Arsenic, iron and manganese removal from ground water in a pilot plant located at a rural school

En el Centro de Ingeniería Sanitaria (CIS) se desarrolló el Proceso BioCIS-UNR® para remoción de hierro (Fe) y manganeso (Mn) y mediante este trabajo, se pretende ampliar su campo de aplicación para remoción de arsénico (As) en presencia de Fe y Mn. Se operó una planta piloto en una escuela en Zuripozo (Provincia de Santiago del Estero, Argentina), en una perforación cuya agua tiene: Fe total 0.35 mg.L-1 , Fe 0.04 mg.L-1 , Mn total 0.16 mg.L-1 , As total 42 g.L-1 y bacterias del Fe. Con las concentraciones naturales las eficiencias de remoción fueron 35% Fe total, 90% Mn total y 10% As (con valores máximos de remoción observados de 40%). Para mejorar el proceso, se agregó sulfato ferroso al agua cruda; las eficiencias fueron 92% Fe Total, 95% Fe2+, 93% Mn Total y 66% As Total. La baja eficiencia de remoción de As inicial podría deberse a la baja cantidad de precipitados biológicos de Fe formados, que da lugar a escasos sitios de adsorción disponibles para el As. Este proceso, de fácil operación, bajos costos de instalación y operación, es una tecnología aplicable a abastecimientos de agua potable con escasos recursos y alejados de centros urbanos.The Process BioCIS-UNR® developed by the Centro de Ingeniería Sanitaria (CIS) for iron (Fe) and manganese (Mn) removal was further developed in this work to remove arsenic (As) in presence of Fe and Mn. We operated a pilot plant located in a school at Zuripozo (Province of Santiago del Estero, Argentina. The plant was connected to a well with water containing total Fe 0.35 mg.L-1, Fe+2 0.04 mg.L-1 , total Mn 0.16 mg.L-1 , total As 42 g.L-1 and Fe bacteria. This element concentration was compared with element concentration in natural water. The efficiency of element removal was 35% of total Fe, 90% of total Mn and 10% of As (maximum 40%). Ferrous sulfate was added to raw water to improve process efficiency. The efficiencies obtained were 92% for total Fe, 95% for Fe2+, 93% for total Mn and 66% for total As. Initial low efficiency of As removal may be due to a low formation of Fe biological precipitates, causing a shortage of available sites for As adsorption. This easily operated process with low installation and operation costs is an affordable technical solution for drinking water supply for rural areas with scarce resource located far from urban centers.Comité de Medio Ambient

Arsenic, iron and manganese removal from ground water in a pilot plant located at a rural school

En el Centro de Ingeniería Sanitaria (CIS) se desarrolló el Proceso BioCIS-UNR® para remoción de hierro (Fe) y manganeso (Mn) y mediante este trabajo, se pretende ampliar su campo de aplicación para remoción de arsénico (As) en presencia de Fe y Mn. Se operó una planta piloto en una escuela en Zuripozo (Provincia de Santiago del Estero, Argentina), en una perforación cuya agua tiene: Fe total 0.35 mg.L-1 , Fe 0.04 mg.L-1 , Mn total 0.16 mg.L-1 , As total 42 g.L-1 y bacterias del Fe. Con las concentraciones naturales las eficiencias de remoción fueron 35% Fe total, 90% Mn total y 10% As (con valores máximos de remoción observados de 40%). Para mejorar el proceso, se agregó sulfato ferroso al agua cruda; las eficiencias fueron 92% Fe Total, 95% Fe2+, 93% Mn Total y 66% As Total. La baja eficiencia de remoción de As inicial podría deberse a la baja cantidad de precipitados biológicos de Fe formados, que da lugar a escasos sitios de adsorción disponibles para el As. Este proceso, de fácil operación, bajos costos de instalación y operación, es una tecnología aplicable a abastecimientos de agua potable con escasos recursos y alejados de centros urbanos.The Process BioCIS-UNR® developed by the Centro de Ingeniería Sanitaria (CIS) for iron (Fe) and manganese (Mn) removal was further developed in this work to remove arsenic (As) in presence of Fe and Mn. We operated a pilot plant located in a school at Zuripozo (Province of Santiago del Estero, Argentina. The plant was connected to a well with water containing total Fe 0.35 mg.L-1, Fe+2 0.04 mg.L-1 , total Mn 0.16 mg.L-1 , total As 42 g.L-1 and Fe bacteria. This element concentration was compared with element concentration in natural water. The efficiency of element removal was 35% of total Fe, 90% of total Mn and 10% of As (maximum 40%). Ferrous sulfate was added to raw water to improve process efficiency. The efficiencies obtained were 92% for total Fe, 95% for Fe2+, 93% for total Mn and 66% for total As. Initial low efficiency of As removal may be due to a low formation of Fe biological precipitates, causing a shortage of available sites for As adsorption. This easily operated process with low installation and operation costs is an affordable technical solution for drinking water supply for rural areas with scarce resource located far from urban centers.Comité de Medio Ambient

