“ACCI Ó COMBINADA D ’AGENTS DESINFECTANTS EN LA … · D’ESPORES DE CLOSTRIDIS SULFIT...
Transcript of “ACCI Ó COMBINADA D ’AGENTS DESINFECTANTS EN LA … · D’ESPORES DE CLOSTRIDIS SULFIT...
““ACCIACCIÓÓ COMBINADA DCOMBINADA D’’AGENTS AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DESINFECTANTS EN LA PLANTA
DE REGENERACIDE REGENERACIÓÓ D'AIGUA DE BLANESD'AIGUA DE BLANES””
GRUPO : GRUPO : ““MARS MARS ““Microbiologia dMicrobiologia d’’aigaigüües relacionada es relacionada amb la salutamb la salut
1.- Presentació
2.- Presentació de la planta de regeneració i del seu funcionament al llarg d'aquests anys.
3.- Presentació del seguiment microbiològic realitzat i dels resultats obtinguts.
4.- L'estimació de costos de cadascun dels tractaments estudiats i amb la formulació d'una recomanació en quant al tractament.
El Consorci de la Costa Brava
• Format el 1971 pels 27 municipis del litoral gironí i per la Diputació de Girona
• S’ocupa de la gestió integral del cicle de l’aigua:
– Abastament en alta a 14 municipis (3 externs al CCB) - 18 hm3/any
– Depuració biològica aigües residuals en 26 municipis (3 externs al CCB) en 19 EDAR - 35 hm3/any. Propera connexió L’Armentera i Sant Pere Pescador.
– Regeneració i reutilització no-potable des de 1989 - 6,3 hm3/any (2005)
Antecedents de l’estudi (I)
• Per què la combinació de desinfectants?
– Necessitat regularitat en la qualitatde l’aigua regenerada (P90)
– Equips de desinfecció amb llumultraviolada existents en l’àmbit del CCB no oferien garantia de P90 per sí sols
– Addició d’hipoclorit com a agent desinfectant que permet l’afinamentde la qualitat i que permet assolir la regularitat requerida
Antecedents de l’estudi (II)• Per què la combinació de desinfectants?
– Avantatges que ofereix la combinació d’agents desinfectants
• P90 amb UV sol requiriria dosi elevada (elevats costos inversió i explotació).
• Clor utilitzat només com a afinament.
• Sistema alternatiu en cas d’avaria o manteniment del sistema UV.
• No es coneixen microorganismes resistents a ambdós sistemes aplicatssimultàniament.
• Segons literatura científica, virus, Cryptosporidium spp. i Giardia spp. sónresistents al clor, però sensibles a la llum UV.
• Redundància d’un element clau del tractament de regeneració amb un increment menor dels costos d’inversió.
• Conclusió: el sistema de llum UV permet reduir les dosis de clor a aportar, i la combinació d’aquests dos sistemes dóna una millor consistència i regularitat a la qualitat microbiològica.
– Malgrat tot, des d’un punt de vista estrictament econòmic, allà on l’UVtreballa en condicions adverses apareix la qüestió de si la despesa quegenera compensa aquests beneficis teòrics (p.e., planta de regeneració de Castell-Platja d’Aro).
Antecedents de l’estudi (III)• Realització primer estudi en la planta de regeneració de Castell-Platja
d’Aro (juliol 2005)
• Condicions assajades - època de producció d’aigua regenerada per a ser subministrada per a usos de reg
– UV (dosis limitades per la transmitància a 254 nm i pel cabal)
– UV + clor (íd + 5 ppm Cl2/l)
– Clor (10 mg Cl2/l)
• Primeres evidències
– Bacteris no esporulats (coliformes fecals, enterococs fecals) inactivatspreferentment pel clor
– Infectivitat de Cryptosporidium spp. inactivada totalment per la llum UV
– Llum UV produeix major inactivació sobre virus (bacteriòfags i patògens) que no el clor en solitari
– Efecte de sumatori d’inactivacions en alguns microorganismes (p.e., colifags somàtics).
Antecedents de l’estudi (IV)
• Blanes: funcionament planta de regeneració des de 2002. Fins el moment, desinfecció amb hipoclorit i assoliment de l’absènciad’Escherichia coli en gran majoria de mostres.
• Equip de llum UV a punt per entrar en servei.
• Equip dissenyat per a transmitància baixa (aprox. 50%). La realitat(70-75%) fa que equip quedi sobredimensionat.
• Posada en servei genera interrogants:
– Quants mòduls?
– S’hi afegeix clor? Si és que sí, en quina dosi?
• Plantejament estudi específic a l’ACA, que decideix finançar-lo.
• Estudi realitzat en 4 setmanes del mes de maig de 2006.
PPresentaciresentacióó de la planta de de la planta de regeneraciregeneracióó i del seu funcionament al i del seu funcionament al
llarg d'aquests anys.llarg d'aquests anys.
