كارايي فرآيند فراصوت در حذف باكتري هاي شاخص مدفوعي اشرشياكلاي و انتروكوكوس فيكاليس از آب آشاميدني

Performance of Ultrasonic Process on Removal of Fecal Indicator Bacteria of Escherichia Coli and Enterococcus Faecalis from Drinking Water

سابقه و هدف: فرآيندهاي متداول گندزدايي آب آشاميدني قادر به حذف كامل باكتريهاي شاخص آلودگي نيستند. لذا استفاده از روشهاي نوين نظير امواج فراصوت جهت گندزدايي آب آشاميدني مورد توجه است. در اين مطالعه، كارايي فرآيند فراصوت در حذف باكتريهاي اشريشياكلاي و انتروكوكوس فيكاليس از آب آشاميدني بررسي شد. مواد و روشها: در اين مطالعه مقطعي از محلول سنتتيك حاوي باكتري اشرشياكلاي و استرپتوكوك مدفوعي با غلظت هاي (كلني فورمينگ يونيت/ ميلي ليتر) 109CFU/mL و 107 و 105 و 103 استفاده شد. نمونه هاي آب آشاميدني پس از تلقيح ميكروبي در معرض امواج فراصوت با تناوب صوت دهي 10 و 6 و 2 ضربه در ثانيه و زمان تماس 10و 5 دقيقه قرار گرفتند. معيار سنجش عملكرد گندزدايي، مقدار حذف باكتريهاي شاخص از نمونه ها بود. شمارش كلني هاي ميكروبي نيز به روش مك فارلند و شمارش بشقابي انجام شد. قدرت دستگاه و غلظت ميكروبي در فرآيند غيرفعال سازي باكتريها بوسيله روش مك فارلند مورد بررسي و مقايسه قرار گرفت. يافته ها: در اين مطالعه كارآيي حذف باكتري اشرشياكلاي با تعداد كلني 103CFU/ml و تناوب صوت دهي 2 ضربه در ثانيه برابر 1/1 لگاريتم و در تناوب صوت دهي 10و6 ضربه در ثانيه، 3 لگاريتم بود (0/009>p). همچنين كارايي حذف براي انتروكوكوس فيكاليس با تعداد كلني 103CFU/ml ، تناوب صوت دهي 2 ضربه در ثانيه و زمان تماس 5 دقيقه به 0/52لگاريتم رسيد كه در مقايسه با 10و6 ضربه در ثانيه كه 3 لگاريتم بود اختلاف معني داري داشت (0/001>p). در زمان تماس 10 دقيقه در تمام تناوب ها 3 لگاريتم بود. با افزايش غلظت اوليه ميكروبي، كارايي گندزدايي ميكروبي به طور معني داري كاهش يافت (0/001>p). نتيجه گيري: نتايج مطالعه نشان داد كه فرآيند فراصوت، در حذف باكتريهاي اشرشياكلاي و استرپتوكوك فيكاليس از آب آشاميدني موثر مي باشد و اين كارايي فرآيند، مستقل از غلظت ميكروبي مي باشد.

BACKGROUND and OBJECTIVE: Conventional processes of drinking water disinfection could not completely remove contamination indicator bacteria. So, application of new technologies like ultrasonic process has been considered for drinking water disinfection. In this study, the performance of the ultrasonic process on removal of E.coli and E. faecalis from drinking water was evaluated. METHODS: In this cross-sectional study, synthetic solution contained E. coli and E. faecalis with populations of 103,105, 107 and 109 cfu/mL (Colony Forming Unit/ milliliter) were used. After microbial seeding, drinking water samples were exposed to ultrasonic waves with the cycle of 2, 6 and 10 Pulse/s in 5 and 10 minutes. A measurement criterion of the disinfection performance was removal efficiency of indicator bacteria. Microbial colonies were counted by McFarland and plate count methods. The ultrasonic power and microbial concentration in the process of inactivation of bacteria were compared by using McFarland method. FINDINGS: In this study, the removal performance of E. coli with colony density of 103 cfu/mL and the sonicationcycle of 2 pulse/s was 1.1 log, while in the sonication cycles of 6 and 10 pulse/s was 3 log (p<0.009). Also, the removal performance of E. faecalis with colony density of 103 cfu/mL, the sonication cycle of 2 pulse/s and retention time of 5 min was 0.52 log which had significant difference in compared to the sonication cycles of 6 and 10 pulse/s which was 3 log (p<0.001). The removal efficiency of all bacterial populations was 3 log, in retention time of 10 min. By increasing the initial population of the bacteria, the performance of the disinfection process was significantly decreased (p<0.001). CONCLUSION: The result of this study showed that the ultrasonic process was effective in removal of E. coli and E. faecalis from drinking water and its efficiency was independent from bacterial population.