Tratamiento biológico del agua subterránea para la remoción de Arsénico, un caso particular

La remoción del arsénico del agua que consumen los pobladores en las zonas rurales es una pr eocupación de investigadores dedicados a desarrollar métodos de bajo costo para tal fin. Algunos desarrollando métodos que aseguren un caudal constante agua segura, como el Centro de Ingeniería Sanitaria de la UNR que en conjunto con investigadores del Departamento Académico de Geología y Geotecnia de la UNSE, realizaron una prueba piloto para la eliminación del arsénico conjuntamente con el hierro y manganeso utilizando la técnica de la doble filtración biológica patentada por ellos como Proceso BioCIS-UNR®, en una Escuela en el interior de la Provincia de Santiago del Estero, con resultados alentadores. Actualmente esta Planta se traslado a la localidad de Negra Muerta con el objeto de tratar el agua de la perforación que abastece a pobladores del lugar. El agua, con una concentración inicial de 1324 μg/L de arsénico y 30 μg/L de hierro, fue tratada y los primeros resultados de filtrado mostraron una remoción de arsénico del orden del 93 %.The arsenic removal of rural people’s water is a concern for researchers dedicated to developing low-co st methods for this purpose. Some have developed methods to ensure a constant flow rate of safe water, such as the “Centro de Ingeniería Sanitaria de la UNR” (Center for Sanitary Engineering at UNR) working alongside with researchers of the “Académico de Geología y Geotecnia de la UNSE” (Academic Department of Geology and Geotechnics of UNSE), conducted a pilot test in order to remove arsenic in conjunction with iron and manganese, using the technique of dual biological filtration process patented by them as BioCIS-UNR®, in a inland school of the Province of Santiago del Estero, with encouraging results. Currently this plant was moved to the locality of “Negra Muerta” in order to treat water drilling that supplies local people. The water, with an initial concentration of 1324 μ g/L of arsenic and 30 μ g/L of iron, was treated and the first filtering results showed a 93% of arsenic removal.Universidad Nacional de La Plat

Environmental Bacteria Involved in Manganese(II) Oxidation and Removal From Groundwater

The presence of iron (Fe) and manganese (Mn) in groundwater is an important concern in populations that use it as source of drinking water. The ingestion of high concentrations of these metals may affect human health. In addition, these metals cause aesthetic and organoleptic problems that affect water quality and also induce corrosion in distribution networks, generating operational and system maintenance problems. Biological sand filter systems are widely used to remove Fe and Mn from groundwater since they are a cost-effective technology and minimize the use of chemical oxidants. In this work, the bacterial communities of two biological water treatment plants from Argentina, exposed to long term presence of Mn(II) and with a high Mn(II) removal efficiency, were characterized using 16S rRNA gene Illumina sequencing. Several selective media were used to culture Mn-oxidizing bacteria (MOB) and a large number of known MOB and several isolates that have never been reported before as MOB were cultivated. These bacteria were characterized to select those with the highest Mn(II) oxidation and biofilm formation capacities and also those that can oxidize Mn(II) at different environmental growth conditions. In addition, studies were performed to determine if the selected MOB were able to oxidize Mn(II) present in groundwater while immobilized on sand. This work allowed the isolation of several bacterial strains adequate to develop an inoculum applicable to improve Mn(II) removal efficiency of sand filter water treatment plants

