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Evaluation of photoreactivation of Escherichia coli and enterococci after UV disinfection of municipal wastewater

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Because chlorine disinfection is not permitted in the province of Quebec, wastewater disinfection by ultraviolet (UV) light has been used for years in wastewater treatment plants. Thermotolerant coliforms discharge criteria are set for each plant and are adjusted by a factor of 1 log to compensate for photoreactivation in UV-disinfected effluents. The current study evaluated levels of Escherichia coli and enterococci photoreactivation from disinfected wastewater under varying temperature, visible light, and type of UV lamps. Escherichia coli photoreactivation increased significantly after exposure to 5600 lx compared with 1600 lx of visible light. This increase was significantly higher in warm water (25 °C) than cold water (4 °C). The level of photoreactivation of E. coli was also higher after wastewater disinfection by low-pressure UV lamps as opposed to medium-pressure UV lamps. Enterococci, however, were not photoreactivated under any test conditions. This result suggests that enterococci could be a better indicator than thermotolerant coliforms or E. coli. The use of enterococci would also eliminate the requirement to set different discharge criteria based on disinfection type (UV or chemical) and would also provide a better assessment of treatment efficiency for more resistant microorganisms.

Dans la province de Québec, la désinfection des eaux usées par le rayonnement ultraviolet (UV) est utilisée depuis plusieurs années dans les stations de traitement des eaux usées suite à l'interdiction du chlore comme agent désinfectant. Le critère de rejet est basé sur les coliformes thermotolérants pour les eaux usées désinfectées et ajusté d'un facteur d'un log pour compenser l'effet de photoréactivation des coliformes thermotolérants pour celles désinfectées aux UV. La présente étude a évalué les niveaux de photoréactivation de Escherichia coli et des entérocoques provenant d'eaux usées désinfectées aux UV sous différentes conditions de température, lumière visible et type de lampes UV. Une augmentation significative de la photoréactivation de E. coli a été observée après une exposition à 5600 lx comparativement à 1600 lx de lumière visible. Cette augmentation était plus importante en eau chaude (25 °C) qu'en eau froide (4 °C). Le niveau de photoréactivation de E. coli était aussi plus élevé suivant une désinfection des eaux usées par des lampes à basse-pression comparativement à des lampes UV moyenne-pression. Tel qu'attendu, les entérocoques n'ont montré aucune photoréactivation dans différentes conditions testées et ils pourraient être un meilleur indicateur de traitement que les coliformes thermotolérants ou E. coli. L'utilisation des entérocoques éliminerait aussi la nécessité de recourir à des critères de rejet différents selon le type de désinfection (chimique ou UV) et permettrait aussi une meilleure évaluation de l'efficacité de traitement pour les microorganismes plus résistants.

Document Type: Research Article

Publication date: 2008-11-01

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  • Published since 1954, this monthly journal contains new research in the field of microbiology including applied microbiology and biotechnology; microbial structure and function; fungi and other eucaryotic protists; infection and immunity; microbial ecology; physiology, metabolism and enzymology; and virology, genetics, and molecular biology. It also publishes review articles and notes on an occasional basis, contributed by recognized scientists worldwide.
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