ABSTRACT
RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar o tratamento de efluentes de lavanderia hospitalar por processo oxidativo avançado UV/H2O2. O planejamento fatorial 32 foi empregado de modo a avaliar a influência do pH e da dosagem de peróxido na eficiência do tratamento. Os experimentos de foto-oxidação foram realizados com efluentes coletados na lavanderia do Hospital Universitário Regional de Maringá (HUM). Resultados relativos à caracterização do efluente e às reduções de parâmetros físico-químicos: cor, turbidez, demanda biológica de oxigênio (DBO), surfactantes e a quantificação de coliformes totais e termotolerantes, também são apresentados neste trabalho. Foram testados três valores de pH - 5, 7 e 9 - e três dosagens de peróxido de hidrogênio nas razões de [DQO]:[H2O2] - 1:0,5, 1:2,5 e 1:5. Os melhores resultados foram alcançados com o tratamento realizado em pH 9 e razão [DQO]:[H2O2] de 1:2,5. As eficiências de remoção da demanda química de oxigênio (DQO) e de surfactantes foram, em média, de 60,3 e 98%, respectivamente, porém o tratamento não se mostrou eficiente na redução de cor e turbidez, demonstrando a necessidade de se acoplar tratamentos complementares para a redução de tais parâmetros.
ABSTRACT The objective of this work was to evaluate the treatment of hospital laundry effluents by advanced oxidation process UV/H2O2. Factorial design 32 was employed to investigate the influence of pH and peroxide dosage on treatment efficiency. The photo-oxidation experiments were performed with effluents collected in the laundry of the Regional University Hospital of Maringá (HUM). Physicochemical parameters of effluent color, turbidity, BOD, surfactants and quantification of total and thermotolerant coliforms are presented in this study. Three values of pH - 5, 7 and 9 - and three dosages of hydrogen peroxide with [COD]:[H2O2] ratios of 1:0.5, 1:2.5 and 1:5 (w:w) were tested. The best results were achieved with the treatment performed at pH 9 and ratio [COD]:[H2O2] of 1:2.5. The average removal efficiencies of COD and surfactants were 60.3 and 98%, respectively. However, the treatment was not efficient in reducing color and turbidity, demonstrating the need to combine complementary treatments for the reduction of such parameters.
ABSTRACT
The present study analyzed the efficiency of the photo-electro-oxidation process as a method for degradation and inactivation of adenovirus in water. The experimental design employed a solution prepared from sterile water containing 5.107 genomic copies/L (gc/L) of a standard strain of human adenovirus type 5 (HAdV-5) divided into two equal parts, one to serve as control and one treated by photo-electro-oxidation (PEO) for 3 hours and with a 5A current. Samples collected throughout the exposure process were analyzed by real-time polymerase chain reaction (qPCR) for viral genome identification and quantitation. Prior to gene extraction, a parallel DNAse treatment step was carried out to assess the integrity of viral particles. Integrated cell culture (ICC) analyses assessed the viability of infection in a cell culture. The tested process proved effective for viral degradation, with a 7 log10 reduction in viral load after 60 minutes of treatment. The DNAse-treated samples exhibited complete reduction of viral load after a 75 minute exposure to the process, and ICC analyses showed completely non-viable viral particles at 30 minutes of treatment.
Resumo O presente estudo analisou a eficiência do processo de fotoeletrooxidação como metodologia para a degradação e inativação de adenovírus em água. A concepção experimental emprega uma solução preparada a partir de água estéril contendo 5,107 cópias genômicas/L (gc/L) de uma amostra padrão de adenovírus humano tipo 5 (HAdV-5), dividida em duas partes iguais, uma para servir como controle e outra tratada por fotoeletrooxidação (PEO) durante 3 horas e com uma corrente de 5A. As amostras recolhidas durante o processo de exposição foram analisadas por PCR quantitativo em tempo real (qPCR) para identificação e quantificação do genoma viral. Antes da extração de ácidos nucleicos, um passo de tratamento com DNAse paralelo foi realizado para avaliar a integridade das partículas virais. Um ensaio de qPCR integrado à cultura de células (ICC-qPCR) permitiu analisar a viabilidade de infecção em uma cultura de células. O processo mostrou-se eficaz testada para a degradação viral, com uma redução de 7 log10 da carga viral após 60 minutos de tratamento. As amostras tratadas com DNAse exibiram redução completa da carga viral após uma exposição de 75 minutos ao processo, e a análise de ICC-qPCR mostrou partículas virais completamente não-viáveis em 30 minutos de tratamento.
