Evaluation of F-specific coliphages mobility from sanitary effluents applied to a red oxisol

Autor: Guilherme Tadeu de Melo Espeschit
Přispěvatelé: Antonio Teixeira de Matos, Bruna Coelho Lopes, Luciene Alves Batista Siniscalchi, Gustavo Ferreira Simões
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFMG
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
Popis: CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior As técnicas de disposição de efluentes sanitários no solo, quando realizada de forma controlada e considerando aspectos sanitários, da qualidade do solo e águas subterrâneas, tem sido considerada importante alternativa de disposição final. O grande diferencial destas técnicas, em relação às outras de disposição final, é a possibilidade de reincorporação de nutrientes no solo, principalmente nitrogênio e fósforo, além da recarga do aquífero e elevada eficiência na remoção de DBO, sólidos suspensos e organismos patogênicos. Há, entretanto, poucos estudos que avaliem o transporte e contaminação por vírus em águas subterrâneas. Devido ao tamanho similar de colóides, a maioria dos vírus não é filtrada pelo solo, imperando mecanismos de adsorção e inativação em sua remoção. O presente estudo objetiva avaliar o transporte e possibilidade de contaminação de águas subterrâneas por vírus entéricos utilizando colifagos F+ como indicadores, uma vez que suas estruturas possuem similaridades, são incapazes de se replicarem em meios aquáticos e sua análise é robusta, rápida e de baixo custo. Foram conduzidos ensaios em colunas de lixiviação com um efluente de reator UASB e obtidas as curvas de eluição de colifagos F+. Os meios porosos utilzados foram um latossolo vermelho e composições do mesmo com areia lavada, adicionadas de 30%(S30) e 60%(S60) de areia em relação à massa seca do solo. Foi utilizado o software Hydrus-1D para análise e calibração de um modelo unidimensional regido pela equação de advecção-dispersão-adsorção-inativação. Além dos colifagos F+, foi monitorada a condutividade elétrica (CE) do efluente para comparação da mobilidade dos fagos e íons do efluente. Após a calibração das curvas, foi avaliado o transporte em perfis verticais no software Hydrus-1D. As misturas SB, S30 e S60 apresentaram, respectivamente, fatores de retardamento de 0,62, 0,72 e 0,75 VP. As curvas de eluição de colifagos calibradas apresentaram R² entre 0,6 e 0,9. Os resultados obtidos indicaram um aumento da mobilidade de vírus conforme o teor de areia adicionado e um elevado potencial de contaminação de águas subterrâneas, mesmo em perfis simulados de até 100 metros de profundidade. É recomendado fazer uma avaliação do transporte horizontal de vírus e utilizar amostras indeformadas de diferentes solos para uma avaliação mais precisa. Land treatment of wastewater is a very important alternative for common wastewater treatment, mainly considering sanitary aspects, soil and groundwater quality. The major difference between this technique and others of final disposal of effluents is the possibility of nutrients is the nutrients reclamation, mostly nitrogen and phosphate, besides groundwater recharge, high removal rates of COD, suspended solids and pathogens. However, there are a few studies evaluating groundwater contaminations of virus and its transport. Because of its size, resembling colloids, most virus are not filtered in soil, reigning inactivation and adsorption mechanisms. The present research objectives to evaluate the transport and possibility of enteric virus contamination in groundwater using F+ coliphages as indicators, since their structures are similar, they cannot replicate in watercourse and its analysis is robust, fast and cheap. Breakthrough curves from an UASB effluent disposed in three saturated soil columns were modeled, one of them having a raw oxisol (SB) and the others, mixtures of it and sand (S30- 30% and S-60-60% added). The software Hydrus-1D was used for the analysis and calibration using a unidimensional model derived from the advection-dispersion-adsorption-inactivation equation. Besides F+ coliphage concentration, EC was monitored through the experiments overtime for comparison between virus and ions mobility. After calibration, vertical profiles with 100 m were simulated for estimating the plume reach beneath. The mixtures SB, S30 and S60 presented, respectively, retardation factors of 0,62, 0,72 and 0,75 PV. The modeled breakthrough curves presented R² between 0,6 and 0,9. Obtained results indicate an increase in mobility with sand added and high risk of virus contamination of groundwater, even in profiles with 100 meters of depth. It is necessary to evaluate the horizontal transport of virus and use undisturbed samples of different soils for a more precise evaluation.
Databáze: OpenAIRE
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