Efecto de la composición química del agua sobre su desinfección fotocatalítica
Effect of the chemical composition of water on its photocatalytic disinfection
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Resumen
En el presente trabajo, se estudió la influencia de la presencia de compuestos inorgánicos en el agua sobre la inactivación bacteriana de ésta, cuando se utiliza un fotocatalizador. Se emplearon matrices artificiales con distintos contenidos de iones (HCO3)-, Cl-, (SO4)2-, (HPO4)2- por separado y combinados y un agua cruda, obtenida de una fuente hídrica. El microorganismo modelo fue una cepa nativa de Escherichia coli. Se comparó la desinfección aplicando el proceso SODIS (solar disinfection), con el fotocatalítico, utilizando TiO2 Degussa P-25, como fotocatalizador. Los resultados mostraron que la presencia de Cl-, (SO4)2- o (HPO4)2-, incrementa el tiempo de desinfección en los procesos de SODIS y fotocatalítico, de manera proporcional a la cantidad de ión en la reacción, pero en diferente proporción. En los tres casos, el tiempo de desinfección con fotocatalizador es menor que sin éste. La presencia del ion (HCO3)- también aumenta el tiempo de desinfección en el proceso fotocatalítico, contrario a lo que sucede en el SODIS, para el cual, este tiempo decrece. Además, se evidenció que el tiempo de desinfección efectivo a las 24h también es afectado por la presencia de los iones y, que en la mayoría de las reacciones con el fotocatalizador, se obtiene un efecto residual mayor que con el proceso SODIS.
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ABDULLAH, M.; LOW, G.K.; MATTHEWS, R. 1990. Effects of common inorganic anions on rates of photocatalytic oxidation of organic carbon over illuminated titanium dioxide. J. Physics Chem. 94(17):6820-6825.
Alrousan, D.; Dunlop, P.; McMurray , T.; Byrne, J. 2009. Photocatalytic inactivation of E. coli in surface water using immobilised nanoparticle TiO2 films. Water Res. 43(1):47-54.
CARP, O.; HUISMAN, C.L.; RELLER, A. 2004. Photoinduced reactivity of titanium dioxide. Progress in Solid State Chemistry. 32(1):33-177.
CASTRO-LOPEZ, C.A.; CENTENO, A.; GIRALDO, S.A. 2010. Fe-modified TiO2 photocatalysts for the oxidative degradation of recalcitrant water contaminants. Catalysis Today. 157(1):119-124.
CHRISTENSEN, P.A.; CURTIS, T.P.; EGERTON, T.A.; KOSA, S.; TINLIN, J.R. 2003. Photoelectrocatalytic and photocatalytic disinfection of E. coli suspensions by titanium dioxide. Applied Catalysis B. 41(4):371-386.
CONROY, R.; MEEGAN, M.; JOYCE, T.; MCGUIGAN, K.; BARNES, J. 2001. Solar disinfection of drinking water protects against cholera in children under 6 years of age. Archives of Disease Childhood. 85(4):293-295.
CHONG, M.N.; JIN, B.; CHOW, C.; SAINT, C. 2010. Recent developments in photocatalytic water treatment technology: A review. Water Research. 44(10):2997-3027.
GOMES, A.; VILAR, V.; BOAVENTURA, R. 2009. Synthetic and natural waters disinfection using natural solar irradiation in a pilot plant studies with CPCs. Catalysis Today. 144(1):55-61.
GUMY, D.; MORAIS, C.; BOWEN, P.; PULGARIN C.; GIRALDO, S.; HAJDU, R.; KIWI, J. 2006. Catalytic activity of commercial TiO2 powders for the abatement of the bacteria (E. coli) under solar simulated light: Influence of the isoelectric point. Applied Catalysis B. 63(1)76-84.
HERRMAN, J.M. 2010. Photocatalysis fundamentals revisited to avoid several misconceptions. Applied Catalysis B. 99(3):461-468.
LONNEN, J.; KILVINGTON, S.; KEHOE, S.C.; AL-TOUATI, F.; MCGUIGAN, K.G. 2005. Solar and photocatalytic disinfection of protozoan, fungal and bacterial microbes. Water Res. 39(5):877-883.
MAHMOODI, N.M.; ARAMI, K.; LIMAEE, N.Y.; GHARANJIG, K.; NOURMOHAMMADIAN, F. 2007. Nanophotocatalysis usin immobilized titanium dioxide nanoparticle: Degradation and mineralization of water containing organic pollutant: Case study Butachlor. Materials Res.Bulletin. 42(5):797-806.
MALATO, S.; FERNANDEZ, P.; MALDONADO, M.I.; BLANCO, J.; GERNJAK, W. 2009. Decontamination and disinfection of water by solar photocatalysis: Recent overview and trends. Catalysis Today. 147(1):1-59.
MARUGAN, J.; GRIEKEN, R.; PABLOS, C.; SORDO, C. 2010. Analogies and differences between photocatalytic oxidation of chemicals and photocatalytic inactivation of microorganisms. Water Res. 44(3):789- 796.
MARUGAN, J.; GRIEKEN, R.; SORDO, C.; CRUZ, C. 2008. Kinetics of the photocatalytic disinfection of Escherichia coli suspensions. Applied Catalysis B. 82(1):27-36.
QOURZAL, S.; TAMIMI, M.; ASSABBANE, A.; AITICHOU, Y. 2007. Influence de certains ions inorganiques, de l?'ethanol et du peroxide d?'hydrogene sur la photomineralisation du β-naphtol en presence de TiO2. Comptes Rendus Chimie. 10(12):1187-1194.
QUEK, P.; HU, J. 2008. Indicators for photoreactivation and dark repair studies following ultraviolet disinfection. J. Industrial Microbiology and Biotechnology. 35(6):533-541.
RIGA, A.; SOUTSAS, K.; NTAMPEGLIOTIS, K.; KARAYANNIS, V.; PAPAPOLYMEROU, G. 2007. Effect of system parameters and of inorganic salts on the decolorization and degradation of Procion H-exl dyes. Comparison of H2O2/UV, Fenton, UV/Fenton, TiO2/UV and TiO2/UV/H2O2 processes. Desalination. 211(1):72-86.
RINCON, A.; PULGARIN, C. 2004. Effect of pH, inorganic ions, organic matter and H2O2 on E. coli K12 photocatalytic inactivation by TiO2: Implications in solar water disinfection. Applied Catalysis B. 51(4): 283- 302.
RINCON, A.; GIRALDO, S.A.; PULGARIN, C. 2005. Tecnologias solares para la desinfección y descontaminación del agua. Blesa M.A., Blanco J. Eds., Solar Safe Water, Buenos Aires, p.203-219.
SATHASIVAN, A.; OHGAKI, S.; YAMAMOTO, K.; KAMIKO, N. 1997. Role of inorganic phosphorous in controlling regrowth in water distribution systems. Water Science and Technology. 35(8):37-44.
SMITH, R.J.; KEHOE, S.C.; MCGUIGAN, K.G.; BARER, M.R. 2000. Effects of simulated solar disinfection of water on infectivity of Salmonella typhimurium. Letters in Applied Microbiol. 31(4):284-288.
SOMMER, R.; HAIDER, T.; CABAJ, A.; PRIBIL, W.; LHOTSKY, M. 1998. Time dose reciprocity in UV disinfection of crude water for drinking-water production. J. Photochemistry and Photobiology A. 147(3):241-246.
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