학술논문

Use of Bacillus subtilis spores as model micro-organisms for ozonation of Cryptosporidium parvum in drinking water treatment.
Document Type
Article
Source
Journal of Environmental Engineering & Science. May2002, Vol. 1 Issue 3, p173-186. 14p.
Subject
*BACILLUS subtilis
*BACTERIA
*MICROORGANISMS
*BACILLUS (Bacteria)
*OZONIZATION
*CRYPTOSPORIDIUM parvum
*SEWAGE purification
Language
ISSN
1496-2551
Abstract
Spores of the aerobic bacterium Bacillus subtilis are potential models for evaluation of Cryptosporidium parvum inactivation by ozone processes in drinking water treatment. The kinetics of inactivation by ozone of prepared Bacillus subtilis ATCC 6633 spores were measured in a series of batch reactor experiments at temperatures of 3, 12, and 22°C and at a pH of 6 and 8. Spore inactivation curves were characterized by a pronounced lag phase at low ozone exposures followed by a logarithmic inactivation rate and, finally, by a tailing region at higher ozone exposures. A two-part kinetic model consisting of a multitarget term and a first-order term provided a good fit to observed inactivation at each temperature. Water pH had a statistically significant but limited effect on spore inactivation. When spore inactivation was compared to C. parvum oocyst inactivation predicted by a previously published kinetic model, substantial differences were observed. These differences may make it difficult to use this particular strain and preparation of spores to reliably predict C. parvum oocyst inactivation from the outcomes of B. subtilis seeding studies. Bacillus subtilis spores may otherwise serve as indicators of the hydrodynamic efficiency of ozone contactors. Key words: ozone, inactivation, Bacillus subtilis spores, Cryptosporidium parvum oocysts, drinking water, kinetics, modeling.Les spores de la bactérie aérobie Bacillus subtilis sont des modèles potentiels pour l'évaluation de l'inactivation du Cryptosporidium parvum par ozonisation lors du traitement de l'eau potable. La cinétique de l'inactivation par l'ozone de spores préparées de Bacillus subtilis ATCC 6633 a été mesurée dans une série d'expériences en réacteur en discontinu à des températures de 3, de 12, et de 22°C, à des pH de 6 et de 8. Les courbes d'inactivation des spores sont caractérisées par une phase de latence prononcée lors de faibles expositions à l'ozone, suivies d'un taux d'inactivation logarithmique, puis d'une zone d'étalement à des expositions d'ozones plus élevées. Un modèle cinétique en deux parties, consistant en un terme multicible et d'un terme du premier ordre, correspond bien à l'inactivation observée pour chaque température. Le pH de l'eau a un effet statistiquement significatif mais limité sur l'inactivation des spores. Lorsque l'inactivation des spores est comparée à l'inactivation de l'oocyste C. parvum, prédite par un modèle cinétique publié antérieurement, on observe de grandes différences. Ces différences peuvent rendre difficile l'utilisation de cette souche particulière et la préparation des spores pour prédire avec fiabilité l'inactivation de l'oocyste C. parvum à partir des résultats des études de ensemencement de B. subtilis. Les spores de B. subtilis peuvent néanmoins servir d'indicateurs de l'efficacité hydrodynamique des contacteurs d'ozone. Mots clés : ozone, inactivation, spores de Bacillus subtilis, oocystes de Cryptosporidium parvum, eau potable, cinétique, modélisation. [Traduit par la rédaction] [ABSTRACT FROM AUTHOR]