Tratamientos de desinfección en plantas
municipales de aguas potables,
alternativos a la cloración.
Mercedes Álvaro Rodríguez
Sergio Navalón Oltra
Departamento de Química. Universidad Politécnica de Valencia.
1. EVOLUCIÓN SISTEMAS DE TRATAMIENTO 2. CONTAMINACIÓN DE MICROORGANISMOS: LEGISLACIÓN 3. TRATAMIENTOS DE OXIDACIÓN AVANZADA 4. INVESTIGACIÓN EN MICROORGANISMOS RESISTENTES NO LEGISLADOS 4.1 TRATAMIENTOS PARA CRYPTOSPORIDIUM Y GIARDIA 4.2 TRATAMIENTOS PARA LA LEGIONELLA 5. PLANTAS POTABILIZADORAS SIN CLORO.
Tratamientos de desinfección en plantas
municipales de aguas potables
alternativos a la cloración.
EVOLUCIÓN DE LOS SISTEMAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS POTABLES
FILTRACIÓN RÁPIDA SOBRE
ARENA
Agua Bruta Agua
potable
COAGULACIÓN FLOCULACIÓN
FILTRACIÓN RÁPIDA SOBRE
ARENA
Agua Bruta Agua
Potable COAGULACIÓN FLOCULACIÓN
NaClO como
desinfectante FILTRACIÓN
Agua Bruta Agua Potable
1700
FILTRACIÓN FILTRACIÓN LENTA EN ARENA
1870
FILTRACIÓN RÁPIDA
SOBRE ARENA
1890
HIPOCLORITO SÓDICO
1908 2012
VARIAS POSIBILIDADES
FILTRACIÓN RÁPIDA EN
ARENA
Agua potable
COAGULACIÓN FLOCULACIÓN
Agua Bruta NaClO/Cl2
como desinfectante y
con acción residual
Desinfeción Primaria (Cl2, ClO2, O3, NH2Cl)
O3 y/o Carbón Activo
INTRODUCCIÓN
EL Hall, AM Dietrich, Am. Water Works Assoc., Opflow 26 (2000) 46-49
Suwannee river, Florida, USA
1. EVOLUCIÓN SISTEMAS DE TRATAMIENTO 2. CONTAMINACIÓN DE MICROORGANISMOS: LEGISLACIÓN 3. TRATAMIENTOS DE OXIDACIÓN AVANZADA 4. INVESTIGACIÓN EN MICROORGANISMOS RESISTENTES NO LEGISLADOS 4.1 TRATAMIENTOS PARA CRYPTOSPORIDIUM Y GIARDIA 4.2 TRATAMIENTOS PARA LA LEGIONELLA 5. PLANTAS POTABILIZADORAS SIN CLORO.
Tratamientos de desinfección en plantas
municipales de aguas potables,
alternativos a la cloración.
Bacterias aerobias a 22ºC - 100 UFC/ml
RD 140/2003, de 7 de febrero, por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano
Escherichia Coli - 0 UFC/100 ml
Enterococcos - 0 UFC/100 ml
Coliformes - 0 UFC/100 ml
Clostridium perfringens -- 0 UFC/100 ml
Si el análisis es positivo y la turbidez a la salida de planta o depósito es > 5 UNT se realizará la determinación, si la autoridad sanitaria lo considera oportuno, de Criptosporidium u otros microorganismos o parásitos
Cryptosporidium Parvum Giardia Lamblia (no está legislado en el RD 140/2003 aunque se suele medir a la vez que el Cryptosporidium)
RD 140/2003, de 7 de febrero, por el que se establecen los criterios sanitarios de la calidad del agua de consumo humano
Otras bacterias importantes por su impacto en la calidad microbiológica del agua
Género pseudomonas (Pseudomona aeruginosa es la patogénica) - Causante otitis y conjuntivitis en bañistas - Legislado en aguas de piscina.