LA PLANTA DE REGENERACIÓD’AIGUA DE BLANES
• Elements del tractament: coagulació, floculació, decantació lamelar, filtració en sorra i desinfecció mixta UV-clor
• Grans dipòsits de capçalera i d’aigua tractada: disseny original pensat per al subministrament d’aigua regenerada per al reg agrícola de la zona
• En funcionament des de 2002 en fase de proves i plena producció a partir de 2003
• Període 2003-2005: 10,13 hm3 d’aigua regenerada produïda; 8,59 hm3 emprats per a la recàrrega de l’aqüífer del tram baix del riu Tordera
• Usos: recàrrega de l’aqüífer i reg agrícola i de plantes ornamentals (des de primavera any 2006)
IMATGES DE L’EDAR I DE LA PLANTA DE REGENERACIÓ D’AIGUA DE BLANES
Decantador secundari Dipòsit de capçalera
EVOLUCIÓ DELS VALORS DELS PERCENTILS 90 ANUALS DELS DIFERENTS PARÀMETRES DE QUALITAT DE
L'AIGUA REGENERADA DE BLANES
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
2003 2004 2005 2006
Anys
ME
S, m
g/l
- T
erb
ole
sa, N
TU
1
10
100
1.000
10.000
100.000
Esch
eri
ch
ia c
oli
, u
fc/1
00 m
l
MES Terbolesa Escherichia coli
QUALITAT DE L’AIGUA REGENERADA
EVOLUCIÓ DE LA CONCENTRACIÓ DE TRIHALOMETANS EN L'AIGUA REGENERADA DE BLANES
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
Gen 04 Abr 04 Jul 04 Oct 04 Gen 05 Abr 05 Jul 05 Oct 05 Gen 06 Abr 06 Jul 06 Oct 06
Mesos
Co
nce
ntr
ació
, pp
b
Triclormetà Bromodiclormetà Dibromoclormetà Tribromometà
Límit normatiu de THMs totals en l'aigua potable
THMs totals = triclormetà + bromodiclormetà + dibromoclormetà + tribromometà
Inici UV
SEGUIMENT AVANÇAT. ANÀLISIS MENSUALS DE TRIHALOMETANS GENER 2004 - OCTUBRE 2006.
EVOLUCIÓ DE LA CONCENTRACIÓ D'ESCHERICHIA COLI EN LES AIGÜES DE L'EDAR DE BLANES
1
10
100
1.000
10.000
100.000
1.000.000
0 90 180 270 360 450 540 630 720 810 900 990 1.080 1.170
Data de m ostreig
E. c
oli,
ufc
/100
ml
Efl 2ari E fl 3ari Lineal (Efl 2ari) Lineal (E fl 3ari)
Inici UV
EVO LUCIÓ DE LA CO N CEN TRA CIÓ DE TRIHALO M ETANS EN L'A IG UA RE G ENE RAD A D E BLAN ES
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
Ge n 04 Ab r 04 Jul 04 O ct 0 4 Ge n 05 A br 05 Jul 05 Oc t 05 G en 06 A br 06 Jul 0 6 O ct 06
M esos
Co
nc
en
tra
ció
, pp
b
T riclo rm età Brom odiclorm età Dibrom oclorm età T ribrom om età
Lím it no rm atiu de TH M s totals e n l'aig ua potable
TH M s to tals = triclorm età + brom odiclorm età + d ib rom oclormetà + tribrom om età
In ici U V
SEGUIMENT AVANÇAT. ANÀLISIS MENSUALS D’ESCHERICHIA COLI. GENER 2004 -
OCTUBRE 2006.
EVO LUCIÓ DE LA CO N CEN TRA CIÓ DE TRIHALO M ETANS EN L'A IG UA RE G ENE RAD A D E BLAN ES
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
Ge n 04 Ab r 04 Jul 04 O ct 0 4 Ge n 05 A br 05 Jul 05 Oc t 05 G en 06 A br 06 Jul 0 6 O ct 06
M esos
Co
nc
en
tra
ció
, pp
b
T riclo rm età Brom odiclorm età Dibrom oclorm età T ribrom om età
Lím it no rm atiu de TH M s totals e n l'aig ua potable
TH M s to tals = triclorm età + brom odiclorm età + d ib rom oclormetà + tribrom om età
In ici U V
SEGUIMENT AVANÇAT. ANÀLISIS MENSUALS D’ESPORES DE CLOSTRIDIS SULFIT
REDUCTORS. GENER 2004 - OCTUBRE 2006.
