Eliminación de escherichia coli en aguas naturales mediante técnicas de oxidación avanzada basadas en ozono, peróxido de hidrógeno y dióxido de titanio

El agua es un recurso renovable muy abundante, sin embargo, las cantidades de agua dulce son finitas. La influencia negativa que sufren los recursos hídricos en los países tecnológicamente avanzados está provocando en las últimas décadas una gran sensibilización por parte de organismos públicos y privados. La reutilización de las aguas se ve como la principal solución para incrementar los recursos existentes. La posible exposición de las personas a los agentes biológicos, como bacterias patógenas, es uno de los principales factores de riesgo que están asociados al uso del agua. Entre las principales bacterias patógenas causantes de enfermedades de origen hídrico, se pueden destacar los indicadores fecales Enterococcus sp. y Escherichia Coli, esta última es el objeto de estudio de este proyecto fin de carrera. Los tratamientos de desinfección más comunes, para la eliminación de contaminantes microbiológicos presentes en el agua, son la cloración y la ozonización directa. Sin embargo, los inconvenientes que presentan estos tratamientos, hacen que se estudien otras vías de desinfección como los procesos de oxidación avanzada. En este proyecto, se estudia la desinfección y eliminación de E.coli mediante procesos de oxidación avanzada basados en ozono. La figura del peróxido de hidrógeno es fundamental como iniciador en la generación de especies reactivas de oxígeno, siendo éstas las encargadas de reaccionar con los componentes fundamentales de las células, en este caso bacterianas, y conduciendo a éstas a la muerte celular por las lesiones ocasionadas. El objetivo de este proyecto de investigación es el estudio de la desinfección y eliminación de E.coli mediante POAs basados en ozono. Dichos procesos son la combinación de ozono y peróxido de hidrógeno (O3/H2O2), la combinación de ozono y dióxido de titanio (O3/TiO2), y la combinación de ozono con peróxido de hidrógeno y dióxido de titanio (O3/H2O2/TiO2). También se realiza un estudio y aplicación de los modelos matemáticos primarios sobre los resultados de la inactivación de E.coli que se obtienen en los distintos procesos de desinfección. Y finalmente se comparan los resultados obtenidos en este proyecto con los obtenidos por Dña. Munia Lanao Maldonado en su tesis doctoral ” Investigación de la inactivación de Clostridium perfringens y Enterococcus sp. en aguas mediante procesos convencionales y avanzados de oxidación“. De los resultados obtenidos se puede afirmar que el uso por separado de peróxido de hidrógeno y dióxido de titanio adicionados al ozono, mejoran significativamente los resultados de desinfección respecto al tratamiento de ozonización. Mientras que la combinación de estos tres compuestos da resultados de desinfección semejantes al uso del ozono sin combinar. Por otra parte, el uso de modelos de inactivación, puede predecir fielmente el ritmo de mortandad de las poblaciones bacterianas de E.coli a la largo de un proceso de desinfección. La comparación de los resultados de desinfección y parámetros cinéticos, obtenidos mediante los modelos matemáticos, de dos de los principales indicadores fecales Enterococcus sp. y Escherichia Coli., ratifica la mayor sensibilidad de la E.coli frente a los procesos de oxidación llevados a cabo en este proyecto

Eliminación de Pseudomona aeruginosa en aguas naturales mediante técnicas de oxidación avanzada basadas en ozono

La posible exposición de las personas a los agentes biológicos, como bacterias patógenas, es uno de los principales factores de riesgo que están asociados al uso del agua. Entre las principales bacterias patógenas causantes de enfermedades de origen hídrico, se encuentran Enterococcus sp., Escherichia coli y P.aeruginosa todos ellos considerados indicadores de contaminación fecal aunque P.aeruginosa es el indicador de uso menos extendido y objetivo de este estudio de investigación. Los tratamientos de desinfección más comunes, para la eliminación de contaminantes microbiológicos presentes en el agua, son la cloración y la ozonización directa. Sin embargo, los inconvenientes que presentan estos tratamientos, hacen que se estudien otras vías de desinfección como los procesos de oxidación avanzada. En este proyecto, se estudia la desinfección y eliminación de P.aeruginosa mediante procesos de oxidación avanzada basados en ozono. El objetivo de este proyecto de investigación es el estudio de la desinfección y eliminación de P.aeruginosa mediante POAs basados en ozono. Dichos procesos son la combinación de ozono y peróxido de hidrógeno (O3/H2O2), la combinación de ozono y dióxido de titanio (O3/TiO2), y la combinación de ozono con peróxido de hidrógeno y dióxido de titanio (O3/H2O2/TiO2). Se estudia el efecto del tiempo de tratamiento y tipo de agente desinfectante. Además, mediante un estudio de las cinéticas de inactivación bacteriana se evalúa la eficiencia de los tratamientos de desinfección aplicados en este trabajo y se comparan los resultados con los obtenidos en el grupo de investigación, Calidad y Tratamiento de Aguas de la Universidad de Zaragoza, en procesos de potabilización de aguas naturales. La adición de peróxido de hidrógeno al ozono mejora los resultados de inactivación respecto al tratamiento de ozono combinado con dióxido de titanio y peróxido de hidrógeno. Sin embargo, la combinación ozono con peróxido de hidrógeno y dióxido de titanio supone una mejora sobre el tratamiento de ozono combinado con dióxido de titanio tanto desde el punto de vista de inactivación como desde el punto de vista de dosis de ozono. Por otra parte, el uso de modelos de inactivación, puede predecir fielmente el ritmo de mortandad de las poblaciones bacterianas de P.aeruginosa a la largo de un proceso de desinfección