Αναζήτηση

Πλοήγηση

• Κοινότητες
• Συγγραφείς
• Έτος
• Τίτλοι
• Θέματα

Ο Χώρος μου

• Είσοδος

Εφαρμογή προηγμένων διεργασιών οξείδωσης για την αδρανοποίηση βακτηρίων

Chatzi Anna-Maria

Πλήρης Εγγραφή

---

Περίληψη

Το νερό αποτελεί έναν θεμελιώδες και αναπόσπαστο πόρο για όλους τους ζώντες οργανισμούς του πλανήτη. Ο ρόλος του είναι πολύπλευρος, καθώς συμβάλλει στη συντήρηση των οικοσυστημάτων, των ανθρώπινων κοινωνιών και διατηρεί την ισορροπία του πλανήτη. Παρά το γεγονός αυτό, η μόλυνση των υδάτινων πόρων από ρύπους και παθογόνους μικροοργανισμούς είναι ένα πρόβλημα που μαστίζει την σημερινή εποχή και θέτει σε κίνδυνο την δημόσια υγεία. Η έλλειψη πρόσβασης σε καθαρό νερό μπορεί να οδηγήσει σε υδατογενείς ασθένειες οι οποίες είναι εύκολο να μεταδοθούν παγκοσμίως. Για τους λόγους αυτούς, το πρόβλημα χρήζει ιδιαίτερης προσοχής και η ανάπτυξη οικολογικών τεχνικών, όπως των Προηγμένων Διεργασιών Οξείδωσης έχει ιδιαίτερη σημασία για την αδρανοποίηση των παθογόνων μικροοργανισμών. Αναλογίζοντας όλα τα παραπάνω, η παρούσα διπλωματική εργασία, μελετά την δυνατότητα αδρανοποίησης βακτηριακών δεικτών κοπρανώδους μόλυνσης μέσω Προηγμένων Διεργασιών Οξείδωσης σε διάφορες υδατικές μήτρες.Ειδικότερα, ελέγχθηκε αρχικά η αποτελεσματικότητα ενεργοποίησης του υπερθειϊκού νατρίου (Na2S2O8) ή του υπεροξειδίου του υδρογόνου (H2O2) με χρήση βιοεξανθρακώματος. Στην συνέχεια, πραγματοποιήθηκαν πειράματα απολύμανσης μέσω ενεργοποίησης των υπερθειϊκών ριζών με διάφορους τύπους βιοεξανθρακώματος/UVA ακτινοβολίας και τέλος, πειράματα ηλιακής φωτοκατάλυσης με τρεις φωτοκαταλύτες. Ως υδατικές μήτρες επιλέχθηκαν το απιονισμένο νερό, το νερό βρύσης, το εμφιαλωμένο νερό και απόβλητο δευτεροβάθμιας εκροής ενώ η απόδοση των μεθόδων απολύμανσης εξετάστηκε στα βακτηριακά στελέχη Escherichia coli και Enterococcus sp.. Η αρχική συγκέντρωση των βακτηριακών δεικτών σε όλα τα πειράματα ήταν 106 CFUs/mL. Σύμφωνα με τα πειραματικά αποτελέσματα γίνεται αντιληπτό πως κάθε είδος Προηγμένης Διεργασίας Οξείδωσης δεν έχει την ίδια επίδραση στα βακτήρια. Συγκεκριμένα, στον πρώτο κύκλο πειραμάτων η ενεργοποίηση του Na2S2O8 ή του H2O2 μεμονωμένα με βιοεξανθράκωμα δεν κρίνονται ιδιαίτερα αποτελεσματικές μέθοδοι καθώς δεν επέφεραν κάποια μείωση του πληθυσμού των δύο βακτηριακών δεικτών. Η αδρανοποίησή τους σημειώθηκε μόνο παρουσία υπερθειϊκής ρίζας σε συνδυασμό με υπεριώδη ακτινοβολία, κατά τον δεύτερο κύκλο πειραμάτων. Ωστόσο, και σε αυτόν τον κύκλο μόνο συγκεκριμένα βιοεξανθρακώματα συνεισέφεραν στην απολύμανση, αναλόγως του βακτηρίου που χρησιμοποιήθηκε κάθε φορά. Στις περισσότερες περιπτώσεις απαιτήθηκαν διαφορετικές συνθήκες, οι οποίες υπαγορεύονται από τον υπό μελέτη μικροοργανισμό. Παρά το γεγονός αυτό, ιδιαίτερα αποτελεσματική μέθοδος για την απομάκρυνση και των δύο βακτηρίων από απιονισμένο νερό κρίθηκε αυτή όπου έγινε ενεργοποίηση της S2O82- 1400mg/L με ακτινοβολία UVA ισχύος 30W και βιοεξανθρακώματος BSG850 (υπολείμματα ζυθοποιίας πυρολυμένα στους 850ºC) 1g/L. Αναφορικά με την μέθοδο απολύμανσης μέσω ετερογενούς ηλιακής φωτοκατάλυσης, κατά τον τρίτο κύκλο πειραμάτων, τα ποσοστά θανάτωσης είναι μεγαλύτερα. Ο φωτοκαταλύτης TiO2 εμπλουτισμένος με τα μέταλλα μετάπτωσης Mo και W επίδρασε καλύτερα από τον BiVO4 στην απολύμανση των βακτηριακών στελεχών σε απιονισμένο νερό. Ειδικότερα, την βέλτιστη φωτοκαταλυτική αποτελεσματικότητα για την αδρανοποίηση της E.coli επέδειξε ο W-TiO2, ενώ για τον Enterococcus sp. ο Mo-TiO2. Αποδείχθηκε ότι μειωμένης της έντασης της ηλιακής ακτινοβολίας η φωτοκαταλυτική αποτελεσματικότητα είναι μικρότερη. Κατά την προσπάθεια απομάκρυνσης της E.coli από απόβλητο μέσω των μεθόδων S2O82-/UVA/biochar και ηλιακής φωτοκατάλυσης αποδείχθηκε ότι η συγκεκριμένη υδατική μήτρα παρεμποδίζει την απολύμανση και συμβάλλει αρνητικά σε αυτή. Σε γενικές γραμμές, η E.coli επέδειξε μεγαλύτερη ευαισθησία κατά την ηλιακή φωτοκατάλυση ενώ ο Enterococcus sp. κατά την μέθοδο ενεργοποίησης του υπερθειϊκού με UVA/biochar σε απιονισμένο νερό. Συνοψίζοντας, οι Προηγμένες Διεργασίες Οξείδωσης και η συγκεκριμένη μεθοδολογία, ως καινοτόμος και φιλική προς το περιβάλλον μέθοδος κρίθηκε αποτελεσματική για την αδρανοποίηση των δύο βακτηριακών δεικτών υπό συγκεκριμένες συνθήκες, οι οποίες εξαρτώνται από την ποικιλία των δομικών τους χαρακτηριστικών και τη φυσιολογία τους.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες