Application of Direct Current to Protect Bioreactor against Contamination

Tokuda, Hiroharu; Nakanishi, Kotoyoshi

doi:10.1271/bbb.59.753

Cited by 20 publications

(4 citation statements)

References 1 publication

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Electrochemical treatment even had a good effect in clinical practice for the disinfection of the ocular surface (22). However, the effect and duration time required for sterilization varied with the microorganisms, and this may be due to differences in their structures (20). For example, it took only 5 min for the population of E. coli to fall beneath the detection limit of the culturable count methodology, but bacteriophage P. aeruginosa were able to tolerate greater direct current magnitudes and greater durations of exposure to direct current than bacteria (23).…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Inactivation of Microcystis aeruginosa by Continuous Electrochemical Cycling Process in Tube Using Ti/RuO₂ Electrodes

Liang

Li-bin

et al. 2005

Environ. Sci. Technol.

106

View full text Add to dashboard Cite

Algae in waters often bring about influence in drinking water supplies. In this study, an electrochemical tube employing titanium coated with RuO2 as anode was constructed for inactivation of cyanobacteria (often called bluegreen algae) Microcystis aeruginosa. Suspensions containing M. aeruginosa (2-4 x 10(9) L(-1)) were exposed to current densities ranging from 1 to 10 mA cm(-2) in a detention time of 52 min. The variations of cell density, chlorophyll-a, optical density, pH, and conductivity were examined during the treatment. After 3.5 min the population of M. aeruginosa dropped rapidly and was reduced from 3 x 10(9) to 0.6 x 10(9) L(-1) after 52 min at current densities from 5 to 10 mA cm(-2). The cell density and optical density of M. aeruginosa decreased proportionally to the current density and the detention time. Scanning electron microscopy investigation of algae revealed surface damage and apparent leakage of intracellular contents after electrochemical cycling process. Due to the damage of cells, the chlorophyll-a released from the cells was degraded by electrochemical oxidation. The removal rate of chlorophyll-a could reach 96% at the current density of 10 mA cm(-2). Electrochemical treatment caused minor variation of pH values and conductivity of the suspensions. After electrochemical cycling processes, the optical density at 680 nm of algal cell suspensions remained below 0.1 after 6 days, and it showed that cells had no potential to survive and grow. The results implicated that the inactivation of M. aeruginosa was successfully performed by the electrochemical treatment, and it made the algal cells lose ability to survive, demonstrating the potential of such an alternative process for efficient water purification.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Inactivation of Microcystis aeruginosa by Continuous Electrochemical Cycling Process in Tube Using Ti/RuO₂ Electrodes

Liang

Li-bin

et al. 2005

Environ. Sci. Technol.

106

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…O fenômeno da morte dos microrganismos pela oxidação da parede celular na interface eletrodo/ solução é mais difícil devido ser esta região a parte mais protetora da célula. Há trabalhos 29,30 que mostram que à medida que a parede celular do microrganismo torna-se mais espessa e resistente, como é o caso dos fungos em comparação com as bactérias, o número de células microbianas mortas diminui. Esta seleção na morte de microrganismos pela eletrólise pode ser utilizada como uma forma de descontaminar e sanitizar meios, ou seja, eliminar a população de bactérias sem interferir na população de fungos, por exemplo.…”

Section: Resultsunclassified

Eletrólise de resíduos poluidores: I - Efluente de uma indústria liofilizadora de condimentos

et al. 1998

View full text Add to dashboard Cite

ELECTROLYSIS OF POLLUTING WASTES. I -WASTEWATER FROM A SEASONING FREEZE-DRYING INDUSTRY.Wastewater from a seasoning freeze-drying industry was electrolysed to increase its biodegradability. Stainless-steel electrodes were used at 9.09 A/m 2 , for up to 80 min. Conductivity, pH, biochemical (BOD) and chemical (COD) oxygen demands, Daphnia similis acute toxicity bioassays, and bacteria counting through the plate count agar method were determined after different times of electrolysis. The results (e.g. higher BOD and lower COD) showed that the biodegradability of the wastewater was significantly increased; furthermore, Fe 2+ ions liberated by the electrodes cause microorganisms to die and, when oxidised to Fe 3+ , contribute for the flocculation and sedimentation of solid residues.Keywords: electrolysis; seasoning wastewater; wastewater treatment. ARTIGO INTRODUÇÃOO simples ato de viver implica que seres humanos gerarão resíduos (2ª lei da Termodinâmica). Isto sempre foi verdade, mas só mais recentemente passou a causar problemas. Anteriormente o processo de tratamento de resíduos da própria natureza (dispersão, diluição e degradação) garantia que o equilíbrio natural não fosse alterado. Mais modernamente, em decorrência de mudanças tanto qualitativas quanto quantitativas nos resíduos gerados, a situação deixou de ser tão simples. Muitos materiais modernos (plásticos, substâncias agroquímicas etc.) não degradam facilmente e a taxa de geração de resíduos é hoje muito maior que a de sua degradação natural. Assim, não resta outra alternativa a não ser minimizar a entrada de resíduos na atmosfera, na hidrosfera e na litosfera, bem como minimizar a geração de resíduos sólidos. Para evitar que resíduos poluidores adentrem o ambiente, eles devem ser purificados a ponto de permitir que a natureza tome conta do resto: este é o problema de tratamento de resíduos 1 , no que se insere este artigo. A Eletroquímica pode contribuir muito para a solução deste problema 1-4 , seja por si só ou acoplada aos métodos biológicos, como discutido abaixo. Entre as características que tornam atrativo o tratamento eletroquímico, destacam-se 3 : versatilidade, eficiência de energia, facilidade de automação, compatibilidade ambiental e baixo custo efetivo.Águas industriais poluídas por compostos orgânicos são tratadas, mais comumente, através de sistemas biológicos, amplamente utilizados para o tratamento de efluentes lançados nos sistemas fluviais e marinhos. O tratamento biológico possui, entretanto, algumas desvantagens que levam à investigação de novos métodos ou, até mesmo, ao desenvolvimento de tratamentos alternativos. Entre as desvantagens destacam-se a grande área ocupada pelos sistemas convencionais de tratamento biológico (várias lagoas aeróbias, anaeróbias e facultativas), a exalação de odores desagradáveis e sua total inutilidade no caso da presença de alguns resíduos que contêm substâncias tóxicas ao processo (pouco biodegradáveis ou não biodegradáveis). Materiais não biodegradáveis são, em geral, compostos contendo anéis aromáti...