EVOLUCIÓ DE LA CONCENTRACIÓ D'ESPORES DE CLOSTRIDIS SULFIT REDUCTORS EN LES AIGÜES DE
L'EDAR DE BLANES
1
10
100
1.000
10.000
100.000
0 90 180 270 360 450 540 630 720 810 900 990 1.080 1.170
Data de mostreig
Clo
stri
dis
su
lfit
-red
uct
ors
, esp
ore
s/10
0 m
l
Efl 2ari Efl 3ari Lineal (Efl 2ari) Lineal (Efl 3ari)
Inici UV
EVOLUCIÓ DE LA CONCENTRACIÓ DE COLIFAGS SOMÀTICS EN LES AIGÜES DE L'EDAR DE BLANES
1
10
100
1.000
10.000
100.000
0 90 180 270 360 450 540 630 720 810 900 990 1.080 1.170
Data de mostreig
Co
lifag
s so
màt
ics,
ufp
/100
ml
Efl 2ari Efl 3ari Lineal (Efl 3ari) Lineal (Efl 2ari)
Inici UV
EVO LUCIÓ DE LA CO N CEN TRA CIÓ DE TRIHALO M ETANS EN L'A IG UA RE G ENE RAD A D E BLAN ES
0
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
Ge n 04 Ab r 04 Jul 04 O ct 0 4 Ge n 05 A br 05 Jul 05 Oc t 05 G en 06 A br 06 Jul 0 6 O ct 06
M esos
Co
nc
en
tra
ció
, pp
b
T riclo rm età Brom odiclorm età Dibrom oclorm età T ribrom om età
Lím it no rm atiu de TH M s totals e n l'aig ua potable
TH M s to tals = triclorm età + brom odiclorm età + d ib rom oclormetà + tribrom om età
In ici U V
SEGUIMENT AVANÇAT. ANÀLISIS MENSUALS DE COLIFAGS SOMÀTICS. GENER 2004 -
OCTUBRE 2006.
SEGUIMENT AVANÇAT. ANÀLISIS MENSUALS DE SEROTIPS DE LEGIONELLA. GENER 2004 -
OCTUBRE 2006.
Legionella spp., Legionella pneumophila serotip 1 i Legionella pneumophila serotips 2-14
Absència (< 50 ufc/litre) en 31 mostres consecutives (mensuals), entre març de 2004 i setembre de 2006 -
darrers resultats disponibles, tant en l’efluent secundaricom en l’aigua regenerada.
TRACTAMENTS ASSAJATS EN L’ESTUDI DE COMBINACIÓ D’AGENTS DESINFECTANTS
6. Desinfecció amb 3 mg Cl2/l en forma d’hipoclorit (0,6 mg mg Cl2/l residual total)
5. Combinació 2 mòduls UV (16 làmpades, dosi UV aprox 80 mJ/cm2) + 1 mg Cl2/l en
forma d’hipoclorit
4. Combinació 1 mòdul UV (8 làmpades, dosi UV aprox 40 mJ/cm2) + 2 mg Cl2/l en forma d’hipoclorit
3. Combinació 1 mòdul UV (8 làmpades, dosi UV aprox 40 mJ/cm2) + 1 mg Cl2/l en forma d’hipoclorit
2. Desinfecció amb 2 mòduls UV (16 làmpades, dosi UV aprox 80 mJ/cm2)
1. Desinfecció amb 1 mòdul UV (8 làmpades, dosi UV aprox 40 mJ/cm2)
Tractament
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
Presentació del seguiment microbiològic realitzat i dels resultats
obtinguts.
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
IntroducciIntroduccióó
L'L'úúss de de l'aigual'aigua regenerada implica: regenerada implica:
1. Que es garanteixin uns nivells acceptables del riscmicrobiológic en els diferents usos que pugui tenir aquestaaigua.
2. Un bon coneixement i gestió de les operacions unitàries del tractament. En el nostre cas dels tractaments terciaris i comafecten aquests als diferents microorganismes patogens.
3. Una bona gestió de l’EDAR per a l'establiment d'un sistema de ARCPC.
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
INTRODUCTION:INTRODUCTION: DistributionDistribution ofof faecalfaecal indicatorsindicators
RELATIVE CONCENTRATIONS OF FAECAL INDICATORS IN SECONDARY EFFLUENTS WERE SIMILAR TO THOSE OBSERVED IN WASTEWATER.
(Lucena et al. 2003)
Bacteria Bacteriophages
WASTEWATER
158159159159100100N =
BFRYCPHFRNAPHSOMCPHSRCFEFC
Log
10 (pf
u/10
0m
l+1)
8
7
6
5
4
3
2
1
0
-1
Bacteria Bacteriophages
SECONDARY EFFLUENT
INTRODUCTION: INTRODUCTION: InactivationInactivation ofof faecalfaecal indicatorsindicators
PREVIOUS STUDIES SHOWED THAT LOG10 REDUCTIONS OBTAINED IN PRIMARY AND SECONDARY TREATMENTS WERE SIMILAR FOR ALL THE FAECAL INDICATORS.
