عنوان پایاننامه
بررسی اثر پلاسمای سرد بر حذف میکرو ارگانیسم های هوا
- رشته تحصیلی
- مهندسی شیمی-کاتالیست
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس یک فنی شماره ثبت: 1585.
- تاریخ دفاع
- ۰۱ بهمن ۱۳۹۳
- دانشجو
- فاطمه حیدری
- استاد راهنما
- جواد حامدی, یداله مرتضوی
- چکیده
- میکروارگانیزم¬ها به وفور در اتمسفر موجودند و در صورتی که حذف نشوند، می¬توانند باعث بیماری شوند. تا کنون روش¬هایی همانند استریل کردن حرارتی، عملیات با تشعشات فرابنفش و گاما، عملیات استریل کردن شیمیایی، استفاده از فیلترها و... برای حذف میکروارگانیزم¬ها به کار رفته¬اند؛ اما این روش¬ها اغلب هزینه¬بر، زمان¬بر، ناکارآمد، همراه با مصرف انرژی بالا، دارای اثرات مخرب روی سلامتی انسان و محیط زیست و... می¬باشند. یکی از روش¬های جدید برای استریل کردن، استفاده از پلاسماهای سرد اتمسفری می¬باشد. در این پژوهش، حذف میکروازگانیزم¬های هوا در محیط تخلیه پلاسمای سرد کرونای منفی سوزن- صفحه، بررسی شده است. از مکانیسم¬های احتمالی از بین رفتن میکروارگانیزم¬ها تحت پلاسما، وجود ذرات باردار و رادیکال¬های آزاد می¬باشند که از طریق تاثیر روی دیواره سلولی باعث از بین رفتن میکروارگانیزم و در نهایت استریل کردن می¬شوند. با تنظیم دبی هوا روی ml/min 400، ایروسول میکروبی ایجاد شده توسط دستگاه رطوبت ساز، از درون راکتور تخلیه پلاسما عبور داده شد و توسط یک فیلتر جمع¬آوری شد. یک نمونه کنترل نیز به منظور بررسی حذف میکروارگانیزم¬ها بر روی فیلتر دیگری نمونه¬گیری شد. فیلترها کشت داده شدند و تعداد کلونی¬ها شمارش شد. با تغییر پارامترهای مختلف پلاسما، بازده حذف میکروارگانیزم¬ها مورد بررسی قرار گرفت. با کاهش فاصله دو الکترود، درصد حذف میکروارگانیزم¬ها افزایش یافت، به طوری که در فاصله mm 5 در شدت انرژی J/lit 120، درصد حذف برای میکروارگانیزم¬های Micrococcus luteus، B. subtilis و P. aeruginosa به ترتیب برابر 100%، 91%، 65% می¬باشد. همچنین با کاهش مقاومت و افزایش جریان، بازده میکروب کشی افزایش یافت. همچنین مشخص شد که با افزایش شدت انرژی سیستم، مقدار بازده حذف میکروارگانیزم¬ها افزایش می¬یابد. در نهایت با استفاده از تغییر پارامترهای مختلف، مشخص شد که با استفاده از پلاسمای کرونا، می¬توان میکروارگانیزم¬های هوا را با بازده بسیار بالا حذف نمود.
- Abstract
- Microorganisms are abundantly found in the atmosphere and if they cannot be eliminated, could cause severe human disease. The most commonly and relatively old sterilization technics such as thermal sterilization, ultraviolet and gamma rays treatment, chemical treatment, filteration are expensive, time consuming and inefficient. Therefore, the shortcomings and limitations of these methods have motivated the search for novel sterilization methods. The use of cold atmospheric plasma system is a relatively new alternative for sterilization purposes. In this research, elimination of air microorganisms under needle-to-plate cold corona plasma is investigated. Probable mechanisms of microorganism disinfection under plasma treatment are existence of charged particles and free radicals, that affect cell wall, leading to death of microorganism and sterilization. By manipulation of the air flow rate of 400 ml/min, microbial aerosol was generated by humidifier, passed through plasma discharge reactor and was collected on a filter. In order to investigate elimination of microorganisms, a control sample was collected on a separate filter. Filters were cultivated and colonies were numerated. By changing plasma parameters, germicidal efficiency was investigated. By decreasing distance of two electrodes, germicidal efficiency increased, to the electrodes distance of 5mm and energy intensity of 120 J/lit, germicidal efficiency of Micrococcus luteus, B. subtilis and P. aeruginosa were 100%, 91% and 65%, respectively. Furthermore, By decreasing resistance, increasing current and increasing energy intensity of system, germicidal efficiency increased. Our study indicated that corona discharge plasma might be considered as a promising technique in elimination of air microorganisms.