Η χρήση φυσικών και τροποποιημένων ζεολίθων για την απομάκρυνση οργανικών και ανόργανων ρύπων από υδατικά συστήματα
Η ρύπανση και η μόλυνση των υδάτων απασχολεί επί δεκαετίες τη διεθνή κοινότητα. Η μόλυνση του νερού από παθογόνους μικροοργανισμούς είναι το κύριο πρόβλημα στις περισσότερες χώρες, ενώ η χημική ρύπανση του νερού έχει ανακύψει ως σοβαρή απειλή σ’ όλες τις χώρες µε γεωργική και βιομηχανική ανάπτυξη....
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Μορφή: | Thesis |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2018
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/10850 |
| id |
nemertes-10889-10850 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Ζεόλιθος Τροποποιήσεις ζεολίθου Απορρόφηση ανιόντων Απορρόφηση κατιόντων Απορρόφηση οργανικών ενώσεων Zeolite Zeolite modifications Anion adsorption Cation absorption Absorption of organic compounds 628.168 |
| spellingShingle |
Ζεόλιθος Τροποποιήσεις ζεολίθου Απορρόφηση ανιόντων Απορρόφηση κατιόντων Απορρόφηση οργανικών ενώσεων Zeolite Zeolite modifications Anion adsorption Cation absorption Absorption of organic compounds 628.168 Καρασιώτου, Αγγελική Η χρήση φυσικών και τροποποιημένων ζεολίθων για την απομάκρυνση οργανικών και ανόργανων ρύπων από υδατικά συστήματα |
| description |
Η ρύπανση και η μόλυνση των υδάτων απασχολεί επί δεκαετίες τη διεθνή κοινότητα. Η μόλυνση του νερού από παθογόνους μικροοργανισμούς είναι το κύριο πρόβλημα στις περισσότερες χώρες, ενώ η χημική ρύπανση του νερού έχει ανακύψει ως σοβαρή απειλή σ’ όλες τις χώρες µε γεωργική και βιομηχανική ανάπτυξη.
Η ρύπανση υδάτων από οργανική ύλη προέρχεται κυρίως από αστικά λύματα και από απόβλητα βιομηχανιών. Τα οργανικά υλικά στα αστικά λύματα είναι συνήθως υπολείμματα τροφών, λίπη, διάφορα απορρυπαντικά και άλλα. Τα οργανικά, όταν απορρίπτονται ανεπεξέργαστα σε υδάτινο οικοσύστημα έχουν μεγάλες απαιτήσεις σε οξυγόνο με σκοπό να διασπαστούν και να αποικοδομηθούν από αερόβια βακτήρια και μύκητες.
Μια από τις πολλές ανθρώπινες επιδράσεις πάνω στα υδάτινα οικοσυστήματα, είναι ο ευτροφισμός, ο οποίος λαμβάνει χώρα σε γλυκό και θαλασσινό νερό όπου η υπέρμετρη ανάπτυξη ορισμένων ειδών φυκών διαταράσσει το υδάτινο οικοσύστημα και γίνεται απειλή τόσο για τα ζώα όσο και για την ανθρώπινη υγεία.
Οι κυριότερες πηγές εμπλουτισμού των υδάτων με θρεπτικά συστατικά είναι, η απορροή, η διάβρωση και η έκπλυση των λιπασμένων γεωργικών εκτάσεων, τα λύματα των πόλεων και τα βιομηχανικά απόβλητα. Με κύριες πηγές για το άζωτο να είναι οι απορροές των γεωργικών εκτάσεων (μη σημειακές πηγές), ενώ του φωσφόρου τα νοικοκυριά και η βιομηχανία (σημειακές πηγές), συμπεριλαμβανομένου των φωσφορικών απορρυπαντικών.
Στην παρούσα διπλωματική εργασία έγινε μια προσπάθεια να αναδειχθεί η προσροφητική ικανότητα, (προσρόφηση ανιόντων, κατιόντων καθώς και οργανικών) του φυσικoού και τροποποιημένων ζεόλιθων.
Οι ζεόλιθοι είναι αργιλοπυριτικά ορυκτά και έχουν ευρεία εφαρμογή ως προσροφητικά υλικά. Θεμελιώδης δομική μονάδα τους είναι το τετράεδρο [(Si,Al)O4]-4. Κύριο χαρακτηριστικό της δομής τους είναι η ύπαρξη καναλιών (διαμέτρου 2 έως 7 Α), εντός των οποίων συγκρατούνται κατιόντα μεγάλων διαστάσεων (π.χ. νατρίου, καλίου, βαρίου, ασβεστίου), καθώς και μόρια νερού, αμμωνιακών και νιτρικών ιόντων.
Η συγκεκριμένη βιβλιογραφική ανασκόπηση, ήταν χρήσιμη για την μελέτη της ικανότητας διάφορων φυσικών και τροποποιημένων ζεόλιθων να προσροφούν κατιόντα, ανιόντα και οργανικές ενώσεις συναρτήσει της συγκέντρωσης, της θερμοκρασίας, του χρόνου, του pHκαι της κοκκομετρίας.
