ΚΑΙΝΟΤΟΜΟΣ ΑΠΟΛΥΜΑΝΣΗ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΝΑΝΟΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ: ΔΥΝΗΤΙΚΕΣ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΠΟΙΟΤΗΤΑ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΩΝ

INNOVATIVE DISINFECTION OF WASTEWATER WITH THE USE OF NANOPARTICLES: POTENTIAL EFFECTS ON PRODUCTIVITY AND QUALITY OF CROPS (english)

  1. MSc thesis
  2. Σαμαρά, Αθανασία
  3. Διαχείριση Αποβλήτων (ΔΙΑ)
  4. 15 September 2018 [2018-09-15]
  5. Ελληνικά
  6. 92
  7. ΧΡΥΣΙΚΟΠΟΥΛΟΣ, ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ
  8. ΧΡΥΣΙΚΟΠΟΥΛΟΣ, ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ | ΘΕΟΔΩΡΟΠΟΥΛΟΥ, ΠΑΓΩΝΑ-ΜΑΡΙΑ
  9. Απολύμανση | Disinfection | Νανοσωματίδια | Nanoparticles | Νανοτεχνολογία | Nanotechnology | Επαναχρησιμοποίηση λυμάτων | Wastewater reuse | Άρδευση καλλιεργειών | Irrigating crops
  10. 10
  11. 44
  12. Περιέχει: εικόνες, πίνακες, διαγράμματα
  13. Αστικά λύματα, τόμος Α’ / Λυμπεράτος, Γ.
    • Η εργασία εξετάζει καινοτόμες μεθόδους απολύμανσης με νανοσωματίδια και τις επιπτώσεις της επαναχρησιμοποίησης των επεξεργασμένων λυμάτων ως πηγή άρδευσης σε καλλιέργειες, στην παραγωγικότητα και την ποιότητά τους. Μέσω μελέτης επιστημονικών άρθρων και ερευνών γίνεται παρουσίαση των τρεχόντων και πιθανών εφαρμογών νανοτεχνολογίας, των πλεονεκτημάτων και περιορισμών τους. Η επεξεργασία των λυμάτων εξασφαλίζει τα απαραίτητα όρια για την διάθεση τους σε περιβαλλοντικούς αποδέκτες. Για την επαναχρησιμοποίηση και άρδευση καλλιεργειών είναι απαραίτητη η εφαρμογή μεθόδου απολύμανσης. Οι συμβατικές μέθοδοι παρουσιάζουν μειονεκτήματα με αποτέλεσμα να ερευνώνται καινοτόμες μέθοδοι με χρήση νανοσωματιδίων. Χάρη στις εξαιρετικές αντιμικροβιακές ιδιότητες, την μεγάλη ειδική επιφάνεια και την χαμηλή τοξικότητα, τα νανοσωματίδια βρίσκουν εφαρμογή στην επεξεργασία λυμάτων ως μέσα προσρόφησης, σε διήθηση με μεμβράνες, σε εφαρμογές φωτοκατάλυσης. Μειονεκτήματα της χρήσης τους στην επεξεργασία αποτελεί η έλλειψη κατάλοιπων απολύμανσης, η επίδραση φυσικοχημικών παραμέτρων στην αποτελεσματικότητα των μεθόδων, το κόστος των νανοϋλικών και οι πιθανές επιπτώσεις της διαφυγής τους στο περιβάλλον. Η επαναχρησιμοποίηση λυμάτων με σκοπό την άρδευση καλλιεργειών είναι μία τακτική που εφαρμόζεται σε πολλές περιοχές με προβλήματα έλλειψης γλυκού νερού. Λόγω του περιεχόμενου φορτίου θρεπτικών συστατικών, η παραγωγικότητα των καλλιεργειών αυξάνεται. Ωστόσο, οι μελέτες στρέφονται στις επιπτώσεις της έκθεσης μικροοργανισμών στις καλλιέργειες καθώς και την αλλοίωση των φυσικοχημικών παραμέτρων του εδάφους σε βραχυπρόθεσμο και μακροπρόθεσμο επίπεδο. Οι μικροοργανισμοί συνδέονται με την εξάπλωση ασθενειών. Η αποφυγή της άμεσης επαφής των λυμάτων με τα φυτά και η μέθοδος της στάγδην άρδευσης κάτω από την επιφάνεια του εδάφους είναι τεχνικές που χρησιμοποιούνται κοινώς. Η χρήση λυμάτων υψηλής ποιότητας με μειωμένα βιολογικά χαρακτηριστικά εξετάζεται επίσης μέσω εφαρμογών που στηρίζονται στην νανοτεχνολογία. Ωστόσο παραμένουν άγνωστες οι πιθανές επιπτώσεις της εναπόθεσης νανοσωματιδίων στα φυτά. Οι μελέτες εξετάζουν τους αντιμικροβιακούς μηχανισμούς των νανοσωματιδίων σε εργαστηριακό περιβάλλον, αποσκοπώντας στην πρακτική εφαρμογή των