Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/10889/14577
Title: Τροποποίηση ροφητικών υλικών με τεχνολογία ψυχρού πλάσματος και ακινητοποίηση βιομάζας και αξιολόγησή τους για την απομάκρυνση χρωστικών από υδατικά διαλύματα
Other Titles: Sorbent modification using cold plasma technologies and biomass immobilization and evaluation for dye removal from aquatic solutions
Authors: Γιαννούλια, Στεφανία
Keywords: Τεχνολογία ψυχρού πλάσματος
Ακινητοποίηση βιομάζας
Απομάκρυνση χρωστικών
Οργανικοί ρύποι
Προσρόφηση
Χαμηλού κόστους προσροφητικά
Keywords (translated): Cold plasma technologies
Biomass immobilization
Abstract: Η υποβάθμιση της ποιότητας των υδάτινων πόρων μας επιδεινώνεται λόγω της συνεχούς προσθήκης ανεπιθύμητων χημικών ουσιών σε αυτούς. Έχει διαπιστωθεί ότι μερικές εκατοντάδες οργανικοί ρύποι ρυπαίνουν τους υδάτινους πόρους. Ως εκ τούτου, είναι απαραίτητο να παρέχεται μια αποτελεσματική απομάκρυνση των τοξικών οργανικών ρύπων από το νερό. Σήμερα, χρησιμοποιούνται αρκετές τεχνολογίες για την αφαίρεση οργανικών ρύπων από λύματα, όμως η διαδικασία ρόφησης παραμένει η καλύτερη λόγω του χαμηλού κόστους, της εύκολης λειτουργίας, της ευελιξίας, της συγγένειας με τους τοξικούς ρύπους καθώς και υψηλή απόδοση και αποτελεσματικότητα. Επιπλέον, η ρόφηση μπορεί να αφαιρέσει διαλυτούς και αδιάλυτους οργανικούς ρύπους χωρίς τη δημιουργία επικίνδυνων υποπροϊόντων. Υλικά με μεγάλη ικανότητα ρόφησης αλλά και φθηνά χρησιμοποιήθηκαν και στην παρούσα εργασία. Πραγματοποιήθηκε μελέτη της απομάκρυνσης χρωστικών από υδατικά διαλύματα μέσω ρόφησης σε υλικά προερχόμενα από την βιομάζα στερεών αγροτικών αποβλήτων. Χρησιμοποιήθηκαν δηλαδή υπολείμματα καφέ espresso, τα οποία είναι κατάλοιπα των καταστημάτων πώλησης καφέ, σε ακατέργαστη μορφή αλλά και επεξεργασμένα. Αυτά αποτελούν την ακατέργαστη βιομάζα και βιοεξανθράκωμα (biochar) από υπολείμματα καφέ espresso. Επίσης χρησιμοποιήθηκε ως ροφητικό υλικό για μέτρηση ρόφησης και βιομάζα από τα κελύφη βελανιδιών, τα οποία είναι επίσης αγροτικά απόβλητα που πετιούνται. Η ακατέργαστη βιομάζα και βιοεξανθράκωμα (biochar) από υπολείμματα καφέ espresso έλαβαν μέρος και στην ακινητοποίηση βιομάζας για τη ρόφηση των οργανικών ρύπων τύπου χρωστικών και στο πείραμα με την τεχνολογία ψυχρού πλάσματος, όπου ενεργοποιήθηκαν με την χρήση ψυχρού πλάσματος σε αντιδραστήρα υψηλής τάσης με εναλλασσόμενο ρεύμα. Στόχος είναι να παρατηρήσουμε αν η ικανότητα ρόφησης χρωστικών ουσιών από το δείγμα ακατέργαστης βιομάζας καφέ μπορεί να είναι συγκρίσιμη με εκείνη του βιοεξανθρακώματος και να ανακαλύψουμε τον καλύτερο τρόπο παρασκευής και ενεργοποίησης των ροφητικών υλικών που χρησιμοποιήθηκαν ώστε να πετύχουμε την μεγαλύτερη δυνατή ρόφηση. Στην παρούσα εργασία αναφερθήκαμε σε μια συγκεκριμένη κατηγορία ρύπων, τις χρωστικές. Οι χρωστικές που χρησιμοποιήθηκαν ήταν η Μπλέ του μεθυλενίου και η κόκκινη (Ε122) χρωστική ζαχαροπλαστικής Αζωρουμπίνι. Τα αποτελέσματα των πειραμάτων που πραγματοποιήθηκαν με ροφητή βιοεξανθράκωμα καφέ διέφεραν από εκείνα με βιομάζα καφέ. Σε αυτά η ρόφηση με την βιομάζα καφέ ήταν μικρότερη σε σύγκριση με τα δείγματα με biochar κάτι που επιβεβαίωσαν και οι σταθερές κινητικής. Μόνο για την χρωστική μπλε του μεθυλενίου τα αποτελέσματα ήταν πολύ κοντά. Για τη βιομάζα καφέ με μικροοργανισμούς τα αποτελέσματα έδειξαν αρκετά μεγάλη ρόφηση στη βιομηχανικής προέλευσης χρωστική Methylene Blue, ενώ στην κόκκινη χρωστική 16 ζαχαροπλαστικής δεν έγινε ρόφηση. Αντίστοιχα ήταν τα αποτελέσματα και για το βιοεξανθράκωμα καφέ με μικροοργανισμούς. Στη βιομάζα από κελύφη βελανιδιών στην χρωστική Methylene Blue παρατηρήθηκε μεγάλο ποσοστό ρόφησης σε αντίθεση με την κόκκινη της ζαχαροπλαστικής, όπου ήταν μηδενική. Συγκεκριμένα, παρατηρείται ότι το Methylene Blue ροφήθηκε από όλα τα είδη ροφητικών που χρησιμοποιήθηκαν (βιομάζα καφέ με και χωρίς μικροοργανισμούς, βιοεξανθράκωμα καφέ με και χωρίς μικροοργανισμούς, βιομάζα από κελύφη βελανιδιών και βιομάζα και βιοεξανθράκωμα καφέ με πλάσμα), σε αντίθεση με την χρωστική κόκκινη ζαχαροπλαστικής, η οποία δεν ροφήθηκε από κανένα από τα παραπάνω (στην 1η ημέρα ρόφησης όπου γίνεται η σύγκριση), εκτός από τη βιομάζα και βιοεξανθράκωμα καφέ ενεργοποιημένα με πλάσμα.
