title: Απολύμανση της απορροής σε υδροπονικές καλλιέργειες με χρήση υπεριώδους ακτινοβολίας, με στόχο την επαναχρησιμοποίηση
Creators: name: Τουρσιδης Παυλος
Publisher: name: Technical University of Crete
Year: 2017

description: Τα συστήματα ανακυκλοφορίας θρεπτικού διαλύματος, στις υδροπονικές καλλιέργειες προσφέρουν μια καλή μέθοδο για τον έλεγχο της έκπλυσης θρεπτικών ουσιών από τα θερμοκήπια στο περιβάλλον. Ωστόσο, είναι περισσότερο ευαίσθητα στην ανάπτυξη μολύνσεων του ριζικού συστήματος και εμπεριέχουν  κίνδυνους εξάπλωσης των ασθενειών, μέσω των θρεπτικών διαλυμάτων σε όλη την καλλιέργεια. Αυτά τα μειονεκτήματα αποτελούν και το κύριο εμπόδιο υιοθέτησης αυτών των συστημάτων από την βιομηχανία. Συνεπώς,  αναγκαία είναι η απολύμανση της επανακυκλοφορίας, για την αποφυγή  μολύνσεων του ριζικού συστήματος. 
Η παρούσα διπλωματική εργασία μελετά, με πειράματα στο εργαστήριο αλλά και στο πεδίο, την απολυμαντική δράση της  υπεριώδους ακτινοβολίας UV-C (χαμηλού μήκους κύματος 100nm< λ < 280nm) στην απορροή υδροπονικών καλλιεργειών, με την εφαρμογή ή όχι φίλτρανσης του διαλύματος. Για την παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκαν δέκα δειγματοληψίες και δύο εφαρμογές της διάταξης απολύμανσης UVC στο πεδίο. Οι δειγματοληψίες έλαβαν χώρα σε τρία διαφορετικά θερμοκήπια των Νομών Χανίων και Ρεθύμνης, τα δυο καλλιεργούσαν ντομάτες σε υπόστρωμα πετροβάμβακα  (Βιράν Επισκοπή Ρεθύμνου, Επισκοπή Ρεθύμνου) και το τρίτο καλλιεργούσε αγγούρια σε σύστημα NFT (ΕΘ.Ι.ΑΓ.Ε Χανίων). Η εφαρμογή στο πεδίο πραγματοποιήθηκε στο θερμοκήπιο της Βιράν Επισκοπής Ρεθύμνου και στο θερμοκήπιο της Επισκοπής Ρεθυμνου.
Η αξιολόγηση της απολυμαντικής δράσης της UVC έγινε με βάση τρείς διαφορετικές μικροβιακές αναλύσεις (Total Coliforms, E. coli και Εντερόκοκκος). Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η απολύμανση εργαστηριακά διαφέρει από αυτή στο πεδίο. Στο εργαστήριο τα ποσοστά θανάτωσης άγγιζαν το 99,90% με 100%, για μικρούς χρόνους ακτινοβόλησης (13 και 15 δευτερολέπτων), ενώ στο πεδίο χρειάστηκαν μεγαλύτεροι χρόνοι ακτινοβόλησης (45 δευτερόλεπτα) για να φτάσουμε αυτά τα ποσοστά. Επίσης, στις εργαστηριακές δοκιμές οι υπό εξέταση μικροοργανισμοί δεν παρουσίασαν κάποια ένδειξη ανθεκτικότητας στην υπεριώδη ακτινοβολία,  ωστόσο στο πεδίο και για σχετικά μικρούς χρόνους ακτινοβόλησης (13sec, 20sec) έδειξαν να είναι ανθεκτικοί και ιδιαίτερα τα στελέχη του εντερόκοκκου. Παρόλα αυτά καταφέραμε και στις δύο περιπτώσεις (στο εργαστήριο και στο πεδίο), στους υπό μελέτη χρόνους ακτινοβόλησης, να πετύχουμε ποσοστά θανάτωσης που να εμπίπτουν στα ανώτατα επιτρεπτά μικροβιολογικά όρια για απεριόριστη άρδευση.
 

Abstract
Water reuse in hydroponic systems offer a good method for the control of the of nutrients wasted from greenhouses. However, they are more venerable to infections which may drive to the spread of diseases through the nutrients solutions to the whole cultivation. All these drawbacks are the main reasons for the low rate of water reuse in greenhouses and why we have not adopted in industry yet. As solution to the above, is disinfection of the effluent, so to inactivate the pathogenic microorganisms, and be able to reuse the effluent without the threat of cultivation infection. 
The present thesis studies the effect of UV-C radiation (low wavelength 100nm<λ<280nm) as a disinfectant in the waste liquid nutrient solution of hydroponic cultivations, both in laboratory scale and onsite, at hydroponic greenhouses. In total, then samples have been processed and two on site applications were have been carried out. The sampling took place in three different greenhouses in Crete, at the sub-prefectures of Chania and Rethymnon. Two greenhouses were located in Rethymnon (growing tomatoes on Rockwool substrate (Viran Episkopi of Rethymnon and Episkopi of Rethymnon), while the third one was located in Chania (growing cucumbers in NFT system (N.AG.RE.F, Chania)). The on site application of UV-C system in greenhouses was carried out in the greenhouses of Viran Episkopi of Rethymnon and Episkopi of Rethymnon.
The evaluation of UV-C as disinfectant was examined on three different groups of microorganisms (Total Coliforms, E. coli and Enterococcus). The results have shown that the disinfection efficiency in the laboratory was different from the one observed on site at the greenhouses. In the laboratory the death rates were nearly between 99,9% to 100% for very brief radiation time (13 and 15 seconds), whereas on the greenhouses more residence time was needed (45 seconds) to reach these death rates. Furthermore, in the laboratory tests the microorganisms which were tested did not present any resistance to the UV radiation; however, on site and for very brief radiation times (13sec, 15sec and 20sec) they proved to be resistant and especially the strains of Enterococcus. In spite of all these, we managed to achieve in the radiation times we have studied, both in the laboratory and on site, death rates which complying with the upper allowed limits for unrestricted irrigation.