Suitability of differently coated fluorescent microspheres for simulating sedimentation, sorption and transport of helminth eggs during wastewater treatment of soil infiltration

Mikrokugeln mit unterschiedlichen Oberflächenbeschichtungen (d.H. Proteine A, G, A/G) wurden während der Sedimentation, Adsorption und Filtration als Wurmeierersatz benutzt. Analysen der Absetzgeschwindigkeiten von Mikrokugeln in Leitungswasser und Abwasser zeigten, dass in Leitungswasser Ascaris durch die Mikrokugeln A sowie A/G und Ösophagostomum durch A/G ersetzt werden können. Die Mikrokugeln A und G sind für Trichuris im Abwasser geeignet. Lithosol zeigte eine bessere Retention von Mikrokugeln als Quarzsand mit einem Sorptionsgleichgewicht von 30 Minuten. Die Mikrokugeladsorption zeigt im Vergleich zu Ergebnissen der Literatur bei $\textit {A. lumbricoides}$ für Zeit- und Bodenfaktoren, dass die Mikrokugeln A und G gut geeignet sind. Die Filtrationskoeffizienten zeigen einen sehr langsamen Transport mit einer hohen Rückhaltung von Mikrokugeln an den oberen 10cm an. Simulierte Konzentrationsprofile unterschätzten den Transport von Mikrokugeln im Boden im Vergleich zu den beobachteten Daten

Microspheres as surrogate helminth eggs

Re-use of water containing helminth eggs during irrigation for agricultural purposes poses health risks, and likewise during research, due to the potential of spreading on contact. Therefore, polystyrene latex microspheres could be used as surrogates for chemical or biological species during colloidal transport. The aim here is to compare the settling velocities of microspheres having varied surface coatings - that is, proteins A, G and A/G; with that of real helminth eggs obtained from literature. The settling velocities of the microspheres were experimentally determined in tap- and wastewater, as well as theoretically in tap water; which was found to be within the range of mean values for those experimentally determined. There were no differences amongst the microspheres types used for settling in wastewater (i.e., A = 0.072 $\pm$ 0.02; G = 0.060 $\pm$ 0.03; A/G = 0.053 $\pm$ 0.01 mm/s). The same applied for settling in tap water (i.e., A = 0.068 $\pm$ 0.02; G = 0.047 $\pm$ 0.004; A/G = 0.095 $\pm$ 0.02 mm/s), except for microsphere G being different from microsphere A/G. All three types of microspheres settled at velocities lower than that of the wastewater particles (=0.118 $\pm$ 0.03). T-test analyses of settling velocities of microspheres in both tap- and wastewater, versus that from literature (i.e., $\it Ascaris$, $\it Trichuris$ and $\it Oesophagostomum$), showed that microsphere A and A/G may surrogate for $\it Ascaris$ in tap water, the same as A/G for $\it Oesophagostomum$. In wastewater however, both microspheres A and G are a good fit for $\it Trichuris$