Διπλωματικές Εργασίες

Μόνιμο URI για αυτήν τη συλλογήhttps://dspace.library.tuc.gr/handle/123456789/138

Νέα

Περιηγούμαι

Τώρα δείχνει 1 - 20 από 75

H “Μικροβιακή Οικία” ως ένα αυτόνομο κυκλικό οικοσύστημα
(Technical University of Crete, 2014) Tsiligiridis Stavros; Τσιλιγκιριδης Σταυρος; Venieri Danai; Βενιερη Δαναη; Diamantopoulos Evaggelos; Διαμαντοπουλος Ευαγγελος; Tsoutsos Theocharis; Τσουτσος Θεοχαρης
«Μικροβιακή οικία, ένα αυτόνομο κυκλικό οικοσύστημα» Η δημιουργία ενός κυκλικού οικοσυστήματος σε μια οικία καθιστά εφικτή την διαχείριση πόρων σε ποικίλες καθημερινές οικιακές διεργασίες. Μια πρακτική όπου σχεδόν κάθε "έξοδος" μιας διεργασίας (στερεά και υγρά απόβλητα) αποτελεί "είσοδο" κάποιας άλλης. Μια άλλη οπτική της μέχρι τώρα λειτουργίας του χώρου και του τρόπου όπου ζούμε, που αξιοποιεί τις ανεξάντλητες εφαρμογές της βιολογίας ώστε οι έννοιες ανακύκλωση, επεξεργασία, διύλιση, να αποκτήσουν καθημερινές και εύκολες πρακτικές.
Modelling of hydrologic and geochemical response of Keritis River basin using the SWAT model
(Technical University of Crete, 2014) Aldakos Theodoros; Αλδακος Θεοδωρος; Nikolaidis Nikolaos; Νικολαιδης Νικολαος; Tzoraki Ourania; Τζωρακη Ουρανια; Karatzas Giorgos; Καρατζας Γιωργος
Η περιοχή μελέτης της διπλωματικής εργασίας είναι η λεκάνη απορροής του ποταμού Κερίτη, η οποία βρίσκεται στο Νομό Χανίων, στη νήσο Κρήτη και έχει επιφάνεια 180 km2. Η συγκεκριμένη περιοχή έχει μελετηθεί αρκετά κατά το παρελθόν, εξαιτίας της μεγάλης σημασίας των υδατικών ποσοτήτων που εκφορτίζονται από τις υπάρχουσες πηγές, καθώς και λόγω των γεωργικών και κτηνοτροφικών δραστηριοτήτων. Στην παρούσα εργασία γίνεται προσπάθεια μοντελοποίησης της υδρολογικής απόκρισης και γεωχημείας (νιτρικά) της λεκάνης απορροής με συνδυασμό του μοντέλου SWAT (Soil Water Assessment Tool) σε περιβάλλον GIS και του καρστικού μοντέλου δύο ταμιευτήρων (Nikolaidis et al., 2013). Στην αρχή της εργασίας παρατίθενται κάποιες πληροφορίες για την περιοχή μελέτης, αναφορικά με την υδρολογία, τη γεωλογία, τα κλιματολογικά στοιχεία, τις χρήσεις γης και τα εδάφη που αποτελούν τη λεκάνη. Ακολούθως, παρουσιάζονται τα δεδομένα εισόδου τα οποία είναι απαραίτητα για τη λειτουργία του συνδυαστικού μοντέλου (μετεωρολογικά, δεδομένα, παροχής, υδραυλικών απολήψεων, νιτρικά και δεδομένα γεωργίας – κτηνοτροφίας). Έπονται τα αποτελέσματα της μοντελοποίησης της υδρολογίας και γεωχημείας. Σχετικά με την υδρολογία, πραγματοποιείται μοντελοποίηση των υδάτων των πηγών Αγιάς (βαθμονόμηση για το χρονικό διάστημα 1978 – 1985), των πηγών Μεσκλών (βαθμονόμηση 1978 – 1985 και επαλήθευση 2000 – 2005) και μοντελοποίηση της επιφανειακής απορροής (βαθμονόμηση 2012 – 2013). Αναφορικά με τη γεωχημεία, γίνεται μοντελοποίηση των νιτρικών στις πηγές Αγιάς και Μεσκλών (λίγα δεδομένα πεδίου) και μοντελοποίηση των νιτρικών στα επιφανειακά ύδατα (βαθμονόμηση 2012 – 2013). Τα αποτελέσματα της μοντελοποίησης υποδεικνύουν ότι το συνδυαστικό μοντέλο μπορεί να προσομοιώσει ικανοποιητικά την υδρολογία της λεκάνης.Η αποτελεσματικότητα του μοντέλου ελέγχθηκε με χρήση συγκριτικών γραφικών παραστάσεων και στατιστικών δεικτών (RMSE, RSR, NSE, PBIAS). Τελικά, το συνδυαστικό μοντέλο (μοντέλο SWAT και καρστικό μοντέλο ρηχού και βαθέος ταμιευτήρα) αποδεικνύεται ένα αξιόπιστο επιστημονικό εργαλείο για τη μοντελοποίηση της υδρολογίας και γεωχημείας της λεκάνης απορροής του ποταμού Κερίτη.
