Institutional Repository of the Technical University of Crete
Not a member yet
19304 research outputs found
Sort by
Public health risk assessment of the presence of ESKAPE pathogens in environmental samples
No full textΠερίληψη: Η αυξανόμενη ανθεκτικότητα των παθογόνων μικροοργανισμών στα αντιβιοτικά αποτελεί μία από τις σοβαρότερες απειλές για τη δημόσια υγεία στον 21ο αιώνα. Στο πλαίσιο αυτό, η παρούσα διπλωματική εργασία επικεντρώνεται στην αξιολόγηση της επικινδυνότητας που προκύπτει από την παρουσία των ESKAPE παθογόνων σε περιβαλλοντικά δείγματα, με ιδιαίτερη έμφαση στους μικροοργανισμούς Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus και Enterobacter sp. Οι παθογόνοι αυτοί μικροοργανισμοί είναι γνωστοί για την ικανότητά τους να διαφεύγουν της δράσης πολλαπλών αντιμικροβιακών παραγόντων, προκαλώντας ενδονοσοκομειακές και κοινοτικές λοιμώξεις υψηλής νοσηρότητας και θνησιμότητας.
Η μελέτη σχεδιάστηκε ώστε να ερευνήσει τόσο την παρουσία των παθογόνων σε περιβαλλοντικά δείγματα, όσο και το προφίλ αντιμικροβιακής αντοχής τους. Πραγματοποιήθηκε εκτεταμένη δειγματοληψία από διαφορετικά υδάτινα οικοσυστήματα στην περιοχή των Χανίων, όπως παράκτιες ζώνες (Κουμ Καπί, Κουλούρα), επιφανειακό νερό (Λίμνη Αγιάς) και εγκαταστάσεις επεξεργασίας λυμάτων (ΔΕΥΑΧ και ΔΕΥΑΒΑ), κατά το διάστημα Νοέμβριος 2023 – Απρίλιος 2024. Οι δειγματοληψίες πραγματοποιήθηκαν υπό αυστηρά ελεγχόμενες συνθήκες, με στόχο την αποφυγή επιμολύνσεων και την εξασφάλιση της αξιοπιστίας των αποτελεσμάτων.
Η ανάλυση των δειγμάτων περιλάμβανε τη χρήση μεθόδων απομόνωσης βακτηριακών στελεχών μέσω διήθησης, καθώς και ελέγχους ευαισθησίας σε αντιβιοτικά (μέθοδος MIC - Minimum Inhibitory Concentration). Οι αντοχές που καταγράφηκαν σε βασικές κατηγορίες αντιβιοτικών όπως οι β-λακτάμες, οι φθοριοκινολόνες και η βανκομυκίνη ήταν ιδιαίτερα ανησυχητικές. Ιδιαίτερη έμφαση δόθηκε στον S. aureus ανθεκτικό στη μεθικιλλίνη (MRSA) και στη K. pneumoniae ανθεκτική στις καρβαπενέμες, καθώς πρόκειται για βακτήρια που αποτελούν κορυφαίες προτεραιότητες του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας.
Παράλληλα, εξετάστηκε η αποτελεσματικότητα της απολύμανσης μέσω ακτινοβολίας UVC, ως εναλλακτικής ή συμπληρωματικής μεθόδου επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι, αν και η UVC ακτινοβολία συνέβαλε σημαντικά στη μείωση του μικροβιακού φορτίου, δεν επέφερε πλήρη αδρανοποίηση των παθογόνων, κυρίως όταν πρόκειται για στελέχη με υψηλά επίπεδα αντοχής. Η αποδοτικότητα της μεθόδου εξαρτήθηκε από παράγοντες όπως η συγκέντρωση βακτηρίων, η διαύγεια του δείγματος και η διάρκεια της έκθεσης.
Συνολικά, η έρευνα κατέδειξε ότι οι υδάτινοι πόροι μπορούν να λειτουργούν ως δεξαμενές πολυανθεκτικών μικροοργανισμών, ενισχύοντας τη μετάδοση γονιδίων αντοχής στο περιβάλλον και κατά συνέπεια στον άνθρωπο. Η παρουσία των παθογόνων ESKAPE σε περιβαλλοντικά δείγματα που σχετίζονται με καθημερινές ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως η κολύμβηση, η κατανάλωση νερού ή η επαναχρησιμοποίηση λυμάτων, καθιστά αναγκαία την εφαρμογή αυστηρών μέτρων ελέγχου και απολύμανσης.
Η αποτελεσματική διαχείριση της αντιμικροβιακής αντοχής προϋποθέτει συνεργασία μεταξύ ερευνητών, πολιτείας, τοπικών αρχών και του ευρύτερου υγειονομικού συστήματος, προκειμένου να εφαρμοστούν πολιτικές που θα μειώνουν τους κινδύνους και θα προλαμβάνουν τη διασπορά των ανθεκτικών παθογόνων.
Εν κατακλείδι, η συμβολή της παρούσας μελέτης έγκειται όχι μόνο στην καταγραφή της μικροβιακής επιβάρυνσης σε τοπικό επίπεδο, αλλά και στην ανάδειξη της σημασίας τεχνολογιών απολύμανσης και στρατηγικών πρόληψης. Η κατανόηση των μηχανισμών ανθεκτικότητας και των περιβαλλοντικών διαδρομών μετάδοσης ανοίγει τον δρόμο για μελλοντική έρευνα και ανάπτυξη καινοτόμων λύσεων, με σκοπό την προστασία της δημόσιας υγείας σε εθνικό και διεθνές επίπεδο.Summarization: The growing threat of antimicrobial resistance represents a critical challenge for global public health. This study focuses on the risk assessment posed by the presence of ESKAPE pathogens in environmental samples, with a particular emphasis on Klebsiella pneumoniae, Staphylococcus aureus, and Enterobacter sp. These opportunistic pathogens are known for their capacity to resist multiple classes of antibiotics and are responsible for a significant portion of healthcare-associated infections (HAIs). Their increasing detection in environmental matrices raises serious concerns about their potential dissemination from environmental reservoirs to human populations.
Environmental water samples were collected from coastal, freshwater, and wastewater treatment sites in the region of Chania, Crete, between November 2023 and April 2024. Isolation of bacterial strains was achieved using filtration methods, while antimicrobial susceptibility was assessed through Minimum Inhibitory Concentration (MIC) testing against a panel of commonly used antibiotics. Additionally, the efficacy of UVC irradiation was evaluated as a disinfection method to reduce microbial load and potentially deactivate resistant strains.
Results revealed widespread occurrence of the targeted pathogens across all sampling points, with several isolates demonstrating high resistance levels to critical antibiotics such as methicillin, vancomycin, and ciprofloxacin. Notably, both methicillin-resistant S. aureus (MRSA) and carbapenem-resistant K. pneumoniae were detected, underlining the environmental presence of clinically significant multidrug-resistant organisms. Although UVC treatment significantly reduced bacterial counts, complete inactivation was not always achieved, especially in samples with higher turbidity or microbial loads.
