title: Μελέτη βιοδιάσπασης βιοπλαστικών με χρήση ενεργού ιλύος
title: Biodegradation study of bioplastics using activated sludge
Creators: name: Φουντουλακης Αθανασιος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2022

description: Το πλαστικό έχει ενσωματωθεί πλήρως στην καθημερινότητα του ανθρώπου και αποτελεί πλέον αναπόσπαστο κομμάτι της σύγχρονης ζωής. Ωστόσο, παρόλα τα πλεονεκτήματα του, ευθύνεται για έναν μεγάλο αριθμό περιβαλλοντικών προβλημάτων όπως η θαλάσσια και χερσαία ρύπανση που επηρεάζουν αρνητικά τους ζωντανούς οργανισμούς και την ανθρώπινη υγεία ενώ ταυτόχρονα προκαλούν μια πληθώρα αμέσων και έμμεσων οικολογικών, κοινωνικών και οικονομικών προβλημάτων. Για την αποφυγή αυτών των προβλημάτων η παγκόσμια κοινότητα έχει κατευθυνθεί προς τη χρήση βιοπλαστικών, όρος που αναφέρεται σε βιοαποδομήσιμα πλαστικά, ή μπορεί να μην είναι αποικοδομήσιμα, αλλά παράγονται από βιολογικά υλικά ή ανανεώσιμες πρώτες ύλες, όπως άμυλο, κυτταρίνη, φυτικά έλαια και φυτικά λίπη. Η αλόγιστη όμως χρήση και απορριψή τους έχει οδηγήσει σε εκ νέου προβλήματα, παρόμοια με αυτά των πλαστικών. 
Ο σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η διερεύνηση της ικανότητας των μικροοργανισμών της ενεργού ιλύος από την εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων του Δήμου Πλατανιά, να βιοαποδομήσουν τα βιοπλαστικά PLA (πολυγαλακτικό οξύ) και PHB (πολυ-3-υδροξυβουτανικό εστέρα). Πιο συγκεκριμένα, το πείραμε διήρκεσε περίπου 3 μήνες (95 ημέρες) σε εργαστηριακή κλίμακα όπου τα δείγματα τέθηκαν σε συνεχή ανάδευση. Οι μετρήσεις που ακολούθησαν αφορόυν κυρίως τα pellets του κάθε είδους και τη δημιουργία βιοφίλμ στην επιφάνεια τους και τη καταμέτρηση μικροπλαστικών στην ενεργό ιλύ. Πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις βάρους, φασματοσκοπία υπέρυθρου με την τεχνική της αποσβένουσας ολικής ανάκλασης, χρήση μικροσκόπιου και μετρήσεις κυττάρων και πρωτεινών που αφορούσαν το βιοφίλμ.
Συνολικά, τα pellets του πολυ-3-υδροξυβουτανικού εστέρα (PHB) παρουσίασαν μείωση βάρους και ανάπτυξη βιοφίλμ στην επιφάνειά τους σε αντίθεση με το πολυγαλακτικό οξύ (PLA) που δεν εμφάνισε σημαντικές διαφορές.

description: Plastic has been fully integrated into human daily life and is now an integral part of modern life. However, despite its advantages, it is responsible for a large number of environmental problems such as marine and terrestrial pollution that adversely affect living organisms and human health while at the same time causing a multitude of direct and indirect ecological, social and economic problems. To avoid these problems the world community has turned to the use of bioplastics a term that refers to biodegradable plastics, or they may not be degradable, but produced from organic materials or renewable raw materials, such as starch, cellulose, vegetable oils and vegetable fats. However, their reckless use and disposal has led to new problems, similar to those of plastics.
The purpose of this thesis is to investigate the ability of activated sludge microorganisms from the sewage treatment plant of the Municipality of Platanias to biodegrade the bioplastics PLA (polylactic acid) and PHB (poly-3-hydroxybutanoic ester). More specifically, the experiment lasted about 3 months (95 days) on a laboratory scale where the samples were put in constant agitation. The measurements that followed mainly concern the pellets of each kind and the creation of biofilms on their surface and the counting of microplastics in the activated sludge. Weight measurements, total reflectance infrared spectroscopy, microscopy, and measurements of biofilm-related cells and proteins were performed.
Overall, poly-3-hydroxybutanoate (PHB) pellets showed weight reduction and biofilm development on their surface in contrast to polylactic acid (PLA) which did not show significant differences.