Η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στον έλεγχο της αποτελεσματικότητας δύο μεθόδων απολύμανσης νερού για την αδρανοποίηση δεικτών κοπρανώδους μόλυνσης και συγκεκριμένα των βακτηρίων Escherichia coli (Gram αρνητικό βακτήριο) και Enterococcus faecalis (Gram θετικό βακτήριο). Οι μέθοδοι που εφαρμόστηκαν είναι η φωτοκατάλυση με UVA ακτινοβολία με την χρήση του TiO2 ως καταλύτη και η χλωρίωση. Στο πλαίσιο της εργασίας έγινε προσπάθεια αποτίμησης των δύο μεθόδων ως προς την αδρανοποίηση των βακτηριακών δεικτών, των οποίων ο έλεγχος επιβάλλεται από την τρέχουσα νομοθεσία. Σύμφωνα με τα πειράματα που διεξήχθησαν παρατηρήθηκαν διαφορές, οι οποίες σχετίζονταν με τις λειτουργικές παραμέτρους των δύο μεθόδων, αλλά και με το είδος του βακτηρίου που ελεγχόταν κάθε φορά. Η απόδοση της φωτοκατάλυσης βελτιώθηκε αυξάνοντας τη συγκέντρωση του καταλύτη έως ένα βαθμό. Η βέλτιστη συγκέντρωση TiO2 υπό τις δεδομένες πειραματικές συνθήκες ήταν 25 mg/L, καθώς σημειώθηκε μείωση των βακτηριακών πληθυσμών της τάξης των 6-7 Log εντός 20 min. Περαιτέρω αύξηση συγκέντρωσης του καταλύτη δεν οδήγησε σε βελτίωση της απόδοσης. Αντίθετα, ο πληθυσμός του κάθε βακτηρίου παρέμεινε σε υψηλά επίπεδα.
Όσον αφορά στη χλωρίωση, η αποδοτικότητα της μεθόδου ήταν αρκετά ικανοποιητική για την περίπτωση της E. coli, ενώ ο Εντερόκοκκος εκδήλωσε υψηλή ανθεκτικότητα. Ωστόσο, η δόση χλωρίου που χρησιμοποιήθηκε ήταν χαμηλή (3 mg/L), ενώ παράλληλα, η αρχική βακτηριακή συγκέντρωση ήταν της τάξης των 107 CFU/mL.
Γενικά, μεταξύ των δύο δεικτών κοπρανώδους μόλυνσης ο E. faecalis ήταν περισσότερο ανθεκτικός στις «αντίξοες συνθήκες» που επάγονταν σε καθεμιά από τις δύο μεθόδους.
Με βάση τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας καθίσταται εμφανές ότι η απόδοση της φωτοκατάλυσης και της χλωρίωσης ως μεθόδων απολύμανσης επηρεάζεται από τις λειτουργικές παραμέτρους, καθώς και από το είδος βακτηρίου που εξετάζεται σε κάθε περίπτωση.
(EL)
The present dissertation focuses on testing the effectiveness of two water disinfection methods for inactivating markers of faecal contamination, namely the bacteria Escherichiacoli (Gram negative bacterium) and Enterococcusfaecalis (Gram positive bacterium). The methods applied are photocatalysis with UVA radiation using TiO2 as a catalyst and chlorination. As part of the work, an attempt was made to evaluate the two methods for inactivation of bacterial markers, the control of which is required by current legislation. According to the experiments performed, differences were observed, which were related to the functional parameters of the two methods, but also to the type of bacterium that was tested each time.
Photocatalysis efficiency was improved by increasing the catalyst concentration by one degree.
The optimal TiO2 concentration under the given experimental conditions was 25 mg / L, as there was a decrease in bacterial populations of 6-7 Log within 20 min. Further increase in catalyst concentration did not lead to improved efficiency. In contrast, the population of each bacterium remained high.
Regarding chlorination, the efficiency of the method was quite satisfactory for the case of E. coli, while Enterococcus showed high resistance. However, the dose of chlorine used was low (3 mg / L), while at the same time, the initial bacterial concentration was of the order of 107CFU / mL.
In general, among the two indicators of faecal infection, E. faecalis was more resistant to the "adverse conditions" induced by either method.
Based on the results of the present work, it becomes apparent that the efficiency of photocatalysis and chlorination as disinfection methods is influenced by the functional parameters, as well as by the type of bacterium examined in each case.
(EN)