μεθόδων σε μεγαλύτερης κλίμακας πεδία. Η χρήση τους στοχεύει στην συμπληρωματική τους εφαρμογή σε συνδυασμό με τις συμβατικές μεθόδους απολύμανσης και σε επί τόπου εφαρμογές πριν την άρδευση. Για την πρακτική εφαρμογή των μεθόδων κρίνεται απαραίτητη έρευνα πάνω στις συνθήκες λειτουργίας των μεθόδων που διασφαλίζουν την απόδοσή τους. Ακόμα, απαιτείται έρευνα για την εξεύρεση εναλλακτικών πρώτων υλών και τεχνικών συγκράτησης των νανοσωματιδίων που θα κάνουν οικονομικότερη και πιο ανταγωνιστική την χρήση τους. Τέλος, αναγκαία είναι η έρευνα των περιβαλλοντικών επιπτώσεών τους στο οικοσύστημα.
    • The paper examines innovative methods of nanoparticle disinfection and the effects of reuse of treated wastewater as a source of irrigation in crops, in their productivity and quality. Through a study of scientific articles and research presentations of current and potential applications of nanotechnology, their advantages and limitations are presented. Wastewater treatment provides the necessary limits for disposal to environmental recipients. For the reuse and irrigation of crops it is necessary to apply a disinfection method. Conventional methods have disadvantages resulting in research into novel methods using nanoparticles. Thanks to excellent antimicrobial properties, high specific surface area and low toxicity, nanoparticles find application in wastewater treatment as adsorption media, in membrane filtration, photocatalysis applications. Disadvantages of their use in processing are the lack of disinfection residues, the effect of physicochemical parameters on the efficiency of the methods, the cost of nanomaterials and the potential effects of their escape into the environment. Reuse of waste water for crop irrigation is a tactic applied in many areas with freshwater shortages. Because of the nutrient load content, crop productivity is increasing. However, studies focus on the effects of microorganisms exposure on crops as well as the alteration of soil physicochemical parameters in the short and long term. Microorganisms are associated with the spread of diseases. The avoidance of direct contact of sewage with plants and the subsurface drip irrigation method beneath the surface of the soil are techniques commonly used. The use of high quality effluent with reduced biological characteristics is also examined through applications based on nanotechnology. However, the potential effects of nanoparticle deposition on plants remain unknown. The studies examine the antimicrobial mechanisms of nanoparticles in a laboratory environment, aiming at the practical application of the methods in larger-scale fields. Their use is intended to complement them in conjunction with conventional disinfection methods and on-site pre-irrigation applications. For the practical application of the methods it is considered necessary to investigate the operating conditions of the methods that ensure their performance. Still, research is needed to find alternative raw materials and nanoparticle retention techniques that will make their use more economical and competitive. Finally, it is necessary to research their environmental impacts on the ecosystem.
  15. Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.