Metodología rápida y sencilla para la determinación de colifagos somáticos como indicadores de contaminación fecal en una planta de tratamiento de agua localizada al noreste colombiano / Quick and easy methodology to determine somatic coliphages as indicators of fecal contamination in a water treatment plant located in northeastern Colombia

Introducción: En el presente artículo se propone una metodología rápida y sencilla para determinar colifagos sómaticos en las diferentes etapas del tratamiento de agua de una planta del Nordeste Colombiano, con el fin de verificar la calidad del proceso de potabilización. Materiales y métodos: Se empleó la técnica de filtración por membrana para obtener el contenido fágico y posteriormente se cuantificó la presencia de los virus a través de la metodología de capa simple usando agar tripticasa de soya modificado. Resultados: El 88% de las muestras de agua analizadas resultaron ser positivas en alguna de las etapas del proceso de potabilización. La presencia de fagos aumentó en época de lluvias con recuentos máximos de 1310 UFP/100mL en la etapa de captación del agua y de 2,5 UFP/100mL en la etapa de cloración. La prueba no-paramétrica Chi cuadrado de homogeneidad en distribución corroboró estadísticamente la igualdad en distribución de las muestras positivas encontradas en cada una de las etapas de potabilización (p>5%) pues el muestreo fue fijado por indicador. Conclusión: La metodología empleada permitió en tan solo 12 horas determinar la presencia de colifagos somáticos en las diferentes etapas de tratamiento de agua de la planta objeto de estudio. Además, se comprobó la elevada resistencia de estas nanomáquinas naturales a los procesos de desinfección, que mostraron persistencia en etapas de almacenamiento y distribución, especialmente en época de lluvias.

Introduction: In this article a quick and simple method is proposed to determine somatic coliphages in the different stages of water treatment in a plant in the northeast of Colombia, in order to verify the quality of the treatment process. Materials and methods: The technique of membrane filtration was used to get the phage content and subsequently through the methodology of single layer using tryptic soy agar modified, the presence of the virus was quantified. Results: 88% of the water samples analyzed were found to be positive in any of the stages of purification. The presence of phages increased during the rainy season with maximum counts of 1310 UFP / 100 mL at the stage of uptake of water and 2.5 UFP / 100 mL in the chlorination stage. Non-parampetrica Chi square homogeneous distribution test confirmed statistically equal distribution of positive samples found in each of the stages of purification (p> 5%) because the sample was determined by indicator. Conclusion: The methodology allowed to determine the presence of somatic coliphages at different stages of water treatment in the plant under study in only 12 hours. In addition, the high resistance of these natural nanomachines to the processes of disinfection was found, which showed persistence in warehousing and distribution stages, especially in the rainy season.

Índices de calidad de agua del río Cucabaj ubicado en el municipio de Santa Cruz del Guiché, Guiché y la influencia en los costos de tratamientos de potabilización / Water quality index of cucabaj river located in the municipality of Santa Cruz del Quiché, Quiché and influence in treatment costs purification

El río Cucabaj es una de las fuentes principales de agua que abastece junto a los ríos Tabil y Aguacate a 1,352 hogares del área urbana del municipio de Santa Cruz del Quiché. Este rio recorre parte de los municipios de Santa Cruz del Quiché y Chiché. Es tributario del río Durazno y pertenece a esta microcuenca. En el periodo de estudio el caudal osciló entre 0.009-0.1004 m3 /seg. Gran proporción de este caudal se capta y recorre alrededor de 9 km. hacia la planta de tratamiento para su potabilización ubicada en la salida a San Pedro Jocopilas. La presente investigación tiene como objetivo mostrar la variabilidad temporal del recurso hídrico, determinando el índice de calidad del agua e índice de contaminación del río Cucabaj, así como los costos de desinfección utilizando hipoclorito de calcio. El monitoreo del rio fue realizado por un periodo de diez meses, de abril 2012 a enero 2013, según el índice de calidad de agua que muestra en una escala de 0-100 puntos, que suman los resultados de nueve parámetros y clasifica el agua del río Cucabaj en la categoría de media a buena (contaminada a levemente contaminada para uso humano, por lo que antes de su consumo debe de aplicarse tratamientos de potabilización). El mes con mayor caudal fue septiembre con 0.1004 m3/seg, particularidad que influyó considerablemente en presentar el valor más bajo en calidad y uno de los valores más altos en contaminación por materia orgánica. Esta característica se asocia principalmente a la presencia de coliformes totales. En cuanto a los costos de desinfección por hipoclorito de calcio, no se establecieron diferencias significativas en función de la cantidad de caudal.

