Estudio de la eficiencia de desinfección de microorganismos resistentes mediante LEDs UV para regeneración de aguas residuales

40 p.

Detalles Bibliográficos
Autor: Yusti Arana, Laura Andrea
Tipo de recurso: tesis de maestría
Fecha de publicación:2025
País:España
Institución:Universidad de Alcalá (UAH)
Repositorio:e_Buah Biblioteca Digital Universidad de Alcalá
Idioma:español
OAI Identifier:oai:ebuah.uah.es:10017/66226
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10017/66226
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Desinfección
Microorganismos resistentes
LEDs UV
Regeneración de aguas residuales
Disinfection
Resistant microorganisms
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Wastewater reclamation
Medio Ambiente
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spelling Estudio de la eficiencia de desinfección de microorganismos resistentes mediante LEDs UV para regeneración de aguas residualesStudy of the efficiency of disinfection of resistant microorganisms using UV LEDs for wastewater reclamationYusti Arana, Laura AndreaDesinfecciónMicroorganismos resistentesLEDs UVRegeneración de aguas residualesDisinfectionResistant microorganismsUV LEDsWastewater reclamationMedio AmbienteEnvironmental science40 p.El presente estudio evalúa la eficiencia de desinfección del microorganismo resistente Clostridium perfringens mediante radiación ultravioleta (UV) generada por diodos emisores de luz (LEDs), como tecnología alternativa para la regeneración de aguas residuales con fines agrícolas, en el contexto de los requisitos exigidos por el Real Decreto 1085/2024. Para ello, se aisló una cepa silvestre del microorganismo, la cual fue inoculada en el efluente secundario de la estación depuradora de aguas residuales (EDAR) del campus de la Universidad Rey Juan Carlos de Móstoles. Posteriormente, se realizaron ensayos experimentales del sistema de desinfección, empleando un reactor LED UV, utilizando longitudes de onda de 265 nm (UVC) y 310 nm (UVB), de forma individual y combinada, bajo diferentes condiciones experimentales (dosis UV). Los resultados mostraron que la longitud de onda de 265 nm fue significativamente más eficaz, alcanzando la desinfección total del patógeno (alcanzando el límite de detección en 100 mL de muestra analizada) a partir de una dosis mínima de 15,54 J/cm². En cambio, la radiación a 310 nm, incluso a dosis elevadas (hasta 95,04 J/cm²), no logró cumplir los criterios microbiológicos establecidos en la normativa, evidenciando su limitada eficacia germicida. La combinación de ambas longitudes (265 + 310 nm) también logró una inactivación total, aunque se atribuye principalmente a la predominancia de la radiación a 265 nm, sin que pueda confirmarse un efecto sinérgico. Desde el punto de vista energético, el coste asociado al tratamiento con 265 nm fue 0,00012 €/m³, notablemente inferior al reportado para tecnologías convencionales como las lámparas de mercurio de baja presión. Estos resultados destacan no solo la eficacia técnica de los LEDs UV a 265 nm, sino también su competitividad económica. Finalmente, en términos normativos, los resultados confirman que las configuraciones con 265 nm, al contrario que las de 310 nm, permiten alcanzar los requisitos de validación para aguas regeneradas de calidad A para uso agrícola (≥5 log10 de reducción o ausencia de C. perfringens) según la normativa vigente. En conjunto, este trabajo demuestra que los LEDs UV a 265 nm constituyen una alternativa viable, eficaz y medioambientalmente sostenible frente a tecnologías convencionales, ofreciendo una solución eficiente para el cumplimiento normativo y la gestión responsable de los recursos hídricos en la agricultura.This study assesses the disinfection efficiency of the resistant microorganism Clostridium perfringens using ultraviolet (UV) radiation generated by light-emitting diodes (LEDs), as an alternative technology for wastewater reclamation for agricultural purposes, within the framework of the requirements set in the Spanish regulations (Real Decreto 1085/2024 - Spanish regulation for water reuse). To this end, a wild strain of the microorganism was isolated and spiked into the secondary effluent of the wastewater treatment plant (WWTP) located at the campus of Universidad Rey Juan Carlos in Mostoles. Subsequently, experimental disinfection tests were conducted using a UV LED reactor, applying wavelengths of 265 nm (UVC) and 310 nm (UVB), individually and in combination, under different experimental conditions (UV dose). The results showed that the 265 nm wavelength was significantly more effective, achieving complete pathogen inactivation (absence of colonies) from a minimum dose of 15,54 J/cm². In contrast, radiation at 310 nm—even at high doses (up to 95,04 J/cm²)— did not meet the microbiological criteria established in the regulation, evidencing its limited germicidal efficacy. The combination of both wavelengths (265 + 310 nm) also resulted in total inactivation, although this effect is mainly attributed to the predominance of the 265 nm radiation, with no confirmation of a synergistic effect. From an energy consumption perspective, the cost associated with the 265 nm treatment was 0,00012€/m³, notably lower than that reported for conventional technologies such as low-pressure mercury lamps. These findings highlight not only the technical effectiveness of 265 nm UV-LEDs but also their economic competitiveness. Finally, in regulatory terms, the results confirm that configurations using 265 nm meet the validation requirements for Class A reclaimed water for agricultural use (≥5 log10 reduction or absence of C. perfringens) according to the regulatios. Overall, this study demonstrates that UV LEDs at 265 nm represent a viable, effective, and environmentally sustainable alternative to conventional technologies, offering an efficient solution for regulatory compliance and the responsible management of water resources in agriculture.Máster Universitario en Hidrología y Gestión de los Recursos Hídricos (M173)Pichel Mira, Natalia20252025-06-11master thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdccNAhttp://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43info:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10017/66226reponame:e_Buah Biblioteca Digital Universidad de Alcaláinstname:Universidad de Alcalá (UAH)Españolspaopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:ebuah.uah.es:10017/662262026-06-18T11:13:07Z
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