Αξιολόγηση βιωσιμότητας μονάδας παραγωγής βιοκαυσίμων από χρησιμοποιημένα μαγειρικά έλαια
(Technical University of Crete, 2015) Papastavrou Stavroula; Παπασταυρου Σταυρουλα; Tsoutsos Theocharis; Τσουτσος Θεοχαρης; Gikas Petros; Γκικας Πετρος; Maria Efpraxia; Μαρια Ευπραξια
Λόγω της αυξανόμενης χρήσης και της έντονα μεταβαλλόμενης τιμής του πετρελαίου σε συνδυασμό με τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της χρήσης των ορυκτών καυσίμων, κερδίζει έδαφος η έρευνα για τα εναλλακτικά καύσιμα. Το βιοντίζελ παράγεται είτε από την μετεστεροποίηση τριγλυκεριδίων είτε από την εστεροποίηση ελεύθερων λιπαρών οξέων με αλκοόλη (κυρίως μεθανόλη). Είναι ένα δημοφιλές εναλλακτικό καύσιμο που μπορεί να αντικαταστήσει τα ορυκτά καύσιμα. Τα κύρια πλεονεκτήματα του βιοντίζελ είναι οι κοινές ιδιότητες και απόδοση του με το συμβατικό ντίζελ. Η ανάγκη της Ευρώπης για ενεργειακή ασφάλεια και απεξάρτηση από τα καύσιμα, σε συνδυασμό με το πρωτόκολλο του Κιότο το οποίο αποτελεί έναν «οδικό χάρτη», στον οποίο περιλαμβάνονται τα απαραίτητα βήματα για τη μακροπρόθεσμη αντιμετώπιση της αλλαγής κλίματος που προκαλείται λόγω της αύξησης των ανθρωπογενών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, η αξιοποίηση των απόβλητων τηγανελαίων ως πρώτη ύλη για την παραγωγή βιοκαυσίμων αποτελεί μια πρακτική που μπορεί να πετύχει ταυτόχρονα την ορθολογιστική διαχείριση ενός υγρού αποβλήτου αλλά και την ταυτόχρονη παραγωγή ενός ανανεώσιμου καυσίμου. Κατά προσέγγιση 20.000 m3 φυτικών εδώδιμων λαδιών χρησιμοποιούνται κάθε χρόνο στην Κύπρο. • 10.000 m3 σε εμπορικές δραστηριότητες. • 30% υπολείμματα – 3.000 m3 ως επί το πλείστον συλλέγονται. • 10.000 m3 στα σπίτια με 60 – 70% (7.000 m3) υπόλειμμα. Άρα περί τα 8.000 m3 καταλήγουν στο περιβάλλον: σηπτικοί, κεντρικά αποχετευτικά – σταθμοί επεξεργασίας, χωματερές. Οι ανάγκες της Κύπρου σε βιοντίζελ με 5% στα καύσιμα, ανέρχεται στα 15.000 m3/έτος. Μικρό ποσοστό της ποσότητας αυτής παράγεται εντός του νησιού, ενώ το υπόλοιπο εισάγεται από τρίτες χώρες. Η οικονομική βιωσιμότητα μονάδων επεξεργασίας απόβλητων τηγανελαίων για την παραγωγή βιοντίζελ επηρεάζεται κυρίως από τη δυνατότητα εξασφάλισης της απαραίτητης πρώτης ύλης στους σταθμούς επεξεργασίας. Αυτό προϋποθέτει την ύπαρξη ολοκληρωμένων συστημάτων συλλογής απόβλητων τηγανελαίων από τις διάφορες πηγές όπως εστιατόρια, κατοικίες, επιχειρήσεις, νοσοκομεία κλπ, αλλά και την ύπαρξη του απαραίτητου νομικού πλαισίου. Σε πολλές περιπτώσεις, για την ενθάρρυνση τόσο της συλλογής όσο και της επεξεργασίας των απόβλητων τηγανελαίων για παραγωγή βιοντίζελ, δίνονται κίνητρα όπως επιδοτήσεις, επιχορηγήσεις, αντίτιμα σε είδος κ.α. Στην παρούσα εργασία έχει επιλεγεί η δημιουργία ενός υπολογιστικού εργαλείου λήψης αποφάσεων σε μορφή excel με το οποίο μελετήθηκαν διάφορα σενάρια ολοκληρωμένης διαχείρισης τηγανελαίων.
