view in publisher's site

Effects of cold recovery technology on the microbial drinking water quality in unchlorinated distribution systems

Highlights•The potential impacts of cold recovery in DWDS on microbial water quality were evaluated.•Cold recovery did not influence the quantity and community of planktonic bacteria.•No impacts were observed for opportunistic pathogens after introducing cold recovery.•Higher biomass and less diversity were found for 38-weeks’ old biofilm after cold recovery.AbstractDrinking water distribution systems (DWDSs) are used to supply hygienically safe and biologically stable water for human consumption. The potential of thermal energy recovery from drinking water has been explored recently to provide cooling for buildings. Yet, the effects of increased water temperature induced by this “cold recovery” on the water quality in DWDSs are not known. The objective of this study was to investigate the impact of cold recovery from DWDSs on the microbiological quality of drinking water. For this purpose, three pilot distribution systems were operated in parallel for 38 weeks. System 1 has an operational heat exchanger, mimicking the cold recovery system by maintaining the water temperature at 25 °C; system 2 operated with a non-operational heat exchanger and system 3 run without heat exchanger. The results showed no significant effects on drinking water quality: cell numbers and ATP concentrations remained around 3.5 × 105 cells/ml and 4 ng ATP/l, comparable observed operational taxonomic units (OTUs) (~470–490) and similar Shannon indices (7.7–8.9). In the system with cold recovery, a higher relative abundance of Pseudomonas spp. and Chryseobacterium spp. was observed in the drinking water microbial community, but only when the cold recovery induced temperature difference (ΔT) was higher than 9 °C. In the 38 weeks’ old biofilm, higher ATP concentration (475 vs. 89 pg/cm2), lower diversity (observed OTUs: 88 vs. ≥200) and a different bacterial community composition (e.g. higher relative abundance of Novosphingobium spp.) were detected, which did not influence water quality. No impacts were observed for the selected opportunisitic pathogens after introducing cold recovery. It is concluded that cold recovery does not affect bacterial water quality. Further investigation for a longer period is commended to understand the dynamic responses of biofilm to the increased temperature caused by cold recovery.

تاثیر تکنولوژی بازیافت سرد بر کیفیت میکروبی آب آشامیدنی در سیستم‌های توزیع بدون کلر

نقاط برجسته اثرات بالقوه بازیابی سرما در DWDS بر کیفیت آب میکروبی ارزیابی شد. بازیابی سرد بر تعداد و جامعه باکتری‌های پلانکتونیک تاثیر نمی‌گذارد. هیچ اثری برای پاتوژن های فرصت‌طلب بعد از معرفی بازیابی سرد مشاهده نشد. * زیست توده بالاتر و تنوع کم‌تر برای بیوفیلم ۳۸ هفته‌ای پس از بازگشت به حالت سرد یافت شد. سیستم‌های توزیع آب آشامیدنی (DWDSs)برای تامین آب سالم و از نظر بیولوژیکی پایدار برای مصرف انسان مورد استفاده قرار می‌گیرند. اخیرا پتانسیل بازیابی انرژی حرارتی از آب آشامیدنی به منظور تامین سرمایش برای ساختمان‌ها مورد بررسی قرار گرفته‌است. با این حال، اثرات افزایش دمای آب ناشی از این "بازیابی سرد" بر کیفیت آب در DWDSs مشخص نیست. هدف از این مطالعه بررسی تاثیر بازیابی سرما از DWDSs بر کیفیت میکروبیولوژیکی آب آشامیدنی بود. برای این منظور، سه سیستم توزیع آزمایشی به صورت موازی به مدت ۳۸ هفته کار کردند. سیستم ۱ دارای یک مبدل حرارتی عملیاتی است که از طریق حفظ دمای آب در دمای ۲۵ درجه سانتی گراد، سیستم ۲ با یک مبدل حرارتی غیر عملیاتی و سیستم ۳ بدون مبدل حرارتی کار می‌کند. نتایج هیچ تاثیر قابل‌توجهی بر کیفیت آب آشامیدنی نشان نداد: تعداد سلول‌ها و غلظت ATP در حدود ۳.۵ * ۱۰۵ سلول در میلی‌لیتر و ۴ نانوگرم در لیتر باقی ماند، واحدهای طبقه‌بندی عملیاتی مشاهده‌شده قابل‌مقایسه (Otus)(حدود ۴۷۰ - ۴۹۰)و شاخص‌های مشابه شانون (۷.۷ - ۸.۹). در سیستم با بازیابی سرما، فراوانی نسبی بالاتر گونه‌های سودوموناس. و گونه‌های کریزوباکتریوم. در جامعه میکروبی آب آشامیدنی مشاهده شد، اما تنها زمانی که اختلاف دمای ناشی از بازیافت سرد (ΔT)بالاتر از ۹ درجه سانتیگراد بود. در بیوفیلم ۳۸ هفته‌ای، غلظت بیشتر ATP (۴۷۵ در مقابل ۴۷۵). ۸۹ pg / cm۲)، تنوع کم‌تر مشاهده شد. با توجه به نتایج بدست‌آمده از این تحقیق می توان چنین نتیجه‌گیری نمود که در شرایط آب و هوایی منطقه مورد مطالعه، میزان آلودگی به نوسفانگوبیم در منطقه مورد مطالعه بیشتر از منطقه شاهد بوده‌است. هیچ تاثیری برای پاتوژن های فرصت یونیزیتی انتخاب‌شده بعد از احیای سرما مشاهده نشد. نتیجه گرفته می‌شود که بازیابی سرما بر کیفیت آب باکتری تاثیر نمی‌گذارد. تحقیقات بیشتر برای یک دوره طولانی‌تر برای درک پاسخ‌های دینامیک بیوفیلم به دمای افزایش‌یافته ناشی از بازیابی سرما توصیه می‌شود.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Environmental Science
  • ترجمه مقاله General Environmental Science
  • مقاله علوم محیطی عمومی
  • ترجمه مقاله علوم محیطی عمومی
  • مقاله Biochemistry
  • ترجمه مقاله Biochemistry
  • مقاله بیوشیمی
  • ترجمه مقاله بیوشیمی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.