ArticlePDF Available

Cloruro Férrico para la coagulación optimizada y remoción de enteroparásitos en agua

Authors:

Abstract

ABSTRACT The removal of natural organic matter (NOM) from water has become greatly important. NOM is associated with the production of odors and tastes. It also provides a substrate for bacterial growth and increases chemical costs. However, the fact that it produces potentially carcinogenic disinfection by-products during drinking water treatment is the most relevant. NOM removal during coagulation is an important goal in treatment plants. Considering that coagulation is a key step in the removal of enteroparasites, it is important to evaluate whether its modification has any impact on the effective elimination of these pathogens. The objectives of this study were: 1) to evaluate pH changes in the ferric chloride coagulation stage in order to optimize NOM removal; 2) to determine whether these changes affect the elimination of enteroparasites. Laboratory equipment for coagulation tests was used. Immunofluorescence methods using monoclonal antibodies were applied for counting enteroparasites. It was found that NOM removal was increased at lower pH. It was verified that pH modification does not interfere with the removal of cysts and oocysts in enteroparasites during the coagulation process. This work was done to make a contribution to the issue of reducing the risks involved in disinfection by-products and minimizing those resulting from parasite infections. RESUMEN En los últimos años ha tomado relevante importancia la remoción de materia orgánica natural del agua. Está asociada a la producción de olores y gustos desagradables, constituye un sustrato para crecimiento bacteriano, incrementa la necesidad de insumos; pero lo más importante es que genera en el tratamiento de potabilización, subproductos de la desinfección potencialmente cancerígenos. Su eliminación, durante la coagulación, constituye una meta relevante en las plantas de tratamiento. Teniendo en cuenta que la coagulación es una etapa clave en la remoción de enteroparásitos, es importante evaluar si su modificación tiene alguna consecuencia en la efectividad de la eliminación de estos patógenos. Los objetivos del presente trabajo fueron: 1) Evaluar modificaciones de pH en la etapa de coagulación con cloruro férrico, a fin de optimizar la remoción de materia orgánica. 2) Comprobar si estas modificaciones afectan la eliminación de enteroparásitos. Se trabajó con equipo de laboratorio para ensayos de coagulación. Para el recuento de enteroparásitos se aplicó el método de inmunofluorescencia con anticuerpos monoclonales. Se halló que a pH más ácidos la remoción de materia orgánica es mayor Además, se comprobó que la modificación de pH no interfiere en la eliminación de quistes y ooquistes de enteroparásitos en el proceso de coagulación. Se intenta mediante este trabajo realizar aportes a fin de contribuir a disminuir los riesgos que conllevan los subproductos de la cloración, y a su vez minimizar los concernientes a la infección por parásitos.
AUGM_DOMUS,
1:18-26, 2009
Asociación de
Universidades
Grupo Montevideo
ISSN:1852-2181
Ferric chloride for enhanced coagulation and
removal of enteroparasites in water
a b a a
Mariel Zerbatto , Elena Carrera , Maria S Eliggi , Laura Modini ,
b a a
Stella Vaira , Juan C Noseda , Beatriz Abramovich *.
Cloruro Férrico para la coagulación
optimizada y remoción de
enteroparásitos en agua
a Sección Aguas Departamento de Cs. Biológicas - Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas- Paraje El Pozo-
Ciudad Universitaria C.C. 242- Santa Fe. Tel. 0342-4575211
b Departamento de Matemática - Facultad de Bioquímica y Ciencias Biológicas- Paraje El Pozo- Ciudad Universitaria
C.C. 242- Santa Fe. Tel. 0342-4575210
*Autor para correspondencia:
Palabras clave:
potabilización,
materia orgánica,
Cryptosporidium,
Giardia lamblia.
Keywords: drinking,
organic matter,
Cryptosporidium,
Giardia lamblia.
ABSTRACT
The removal of natural organic matter (NOM) from
water has become greatly important. NOM is
associated with the production of odors and tastes. It
also provides a substrate for bacterial growth and
increases chemical costs. However, the fact that it
produces potentially carcinogenic disinfection by-
products during drinking water treatment is the most
relevant
NOM removal during coagulation is an important
goal in treatment plants. Considering that
coagulation is a key step in the removal of
enteroparasites, it is important to evaluate whether
its modification has any impact on the effective
elimination of these pathogens.
The objectives of this study were: 1) to evaluate pH
changes in the ferric chloride coagulation stage in
order to optimize NOM removal; 2) to determine
whether these changes affect the elimination of
enteroparasites
Laboratory equipment for coagulation tests was
us ed. I mmuno fluor escen ce metho ds using
monoclonal antibodies were applied for counting
enteroparasites
It was found that NOM removal was increased at
lower pH.
It was verified that pH modification does not
interfere with the removal of cysts and oocysts in
enteroparasites during the coagulation process.
This work was done to make a contribution to the
issue of reducing the risks involved in disinfection
by-products and minimizing those resulting from
parasite infections.