Με βάση τη βιβλιογραφική ανασκόπηση, απεδείχθη ότι ο φυσικός ζεόλιθος μπορεί να λειτουργήσει αποτελεσματικά στη απορρόφηση κατιόντων, ανιόντων και οργανικών ενώσεων κάτω από ένα εύρος φυσικοχημικών παραμέτρων που προσομοιώνουν φυσικά οικοσυστήματα. Πρέπει να τονιστεί πως ο φυσικός ζεόλιθος, τις περισσότερες φορές, δεν είναι ικανός για την απομάκρυνση ρύπων από τα ύδατα. Για τον λόγο αυτό οι περισσότεροι ζεόλιθοι που μελετήθηκαν, στην συγκεκριμένη μεταπτυχιακή εργασία, ήταν τροποποιημένοι. |
| author2 |
Ζαχαρίας, Ιερόθεος |
| author_facet |
Ζαχαρίας, Ιερόθεος Καρασιώτου, Αγγελική |
| format |
Thesis |
| author |
Καρασιώτου, Αγγελική |
| author_sort |
Καρασιώτου, Αγγελική |
| title |
Η χρήση φυσικών και τροποποιημένων ζεολίθων για την απομάκρυνση οργανικών και ανόργανων ρύπων από υδατικά συστήματα |
| title_short |
Η χρήση φυσικών και τροποποιημένων ζεολίθων για την απομάκρυνση οργανικών και ανόργανων ρύπων από υδατικά συστήματα |
| title_full |
Η χρήση φυσικών και τροποποιημένων ζεολίθων για την απομάκρυνση οργανικών και ανόργανων ρύπων από υδατικά συστήματα |
| title_fullStr |
Η χρήση φυσικών και τροποποιημένων ζεολίθων για την απομάκρυνση οργανικών και ανόργανων ρύπων από υδατικά συστήματα |
| title_full_unstemmed |
Η χρήση φυσικών και τροποποιημένων ζεολίθων για την απομάκρυνση οργανικών και ανόργανων ρύπων από υδατικά συστήματα |
| title_sort |
η χρήση φυσικών και τροποποιημένων ζεολίθων για την απομάκρυνση οργανικών και ανόργανων ρύπων από υδατικά συστήματα |
| publishDate |
2018 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/10850 |
| work_keys_str_mv |
AT karasiōtouangelikē ēchrēsēphysikōnkaitropopoiēmenōnzeolithōngiatēnapomakrynsēorganikōnkaianorganōnrypōnapoydatikasystēmata AT karasiōtouangelikē theuseofnaturalandmodifiedzeolitesintheremovaloforganicandinorganicpollutantsfromwatersystems |
| _version_ |
1771297243465252864 |
| spelling |
nemertes-10889-108502022-09-05T13:57:07Z Η χρήση φυσικών και τροποποιημένων ζεολίθων για την απομάκρυνση οργανικών και ανόργανων ρύπων από υδατικά συστήματα The use of natural and modified zeolites in the removal of organic and inorganic pollutants from water systems Καρασιώτου, Αγγελική Ζαχαρίας, Ιερόθεος Κεχαγιάς, Γεώργιος Karasiotou, Aggeliki Ζεόλιθος Τροποποιήσεις ζεολίθου Απορρόφηση ανιόντων Απορρόφηση κατιόντων Απορρόφηση οργανικών ενώσεων Zeolite Zeolite modifications Anion adsorption Cation absorption Absorption of organic compounds 628.168 Η ρύπανση και η μόλυνση των υδάτων απασχολεί επί δεκαετίες τη διεθνή κοινότητα. Η μόλυνση του νερού από παθογόνους μικροοργανισμούς είναι το κύριο πρόβλημα στις περισσότερες χώρες, ενώ η χημική ρύπανση του νερού έχει ανακύψει ως σοβαρή απειλή σ’ όλες τις χώρες µε γεωργική και βιομηχανική ανάπτυξη. Η ρύπανση υδάτων από οργανική ύλη προέρχεται κυρίως από αστικά λύματα και από απόβλητα βιομηχανιών. Τα οργανικά υλικά στα αστικά λύματα είναι συνήθως υπολείμματα τροφών, λίπη, διάφορα απορρυπαντικά και άλλα. Τα οργανικά, όταν απορρίπτονται ανεπεξέργαστα σε υδάτινο οικοσύστημα έχουν μεγάλες απαιτήσεις σε οξυγόνο με σκοπό να διασπαστούν και να αποικοδομηθούν από αερόβια βακτήρια και μύκητες. Μια από τις πολλές ανθρώπινες επιδράσεις πάνω στα υδάτινα οικοσυστήματα, είναι ο ευτροφισμός, ο οποίος λαμβάνει χώρα σε γλυκό και θαλασσινό νερό όπου η υπέρμετρη ανάπτυξη ορισμένων ειδών φυκών διαταράσσει το υδάτινο οικοσύστημα και γίνεται απειλή τόσο για τα ζώα όσο και για την ανθρώπινη υγεία. Οι κυριότερες πηγές εμπλουτισμού των υδάτων με θρεπτικά συστατικά είναι, η απορροή, η διάβρωση και η έκπλυση των λιπασμένων γεωργικών εκτάσεων, τα λύματα των πόλεων και τα βιομηχανικά απόβλητα. Με κύριες πηγές για το άζωτο να είναι οι απορροές των γεωργικών εκτάσεων (μη σημειακές πηγές), ενώ του φωσφόρου τα νοικοκυριά και η βιομηχανία (σημειακές πηγές), συμπεριλαμβανομένου των φωσφορικών απορρυπαντικών. Στην παρούσα διπλωματική εργασία έγινε μια προσπάθεια να αναδειχθεί η προσροφητική ικανότητα, (προσρόφηση ανιόντων, κατιόντων καθώς και οργανικών) του φυσικoού και τροποποιημένων ζεόλιθων. Οι ζεόλιθοι είναι αργιλοπυριτικά ορυκτά και έχουν ευρεία εφαρμογή ως προσροφητικά υλικά. Θεμελιώδης δομική μονάδα τους είναι το τετράεδρο [(Si,Al)O4]-4. Κύριο χαρακτηριστικό της δομής τους είναι η ύπαρξη καναλιών (διαμέτρου 2 έως 7 Α), εντός των οποίων συγκρατούνται κατιόντα μεγάλων διαστάσεων (π.