Studies on the electrochemical disinfection of water containing Escherichia coli using a Dimensionally Stable Anode
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Data
2010-10-01
Autores
Gusmão, Isabel Celeste Caíres Pereira [UNESP]
Moraes, Peterson Bueno
Bidoia, Ederio Dino [UNESP]
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Editor
Brazilian Archives of Biology and Technology
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.
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.
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.
Descrição
Palavras-chave
E. coli inactivation, electrochemical treatment, electrolysis of microorganisms, electroxidation process, bactericidal effect, DSA oxide electrode
Como citar
Brazilian Archives of Biology and Technology. Brazilian Archives of Biology and Technology, v. 53, n. 5, p. 1235-1244, 2010.