RESUMEN
En los últimos años ha tomado relevante importancia la
remoción de materia orgánica natural del agua. Está
asociada a la producción de olores y gustos
desagradables, constituye un sustrato para crecimiento
bacteriano, incrementa la necesidad de insumos; pero lo
más importante es que genera en el tratamiento de
potabilización, subproductos de la desinfección
potencialmente cancerígenos.
Su eliminación, durante la coagulación, constituye una
meta relevante en las plantas de tratamiento. Teniendo
en cuenta que la coagulación es una etapa clave en la
remoción de enteroparásitos, es importante evaluar si
su modificación tiene alguna consecuencia en la
efectividad de la eliminación de estos patógenos.
Los objetivos del presente trabajo fueron: 1) Evaluar
modificaciones de pH en la etapa de coagulación con
cloruro férrico, a fin de optimizar la remoción de materia
orgánica. 2) Comprobar si estas modificaciones afectan
la eliminación de enteroparásitos.
Se trabajó con equipo de laboratorio para ensayos de
coagulación. Para el recuento de enteroparásitos se
aplicó el todo de inmunofluore scencia con
anticuerpos monoclonales.
Se halló que a pH más ácidos la remoción de materia
orgánica es mayor.
Además, se comprobó que la modificación de pH no
interfiere en la eliminación de quistes y ooquistes de
enteroparásitos en el proceso de coagulación.
Se intenta mediante este trabajo realizar aportes a fin
de contribuir a disminuir los riesgos que conllevan los
subproductos de la cloración, y a su vez minimizar los
concernientes a la infección por parásitos.
http://revistas.unlp.edu.ar/index.php/domus/issue/current/
Recibido 14 de mayo de 2009; Aceptado 27 de noviembre de 2009
blerman@fbcb.unl.edu.ar
INTRODUCCIÓN
La presencia de materia orgánica natural
(NOM) en agua cruda utilizada para
potabilización, constituye un problema
para las plantas de tratamiento, por su
partic ipac ión en el tran spor te y
concen t ra c i ó n de co n t a m i n antes
inorgánicos y orgánicos, su potencial
como sustrato de crecimiento biológico
en el sistema de distribución, el
incremento de uso y, por lo tanto, costos
de coagulantes, pero principalmente por
ser precursora de subproductos de la
desinfección (DBPs) (White et al., 1997).
Aún cuando el primer interés fue remover
NOM para eliminar el color de las aguas
naturales, la formación de estos últimos
compuestos mencionados (DBPs), de
comprobados efectos cancerígenos, fue
el determinante de la implementación de
la coagulación mejorada (“enhanced
coagulation”) para disminuir ese riesgo.
La Agencia de Protección Ambiental de
Estados Unidos ha declarado a los DBPs
como de alta prioridad para salud pública
(USEPA, 2000), promulgando normas de
tratamiento de aguas superficiales y
subproductos de la desinfección. Esta
Agencia estableció que la coagulación
mejorada es la mejor tecnoloa
disponible para evitar su formación. (Yan
et al., 2006). Si bien se ha estudiado la
implementación de adición de algunas
sustancias químicas (Yavich & Masten,
200 3), las m ás difun didas s on:
variaciones del pH y/o utilización de altas
dosis de coagulante. En este último caso
pueden formarse flóculos frágiles de baja
capacidad de sedimentación. Por eso la
optimización más recomendable por la
bibliografía es a través de la variación de
pH.
Aú n cua n d o l a est r a tegi a má s
generalizada para la remoción de materia
orgánica es la coagulación a bajos niveles
de pH, debe ser considerado su
combinación práctica junto con el tipo de
coagulante y su dosis (Bell Ajy et al.,
2000).
El cloruro férrico usado como coagulante,
tiene ventajas al compararlo con otros,
entre las que se destacan su efectividad en
amplios rangos de pH y temperatura.
Además genera iones trivalentes de mayor
peso molecular, esenciales para el proceso
de coagulación.
Cuanto menor es el pH, mayor es la
producción de especies de alta carga,
hecho que favorece la coagulación y
disminuye la cantidad de coagulante
req u e r ida. A d icion a l m ente, e s tos
pr odu ctos de la hidrólisis de lo s
c o ag u l a nt es m e t ál i c o s c ar g a d os
positivamente neutralizan las cargas
negativas de la materia orgánica y forma
complejos insolubles.
Se ha comprobado que la dosis de cloruro
férrico es más baja que la de la alúmina
para obtener los mismos resultados.
Debido a todas estas ventajas, el cloruro
rrico ha sido incorporado en el
tratamiento de potabilización de aguas en
un gran número de plantas de América y
Europa.
Aún cuando la remoción de los precursores
de DBPs en el agua de bebida utilizando la
coagulación mejorada, ha sido prioritaria
en las investigaciones realizadas, hay
limitadas informaciones disponibles sobre
la eficacia de la misma para remover
patógenos emergentes (Edzwald &
Tobias o n , 1999) . L a coagul a c i ó n
convencional, floculación y sedimentación
ha demostrado su eficiencia en la remoción
de enteroparásitos (Abramovich et al.,
2002).
