Vol. 22 Núm. 1 (2020)
Artículo original

Radiación ultravioleta-c para desinfección bacteriana (coliformes totales y termotolerantes) en el tratamiento de agua potable

Luis Jhordan Rossel Bernedo
Facultad de Ingenierías, Universidad Privada San Carlos, Puno, Perú
Luis Alberth Rossel Bernedo
Facultad de Ingenierías, Universidad Privada San Carlos, Puno, Perú
Félix Pompeyo Ferro Mayhua
Ministerio de Salud del Perú, Región de Salud Puno, Salud Chucuito, Puno, Perú
Ana Lucia Ferro Gonzales
Directora de Estudios Económicos de FerScar S.A.C. de Puno, Perú
Ronal Reynaldo Zapana Quispe
Facultad de Ingenierías, Universidad Privada San Carlos, Puno, Perú

Publicado 2020-09-03

Palabras clave

  • Tiempo de exposición,
  • inactivación bacteriana,
  • Unidades Formadoras de Colonias,
  • Filtro de Membrana

Cómo citar

Rossel Bernedo, L. J., Rossel Bernedo, L. A., Ferro Mayhua, F. P., Ferro Gonzales, A. L., & Zapana Quispe, R. R. . (2020). Radiación ultravioleta-c para desinfección bacteriana (coliformes totales y termotolerantes) en el tratamiento de agua potable. Revista De Investigaciones Altoandinas, 22(1), 68–77. https://doi.org/10.18271/ria.2020.537

Resumen

El estudio tuvo como objetivo evaluar la presencia de bacterias (coliformes totales y termotolerantes) en el tratamiento del agua haciendo uso de Radiación Ultravioleta clase C (UV-C), se realizó la investigación en el Laboratorio de Control de Calidad de la Planta de Tratamiento de Agua Potable de la EPS, EMSA Puno, debido a que las normas vigentes exigen que las lecturas de coliformes totales y termotolerantes en el agua potable deben de ser 0 UFC/100 ml, siendo la radiación UV-C una alternativa para la disminución en el uso del Cloro. Por lo que se experimentó con una dosis de 0,00176 W/cm2/s de radiación UV-C con una longitud de onda dominante de 254 nm, las muestras de agua experimentales fueron sometidas a 1, 2, 3, y 4 segundos de exposición a la mencionada radiación. Para la determinación de la presencia bacteriana en agua (coliformes totales y termotolerantes), se optó por la metodología de Filtro de Membrana, los resultados obtenidos para el conteo de coliformes totales fueron lecturas en promedio de 200, 165, 59 y 0 UFC/100 ml y para el conteo de coliformes termotolerantes lecturas promedio de 4, 3, 1 y 0 UFC/100 ml. Concluyendo que, para la inactivación total de los coliformes totales y coliformes termotolerantes presentes en las muestras de agua, se requirió un tiempo mínimo de 4 s de exposición a la radiación UV-C.