Subject(s)
Adenoviruses, Human/isolation & purification , Virus Inactivation , Waste Disposal, Fluid/methods , Water Purification/methods , Electrochemical Techniques , Oxidation-Reduction , Photolysis , Real-Time Polymerase Chain ReactionABSTRACT
The present study analyzed the efficiency of the photo-electro-oxidation process as a method for degradation and inactivation of adenovirus in water. The experimental design employed a solution prepared from sterile water containing 5.107 genomic copies/L (gc/L) of a standard strain of human adenovirus type 5 (HAdV-5) divided into two equal parts, one to serve as control and one treated by photo-electro-oxidation (PEO) for 3 hours and with a 5A current. Samples collected throughout the exposure process were analyzed by real-time polymerase chain reaction (qPCR) for viral genome identification and quantitation. Prior to gene extraction, a parallel DNAse treatment step was carried out to assess the integrity of viral particles. Integrated cell culture (ICC) analyses assessed the viability of infection in a cell culture. The tested process proved effective for viral degradation, with a 7 log10 reduction in viral load after 60 minutes of treatment. The DNAse-treated samples exhibited complete reduction of viral load after a 75 minute exposure to the process, and ICC analyses showed completely non-viable viral particles at 30 minutes of treatment.
Resumo O presente estudo analisou a eficiência do processo de fotoeletrooxidação como metodologia para a degradação e inativação de adenovírus em água. A concepção experimental emprega uma solução preparada a partir de água estéril contendo 5,107 cópias genômicas/L (gc/L) de uma amostra padrão de adenovírus humano tipo 5 (HAdV-5), dividida em duas partes iguais, uma para servir como controle e outra tratada por fotoeletrooxidação (PEO) durante 3 horas e com uma corrente de 5A. As amostras recolhidas durante o processo de exposição foram analisadas por PCR quantitativo em tempo real (qPCR) para identificação e quantificação do genoma viral. Antes da extração de ácidos nucleicos, um passo de tratamento com DNAse paralelo foi realizado para avaliar a integridade das partículas virais. Um ensaio de qPCR integrado à cultura de células (ICC-qPCR) permitiu analisar a viabilidade de infecção em uma cultura de células. O processo mostrou-se eficaz testada para a degradação viral, com uma redução de 7 log10 da carga viral após 60 minutos de tratamento. As amostras tratadas com DNAse exibiram redução completa da carga viral após uma exposição de 75 minutos ao processo, e a análise de ICC-qPCR mostrou partículas virais completamente não-viáveis em 30 minutos de tratamento.
ABSTRACT
p>The discharge of sewage and industrial effluents containing high concentrations of pollutants in water bodies increases eutrophication. Cyanobacteria, some of the organisms whose growth is promoted by high nutrient concentrations, are resistant and produce several types of toxins, known as cyanotoxins, highly harmful to human beings. Current water treatment systems for the public water supply are not efficient in degradation of toxins. Advanced oxidation processes (AOP) have been tested for the removal of cyanotoxins, and the results have been positive. This study examines the application of photoelectrooxidation in the degradation of cyanotoxins (microcystins). The performance of the oxidative processes involved was evaluated separately: Photocatalysis, Electrolysis and Photoelectrooxidation. Results showed that the electrical current and UV radiation were directly associated with toxin degradation. The PEO system is efficient in removing cyanotoxins, and the reduction rate reached 99%. The final concentration of toxin was less than 1 µg/L of microcystin in the treated solution. /p>
p>A descarga de esgotos e efluentes industriais contendo altas concentrações de poluentes nos corpos d'água aumenta a eutrofização. As cianobactérias, são organismos cujo crescimento é promovido por concentrações elevadas de nutrientes, são resistentes e produzem vários tipos de toxinas conhecidas, como cianotoxinas, altamente prejudiciais para os seres humanos. Os sistemas atuais de tratamento de água para o abastecimento público de água não são eficientes na degradação destas toxinas. Processos oxidativos avançados (POA) foram testados para a remoção de cianotoxinas, e os resultados têm sido positivos. Este estudo avalia o processo de fotoeletrooxidação (FEO) na degradação de cianotoxinas (microcistinas). Foi avaliado o desempenho dos processos envolvidos separadamente: fotocatalisis, eletrólise e fotoeletrooxidação. Os resultados mostram que a potencia da radiação UV e da corrente elétrica estão diretamente associados com a degradação de toxinas. O sistema de FEO é eficiente na remoção de cianotoxinas e a redução foi de 99%. A concentração final de toxina foi inferior a 1 g / L de microcistina na solução tratada. /p>
ABSTRACT
The discharge of sewage and industrial effluents containing high concentrations of pollutants in water bodies increases eutrophication. Cyanobacteria, some of the organisms whose growth is promoted by high nutrient concentrations, are resistant and produce several types of toxins, known as cyanotoxins, highly harmful to human beings. Current water treatment systems for the public water supply are not efficient in degradation of toxins. Advanced oxidation processes (AOP) have been tested for the removal of cyanotoxins, and the results have been positive. This study examines the application of photoelectrooxidation in the degradation of cyanotoxins (microcystins). The performance of the oxidative processes involved was evaluated separately: Photocatalysis, Electrolysis and Photoelectrooxidation. Results showed that the electrical current and UV radiation were directly associated with toxin degradation. The PEO system is efficient in removing cyanotoxins, and the reduction rate reached 99%. The final concentration of toxin was less than 1 µg/L of microcystin in the treated solution.