Genero Salmonella – Salmonelosis o tifus
Vibrio cholerae - Cólera
Legionella pneumophila - Por ingestión de agua contaminada NO CAUSA ENFERMEDAD. (no regulado en el RD 140/2003). RD 865/2003, de 4 de julio, por el que se establecen los criterios higiénico-sanitarios para la prevención y control de la legionellosis
VIRUS
Nemátodos (gusanos intestinales) Amebas sobre las que se protege y desarrolla la Legionella Algunas amebas importantes son la Entamoeba histolítica y la Entamoeba coli causan diarrea. Otras, como las amebas de vida libre pueden ser mortales por si mismas, causan queratitis, meningitis y encefalopatías además de infecciones severas en pulmón, oídos, nariz.
El más importante es el de la hepatitis A y los del género enterovirus
OTROS PARÁSITOS
Virus y parásitos relevantes por su impacto en la calidad microbiológica del agua
1. EVOLUCIÓN SISTEMAS DE TRATAMIENTO 2. CONTAMINACIÓN DE MICROORGANISMOS: LEGISLACIÓN 3. TRATAMIENTOS DE OXIDACIÓN AVANZADA 4. INVESTIGACIÓN EN MICROORGANISMOS RESISTENTES NO LEGISLADOS 4.1 TRATAMIENTOS PARA CRYPTOSPORIDIUM Y GIARDIA 4.2 TRATAMIENTOS PARA LA LEGIONELLA 5. PLANTAS POTABILIZADORAS SIN CLORO.
Tratamientos de desinfección en plantas
municipales de aguas potables,
alternativos a la cloración.
Agentes Desinfectantes
Desinfectantes químicos Cloro (Cl2, HClO, ClO-) Cloraminas (NH2Cl) ClO2
O3
H2O2
Desinfección física UV, Ultrasonidos
Procesos de Oxidación Avanzada (generación de radicales .OH)
Desinfectantes no oxidantes Sales de amonio cuaternarias, compuestos organoazufrados, glutaraldehído, Ionización metálica (Cu/Ag) etc. (en sistemas cerrados)
Procesos de Oxidación Avanzada. Generación de radicales .OH que en agua tienen un
potencial redox de 2,8 voltios.
(los radicales .OH provocan la muerte de los microorganismos por
ataque a las membranas celulares y a las proteinas citoplasmaticas )
Sistemas que lo generan:
UV/H2O2, UV/O3, UV/O3/H2O2 , TiO2/UV, Otros sensibilizadores de luz UVV. Sistemas electroquímicos a base de electrodos de Ti con recubrimientos de materiales semiconductores.
TRATAMIENTO DE CONTAMINANTES AMBIENTALES (ECT)
La luz Ultravioleta (UV) ha emergido como una tecnología eficiente para la destrucción de microorganismos y trazas de contaminantes orgánicos en el agua mediante:
• Fotólisis
• Oxidación UV
Lamp and Organism Spectra
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
200 250 300 350 400
Wavelength (nm)
E. Coli
Crypto
MP Lamp
Output
LP Amalgam
Output
Espectros de emisión de lámparas de Hg de baja (LP) y media (MP) presión Espectros de absorción de E.Coli y Criptosporidium
Teoría de la Desinfección UV. Principios
Daño ADN
E coli
100 80
60
40
20
10
8 6
4
2
200 220 240
254
280 300 nm
Un
idad
es
Re
lati
vas
Espectro Lámpara MP
260
UVC UVB
Espectro Lámpara BP
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
200 300 400 500 600
Longitud Onda (nm)
Pro
du
cc
ión
Re
lati
va
254 nm
365 nm
0
0,1
0,2
0,3
0,4
200 300 400 500 600
Longitud Onda (nm)
Pro
du
cc
ión
Re
lati
va
Teoría de la Desinfección UV. Principios
Baja Presión (BP)
1,80 m de longitud, temperatura 130°C
Eficacia de conversión eléctrica a energía germicida UV es del 30 – 35%
Media Presión (MP)
Más cortas, temperatura de 600 - 900°C
Eficacia de conversión eléctrica a energía germicida UV es del 15%
Las lámparas de BP son más eficientes que las de MP, aunque estas últimas producen una mayor intensidad UV. Es por ello que los sistemas UV de MP requieren menos lámparas y espacio.