The findings confirm the role of aquatic environments as reservoirs and potential transmission routes for antimicrobial resistance. They also highlight the limitations of current wastewater treatment technologies in eliminating resistant bacteria and support the need for integrated monitoring strategies and advanced disinfection approaches.
This study contributes valuable insights into the environmental dimension of antimicrobial resistance and supports the development of targeted public health strategies. The integration of innovative technologies such as UVC irradiation and routine environmental surveillance may help mitigate the dissemination of resistant pathogens, thereby enhancing overall public health preparedness and resilience
Between Memory, Reintegration, and Production: An Alternative Model of Incarceration for the Utilization and Expansion of the Rural Prisons of Agia
No full textΠερίληψη: Οι Αγροτικές Φυλακές Αγυιάς στα Χανιά Κρήτης ιδρύθηκαν το 1929, και αποτέλεσαν έναν από τους πρώτους θεσμούς αγροτικών φυλακών στην Ελλάδα. Κατά τη διάρκεια της γερμανικής κατοχής (1941–1945), χρησιμοποιήθηκαν ως τόπος κράτησης και εκτέλεσης πολλών Ελλήνων πατριωτών. Σήμερα, οι φυλακές λειτουργούν με σύγχρονες πρακτικές σωφρονισμού και επανένταξης, που αποτέλεσαν και το βασικό έναυσμα της παρούσας διπλωματικής εργασίας.
Η εργασία αυτή προτείνει την επέκταση των φυλακών με σκοπό την ανάδειξη της ιστορικής τους αξίας μέσω της δημιουργίας μουσείου και ανοίγοντας στο κοινό τα κελιά όπου κρατούνταν οι Έλληνες κατά την κατοχή. Επιπλέον, η επέκταση περιλαμβάνει χώρους ανοικτών εργαστηρίων, ένα τυροκομείο, κήπους και μια βιβλιοθήκη, που στοχεύουν στην ανάπτυξη δεξιοτήτων και γνώσεων των κρατουμένων. Τέλος, ο χώρος παραμένει ανοιχτός στο κοινό, προάγοντας την επικοινωνία μεταξύ κρατουμένων και κοινωνίας με στόχο τη διευκόλυνση της επανένταξης
Innovation in agriculture with network analysis: the case of biochar
No full textΠερίληψη: Τα τελευταία χρόνια με τα περιβαλλοντικά προβλήματα που έχουν παρουσιαστεί, προωθούνται όλο και περισσότερο λύσεις οι οποίες έχουν σκοπό να αναθεωρήσουν τις πρακτικές του προηγούμενου αιώνα και να συμβάλλουν στην κυκλική οικονομία με σεβασμό στο περιβάλλον. Η περίπτωση που θα μελετηθεί είναι αυτή της κατανόησης και δυναμικής καινοτόμων τεχνικών στην γεωργία μέσα από τη μελέτη ιδιωτών ή θεσμικών παραγόντων στους οποίους απευθύνονται οι γεωργοί και αναζητούν συμβουλές.
Μια τέτοια περίπτωση καινοτομίας είναι το βιοεξανθράκωμα (biochar), υλικό πλούσιο σε άνθρακα, που παράγεται από την πυρόλυση (θέρμανση σε υψηλή θερμοκρασία απουσία οξυγόνου) βιομάζας, όπως υπολείμματα καλλιεργειών ή ξύλο. Διαθέτει χαρακτηριστικά τα οποία το έφεραν στο προσκήνιο της έρευνας ώστε να αποτελέσει ένα ακόμα εργαλείο στη μάχη της ανθρωπότητας με την κλιματική αλλαγή. Παρόλο που η διαδικασία δημιουργίας του μπορεί να χαρακτηριστεί ως περίπλοκη, εμπεριέχοντας τη διεργασία της πυρόλυσης, σε πιο ανεπτυγμένες τεχνολογικά χώρες έχουν ήδη γίνει ενέργειες παραγωγής του από την γεωργία. Αξίζει να σημειωθεί ότι το βιοεξανθράκωμα μπορεί να παραχθεί από οργανική ύλη η οποία αποτελεί απόβλητο για τους γεωργούς αποδεσμεύοντας τους από τον πονοκέφαλο του πως θα την «ξεφορτωθούν», ενώ ως τελικό προϊόν διαθέτει στοιχεία που το καθιστούν ιδανικό για χρήση εδαφοβελτιωτικού ή μέσου προσρόφησης προσφέροντας πολλαπλά οφέλη στους γεωργούς για την επίτευξη κυκλικής οικονομίας. Εμπειρική έρευνα στο πλαίσιο του ερευνητικού έργου RESCHEDULE που υλοποιήθηκε με το συντονισμό του εργαστηρίου Γεωργικής Μηχανικής στο Πολυτεχνείο Κρήτης αξιολόγησε συνολικά τις οικοσυστημικές υπηρεσίες εναλλακτικών καλλιεργητικών πρακτικών ελαιοκαλλιέργειες όπου η εφαρμογή βιοεξανθρακώματος σε συνδυασμό με αποφυγή άροσης κατατάσσεται ανάμεσα στις πλέον ενδιαφέρουσες.
Η γεωργία αποτελεί ένα από τα αρχαιότερα επαγγέλματα παγκοσμίως με πρακτικές που συχνά χρησιμοποιούνται εδώ και χιλιάδες χρόνια. Το επάγγελμα χαρακτηρίζεται από πολλές προκλήσεις καθώς υπάρχουν απρόβλεπτοι παράγοντες που μπορούν να επηρεάσουν αρνητικά μια σοδειά όπως καιρικές συνθήκες, ζιζάνια, φυτοφάρμακα, έδαφος, νερό. Αυτές οι συνθήκες μπορούν να κάνουν τον κλάδο εχθρικό προς την καινοτομία και τον πειραματισμό καθώς πολλοί αγρότες σε ένα τέτοιο αβέβαιο περιβάλλον επιλέγουν να ακολουθήσουν δοκιμασμένες λύσεις ώστε να μην υπερβούν τα πάγια έξοδα τους πχ καύσιμα, γεωργικά εργαλεία, μισθοδοσία προσωπικού. Πράγματι η διάδοση της χρήσης και του βιοεξανθρακώματος είναι μάλλον αργή ενώ στην Ελλάδα πρακτικά αμελητέα. Η παρούσα εργασία έχει στόχο να διερευνήσει τρόπους διάδοσης πληροφορίας και υλικών που να δημιουργούν τις προϋποθέσεις για την υιοθέτηση του συγκεκριμένου καινοτόμου υλικού. Χρησιμοποιώντας την ανάλυση δικτύων, είναι εφικτό να παρατηρηθούν οι ροές υλικών και άϋλων αγαθών και να γίνουν οι κατάλληλες παρεμβάσεις ώστε να διαμορφωθεί το δίκτυο κατά τρόπο που να αυξήσει τη δυναμική του ως προς την υιοθέτηση καινοτομιών.
