Διερεύνηση της επεξεργασίας λυμάτων με μικροφύκη

Σιγανού, Αιμιλία; Siganou, Aimilia

dc.contributor.author	Σιγανού, Αιμιλία
dc.contributor.author	Siganou, Aimilia
dc.date.accessioned	2025-11-21T11:25:39Z
dc.date.available	2025-11-21T11:25:39Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/62919
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.30615
dc.rights	Default License
dc.subject	Μικροφύκη	el
dc.subject	Επεξεργασία λυμάτων	el
dc.subject	Αστικά λύματα	el
dc.subject	Τυροκομικά υγρά απόβλητα	el
dc.subject	Συστήματα καλλιέργειας μικροφυκών	el
dc.subject	Microalgae	en
dc.subject	Wastewater treatment	en
dc.subject	Municipal wastewater	en
dc.subject	Cheese whey	en
dc.subject	Microalgae cultivation systems	en
dc.title	Διερεύνηση της επεξεργασίας λυμάτων με μικροφύκη	el
dc.title	A Review of Microalgae-Based Wastewater Treatment	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Επεξεργασία λυμάτων με χρήση μικροφυκών	el
heal.classification	Υδατικοί πόροι και περιβάλλον	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2025-11-12
heal.abstract	Η παρούσα διπλωματική εργασία εξετάζει τη χρήση μικροφυκών για την επεξεργασία αστικών και τυροκομικών υγρών αποβλήτων. Στο πλαίσιο της εργασίας πραγματοποιήθηκε βιβλιογραφική ανασκόπηση εφαρμογών σε εργαστηριακή, πιλοτική και βιομηχανική κλίμακα, μέσω της οποίας καταγράφηκαν οι απαιτήσεις και οι περιορισμοί ανάπτυξης των μικροφυκών, καθώς και η ικανότητα διαφορετικών ειδών να απομακρύνουν ρύπους από λύματα ποικίλης σύστασης. Παράλληλα, αναλύθηκαν οι τεχνολογίες καλλιέργειας μικροφυκών σε ανοικτά και κλειστά συστήματα, τα λειτουργικά τους χαρακτηριστικά, τα πλεονεκτήματα και οι προκλήσεις τους. Η βιβλιογραφία υπογραμμίζει κρίσιμες παραμέτρους για την επίτευξη της ανάπτυξης των καλλιεργειών, όπως ο εμπλουτισμός με ιχνοστοιχεία, η παροχή διοξειδίου του άνθρακα, η ανάδευση και ο έλεγχος του pH. Ακόμη, αναδεικνύει ως βασική πρόκληση των συστημάτων καλλιέργειας μικροφυκών τη διαδικασία συγκομιδής και ανάκτησης της βιομάζας, που μπορεί να αντιστοιχεί έως και στο 50% του συνολικού κόστους καλλιέργειας. Έρευνες προτείνουν τη χρήση στελεχών που εκκρίνουν εξωκυτταρικές ουσίες ή νηματοειδών κυανοβακτηρίων για τη διευκόλυνση της συσσωμάτωσης και της μείωσης του αντίστοιχου κόστους. Οι συμβατικές μέθοδοι επεξεργασίας λυμάτων συνδέονται με υψηλό ενεργειακό και περιβαλλοντικό αποτύπωμα, λόγω της ανάγκης για έντονο αερισμό και των εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Παράλληλα, παρουσιάζουν περιορισμένη αποτελεσματικότητα στην ανάκτηση θρεπτικών στοιχείων και στην απομάκρυνση αναδυόμενων ρύπων. Σε αυτό το πλαίσιο, τα μικροφύκη αναδεικνύονται ως μια λύση βασισμένη στη φύση, ικανή να δεσμεύει διοξείδιο του άνθρακα, οργανικές ενώσεις και θρεπτικά στοιχεία, προσφέροντας μια τεχνολογία συμβατή με τις αρχές της κυκλικής οικονομίας. Συνολικά, η εργασία κατέδειξε τα μικροφύκη ως μια φιλική προς το περιβάλλον, βιώσιμη τεχνολογία επεξεργασίας λυμάτων. Η καλλιέργεια μικροφυκών στα λύματα επιτυγχάνει διττό όφελος: αφενός συμβάλλει στην απομάκρυνση ρύπων και αφετέρου οδηγεί στην παραγωγή βιομάζας, η οποία μπορεί να μετατραπεί σε προϊόντα υψηλής προστιθέμενης αξίας, όπως βιοκαύσιμα, εδαφοβελτιωτικά και ζωοτροφές. Η εμπορική αξιοποίηση της βιομάζας δύναται να αντισταθμίσει μέρος του συνολικού κόστους του συστήματος καλλιέργειας. Ωστόσο, παρά τα πλεονεκτήματά τους, τα συστήματα μικροφυκών δεν αντικαθιστούν τις συμβατικές μεθόδους επεξεργασίας, αλλά μπορούν να λειτουργήσουν συμπληρωματικά, μειώνοντας το ενεργειακό και περιβαλλοντικό κόστος της επεξεργασίας λυμάτων.	el
heal.abstract	The present thesis investigates the use of microalgae for the treatment of municipal and cheese-whey wastewater. A literature review of laboratory, pilot, and full-scale applications was conducted, documenting the growth requirements and limitations, and the ability of different species to remove pollutants from wastewater of varying composition. In parallel, open and closed cultivation systems were analyzed with regard to their operational characteristics, advantages, and limitations. The literature highlights several critical parameters for successful cultivation, including trace element supplementation, carbon dioxide supply, mixing and pH control. In addition, it identifies biomass harvesting and recovery as major challenges, accounting for up to 50% of total cultivation costs. Research approaches, such as the use of exopolysaccharide-secreting strains or filamentous cyanobacteria, have been proposed to facilitate aggregation and reduce the associated costs. Conventional wastewater treatment methods are associated with high energy demand and environmental impact due to the need for intensive aeration and the release of greenhouse gases, while showing limited efficiency in nutrient recovery and removal of emerging pollutants. Within this context, microalgae emerge as a nature-based solution, capable of capturing carbon dioxide, organic compounds, and nutrients, offering a technology aligned with the principles of circular economy. Overall, this study demonstrates that microalgae represent an environmentally friendly technology for wastewater treatment. Microalgae cultivation in wastewater provides dual benefits: it enables pollutant removal while producing biomass that can be utilized for high-value products such as biofuels, biofertilizers, and animal feed. The commercial valorisation of the harvested biomass can offset part of the expenses. Despite the advantages, microalgal cultivation systems cannot replace conventional methods but can operate as a complementary approach, contributing to the reduction of both economic and environmental impacts.	en
heal.advisorName	Μαλαμής, Συμεών-Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Μαλαμής, Συμεών-Αλέξανδρος	el
heal.committeeMemberName	Ευστρατιάδης, Ανδρέας	el
heal.committeeMemberName	Νουτσόπουλος, Κωνσταντίνος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Πολιτικών Μηχανικών. Τομέας Υδατικών Πόρων και Περιβάλλοντος	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	201 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false