TIPOS DE LÁMPARAS
Teoría de la Desinfección UV. Características de los equipos.
BP MP
40% 15%
Eficacia eléctrica de las lámparas
Potencia Vida
Media
Presión
2,8 - 13 kW 5000 h
Baja Presión
(amalgama)
0,25 kW 12000 h
Características
Teoría de la Desinfección UV. Características de los equipos.
La luz UV es absorbida por el contaminante P:
El grado de degradación depende de:
• Rendimiento cuántico de P,
• Coeficiente de absorción molar de P en el rango UV,
• Intensidad y distribución espectral de la fuente de luz
• Absorción por el agua
FOTOLISIS UV DIRECTA
O2 Productos P
hn (energía) [especies radicales]
LA DESINFECCIÓN OCURRE DURANTE LA OXIDACIÓN UV
¿Como desinfecta la luz UV?
• La luz UV penetra en la pared
celular
• La energía altera
permanentemente la estructura
de ADN
• El microorganismo es
inactivado y es incapaz de
reproducirse o infectar
Energía UV
Pared celular
Membrana
citoplasmática ADN
La dosis UV es el producto de:
Intensitad (cantidad de luz UV por unidad de superficie que recibe un area) y
Tiempo de exposición (tiempo de contacto en la cámara del reactor)
Intensidad = Tiempo
De Exposición X Dosis UV
Dosis UV se expresa en: µWs/cm2 (Microvatios segundos/cm2)
mWs/cm2 (Milivatios segundos/cm2)
mJ/cm2 (Milijulios/cm2 )
Teoría de la Desinfección UV. Dosis UV-C Letal
ExposiciónTiempoIntensidadUVDosisUV
• Intensidad UV
– Tipo de lámpara y emisión UV
– Número de lámparas
– Geometría de la lámpara y reactor
– Absorción UV del agua.
– Absorción UV del cuarzo. Limpieza de las vainas de cuarzo.
• Tiempos de exposición
– Volumen efectivo del reactor
– Caudal
– Comportamiento Hidráulico
La Dosis UV-C Recibida en un Reactor depende del campo de la
intensidad UV que genere el reactor , y que es función de:
Teoría de la Desinfección UV. Dosis UV-C Letal
Claridad del agua
Caudal
Caudal elevado = Dosis baja
Caudal bajo = Dosis alta
UVT alta = Dosis alta UVT baja = Dosis baja
Teoría de la Desinfección UV. Dosis UV-C Letal
Factores que influyen en la dosis recibida
Medida de Transmitancia UV (UVT).
Según aumenta la absorbancia UV,
la transmitancia UV disminuye.
Ejemplos:
DI/RO agua = 99% UVT
Potable (Post CAG) = 95% UVT
Potable Municipal = 85-95% UVT
Teoría de la Desinfección UV. Dosis UV-C Letal
Factores de Calidad del Agua que afecta a la dosis UV
Una transmitancia del 50%, nos dice que si un
microorganismo está a una distancia de 1 cm solo
recibe un 50% de la intensidad UV que emite la
lámpara.