Η ανάλυση κοινωνικών δικτύων αποτελεί μια επιστημονική πρακτική που έχει τις ρίζες της στον κλάδο της κοινωνιολογίας, χρησιμοποιώντας και στοιχεία από άλλες επιστήμες όπως τα μαθηματικά και σκοπό έχει να μελετήσει ένα πλήθος ατόμων, εταιρειών ή οργανισμών ως ένα ενιαίο δίκτυο, το οποίο δίκτυο απαρτίζεται από τους κόμβους μέλη της και συμβάλλουν στην διάδοση της πληροφορίας.
Στη παρούσα εργασία θα μελετηθεί το πώς διαδίδονται η καινοτομία και οι συνεργασίες στον αγροτικό κλάδο σε περιοχή πλησίον του Πολυτεχνείου Κρήτης χρησιμοποιώντας την ανάλυση κοινωνικών δικτύων, με σκοπό τον εντοπισμό αδυναμιών και βελτιστοποίηση του δικτύου. Εν συνεχεία θα γίνει προσπάθεια να εισαχθεί η χρήση βιοεξανθρακώματος στο υπό μελέτη δίκτυο ως εδαφοβελτιωτικό στην προοπτική της μορφοποίησης του δικτύου και θα μελετηθεί το πόσο μπορεί να επηρεάσει την λειτουργία του δικτύου και να έχει θετικό αντίκτυπο στα μέλη του. Η εργασία φιλοδοξεί να συμβάλλει στην εμβάθυνση της κατανόησης του θέματος και αναδεικνύει τη σημασία της επιστημονικής προσέγγισης στην επίλυση σύνθετων κοινωνικών ζητημάτων.Summarization: In recent years, with the current environmental problems that have emerged, it is becoming a necessity to revise the practices of the previous century and contribute to the circular economy with respect for the environment. The case that will be studied is that of understanding and dynamics of innovative techniques in agriculture through the study of private or institutional actors to whom farmers turn and seek advice.
Such a case of innovation is biochar, a carbon-rich material produced from the pyrolysis (heating at high temperatures in the absence of oxygen) of biomass, such as crop residues or wood. It has characteristics that have brought it to the forefront of research to become another tool in humanity's fight against climate change. Although the process of creating it can be characterized as complex, involving the pyrolysis process, efforts have already been made to produce it from agriculture in more technologically advanced countries. It is worth noting that biochar can be produced from organic material that is considered waste for farmers, freeing them from the headache of how to 'get rid of it', while the final product possesses features that make it ideal for use as a soil enhancer or sorption medium, offering multiple benefits to farmers for achieving a circular economy. Empirical research within the framework of the RESCHEDULE research project, implemented under the coordination of the Agricultural Engineering lab at the Technical University of Crete, evaluated the ecosystem services of alternative cultivation practices in olive cultivation, where the application of biochar combined with the avoidance of tillage is ranked among the most interesting.
Social network analysis is a scientific practice that has its roots in the field of sociology, using elements from other sciences such as mathematics, and aims to study a multitude of individuals, companies, or organizations as a single network, which network consists of the nodes that are its members and contributes to the dissemination of information. This study will examine how innovation and collaborations spread in the agricultural sector in a region near the Technical University of Crete using social network analysis, with the aim of identifying weaknesses and optimizing the network. Subsequently, an attempt will be made to introduce the use of biochar in the network under study as a soil improver, in the perspective of shaping the network, and it will be investigated how this can affect the functioning of the network and have a positive impact on its members. The study aims to contribute to a deeper understanding of the topic and highlights the importance of a scientific approach in solving complex social issues
Δείκτες απόδοσης διαδικασιών ενσωματωμένης μεταβλητότητας σε μοντέλα προσαρμόσιμων διεργασιών
No full textΜεταπτυχιακή Διατριβή υποβλήθηκε στη Σχολη Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης του Πολυτεχνείου Κρήτης για την πλήρωση προϋποθέσεων λήψης Μεταπτυχιακού Διπλώματος Ειδίκευσης.Περίληψη: Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή έχει ως στόχο την κατανόηση της λειτουργίας των δεικτών απόδοσης διαδικασιών, και ειδικότερα της ενσωμάτωσης της μεταβλητότητας σε αυτούς. Οι δείκτες απόδοσης διαδικασιών βρίσκουν εφαρμογή σε όλους τους τομείς της επιχειρηματικής και οικονομικής δραστηριότητας. Αποτελούν ένα απαραίτητο εργαλείο για την απεικόνιση με μετρήσιμα στοιχεία, της απόδοσης συγκεκριμένων διεργασιών και λειτουργιών ενός οργανισμού, με απώτερο σκοπό την αύξηση της αποδοτικότητας και την αποτελεσματικότερη χρήση των διαθέσιμων πόρων, υποστηρίζοντας παράλληλα τους αποφασίζοντες για να λάβουν την καλύτερη δυνατή απόφαση.
Στη διατριβή γίνεται αναφορά σε αντιπροσωπευτικούς δείκτες απόδοσης, στο γενικότερο πεδίο χρησιμοποίησής τους καθώς και στο ρόλο των δεικτών απόδοσης για την ορθολογική λειτουργία μιας επιχείρησης ή ενός οργανισμού, κάνοντας μια γενική αναφορά σε τομείς δραστηριότητας που μπορούν να αξιοποιηθούν. Ακολούθως εστιάζουμε στην έννοια των δεικτών απόδοσης διαδικασιών, στα πλεονεκτήματα και στους περιορισμούς τους και στη σημαντικότητα της ενσωμάτωσης της μεταβλητότητας σε αυτούς.
Το πλαίσιο ανάπτυξης των δεικτών απόδοσης διαδικασιών περιλαμβάνει τη χρήση μοντέλων και μεθόδων που εξυπηρετούν την προσέγγιση της προσαρμοστικότητας, όπως οι οικογένειες μοντέλων διεργασιών και η μέθοδος υπολογισμού και μοντελοποίησης τύπου δέντρου. Κατά τη χρήση της μεθόδου τύπου δέντρου οργανώνουμε τους δείκτες απόδοσης διαδικασιών με τη μορφή δέντρου, με τη ρίζα να αντιπροσωπεύει μια οικογένεια δεικτών και τα «φύλλα» να αντιστοιχούν στις υποπεριπτώσεις – παραλλαγές δεικτών απόδοσης. Τα παραπάνω αναλύονται στο 1ο και 2ο κεφάλαιο.
Η ενσωμάτωση των προσαρμόσιμων διαδικασιών μπορεί να επιτευχθεί με την αξιοποίηση της μεθόδου PPIC, χρησιμοποιώντας εργαλεία όπως η VISUAL PPINOT για την οπτικοποίηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ των δεικτών απόδοσης διαδικασιών και των διεργασιών δραστηριοτήτων, και η μέθοδος THEDRE με το δέντρο απόφασης MATUI για την επιβεβαίωση της PPIC. Αναλύοντας τα στάδια της PPIC κατανοούμε τη διαδοχή των ενεργειών που απαιτούνται για τη διαμόρφωση των δεικτών απόδοσης, αναλόγως των αναγκών του αποφασίζοντα. Παράλληλα βλέπουμε ότι η χρήση του μεταμοντέλου PPICT συμβάλει στη μοντελοποίηση της μεταβλητότητας των δεικτών απόδοσης διαδικασιών. Στα παραπάνω εστιάζει το 3ο κεφάλαιο. Στο τελευταίο κεφάλαιο γίνεται μια σύνοψη της χρήσης των δεικτών απόδοσης διαδικασιών και γίνεται μια αναφορά σε μελλοντικές τάσεις στον τομέα των δεικτών απόδοσης
Art therapy center, Agioi Apostoloi, Chania
No full textΠερίληψη: “...healing is an art. It seems but a small step from this to claim that art itself can heal...” - Susan hogan
“Τέχνη και Θεραπεία, δύο διαδικασίες άμεσα συνδεδεμένες και αλληλοσυμπληρούμενες: η Τέχνη ως προϊόν της ψυχής και η Θεραπεία ως φροντίδα της.”