Accurate and fast identification of Campylobacter fetus in bulls by real-time PCR targeting a 16S rRNA gene sequence

Campylobacter fetus is an important animal pathogen that causes infectious infertility, embryonic mortality and abortions in cattle and sheep flocks. There are two recognized subspecies related with reproductive disorders in livestock: Campylobacter fetus subsp. fetus (Cff) and Campylobacter fetus subsp. venerealis (Cfv). Rapid and reliable detection of this pathogenic species in bulls is of upmost importance for disease control in dairy and beef herds as they are asymptomatic carriers. The aim of the present work was to assess the performance a real-time PCR (qPCR) method for the diagnosis of Campylobacter fetus in samples from bulls, comparing it with culture and isolation methods. 520 preputial samples were both cultured in Skirrow's medium and analyzed by qPCR. The estimated sensitivity of qPCR was 90.9% (95% CI, 69.4%–100%), and the specificity was 99.4% (95% CI, 98.6% - 100%). The proportion of C. fetus positive individuals was 2.1% by isolation and 2.5% by qPCR. Isolates were identified by biochemical tests as Cfv (n = 9) and Cff (n = 2). Our findings support the use of qPCR for fast and accurate detection of C. fetus directly from field samples of preputial smegma of bulls. The qPCR method showed to be suitable for massive screenings because it can be performed in pooled samples without losing accuracy and sensitivity.EEA BalcarceFil: Delpiazzo, Rafael. Universidad de la República Oriental del Uruguay. Facultad de Veterinaria. Estación Experimental "Dr. Mario A. Cassinoni"; Uruguay.Fil: Barcellos, Maila. Universidad de la República Oriental del Uruguay. Facultad de Ciencias; Uruguay.Fil: Barros, Sofía. Universidad de la República Oriental del Uruguay. Facultad de Ciencias; Uruguay.Fil: Bentacor, Laura. Universidad de la República. Facultad de Medicina; Uruguay.Fil: Fraga, Martín. Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria. Estación Experimental La Estanzuela; Uruguay.Fil: Gil, Jorge. Universidad de la República Oriental del Uruguay. Facultad de Veterinaria. Estación Experimental "Dr. Mario A. Cassinoni"; Uruguay.Fil: Iraola, Gregorio. Institut Pasteur de Montevideo. Laboratorio de Genómica Microbiana; Uruguay. Universidad Mayor. Facultad de Ciencias; Chile. Wellcome Genome Campus, Wellcome Sanger Institute; United Kingdom.Fil: Morsella, Claudia Graciela. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina.Fil: Paolicchi, Fernando. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Balcarce; Argentina.Fil: Pérez, Ruben. Universidad de la República Oriental del Uruguay. Facultad de Ciencias; Uruguay.Fil: Riet-Correa, Franklin. Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria. Estación Experimental La Estanzuela; Uruguay.Fil: Sanguinetti, Margarita. Universidad de la República Oriental del Uruguay. Facultad de Ciencias; Uruguay.Fil: Silva, Alfonso. Universidad de la República Oriental del Uruguay. Facultad de Ciencias; Uruguay.Fil: Silva Silveira, Caroline da. Instituto Nacional de Investigación Agropecuaria. Estación Experimental La Estanzuela; Uruguay.Fil: Caballeros, Lucía. Universidad de la República Oriental del Uruguay. Facultad de Ciencias; Uruguay

La trazabilidad individual bovina en Uruguay como política de innovación tecnológica, período 2004 - 2012