Dentro de los microorganismos que
pueden ser transmitidos por el agua, los
quistes y ooquistes de enteroparásitos
cobr a n gran impo r t ancia por los
nu m ero s o s e p iso d i os e pid é mic o s
atribuidos a estos organismos en Estados
Unidos y Europa, aún en países de
avanzada tecnología en la potabilización
del agua.
M. Zerbatto et al.
AUGM_DOMUS. Volumen 1. Año 2009. ISSN:1852-2181
19
La eliminación de quistes y ooquistes de
enteroparásitos es relevante y presenta un
desafío para las plantas de tratamiento, ya que
si sobrepasan las barreras de coagulación y
filtración, la desinfección es poco efectiva para
eliminarlos (Abramovich, 1998).
En trabajos anteriores se ha estudiado la
remoción de enteroparásitos (quistes y
ooquistes) por el tratamiento de potabilización
del agua. Se ha evaluado la acción de distintos
coagulantes, comprobándose que la adición de
polielectrolitos coadyuvantes de coagulación
(poliaminas, poliacrilamida), optimizan su
eliminación, con una menor variabilidad con
respecto a cuando se emplean solamente los
coagulantes tradicionales (Abramovich et al.,
2004). Además, se ha comprobado que si bien
su adición a los coagulantes inorgánicos
disminuyen significativamente la turbiedad del
agua, no contribuyen a la remoción de materia
orgánica natural (Eliggi et al., 2005).
De modo que, dado los antecedentes
mencionados, es importante estudiar si las
condiciones que caracterizan a la coagulación
mejorada, aún cua n d o f a v o r e c e n l a
disminución de materia orgánica precursora de
trihalometanos y otros subproductos de la
desinfección, pueden afectar la remoción de
enteroparásitos de indudable impacto en la
salud de la población.
- Evaluar a través de ensayos de laboratorio los
efectos de modificaciones de pH del agua en la
etapa de coagulación del proceso de
potabilización, a fin de optimizar la remoción de
materia orgánica natural, utilizando cloruro
férrico como coagulante.
- Analizar el potencial impacto que la
coagulación optimizada tiene en la remoción de
enteroparásitos.
- Aportar a los Organismos de control y
tratamiento de aguas, oficiales y privados,
resultados concretos que permitan evaluar y
optimizar tecnologías de potabilizacn,
tendientes a minimizar riesgos para la salud
pública.
Objetivos:
MATERIALES Y MÉTODOS
Coagulante: Cloruro férrico 39-45 %
FeCl .
3
Agua cruda utilizada en los ensayos: Se
extrajo de la fuente de provisión de agua
que abastece a la ciudad de Santa Fe
(Argentina), antes del ingreso a la planta de
t r a t a m i e n t o c o n v e n c i o n a l d e
potabilización.
S us p en s i ó n d e o o qu i s t e s de
Cryptosporidium sp y quistes de
Giardia lamblia: Se concentraron estos
enteroparásitos a partir de materia fecal de
pacien t e s i n f e c tados, previamen t e
inactivados con solución de formol 5%, por
razon es de b iose guri dad. Para su
extracción, se filtró la materia fecal a través
de gasa doble, se lavó con solución
fisiológica y se procedió a la centrifugación.
El sedimento final se concentró utilizando el
método de Sheather (García, 1997). Se
realizó un recuento estimativo de los
ooquistes de Cryptosporidium contenidos
en la suspensión, por el Método de Breed
previa coloración de Kinyoun. Los quistes
de Giardia se contaron en Cámara de
Neubauer. Se prepararon suspensiones de
-1
5
alrededor de 10 quistes u ooquistes.mL .
Parámetros fisicoquímicos de calidad
de agua: Se determinaron de acuerdo a las
cnicas normalizadas del Standard
Methods for the Examination of Water and
Wastewater (APHA-AWWA- WEF, 2005).
En el agua cruda y agua decantada de
las jarras:
Temperatura
pH (Método potenciómetrico)
Turbiedad (Método nefelométrico)
Alcalinidad (Método de titulación
potenciométrica)
Hierro (Método de fenantrolina)
Coagulación y enteropárasitos
20
Disponible on line http://revistas.unlp.edu.ar/index.php/domus/issue/current/
Materia Orgánica (Método de absorción
UV ): La materia orgánica natural
253.7
(NOM) puede ser medida por absorción de
luz UV a 254 nm, por carbono orgánico
total (TOC) o por carbono orgánico disuelto
(DOC). Según Standard Methods la
absorción por UV puede ser utilizada para
evaluar la remoción de materia orgánica
por el proceso de coagulación.
Proceso de coagulación, floculación y
sedimentación, a escala de laboratorio:
Los ensayos de remoción de materia
orgánica y enteroparásitos por coagulación,
floculación y sedimentación, se efectuaron a
través del empleo de la Prueba de Jarras
(Jar test). Este ensayo constituye un modo
práctico para hallar dosis requeridas de
coagulantes y otros condicionantes que
afectan el proceso de coagulación, a fin de
trasladar los resultados a las operaciones de
planta.