Efecto del Hierro
Teoría de la Desinfección UV. Dosis UV-C Letal
Factores de Calidad del Agua que afecta a la dosis UV
Uno de los componentes que más afectan a la
transmitancia del agua es la concentración de hierro
Turbidez (NTU)
La turbidez es una medida
indicadora de los sólidos en
suspensión en el agua. La turbidez
se mide normalmente en unidades
nefelométricas (NTU) y representa
las propiedades de dispersión y
absorción de la luz que provoca la
materia en suspensión en una
muestra de agua. La turbidez es un
parámetro importante porque la
materia en suspensión puede
proteger a los microorganismos
contra la luz UV
Teoría de la Desinfección UV. Dosis UV
Factores de Calidad del Agua que afecta a la dosis UV
Lámpara UV
Sombra
Luz UV reflectada
Penetración total
Penetración parcial Zona de daño
celular limitado
Teoría de la Desinfección UV. Dosis UV
Factores de Calidad del Agua que afecta a la dosis UV
Turbidez (NTU)
Dosis UV mWs/cm2
0 10 20 30 40 50 60
101
102
103
105
104
106
Filtrado No filtrado
Comparación de Curvas de Dosis UV entre un
Influente filtrado y no filtrado
Teoría de la Desinfección UV. Dosis UV
Factores de Calidad del Agua que afecta a la dosis UV
• Espaciado de Lámparas: La distancia equidistante entre centros de una matriz de lámparas UV
Distancia entre
Lámparas
Teoría de la Desinfección UV. Eficacia y rendimiento
Espacio entre lámparas
Campo lumínico con lámparas de
100 W espaciadas a 7,6 cm para un 60% UVT
Gris 0-1
Verde 1-2
Azul 2-3
Rosa 3-4
Amarillo 4-5
Blanco >5
Mw/cm2
Campo lumínico con lámparas de 125 W espaciadas a 12,8
cm para un 60% UVT
Teoría de la Desinfección UV. Eficacia y rendimiento
Eficacia del reactor
Desinfección
Química
Desinfección
UV
Dosis CT
(Concentración x Tiempo)
IT
(Intensidad UV x
Tiempo)
Tiempo de
Residencia
Minutos a Horas
(ozono, cloro, cloraminas)
Segundos
(0.1 to 5s)
Corto-Circuito bajo Alto en reactores mal
diseñados
Monitorización Concentración Dosis
Parámetros Temp., pH, COT, partículas UVT (COT),
partículas
Teoría de la Desinfección UV. Comparación con la Desinfección Química con la UV
1. EVOLUCIÓN SISTEMAS DE TRATAMIENTO 2. CONTAMINACIÓN DE MICROORGANISMOS: LEGISLACIÓN 3. TRATAMIENTOS DE OXIDACIÓN AVANZADA 4. INVESTIGACIÓN EN MICROORGANISMOS RESISTENTES NO LEGISLADOS 4.1 TRATAMIENTOS PARA CRYPTOSPORIDIUM Y GIARDIA 4.2 TRATAMIENTOS PARA LA LEGIONELLA 5. PLANTAS POTABILIZADORAS SIN CLORO.
Tratamientos de desinfección en plantas
municipales de aguas potables,
alternativos a la cloración.
Desinfección fotocatalítica de agua contaminada con protozoos
TiO2/UV
4. INVESTIGACIÓN EN MICROORGANISMOS RESISTENTES NO LEGISLADOS 4.1 TRATAMIENTOS PARA CRYPTOSPORIDIUM Y GIARDIA
CRYPTOSPORIDIUM PARVUM, GIARDIA LAMBLIA Y AMOEBA
Cryptosporidium
Parvum (4-6 µm) Giardia Lamblia
(8-14 µm)
Son los protozoos más importantes en la calidad del agua POTABLE, de RECREO y de RIEGO
Producen infecciones intestinales graves
La Giardia es mucho más resistente a la desinfección que las bacterias.
El Criptosporidium es uno de los microorganismos más resistentes a la desinfección química en agua.
Las amoebas requieren 50 ppm de Cloro para su inactivación.
Desinfección fotocatalítica de protozoos resistentes
FILTRACIÓN RÁPIDA SOBRE
ARENA
Agua Bruta
Agua potable COAGULACIÓN FLOCULACIÓN
NaClO como desinfectante
Tratamiento convencional de agua potable
Amoeba (10-25 µm)
Las amebas de vida libre (Acanthamoeba)
•Son protozoos que viven en aguas frescas y naturales, en el barro y en el suelo, en los biofilms que se forman en los filtros de las plantas de tratamiento, en las superficies de los tanques de almacenamiento de agua, en las zonas corroídas y con incrustaciones de las redes de distribución de agua, así como en el aire, vehículo que utilizan como medio de dispersión. •Se alimentan de bacterias (englobándolas en su citoplasma en forma de vacuolas), de hongos y materia orgánica. Son especialmente favorables las aguas dulces eutrofizadas, co-existen con el fitoplancton y con recurrentes floraciones de cianobacterias . •Estos habitantes del suelo adoptan formas de quiste y actúan como anfitriones naturales de bacterias y cianobacterias donde pueden sobrevivir y replicarse en vesículas ameboides en su citoplasma. •Esta situación proporciona a las bacterias protección a las condiciones ambientales adversas y de los tratamientos biocidas.