Este trabajo consistirá en analizar la trazabilidad individual, implementada en Uruguay para el ganado bovino, como una política de innovación tecnológica impulsada desde el Ministerio de Ganadería, Agricultura y Pesca (MGAP). Esta política comenzó en el año 2004, como un Proyecto Piloto, de carácter voluntario, y luego se continuó a partir del 2006, con carácter obligatorio. La trazabilidad individual, consiste en la identificación y registro de cada animal, así como el registro de los eventos correspondientes. Bajo la ley Nº 17.997, del año 2006, la trazabilidad individual se implementa con carácter obligatorio, significando una generalización del sistema, que había comenzando en forma voluntaria en el 2004. Y dando cumplimiento a la ley Nº 18.656, al 30 de junio de 2011, todos los bovinos del territorio nacional deben estar identificados y registrados. Por tanto, la innovación tecnológica se presenta como factor clave de generación de competitividad y de transformación de la ganadería nacional frente a los nuevos desafíos, que están orientados a mejorar la calidad del producto de exportación, agregando valor. Teniendo en cuenta que el aporte de la ciencia, la tecnología y la innovación es fundamental para desarrollar el potencial existente, se ha considerado importante el estudio de las políticas de este tipo en la ganadería bovina uruguaya. En este sentido, nos interesa la trazabilidad individual en el contexto del Sistema Nacional de Innovación, donde se destacan las capacidades de investigación científica y desarrollo tecnológico de excelencia en áreas como las agrarias. A pesar de que la situación y perspectivas de la ciencia, tecnología e innovación en Uruguay, es preocupante, ya que es escasa la demanda por conocimiento científico - tecnológico generado en forma endógena, tanto por parte del sector público como de los privados(Luis Bértola y otros, 2005)

Remoción de arsénico (As) y fluoruros (F-) en aguas subterráneas mediante coagulación, adsorción y doble filtración

La presencia del Arsénico (As) en aguas destinadas a bebida ha ocasionado la diseminación del Hidroarsenicismo Crónico Regional Endémico (HACRE), enfermedad que se manifiesta principalmente por alteraciones dermatológicas, pudiendo evolucionar hacia distintos tipos de cáncer. Con respecto a la presencia de los Fluoruros (F-) en aguas de bebida, concentraciones menores a 1.5 mg/L protegen las dentaduras de los niños que hagan uso de las mismas, pero se ha demostrado que concentraciones de F- superiores a los 2 mg/L generan fluorosis dental o manchado de los dientes, y diversas afecciones a los huesos como fluorosis esquelética. En el Centro de Ingeniería Sanitaria (CIS) se ha desarrollado un proceso para la remoción de As y F- en aguas subterráneas con baja dureza y bajos contenidos de sales totales. El Proceso ArCIS-UNR® consiste en un proceso de coagulación-adsorción en flóculos de hidróxido de aluminio, corrección de pH inicial y dos etapas de filtración: una primera de prefiltración gruesa ascendente en mantos de grava y luego una filtración rápida. Dicho proceso permite lograr concentraciones de As menores a 0.05 mg/L en el agua tratada (con una operación más controlada 0.02 mg/L), y 1.5 mg/L de F-, y está siendo aplicado a escala real en poblaciones de hasta 10000 habitantes. Sin embargo, el Proceso ArCIS-UNR® es demandado por poblaciones con mayor número de habitantes y con concentraciones mayores de F- en el agua a tratar. Por este motivo se propuso modificar el proceso original, por un lado trabajar con un pH de ingreso de 6, ya que según investigaciones previas, se remueve mejor el F- a pH bajos, y por otro lado reemplazar la prefiltración gruesa por una etapa de filtración rápida ascendente, y así poder tratar mayores caudales con menor superficie filtrante. Los ensayos preliminares de este nuevo esquema indican que se pueden obtener buenos resultados en cuanto a remoción de As y F-. Para concentraciones de As en el agua cruda entre 0.08 y 0.12 mg/L, se obtuvieron concentraciones de salida en el agua tratada < 0.02 mg/L. Mientras que para concentraciones iniciales de F- entre 2.7 y 3.0 mg/L, se lograron concentraciones de salida entre 1.4 y 1.6 mg/L.The presence of arsenic (As) in drinking water has caused the spread of Chronic Regional Endemic Hydroarsenicism (HACRE), this is a disease that causes skin lesions and different types of cancers. Regarding the presence of fluoride (F-) in drinking water, lower concentrations to 1.5 mg/L protect the dentures of children who use them, but it has been shown that higher concentrations of F- to 2 mg/L generate dental fluorosis (stained teeth) and deseases affecting the bones such as skeletal fluorosis. At the Center for Sanitary Engineering (CIS) thas been developed a process for the removal of As and F- in groundwater which has low total salinity. The ArCIS-UNR® process consists of a coagulation-adsorption process on aluminum hydroxide flocs, initial pH correction and two filtration stages: a first coarse upflow gravel prefiltration then rapid filtration. This process achieves As concentrations less than 0.05 mg/L in treated water (with a more controlled operation 0.02 mg/L), and 1.5 mg/L of F-, and is being applied to real scale in populations up to 10000 inhabitants. However, ArCIS-UNR® process is requested for cities with larger population and with higher concentrations of F- in the water to be treated. Therefore it was proposed to modify the original process, on the one hand to work with a initial pH of 6, because according on previous research, the F- removes better at low pH, and on the other hand to replace the coarse prefiltration stage by an stage of upflow rapid filtration so it could be possible to work with higher flow rates with lower filter surface. Preliminary tests indicate that this new scheme can achieve good results in terms of removal of As and F-. For concentrations of As in the raw water between 0.08 and 0.12 mg/L, outlet concentrations were obtained in the treated water < 0.02 mg/L. While initial concentrations of F- to between 2.7 and 3.0 mg/L, outlet concentrations between 1.4 and 1.6 mg/L were achieved.Fil: González, Albertina. Centro de Ingeniería Sanitaria. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura. Universidad Nacional de Rosario; ArgentinaFil: Ingallinella, Ana María. Centro de Ingeniería Sanitaria. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura. Universidad Nacional de Rosario; ArgentinaFil: Pacini, Virginia. Centro de Ingeniería Sanitaria. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura. Universidad Nacional de Rosario; ArgentinaFil: Fernández, Rubén. Centro de Ingeniería Sanitaria. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura. Universidad Nacional de Rosario; ArgentinaFil: Sanguinetti, Graciela. Centro de Ingeniería Sanitaria. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura. Universidad Nacional de Rosario; ArgentinaFil: Quevedo, Hernán. Centro de Ingeniería Sanitaria. Facultad de Ciencias Exactas, Ingeniería y Agrimensura. Universidad Nacional de Rosario; Argentin