Η Θεραπεία δια των Τεχνών (Art Therapy), είναι μια μορφή ψυχοθεραπείας, κατά την οποία η θεραπευτική σχέση ενισχύεται και εμπλουτίζεται με τη δημιουργική διεργασία. Τα τελευταία χρόνια στην Ελλάδα, η πρακτική αυτή ενσωματώνεται σταδιακά σε ποικίλα θεραπευτικά πλαίσια, ωστόσο παραμένει ακόμα ανεπαρκώς οργανωμένη.
Η παρούσα διπλωματική εργασία προτείνει την δημιουργία ενός κέντρου θεραπείας μέσω των Τεχνών, με στόχο την αξιοποίηση της τέχνης ως μέσο έκφρασης, κοινωνικοποίησης, προσωπικής ανάπτυξης και υποστήριξης.
Η ανάγνωση του τοπίου των Χανίων, τοποθέτησε την σύνθεση, στο μεσαίο ακρωτήριο των Αγίων Αποστόλων, (τον [κάποτε] χώρο παιδικών κατασκηνώσεων), με σκοπό την αξιοποίηση του ιδιαίτερου φυσικού περιβάλλοντος της περιοχής, της γεωμορφολογίας της και της άμεσης προσβασιμότητάς της από το κέντρο της πόλης.
Με σεβασμό προς την μνήμη και το φυσικό τοπίο, προτείνεται η ανακατασκευή των τριών υφιστάμενων κτιρίων της βραχονησίδας, τα οποία θα αποτελέσουν χώρους επίσκεψης και γραφείων. Σε άμεση σχέση με αυτά, συστήνεται η δημιουργία μιας νέας υπόσκαφης υποδομής στα βόρεια του ακρωτηρίου, ενσωματωμένη στο περιβάλλον, με πανοραμική θέα προς την θάλασσα, η οποία θα στεγάζει τα εργαστήρια θεραπείας.
Σε συνέχεια της σχεδιαστικής προσέγγισης, η ανάδειξη και ιεράρχηση των φυσικών διαδρομών της περιοχής μελέτης, πλαισιώνουν την συγκρότηση ενός συνολικού χώρου σε άμεση σχέση με την φύση, ενούς χώρου κοινού-τόπου, που ενθαρρύνει την κοινωνική αλληλεπίδραση, διατηρώντας παράλληλα ορισμένα επίπεδα ιδιωτικότητας, που απαιτεί η πνευματικότητα της θεραπευτικής διαδικασίας.Summarization: “Art and Therapy: two processes inherently connected and mutually enriching — Art as the expression of the soul, and Therapy as its care.” Art Therapy is a form of psychotherapy in which the therapeutic relationship is enhanced and deepened through creative processes. In recent years, this practice has been gradually integrated into various therapeutic settings in Greece. However, it remains still insufficiently organized.
This thesis proposes the design of an Art Therapy Center where painting, ceramics, music, drama, and dance serve as tools for expression, socialization, personal growth, and support. A site analysis of Chania determined the location for the design at the middle cape of Agioi Apostoloi, with direct access from the city center.
As part of the design, it is proposed to utilize the existing buildings on the rocky islet, transforming them into spaces for visitation and offices. Additionally, a new semi-underground structure is suggested on the northern edge of the cape, offering panoramic views of the sea and housing the art therapy workshops.
The design approach aims to create a unified space in close connection with nature — a shared common ground that fosters social interaction while maintaining levels of privacy necessary for the spiritual depth of the therapeutic process
Περιβαλλοντικές επιπτώσεις και μέθοδοι απομάκρυνσης των εναποθέσεων θαλάσσιων οργανισμών στα κύτη των πλοίων
No full textΠερίληψη: Biofοuling refers to the accumulation of marine organisms on submerged surfaces, such as ship hulls, underwater structures, and marine equipment. These organisms include algae, barnacles, mussels, sponges, and various microorganisms. Biofouling occurs when these organisms settle and grow on surfaces in aquatic environments. The prοcess begins with the settlement of microorganisms, such as bacteria and diatοms, on the surface. This initial colonization provides a substrate for larger organisms, such as algae and barnacles, to attach to. Over time, a complex community οf organisms forms, leading to the fοrmation of biofilms and macrοfοuling οrganisms. The environmental impact of ship hull fouling, caused by the accumulation of marine organisms on the hull surface, can be significant and multifaceted. Biofouling increases hydrodynamic drag, which leads to higher fuel consumption and greenhοuse gas emissiοns. Ships must burn more fuel to maintain speed and efficiency, resulting in increased CO2 emissions and other pollutants released into the atmosphere. Various methods are used to prevent or control biofouling. These include the application of antifouling coatings on ship hulls and underwater structures, which release biοcides or have surface prοperties that discourage organism attachment. Mechanical methods such as hull cleaning and the use of ultrasound ,brushes and RΟV are also emplοyed to remοve fοuling οrganisms.Περίληψη: Η βιοεμφύτευση (biofouling) αναφέρεται στη συσσώρευση θαλάσσιων οργανισμών σε βυθισμένες επιφάνειες, όπως τα κύτει πλοίων, υποβρύχιες κατασκευές και θαλάσσιο εξοπλισμό. Αυτοί οι οργανισμοί περιλαμβάνουν φύκια, βαλανοειδή, μύδια, σπόγγους και διάφορα μικροοργανισμούς. Η βιοεμφύτευση συμβαίνει όταν αυτοί οι οργανισμοί εγκαθίστανται και αναπτύσσονται σε επιφάνειες σε υδάτινα περιβάλλοντα. Η διαδικασία ξεκινά με την εγκατάσταση μικροοργανισμών, όπως βακτήρια και διατόμους, στην επιφάνεια. Αυτή η αρχική αποίκηση παρέχει ένα υπόστρωμα για μεγαλύτερους οργανισμούς, όπως φύκια και βαλανοειδή, να προσκολληθούν. Με το πέρασμα του χρόνου, σχηματίζεται μια πολύπλοκη κοινότητα οργανισμών, οδηγώντας στη δημιουργία βιοταινιών και μακροεμφυτευτικών οργανισμών.