Abstract (translated): The deterioration of the quality of our water resources is increased due to the constant addition of unwanted chemicals to them. Hundreds of organic pollutants have been found to pollute water resources. Therefore, it is essential to provide an effective removal of toxic organic pollutants from the water. Today, several technologies are used to remove organic pollutants from wastewater, but the sorption process remains the best due to its low cost, easy operation, flexibility, affinity for toxic pollutants as well as high efficiency and effectiveness. In addition, sorption can remove soluble and insoluble organic pollutants without creating hazardous by-products. Materials with high sorption capacity but also cheap were used in the present study. The removal of pigments from aqueous solutions by sorption on materials derived from solid agricultural waste biomass was studied. In other words, espresso coffee grounds were used, which are residues from coffee shops, in raw form but also processed. These are the raw biomass and biochar from espresso coffee grounds. Biomass from oak shells, which are also agricultural waste was also used. Crude biomass and biochar from espresso coffee residues also took part in the immobilization of biomass for the adsorption of organic dyes and in the experiment with cold plasma technology, where they were activated using cold plasma in high-contrast plasma. The aim is to observe whether the ability to sorb dyes from a sample of raw coffee biomass can be comparable to that of biocarbon and to discover the best way to prepare and activate the sorbents used to achieve the highest possible sorption. In the present study we have referred to a specific category of pollutants, dyes. The dyes used were methylene blue and the red (E122) confectionery dye Azorubini. The results of the experiments performed with sorbent coffee biocarbon were different from those with coffee biomass. In them, the sorption with coffee biomass was lower compared to the samples with biochar, which was confirmed by the kinetics constants. Only for methylene blue dye the results were very close. For the coffee biomass with microorganisms, the results showed a fairly large sorption on the industrial dye Methylene Blue, while on the red pastry dye no sorption. The results were similar for the biochars of coffee with microorganisms. In the biomass from oak shells with the dye Methylene Blue a high percentage of sorption was observed in contrast to the red of the confectionery, where it was zero. In particular, it is observed that Methylene Blue was sorbed from all types of sorbents used (coffee biomass with and without microorganisms, coffee biocarbon with and without microorganisms, biomass from oak shells and biomass and coffee biocarbon with plasma), in contrast to pigment red , which was not sorbed by any of the above (on the 1st absorption day where the comparison is made), except for plasma-activated biomass and coffee biosorbent.
Appears in Collections:Τμήμα Γεωλογίας (ΜΔΕ)

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
διπλωματικη Γιαννούλια Στεφανία 2020τλκ_HKK.pdf2.13 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.