Las amebas de vida libre (Acanthamoeba)
Necesidad de erradicar las amebas de vida libre en el agua de abastecimiento.
•Las Amebas pueden actuar como vector para la transmisión directa de
las bacterias a los anfitriones humanos a través de la inhalación de
vesículas de ameba.
•La vía de inhalación es la cavidad nasal durante el baño ó de la
respiración de polvo y aerosoles.
Como un modelo de
bacterias resistentes
ambientales, huéspedes de
las amebas, se utiliza la
bacteria intracelular
Legionella pneumophila,
agente causante de la
neumonía "legionelosis"
INCONVENIENTES DE LA DESINFECCIÓN CONVENCIONAL Ineficaz contra algunos microorganismos
Cryptosporidium Parvum
ClO- at pH 7 80 mg L-1 in 90 min at 25 ºC
90 % inactivación
Giardia Lamblia
ClO- at pH 7 2.5 mg L-1 48 min at 5 ºC
99 % inactivación
Desinfección fotocatalítica de protozoos resistentes
FILTRACIÓN RÁPIDA SOBRE ARENA/Carbón
Activo
Agua Bruta
Agua potable COAGULACIÓN FLOCULACIÓN
NaClO como desinfectante
Tratamiento convencional de agua potable
Cryptosporidium Parvum Giardia Lamblia
ALTERNATIVAS A LA DESINFECCIÓN
UV
W.A. Hijnen, E.F. Beerendonk, G.J. Medema, Water Res. 40 (2006), 3–22.
Los Protozoos son notoriamente resistentes Se necesitan largos tiempos de exposición comparados con los necesarios para las bacterias aerobias
TiO2 + UV Produce especies altamente reactivas como los radicales hidroxilo (·OH)
ANTECEDENTES TiO2 + UV
TiO2 en polvo + Suspensiones acuosas de protozoos en agua ultrapura
+
Difícil operación en flujo continuo
Condiciones cuestionables en tratamientos reales:
Daño celular debido a la lixiviación de iones Ca2+ y Mg2+ desde las paredes celulares
Desinfección fotocatalítica de protozoos resistentes
Figura 4. Examinación de G.Lamblia FITC (a) y DAPI (b). Las flechas muestran las
regiones características polares de G.Lamblia
Morfología típica de G.Lamblia (a) Núcleos en G.Lamblia (b)
Morfología de G.Lamblia (FITC)
Núcleos de la G.Lamblia (DAPI)
Análsis de Protozoos
Método US EPA 1623
No puede determinar la viabilidad o la capacidad de
infectar
Fotocatalizador soportado de TiO2
Lámpara de UV
Fotocatalizador De TiO2
Agua potable declorada como matriz para los EXPERIMENTOS DE DESINFECCIÓN
Cámara Fotocatalítica
Caudalímetro
Desinfección fotocatalítica de protozoos resistentes
CRYPTOSPORIDIUM PARVUM AND GIARDIA LAMBLIA
No hay un método para determinar la viabilidad de estos protozoos
Consideraciones
El recuento se hace de protozoos vivos y muertos
Únicamente la destrucción del protozoo producirá una reducción en el recuento de quistes y ooquistes
Presentaremos experimentos de desinfección simultánea de Cryptosporidium Parvum y Giardia Lamblia