Η περιβαλλοντική επίπτωση της βιοεμφύτευσης στα κύτει πλοίων, που προκαλείται από τη συσσώρευση θαλάσσιων οργανισμών στην επιφάνεια του κύτους, μπορεί να είναι σημαντική και πολυδιάστατη. Η βιοεμφύτευση αυξάνει την υδροδυναμική οπισθέλκουσα, γεγονός που οδηγεί σε υψηλότερη κατανάλωση καυσίμων και εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Τα πλοία πρέπει να καίνε περισσότερο καύσιμο για να διατηρήσουν την ταχύτητα και την αποδοτικότητα, με αποτέλεσμα την αύξηση των εκπομπών CO2 και άλλων ρύπων που απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα.
Διάφορες μέθοδοι χρησιμοποιούνται για την πρόληψη ή τον έλεγχο της βιοεμφύτευσης. Αυτές περιλαμβάνουν την εφαρμογή αντιεμφυτευτικών επικαλύψεων στα κύτει πλοίων και σε υποβρύχιες κατασκευές, οι οποίες απελευθερώνουν βιοκτόνες ή έχουν επιφανειακές ιδιότητες που αποθαρρύνουν την προσκόλληση οργανισμών. Μηχανικές μέθοδοι, όπως ο καθαρισμός του κύτους και η χρήση υπερήχων, βουρτσών και τηλεχειριζόμενων υποβρύχιων οχημάτων (ROV), χρησιμοποιούνται επίσης για την αφαίρεση των εμφυτευτικών οργανισμών
Sustainable and autonomous design - utilization of waste energy with green hydrogen use, Ikaria Island
No full textΠερίληψη: Στην εποχή της κλιματικής κρίσης, η αναζήτηση βιώσιμων ενεργειακών λύσεων δεν είναι απλώς επιθυμητή, αλλά αναγκαία για την επιβίωση των μελλοντικών γενεών. Οι εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και η εξάντληση των φυσικών πόρων απαιτούν την άμεση στροφή προς στην πράσινη ενέργεια, η οποία αποτελεί το κλειδί για την διασφάλιση μιας βιώσιμης κοινωνίας και τον περιορισμό της χρήσης ορυκτών πόρων.
Η Ευρωπαϊκή Ένωση, αναγνωρίζοντας την σημασία της ενεργειακής αυτονομίας, θέτει στο επίκεντρο την μετάβαση των νησιών της και την εφαρμογή καινοτόμων συστημάτων που θα ελαχιστοποιήσουν την εξάρτηση τους από τα ορυκτά καύσιμα, έως το 2030. Τα ελληνικά νησιά και ιδιαίτερα το παράδειγμα της Ικαρίας δείχνει ότι οι μικρές κοινότητες μπορούν να γίνουν πρωτοπόροι στην αντιμετώπιση της ενεργειακής κρίσης αξιοποιώντας βιώσιμες πηγές ενέργειας για την αντικατάσταση των ορυκτών καυσίμων και την μείωση των εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα.
Έτσι, στόχος της παρούσας διπλωματικής αποτελεί να διερευνήσει το πώς οι κοινότητες, όπως αυτή της Ικαρίας, μπορούν να δρουν ως αυτόνομα ενεργειακά συστήματα αντικαθιστώντας την εκμετάλλευση και εξάντληση τω κοινών ορυκτών καυσίμων με νέες βιώσιμες τεχνικές. Πιο συγκεκριμένα, μέσω μοντελοποίησης και δημιουργία σεναρίων μέσω του λογισμικού της Python, θα εξεταστεί ο σχεδιασμός ενός βιώσιμου και αυτόνομου ενεργειακού συστήματος με προσθήκη ΑΠΕ και με παραγωγή και αποθήκευση «πράσινου» υδρογόνου, το οποίο θα διευρύνει την ήδη υπάρχουσα αποθηκευτική ικανότητα του αντλησιοταμιευτικού συστήματος του νησιού, στοχεύοντας στην ελαχιστοποίηση της απορριπτόμενης ενέργειας και την καύση ορυκτών πόρων για τη παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Τέλος, θα εξεταστούν ακόμα δύο παράμετροι αυτοί της εξοικονόμησης ενέργειας και της ανύψωσης του στο φράγμα του Πεζίου με στόχο την περαιτέρω βελτίωση του συστήματος.Summarization: In the era of the climate crisis, the search for sustainable energy solutions is not only desirable but necessary for the survival of future generations. Greenhouse gas emissions and the depletion of natural resources demand an immediate shift towards green energy, which is the key to ensuring a sustainable society and reducing the use of fossil fuels.
The European Union, recognizing the importance of energy autonomy, places the transition of its islands at the forefront and the implementation of innovative systems that will minimize their dependence on fossil fuels by 2030. Greek islands, particularly the example of Ikaria, demonstrate that small communities can become pioneers in addressing the energy crisis by utilizing sustainable energy sources to replace fossil fuels and reduce carbon dioxide emissions.
Thus, this thesis aims to investigate how communities, such as Ikaria, can act as autonomous energy systems by replacing the exploitation and depletion of common fossil fuels with new sustainable and environmentally neutral techniques. Specifically, through modeling and scenario creation using Python software, the design of a sustainable and autonomous system will be examined. This system will incorporate renewable energy sources (RES) and the production and storage of “green” hydrogen. This system will expand the existing storage capacity of the island's pumped-storage system, thereby minimizing wasted energy and the burning of fossil fuels for electricity generation. Finally, two additional parameters will be considered: energy savings and the elevation at the Peziou dam to enhance the system further
Simulation of Fire Spread at Melampes region in 2022, using the FlamMap software
No full textΠερίληψη: Η εργασία αυτή ασχολείται με την προσομοίωση της πυρκαγιάς που ξέσπασε στις Μέλαμπες Ρεθύμνου στις 15 Ιουλίου 2022, με χρήση του λογισμικού FlamMap. Σκοπός της εργασίας ήταν η αξιολόγηση της αποτελεσματικότητάς του λογισμικού στην πρόβλεψη της πορείας της πυρκαγιάς. Η συγκεκριμένη φωτιά κατέκαψε περίπου 20.000 στρέμματα σε ένα διάστημα 15 ημερών.
Τα βασικά δεδομένα που χρησιμοποιήθηκαν για την προσομοίωση περιλάμβαναν τα καιρικά δεδομένα, τα οποία αντλήθηκαν από τον πλησιέστερο μετεωρολογικό σταθμό, προκειμένου να υπάρχει μεγαλύτερη ακρίβεια στην προσομοίωση της πορείας της πυρκαγιάς. Επιπλέον, η μεθοδολογία της εργασίας περιλάμβανε την δημιουργία των δεδομένων εισόδου για τον μοντέλο για την περιοχή της πυρκαγιάς. Συγκεκριμένα, δημιουργήθηκαν δεδομένα για το υψόμετρο, την κλίση του εδάφους, τον προσανατολισμό, το μοντέλο καυσίμου, το οποίο περιγράφει τον τύπο και την πυκνότητα της βλάστησης, την κάλυψη του θόλου, δηλαδή το ποσοστό κάλυψης από δέντρα, το ύψος του θόλου, που αντιπροσωπεύει το μέσο ύψος των δέντρων, το ύψος βάσης του θόλου, το οποίο ορίζεται ως το ύψος από το έδαφος μέχρι την αρχή της κόμης, και την πυκνότητα του θόλου, που αναφέρεται στην πυκνότητα του φυλλώματος εντός της κόμης. Όλα τα δεδομένα δημιουργήθηκαν με τη χρήση του λογισμικού ArcGIS, με το οποίο έγινε επεξεργασία των γεωγραφικών δεδομένων της περιοχής και χρησιμοποιήθηκαν για να παραχθεί το αρχείο εισόδου για το FlamMap που περιέχει τα δεδομένα τοπίου που απαιτείται.
