Παρουσίαση Διπλωματικής Εργασίας της κας Μυρτώς Τσίρου

με θέμα: «Έλεγχος αποδοτικότητας μεθόδων απολύμανσης για την αδρανοποίηση παθογόνων βακτηρίων στο νερό»

Δευτέρα 27 Ιουλίου 2020, Ώρα: 11:00 Αίθουσα: tuc-gr.zoom.us/j/97365088008

Meeting ID: 973 6508 8008 & Password: 869829

 

Παρουσίαση Διπλωματικής Εργασίας της κας  Μυρτώς Τσίρου 

με θέμα:  «Έλεγχος αποδοτικότητας μεθόδων απολύμανσης για την αδρανοποίηση παθογόνων βακτηρίων στο νερό»

Δευτέρα 27 Ιουλίου 2020, Ώρα: 11:00 Αίθουσα:  https://tuc-gr.zoom.us/j/97365088008?pwd=alJHaCtVM1lpSGw4a0lXdjRwR0ZuUT09

Meeting ID: 973 6508 8008 & Password: 869829

 Εξεταστική Επιτροπή

  • Αναπληρώτρια Καθηγήτρια       Δανάη Βενιέρη  (επιβλέπουσα)
  • Καθηγήτρια Ψυλλάκη Ελευθερία
  • Καθηγητής  Καλογεράκης Νικόλαος

Περίληψη:

Η ανεπαρκής πρόσβαση ενός μεγάλου μέρους του παγκόσμιου πληθυσμού σε ασφαλές πόσιμο νερό, αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα περιβαλλοντικά προβλήματα της εποχής μας. Η αντιμετώπιση αυτού του προβλήματος απαιτεί την βελτιστοποίηση των συμβατικών διεργασιών επεξεργασίας του νερού, με σκοπό την ενίσχυση της αποτελεσματικότητας και της ενεργειακής απόδοσης αυτών.

Απολύμανση του νερού ορίζεται η απαλλαγή του σε μεγάλο ποσοστό από παθογόνους μικροοργανισμούς και πραγματοποιείται με τη θανάτωση των μικροοργανισμών ή και με τον περιορισμό της ανάπτυξης και της αναπαραγωγής τους.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι απολύμανσης όπως είναι η χλωρίωση, η οζόνωση, η απολύμανση με υπεριώδη ακτινοβολία UV, τρόποι συνηθισμένοι και πετυχημένοι πλην όμως δαπανηροί και αντιοικολογικοί. Αυτό οδήγησε στην αναζήτηση νέων, φιλικών προς το περιβάλλον, τρόπων απολύμανσης όπως της αξιοποίησης της ηλιακής ακτινοβολίας μέσω του μηχανισμού της φωτοκατάλυσης.

Στη συγκεκριμένη διπλωματική εργασία μελετήθηκε εργαστηριακά η αποτελεσματικότητα της ηλιακής ακτινοβολίας παρουσία καταλύτη (ηλιακή φωτοκατάλυση), της χλωρίωσης αλλά και της ακτινοβολίας UVC ως μεθόδων απολύμανσης. Οι μικροοργανισμοί που εξετάσθηκαν βρίσκονταν, ξεχωριστά ο καθένας, μέσα σε υδατικό διάλυμα. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν έχοντας προκαθορίσει την ένταση της ακτινοβολίας UVC, τη δόση του χλωρίου όπως και τη συγκέντρωση των μικροοργανισμών, την ποσότητα του καταλύτη και τον όγκο του τελικού διαλύματος. Οι μικροοργανισμοί που μελετήθηκαν είναι η Escherichia coli, η Klebsiella pneumoniae και o Staphylococcus aureus, ενώ οι καταλύτες που χρησιμοποιήθηκαν ήταν το τιτανικό μαγνήσιο (MgTiO3) και ο τιτανικός ψευδάργυρος (ZnTiO3) (περοβσκίτες).

Τέλος, μέσα από την υπεροξείδωση των λιπιδίων της μεμβράνης των κυττάρων των βακτηρίων ελέγχθηκε πόσο δραστική ήταν η κάθε μέθοδος απολύμανσης που εξετάστηκε. Ο προσδιορισμός της οξείδωσης των λιπιδίων μέσω της τιμής της σχηματιζόμενης malondialdehyde (MDA), έγινε με τη μέθοδο του θειοβαρβιτουρικού οξέος.

Σύμφωνα με τα πειραματικά αποτελέσματα, η μέθοδος που αποδείχθηκε πιο αποτελεσματική για όλα τα βακτήρια είναι η ακτινοβολία UVC, αφού η τάξη μείωσης των βακτηριακών πληθυσμών ήταν 6 Logs σε περίπου 1 min. Όσον αφορά στη μέθοδο της χλωρίωσης, σχετικά καλά αποτελέσματα μας έδωσαν και οι δύο συγκεντρώσεις, όπου η τάξη μείωσης των βακτηριακών πληθυσμών ήταν 4 Logs σε χρόνο 60 min. Η μέθοδος της ηλιακής ακτινοβολίας με καταλύτη ZnTiO3 ήταν πιο αποτελεσματική για το βακτήριο Staphylococcus aureus αφού η τάξη μείωσης των βακτηριακών πληθυσμών ήταν 6 Logs για 50mg/L και 5 Logs για 25mg/L στις 4 h, ενώ για τα άλλα δύο βακτήρια ήταν 4 Logs και για τις δύο συγκεντρώσεις στις 4 h. Όσον αφορά τον καταλύτη MgTiO3, χρησιμοποιήθηκε μόνο για την αδρανοποίηση του βακτηρίου Escherichia coli. Η αποτελεσματικότερη συγκέντρωση ήταν 50mg/L σε χρόνο 3 h, όπου η τάξη μείωσης είναι 6 Logs.

Τέλος, ελέγχοντας την ποσότητα της μηλονικής διαλδεΰδης που παράχθηκε μέσω της οξείδωσης των λιπιδίων, παρατηρούμε πως η πιο αποδοτική μέθοδος είναι η απολύμανση με ακτινοβολία UVC. Η ποσότητα της MDA που παράχθηκε στη συγκεκριμένη μέθοδο ήταν περισσότερη από οποιαδήποτε άλλη μέθοδο, ειδικά για το βακτήριο S.aureus, αφού ήταν αυξημένη κατά 57% από την αμέσως επόμενη.