Se u tilizó un eq uipo
compuesto por seis vasos de acrílico. Se
agr egaro n disti ntos vo lúmen es del
coagulante en estudio (FeCl ), al agua cruda
3
contenida en las jarras, de manera de
obtener concentraciones finales de 20 a 40
-1
mg.L . El ensayo se realizó de acuerdo al
siguiente protocolo:
Ÿ3 minutos a 140 rpm (mezcla rápida)
Ÿ15 minutos a 40 rpm (floculación)
Ÿ15 minutos de sedimentación.
Se midió la turbiedad final del agua
decantada de cada jarra. Se consideró dosis
ó p ti m a d e c o ag u la n t e la me n o r
concentración necesaria para obtener la
turbiedad más baja.
Se realizaron ensayos
previos para calcular los volúmenes de ácido
sulfúrico 0.02 N o de hidróxido de sodio 0.1
N agregados al agua cruda con la dosis
1- Determinación de dosis óptima de
coagulante:
2- Determinación del volumen de ácido
o álcali a agregar al agua cruda para
corregir el pH:
óptima, de modo de obtener los distintos
pH deseados (5.0; 6.5 y 8.0) en la etapa de
coagulación.
Se
llenaron 5 jarras del equipo con 1000 mL de
agua cruda a los que se agregaron:
agua cruda con la dosis óptima de
coagulante y 2 mL de suspensión de
pasitos (método convencional sin
modificación de pH: Trat. conv.).
agua cruda con el volumen de
ácido necesario para llevar a pH 5.0, la
dosis óptima de coagulante y 2 mL de
suspensión de enteroparásitos.
agua cruda con el volumen de
solución básica necesario para llevar a pH
6.5, la dosis óptima de coagulante y 2 mL
de suspensión de parásitos.
agua cruda con el volumen de
solución básica necesario para llevar a pH
8.0, la dosis óptima de coagulante y 2 mL
de suspensión de parásitos.
agua cruda con 2 mL de
suspensión de parásitos.
Se desarrolló el protocolo de tiempos y
velocidades ya mencionado. Antes de
iniciar la sedimentación se tomó una
alícuota de la muestra de la jarra 5, para
determinar los parámetros físicoquímicos
de calidad de agua y el recuento de quistes
de Giardia u ooquistes de Cryptosporidium.
De la misma manera se procedió con el
agua decantada de las jarras 1 a la 4, una
vez finalizada la sedimentación.
Remoción de enteroparásitos: Se filtró
un volumen determinado de agua cruda y
de la decantada de cada una de las jarras a
través de un filtro de nitrato de celulosa de
13 mm de diámetro y 1.2 m de porosidad
nominal. Se colorearon con anticuerpos
monoclonales, para antígenos de la pared,
de ooquistes de Cryptosporidium y quistes
de Giardia (Kit Merifluor, Meridian
3- Ensayo de Jarras con modificación
del pH y adición de parásitos:
Vaso 1:
Vaso 2:
Vaso 3:
Vaso 4:
Vaso 5:
M. Zerbatto et al.
AUGM_DOMUS. Volumen 1. Año 2009. ISSN:1852-2181
21
Diagnostics). Se realizaron los recuentos
u t i l i z a n d o u n m i c r o s c o p i o d e
epifluorescencia Olympus BH-2 con
lámpara de mercurio. Una vez efectuado el
recuento y teniendo en cuenta el volumen
procesado, se calculó su concentración
-1
(quistes u ooquistes.L de agua). Con estos
datos se calculó la remoción de ambos
enteroparásitos en las distintas condiciones
de estudio, tomando como referencia el
recuento de la jarra 5.
Medición de materia orgánica: Para
eliminar variaciones en la absorción UV
causadas por las partículas, se filtraron al
vacío agua cruda y agua después del
proceso de jar test, con papel de fibra de
vidrio (Whatman GF/C) con una porosidad
nominal de 0.45 m. Posteriormente se
realizó la medición espectrofotométrica a
253.7nm.
El cálculo de la remoción de materia
orgánica se determinó tomando como
referencia la lectura del agua cruda.
Metodología Estadística: Se hallaron tablas
con valores descriptivos de las variables,
incluido el M-estimador de Huber de la
tendencia central de los datos. Como una
medida robusta, se seleccionó este estimador
debido a que otorga pesos distintos a los
valores alejados del centro de distribución de
los datos. Para comparar la remoción de
Materia Orgánica y remoción de Giardia y
Cryptosporidium (expresadas en porcentaje)
se utilizó la prueba no paramétrica de Kruskal
Wallis. Se muestra el resultado de las
comparaciones informando el valor P exacto
del estadístico. Se empleó el software libre R
para la realización de estos cálculos (Conover,
1980; Alonso, 2001).
La alcalinidad superó en todos las muestras el
-1
valor de 28 mg CaCO .L , considerado
3
adecuado para una correcta coagulación
(Kawamura, 1996).
A medida que se incrementó el nivel de pH, la
media y la desviación estándar de la turbiedad
también aumentaron (Tabla 1).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Tabla1: Turbiedad final del agua en los ensayos luego de la decantación.
Table 1: Final turbidity of water in tests after decanting.