Manganese removal efficiencies and bacterial community profiles in non-bioaugmented and in bioaugmented sand filters exposed to different temperatures

Biological sand filtration systems are widely used to remove Manganese (Mn) from groundwater. Different experiences have demonstrated that low environmental temperatures decrease the performance of these systems. In order to overcome this problem, in a previous work, a Pseudomonas sagittaria strain named MOB-181, that showed high Mn(II) oxidation and biofilm formation capacities when grown at low temperatures, was isolated. Here, the impact of summer and winter temperatures on Mn removal efficiencies and on bacterial community profiles of both, non-bioaugmented and MOB-181 bioaugmented sand filters, was analyzed. Under summer conditions, MOB-181 inoculated columns showed the best Mn removal performance, removing Mn from the first day of system operation with an efficiency of 27%; also these columns reached an optimum Mn removal efficiency (95%) earlier than control columns (23 days and 29 days, respectively). Under winter conditions, the 27% efficiency was reached earlier for the inoculated columns than for control columns (20 days and 42 days, respectively); and the maximum efficiency (95%) was also reached faster than for the controls (39 days and 54 days, respectively). Bacterial communities profiles were more influenced by temperature changes than by the bioaugmentation process. This work demonstrated the importance of bioaugmentation with the MOB-181 strain to improve Mn removal, by shortening start-up periods, mainly at lower temperatures. Moreover, the obtained data will improve the knowledge on bacterial communities ecosystem involved in Mn removal at different temperatures and should help in developing novel bioaugmentation strategies for the optimization of biological groundwater treatment plants.Fil: Ciancio Casalini, Lucila. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Piazza, Ainelén Melanie. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Masotti, Fiorella. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Pacini, Virginia Alejandra. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas Ingeniería y Agrimensura. Centro de Ingeniería Sanitaria; ArgentinaFil: Sanguinetti, Graciela Susana. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Exactas Ingeniería y Agrimensura. Centro de Ingeniería Sanitaria; ArgentinaFil: Ottado, Jorgelina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; ArgentinaFil: Gottig Schor, Natalia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Rosario. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario. Universidad Nacional de Rosario. Facultad de Ciencias Bioquímicas y Farmacéuticas. Instituto de Biología Molecular y Celular de Rosario; Argentin