Regrowth of bacterial pathogen indicators in electro- dewatered biosolids

Land application of biosolids from activated sludge wastewater treatment plant (WWTP) is an attractive disposal solution. However, to be land applied in the US and Canada, biosolids need to meet specific pathogen loads regulations at the time of land application (i.e., not immediately after treatment). This study examined bacterial regrowth potential after electro-dewatering of biosolids. During a 8-min typical electro-dewatering treatment performed in the laboratory or a control heat treatment, Escherichia coli and fecal coliform (FC) counts were reduced to below the detection limit. After treatment, the extent of E. coli and FC regrowth was assessed by incubating the biosolids in aerobic or anaerobic conditions. After aerobic incubation, FC and E. coli counts stabilized between 107-109 MPN/g-dry solids in all biosolids samples irrespective of treatments (electro-dewatering, heat-treatment and no treatment) despite different levels of pH and dryness. Total aerobic counts also stabilized between 107-109 CFU/g-dry solids after four days of incubation. Finally, stable FC and E. coli counts at the end of incubation of samples prepared by belt filter press during winter were 1 log lower than in samples prepared by centrifuge press during the summer. Although similar trends about the effects of dewatering processes were reported in the literature, it is not be possible to conclude because seasonal factors are confounded with process factors. After anaerobic incubation, E. coli and FC counts in electro-dewatered biosolids stabilized 1 log lower than their respective counts in heat-treated or not treated biosolids (107-108 vs 108-109 MPN/g-dry solids, respectively). This difference was not changed when electro-dewatering filtrate was added back into the electro-dewatered biosolids. At WWTP, biosolids are typically stored as large piles. It is therefore likely that a major portion of piles is anaerobic, and that storage (hence regrowth) takes place under anaerobic condition. This study suggests that the electro-dewatered biosolids would exhibit a lower level of regrowth than other biosolids. Microbial counts observed in this study would not allow land application of these biosolids after 7-day storage because the lowest counts observed for electro-dewatered biosolids under anaerobic conditions were just above the requirements for the US-EPA Class B (FC counts above106 MPN/g-dry solids). However, these results suggest that this technology could be improved such that biosolids could meet land application regulations even after extended storage periods.L'épandage de biosolides provenant des usines de traitement d'eaux usées par boues activées est une solution d'élimination intéressante. Toutefois, pour être épandues aux États-Unis et au Canada, les biosolides doivent répondre à des réglementations visant à limiter la quantité d'organismes pathogènes au moment de l'épandage (et non pas immédiatement après le traitement). Cette étude a examiné le potentiel de repousse bactérienne après électro-déshydratation des biosolides. Lors d'un traitement d'électro-déshydratation typique de 8 minutes effectué dans un laboratoire ou un traitement thermique de contrôle, le compte total d'Escherichia coli et de coliformes fécaux (CF) étaient en deca de la limite de détection. Après le traitement, l'étendue de la repousse de E. coli et de CF a été évaluée par incubation des biosolides dans des conditions aérobies ou anaérobies.Après une incubation aérobie, les comptes de CF et E. coli se sont stabilisés entre 107 à 109 NPP / g matières solides sèches dans tous les échantillons de biosolides, indépendamment des traitements (électro-déshydratation, traitement thermique et aucun traitement), malgré les différents niveaux de pH et de sécheresse. Les comptes aérobies totaux se sont également stabilisé entre 107 à 109 UFC / g de matières solides sèches, après quatre jours d'incubation. Enfin, le compte de FC et E. coli à la fin de l'incubation des échantillons préparés par des presses à filtres à bande au cours de l'hiver ont été 1 log inférieure à celle des échantillons préparés par des presses centrifugeuses pendant l'été. Bien que des tendances similaires sur les effets des procédés de déshydratation aient été rapportées dans la littérature, il n'est pas possible de conclure puisque les facteurs saisonniers sont confondus avec les facteurs de procédés. Après une incubation anaérobie, les comptes de E. coli et de CF dans les biosolides électro-déshydratées étaient 1 log inférieure aux compte respectif dans les biosolides traités thermiquement ou non traités (107-108 vs 108-109 NPP / g matières solides sèches, respectivement). Cette différence n'a pas été modifiée lorsque le filtrat d'électro-déshydratation a été rajouté dans le biosolides électro-déshydratées. A l'usine de traitement des eaux usées, les biosolides sont généralement stockés sous forme de monticule. Il est donc probable que la majeure partie des monticules soit anaérobie, et que le stockage (et donc la repousse) se déroule dans des conditions anaérobies. Cette étude suggère que les biosolides électro-déshydratées présentent un niveau inférieur de repousse des indicateurs pathogènes bactériens que d'autres biosolides. L'énumération microbienne observée dans cette étude ne permettrait pas l'épandage de ces biosolides après 7 jours d'entreposage, parce que même les énumérations les plus basses demeurent au-dessus des exigences pour le US-EPA classe B (FC > 106 NPP / g matières solides sèches). Toutefois, ces résultats suggèrent que cette technologie pourrait être améliorée de telle sorte que les biosolides peuvent respecter les règlements d'application sur les terres arables, même après des périodes d'entreposage étendues