Desinfección fotocatalítica de protozoos resistentes
Disinfection efficiency (in (%) given below the count number) for
C. parvum and G. lamblia.
Photocatalytic conditions: 500 L/h
Volume system = 150 L
UV mercury lamp (254 nm, 40 W)
Entry
Irradiation time (min)
ClO-
(mg L-1
)
C.Parvum
(oocyst/20 L)
G.Lamblia
(cyst/20 L)
Initial Final Initial Final
Photochemical UV irradiations without photocatalyst
1 14 0
51 40 165 165
21.5 % 0 %
2 30 0 36 1 299 41
97.2 % 86.2 %
3 4.5 0.15 52 51 135 135
1.92 % 0 %
Photocatalytic irradiations
4 10 0
19 4 114 16
78.9 % 86 %
5 18 0 72 1 282 16
98.6 % 94.3 %
6 30 0 29 0 225 11
100 % 95.1 %
7 4.5 0.15 12 4 61 17
66 % 72 %
8 8.5 0.15 21 0 77 0
100 % 100 %
Control without irradiation
9 30 0.15
52 52 282 282
0 % 0 %
Condiciones de Desinfección: 500 L h-1
150 L agua+protozoos 1 lámpara UV de Hg de baja presión (254 nm, 10 mW/cm2-, 40 W)
EU 1998, J. Euro. Com. L 330, 1998, pp. 32–54.
Aplicaciones reales
Pequeñas cantidades
de Cl2
Entrada Irradiación
(min)
Desinfección mediante UV sin fotocatalizador
Desinfección fotocatalítica
Cloración sin irradiación
TiO2+ UV
UV
UV + Cl2
TiO2+ UV + Cl2
Cl2
Desinfección fotocatalítica de protozoos resistentes
Un fotorreactor UV implementado con una fibra cerámica de TiO2
es altamente eficiente para promover la desinfección en flujo
continuo de protozoos resistentes como son el Cryptosporidium
Parvum y la Giardia Lamblia.
La acción de este sistema fotocatalítico está remarcablemente
mejorada con la presencia de pequeñas cantidades de
hipoclorito.
CONCLUSIONES
Desinfección fotocatalítica de protozoos resistentes
1. EVOLUCIÓN SISTEMAS DE TRATAMIENTO 2. CONTAMINACIÓN DE MICROORGANISMOS: LEGISLACIÓN 3. TRATAMIENTOS DE OXIDACIÓN AVANZADA 4. INVESTIGACIÓN EN MICROORGANISMOS RESISTENTES NO LEGISLADOS 4.1 TRATAMIENTOS PARA CRYPTOSPORIDIUM Y GIARDIA 4.2 TRATAMIENTOS PARA LA LEGIONELLA 5. PLANTAS POTABILIZADORAS SIN CLORO.
Tratamientos de desinfección en plantas
municipales de aguas potables,
alternativos a la cloración.
Desinfección de agua contaminada con bacterias resistentes: Legionella.
OXIDACIÓN AVANZADA CON UV/H2O2
OXIDACIÓN AVANZADA CON UV/TiO2/ Cl2
OXIDACIÓN AVANZADA CON UV/O3
OXIDACIÓN AVANZADA CON UV/H2O2
UV/H2O2
• Desinfección simultánea con la Oxidación de una amplia gama de contaminantes que
no pueden ser eliminados por las tecnologías existentes
• El proceso puede ser modelado desde el principio, lo que permite el control avanzado y
la garantía de conseguir el rendimiento buscado.
• La tecnología se ha probado para el uso de recursos afectados por aguas residuales y en
la reutilización indirecta de Agua Potable.
• Sin formación de bromatos.
PROCESO UV/H2O2
La luz UV es absorbida por el peróxido de hidrógeno:
El grado de degradación depende de:
• Concentración H2O2
• Intensidad y distribución espectral de la fuente de luz , λ de la fuente de iluminación. Especialmente eficaces lámparas de 185 nm. (corto poder de penetración en el medio)
• Absorción por el agua
• Demanda de radical OH.
Productos
H2O2 2 OH
P + OH
kOH,P
[especies radicales]
O2
hn (energía)
0.5 - 2 µm
48 especies y 70 serogrupos Legionella Pneumophila
85 %
Serogrupo 1
Infección Pulmonar
Fiebre Pontiac
Torres de Refrigeración
Piscinas, fuentes…
Agua potable (ducha, baños, etc.)
