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Investigación sobre el agua 4 6 ( 2 0 1 2 ) 5 1 7 4 5 1 8 4

Disponible en linea en www.sciencedirect.com

portal de la revista: www . elsevier . com/locate/watres

La eliminación de los productos químicos orgánicos traza en el propio establecimiento, unidades de tratamiento de aguas residuales del suelo: Un experimento de laboratorio

Jennifer Teerlink a, Virtudes Martı´nez-Herna´ndez a,b, Christopher P. Higgins a, Jo¨rg E. Drewes a, *

a NSF Centro de Investigación en Ingeniería ReNUWIt, Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental de la Colorado School of Mines, Golden, CO 80401 1887, USA

b IMDEA Agua, Instituto Madrileño de Estudios Avanzados en el agua, Edificio ZYE, Parque Cientı'fico Tecnolo'gico de la Universidad de Alcalá ', 28805 Alcala' de Henares, Madrid, España

información del artículo

Article history:

Received 16 March 2012 Received in revised form 30 May 2012

Accepted 13 June 2012 Available online 26 June 2012

Keywords:

Soil treatment units

Trace organic chemicals (TOrCs) Porous media filtration

Loading rate

Onsite wastewater treatment

Abistracto

Onsite wastewater treatment is used by 20% of residences in the United States. The ability of these systems, specifically soil treatment units (STUs), to attenuate trace organic chemicals (TOrCs) is not well understood. TOrCs released by STUs pose a potential risk to downstream groundwater and hydraulically connected surface water that may be used as a drinking water source. A series of bench scale experiments were conducted using sand columns to represent STUs and to evaluate the efficacy of TOrC attenuation as a function of hydraulic loading rate (1, 4, 8, 12, and 30 cm/day). Each hydraulic loading rate was exam ined using triplicate experimental columns. Columns were initially seeded with raw wastewater to establish a microbial community, after which they were fed with synthetic wastewater and spiked with 17 TOrCs, in four equal doses per day, to provide a consistent influent water quality. After an initial start up phase, effluent from all columns consis tently demonstrated >90% reductions in dissolved organic carbon and nearly complete (>85%) oxidation of ammonia to nitrate, comparable to the performance of field STUs. The results of this study suggest STUs are capable of attenuating many TOrCs present in domestic wastewater, but attenuation is compound specific. A subset of TOrCs exhibited an inverse relationship with hydraulic loading rate and attenuation efficiency. Atenolol, cimetidine, and TCPP were more effectively attenuated over time in each experiment, suggesting that the microbial community evolved to a stage where these TOrCs were more effectively biotransformed. Aerobic conditions as compared to anaerobic conditions resulted in more efficient attenuation of acetaminophen and cimetidine.

ª 2012 Published by Elsevier Ltd.

1. Introducción

Traza químicos orgánicos (torques), incluidos los productos de cuidado personal, productos ignífugos, residuos farmacéuticos, productos químicos de prueba del Indo, y disruptores endocrinos son sustancias químicas

presentó principalmente en el medio ambiente a través de la descarga de aguas residuales. Aunque el impacto completo de torques para la salud humana y el ecosistema no se conoce, no existe evidencia de efectos negativos para la vida acuática en la recepción de ambientes (Filby et al, 2007;. Labadie et al, 2007;. Vajda

Autor para correspondencia. Tel:. TH1 303 273 3401.

Direcciones de correo electrónico: jteerlin@mines.edu (J. Teerlink), virtudes.martinez @ imdea.org (V. Martı'nez Hernández), chiggins@mines.edu (CP

Higgins), jdrewes@mines.edu, jorg.drewes @ kaust.edu.sa (JE Drewes). 0043 1354 / $ see front matter ª 2012 Publicado por Elsevier Ltd. http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2012.06.024

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et al, 2008) y de los efectos sobre la salud adversos potenciales ( Boxall , 2004 , . . Fent et al, 2006) .

En los Estados Unidos, el 20 % de todos los hogares residenciales actualmente dependen de los sistemas de tratamiento de aguas residuales in situ ( OWTSs ) ( Oficina del Censo de EE.UU. , 2011 ) . Muchas de las comunidades que dependen de OWTSs de saneamiento también dependen del agua subterránea para agua potable ( Verstraeten et al. , 2005 ) . La comprensión de las capacidades y limitaciones de tales sistemas es necesario para asegurar que la calidad del agua del agua subterránea subyacente y las aguas superficiales cercanos no se vea comprometida . Las características y el rendimiento de OWTSs con respecto a la eliminación de las convenciones internacionales contaminantes (nitrógeno , fósforo y microorganismos ismos ) ha sido bien documentada ( Crites y Tchobanoglous , 1998 , Lowe et al, 2008 ; . McCray y otros, 2008 ; Siegrist et . al, 2005 ; . Van Cuyk , 2004 ; Van Cuyk et al , 2001 ) . . Sin embargo , se sabe mucho menos acerca de la capacidad de OWTSs para eliminar torques . Ha habido algunos indicios de que OWTSs pueden quitar con eficacia muchos torques cuando funciona correctamente ( Conn et al. , 2010 ) . Sin embargo , también se han reportado penachos torque a continuación tanques sépticos , presumiblemente como resultado de la eliminación insuficiente ( Carrara et al , 2008 ; . Moelants et al , 2008 ; . . Swartz et al , 2006 ) . De hecho , se ha descrito la migración de algunos compuestos en el acuífero subyacente ( Godfrey et al. , 2007 ) , poniendo de relieve el riesgo de contaminación de los cercanos pozos de agua potable o aguas superficiales

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