show abstract

“…41,42 Além disso, quando foram aplicados 0,33 A de corrente, a fração de bactérias sobreviventes de B. subtilis, E. coli, S. aureus e Pseudomonas aeruginosa foi reduzida para 1% depois de 1h de tratamento eletroquímico. 43 A bactéria Legionella, que se acreditava ser uma fonte de doença em torres de resfriamento e sistemas de água quente, diminuiu em quantidade de 3,4×10 2 para 1,7 CFU por cada 100 mL a 1,0 kV; ao passo que quando aplicado 1,5 kV não foram detectados resíduos dessa bactéria.…”

Section: Exemplos De Desinfecção Eletroquímicaunclassified

“…43 Por exemplo, apenas 5 minutos foram necessários para a população de E. coli cair a baixo do limite de detecção mediante o uso da metodologia de contagem de culturas de micro-organismos, mas bacteriófago de P. aeruginosa foi capaz de suportar altos valores de corrente elétrica e uma maior duração a exposição de bactérias a corrente direta. 46 Há poucos estudos publicados em relação a desativação de algas usando oxidação eletroquímica.…”

unclassified

Application of Advanced Oxidation Methods for Water Disinfection

Brito¹,

Araújo²,

Martínez‐Huitle³

2015

Revista Virtual De Química

View full text Add to dashboard Cite

Abstract:Chlorination is the most used method in the world for drinking water disinfection. However, the identification of by-products potentially toxics generated by this method has encouraged the development of new alternative disinfection technologies. Among them, heterogeneous photocatalysis, TiO 2 photocatalysis and electrochemical disinfection are considered as suitable alternatives to replace the chlorination method. This review article gives a general overview about these treatment systems that can contribute to drinking water disinfection and it shows the efficiency of recently developed free-chlorine systems.Keywords: Disinfection water; electrochemistry; photochemistry; chlorination; microorganisms. ResumoA cloração é o método mais usado no mundo para a desinfecção de água potável. No entanto, a identificação de subprodutos potencialmente tóxicos gerados por este método tem estimulado o desenvolvimento de novas tecnologias alternativas de desinfecção. Entre elas, fotocatálise heterogênea, fotocatálise de TiO 2 e desinfecção eletroquímica são consideradas alternativas adequadas para substituir o método de cloração. Este artigo de revisão dá uma visão geral sobre estes sistemas de tratamento eletroquímico que podem contribuir para a desinfecção de água potável o que mostra eficiência dos sistemas livres de cloro recentemente desenvolvidos.

show abstract

Application of Direct Current to Protect Bioreactor against Contamination

Cited by 20 publications

References 1 publication

Inactivation of Microcystis aeruginosa by Continuous Electrochemical Cycling Process in Tube Using Ti/RuO₂ Electrodes

Inactivation of Microcystis aeruginosa by Continuous Electrochemical Cycling Process in Tube Using Ti/RuO₂ Electrodes

Eletrólise de resíduos poluidores: I - Efluente de uma indústria liofilizadora de condimentos

Application of Advanced Oxidation Methods for Water Disinfection

Contact Info

Product

Resources

About

Application of Direct Current to Protect Bioreactor against Contamination

Cited by 20 publications

References 1 publication

Inactivation of Microcystis aeruginosa by Continuous Electrochemical Cycling Process in Tube Using Ti/RuO2 Electrodes

Inactivation of Microcystis aeruginosa by Continuous Electrochemical Cycling Process in Tube Using Ti/RuO2 Electrodes

Eletrólise de resíduos poluidores: I - Efluente de uma indústria liofilizadora de condimentos

Application of Advanced Oxidation Methods for Water Disinfection

Contact Info

Product

Resources

About

Inactivation of Microcystis aeruginosa by Continuous Electrochemical Cycling Process in Tube Using Ti/RuO₂ Electrodes

Inactivation of Microcystis aeruginosa by Continuous Electrochemical Cycling Process in Tube Using Ti/RuO₂ Electrodes