Citas

  1. Acosta, P. M., Caro, C. A., & Perico, N. R. (2015). Análisis de interferencia de parámetros físicos del agua, en desinfección por radiacion UV. Revista de Tecnología, 105-112. doi:https://doi.org/10.18270/rt.v14i2.1874
  2. APHA, W. A. (1992). Metodos Estandar para la Examinacion de Agua y Aguas Residuales. Madrid.
  3. Beck, S. E., Ryu, H., Boczek, L. A., Cashdollar, J. L., Jeanis, K. M., Rosenblum, J. S., . . . Linden, K. G. (2017). Evaluating UV-C LED disinfection performance and investigating potential dual-wavelength synergy. Water Research, 207-216. doi:https://doi.org/10.1016/j.watres.2016.11.024
  4. Beck, S. E., Wright, H. B., Hargy, T. M., Larason, T. C., & Linden, K. G. (2015). Action spectra for validation of pathogen disinfection in medium-pressure ultraviolet (UV) systems. Water Research, 27-37. doi:https://doi.org/10.1016/j.watres.2014.11.028
  5. Burns, R. A. (2003). Fundamentos de Quimica, 4ta Edicion. Mexico: Pearson.
  6. Darby, J., Health, M., Jacangelo, J., Loge, F., Swaim, P., & Tchobanoglous, G. (1995). Comparison of UV Radiation to Chlorination: Guidance of Achieving Optimal UV Performance. Water Environmet Research Foundation.
  7. Droste, R. (1997). Teoria y Practica de Agua y Tratamiento de Aguas Residuales. USA: Ed. Jhon Wiley and Sons Inc.
  8. Ferro, P., Ferro, P., & Ferro, A. (2019b). Distribución temporal de las enfermedades diarreicas agudas, su relación con la temperatura y cloro residual del agua potable en la ciudad de Puno, Perú. Revista de Investigaciones Altoandinas, 69-80. doi:http://dx.doi.org/10.18271/ria.2019.446
  9. Ferro, P., Vaz-Moreira, I., & Manaia, C. M. (2019a). Betaproteobacteria are predominant in drinking water: are there reasons for concern? Critical Reviews in Microbiology. doi:https://doi.org/10.1080/1040841X.2019.1680602
  10. Green, A., Pocovíc, V., Pierscianowski, J., Biancaniello, M., Warriner, K., & Koutchma, T. (2018). Inactivation of Escherichia coli, Listeria and Salmonella by single and multiple wavelength ultraviolet-light emitting diodes. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 353-361. doi:https://doi.org/10.1016/j.ifset.2018.03.019
  11. Gutierrez Rico, C., Robles Davila, L., Ortiz Arredondo, F., & Martinez Garcia, L. (2006). Desinfeccion Foto-catalitica del Agua para Consumo Humano usando Luz Solar y Dioxido de Titanion Inmovilizado. Centro de Estudios Academicos sobre Contaminacion Ambiental, 1-10. Obtenido de http://www.elaguapotable.com/DESINFECCI%C3%93N%20FOTO-CATAL%C3%8DTICA%20DEL%20AGUA%20PARA%20CONSUMO%20HUMANO%20USANDO%20LUZ%20SOLAR%20Y%20DI%C3%93XIDO%20DE%20TITANIO%20(TiO2)%20INMOVILIZADO.pdf
  12. Jay, J. (2002). Microbiologia Moderna de los Alimentos (4 edicion ed.). España: Acribia S.A.
  13. Koivunen, J., & Heinonen-Tanski, H. (2005). Inactivation of enteric microorganisms with chemical disinfectants, UV irradiation and combined chemical/UV treatments. Water Research, 1519-1526. doi:https://doi.org/10.1016/j.watres.2005.01.021
  14. Li, G.-Q., Wang, W.-L., Huo, Z.-Y., Lu, Y., & Hu, H.-Y. (2017). Comparison of UV-LED and low pressure UV for water disinfection: Photoreactivation and dark repair of Escherichia coli. Water Research, 126-143. doi:https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.09.030
  15. Marin, G. R. (2006). Fisicoquimica y Microbiologia de los medios acuaticos. Tratamiento y control de calidad de aguas. Madrid, España: Diaz de Santos.
  16. Matsumoto, T., Tatsuno, I., & Hasegawa, T. (2019). InstantaneousWater Purification by Deep Ultraviolet Light in Water Waveguide: Escherichia Coli Bacteria Disinfection. Water, 1-9. doi:https://doi.org/10.3390/w11050968
  17. Metcalf y Eddy. (1996). Ingenieria de Aguas Residuales. Tratamiento y Reutilizacion. España: Ed. McGrawHill. 3ra Edicion.
  18. Ministerio de Salud. (2011). Reglamento de la Calidad del Agua para Consumo Humano DS N° 031-2010-SA. Lima: Ministerio de Salud. Obtenido de http://www.digesa.minsa.gob.pe/publicaciones/descargas/Reglamento_Calidad_Agua.pdf
  19. Oguma, K., Kita, R., Sakai, H., Murakami, M., & Takizawa, S. (2013). Application of UV light emitting diodes to batch and flow-through water disinfection systems. Desalination, 24-30. doi:https://doi.org/10.1016/j.desal.2013.08.014
  20. Onkundi, P., Qin, Y., Chen, G., Zhang, B., & Lu, Y. (2018). Effects of single and combined UV-LEDs on inactivation and subsequent reactivation of E . coli in water disinfection. Water Research, 331-341. doi:https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.10.014
  21. Organizacion Mundial de la Salud. (2006). Guias para la Calidad del Agua Potable. Ginebra. Obtenido de https://www.who.int/water_sanitation_health/dwq/gdwq3_es_fulll_lowsres.pdf
  22. Organizacion Panamericada de la Salud. (2004). Guias para la Calidad del Agua Potable (Vol. 2). Obtenido de https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/41985/9243545035-spa.pdf
  23. Osorio Robles, F., Torres Rojo, J. C., & Sánches Bas, M. (2011). Tratamiento de Aguas para la Eliminacion de Microorganismos y Agentes Contaminantes. España: Diaz de Santos. Obtenido de https://www.editdiazdesantos.com/wwwdat/pdf/9788479789039.pdf
  24. Perez, J. A. (1995). Desinfecion del Agua. Cloracion. Granada: Universidad de Granada.
  25. Rattanakul, S., & Oguma, K. (2018). Inactivation kinetics and efficiencies of UV-LEDs against Pseudomonas aeruginosa, Legionella pneumophila, and surrogate microorganisms. Water Research, 31-37. doi:https://doi.org/10.1016/j.watres.2017.11.047
  26. Sanchez, M., Villalobos, N., Gutierrez, E., & Caldera, Y. (2012). Diseño de un Equipo de Desinfeccion por Luz Ultravioleta para el Tratamiento de Aguas Residuales con fines de Reutilizacion. Revista Tecnocientifica URU, 11-18.
  27. Sarmiento, A., Gomez, D., Guerra, L., Toledano, D., Gonzales, F., & Rodrigez, J. (2003). Aplicacion de la Energia Solar y Luz Ultravioleta en la Potabilizacion del Agua en Escuelas Primarias. Revista Energetica, XXIV, 1-8. Obtenido de https://www.researchgate.net/publication/266369465_APLICACION_DE_LA_ENERGIA_SOLAR_Y_LA_LUZ_ULTRAVIOLETA_EN_LA_POTABILIZACION_DEL_AGUA_EN_ESCUELAS_PRIMARIAS
  28. Word Bank. (2019). Water. Recuperado el 26 de Diciembre de 2019, de http://www.worldbank.org/en/topic/water/overview
  29. World Bank. (2018). Water in Agriculture. Recuperado el 25 de Diciembre de 2019, de https://www.worldbank.org/en/topic/water-in-agriculture
  30. Zeng, F., Cao, S., Jin, W., Zhou, X., Ding, W., & Tu, R. (2020). Inactivation of chlorine-resistant bacterial spores in drinking water using UV irradiation , UV / Hydrogen peroxide and UV / Peroxymonosulfate : Ef fi ciency and mechanism. Journal of Cleaner Production, 118666. doi:https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.118666.