Μετά την ολοκλήρωση της προετοιμασίας των δεδομένων, το αρχείο τοπίου, τα καιρικά δεδομένα και άλλες απαραίτητες ρυθμίσεις εισήχθησαν στο FlamMap για την εκτέλεση της προσομοίωσης. Η διάρκεια της προσομοίωσης ήταν 15 ημέρες, ώστε να καλυφθεί η συνολική διάρκεια της πυρκαγιάς.
Τα αποτελέσματα της προσομοίωσης συγκρίθηκαν με δορυφορικές εικόνες που καταγράφηκαν κατά τη διάρκεια της πυρκαγιάς. Αυτή η σύγκριση έδειξε μια απόκλιση μεταξύ της πορείας της πυρκαγιάς στην προσομοίωση και της πραγματικής φωτιάς, που σε όλες τις περιπτώσεις ήταν θετική, με την προσομοιωμένη έκταση να ξεπερνάει την αντίστοιχη παρατηρημένη. Η απόκλιση αυτή μπορεί να αποδοθεί σε διάφορους παράγοντες, όπως η ακρίβεια των δεδομένων εισόδου, οι περιορισμοί του λογισμικού FlamMap που ενδέχεται να μην αποτυπώνουν πλήρως την πραγματικότητα, καθώς και οι εξωτερικές συνθήκες ή οι ανθρώπινες παρεμβάσεις που μπορεί να επηρέασαν την πραγματική πορεία της πυρκαγιάς.
Συμπερασματικά, το FlamMap αποδείχθηκε ένα αξιόπιστο εργαλείο για την προσομοίωση της πορείας μιας πυρκαγιάς και μπορεί να αποτελέσει ένα χρήσιμο μέσο για την αξιολόγηση και την πρόβλεψη της συμπεριφοράς της φωτιάς. Το λογισμικό αυτό έχει σημαντικές δυνατότητες και μπορεί να αξιοποιηθεί από τις αρμόδιες αρχές, κυρίως σε μια εποχή που οι πυρκαγιές αποτελούν μια από τις πιο σοβαρές απειλές για πολλές περιοχές του πλανήτη.Summarization: This study focuses on the simulation of the wildfire that broke out in Melampes, Rethymno, on July 15, 2022, using the FlamMap software. The aim of the study was to evaluate the effectiveness of the software in predicting the wildfire's progression. This particular fire burned approximately 20,000 hectares over a 15-day period.
The primary data used for the simulation included weather data obtained from the nearest meteorological station to ensure greater accuracy in modeling the wildfire's progression. Additionally, the methodology involved creating the input data required for the model in the wildfire area. Specifically, data were generated for elevation, slope, aspect, fuel model (which describes the type and density of vegetation), canopy cover (the percentage of the area covered by trees), canopy height (the average height of trees), canopy base height (the height from the ground to the base of the tree canopy), and canopy bulk density (the density of foliage within the canopy).
All data were created using ArcGIS software, which was used to process the geographic data of the area. These processed data were then used to produce the input file for FlamMap, containing the required landscape data.
After preparing the data, the landscape file, weather data, and other necessary settings were imported into FlamMap to execute the simulation. The simulation lasted for 15 days, corresponding to the total duration of the wildfire.
The simulation results were compared with satellite images recorded during the wildfire. This comparison revealed a deviation between the simulated fire progression and the actual fire. In all cases, the deviation was positive, with the simulated burned area exceeding the observed one. This discrepancy can be attributed to various factors, such as the accuracy of the input data, the limitations of FlamMap in fully capturing real-world conditions, and external factors or human interventions that may have influenced the actual fire progression.
In conclusion, FlamMap proved to be a reliable tool for simulating wildfire progression and can serve as a valuable resource for evaluating and predicting fire behavior. This software has significant potential and can be utilized by relevant authorities, especially at a time when wildfires are among the most severe threats to many regions worldwide
Concentrations of NO, NO2, and O3 in Akrotiri, Chania: A Study of temporal variations and identification of factors influencing concentration levels
No full textΠερίληψη: Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει τα επίπεδα των συγκεντρώσεων τριών αέριων ρύπων (μονοξείδιο του αζώτου - NO, διοξείδιο του αζώτου – NO2 και όζον – O3) που μετρήθηκαν στον σταθμό ατμοσφαιρικών μετρήσεων του Πολυτεχνείου Κρήτης. Τα δεδομένα αφορούν το έτος 2023 και πραγματοποιήθηκε μελέτη: 1) των ημερήσιων διακυμάνσεων, 2) των ωριαίων διακυμάνσεων και 3) των μηνιαίων διακυμάνσεων των συγκεντρώσεων των αέριων ρύπων. Ακόμη, μελετήθηκε η επίδραση των διαφορετικών πηγών εκπομπών και μετεωρολικών συνθηκών στις συγκεντρώσεις, ενώ έγινε η ανάλυση των ολικών οξειδωτικών (ΟΧ), η διαφοροποίηση μεταξύ καθημερινών και Σαββατοκύριακων, καθώς και εξετάστηκε η σχέση των ρύπων μεταξύ τους.
Οι μετρήσεις των συγκεντρώσεων πραγματοποιήθηκαν σε πραγματικό χρόνο με ωριαία καταγραφή των δεδομένων, χρησιμοποιώντας τον αναλυτή APNA-370 (Horiba) για τους ρύπους ΝΟ και ΝΟ2 και τον αναλυτή APOA-370 (Horiba) για το Ο3. Επιπλέον, οι μετεωρολογικές συνθήκες καταγράφονταν ανά 10 λεπτά χρησιμοποιώντας αισθητήρες ταχύτητας και κατεύθυνσης ανέμου, 4034BG και 4122BG αντίστοιχα, καθώς και θερμοκρασίας/υγρασίας 3030 BG.