Cucabaj River is a major source of water supplies along the Aguacate and Tabil Rivers to 1,352 households in the urban area of Santa Cruz del Quiché. This river runs through the municipality of Santa Cruz del Quiché and Chiche communities. It is a tributary of Durazno River and belongs to this watershed. In the study period the rate ranged from 0.009 - 0.1004 m3/s. A large proportion of this flow is captured and about 9 km transported to the treatment plant for purification in located in San Pedro Jocopilas. This investigation aims to show the temporal variability of water resources, determining the rates of water quality and pollution index Cucabaj River, as well as the cost of disinfection by means of calcium hypochlorite. The measurements were performed for a period of ten months, from April 2012 to January 2013. According to the water quality index which is a 100-point scale resulting of a total of nine different measurements, it was determined that the water quality of Cucabaj river is classified as moderate to good (which means that is slightly polluted to polluted for human use, so should receive purification treatment before consumption). The month with highest flow was September with rate 0.1004 m3/s, a feature that greatly influenced present the lowest value in quality and one of the highest values in organic pollution. This feature is mainly associated with the presence of total coliforms. As for costs calcium hypochlorite disinfection, no significant differences in terms of the amount of flow over other months were established.

Incidencia del rradiente de velocidad en la efiiencia de la electrocoagulaciónn para remover arsénico en un reactor a flujo pistón / Incidence of he velocity graient in the electrocoagulation efficiency for aarsenic removal in a plug-flow reactor / Incidência o graadiente de elocidade na eficiência da electrocoagulação paara remover arsénico em um reator de fluxo pistão

Se realizaron estudios a escala de laboratorio usando un reactor electroquímico a flujo pistón con electrodos de hierro, que produce hidróxidos de hierro en línea como coagulante. Los objetivos fueron analizar la influencia de la turbulencia en el fenómeno de coagulación por neutralización de carga, así como definir los parámetros que más influyen en la eficiencia electroquímica de producción de hierro y en la remoción de los flocs formados. Los resultados mostraron que las eficiencias de producción de hierro y de remoción de los flocs producidos aumentaron al incrementarse el gradiente de velocidad en el mezclado (G) y el producto de éste por el tiempo de residencia en el reactor (Gt). La producción de hierro disminuyó conforme transcurrió el tiempo de operación del reactor; sin embargo, un valor de conductividad de 600µS·cm-1 originado por la adición de NaCl evitó este decremento y aumentó la eficiencia electroquímica. La presencia de cloro en el agua elevó significativamente la eficiencia en la remoción de hierro pero no influyó en la producción del mismo. En el estudio se partió del supuesto que entre más hierro se removiera después de la sedimentación, mayor sería la cantidad de arsénico que se eliminaría del agua. Los resultados mostraron que hay una buena correlación entre la eliminación de los dos contaminantes.

Studies at laboratory scale were carried out using a plug-flow electrochemical reactor with steel plates that produces iron hydroxide as coagulant in a continuous form. The goals were first to analyze the influence of turbulence over coagulation due to neutralization charges and second, to define the principal factors that are involved in obtaining high efficiencies of electrochemical iron production and in removing the formed flocs. The results revealed that these efficiencies were increased when the mixture velocity gradient (G) and its product by the reactor detention time (Gt) also rose. The iron production decreased according to the reactor operation time; however, the addition of NaCl to reach a conductivity of 600µS·cm-1 avoided the reduction and increased electrochemical efficiency. The presence of chlorine in water raised considerably the iron removal efficiency, but did not affect the iron production. In this study it was assumed that if more iron is removed after sedimentation the amount of eliminated arsenic in water will be higher. The results showed that there is a good correlation between the elimination of both pollutants.

Realizaram-se estudos a escala de laboratório usando um reator eletroquímico de fluxo pistão com eletrodos de ferro, que produz hidróxidos de ferro em linha como coagulante. Os objetivos foram analisar a influência da turbulência no fenômeno de coagulação por neutralização de carga, assim como definir os parâmetros que mais influem na eficiência eletroquímica de produção de ferro e na remoção dos flocos formados. Os resultados mostraram que as eficiências de produção de ferro e de remoção dos flocos produzidos aumentaram ao incrementar-se o gradiente de velocidade na mistura (G) e o produto deste pelo tempo de residência no reator (Gt). A produção de ferro diminuiu conforme transcorreu o tempo de operação do reator; no entanto, um valor de condutividade de 600µS·cm-1 originado pela adição de NaCl evitou este decremento e aumentou a eficiência eletroquímica. A presença de cloro na água elevou significativamente a eficiência na remoção de ferro, mas não influiu na produção deste. No estudo se partiu do suposto que entre mais ferro se removera depois da sedimentação, maior seria a quantidade de arsênico que se eliminaria da água. Os resultados mostraram que há uma boa correlação entre a eliminação dos dois contaminantes.

