Απολύμανση λυμάτων με υπερήχους και υπεριώδη ακτινοβολία

• Κύριος συγγραφέας: Περράκης, Παρασκευάς - Σάββας
• Άλλοι συγγραφείς: Μαναριώτης, Ιωάννης
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2020
• Θέματα: Απολύμανση λυμάτων; Υπεριώδης ακτινοβολία; Wastewater disinfection; Ultraviolet radiation

Η χλωρίωση αποτελεί τη πιο διαδεδομένη μέθοδο απολύμανσης λυμάτων παγκοσμίως. Τα τελευταία χρόνια έχει αποδειχθεί πως το χλώριο αντιδρώντας με συγκεκριμένες οργανικές ενώσεις, δημιουργεί ενώσεις γνωστές ως παραπροϊόντα χλωρίωσης. Τα πιο κοινά από αυτά, τα τριαλογονομεθάνια ή τριαλομεθάνια (TMH), έχουν ταξινομηθεί ως ύποπτα καρκινογόνα, ενώ το χλώριο είναι επιβλαβές για τον άνθρωπο και ιδιαίτερα τοξικό για τους υδρόβιους οργανισμούς. Γι’ αυτό το λόγο κρίνεται αναγκαία η μελέτη για την εφαρμογή άλλων, ασφαλέστερων και πιο φιλικών προς το περιβάλλον, μεθόδων απολύμανσης. Τέτοιες μέθοδοι, είναι αυτές των υπερήχων και της υπεριώδους ακτινοβολίας. Στην παρούσα Διατριβή, μελετήθηκε η απολυμαντική δράση τόσο κάθε μίας μεθόδου ξεχωριστά, όσο και του συνδυασμού αυτών. Για αυτό το σκοπό χρησιμοποιήθηκαν λύματα από την εγκατάσταση επεξεργασίας του Πανεπιστημίου Πατρών, η οποία δέχεται λύματα από την Πανεπιστημιούπολη, και το Πανεπιστημιακό Νοσοκομείο. Πιο συγκεκριμένα, μελετήθηκε η αποτελεσματικότητα απολύμανσης χρησιμοποιώντας δύο ομάδες βακτηρίων οι οποίες χρησιμοποιούνται ως δείκτες μόλυνσης: τα ολικά κολοβακτηρίδια (total coliforms) και τους εντερόκοκκους (enterococci). Tα πειράματα ήταν διάρκειας 2 h, ενώ μετρήθηκαν και άλλες παράμετροι, όπως το pH, τα αιωρούμενα στερεά, η θολότητα και το χημικά απαιτούμενο οξυγόνο. Επίσης εξετάστηκε η προσαρμογή των δεδομένων που προέκυψαν από τη μείωση των μικροοργανισμών (CFU/mL) στα κινητικά μοντέλα πρώτης και ψευδο-πρώτης τάξης. Παρατηρείται ότι οι εντερόκοκκοι είναι πιο ανθεκτικοί σε όλα τα είδη επεξεργασίας που δοκιμάστηκαν, ενώ παρουσιάζουν μικρή μείωση και κατά τη διάρκεια των πειραμάτων ανακυκλοφορίας. Στα πειράματα με υπέρηχο, υπεριώδη ακτινοβολία και συνδιασμό υπερήχων και ανακυκλοφορίας επιτυγχάνονται σχεδόν οι ίδιοι βαθμοί απολύμανσης για τα ολικά κολοβακτηρίδια, ενώ η επεξεργασία με υπεριώδη ακτινοβολία φαίνεται να έχει τα καλύτερα αποτελέσματα όσον αφορά τους εντερόκοκκους. Ο συνδιασμός των δύο μεθόδων καταφέρνει σημαντικά μεγαλύτερη μείωση ολικών κολοβακτηρίων, ενώ τα αποτελέσματά του στους εντερόκοκκους είναι συγκρίσιμα με εκείνα των πειραμάτων με υπεριώδη ακτινοβολία. Τα δύο κινητικά μοντέλα που εξετάστηκαν, καταφέρνουν σχεδόν τους ίδιους βαθμούς προσαρμογής και για τα δύο είδη μικροοργανισμών. Στο δεύτερο κεφάλαιο, γίνεται αναφορά στα διαφορετικά είδη απολύμανσης, τις παραμέτρους που την επηρεάζουν καθώς και στους μηχανισμούς με τους οποίους λειτουργούν. Ακολουθεί ανάλυση των πιο διαδεδομένων εξ αυτών, όπως η χλωρίωση, η οζόνωση και η υπεριώδης ακτινοβολία καθώς και η μέθοδος των υπερήχων. Τέλος, παρουσιάζονται σχετικές εργασίες που έχουν γίνει καθώς και οι ομάδες μικροοργανισμών-δεικτών που προσδιορίστηκαν. Στο τρίτο κεφάλαιο, γίνεται περιγραφή των μεθόδων που χρησιμοποιήθηκαν για τον προσδιορισμό των διαφόρων παραμέτρων, του εξοπλισμού που χρησιμοποιήθηκε για τα πειράματα, των προετοιμασιών πριν από αυτά, και τέλος περιγραφή της πειραματικής διαδικασίας. Στο τέταρτο κεφάλαιο, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα των πειραμάτων καθώς και η προσαρμογή των δεδομένων στα κινητικά μοντέλα. Επίσης παρουσιάζονται, με μορφή συγκεντρωτικών πινάκων, οι μετρήσεις των υπόλοιπων παραμέτρων. Τέλος, στο πέμπτο κεφάλαιο, γίνεται εξαγωγή συμπερασμάτων με προτάσεις για μελλοντικές έρευνες. Πιο συγκεκριμένα, παρατηρείται ότι οι εντερόκοκκοι είναι πιο ανθεκτικοί σε όλα τα είδη επεξεργασίας που δοκιμάστηκαν. Τα καλύτερα αποτελέσματα επιτεύχθηκαν με το συνδιασμό των δύο μεθόδων επεξεργασίας, ενώ τα δύο κινητικά μοντέλα που εξετάστηκαν καταφέρνουν σχεδόν τους ίδιους βαθμούς προσαρμογής και για τα δύο είδη μικροοργανισμών.-