Οι μέσες ημερήσιες συγκεντρώσεις του ΝΟ για το έτος 2023 κυμάνθηκαν από 0,4 μg/m³ έως 2,9 μg/m³, του ΝΟ₂ από 0,5 μg/m³ έως 22,3 μg/m³ και του O3 από 59,4 μg/m³ έως 159,7 μg/m³. Οι υψηλότερες ημερήσιες τιμές του ΝΟ και του NO2 καταγράφηκαν τον Οκτώβριο, ενώ οι χαμηλότερες τιμές σημειώθηκαν τον Νοέμβριο για το ΝΟ και τον Ιούνιο για το NO2. Αντίθετα, το O3 παρουσίασε τις υψηλότερες συγκεντρώσεις τον Ιούνιο και τις χαμηλότερες τον Οκτώβριο. Συνολικά, καταγράφηκαν 275 ημέρες υπέρβασης του ορίου συγκέντρωσης όζοντος σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό Υγείας και 157 ημέρες υπέρβασης του αντίστοιχου ορίου της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Η ανάλυση της ημερήσιας διακύμανσης έδειξε ότι οι συγκεντρώσεις του ΝΟ παρέμειναν σχετικά σταθερές κατά τη διάρκεια της ημέρας, με μικρές αυξήσεις τις πρωινές ώρες λόγω της αυξημένης κυκλοφορίας. Το NO2 εμφάνισε δύο κορυφώσεις, μία το πρωί και μία το απόγευμα, ενώ το Ο₃ είχε τις χαμηλότερες συγκεντρώσεις του νωρίς το πρωί, καθώς καταναλώνεται κατά τη διάρκεια της νύχτας μέσω χημικών αντιδράσεων. Η σύγκριση των μέσων ημερήσιων συγκεντρώσεων ανάμεσα στις καθημερινές και τα Σαββατοκύριακα έδειξε ότι, για τους περισσότερους μήνες του έτους, οι τιμές των ΝΟ, NO2 και O3 ήταν υψηλότερες τις καθημερινές. Επίσης, φάνηκε η επικράτηση των συγκεντρώσεων του Ο3 στα ΟΧ και των συγκεντρώσεων του ΝΟ2 στα ΝΟΧ. Τέλος, από τη μελέτη της σχέσης των ρύπων με τις μετεωρολογικές συνθήκες παρατηρήθηκε ότι οι συγκεντρώσεις του O3 σχετίζονται θετικά με την ηλιακή ακτινοβολία ενώ οι συγκεντρώσεις του ΝΟ2 αρνητικά.Περίληψη: This thesis examines the concentration levels of three gaseous pollutants (nitric oxide – NO, nitrogen dioxide – ΝΟ2, and ozone – O3) measured at the atmospheric monitoring station of the Technical University of Crete. The data corresponds to the year 2023, and the study focuses on: (1) daily variations, (2) hourly variations, and (3) monthly variations in pollutant concentrations. Additionally, the influence of different emission sources and meteorological conditions on pollutant levels are analyzed, along with an assessment of total oxidants (OX), differences between weekdays and weekends, and the interrelationships among the pollutants.
The pollutant concentrations were measured on-line with hourly data collection using the APNA-370 analyzer (Horiba) for NO and ΝΟ2 and the APOA-370 analyzer (Horiba) for O3. Moreover, meteorological conditions were recorded every 10 minutes using wind speed and direction sensors (4034BG and 4122BG, respectively) and a temperature/humidity sensor (3030BG).
The mean daily concentrations of NO in 2023 ranged from 0.4 μg/m³ to 2.9 μg/m³, ΝΟ2 from 0.5 μg/m³ to 22.3 μg/m³, and O3 from 59.4 μg/m³ to 159.7 μg/m³. The highest daily concentrations of NO and ΝΟ2 were recorded in October, while the lowest values were observed in November for NO and in June for ΝΟ2. In contrast, O3 exhibited its highest concentrations in June and its lowest in October. Overall, there were 275 days exceeding the ozone concentration limit set by the World Health Organization and 157 days exceeding the corresponding limit set by the European Union. The analysis of daily variations showed that NO concentrations remained relatively stable throughout the day, with slight increases in the morning due to increased traffic. ΝΟ2 exhibited two peaks, one in the morning and one in the evening, while O3 had its lowest concentrations in the early morning as it is consumed during nighttime titration. A comparison of the average daily concentrations between weekdays and weekends revealed that, for most months of the year, NO, ΝΟ2, and O3 levels were higher on weekdays. Additionally, O3 concentrations were found to dominate total oxidants (OX), while ΝΟ2 concentrations were predominant in nitrogen oxides (NOX). Finally, the study of pollutant relationships with meteorological conditions indicated that O3 concentrations were positively correlated with solar radiation, whereas ΝΟ2 concentrations exhibited a negative correlation
Assessment of inactivation of bacterial and fungal pathogens in aquatic matrices
No full textΗ παρούσα διπλωματική εργασία στοχεύει στην διερεύνηση της αποτελεσματικότητας διαφόρων μεθόδων απολύμανσης για την αδρανοποίηση των παθογόνων μικροοργανισμών Acinetobacter baumannii και Candida albicans σε ποικίλες υδατικές μήτρες.Περίληψη: Το νερό, καλύπτοντας το 71% της επιφάνειας της Γης, αποτελεί τον θεμελιώδη λίθο της ζωής και διατηρεί την ισορροπία του πλανήτη. Δυστυχώς, η ανθρωπογενής δραστηριότητα έχει οδηγήσει σε σημαντική υποβάθμιση αυτού του πολύτιμου πόρου. Η ρύπανση και η μόλυνση των υδάτων αποτελούν σοβαρά προβλήματα υγείας και περιβάλλοντος. Η παρούσα μελέτη επικεντρώνεται στην μόλυνση των υδάτων πιο συγκεκριμένα στην αδρανοποίηση παθογόνων μικροοργανισμών, όπως το βακτήριο Acinetobacter baumannii και ο μύκητας Candida albicans, γνωστών για την υψηλή ανθεκτικότητά τους στα αντιβιοτικά. Σκοπός της έρευνας είναι να διερευνηθούν οι συνθήκες υπό τις οποίες οι συγκεκριμένοι μικροοργανισμοί αδρανοποιούνται, εφαρμόζοντας δύο μεθόδους απολύμανσης: τη χλωρίωση με υποχλωριώδες νάτριο (NaOCl) και την υπεριώδη ακτινοβολία (UVC). Οι πειραματικές συνθήκες περιλαμβάνουν τη χρήση διαφορετικών υδατικών μητρών, όπως το διάλυμα NaCl (0,8% w/v), νερό από τη λίμνη της Αγιάς και λύματα μετά τη δευτεροβάθμια επεξεργασία από τις εγκαταστάσεις ΔΕΥΑΧ και ΔΕΥΑΒΑ. Η μελέτη αυτή αποσκοπεί στην ανάπτυξη αποτελεσματικών στρατηγικών για την αντιμετώπιση της μικροβιακής ρύπανσης των υδάτων και την προστασία της δημόσιας υγείας.
Αρχικά, διεξήχθη μια σειρά πειραμάτων χλωρίωσης με στόχο την αποτίμηση της αποτελεσματικότητας του υποχλωριώδους νατρίου (NaOCl) έναντι των δύο μικροοργανισμών. Για κάθε μικροοργανισμό πραγματοποιήθηκαν οκτώ επαναλήψεις του πειράματος, μελετώντας παράλληλα την επίδραση δύο διαφορετικών συγκεντρώσεων απολυμαντικού για κάθε από τις τέσσερις διαφορετικές υδατικές μήτρες. Συγκεκριμένα, στα λύματα εφαρμόστηκαν υψηλότερες συγκεντρώσεις NaOCl, 5 mg/L και 10 mg/L ως προς διαθέσιμο χλώριο (Cl2), ενώ στις υπόλοιπες υδατικές μήτρες χρησιμοποιήθηκαν χαμηλότερες συγκεντρώσεις, 0.5 mg/L και 1 mg/L Cl2. Η διάρκεια των πειραμάτων ήταν 180 λεπτά για τον A. baumannii και 45 λεπτά για τον C. albicans, ενδεικτική της διαφορετικής ευαισθησίας των δύο μικροοργανισμών στις συνθήκες χλωρίωσης.
