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DESINFECCIÓN DE AGUAS EN<br />

TUCUMÁN, ARGENTINA MEDIANTE<br />

FOTOCATÁLISIS HETEROGÉNEA<br />

María C. Apella<br />

Facultad <strong>de</strong> Ciencias Naturales e Instituto Miguel Lillo y Centro <strong>de</strong><br />

Referencia para Lactobacilos , Universidad Nacional <strong>de</strong> Tucumán Tucum<br />

Marta I. Litter<br />

Unidad <strong>de</strong> Actividad Química, Centro Atómico Constituyentes,<br />

Comisión Nacional <strong>de</strong> Energía Atómica<br />

ARGENTINA


MÉTODOS DE DESINFECCIÓN DE AGUAS DE CONSUMO,<br />

ECONÓMICOS Y DE FÁCIL APLICACIÓN EN LOCALIDADES DE<br />

ESCASOS RECURSOS<br />

Desinfección Solar <strong>de</strong> Aguas en Unida<strong>de</strong>s Individuales<br />

(DSAUI-SODIS)<br />

Efecto fotónico <strong>de</strong> la radiación UV-A<br />

Destrucción <strong>de</strong> microorganismos<br />

Efecto térmico <strong>de</strong> la radiación infrarroja<br />

Fotocatálisis Solar Heterogénea con TiO 2 (FH)<br />

TiO 2 con radiación UV-A y O 2 HO?, O 2 - y<br />

Destrucción contaminación química<br />

H2O2 Inhibición <strong>de</strong> PM Efecto bactericida<br />

Destrucción contaminación biológica<br />

Alteración <strong>de</strong> la MC Efecto bacteriolítico


POBLACIONES RURALES DE TUCUMÁN TUCUM<br />

Carecen <strong>de</strong> sistema <strong>de</strong> cloacas<br />

Construcción <strong>de</strong> pozos<br />

para la eliminación <strong>de</strong><br />

<strong>de</strong>sechos domésticos<br />

Carecen <strong>de</strong> servicio <strong>de</strong> agua potable<br />

Construcción <strong>de</strong> pozos someros<br />

Agua <strong>de</strong> la freática presenta contaminación fecal<br />

Problemas sanitarios representados principalmente por<br />

infecciones intestinales


EFICIENCIA DE LA TECNOLOGÍA SODIS y FH<br />

EN LA DESINFECCIÓN BACTERIANA<br />

Muestras <strong>de</strong> aguas<br />

someras <strong>de</strong> la<br />

localidad <strong>de</strong> Los<br />

Pereyra, Tucumán,<br />

Argentina<br />

García y col. (2003)<br />

Muestras <strong>de</strong> aguas artificiales <strong>de</strong> composición<br />

iónica y carga bacteriana conocida


EFICIENCIA DE LA TECNOLOGÍA SODIS EN LA<br />

DESINFECCIÓN BACTERIANA<br />

Recuento (UFC/ml)<br />

6.E+04<br />

5.E+04<br />

4.E+04<br />

3.E+04<br />

2.E+04<br />

1.E+04<br />

0.E+00<br />

0 1 2 3 4 5 6<br />

tiempo (horas)<br />

recuento control<br />

recuento M. irradiada<br />

Muestra <strong>de</strong> agua <strong>de</strong>l Río <strong>de</strong> la Plata<br />

Costanera Sur, Ciudad <strong>de</strong> Buenos Aires


EFICIENCIA DE LA TECNOLOGÍA SODIS Y FH EN LA<br />

DESINFECCIÓN BACTERIANA<br />

Parámetros consi<strong>de</strong>rados<br />

Diferentes soportes <strong>de</strong>l fotocatalizador (TiO 2 )<br />

Cantidad <strong>de</strong> fotocatalizador soportado sobre<br />

esferas <strong>de</strong> porcelana<br />

Carga bacteriana<br />

Ausencia <strong>de</strong> radiación solar


EFICIENCIA DE LA TECNOLOGÍA SODIS Y FH EN LA<br />

DESINFECCIÓN BACTERIANA<br />

Parámetros consi<strong>de</strong>rados<br />

Diferentes soportes <strong>de</strong>l fotocatalizador (TiO 2 )<br />

Pared <strong>de</strong> la botella<br />

Esferas <strong>de</strong> porcelana<br />

Papel <strong>de</strong> celulosa


Número <strong>de</strong> bacterias coliformes totales y fecales <strong>de</strong><br />

una muestra <strong>de</strong> agua <strong>de</strong> pozo domiciliario<br />

BACTERIAS COLIFORMES<br />

(UFC/100 mL)<br />

Totales 8,4 · 10 7<br />

MUESTRAS<br />

F O FD FFH p FFH e<br />

0 0 0<br />

Fecales 5,6· 10 5 0 0 0<br />

Intensidad <strong>de</strong> radiación solar: 0,60 mWcm -2 ; tiempo <strong>de</strong> exposición: 4 h;<br />

volumen irradiado: 1,0 L en botellas <strong>de</strong> 1,5 L. Se usaron muestras controles<br />

sin irradiar.