Coagulación y enteropárasitos
Disponible on line http://revistas.unlp.edu.ar/index.php/domus/issue/current/ 22
Comparación de la remoción de materia descriptivos de la remoción de materia
orgánica (%) para los diferentes niveles de pH: orgánica para los diferentes valores de pH.
En la Tabla 2 se muestran los estadísticos
pH Mínimo - Máximo
Mediana
(M-estimador de
Huber)
Media
Desviación
estándar
5.0 (n=5) 58.75 – 91.53 87.59 (86.47) 81.27 13.78
6.5 (n=5) 53.9 – 73.79 67.93 (66.35) 65.45 7.83
8.0 (n=5) 13.98 – 57.66 40.19 (37.96) 37. 34 17.23
Para la remoción de materia orgánica (%) se Durante el tratamiento de potabilización
enc uentra que e xist e una diferen cia convencional, sin modificación de pH, se
estadísticamente significativa (p = 0.006) para obtuvo un valor de mediana de la remoción
los distintos niveles de pH (5.0; 6.5 y 8.0). En cercano a 77 %, valor inferior al logrado con
la Figura 1, se observa que a pH 5.0 la pH 5.0.
remoción de materia orgánica (%) es mayor.
Figura 1: Remoción de Materia Orgánica (%) a los diferentes niveles de pH. Barras de error: media +/- desviación
estándar.
Figure 1: Organic Matter removal (%) at different pH levels. Error bars: mean + / - standard deviation.
5 6.5 8
pH
0
25
50
75
100
RemocióndeMateriaOrgánica(%)
]
]
]
Tabla2: Estadísticos descriptivos de la remoción de materia orgánica (%) para los diferentes
niveles de pH.
Table 2: Descriptive statistics of organic matter removal (%) for different levels of pH.
M. Zerbatto et al.
AUGM_DOMUS. Volumen 1. Año 2009. ISSN:1852-2181
23
C o m p a r a c i ó n d e l a r e m o c i ó n d e los distintos niveles de pH. El valor p de la
enteroparásitos (%) para los diferentes prueba de Kruskal Wallis en los ensayos con
niveles de pH: Para la remoción de ambos ooquistes de Cryptosporidium fue de 0.689
e n t e r o p a r á s i t o s ( o o q u i s t e s d e y con quistes de Giardia lamblia, arrojó un
Cryptosporidium y quistes de Giardia lamblia) valor de 0.493 (Figuras 2 y 3,
n o s e e n c o n t r ó u n a d i f e r e n c i a respectivamente).
estadísticamente significativa al compararla a
5 6.5 8 Trat. Conv.
pH
92
94
96
98
100
RemocióndeCryptosporidium(%)
]]]]
5 6.5 8 Trat. Conv.
pH
92
94
96
98
100
RemocióndeGiardialamblia(%)
]
]]
]
Figura 2: Remoción de ooquistes de Cryptosporidium (%) a los diferentes niveles de pH y con el tratamiento
convencional.
Figure 2: Removal of Cryptosporidium oocysts (%) at different pH levels and conventional treatment.
Coagulación y enteropárasitos
Disponible on line http://revistas.unlp.edu.ar/index.php/domus/issue/current/
Figura 3: Remoción de quistes de Giardia lamblia (%) a los diferentes niveles de pH y con el tratamiento
convencional.
Figure 3: Removal of Giardia lamblia cysts (%) at different pH levels and with the conventional treatment.
24
Compartimiento turno C N P K Ca Mg
Hojas T1 564.78a 18.74a 1.20a 7.12a 14.61a 2.67a
(0.71) (0.15) (0.02) (0.13) (0.46) (0.05)
T2 424.27b 14 .76b 1.21a 7.94a 14.36a 3.25b
(3.30) (0.03) (002) (0.98) (0.18) (0.19)
Ramas <1cm T1 529.25 4.00a 0.65a 4.13a 8.58a 1.17a
(4.74) (0.01) (0.03) (0.17) (0.43) (0.06)
T2 523.12 3.6a 0.44b 3.49a 9.17a 1.24a
(3.18) (0.1) (0.02) (0.37) (0.36) (0.07)
Ramas 1-5cm T1 528.16 2.68a 0.34a 2.17a 5.09a 0.86a
(1.42) (0.07) (0.02) (0.16) (0.39) (0.05)
T2 526.08 1.03b 0.08b 1.44b 1.37b 0.29b
(1.26) (0.05) (0.01) (0.08) (0.03) (0.00)
Corteza T1 488.75a 4.35a 0.96a 5.30a 22.00a 1.45a
(1.23) (0.10) (0.10) (0.16) (0.61) (0.03)
T2 488.15a 2.98b 0.66b 5.04a 29.58a 1.90b
(2.09) (0.06) (0.01) (0.30) (3.93) (0.05)
Compartimiento turno C N P K Ca Mg
Hojas T1 564.78a 18.74a 1.20a 7.12a 14.61a 2.67a
(0.71) (0.15) (0.02) (0.13) (0.46) (0.05)
T2 424.27b 14 .76b 1.21a 7.94a 14.36a 3.25b
(3.30) (0.03) (002) (0.98) (0.18) (0.19)
Ramas <1cm T1 529.25 4.00a 0.65a 4.13a 8.58a 1.17a
(4.74) (0.01) (0.03) (0.17) (0.43) (0.06)
T2 523.12 3.6a 0.44b 3.49a 9.17a 1.24a
(3.18) (0.1) (0.02) (0.37) (0.36) (0.07)
Ramas 1-5cm T1 528.16 2.68a 0.34a 2.17a 5.09a 0.86a
(1.42) (0.07) (0.02) (0.16) (0.39) (0.05)
T2 526.08 1.03b 0.08b 1.44b 1.37b 0.29b
(1.26) (0.05) (0.01) (0.08) (0.03) (0.00)
Corteza T1 488.75a 4.35a 0.96a 5.30a 22.00a 1.45a
(1.23) (0.10) (0.10) (0.16) (0.61) (0.03)
T2 488.15a 2.98b 0.66b 5.04a 29.58a 1.90b
(2.09) (0.06) (0.01) (0.30) (3.93) (0.05)
CONCLUSIONES
El porcentaje de remoción de materia
orgánica natural aumenta cuando el pH de
coagulación disminuye desde los niveles
8.0 a 5.0, utilizando cloruro férrico como
coagulante.
