Effect of initial microbial density on inactivation of Escherichia coli by monochloramine

Authors: Haas, Charles N.; Kaymak, Baris

Source: Journal of Environmental Engineering and Science, Volume 7, Number 3, 3 May 2008 , pp. 237-245(9)

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Abstract:

Numerous water disinfection studies have reported deviations from the Chick-Watson Law, which was used to develop the Ct tables provided by the USEPA's SWTR. Some of the modifications of the Chick-Watson Law incorporate explicit dependence on initial microbial density. In this study, a series of inactivation experiments were conducted with Escherichia coli cultured under three different growth conditions to investigate cell density effects on inactivation. Cell density dependent inactivation was observed in E. coli cultures grown on nutrient agar slant overnight and grown in chemostat with hydraulic residence time of 110 h. The disinfection efficiency was significantly (P < 0.05) greater at higher initial microbial density. Inactivation of E. coli cultured in nutrient broth for only 3 h was independent of cell density. These results have a major significance for utilities in terms of optimization of the disinfection process and balancing the risks associated with exposure to pathogens and disinfection/disinfectant byproducts.

De nombreuses études de désinfection de l'eau ont fait état d'écarts par rapport à la loi de Chick-Watson, qui a été utilisé pour développer les tableaux Ct fournis par le SWTR de USEPA. Certaines des modifications de la loi de Chick-Watson incorporeng explicitement une dépendance à l'égard de la densité microbienne initiale. Dans cette étude, une série d' expériences d'inactivation ont été menées avec Escherichia coli en culture dans trois conditions différentes de croissance afin d'étudier les effets de la densité des cellules sur l'inactivation. L'inactivation liée à la densité de cellules a été observée dans les cultures de E. coli cultivée de nuit avec des éléments nutritifs sur gélose oblique et cultivée dans du chémostat avec des temps de séjour hydraulique de 110 heures. L'efficacité de la désinfection a été significativement (P < 0,05) supérieur à une plus grande densité microbienne initiale. L'inactivation de E. coli cultivée en bouillon nutritif pendant seulement 3 heures était indépendante de la densité des cellules. Ces résultats ont une grande importance pour les services publics en termes d'optimisation du processus de désinfection et d'équilibre des risques associés à l'exposition à des agents pathogènes et des sous-produits de la désinfection ou des désinfectants.

Document Type: Research article

Publication date: 2008-05-03

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