THERE AREN’T SIGNIFICANT DIFFERENCES AMONG INDICATORS REDUCTIONS.
(Lucena et al. 2004)
Primary sedimentation Secondary treatmentBacteria Bacteriophages Bacteria Bacteriophages
RESULTS: RESULTS: InactivationInactivation ofof faecalfaecal indicatorsindicators in in tertiarytertiary
treatmentstreatments..
LOG10 REDUCTIONS OBTAINED FOR THE FAECAL INDICATORS, PRESENTED
SIGNIFICANT DIFFERENCES BETWEEN THEM IN TERTIARY TREATMENTS.
REDUCTIONS DEPEND ON THE KIND OF TREATMENT USED.
404040402424N =
Treatment 1
BFRYCPHFRNAPHSOMCPHSRCEFFE
Log
10 u
nits
reduc
tion
s7
6
5
4
3
2
1
Bacteria Bacteriophages
Treatment 1
363940392425N =
Treatment 2
BFRYCPHFRNAPHSOMCPHSRCFEFC
Log
10 u
nits
reduc
tion
s
7
6
5
4
3
2
1
0
Bacteria Bacteriophages
Treatment 2
404040402525N =
Treatment 3
BFRYCPHFRNAPHSOMCPHSRCFEFC
Log
10 u
nits
reduc
tion
s7
6
5
4
3
2
1
0
Bacteria Bacteriophages
Treatment 3
404040402525N =
Treatment 4
BFRYCPHFRNAPHSOMCPHSRCFEFC
Log
10 u
nits
reduc
tion
s
7
6
5
4
3
2
1
0
Bacteria Bacteriophages
Treatment 4
(Ana Costán, et al. 2005)
RESULTS: RESULTS: InactivationInactivation ofof pathogenspathogens
LOG10 REDUCTIONS OBTAINED FOR BACTERIOPHAGES AND SPORES OF SRC ARE LOWER THAN THOSE
OBTAINED FOR BACTERIA IN TERTIARY TREATMENTS.
PathogensFaecal indicators
1601601601609899N =
Total treatments
BFRYCPHFRNAPHSOMCPHSRCFEFC
Log
10 u
nits
reduc
tion
s
7
6
5
4
3
2
1
05938N =
Total treatments
CRYPEV
Log10 u
nits r
eductions
7
6
5
4
3
2
1
0
BacteriophagesBacteria Enteroviruses Cryptosporidium
(Ana Costán, et al. 2005)
• OBJECTIUS
• L’objectiu general d’aquest l’estudi és determinar experimentalment les dosis d’agents desinfectants a aplicar a l’aigua produïda per la planta de regeneracióde Blanes a fi d’assolir una desinfecció d’ampli espectre enfront de bacteris, virus i protozous, tot minimitzant els costos d’explotació del sistema de desinfecció i del posterior seguiment de la seva qualitat. Els objectius concrets de l’estudi són:
– Assajar diferents combinacions d’agents desinfectants i mesurar els seus efectes sobre els diferents grups de bacteris, virus i protozous patògens (Cryptosporidium spp.) triats per a l’experiment en condicions controlades.
– Determinar les condicions de treball òptimes del procés de desinfecció de la planta de regeneració d’aigua de Blanes, a fi d’assegurar el compliment dels requeriments de qualitat microbiològica de l’aigua destinada a la recàrrega de l’aqüífer del tram baix del riu Tordera.
– Aportar informació addicional a la ja existent sobre l’acció combinada de dos agents desinfectants com són la llum ultraviolada i l’hipoclorit.
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
• Microorganismes quantificats en l’estudi
• Els microorganismes valorats han estat els següents:
• Bacteris indicadors: – Escherichia coli
– Espores de clostridis sulfit reductors
• Bacteriòfags indicadors:– Colifags somàtics
• Protozous– Cryptosporidium, (ooquists totals, viables i infectius)
• Enterovirus– Virus infecciosos sobre la linea cel.lular BGM
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
• Metodologia de detecció - Enterovirus
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
Concentració de la mostra (100 L) mitjançant filtres electronegatius MK.