L a r e mo c ió n de e nt e ro p ar á si t os
(Cryptosporidium y Giardia) no se modifica
cuando se utiliza la coagulación mejorada,
con respecto a la convencional sin
modificación del pH.
La remoción de los precursores de
subproductos de la cloración debe ser una
de las prioridades en el proceso de
potabilización del agua, por su reconocido
potencial cancerígeno. Mediante este
trabajo se comprobó, que la modificación
de pH durante la etapa de coagulación con
cloruro férrico, para lograr dicha meta, no
interfiere en la eliminación de los
enteroparásitos, hecho de indudable
importancia sanitaria.
M. Zerbatto et al.
AUGM_DOMUS. Volumen 1. Año 2009. ISSN:1852-2181
25
Disponible on line http://revistas.unlp.edu.ar/index.php/domus/issue/current/
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Abramovich B. 1998. Parásitos en agua potable: Un desafío de nuestro tiempo.
Ingeniería Sanitaria y Ambiental. 40: 18-20
Abramovich B, Carrera E, Lurá MC, Gilli MI, Haye MA & Vaira S. 2002. Remoción
de enteroparásitos en agua por coagulación, floculación y sedimentación.
Ingeniería Sanitaria y Ambiental. 62: 55-62
Abramovich B, Lurá MC, Carrera E, Gilli MI, Haye MA & Vaira S. 2004. Acción de
distintos coagulantes para la eliminación de Cryptosporidium spp. en el proceso
de potabilización del agua. Revista Argentina de Microbiología. 36: 92-96
Alonso P. 2001. Estimación Robusta. Revista de Estadística Española. 147: 105
123
APHA (American Public Health Association), AWWA (American Water Works
Association) & WEF (Water Environment Federation). 2005. Standard Methods
for the examination of water and wastewater. APHA- AWWA- WEF, Washington
DC, USA: 1368 p
Bell- Ajy K, Abbaszadegan M, Ibrahim E, Verges D & LeChevallier M. 2000.
Conventional and optimized coagulation for NOM removal. Journal American
Water Works Association, 92: 44-58
Conover WJ. 1980. Practical Nonparametric Statistics. 2da. Edición John Wiley
and Sons, New York, USA: 495 p.
Edzwald JK & Tobiason JE. 1999. Enhanced coagulation: US requirements and a
broader view. Water Science and Technology, 40: 63-70
Eliggi MS, Zerbatto M, Contini L, Follet C, Gilli MI & Abramovich B. 2005. Acción
de polielectrolitos en la remoción de materia orgánica en agua por el proceso
de potabilización [Resumen]. III Encuentro Bioquímico del Litoral. Santa Fe,
Argentina: 149
García LS & Brukner DA. 1997. Diagnostic Medical Parasitology. ASM Press.
Washington DC, USA: 937 p
Kawamura S. 1996. Optimización de los procesos básicos del tratamiento de
agua. Coagulación y floculación: Diseño y Operación. Ingeniería Sanitaria y
Ambiental, 27: 44-67
USEPA (USA Environmental Protection Agency). 2000. Conducting a risk
assesment of mixture of desinfection by- products (DBPs) for drinking Water
Treatment Systems. EPA/ 600/ R- 03/ 040. Cincinnati, USA
Yan M, Wang D, You Sh, Qu J & Tang H. 2006. Enhanced coagulation in a typical
North- China water treatment plant. Water Research, 40: 3621- 3627
Yavich AA & Masten S. 2003. Use of ozonization and FBT to control THM
precursors. Journal American Water Works Association, 95: 159- 171
White M, Thompson J, Harrington GW & Singer PC. 1997. Evaluating criteria for
enhanced coagulation compliance. Journal American Water Works Association,
89: 64-77
Coagulación y enteropárasitos
26
... Por ejemplo, el sulfato ferroso forma un floc más pesado y tiene una velocidad de sedimentación rápida (7). El cloruro férrico en cambio se destaca por su efectividad en amplios rangos de pH y temperatura, además que genera iones trivalentes de mayor peso molecular, esenciales para el proceso de coagulación (8). El pH es una de las variables más importantes en la coagulación, para cada agua existe un rango de pH óptimo en el cual la coagulación se da más rápidamente. ...