χ. νατρίου, καλίου, βαρίου, ασβεστίου), καθώς και μόρια νερού, αμμωνιακών και νιτρικών ιόντων. Η συγκεκριμένη βιβλιογραφική ανασκόπηση, ήταν χρήσιμη για την μελέτη της ικανότητας διάφορων φυσικών και τροποποιημένων ζεόλιθων να προσροφούν κατιόντα, ανιόντα και οργανικές ενώσεις συναρτήσει της συγκέντρωσης, της θερμοκρασίας, του χρόνου, του pHκαι της κοκκομετρίας. Με βάση τη βιβλιογραφική ανασκόπηση, απεδείχθη ότι ο φυσικός ζεόλιθος μπορεί να λειτουργήσει αποτελεσματικά στη απορρόφηση κατιόντων, ανιόντων και οργανικών ενώσεων κάτω από ένα εύρος φυσικοχημικών παραμέτρων που προσομοιώνουν φυσικά οικοσυστήματα. Πρέπει να τονιστεί πως ο φυσικός ζεόλιθος, τις περισσότερες φορές, δεν είναι ικανός για την απομάκρυνση ρύπων από τα ύδατα. Για τον λόγο αυτό οι περισσότεροι ζεόλιθοι που μελετήθηκαν, στην συγκεκριμένη μεταπτυχιακή εργασία, ήταν τροποποιημένοι. Pollution and water pollution have been the work of the international community for decades. Contamination of water by pathogenic micro-organisms is the main problem in most countries, and chemical pollution of water has emerged as a serious threat to all countries with agricultural and industrial development. Water pollution from organic matter comes mainly from urban waste water and industrial waste. Organic materials in urban waste water are usually food waste, grease, various detergents, and more. Organics, when discharged untreated into an aquatic ecosystem, have high oxygen requirements to break down and be degraded by aerobic bacteria and fungi. One of the many human influences on aquatic ecosystems is eutrophication, which occurs in sweet and seawater, where excessive growth of certain species of algae disrupts the aquatic ecosystem and becomes a threat to both animals and human health. The main sources of enrichment of nutrient water are runoff, erosion and leaching of fertilized agricultural land, urban waste water and industrial waste. Main sources of nitrogen include run-offs of agricultural land (non-point sources), while phosphorus households and industry (point sources), including phosphate detergents. In this dissertation, an attempt was made to show the adsorption capacity (adsorption of anions, cations and organic matter) of the natural and modified zeolites. Zeolites are aluminosilicate minerals and have a wide application as adsorbents. Their fundamental building block is tetra [(Si, Al) O4] -4. The main feature of their structure is the existence of channels (2 to 7 A in diameter) in which large cations (eg sodium, potassium, barium, calcium), as well as water, ammonium and nitrate molecules are retained. This bibliographic review was useful for studying the ability of various natural and modified zeolites to adsorb cations, anions and organic compounds as a function of concentration, temperature, time, pH, and particle size. Based on the literature review, it has been shown that natural zeolite can function effectively in the absorption of cations, anions and organic compounds under a range of physico-chemical parameters that simulate natural ecosystems. It should be stressed that natural zeolite, in most cases, is not capable of removing pollutants from the water. For this reason most of the zeolites studied in this postgraduate work were modified. 2018-01-03T09:28:35Z 2018-01-03T09:28:35Z 2017-07-15 Thesis http://hdl.handle.net/10889/10850 gr 0 application/pdf |
