Εκτίμηση αποτελεσματικότητας μεθόδων φωτοκατάλυσης για την απενεργοποίηση μολυσματικών παραγόντων
Creators: name: Σωτηριάδης, Σωτήριος Σοφοκλή
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2023
Subjects: Φωτοκαταλυτική οξείδωση
Staphylococcus aureus
Απενεργοποίηση μικροοργανισμών
Photocatalytic oxidation
Microorganism inactivation

description: Η εργασία αφορά τη μελέτη, την αξιολόγηση και τη βελτιστοποίηση της δράσης της ομογενούς φωτοκαταλυτικής οξείδωσης παρουσία UV-A, με σκοπό την αδρανοποίηση του μικροβιακού στελέχους Staphylococcus aureus (ATCC 6538), ως κύριο συστατικό των επικίνδυνων ιατρικών υγρών αποβλήτων. Ο μολυσματικός παράγοντας Staphylococcus aureus επιλέχθηκε ως το κατάλληλο αντιπροσωπευτικό στέλεχος της επιλεγμένης κατηγορίας παθογόνων των βλαστικών μορφών Gram θετικών βακτηρίων και χρησιμοποιήθηκε ως δείκτης αποτελεσματικής αποστείρωσης. Η αδρανοποίηση του βακτηρίου επιτεύχθηκε με την δράση της ομογενούς φωτοκαταλυτικής οξείδωσης με την χρήση του αντιδραστηρίου photo-Fenton παρουσία UV-A. Η φωτοκαταλυτική απενεργοποίηση της μεθόδου αξιολογήθηκε ανάλογα την επίδραση διάφορων λειτουργικών παραμέτρων της διεργασίας όπως το είδος του μολυσματικού παράγοντα, την αρχική συγκέντρωση του μολυσματικού παράγοντα, τη συγκέντρωση του φωτοκαταλύτη, τη συγκέντρωση του H2O2, την πηγή ακτινοβολίας και το χρόνο επεξεργασίας, με απώτερο σκοπό την βελτιστοποίηση της μεθόδου. Ο σταφυλόκοκκος απενεργοποιήθηκε πλήρως σε μόλις 5 λεπτά επεξεργασίας παρουσία UV-A, με αρχική συγκέντρωση βακτηρίου 106 cfu mL-1 , συγκέντρωση H2O2 1000 mg L -1 και βέλτιστη συγκέντρωση καταλύτη 14 mg L -1 . Ο μικρότερος χρόνος αδρανοποίησης που παρατηρήθηκε ήταν τα 2 λεπτά και επιτεύχθηκε με αρχική συγκέντρωση βακτηρίου 104 cfu mL-1 και με συγκέντρωση H2O2 1000 mg L -1 , βέλτιστη συγκέντρωση καταλύτη 14mg L -1 . Η παρούσα εργασία συνέβαλλε σημαντικά στην ενίσχυση της υπάρχουσας γνώσης που αφορά την πλήρη αδρανοποίηση του Staphylococcus aureus με την εφαρμογή της ομογενούς φωτοκαταλυτικής οξείδωσης παρουσία UV-A.
description: This work presents the study, evaluation and optimization of the homogeneous photocatalytic oxidation action in the presence of UV-A, in order to inactivate the microbial strain Staphylococcus aureus (ATCC 6538), as a main substance in hazardous medical waste. An appropriate representative strain of Staphylococcus aureus was selected as the causative agent of a class of pathogens of vegetative forms of Gram-positive bacteria and was used as an indicator of effective sterilization. Bacterium inactivation was achieved by the effect of homogeneous photocatalytic oxidation using the photo-Fenton reagent in the presence of UV-A. The photocatalytic inactivation was evaluated depending on the effect of various operational parameters of the process such as the type, the initial concentration of the infectious agent, the concentration of the photocatalyst, H2O2 concentration, the irradiation source and the treatment time, with the aim of method optimization. Staphylococcus aureus was completely inactivated in only 5 minutes of treatment under UV-A, with an initial concentration of 106 cfu mL-1, 1000 mg L -1 of H2O2 and an optimal catalyst concentration of 14 mg L -1. The shortest inactivation time observed was 2 minutes and was achieved with an initial bacterial concentration of 104 cfu mL-1 and with H2O2 concentration of 1000 mg L -1, an optimal catalyst concentration of 14 mg L -1. The present study contributed significantly towards the strengthening of existing knowledge concerning the complete inactivation of Staphylococcus aureus by the application of homogeneous photocatalytic oxidation in the presence of UV-A.