.A descarga de esgotos e efluentes industriais contendo altas concentrações de poluentes nos corpos d'água aumenta a eutrofização. As cianobactérias, são organismos cujo crescimento é promovido por concentrações elevadas de nutrientes, são resistentes e produzem vários tipos de toxinas conhecidas, como cianotoxinas, altamente prejudiciais para os seres humanos. Os sistemas atuais de tratamento de água para o abastecimento público de água não são eficientes na degradação destas toxinas. Processos oxidativos avançados (POA) foram testados para a remoção de cianotoxinas, e os resultados têm sido positivos. Este estudo avalia o processo de fotoeletrooxidação (FEO) na degradação de cianotoxinas (microcistinas). Foi avaliado o desempenho dos processos envolvidos separadamente: fotocatalisis, eletrólise e fotoeletrooxidação. Os resultados mostram que a potencia da radiação UV e da corrente elétrica estão diretamente associados com a degradação de toxinas. O sistema de FEO é eficiente na remoção de cianotoxinas e a redução foi de 99%. A concentração final de toxina foi inferior a 1 g / L de microcistina na solução tratada.
.Subject(s)
Bacterial Toxins/chemistry , Drinking Water/chemistry , Microcystins/chemistry , Microcystis/chemistry , Water Purification/methods , Electrolysis , Oxidation-Reduction , PhotolysisABSTRACT
Introduction: Chlorination is the most widely used disinfection process for drinking water production. The formation of chlorination carcinogenic by-products and chlorine intoxication by direct manipulation in small communities has motivated the study of alternative disinfection processes. In this sense, processes of advanced oxidation (PAOs) have yielded promising results. Escherichia coli (E. coli) is customarily used as faecal bacterial indicator to determine the efficiency of disinfection processes. However, it has been shown that E. coli is less resistant to disinfection than other enteric bacteria such as Shigella spp. and Salmonella spp. Additionally, the viable non-culturable (VNC) state yields bacteria which are not detectable on many culture media. Objective: The main objective is to standardize a method for counting Salmonella spp. and Shigella spp. in specific liquid media to reliably quantify the bacteriological potential risk related to disinfection processes based on PAO. Methods: The study followed a randomized bi-factorial experimental design and the Duncan multiple comparison test. This design allowed the selection of specific liquid media to fittingly standardize the counting of Salmonella spp. and Shigella spp. Results: We found that the best broth for counting Salmonella typhimurium strain at different concentrations in pure and mixed cultures was the Rappaport broth RP, the EE broth also allowed growing the two bacterial species tested in this research. Nonetheless, the latter results suggest the use of additional tests for this particular broth. Discussion: There was a variation in the counting results when pure cultures were used compared to those obtained from mixtures of microorganisms. It was also noted that Salmonella typhimurium and Shigella sonnei, were recovered from minimal concentrations in both RP and EE broths, respectively. To some extent, this suggests an additional confirmative method when using the EE® broth...
Introducción: La cloración es el método más usado para desinfectar aguas de consumo. La formación de subproductos cancerígenos y las intoxicaciones por manipulación directa en pequeñas comunidades, han motivado el estudio de procesos alternativos. Los procesos de oxidación avanzada (PAOS), han arrojado resultados prometedores, utilizando el indicador bacteriano Escherichia coli (E. coli), con el método recuento en placa. Sin embargo, también se ha demostrado que E. coli es menos resistente a la desinfección que otras bacterias entéricas como Shigella y Salmonella y que estos procesos generan bacterias viables que no se cultivan durante el proceso, y no se descubren en medios sólidos. Objetivo: Estandarizar un método de recuento de Salmonella sp. y Shigella sp., en medios de cultivo líquidos especializados, que permita valorar de forma confiable el riesgo bacteriológico en procesos de desinfección PAOS. Métodos: En el presente trabajo se ensayaron y seleccionaron medios líquidos especializados, con los que se estandarizó el recuento de Salmonella sp. y Shigella sp., mediante un diseño experimental aleatorizado bifactorial y la prueba de comparaciones múltiples de Duncan. Resultados: Se encontró que el mejor caldo para recuperar a S. typhimurium a diferentes concentraciones, en cultivos puros y mezclas, fue el caldo Rappaport de Merck (RP). El caldo de enriquecimiento para entero bacterias de Oxoid (EE), permitió un buen crecimiento de las dos especies objeto de esta investigación. Lo cual sugiere el empleo de pruebas adicionales cuando se use caldo EE para NMP. Discusión: Se observó una variación en el recuento cuando se usaron cultivos puros, comparado con la obtenida a partir de mezclas de microorganismos. Sin embargo, S. typhimurium. y Shigella sonnei logran ser recuperadas de concentraciones mínimas en los caldos RP, respectivamente...