RESISTENCIA AL CLORO EN PRESENCIA DE:
BIOFILMS (3 ppm)
AMOEBA (50 ppm)
Desinfección fotoquímica de agua contaminada con bacterias resistentes. Legionella.
LEGIONELLA PNEUMOPHILA. ANÁLISIS
Método de Cultivo. Número de Unidades Formadoras de Colonias (UCF) por litro
PCR Viable. PRESENCIA / AUSENCIA de Legionella Viable
PCR Cuantitativo: Número de células (viables o muertas) por litro
PCR. Reacción en cadena de la polimerasa Técnica que permite copiar y amplificar fragmentos de ADN. Esto se realiza por la enzima ADN polimerasa que cataliza la síntesis de ADN a partir de fragmentos de ADN.
PCR Viable. RT-PCR (reverse transcriptase-polymerase chain reaction). Es una técnica en la cual un filamento de ARN mensajero se transcribe en un complemento de ADN capaz de ser amplificado por PCR. Este proceso lo realiza la enzima reversa transcriptasa.
MÉTODOS DE ANÁLISIS DE LA LEGIONELLA PNEUMOPHILA
Desinfección fotoquímica de agua contaminada con bacterias resistentes. Legionella.
Irradiación UV y H2O2 como agente oxidante.
Sample H2O2
(ppm)
Exhibition
time (min)
PCR
Viable
Inventory
(ufc/L)
PCR
quantitative
(cells/L)
Initial
Sample
15,0 0 53520,0
1 12.0 12.0 Presence 0 30225,0
2 10.1 18,0 Presence 0 1620,0
3 7,9 20,2 Absence 0 0
Tratamiento en muestras inoculadas en el laboratorio para obtener datos extrapolables a prototipos semi-industriales
Desinfección fotoquímica de agua contaminada con bacterias resistentes. Legionella.
Condiciones de reacción 0.2 m3 h-1
1 lámpara UV (254 nm, 32 W)
Sample Irradiation
time (min)
Chlorin
e (mg
L-1
PCR
viable
Count (cfu)
(ufc/L)
Initial 0.8 Presence 13120
1 0,26 0,6 Presence 0
2 0,51 0,42 Presence 0
3 0,74 0,28 Absence 0
4 1,04 0,20 Absence 0
Sample Irradiation
time (min)
Chlorin
e (mg
L-1
PCR
viable
Count (cfu)
(ufc/L)
Initial 0.8 Presence 13120
1 0,26 0,6 Presence 0
2 0,51 0,42 Presence 0
3 0,74 0,28 Absence 0
4 1,04 0,20 Absence 0
Condiciones de reacción: 0.2 m3 h-1
1 UV lamp (254 nm, 40 W) TiO2 / Agua clorada Retention time/clye = 0.8 min
Experimento de desinfección en continuo y recirculación
€Sam
ple
Irradiation
time (min)
Chlorine
(mg L-1)
Viable
PCR
Quantitative PCR
(cells/L)
Counts (cfu/L)
1 0 0.15 Presencia 1625135 0
2 1.6 0.1 Ausencia 499077 0
3 3.2 0.12 Ausencia 97925 0
4 4.78 0.14 Ausencia 55693 0
Desinfección fotocatalítica de agua contaminada con bacterias resistentes. Legionella.
SISTEMA O3 + UV PARA LA DESINFECCIÓN DE LEGIONELLA V = 300 L Q = 1000 l h-1 (3.3 cycles/hour equivalent to 1 min exposition) 1 lamp UV (254 nm, 100 W) O3 dose = 0.5 mg L-1
0
2000000
4000000
6000000
8000000
10000000
12000000
14000000
16000000
0 20 40 60 80 100 120 140
U.F
.C.
t (min)
Legionella culture (C.F.U)
< LOD (50 c.f.u)
Desinfección fotocatalítica de agua contaminada con bacterias resistentes. Legionella.
0
40000
80000
120000
160000
200000
0 0,5 1 1,5 2 2,5
Le
gio
ne
lla
ce
lls
/L
t (h)
Quantitative PCR vs time
Viable PCR positive Viable PCR negative
O3 + UV V = 300 L Q = 1000 l h-1 (3.3 cycles/hour equivalent to 1 min exposition).
