Επεξεργασία φαρμακευτικού αποβλήτου με χρήση κυανοβακτηρίων
Loading...
Date
2024-03-28
Authors
Καταπόδης, Δημήτριος
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Τα φαρμακευτικά προϊόντα αποτελούν αναπόσπαστο κομμάτι της ζωής του ανθρώπου από τα χρόνια των αρχαίων πολιτισμών, όπως για παράδειγμα τους αρχαίους Αιγύπτιους ή τους αρχαίους Έλληνες, μέχρι και σήμερα. Όλα αυτά τα χρόνια η φαρμακευτική βιομηχανία έχει εξελιχθεί ραγδαία και συνεχίζει να εξελίσσεται. Οι φαρμακευτικές εταιρείες καθώς και οι τεχνολογίες ανακάλυψης και παραγωγής φαρμάκων αυξάνονται και βελτιώνονται συνεχώς.
Η πρόοδος και η αύξηση αυτή συνεπάγεται αντίστοιχη αύξηση των αποβλήτων αυτών των εταιρειών. Τα φαρμακευτικά απόβλητα έχουν υψηλές συγκεντρώσεις σε τοξικές ουσίες, οι οποίες είναι συχνά καρκινογόνες ή και μεταλλαξιόγονες, προκαλώντας διάφορες ασθένειες τόσο στο περιβάλλον, τη χλωρίδα και την πανίδα, όσο και στον άνθρωπο. Μάλιστα έχουν μεγάλη κινητικότητα σε υγρό περιβάλλον, επομένως η παρουσία τους σε υγρό απόβλητο οδηγεί σε ραγδαία εξάπλωση επικίνδυνων ρύπων. Επίσης περιέχουν σύνθετα μίγματα οργανικών ουσιών, οι οποίες δυσκολεύουν τη διαχείριση τους.
Στοχεύοντας στην απορρύπανση των αποβλήτων φαρμακοβιομηχανίας, προκειμένου να εξαλειφθούν οι προαναφερόμενοι κίνδυνοι, έχουν ανακαλυφθεί διάφοροι τρόποι επεξεργασίας αποβλήτου, οι οποίοι μπορεί να είναι φυσικοί, χημικοί και βιολογικοί. Ο κάθε τρόπος εμφανίζει ορισμένα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα συγκριτικά με τους υπόλοιπους τρόπους διαχείρισης και επεξεργασίας των αποβλήτων, που αφορούν το κόστος διεργασίας, τις ενεργειακές απαιτήσεις, καθώς και την απόδοση. Ανάλογα τις επιθυμητές συνθήκες λειτουργίας και τα χαρακτηριστικά του αποβλήτου επιλέγεται και ο αντίστοιχος τρόπος.
Ένας νέος πρωτοποριακός τρόπος, που έχει κεντρίσει το επιστημονικό ενδιαφέρον τις τελευταίες δεκαετίες, είναι η χρήση κυανοβακτηρίων. Αυτά είναι φωτοσυνθετικοί μικροοργανισμοί, οι οποίοι συνδυάζοντας φιλικότητα προς το περιβάλλον και χαμηλό κόστος παρουσιάζουν αξιοσημείωτες αποδόσεις στην απορρύπανση αποβλήτων. Οι πληροφορίες που υπάρχουν για τους μικροοργανισμούς αυτούς και τα πλεονεκτήματα της χρήσης τους ολοένα και αυξάνονται, καθιστώντας σημαντικότατη την συνεχή έρευνα και την κατανόηση των χαρακτηριστικών τους.
Στη συγκεκριμένη διπλωματική εργασία, επιλέχθηκε η κοινοπραξία κυανοβακτηρίων Leptolyngbya sp για την απορρύπανση φαρμακευτικού αποβλήτου της φαρμακοβιομηχανίας CBL Patras. Το πείραμα πραγματοποιήθηκε σε αντιδραστήρες Βatch, Semi-Batch αλλά και σε συνθήκες συνεχούς λειτουργίας (Continuous) με προσθήκη του στελέχους σε φαρμακευτικό απόβλητο διαφορετικών συγκεντρώσεων οργανικού φορτίου. Επίσης έγινε μελέτη των βέλτιστων συνθηκών του πειράματος ως προς τις ποσότητες θρεπτικών συστατικών και την αρχική βιομάζα του στελέχους στον αντιδραστήρα και εξετάσθηκε εάν η ρύθμιση pH επηρεάζει τις προαναφερόμενες μετρήσεις. Τα αποτελέσματα ήταν πολύ ενθαρρυντικά, καθώς το ποσοστό απομάκρυνσης οργανικού φορτίου του αποβλήτου, με αρχικές συγκεντρώσεις από 600 mg L-1 έως και 6300 mg L-1 ήταν από 44.31% μέχρι και 80.08%. Μάλιστα σε ένα από τα πειράματα η τιμή του οργανικού φορτίου έπεσε κάτω από 125 mg L-1, δηλαδή το όριο για να απορρίπτονται τα απόβλητα κατευθείαν σε υδάτινους αποδέκτες. Επιπλέον έγιναν μετρήσεις ως προς τους υδατάνθρακες, τις πρωτεΐνες, τα λιπίδια και τις χρωστικές βιομάζας, φυκοκυανίνη και χλωρροφύλλη.
Description
Keywords
Επεξεργασία αποβλήτων, Κυανοβακτήρια