Elució del filtre amb solució Glicina (0,25M, pH 10,5)
Floculació orgánica (Katzenelson et al., )
Descontaminación y Detoxificación(Filtración PES o PVDF 0,22 µm)
Titulació del concentrat segons el mètode de la doble capa (Mocé-Llivina et al., 2004)
OOQUISTESOOQUISTES
TOTALESTOTALES
INTERÉS SANITARIO
INTERÉS SANITARIO
VIABLESVIABLES
INFECTIVOSINFECTIVOS
Metodologia de detecció – Cryptosporidium spp
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
CAPACIDAD INFECTIVACAPACIDAD INFECTIVA
Cultivo celular Modelos animales
OOQUISTES VIABLESOOQUISTES VIABLES
Colorantes vitales Desenquistación PCR (RT-PCR)
TTÉÉCNICASCNICASESTUDIOS DE VIABILIDAD DEESTUDIOS DE VIABILIDAD DE
OOQUISTES DEOOQUISTES DECRYPTOSPORIDIUMCRYPTOSPORIDIUM
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
Disseny experimental
• Condicionants de l’estudi
Atesa la gran varietat de condicions possibles, i atesos tant els resultats de les
proves de rendiment com els de l’explotació rutinària realitzada fins el moment,
el disseny experimental es va elaborar triant aquelles condicions que
previsiblement eren les més susceptibles de ser aplicades en l’explotació
rutinària posterior.
• Combinacions de desinfectants assajadesLes combinacions assajades i de les quals se n’ha pres mostra són:
1. Aigua filtrada (condicions prèvies a la desinfecció).
2. 1 mòdul UV + addició d’1 mg Cl2/l d’hipoclorit.
3. 1 mòdul UV + addició de 2 mg Cl2/l d’hipoclorit.
4. 2 mòduls UV + addició d’1 mg Cl2/l d’hipoclorit.
5. Addició d’hipoclorit en dosis a l’entorn de 3 mg Cl2/l per a assolir un clor
residual total de 0,6 mg Cl2/l. Aquesta dosificació s’ha autoregulat a través
d’una sonda de mesura en continu del clor residual total i és la dosi
emprada fins el moment per a la desinfecció de l’aigua regenerada.
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
Logística
1. Inici de les condicions de treball els dijous de la setmana anterior.
2. Recollida de mostres a les 10:00 h, 11:30 h i 13:00 h; els dilluns, dimarts i dimecres.
Condicions de treball:1ª setmana: 1 mòdul UV + 1 mg Cl2/l.
2ª setmana: 1 mòdul UV + 2 mg Cl2/l.
3ª setmana: 2 mòduls UV + 1 mg Cl2/l.
4ª setmana: Addició de 3 mg Cl2/l per assolir 0,6 mg Cl2/l
residual total, controlat amb sonda en continu i amb llaç d’autocontrol.
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
•• NomenclaturaNomenclatura• EC: Escherichia coli, ufc/100ml
• CSR: espores de clostridis sulfit reductors, ufc/100ml
• SOM: colifags somàtics, ufp/100ml
• CRYOT: ooquists totals de Cryptosporidium spp/litre
• CRYOV: ooquists viables de Cryptosporidium spp/litre
• CRYOI: ooquists infecciosos de Cryptosporidium spp/litre
• ENT: enterovirus, ufp/litre
• FIL: efluent secundari filtrat
• 1UV: aigua filtrada desinfectada amb un mòdul de llum ultraviolada
• 2UV: aigua filtrada desinfectada amb dos mòduls de llum ultraviolada
• 1CL: aigua filtrada desinfectada amb addició d’1 mg Cl2/l
• 2CL: aigua filtrada desinfectada amb addició de 2 mg Cl2/l
• 0,6CL: aigua filtrada desinfectada amb una dosis d’hipoclorit a l’entorn dels 3 mg Cl2/l i que ha produït un
clor residual total constant de 0,6 mg Cl2/l
• UVCL: aigua filtrada desinfectada amb un tractament combinat de llum ultraviolada i d’addició
d’hipoclorit
•• Exemples:Exemples:• FILSOM: Valors de colifags somàtics, en ufp/100ml, en l’efluent secundari filtrat.
• 1UV2CLSOM: Valors de colifags somàtics, en ufp/100ml, en l’aigua filtrada i desinfectada
amb un mòdul de llum ultraviolada i una dosi d’hipoclorit de 2 mg Cl2/l.
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
ResultatsResultats
Inactivacions mitjanes, en ulog, de les concentracions d’Escherichia coli, d’espores de clostridis sulfit reductors i de colifags somàtics segons els
tractaments avaluats en aquest estudi.
Tractament Microorganisme Inactivacions mitjanes, ulog
EC ≥ 2,78 Desinfecció amb 1 mòdul UV CSR 0,74 SOM ≥ 3,37 EC ≥ 3,08 Desinfecció amb 2 mòduls UV CSR 1,49 SOM 3,41 EC ≥ 3,18 Combinació 1 mòdul UV + 1 mg Cl2/l d’hipoclorit CSR 0,71 SOM ≥ 3,94 EC ≥ 3,18 Combinació 1 mòdul UV + 2 mg Cl2/l d’hipoclorit CSR 0,86 SOM ≥ 4,44 EC ≥ 3,18 Combinació 2 mòduls UV + 1 mg Cl2/l d’hipoclorit CSR 1,41 SOM ≥ 4,04 EC ≥ 3,08 Desinfecció amb 3 mg Cl2/l d’hipoclorit CSR 0,35 (0,6 mg Cl2/l de clor residual total) SOM 2,02
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
Valors mitjans i intèrvals de confiança del 95% de les concentracions d’Escherichia coli, d’espores de clostridis sulfit reductors i de colifags somàtics (ufc i ufp per 100ml, en unitats logarítmiques) analitzats en els diferents tipus d’aigües (aigua filtrada, i aigua
tractada amb un i amb dos mòduls de desinfecció amb llum ultraviolada).