Στην συνέχεια, εφαρμόστηκε ακτινοβολία UVC από λάμπα ισχύος 15W για την απολύμανση των υδατικών μητρών (0.8% NaCl, Λ.Αγιά, ΔΕΥΑΧ). Κάθε μικροβιακό δείγμα υποβλήθηκε σε τριπλό πείραμα, διάρκειας 20 λεπτών.
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της μελέτης, και οι δύο μέθοδοι απολύμανσης αποδείχθηκαν εξαιρετικά αποτελεσματικές στην αδρανοποίηση των μικροοργανισμών A. baumannii και C. albicans. Η χλωρίωση επιτυγχάνει την πλήρη αδρανοποίηση του βακτηρίου εντός 60-180 λεπτών και του μύκητα εντός 4-45 λεπτών, ανάλογα με τη συγκέντρωση του απολυμαντικού και την υδατική μήτρα. Αντίθετα, η απολύμανση με υπεριώδη ακτινοβολία (UVC) οδηγεί σε ταχύτερη αδρανοποίηση των μικροοργανισμών, με τον A. baumannii να αδρανοποιείται εντός 4-10 λεπτών και τον C. albicans εντός 4-6 λεπτών ανάλογα με την υδατική μήτρα. Ωστόσο, παρατηρήθηκε ότι μετά από περίπου 24 ώρες, οι μικροβιακοί οργανισμοί που είχαν εκτεθεί στην ακτινοβολία UVC εμφάνιζαν συχνά μηχανισμούς επιδιόρθωσης, με αποτέλεσμα να μην επιτυγχάνεται πάντα πλήρης εξάλειψη. Η υδατική μήτρα επηρεάζει κυρίως τον χρόνο που απαιτείται για την αδρανοποίηση των μικροοργανισμών και όχι την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας. Συγκεκριμένα, το διάλυμα NaCl 0.8% (χωρίς οργανική ύλη) οδήγησε σε ταχύτερη αδρανοποίηση σε σύγκριση με δείγματα από λίμνη ή απόβλητα, υποδηλώνοντας ότι η παρουσία οργανικής ύλης μπορεί να προστατεύσει τους μικροοργανισμούς από τις απολυμαντικές επιδράσεις.
Συνοψίζοντας, η αδρανοποίηση βακτηρίων επηρεάζεται σημαντικά από τη σύσταση της υδατικής μήτρας. Πειραματικά δεδομένα δείχνουν ότι απόβλητα και η λίμνη μειώνουν την αποτελεσματικότητα των απολυμαντικών, επιτρέποντας σε σημαντικό ποσοστό των παθογόνων να επιβιώσουν. Αντίθετα, η χρήση διαλύματος NaCl (0.8%), το οποίο στερείται οργανική ύλη και άλλες ουσίες που ενδέχεται να παρεμποδίσουν τη διαδικασία, οδηγεί σε πλήρη εξάλειψη των βακτηριακών πληθυσμών. Οι παραπάνω παρατηρήσεις υπογραμμίζουν τη κρίσιμη σημασία της ποιότητας του νερού στις διαδικασίες απολύμανσης και επισημαίνουν την ανάγκη για περαιτέρω έρευνα προκειμένου να προσδιοριστούν οι ακριβείς μηχανισμοί που διέπουν τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των παθογόνων, των απολυμαντικών και των διαφόρων συστατικών του νερού.Summarization: Water is covering 71% of the Earth's surface, is the cornerstone of life and maintains the balance of the planet. Unfortunately, anthropogenic activity has led to a significant degradation of this precious resource. Water pollution and contamination are serious health and environmental problems. The present study focuses on water contamination, more specifically on the inactivation of pathogenic microorganisms, such as the bacterium Acinetobacter baumannii and the fungus Candida albicans, known for their high resistance to antibiotics. The purpose of the research is to investigate the conditions under which these microorganisms are inactivated, applying two disinfection methods: chlorination with sodium hypochlorite (NaOCl) and ultraviolet radiation (UVC). The experimental conditions include the use of different aqueous matrices, such as NaCl solution (0.8% w/v), water from Lake Agia and wastewater after secondary treatment from the DEYAX and DEYAVA facilities. This study aims to develop effective strategies for addressing microbial water pollution and protecting public health.
Initially, a series of chlorination experiments were conducted with the aim of evaluating the effectiveness of sodium hypochlorite (NaOCl) against the two microorganisms. For each microorganism, eight repetitions of the experiment were performed, while studying the effect of two different disinfectant concentrations for each of the four different aqueous matrices. Specifically, higher concentrations of NaOCl, 5 mg/L and 10 mg/L in terms of available chlorine (Cl2), were applied to the wastewater, while lower concentrations, 0.5 mg/L and 1 mg/L Cl2, were used in the remaining aqueous matrices. The duration of the experiments was 180 minutes for A. baumannii and 45 minutes for C. albicans, indicative of the different sensitivity of the two microorganisms to chlorination conditions.
Subsequently, UVC radiation from a 15W lamp was applied to disinfect the aqueous matrices (0.8% NaCl, Lake Agia, DEYAX). Each microbial sample was subjected to a triplicate experiment, lasting 20 minutes.
According to the results of the study, both disinfection methods proved to be extremely effective in inactivating the microorganisms A. baumannii and C. albicans. Chlorination achieves complete inactivation of bacteria within 60-180 minutes and fungi within 4-45 minutes, depending on the concentration of the disinfectant and the aqueous matrix. In contrast, disinfection with ultraviolet radiation (UVC) leads to faster inactivation of microorganisms, with A. baumannii being inactivated within 4-10 minutes and C. albicans within 4-6 minutes depending on the aqueous matrix. However, it was observed that after about 24 hours, microbial organisms exposed to UVC radiation often exhibited repair mechanisms, as a result of which complete elimination was not always achieved. The aqueous matrix mainly affects the time required for inactivation of microorganisms and not the effectiveness of the process. Specifically, the 0.8% NaCl solution (without organic matter) resulted in faster inactivation compared to samples from a lake or wastewater, suggesting that the presence of organic matter may protect microorganisms from disinfectant effects.
In summary, bacterial inactivation is significantly affected by the composition of the aqueous matrix. Experimental data show that wastewater and the pond reduce the effectiveness of disinfectants, allowing a significant percentage of pathogens to survive. In contrast, the use of a NaCl solution (0.8%), which is devoid of organic matter and other substances that may interfere with the process, leads to complete elimination of bacterial populations. The above observations highlight the critical importance of water quality in disinfection processes and point out the need for further research in order to determine the precise mechanisms governing the interactions between pathogens, disinfectants and various water components