1 lamp UV (254 nm, 100 W) O3 dose = 0.5 mg L-1
In addition, culture counts were always zero
0
1000
0 1 2 3
Le
gio
ne
lla
ce
lls
/L
t (h)
Quantitative PCR vs time
189 cells_destruction/15 min
Desinfección fotoquímica de agua contaminada con bacterias resistentes. Legionella.
RESULTADOS DEL TRATAMIENTO EN CONTINUO DE UN AGUA DE POZO
DE APORTE A LAS BALSAS DE LAS TORRES DE REFRIGERACIÓN
SISTEMA O3 + UV PARA LA DESINFECCIÓN DE LEGIONELLA
1. EVOLUCIÓN SISTEMAS DE TRATAMIENTO 2. CONTAMINACIÓN DE MICROORGANISMOS: LEGISLACIÓN 3. TRATAMIENTOS DE OXIDACIÓN AVANZADA 4. INVESTIGACIÓN EN MICROORGANISMOS RESISTENTES NO LEGISLADOS 4.1 TRATAMIENTOS PARA CRYPTOSPORIDIUM Y GIARDIA 4.2 TRATAMIENTOS PARA LA LEGIONELLA 5. PLANTAS POTABILIZADORAS SIN CLORO.
Tratamientos de desinfección en plantas
municipales de aguas potables,
alternativos a la cloración.
EL SECRETO HOLANDES: CÓMO PROPORCIONAR AGUA DE CONSUMO DE FORMA SEGURA SIN CLORO.
Holanda es uno de los pocos países donde el cloro no se utiliza, ni para el tratamiento de desinfección en cabeza ni para mantener un desinfectante residual en la red de distribución. El enfoque holandés que permite producción y distribución de agua potable, sin el uso de cloro y sin comprometer la seguridad microbiana en el grifo, se pueden resumir: 1. Utilizar la mejor fuente disponible, por orden de preferencia: - Las aguas subterráneas AERÓBICAS microbiológicamente seguras, - Aguas superficiales controladas y sin aportes artificiales. 2. El tratamiento de las aguas en un proceso de barreras múltiples; Usar tratamientos preferentemente físicos, tales como sedimentación, filtración y desinfección UV combinado con la oxidación por medio de ozono o peróxido de hidrógeno. Evitar el uso de cloro. 3. Evitar la entrada de contaminación durante su distribución: 3.1. Prevenir el crecimiento microbiano en los sistema de distribución. Red de agua construida con materiales bioestables. 3.2 Monitorización de los sistemas de almacenamiento y de distribución para la detección oportuna de fallos y fugas en la red. Instalación de válvulas anti -retorno.
-Investigación de la calidad de las fuentes de captación, control de la eficacia de los tratamientos y de la bioestabilidad de la red de distribución de agua potable así como la presencia de Legionella.
- Biomonitorización
-Evaluación cuantitativa en continuo de riesgos microbiológicos en la red y a la entrada de los puntos de consumo
CÓMO PROPORCIONAR AGUA DE CONSUMO DE FORMA SEGURA SIN CLORO. Resumen:
Proceso adoptado en la ETAP
de Andijk, Rotterdam
Dosis UV para la eliminación del 99,9% de patógenos
La dosis aplicada de 120 mJ/cm2 es suficiente para inactivar todos los patógenos.
Porcentaje de reducción de microcontaminantes mediante el
proceso de oxidación avanzada H2O2/UV.
La dosis de desinfección es menor que la utilizada para la
destrucción de microcontaminates UV/H2O2. 540 mJ/cm2.
El proceso adoptado está basado en el tratamiento con UV/H2O2 para la destrucción de compuestos orgánicos - La dosis UV aplicada es de 540 mJ/cm2 (0,56 kWh/m3) con 6 g/m3 de H2O2. - No se genera bromatos. -No se genera subproductos apreciables
UV/H2O2- Tratamiento aplicable como barrera de contaminación biológica y de contaminantes orgánicos emergentes.