Studies on the electrochemical disinfection of water containing Escherichia coli using a Dimensionally Stable Anode

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gusmão, Isabel Celeste Caíres Pereira [UNESP]
Data de Publicação: 2010
Outros Autores: Moraes, Peterson Bueno, Bidoia, Ederio Dino [UNESP]
Tipo de documento: Artigo
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Institucional da UNESP
Texto Completo: http://dx.doi.org/10.1590/S1516-89132010000500029
http://hdl.handle.net/11449/20089
Resumo: Água contaminada é uma das maiores origens de doenças em seres humanos. em todo o mundo, a cloração é o método mais utilizado para promover desinfecção em águas de abastecimento devido ao seu efeito residual, quando adequadamente calculado. Contudo, se a água apresentar matéria orgânica, pode haver a geração de organoclorados, os quais são genotóxicos e carcinogênicos. Sob esta óptica, investigamos o efeito bactericida da aplicação da eletrólise em água sem cloro contaminada com Escherichia coli (CCT-1457). O objetivo deste estudo foi avaliar o poder de desinfecção e o comportamento cinético da eletrólise realizada em reator de compartimento único e usando eletrodos ADE (Anodo Dimensionalmente Estável), visando ampliação de escala. Uma suspensão contendo elevada concentração de E. coli (10(6) UFC mL-1) foi submetida ao tratamento no reator em 25, 50 e 75 mA cm-2 durante 60 min, em vazões de 200 e 50 Lh-1. A taxa de inativação foi aproximadamente 99% para a solução isenta de compostos clorados, com consumo de energia elétrica menor que 5,60 kWh m-3 em 200 L h-1 e 75 mA cm-2. Uma solução de Na2SO4 0,08M eletrolisada e adicionada posteriormente ao inoculo apresentou efeito residual bactericida. A eficiência da desinfecção foi regida pelo tempo de contato e pela densidade de corrente aplicada, e foi realizado um estudo cinético que permite a ampliação de escala.
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spelling Studies on the electrochemical disinfection of water containing Escherichia coli using a Dimensionally Stable AnodeE. coli inactivationelectrochemical treatmentelectrolysis of microorganismselectroxidation processbactericidal effectDSA oxide electrodeÁgua contaminada é uma das maiores origens de doenças em seres humanos. em todo o mundo, a cloração é o método mais utilizado para promover desinfecção em águas de abastecimento devido ao seu efeito residual, quando adequadamente calculado. Contudo, se a água apresentar matéria orgânica, pode haver a geração de organoclorados, os quais são genotóxicos e carcinogênicos. Sob esta óptica, investigamos o efeito bactericida da aplicação da eletrólise em água sem cloro contaminada com Escherichia coli (CCT-1457). O objetivo deste estudo foi avaliar o poder de desinfecção e o comportamento cinético da eletrólise realizada em reator de compartimento único e usando eletrodos ADE (Anodo Dimensionalmente Estável), visando ampliação de escala. Uma suspensão contendo elevada concentração de E. coli (10(6) UFC mL-1) foi submetida ao tratamento no reator em 25, 50 e 75 mA cm-2 durante 60 min, em vazões de 200 e 50 Lh-1. A taxa de inativação foi aproximadamente 99% para a solução isenta de compostos clorados, com consumo de energia elétrica menor que 5,60 kWh m-3 em 200 L h-1 e 75 mA cm-2. Uma solução de Na2SO4 0,08M eletrolisada e adicionada posteriormente ao inoculo apresentou efeito residual bactericida. A eficiência da desinfecção foi regida pelo tempo de contato e pela densidade de corrente aplicada, e foi realizado um estudo cinético que permite a ampliação de escala.The aim of this work was to investigate the disinfectant effect of electrolysis on chlorine-free water, artificially contaminated with Escherichia coli (CCT-1457) and to evaluate the bactericidal activity of electrolysis and kinetic behavior of a single-cell reactor, with a DSA (Dimensionally Stable Anode) electrode to develop a scaled-up system. A high-density E. coli suspension (10(6) CFU mL-1) was electrolyzed in this reactor at 25, 50 and 75 mA cm-2 for up to 60 min, at flow rates of 200 and 500 L h-1. Bacterial survival fell by 98.9% without addition of chlorinated compounds and a power consumption rate not more than 5.60 kWh m-3 at flow rate of 200 L h-1 and 75 mA cm-2. The process produced a germicidal effect that reached this inactivation rate within a relatively short contact time. Also, a solution of electrolyzed 0.08 M Na2SO4 added to the inoculum showed residual bactericidal effect. The efficiency of disinfection was regulated by both the contact time and current density applied, and a kinetic function for the survival rate was developed for the purpose of scaling up.Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)Fundação para o Desenvolvimento da UNESP (FUNDUNESP)Universidade Estadual Paulista Instituto de Biociência Departamento de Bioquímica e MicrobiologiaUniversidade de Campinas Faculdade de Tecnologia Laboratório de Desenvolvimento de Sistemas para Saneamento AmbientalUniversidade Estadual Paulista Instituto de Biociência Departamento de Bioquímica e MicrobiologiaBrazilian Archives of Biology and TechnologyUniversidade Estadual Paulista (Unesp)Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)Gusmão, Isabel Celeste Caíres Pereira [UNESP]Moraes, Peterson BuenoBidoia, Ederio Dino [UNESP]2014-05-20T13:56:10Z2014-05-20T13:56:10Z2010-10-01info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/article1235-1244application/pdfhttp://dx.doi.org/10.1590/S1516-89132010000500029Brazilian Archives of Biology and Technology. Brazilian Archives of Biology and Technology, v. 53, n. 5, p. 1235-1244, 2010.1516-8913http://hdl.handle.net/11449/2008910.1590/S1516-89132010000500029S1516-89132010000500029WOS:000284591200029S1516-89132010000500029.pdf92203485835600430000-0001-7040-1983SciELOreponame:Repositório Institucional da UNESPinstname:Universidade Estadual Paulista (UNESP)instacron:UNESPengBrazilian Archives of Biology and Technology0.6760,281info:eu-repo/semantics/openAccess2023-11-21T06:09:15Zoai:repositorio.unesp.br:11449/20089Repositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.unesp.br/oai/requestopendoar:29462024-08-05T18:17:33.518408Repositório Institucional da UNESP - Universidade Estadual Paulista (UNESP)false
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