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
918119181291812N =
2UVSOM
1UVSOM
FILSOM
2UVCSR
1UVCSR
FILCSR
2UVEC
1UVEC
FILEC
95
% I
C
5
4
3
2
1
0
-1
Efecte llum ultraviolada
Valors mitjans i intèrvals de confiança del 95% de les concentracions d’Escherichia coli, d’espores de clostridis sulfit reductors i de colifags somàtics (ufc i ufp per 100 ml, en unitats logarítmiques) analitzats en els diferents tipus d’aigües (aigua tractada amb
un mòdul de desinfecció amb llum ultraviolada, un mòdul i l’addició d’1 mg Cl2/l d’hipoclorit, i un mòdul i l’adddició de 2 mg Cl2/l d’hipoclorit).
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
991899189918N =
1UV2CLSO
1UV1CLSOM
1UVSOM
1UV2CLCSR
1UV1CLCSR
1UVCSR
1UV2CLEC
1UV1CLEC
1UVEC
95
% I
C
5
4
3
2
1
0
-1
Efecte de la llum ultraviolada mes dosis de clor
Valors mitjans i intèrvals de confiança del 95% de les concentracions d’Escherichia coli, d’espores de clostridis sulfit reductors i de colifags somàtics (ufc i ufp per 100 ml, en unitats logarítmiques) analitzats en els diferents tipus d’aigües (aigua tractada amb dos mòduls de desinfecció amb llum ultraviolada, i amb dos mòduls de desinfecció
amb llum ultraviolada i l’addició d’1 mg Cl2/l d’hipoclorit).
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
999999N =
2UV1CLSOM
2UVSOM
2UV1CLCSR
2UVCSR
2UV1CLEC
2UVEC
95
% I
C
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
-1,0
Efecte llum ultraviolada mes clor
Valors mitjans i intèrvals de confiança del 95% de les concentracions d’Escherichia coli(ufc per 100 ml, en unitats logarítmiques) analitzats en els diferents tipus d’aigües (aigua
filtrada, aigua desinfectada amb llum ultraviolada, aigua desinfectada amb hipoclorit, i aigua desinfectada segons diferents combinacions).
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
999991812N =
0,6CLEC
2UV1CLEC
1UV2CLEC
1UV1CLEC
2UVEC
1UVEC
FILEC
95
% I
C
5
4
3
2
1
0
-1
Escherichia coli
Tractaments més eficaços
999991812N =
0,6CLCSR
2UV1CLCSR
1UV2CLCSR
1UV1CLCSR
2UVCSR
1UVCSR
FILCSR
95
% I
C
5,0
4,0
3,0
2,0
1,0
0,0
-1,0
Valors mitjans i intèrvals de confiança del 95% de les concentracions d’espores de clostridis sulfit reductors (ufc per 100 ml, en unitats logarítmiques) analitzats en els diferents tipus
d’aigües (aigua filtrada, aigua desinfectada amb llum ultraviolada, aigua desinfectada amb hipoclorit i aigua desinfectada segons diferents combinacions).
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
Espores de clostridis
Tractaments més eficaços
Valors mitjans i intèrvals de confiança del 95% de les concentracions de colifags somàtics (ufcper 100 ml, en unitats logarítmiques) analitzats en els diferents tipus d’aigües (aigua filtrada,
aigua desinfectada amb llum ultraviolada, aigua desinfectada amb hipoclorit, i aigua desinfectada segons diferents combinacions).
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
999991811N =
0,6CLSOM
2UV1CLSOM
1UV2CLSOM
1UV1CLSOM
2UVSOM
1UVSOM
FILSOM
95
% I
C
5
4
3
2
1
0
-1
Colifags somàtics
Tractaments més eficaços
Tractaments més eficaços en l'eliminació de:
Escherichia coli: 1UV+2CL , 2UV+1CL
Espores de clostridis: 2UV , 2UV+1CL
Colifags somàtics: 1UV+1CL , 1UV+2CL , 2UV+1CL
¿ 1UV+2CL - 2UV+1CL ?
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
Resultats de les anàlisis de Cryptosporidium spp. i d’enterovirus realitzades als diferents tipus d’aigües i de tractaments
assajats en el present estudi.