log UFC / 100 mL<br />

6.0<br />

4.5<br />

3.0<br />

1.5<br />

0.0<br />

CT<br />

CF<br />

J 1O<br />

Intensidad <strong>de</strong> radiación solar: 0,60 mWcm -2 ; tiempo <strong>de</strong> exposición: 4 h;<br />

volumen irradiado: 1,0 L en botellas <strong>de</strong> 1,5 L. Se usaron muestras controles<br />

sin irradiar.<br />

J 2O<br />

Muestras


log UFC / 100 mL<br />

6.0<br />

4.5<br />

3.0<br />

1.5<br />

0.0<br />

CT<br />

CF<br />

J 1O<br />

DJ 1<br />

J 2O<br />

Muestras<br />

Intensidad <strong>de</strong> radiación solar: 0,60 mWcm -2 ; tiempo <strong>de</strong> exposición: 4 h;<br />

volumen irradiado: 1,0 L en botellas <strong>de</strong> 1,5 L. Se usaron muestras controles sin<br />

irradiar.<br />

DJ 2


log UFC / 100 mL<br />

6.0<br />

4.5<br />

3.0<br />

1.5<br />

0.0<br />

CT<br />

CF<br />

J 1O<br />

DJ 1<br />

FH p J 1<br />

J 2O<br />

Muestras<br />

DJ 2<br />

FH p J 2<br />

Intensidad <strong>de</strong> radiación solar: 0,60 mWcm -2 ; tiempo <strong>de</strong> exposición: 4 h;<br />

volumen irradiado: 1,0 L en botellas <strong>de</strong> 1,5 L. Se usaron muestras controles sin<br />

irradiar.


EFICIENCIA DE LA TECNOLOGÍA SODIS Y FH EN LA<br />

DESINFECCIÓN BACTERIANA<br />

Parámetros consi<strong>de</strong>rados<br />

Diferentes soportes <strong>de</strong>l fotocatalizador (TiO 2 )<br />

Papel <strong>de</strong> celulosa<br />

Análisis <strong>de</strong>l efecto <strong>de</strong> protección residual<br />

<strong>de</strong> la FH frente a la recuperación <strong>de</strong>l<br />

<strong>de</strong>sarrollo bacteriano


log UFC / 100 mL<br />

6.0<br />

4.5<br />

3.0<br />

1.5<br />

0.0<br />

CT<br />

CF<br />

M O<br />

MFH papel<br />

Muestras<br />

Intensidad <strong>de</strong> radiación solar: 0,50 mWcm -2 ; tiempo <strong>de</strong> exposición: 4 h;<br />

volumen irradiado: 500 mL en botellas <strong>de</strong> 500 mL. Se usaron muestras<br />

controles sin irradiar.


log UFC / 100 mL<br />

6.0<br />

4.5<br />

3.0<br />

1.5<br />

0.0<br />

CT<br />

CF<br />

M O<br />

MFH papel<br />

Muestras<br />

24 h<br />

<strong>de</strong>spués<br />

MFH papel<br />

Intensidad <strong>de</strong> radiación solar: 0,50 mWcm -2 ; tiempo <strong>de</strong> exposición: 4 h;<br />

volumen irradiado: 500 mL en botellas <strong>de</strong> 500 mL. Se usaron muestras<br />

controles sin irradiar.


EFICIENCIA DE LA TECNOLOGÍA SODIS Y FH EN LA<br />

DESINFECCIÓN BACTERIANA<br />

Parámetros consi<strong>de</strong>rados<br />

Cantidad <strong>de</strong>l fotocatalizador soportado<br />

sobre perlas <strong>de</strong> porcelana<br />

M 18 g<br />

N 36 g<br />

D 72 g


log UFC / 100 mL<br />

7.5<br />

6.0<br />

4.5<br />

3.0<br />

1.5<br />

0.0<br />

CT<br />

CF<br />

G O<br />

Muestras<br />

Intensidad <strong>de</strong> radiación solar: 0,50 mWcm -2 ; tiempo <strong>de</strong> exposición: 4 h;<br />

volumen irradiado: 1,0 L en botellas <strong>de</strong> 1,5 L. Se usaron muestras controles<br />

sin irradiar.


log UFC / 100 mL<br />

7.5<br />

6.0<br />

4.5<br />

3.0<br />

1.5<br />

0.0<br />

CT<br />

CF<br />

G O<br />

M N<br />

GFH eM<br />

GFH eN<br />

Muestras<br />

D<br />

GFH eD<br />

Intensidad <strong>de</strong> radiación solar: 0,50 mWcm -2 ; tiempo <strong>de</strong> exposición: 4 h;<br />

volumen irradiado: 1,0 L en botellas <strong>de</strong> 1,5 L. Se usaron muestras controles<br />

sin irradiar.


