Desarrollo de un prototipo de desinfección a escala de laboratorio para la inactivación de bacterias y virus en muestras de agua cruda superficial

En este proyecto se desarrolló un prototipo a escala de laboratorio, que, a través de la combinación de los métodos de desinfección por cloración y oxidación por peróxido, permiten la inactivación de bacterias y virus en muestras de agua cruda superficial. Esto, surge como una respuesta preventiva frente a la normativa vigente colombiana en agua potable y agua residual, la cual no considera requisitos específicos para el control y/o tratamiento de virus y algunas bacterias en el agua, lo que preocupa cuando en el mundo se comprueba la presencia del virus SARS-CoV-2 en muestras de aguas residuales representando un riesgo a la salud (Lodder & De Roda Husman, A. M., 2020). Para ello, se desarrollaron cuatro fases en las que se realizaron ensayos con las muestras obtenidas del punto de muestreo en el Río Bogotá ubicado entre el municipio de Cota en el departamento de Cundinamarca y la localidad de Suba en la ciudad de Bogotá en el sector de puente la virgen, estas fueron transportadas para el procedimiento de desinfección en el laboratorio de tratamiento de aguas de la Universidad Santo Tomás utilizando la metodología mencionada. Mediante estos ensayos se logró determinar las condiciones más adecuadas y la dosis óptima para la desinfección de las muestras. Una vez realizados los ensayos y teniendo claras las condiciones adecuadas y la dosis óptima, se desarrolló un prototipo de desinfección a escala de laboratorio que garantiza una alta eficiencia (>=99%) en inactivación de bacterias y virus. Por tal motivo, se utilizó como indicador el método del número más probable o más conocido “Ceros de Poisson”, el cual permitió cuantificar la densidad microbiana con un intervalo de confianza de un 95% para la determinación de coliformes totales, este método también permitió identificar las características fisicoquímicas del agua que más favorecen la desinfección. A fin de ratificar los resultados de la desinfección y de la dosis óptima se realizaron pruebas utilizando colitag como método de presencia-ausencia y detección. Por último, se realizó una única prueba de colifagos somáticos como indicadores de contaminación fecal y prueba de validación en un laboratorio externo. Con la ayuda de estos resultados se pretende contribuir en la reducción del riesgo a la salud de las personas, las cuales pueden tener contacto con diferentes fuentes de agua que contengan virus y bacterias. Del mismo modo, el desarrollo del prototipo pretende ser un insumo importante en materia de investigación, que podría a futuro servir como instrumento mejorando la calidad del agua durante su tratamiento.

In this project, a laboratory-scale prototype was developed, which, through the combination of disinfection methods by chlorination and oxidation by peroxide, allows the inactivation of bacteria and viruses in samples of raw surface water. This arises as a preventive response to the current Colombian regulations on drinking water and wastewater, which does not consider specific requirements for the control and / or treatment of viruses and some bacteria in water, which is of concern when the world checks for the presence of the SARS-CoV-2 virus in wastewater samples representing a health risk (Lodder & De Roda Husman, AM, 2020). For this, four phases were developed in which tests were carried out with the samples obtained from the sampling point in the Bogotá River located between the municipality of Cota in the department of Cundinamarca and the town of Suba in the city of Bogotá in the sector of Puente la Virgen, these were transported for the disinfection procedure in the water treatment laboratory of the Santo Tomás University using the aforementioned methodology. Through these tests it was possible to determine the most suitable conditions and the optimal dose for disinfection of the samples. Once the tests had been carried out and the appropriate conditions and optimal dose were clear, a laboratory-scale disinfection prototype was developed that guarantees high efficiency (> = 99%) in inactivating bacteria and viruses. For this reason, the method of the most probable or best-known number “Poisson's zeros” was used as an indicator, which allowed quantifying the microbial density with a 95% confidence interval for the determination of total coliforms. This method also allowed identify the physicochemical characteristics of the water that most favor disinfection. In order to confirm the disinfection results and the optimal dose, tests were carried out using colitag as the presence-absence and detection method. Finally, a single somatic coliphage test was performed as indicators of fecal contamination and a validation test in an external laboratory. With the help of these results, it is intended to contribute to reducing the risk to the health of people, who may have contact with different sources of water that contain viruses and bacteria. In the same way, the development of the prototype is intended to be an important input in the field of research, which in the future could serve as an instrument to improve the quality of water during its treatment.

Ingeniero Ambiental

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Pregrado