Virusavskiljning från kommunalt avloppsvatten har provats med metalljoner och tanninprodukter som koagulanter. Goda resultat har uppnåtts i laboratorieskala vid försök i Brasilien.
Av: Jörgen Hannaeus
Organiska (tanninbaserade) samt metallkoagulanter, totalt nio, har jämförts avseende deras förmåga att avskilja Escherichia coli och adenovirus från avloppsvatten. Försök har utförts med dels grovrenat dels aktivslambehandlat avloppsvatten som laboratorieförsök i 2 L-bägare.
Aluminiumsulfat (1000 mg/L) blev bästa metallkoagulant för det grovrenade avloppsvattnet och den tanninbaserade Acquapol 893/11 (1000 mg/L) främsta organiska koagulant; båda dessa reducerade halten koliforma bakterier med 7 log och Adenovirus med 4 log. För det aktivslambehandlade vattnet blev järnklorid (1000 mg/L) lyckosammaste metallkoagulant och Acquapol 893/11 bästa organiska koagulant, båda med en reduktion av koliforma bakterier med 3 log och med 4 log för Adenovirus.
Artikeln
Humant adenovirus är det vanligast förekommande humanviruset i avloppsvatten och återfinns ofta i miljön där mänsklig avföring hamnat. De kan överleva upp till 4 månader i vattendrag eller kustvatten.
Adenovirus utsöndras i större mängd än enterovirus och hepatitvirus och har också visat större överlevnad i prov från vatten och från ostron. De har också visat sig relativt resistenta mot klorering och filtrering och klarar UV-strålning bättre än de flesta andra virus.
Virus förekommer dock inte i så höga koncentrationer i naturen, då de behöver levande vävnad för att föröka sig, varför koncentrationsmetoder kan behövas för en tillförlitlig detektering. Exempel på metoder är ultrafiltrering, immunomagnetisk separation, adsorption på kiselpartiklar, fällning med flervärda metalljoner, mikrofiltrering med membran m fl.
Flera organiska koagulanter förekommer; här provas den tanninbaserade produkten Acquapol. Den utgör en fysikalisk-kemisk modifiering av den tanninrika barken från Acacia mearnsii som är ett mycket vanligt träd i Brasilien.
Studiens mål är att utvärdera effektiviteten i att avskilja koliforma bakterier och Adenovirus från kommunalt avloppsvatten (grovrenat samt aktivslambehandlat) med koagulering/flockning och sedimentering.
Metod
De använda avloppsprodukterna hämtades från Riogradense de Saneamento i södra Brasilien ur ett kommunalt avloppsverk med ett medelflöde om 22 500 m3/d. Prover om 50 L uttogs efter grovrening och lika mycket efter aktivslambehandling 4 ggr i mars 2011, en gång i augusti 2011 och en i vardera mars och maj 2012.
Metallkoagulanter som användes var aluminiumsulfat, ferroaluminiumsulfat, polyaluminiumklorid (PAC-12), och ferroklorid. De provade, tanninbaserade produkterna var Acquapolfabrikaten WW, OF 18, Cl 18, 893/11 och T 832. Doseringarna valdes mellan 100 och 1000 ppm efter erfarenheter från tidigare försök.
Processen var i 2 L-bägare: dosering, 1 min snabb omrörning, 5 min långsam omrörning och 40 min sedimentering följd av dekantering av prov.
Som adenovirusdetektering utfördes a) extraktion efter koncentration (med PolyEtylenGlykol 6000 vid pH 7,5), b) extraktion efter koncentration efter föregående spädning och c) direkt extraktion. Den direkta extraktionen lyckades bäst och användes fortsättningsvis.
Adenovirus HAdV-2 tillsattes bägaren före koaguleringen och prov togs direkt därefter samt efter genomförd sedimentering.
Virusaktivitet undersöktes med realtids-PCR (qPCR) (Polymerase Chain Reaction) vid olika spädning av proven.
Resultat
Aluminiumsulfat, 1000 ppm, gav för grovrenat avlopp 100 % reduktion av de totala koliformerna, 100 % av E.coli och 99,7 % av Adenovirus. 100 ppm Al-sulfat gav korresponderande 49,2 %, 77,1 % och 55,1 %. 1000 ppm Acquapol C1 18 gav 99,7 %, 99,6 % resp 96,2 %. 100 ppm av denna gav 0 %, 49 % resp 50,0 %.
Den enda Acquapol-produkten som i dosen 100 ppm gav reduktion av de totala koliformerna var Acquapol WW som gav 33 % reduktion.
För det aktivslambehandlade vattnet lyckades järnkloriden bäst av metallkoagulanterna, 1000 ppm gav 100 %, 100 % och 99,7 % för de tre mikroorganismkategorierna. 100 ppm gav 80,5 %, 84,4 % resp 50,0 %.
Bland de organiska produkterna fungerade vid dosen 1000 ppm Acquapol 893/11 bäst med 96,7 %, 100 % och 98,9 %. Dosen 100 ppm av denna gav dock ingen reduktion alls av de tre kategorierna. Vid dosen 100 ppm var Acquapol WW bäst med 80,3 %, 81,2 % samt 50,0 %.
Slutsatser
Den direkta virusextraktionen fungerade väl för detekteringen av Adenovirus.
För de valda mikroorganismerna lyckades ingen koagulant bäst i alla kategorier. Metallkoagulanterna och de bästa tanninprodukterna fungerade väl med höga reduktionsvärden för grovrenat avloppsvatten, 7 log för koliforma bakterier och 4 log för adenovirus. För aktivslambehandlat avloppsvatten blev reduktionsvärdena 4 log resp 3 log.
För tanninprodukterna kunde 1000 ppm-doser lyckas sämre än 100 ppm-doserna vid aktivslamrenat vatten indikerande att laddningsförhållandena behöver fördjupade studier för
optimal dosering.
Källa: Fabres, R.1), Bordin da Luz, R.1), Soliman, M.C.1), Staggemeier, R.1), Fleck, J.D.1) , Augusto do Nascimento, C.1), Tiago do Nascimento, F.2) & Spilki, F.R. 1) (2017): Evaluation of virus recovery methods and efficiency of tannin-derived coagulants in removing total coliforms, E.coli and enteric viruses in effluents of a domestic sewage treatment plant. Water Science & Technology, 76.8, pp 2195-2202.
Författarna från:
Laboratorio de Microbiologia Molecular da Universidade Feevale-RS, ERS 239, 2755 – Vila Nova, Novo Hamburgo, RS 93525-075, Brazil.
Centro de Pesquisa e Desenvolvmento de Tecnologias Limpas da Universidade Feevale – RS, ERS 239, 2755 – Vila Nova, Novo Hamburgo, RS 93525-075, Brazil.
Kontakt: rstaggemeier@gmail.com