Article
Full-text available
Dada la problemática ambiental generada por la presencia de microorganismos patógenos yturbidez del efluente en aguas residuales hospitalarias se lleva a cabo la presente investigación conla finalidad de comparar la efectividad del cloruro férrico y del sulfato ferroso, como coagulantesen el tratamiento de aguas residuales del Hospital Docente de Calderón, Ecuador, haciendo usode una variación de pH para el caso del cloruro férrico. El estudio se realizó tomando en cuentaparámetros de DQO, DBO y turbidez para determinar el grado de contaminación presente en elagua residual y agua tratada. El agua residual presenta 533,33mg/L de DQO, 235 mg/L de DBOy 35 NTU de turbidez por lo cual se seleccionó un tratamiento secundario fisicoquímico conprocesos de coagulación.Los porcentajes de reducción de DQO con FeCl3 fue de 66.24%, con FeSO4 de 49.37% yFeCl3+FeSO4 de 56.68%, mientras que la reducción total de la Turbidez con FeCl3 fue del89.28%, FeSO4 del 86.06% y FeCl3+FeSO4 del 87.64%. Obteniendo los mejores resultados conel coagulante FeCl3 que provoca una remoción del 79.37% de la DQO.Palabras clave: Coagulantes, DBO, DQO, aguas residuales hospitalarias, Turbidez.
... La coagulación química con sales metálicas ha sido usada tradicionalmente en el tratamiento para remoción de la turbidez; sin embargo, la coagulación es también capaz en cierto grado de remover la materia orgánica natural, la cual puede funcionar como un precursor de la formación de subproductos de la desinfección [6]. En los últimos años ha tomado relevante importancia la remoción de materia orgánica natural del agua, la cual está asociada a la producción de olores y gustos desagradables, constituye un sustrato para el crecimiento bacteriano e incrementa la necesidad de insumos; pero lo más importante es que genera en el tratamiento de potabilización subproductos de la desinfección potencialmente cancerígenos [7]. ...
Article
Esta investigación evaluó la remoción de color mediante proceso electrolítico, seguido de filtración directa con 6 diferentes dosis de Al2 (SO4 )3 para potabilización de agua delrío Paraná en Ilha Solteira–São Paulo. Se monitoreó la eficiencia del tratamiento sobre agua cruda y con adición de sustancias húmicas hasta obtener valores de color verdadero iniciales cercanos a 70, 100, 200 y 400 uH, con y sin adición de dióxido de titanio. La combinación de procesos reportó para los diferentes ensayos reducciones del color aparente hasta lograr niveles menores a 15uH, máximo permitido por la norma Brasilera de agua potable.
... La coagulación química con sales metálicas ha sido usada tradicionalmente en el tratamiento para remoción de la turbidez; sin embargo, la coagulación es también capaz en cierto grado de remover la materia orgánica natural, la cual puede funcionar como un precursor de la formación de subproductos de la desinfección [6]. En los últimos años ha tomado relevante importancia la remoción de materia orgánica natural del agua, la cual está asociada a la producción de olores y gustos desagradables, constituye un sustrato para el crecimiento bacteriano e incrementa la necesidad de insumos; pero lo más importante es que genera en el tratamiento de potabilización subproductos de la desinfección potencialmente cancerígenos [7]. ...
Article
Full-text available
In this research the color removal through electrolytic process, followed by direct filtration with six different doses of Al2(SO4)3 for the Parana river potabilization in Ilha Solteira-São Paulo was evaluated. The treatment efficiency on raw water and with addition of humic substances to reach up true color values near to 70, 100, 200 and 400 Hu, with and without titanium dioxide addition was monitored. The processes combination for the different tests reported apparent color reductions up to 15 Hu, maximum permitted value by the Brazilian drinking water guidelines.
Article
Full-text available
SUMMARY The action of different coagulants to remove Cryptosporidium during the process of water treatment. 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 treatment is a hard task. The effectiveness of different coagulants commonly used in the process of removal of oocysts was analyzed. The technique 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.
Article
Bench‐ and full‐scale experiments were conducted to evaluate the optimal coagulation conditions for removal of total organic carbon and disinfection by‐products. The evaluation of 16 sites with optimized coagulation (optimizing the pH of coagulation and then the coagulant dosage) provides an assessment of this coagulation technique and illustrates its capabilities to meet the requirements of the Disinfectants/Disinfection By‐products (D/DBP) Rule. Jar tests were used to determine the effectiveness of optimized coagulation for the removal of organic carbon, DBP precursors, particles, and turbidity when supernatant results were compared with conventional (baseline) treatment. Jar‐test results indicate that optimized coagulation can enhance the removal of organic carbon and DBP precursors.
