Ημερολόγιο Εκδηλώσεων

Περιγραφή:
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Σχολή Μηχανικών Ορυκτών Πόρων - ΠΜΣ Γεωτεχνολογία και Περιβάλλον Εξεταζόμενος μεταπτυχιακός φοιτητής: Στυλιανός Δερμιτζάκης Θέμα Μεταπτυχιακής Εργασίας: «Παραγωγή τροποποιημένων εξανθρακωμάτων από αγροτικά υπολείμματα της Κρήτης και μελέτη προσρόφησης μολύβδου (Pb+2)» Τριμελής Εξεταστική Επιτροπή: Καθ. Βάμβουκα Δέσποινα (επιβλέπουσα) Καθ. Κομνίτσας Κωνσταντίνος Επ. Καθ. Πεντάρη Δέσποινα Περίληψη Στο πλαίσιο της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής, μελετήθηκε η παραγωγή βιοεξανθρακωμάτων, μέσω πυρόλυσης αγροτικών υπολειμμάτων και βιομηχανικών αποβλήτων, με σκοπό τη χρήση τους για τη δέσμευση μολύβδου (Pb2+) και την περαιτέρω διερεύνηση ως προς την καταλληλότητα τους για ενεργειακές και περιβαλλοντικές εφαρμογές. Η επιλογή των δειγμάτων έγινε με γνώμονα την αφθονία τους σε περιφερειακό και σε εθνικό επίπεδο, καθώς και στην έλλειψη δεδομένων σε ευρύτερη κλίμακα. Σε πρώτη φάση μελετήθηκε η επίδραση της θερμοκρασίας πυρόλυσης και ο χρόνος παραμονής των αγροτικών υπολειμμάτων στον φούρνο πυρόλυσης, ως προς την απόδοσή τους σε βιοεξανθράκωμα, βϊοέλαιο και βϊοαέριο. Ακολούθως, έλαβαν χώρα μετρήσεις για τον προσδιορισμό βασικών φυσικών και χημικών χαρακτηριστικών των βιοεξανθρακωμάτων, όπως μέτρηση της ειδικής επιφάνειας, του pH και της ηλεκτρικής αγωγιμότητας, στοιχειακή ανάλυση, μέτρηση της Ανώτερης Θερμογόνου Δύναμης (ΑΘΔ), καθώς και χημική ανάλυση για τον προσδιορισμό των κύριων στοιχείων και των ιχνοστοιχείων της τέφρας. Τα αποτελέσματα που εξήχθησαν από την προσεγγιστική και στοιχειακή ανάλυση των υπό εξέταση δειγμάτων κατέδειξαν ότι: α) αύξηση της θερμοκρασίας πυρόλυσης από τους 400οC στους 650οC, οδηγεί σε μείωση της απόδοσης παραγωγής βιοεξανθράκωματος (μεγαλύτερη απόδοση βιοεξανθρακώματος παρατηρήθηκε για τα ζωικά απόβλητα CF στους 400 οC), β) το εξανθράκωμα εμπλουτίστηκε σε τέφρα μειώνοντας την περιεκτικότητα του σε μόνιμο άνθρακα με την αύξηση της θερμοκρασίας πυρόλυσης, γ) οι συγκεντρώσεις των βαρέων μετάλλων ήταν ιδιαίτερα χαμηλές για όλα τα δείγματα, χωρίς να υπερβαίνουν τα όρια όπως αυτά ορίζονται από τα νομοθετικά πλαίσια, δ) παρατηρήθηκαν υψηλές τιμές pH και ικανοποιητικές περιεκτικότητες σε θρεπτικά συστατικά, ιδιαίτερα στις ξυλώδεις βιομάζες. Το δεύτερο στάδιο της εργασίας περιελάμβανε την τροποποίηση δύο εκ των βιομαζών με προσθήκη K2CO3 και την μελέτη αυτών ως προσροφητικά μέσα για την απομάκρυνση του μολύβδου (Pb2+) από υδατικά διαλύματα. Από τα αποτελέσματα που προέκυψαν παρατηρήθηκαν μεγάλες διαφορές στις αποδόσεις πυρόλυσης που έφθαναν και το 22,7% (μέγιστη απόδοση εμποτισμένου με K2CO3 βιοεξανθράκωμα κλαδοδεμάτων ελιάς 58,1%), σε σύγκριση με τα αντίστοιχα μη-τροποποιημένα. Εν συνεχεία, μετρήθηκαν τα φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά των τροποποιημένων βιοεξανθρακωμάτων, κατά τον ίδιο τρόπο όπως και των αρχικών. Η διερεύνηση της προσροφητικής ικανότητας του μολύβδου και του μηχανισμού προσρόφησης έγινε με κινητικά πειράματα και πειράματα ισορροπίας. Τα πειραματικά δεδομένα των κινητικών πειραμάτων συγκρίθηκαν με τα κινητικά μοντέλα ψευδο-πρώτης και ψευδο-δεύτερης τάξης. Τα πειραματικά δεδομένα των ισόθερμων συγκρίθηκαν με τα μοντέλα των Freundlich και Langmuir στη γραμμική τους μορφή. Η τροποποίηση των βιοεξανθρακωμάτων είχε σαν αποτέλεσμα να ενισχύσει σημαντικά την προσροφητική τους ικανότητα έναντι του Pb2+ (με τα ποσοστά απομάκρυνσης σε πολλές περιπτώσεις να ξεπερνούν το 98%,π.χ.ζωικά απόβλητα CF).