Aislamiento y determinacion de la cinetica de inactivacion de la Escherichia coli con ozono a nivel laboratorio - Camarena Cipriano, Ginamaria (2013)
La tesis “AISLAMIENTO Y DETERMINACION DE LA CINETICA DE INACTIVACION DE LA Escherichia coli CON OZONO A NIVEL LABORATORIO” tiene como finalidad aislar la bacteria Escherichia coli del agua residual domestica proveniente del colector El Porvenir y aplicar un proceso de ozonización a nivel laboratorio para su posterior inactivación. Conociendo el efecto de la concentración de ozono en la cepa aislada y su comportamiento cinético de esta en función del tiempo se podrá realizar un posterior tratamiento; específicamente un tratamiento terciario en el mismo efluente del agua residual para eliminar la bacteria Escherichia coli con fines de un posterior uso en agua de riego. Para realizar este trabajo se utilizó un diseño de investigación experimental de tipo factorial 3x7x2. La parte experimental de este trabajo de investigación inicia con el aislamiento de la bacteria Escherichia coli del agua residual doméstica en tres medios de cultivo específicos; estos son: Fluorocult, Chromocult y Rojo Verde Brillante Bilis; existiendo mayor predominio de las colonias de Escherichia coli en el medio de cultivo Chromocult. Una vez aislada la bacteria se procede a un trasplante en caldo EC para que realice su crecimiento. Paralelamente a esto se realiza pruebas para hallar la concentración de ozono por el método iodométrico; debido a que no se puede establecer concentraciones constantes de ozono. Para poder realizar la inactivación de la Escherichia coli se procedió a utilizar tres caudales diferentes de la mezcla O2 - O3; con la finalidad de establecer una concentración de ozono casi constante para cada caudal; esto se establece en un tiempo promedio de 17 minutos. El ozono se genera “in situ” en el Laboratorio de Análisis Instrumental de la Facultad de Ingeniería Química mediante un ozonizador modelo CDP 8000. El equipo consta de dos electrodos entre los que se establece un alto voltaje y por los que fluye una corriente de oxígeno puro .En la descarga que se produce se genera oxígeno atómico que al combinarse con el molecular produce una molécula de ozono. Conociendo el tiempo para estabilizar la concentración de ozono se procedió a inocular la bacteria Escherichia coli en 100 mL de agua destilada; para su posterior inactivación a tiempos de 30, 45, 60, 120, 180,240 y 300 segundos; terminado este procedimiento se llegó a incubar las muestras ozonizadas por 24 horas, luego se procedió a contar el número de células por el método de recuento en placas para células viables. Los resultados de la inactivación de la bacteria con ozono fueron: A 0,543 mg/L de O3 (4,93449845; 4,2629254; 4,200850; 3,6080979; 3,0934216; 2,9180303; 2,7708520 y 2,7323937 UFC/mL); 0,612 mg/L de O3 (4,93449845; 4,2778383; 4,0962145; 3,4800069; 3,2922560; 2,8668778; 2,8061799 y 2,7481880 UFC/mL); 0,70 mg/L de O3 (4,9344984; 4,6406801; 4,3548764; 3,9876662; 3,910624; 2,8898617; 2,7323937 y 2,5843312 UFC/mL).Resultando más efectiva para la inactivación de la Escherichia coli la concentración de 0,70 mg/L de O3. Con los datos obtenidos se realiza tres gráficas de UFC/mL vs el tiempo, las gráficas tienen tendencia a una curva. Dentro de los diferentes modelos cinéticos de inactivación microbiana existentes; en este estudio se centra en el modelo de Chick; quien formula la primera cinética de inactivación primer orden para la modelización de las gráficas de inactivación lineales. Analizando nuestros datos se optó por trabajar en dos tramos de tiempo; dentro de los primeros 60 segundos del proceso de inactivación de la bacteria se observa una línea; en este tramo se empleara el modelo de Chick; de 60 a 300 segundos se observa la formación de una curva; en este tramo es necesario emplear modelos matemáticos de regresión no lineal; uno de ellos es el modelo de Weibull; este modelo establece más parámetros a calcular es por ello que se descarta su utilización. Se optó trabajar en el primer tramo por observar un comportamiento cinético de primer orden empleando el modelo de Chick. Se obtuvo tres ecuaciones de la cinética de inactivación de Escherichia coli con ozono; los valores de K calculados son: - 0,0206; - 0,0229 y - 0,0152.