Article
Jar testing of 31 natural waters suggests many utilities may need the proposed alternative performance criterion to comply with enhanced coagulation specified in the proposed D/DBP Rule. Jar tests were performed on 31 natural waters from a variety of sources across the United States. These tests indicate that the majority of utilities supplying samples will have difficulty meeting the Step 1 total organic carbon (TOC) removal requirements in the Disinfectants/Disinfection By‐products Rule. Utilities may need the proposed point of diminishing returns alternative performance criterion to achieve compliance with the enhanced coagulation requirement. Water sources with high TOC and low alkalinity were most likely to meet the proposed Step 1 TOC requirements. Those with low TOC were most likely to need the alternative performance criterion.
Article
Enhanced Coagulation is a new regulatory requirement in the United States aimed at removing TOC by coagulation thereby controlling formation of disinfection byproducts. Coagulation principles are summarized for alum coagulation of natural organic matter (NOM). Negatively charged NOM creates a coagulant demand for positively charged Al species resulting in a stoichiometric relationship between the alum dosage and the raw water DOC that is pH dependent. The paper addresses coagulation with a broader view than Enhanced Coagulation, termed multiple objective coagulation. In general the objectives include: 1) to maximize particle and turbidity removals by downstream solid-liquid separation, 2) to maximize TOC and DBP precursor removals, 3) to minimize residual coagulant, 4) to minimize sludge production, and 5) to minimize operating costs. Optimum coagulation conditions are those that maximize pathogen removals, produce low turbidities and particle counts, and minimize residual Al. It is shown, for treatment of waters of low alkalinity, that the optimum alum dosage selected to minimize UV absorbance with strict pH control produced excellent treatment for turbidity, pathogens, and NOM. Full scale plant data are used to demonstrate a dual coagulation strategy of alum and cationic polymer that reduces sludge production and overall operating costs compared to alum alone.
Article
Diagnostic procedures in the field of medical parasitology require a great deal of judgment and interpretation and are generally classified by the Clinical Laboratory Improvement Amendments of 1988 (CLlA '88) as high complexity procedures. The majority of diagnostic parasitology procedures can be performed either within the hospital setting or in an offsite location. There are very few procedures within this discipline that must be performed and reported on a short turnaround time (STAT) basis. Two procedures fall into the STAT category: request for examination of blood films for the diagnosis of malaria and examination of cerebrospinal fluid for the presence of free-living amebae, primarily Naegleria fowleri. The specimen commonly submitted to the diagnostic parasitology laboratory is the stool specimen, and the most commonly performed procedure in parasitology is the ova and parasite (O&P) examination, which comprises three separate protocols: the direct wet mount, the concentration, and the permanent stained smear.
Article
This study evaluated ozonation in combination with biological fluidized-bed treatment (FBT) for control of trihalomethane (THM) precursors in drinking water. THM precursors were represented by several surrogate parameters, including total organic carbon, ultraviolet absorbance measured at 254 nm, humic substances, and THM formation potential. The study was conducted using a continuously operated ozonation-FBT system. No pretreatment was provided. In addition, biofiltration and bench-scale ozonation systems were used to compare the biodegradation efficiency of FBT with that of biofiltration and to investigate the effect of ozonation on biodegradation efficiency. The study showed that the combined ozonation-FBT process was effective in removing THM precursors and reducing turbidity in drinking water. Preliminary cost estimates indicate that the ozonation-FBT process may be a viable alternative to conventional coagulation processes that require additional steps, such as ozonation and biological activated carbon filtration for the control of disinfection by-products in drinking water.
Article
The characteristics of typical source waters in northern China and their enhanced coagulation features were studied in this paper. Through bench scale tests, a composite coagulant (HPAC) was selected for this kind of high alkalinity and pH water. It can be 30% more efficient in organic matter (OM) removal than the traditional coagulants (AlCl(3), FeCl(3)), and polyaluminum chloride (PACl), especially more efficient in removing high SUVA, hydrophobic and high molecular weight dissolved organic matter (DOM). It is found that some DOM with low SUVA has precedence over that with high SUVA to be removed at conventional dosages in some seasons, and that the priority of DOM removal is in the same sequence for all the coagulants. DOM with high SUVA is not always more easily removed. When applying HPAC as coagulant, flotation process can remove hydrophobic OM more efficiently than sedimentation process in pilot scale tests.
Parásitos en agua potable: Un desafío de nuestro tiempo. Ingeniería Sanitaria y Ambiental
  • Referencias
  • B Abramovich
Disponible on line http://revistas.unlp.edu.ar/index.php/domus/issue/current/ REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Abramovich B. 1998. Parásitos en agua potable: Un desafío de nuestro tiempo. Ingeniería Sanitaria y Ambiental. 40: 18-20
Remoción de enteroparásitos en agua por coagulación, floculación y sedimentación. Ingeniería Sanitaria y Ambiental
  • B Abramovich
  • E Carrera
  • Mc Lurá
  • Mi Gilli
  • Ma Haye
  • S Vaira
Abramovich B, Carrera E, Lurá MC, Gilli MI, Haye MA & Vaira S. 2002. Remoción de enteroparásitos en agua por coagulación, floculación y sedimentación. Ingeniería Sanitaria y Ambiental. 62: 55-62