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
Cryptosporidium spp., ooquists/ 100 litres Data de
mostreig Tipus
d’aigua Totals Viables Infectius Viables
%
Infectius
%
Enterovirus
ufp/100 litres
Filtrada 30 10 2,5 33 8 2
A1UV 50 20 <1 40 0 <1 10/05/2006
A1UV1CL 20 10 <1 50 0 <1
Filtrada 47 12 <1 25 0 3
A1UV <1 <1 <1 0 0 <1 15/05/2006
A1UV2CL 8,8 <1 <1 0 0 <1
Filtrada 27,4 6,8 <1 25 0 1
A2UV 23,7 5,9 <1 25 0 <1 22/05/2006
A2UV1CL 6 <1 <1 0 0 <1
Filtrada 20 8 2,9 40 14 5 29/05/2006
A0,6CL 5 1,7 1,4 33 28 <1
Comparació de les inactivacions logarítmiques mitjanes assolides per a cada tipus de microorganisme en la planta de regeneració d’aigua de Castell-Platja d’Aro entre els dies 11-17 i 25-31 de juliol de 2005 i en
dos dels tractaments assajats en la planta de regeneració d’aigua de Blanes en el marc d’aquest estudi, entre el 8 i el 31 de maig de 2006
a.- Dosis mitjanes: UV = aprox. 25 mJ/cm2; clor = 5 mg Cl2/l; C.t = 117 mg Cl2.min/lb.- Dosis mitjanes: UV = aprox. 39 mJ/cm2; clor = 2 mg Cl2/l; C.t = 100 mg Cl2.min/lc.- Dosis mitjanes: UV = aprox. 78 mJ/cm2; clor = 1 mg Cl2/l; C.t = 67 mg Cl2.min/ld.- Tot i que es disposa de dades d’enterovirus en l’estudi realitzat els anys 2004 i 2005 sobre l’efecte de la planta de regeneració
d’aigua de Castell-Platja d’Aro sobre el riu Ridaura, no es pot quantificar amb precisió la inactivació assolida per la incertesa (valors “menors que”) tant en l’efluent secundari com en l’aigua regenerada (Consorci de la Costa Brava, 2006c).
Inactivacions segons tractament, ulog Microorganismes UV + Clor (a)
Castell-Platja d’Aro 1UV2CL (b)
Blanes 2UV1CL (c)
Blanes Bacteris Coliformes fecals / Escherichia coli 5,06 > 3,18 > 3,18 Enterococs fecals 4,77 - - Espores de clostridis sulfit-reductors 0,87 0,86 1,41 Virus Colifags somàtics 2,88 > 4,44 > 4,04 Bacteriòfags F-RNA 0,82 - - Bacteriòfags RYC de B. fragilis 1,76 - - Bacteriòfags GA17 de B. fragilis 1,74 - - Enterovirus - (d) - - Protozous Ooquists totals Cryptosporidium spp. 0,38 - - Ooquists viables Cryptosporidium spp. 0,41 - - Ooquists infectius Cryptosporidium spp. 1,76 - -
GRUPO: “MARS”Microbiologia d’aigües relacionada amb la salut
ACCIÓ COMBINADA D’AGENTS DESINFECTANTS EN LA PLANTA DE REGENERACIÓ D'AIGUA DE BLANES.
RESULTS: LogRESULTS: Log1010 reductionsreductions forfor microorganismsmicroorganisms studiedstudied
THERE IS NOT A UNIVERSAL FAECAL INDICATOR.
IT DEPENDS ON TREATMENT APPLIED.
1.11.21.10.9Cryptosporidium
3.23.01.92.8Enteroviruses
3.32.51.22.2BFRYCPH
3.31.42.41.7FRNAPH
4.52.81.82.9SOMCPH
2.92.50.61.8SRC
4.34.92.23.9FE
4.55.53.24.5FC
Treatment 4Treatment 3Treatment 2Treatment 1Reductions
u.log
We can choose the indicator most resistant to treatment
(Ana Costán et al. 2005)
PRINCIPALS CONCLUSIONS DE L’ESTUDI (I)
• Variacions en les abundàncies relatives dels diferents microorganismesentre l’abans i el després de la desifencció
– Efluent 2ari filtrat: colifags somàtics > E. coli > espores clostridis
– Aigua regenerada (en tots els casos): espores clostridis > colifagssomàtics > E. coli
• Respecte a Escherichia coli– Tots els tractaments assajats han assolit l’absència, o valors propers a
l’absència, en 100 ml d’aigua i reduccions superiors a 3 ulog.
– No s’han aïllat colònies en els tractaments 1UV2CL i 2UV1CL. Tots ells produeixen aigua regenerada apta per a qualsevol dels usos previstos en les directrius catalanes i en l’esborrany de normativa espanyola.