Acción de distintos coagulantes para la eliminación de Cryptosporidium spp. en el proceso de potabilización del agua / The action of different coagulants to remove Cryptosporidium during the process of water treatment

Cryptosporidium es uno de los microorganismos de mayor interés desde el punto de vista de la Salud Pública y constituye un problema prioritario para las plantas y organismos reguladores de agua. Debido a su pequeño tamaño y a su resistencia a la cloración, la eliminación por el proceso de potabilización es una tarea compleja. En este trabajo se analizó la efectividad de distintos coagulantes utilizados comúnmente en tal proceso para lograr la remoción de los ooquistes. Se trabajó con la prueba de jarras (Jar Test). Se halló que: 1) Los coagulantes con agregado de polímeros coadyuvantes producen remociones de ooquistes superiores a 2 log. 2) Un valor bajo de turbiedad no asegura una remoción óptima de los parásitos. 3) La adición de polielectrolitos al cloruro férrico disminuye la variabilidad tanto en la turbiedad final como en la eliminación de Cryptosporidium.

Cryptosporidium is one of the microorganisms of main concern from the point of view of Public Health, being a priority problem for water treatment plants and water regulatory institutions. Due to its small size and resistance to chlorination, Cryptosporidium removal during the process of drinking water treatmentis a hard task. The effectiveness of different coagulants commonly used in the process of removal of oocysts was analyzed. Thetechnique used was the Jar Test. It was found that: 1) coagulants with the addition of polimeric coadjuvants produce over 2 logs of oocyst removal; 2) a low value in turbidity does not necessarily mean optimal parasite removal, and 3) the addition of polyelectrolites to ferric chloride diminishes variability, both in final turbidity and Cryptosporidium removal.

Un hidrogel de hidróxido de aluminio para eliminar el arsénico del agua / An aluminum hydroxide hydrogel to remove arsenic from water

Objetivos. Describir la síntesis y los resultados preliminares de la aplicación de un hidrogel de hidróxido de aluminio que, agregado directamente al agua, pueda lograr la eliminación total del arsénico, cualquiera que sea la naturaleza del agua y el estado de oxidación del metaloide. Métodos. Las materias primas utilizadas para obtener el hidrogel de hidróxido de aluminio fueron: sulfato de aluminio hidratado (que se utiliza para potabilizar aguas), hipoclorito de calcio en polvo, hidróxido de amonio y agua destilada (cuando el gel se preparó a escala de laboratorio) y agua de ósmosis inversa de igual o mejor calidad que el agua destilada (cuando se produjo el gel a escala piloto). El control de calidad del producto final consistió en la determinación de su capacidad para adsorber el arsénico y la realización de pruebas bacteriológicas para demostrar su esterilidad. El producto fue aplicado a muestras de agua a las que se añadió arsénico en el laboratorio y a muestras de aguas arsenicales naturales procedentes de la provincia de Tucumán, Argentina. Para el análisis del arsénico en el agua se utilizó el método colorimétrico del dietilditiocarbamato de plata. Resultados. La aplicación del hidrogel proporcionó una gran reducción del arsénico. Tanto en las aguas arsenicales naturales como en las artificiales, después del tratamiento las concentraciones de arsénico quedaron por debajo del límite de detección del método analítico utilizado (0,01 partes por millón). Las pruebas bacteriológicas del producto terminado revelaron la ausencia de bacterias viables. Conclusiones. La aplicación del hidrogel de hidróxido de aluminio proporcionó la deseada reducción de la concentración de arsénico en el agua. Este método de desarsenización es barato y fácil de utilizar en poblaciones rurales dispersas de zonas afectadas por el hidroarsenicismo que carecen de agua potable e infraestructura sanitaria y eléctrica.

Objective. To describe the making of and the preliminary results from an aluminum hydroxide hydrogel that, when added directly to water, can totally eliminate arsenic, regardless of the nature of the water and the oxidation state of the metalloid. Methods. The raw materials used to make the aluminum hydroxide hydrogel were: hydrated aluminum sulfate (which is used to make water safe for drinking), calcium hypochlorite in powder form, ammonium hydroxide, and distilled water (when done at the laboratory scale), and water from inverse osmosis of the same or better quality than the distilled water (when done at a pilot scale). Quality control for the finished product consisted of determining its ability to adsorb arsenic and performing bacteriological tests to demonstrate its sterility. The product was used with water samples to which arsenic had been added in the laboratory and with water samples from the province of Tucumán, Argentina, with naturally occurring arsenic. To analyze the arsenic in the water the colorimetric silver diethyldithiocarbamate method was used. Results. Using the hydrogel greatly reduced the amount of arsenic. Treating both the natural and laboratory-produced arsenical waters yielded arsenic concentrations under the limit (0.01 parts per million) that was detectable with the analytical method used. The bacteriological tests of the finished product indicated there were no viable bacteria. Conclusions. Using the aluminum hydroxide hydrogel produced the desired reduction in the arsenic concentration in the water. This method for removing arsenic is inexpensive and easy to use in scattered rural populations in areas having high arsenic levels and lacking drinkable water, as well as an adequate sanitary and electric-power infrastructure.