Uso de reator tipo camada delgada para desinfecção de águas de abastecimento contendo Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Saccharomyces cerevisiae

Abstract

O tratamento eletrolítico tem um grande número de aplicações no tratamento de água, na remoção física de sólidos por flotação e na destruição química de compostos e na desinfecção de microrganismos. Oxidantes químicos têm uma vital importância na desinfecção de água de abastecimento. O cloro é o desinfetante mais usado, porém não elimina todos os patógenos. Radicais hidroxila (OH), que são provenientes do tratamento eletrolítico, é mais reativo do que o cloro, sendo um oxidante alternativo para a desinfecção. O tratamento eletrolítico pode ser um substituto ou complementar para o processo de cloração com as seguintes vantagens: tratamento em curto período de tempo, não requer adição de nenhuma substância ao processo. O presente trabalho testou o efeito do tratamento eletrolítico operando em sistema de batelada com recirculação, utilizando eletrodos de anodo de composição de igual a 70% de TiO2 e 30% de RuO2 e catodo de aço-inoxidável na viabilidade de Escherichia coli, Staphylococcus aureus e Saccharomyces cerevisiae nas vazões de 200 L h-1 e 500 L h-1 com as correntes de 1,0 A, 2,0 A e 3,0 A em 60 min de tratamento. Após aplicação da corrente contínua nos tempos pré determinados, foram analisados o pH, condutividade, tensão, temperatura e viabilidade celular. Os resultados permitiram concluir, que o tratamento eletrolítico permitiu uma inviabilização em cerca de 100% para E. coli em 45 min de eletrólise e o S. aureus foi inviabilizado na sua totalidade em 15 min. Ao passo que, o tratamento não possibilitou uma redução significativa da S. cerevisiae. O aumento da corrente promoveu uma maior produção de OH inviabilizando os microrganismos. Por isso, neste trabalho, os fatores responsáveis pela inviabilização foram: OH, gradiente de pH e agentes desinfetante. Portanto, é um tratamento promissor para desinfecção de bactérias, ocorrendo uma sanitização da água.

The electrolytic treatment has a great number of applications in the water treatment. The physical-chemical treatment for solid removal uses flotation and, also it is necessary to put some chemical substances for promoting microorganism disinfection. The chlorine is the disinfectant most used, however it does not eliminate all the pathogens. Hydroxyl radicals (OH) are generated in the electrolytic treatment and they are more reactive than chlorine and also an alternative oxidant for disinfection. The electrolytic treatment can be a substitute or a complement for chlorination processes with the following advantages: the treatment uses a short period of time and, it does not require addition of chemical substance. In the present study the electrolytic treatment effect was operated in batch with recirculation. It uses anode, which the composition was 70% of TiO2 plus 30% of RuO2. On the other hand, the cathode was made of stainless steel. The viability of S. aureus, E. coli, and S. cerevisiae was studied using a flow rate of 200 L h-1 and 500 L h-1, also it was used DC currents of 1.0, 2.0 and 3.0 A for up to 60 min. During the electrolytic treatment were analyzed pH, conductivity, electrical tension, temperature and cellular viability. The results showed that the electrolytic treatment was able to decrease cellular viability in about 100% for E. coli in 45 min and for the S. aureus was about 15 min. However, the electrolytic treatment was not able to kill the S. cerevisiae. The increase of the DC current promoted a better disinfection. Therefore, in this study, the responsible factors for the inviabilization had been: OH, pH gradient and other oxidant agents. Thus, the electrolytic treatment used in this study can be very viable for bacteria disinfection and leading a water sanitization.