title: Εφαρμογή νανοφυσαλίδων όζοντος στην απολύμανση θαλάσσιου έρματος και έλεγχος σχηματισμού βρωμικών ιόντων
title: Application of ozone nanobubbles in ballast water treatment and analysis of bromated formation
Creators: name: Κοτζια Ελευθερια
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2022

description: Το υδάτινο έρμα  (ballast water) είναι θαλασσινό νερό, το οποίο μαζί με την αιωρούμενη του ύλη αντλείται σε ειδικές δεξαμενές επί του πλοίου για την ρύθμιση της σταθερότητας, του βυθίσματος και των καταπονήσεων, κυρίως όταν αυτό είναι άφορτο. Η απόρριψη του σε ανεπεξέργαστη μορφή αποτελεί μεγάλη απειλή για την θαλάσσια βιοποικιλότητα καθώς μεταφέρονται μέσω αυτού αλλόχθονοι οργανισμοί. Κατά συνέπεια, η επεξεργασία του θαλάσσιου έρματος αποτελεί μείζον ζήτημα για την ναυτιλιακή βιομηχανία, καθώς η θέσπιση διεθνών ναυτιλιακών κανονισμών, με ενιαία εφαρμογή παγκοσμίως, έχει επιβάλλει συγκεκριμένα όρια ποιότητας πριν την απόρριψη του στη θάλασσα.
Ο Διεθνής Ναυτιλιακός Οργανισμός (ΙΜΟ) αποτέλεσε πυλώνα για την ρύθμιση του προβλήματος, αφού θέσπισε με την Διεθνή Σύμβαση του 2004 αλλά και το 2017 με τις τελευταίες τροποποιήσεις αυτής, περιβαλλοντικά όρια για τον έλεγχο και την διαχείριση του νερού έρματος και των ιζημάτων του. Αναγνωρίζοντας λοιπόν την ανάγκη για μεθόδους επεξεργασίας έχει αναπτυχθεί μεγάλος αριθμός συστημάτων για την αδρανοποίηση των μικροοργανισμών μέσω φυσικών, χημικών ή βιολογικών διεργασιών. 
Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει την αποτελεσματικότητα της απολύμανσης του θαλάσσιου έρματος με οζονισμό σε συνδυασμό με την εφαρμογή της τεχνολογίας των νανοφυσαλίδων (ΝΒs). Η αποτελεσματικότητα της μεθόδου διεξήχθη συγκριτικά με τον συμβατικό οζονισμό με Μακροφυσαλίδες (ΜBs), καθώς επίσης με την βοήθεια του βακτηρίου Escherichia coli,μελετήθηκε το ποσοστό εξουδετέρωσης του βακτηρίου ώστε να πληρεί τα όρια του κανονισμού D2 που ορίζει ο ΙΜΟ. Επιπλέον, μελετήθηκε ο σχηματισμός των βρωμικών και των χλωρικών ιόντων κατά τη διάρκεια του οζονισμού. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η εφαρμογή της τεχνολογίας των νανοφυσαλίδων ενισχύει την απολυμαντική ικανότητα του οζονισμού με συγκεντρώσεις βρωμικών ιόντων που δεν ξεπερνούν το ανώτατο επιτρεπτό όριο βάσει νομοθεσίας.

description: Ballast water consists of sea water and the floating matter found in it. It is pumped into the special tanks on a ship with the purpose of regulating its draught, as well as providing transverse stability and reducing the stress on the hull, especially when the ship is empty of cargo. Discharging untreated ballast water poses a great threat to the marine biodiversity, as it allows the transfer of non – native aquatic organisms. Therefore, the water ballast treatment is a major issue for the shipping industry, as the introduction of international maritime regulations with a world – wide implementation has determined that ballast water must meet specific quality criteria, prior to its discharging.
The International Maritime Organization (IMO) was the pillar of addressing this issue, by setting environmental criteria for the control and management of ballast water and its sediments, first in 2004, when the International Convention for the Control and Management of Ship’s Ballast Water and Sediment (BWM) was adopted, and then again in 2017, when the final modifications of the Convention were put in place. It was, thus, the acknowledgment of the need for treatment methods that lead to the development of a large number of systems, which through natural, chemical, and biological processes eliminate or suspend the development of microorganisms.
This dissertation examines the efficiency of Ozonation, the method of chemically decontaminating ballast water with ozone, an oxidizing biocide. It was applied with the use of Ozone Nanobubbles, and the efficiency of the method was determined in comparison to the conventional Ozonation with Macrobubbles. Additionally, the percentage of the bacteria elimination, so that it complies to the standardsof the D2 rule as set by the IMO, was determined with the assistance of the Escherichia Coli bacterium.