• Respecte a les espores de clostridis sulfit reductors
– Mínima inactivació (0,35 ulog) en el tractament 0,6CL
– Inactivació preferentment relacionada amb el número de mòduls de llumUV en funcionament
• 1 mòdul, amb o sense clor addicional: 0,7 - 0,9 ulog
• 2 mòduls, amb o sense clor addicional: 1,4 - 1,5 ulog
PRINCIPALS CONCLUSIONS DE L’ESTUDI (II)
• Respecte als colifags somàtics– Mínima inactivació (2,0 ulog) en el tractament 0,6CL
– Inactivació pràcticament idèntica (aprox. 3,4 ulog) en elstractaments 1UV i 2 UV
– Màxima inactivació quan UV s’ha combinat amb l’addiciód’hipoclorit ( entre > 3,9 i > 4,4 ulog)
• Respecte a Cryptosporidium spp.– Absència d’ooquists infectius en totes les mostres d’aigua de
tractaments amb almenys 1 mòdul de llum UV en funcionament.
– Tan sols s’han detectat ooquists infectius (1,4 ooquists/100 litres, un 28% dels ooquists totals) en l’aigua regenerada produïda peltractament 0,6CL
PRINCIPALS CONCLUSIONS DE L’ESTUDI (III)
• Respecte als enterovirus– La detecció d’enterovirus en l’efluent secundari filtrat ha requerit la
presa de mostres de 100 litres. En l’estudi realitzat a la planta de regeneració de Castell-Platja d’Aro (juliol 2005), els enterovirus en l’efluent secundari eren detectats en mostres d’1 litre.
– Tots els tractaments de desinfecció assajats en aquest estudi hanproduït una aigua amb absència d’enterovirus en mostres de 100 litres.
– Les baixes concentracions en l’efluent 2ari filtrat impedeixenquantificar acuradament les inactivacions assolides, que hauriende ser del mateix ordre de magnitud que les dels colifagssomàtics.
QUADRE DE RESUM DE LES CAPACITATS D’INACTIVACIÓ
Microorganismes analitzats
Tractament de desinfecció
Escherichiacoli
Espores de clostridis
sulfit reductors
Colifags somàtics
Ooquists infectius de
Cyptosporidium spp.
Enterovirus
Cloració +++ + + - +
UV +++ ++ ++ +++ ++
UV + cloració +++ ++ +++ +++ +++
RESUM FINAL• Els tractaments que combinen llum UV i clor presenten
una capacitat mès gran de desinfecció que els tractamentsunitaris degut a:
• Major capacitat d’inactivació dels diferentsmicroorganismes
• Inactivació d’un major nombre de microorganismes(desinfecció d’ampli espectre)
COSTOS D’EXPLOTACIÓ
0
10.000
20.000
30.000
40.000
50.000
60.000
70.000
Co
st a
nu
al, e
uro
s/an
y
1 mòdul UV 1 mòdul UV +
1 ppm Cl2
1 mòdul UV +
2 ppm Cl2
2 mòduls UV 2 mòduls UV
+ 1 ppm Cl2
3 ppm Cl2 10 ppm Cl2
Tipus de tractament
COMPARACIÓ DELS COSTOS D'EXPLOTACIÓ PREVISTOS PER AL TRACTAMENT DE DESINFECCIÓ DE LA PLANTA DE
REGENERACIÓ DE BLANES
Cost energia Cost làmpades Cost hipoclorit
Dosi de desinfecció típica en
EDAR amb menor temps de
contacte
Supòsit: Producció de 4 hm3/any
0,005
euros/m3 0,005
euros/m3
0,007
euros/m3
0,008
euros/m3
0,010
euros/m3
0,011
euros/m3
0,015
euros/m3
0,88
ptes/m3
2,49
ptes/m3
0,75
ptes/m3
1,91
ptes/m31,66
ptes/m3
1,12
ptes/m3
1,37
ptes/m3
RECOMANACIONS• Explotar l’EDAR per buscar la màxima qualitat en l’efluent secundari
• Aplicar un tractament de desinfecció que inclogui almenys un mòdulde llum UV en funcionament i una dosificació addicional d’hipoclorit
– Proposta preferent: 2 mòduls de llum UV + 1 mg Cl2/l– Proposta alternativa: 1 mòdul de llum UV + 2 mg Cl2/l
• Seguir amb el seguiment mensual actual– Anàlisis químiques (aigua regenerada)
• Cations, anions i metalls (Fe, Mn, B)• TOC• Microcontaminants orgànics (inclosos THMs)
– Anàlisis microbiològiques (efluent 2ari i aigua regenerada)• Escherichia coli - per a calcular rendiments d’inactivació• Espores de clostridis sulfit reductors - per a calcular rendiments d’inactivació• Colifags somàtics - per a calcular rendiments d’inactivació• Legionella spp. (3 serotips)