Συνδυασμός ψυχρού πλάσματος και οζονισμού για την επεξεργασία ρυπασμένων υδάτων
Loading...
Date
2026-02-25
Authors
Κουμερτά, Κυριακή
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Η ρύπανση των υδάτων αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα περιβαλλοντικά προβλήματα σεπαγκόσμια κλίμακα, επηρεάζοντας τόσο τα οικοσυστήματα όσο και την ανθρώπινη υγεία. Σε υδατικά συστήματα του περιβάλλοντος εντοπίζονται ολοένα και συχνότερα οργανικοί ρύποι, όπως χρωστικέςαπό βιομηχανικά απόβλητα αλλά και κατάλοιπα φαρμακευτικών σκευασμάτων όπως τα αντιβιοτικά.Οι ενώσεις αυτές παρουσιάζουν υψηλή ανθεκτικότητα στην βιοαποδόμηση, γεγονός που καθιστάτις συμβατικές μεθόδους επεξεργασίας ανεπαρκείς για την πλήρη απομάκρυνση τους. Για τον λόγοαυτό τα τελευταία χρόνια αναπτύσσονται συνεχώς νέες τεχνολογίες για τον καθαρισμό των υδάτωνκαθώς η ανάγκη για αποτελεσματικές λύσεις καθίσταται πλέον επιτακτική. Η επεξεργασία με ψυχρόπλάσμα και ο οζονισμός έχουν ξεχωρίσει ως προηγμένες μεθόδους οξείδωσης με υψηλήαποτελεσματικότητα και όντας φιλικές προς το περιβάλλον. Ο συνδυασμός των δύο μεθόδωναποτελεί μια σχετικά νέα και λιγότερο εφαρμοσμένη προσέγγιση, η οποία παρουσιάζει ιδιαίτεροερευνητικό ενδιαφέρον.Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκε η απορρύπανση του νερού από οργανικούςρύπους μέσω επεξεργασίας με ψυχρό πλάσμα σε συνδυασμό με οζονισμό, αξιοποιώντας το όζονπου προέρχεται από τα απαέρια της αντίδρασης του πλάσματος . Η έρευνα επικεντρώθηκε στην αποδόμηση της χρωστικής μπλε του μεθυλενίου (MB) και του αντιβιοτικού σουλφαμεθοξαζόλη(SMX). Η επεξεργασία πραγματοποιήθηκε σε αντιδραστήρα ψυχρού πλάσματος φυσαλίδων, σεσύστημα συνεχούς ροής με τροφοδοτικό μικροπαλμών.Αρχικά πραγματοποιήθηκε βελτιστοποίηση των συνθηκών λειτουργίας σε σύστημα χωρίςοζονισμό. Οι παράμετροι που διερευνήθηκαν ήταν η ταχύτητα ροής του υγρού από το δοχείο τουαντιδραστήρα προς την δεξαμενή ανακυκλοφορίας, η εφαρμοζόμενη τάση από το τροφοδοτικό, η συχνότητα των παλμών, το αέριο μέσο, η μήτρα νερού καθώς και ο χρόνος παραμονής των δειγμάτων στον απαγωγό πριν την ανάλυση. Η βελτιστοποίηση αυτή έγινε αρχικά με MB και στηνσυνέχεια εφαρμόστηκε και στο SMX, ώστε να εκτιμηθεί η αποτελεσματικότητα των ίδιων συνθηκών σε διαφορετικό οργανικό ρύπο. Στην συνέχεια διερευνήθηκε η απόδοση του συνδυαστικού συστήματος ψυχρού πλάσματος και οζονισμού και για τους δύο ρύπους. Ο οζονισμός πραγματοποιήθηκε αξιοποιώντας το όζον που παράγεται στον αντιδραστήρα μεταφέροντας το μέσω ξεχωριστού σωλήνα αερίου, συνδεδεμένου στο καπάκι της δεξαμενής του αντιδραστήρα, προς τη δεξαμενή ανακυκλοφορίας. Παράλληλα σε όλα τα πειράματα πραγματοποιήθηκε κινητική ανάλυση με στόχο τον προσδιορισμό των κινητικών σταθερών και συνεπώς την ποσοτικοποίηση του ρυθμού αποδόμησης υπό διάφορες συνθήκες. Επιπλέον, προσδιορίστηκαν και τα κύρια δραστικά είδη που παράγονται από το πλάσμα και συγκρίθηκαν οι συγκεντρώσεις τους μεταξύ του συστήματος αποκλειστικής χρήσης πλάσματος και του συνδυαστικού συστήματος με οζονισμό. Η μελέτη ανέδειξε ότι ο συνδυασμός ψυχρού πλάσματος και οζονισμού μπορεί να αποτελέσει μια αποδοτική και φιλική προς το περιβάλλον λύση για την αντιμετώπιση οργανικών ρύπων στα ύδατα, θέτοντας μια βάση για μελλοντική αξιοποίηση της τεχνολογίας σε μεγαλύτερη κλίμακα.
Description
Keywords
Ψυχρό πλάσμα, Οζονισμός, Ρυπασμένα ύδατα, Οργανικοί ρύποι, Σουλφαμεθοξαζόλη, Μπλέ του μεθυλενίου