EFICIENCIA DE LA TECNOLOGÍA SODIS Y FH EN LA<br />

DESINFECCIÓN BACTERIANA<br />

Estudio comparativo <strong>de</strong>l efecto <strong>de</strong><br />

protección residual frente a la<br />

recuperación <strong>de</strong>l <strong>de</strong>sarrollo bacteriano


log UFC / 100 mL<br />

6.0<br />

4.5<br />

3.0<br />

1.5<br />

0.0<br />

CT<br />

CF<br />

M O<br />

Muestras<br />

Intensidad <strong>de</strong> radiación solar: 0,50 mWcm -2 ; tiempo <strong>de</strong> exposición: 3,40 h;<br />

volumen irradiado: 1,25 L en botellas <strong>de</strong> 1,5 L. Se usaron muestras<br />

controles sin irradiar.


log UFC / 100 mL<br />

6.0<br />

4.5<br />

3.0<br />

1.5<br />

0.0<br />

CT<br />

CF<br />

M O<br />

MD<br />

MFH MFH<br />

p e<br />

Muestras<br />

Intensidad <strong>de</strong> radiación solar: 0,50 mWcm -2 ; tiempo <strong>de</strong> exposición: 3,40 h;<br />

volumen irradiado: 1,25 L en botellas <strong>de</strong> 1,5 L. Se usaron muestras<br />

controles sin irradiar.


log UFC / 100 mL<br />

6.0<br />

4.5<br />

3.0<br />

1.5<br />

0.0<br />

CT<br />

CF<br />

M O<br />

MD<br />

MFH e<br />

MFH p<br />

MD<br />

24 h<br />

<strong>de</strong>spués<br />

MFH MFH p e<br />

24 h <strong>de</strong>spués<br />

Muestras<br />

Intensidad <strong>de</strong> radiación solar: 0,50 mWcm -2 ; tiempo <strong>de</strong> exposición: 3,40 h;<br />

volumen irradiado: 1,25 L en botellas <strong>de</strong> 1,5 L. Se usaron muestras controles<br />

sin irradiar.


EFICIENCIA DE LA TECNOLOGÍA SODIS Y FH EN LA<br />

DESINFECCIÓN BACTERIANA<br />

Parámetros consi<strong>de</strong>rados<br />

Carga bacteriana (10 5 -10 6 UFC/100 mL)<br />

La <strong>de</strong>sinfección por FH es in<strong>de</strong>pendiente<br />

<strong>de</strong> la concentración <strong>de</strong>l inóculo


EVALUACIÓN DE LA EFICIENCIA DE LA TECNOLOGÍA<br />

SODIS Y FH EN LA DESINFECCIÓN BACTERIANA<br />

Parámetros consi<strong>de</strong>rados<br />

Ausencia <strong>de</strong> radiación solar durante 4 horas<br />

Muestras<br />

Tiempo <strong>de</strong> reducción <strong>de</strong>cimal<br />

D (h)<br />

Coliformes Totales Coliformes Fecales<br />

Original 3,4 22,4<br />

FHe 10,8 121,2<br />

SODIS 4,7 -<br />

Sin efecto


CONCLUSIONES<br />

Los métodos SODIS y FH son eficaces para la<br />

<strong>de</strong>sinfección <strong>de</strong> aguas, siempre que se respeten las<br />

instrucciones sobre tiempos (4 h) y condiciones <strong>de</strong><br />

radiación solar<br />

La recuperación <strong>de</strong>l <strong>de</strong>sarrollo bacteriano fue<br />

<strong>de</strong>spreciable en todos los casos<br />

La muestras <strong>de</strong> aguas tratadas mostraron ausencia<br />

completa <strong>de</strong> organismos coliformes fecales, cumpliendo las<br />

normas <strong>de</strong> la OMS para aguas <strong>de</strong> consumo humano


ACTIVIDADES FUTURAS<br />

Difusión en:<br />

Organismos gubernamentales<br />

Empresas<br />

Población en general<br />

Educación <strong>de</strong> la población<br />

Aplicación amplia <strong>de</strong> la metodología


AGRADECIMIENTOS<br />

Proyecto OEA AE/141 “Tecnologías económicas<br />

para la <strong>de</strong>sinfección y <strong>de</strong>scontaminación <strong>de</strong> aguas<br />

en zonas rurales <strong>de</strong> América Latina”<br />

Centro <strong>de</strong> Investigaciones y Transferencia en<br />

Química Aplicada, Facultad <strong>de</strong> Ciencias<br />

Naturales e Inst. Miguel Lillo, U.N.T.<br />

Becarias <strong>de</strong>l Proyecto OEA:<br />

Priscila Powell<br />

Carolina Prado


AGRADECIMIENTOS<br />

Otros participantes <strong>de</strong>l Proyecto que llevaron<br />

a<strong>de</strong>lante aspectos complementarios y fundamentales<br />

para el presente trabajo:<br />

H. J. Lin J. M. Meichtry<br />

G. Piperata M. A. Blesa<br />

M. <strong>de</strong>l V. Hidalgo


MUCHAS GRACIAS !!!!

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