Αξιολόγηση μονάδων φωτοβολταϊκής ηλεκτροπαραγωγής στην Κρήτη με βάση το ανηγμένο κόστος – Ισοτιμία στο δίκτυο
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2014) Papathanasiou Grigorios; Παπαθανασιου Γρηγοριος; Tsoutsos Theocharis; Τσουτσος Θεοχαρης; Maria Efpraxia; Μαρια Ευπραξια; Kalaitzakis Kostas; Καλαϊτζακης Κωστας
Κατά τα προσεχή έτη, η εγκατεστημένη ισχύς των φωτοβολταϊκών (ΦΒ) αναμένεται να αυξηθεί περαιτέρω μέσω των συστημάτων ενεργειακού συμψηφισμού (net metering). Εν τούτοις, συχνά εγείρονται ερωτηματικά σε σχέση με την ανταγωνιστικότητα της φωτοβολταϊκής ηλεκτροπαραγωγής σε σχέση με το υπάρχον σύστημα (κυρίως από συμβατικές πηγές ενέργειας). Στόχος της συγκεκριμένης ερευνητικής εργασίας είναι η ανάλυση και η αξιολόγηση των ΦΒ μονάδων ηλεκτροπαραγωγής στην Κρήτη με στόχο τη βιώσιμη ανάπτυξη του τομέα των ΦΒ, λαμβάνοντας υπόψη και την επίδραση στο υπάρχον δίκτυο από τη λειτουργία των ΦΒ πάνω σε αυτό. Η αξιολόγηση αυτή γίνεται αξιοποιώντας τη μέθοδο υπολογισμού του ανηγμένου κόστους παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας – ΑΚΗΕ - (Levelized Cost Of Electricity). Στην έρευνα αυτή αναλύονται διάφορες οικονομικές παράμετροι καθώς και σχετιζόμενες με το δίκτυο μεταφοράς και διανομής. Σκοπός, με τη βοήθεια της ανάλυσης είναι ο ποσοτικός προσδιορισμός της ισοτιμίας στο δίκτυο καθώς και ο υπολογισμός της ωφέλειας από τις επενδύσεις στον τομέα των ΦΒ στην Κρήτη. Με τον όρο "ισοτιμία" προσδιορίζεται η ανταγωνιστικότητα των ΦΒ συστημάτων παραγωγής σε σχέση με άλλες πηγές ηλεκτρικής ενέργειας, προκειμένου να διασφαλιστεί η εύρυθμη ανάπτυξη του κλάδου μέσω της δημιουργίας πλαισίου ανάπτυξης προσδιοριζόμενου από την αμφίδρομη ωφέλεια που προκύπτει (Παραγωγοί-Δίκτυο). Στο τέλος της έρευνας δημιουργούνται σενάρια που θα αξιολογούν τα ΦΒ συστήματα σε διαφορετικές περιπτώσεις πάνω στο δίκτυο καθώς και εναλλακτικές πολιτικές που μπορούν να χαραχθούν για τη βιώσιμη ανάπτυξή τους.
Αξιοποίηση της ηλιακής ακτινοβολίας στην απολύμανση παθογόνων μικροοργανισμών με ετερογενή φωτοκατάλυση
(Technical University of Crete, 2014) Katsikis Nikolaos; Κατσικης Νικολαος; Venieri Danai; Βενιερη Δαναη; Velegraki Theodora; Βελεγρακη Θεοδωρα; Diamantopoulos Evaggelos; Διαμαντοπουλος Ευαγγελος
Η τάση των τελευταίων ετών για εναλλακτικούς τρόπους απολύμανσης υδατικών λυμάτων έχει φέρει στο προσκήνιο νέες μεθόδους απολύμανσης φιλικές προς το περιβάλλον, μια εκ των οποίων είναι η φωτοκατάλυση η οποία ανήκει στις λεγόμενες «Προχωρημένες Οξειδωτικές Μεθόδους Αντιρρύπανσης» (ΠΟΜΑ). Με τον όρο αυτό εννοούνται εκείνες οι τεχνολογίες η αποτελεσματικότητα των οποίων στηρίζεται στην παραγωγή ριζών υδροξυλίου (ΟΗ.), ιδιαίτερα δραστικών οξειδωτικών μέσων. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκε το φαινόμενο της ετερογενούς φωτοκατάλυσης ως μέσο απολύμανσης παθογόνων μικροοργανισμών αξιοποιώντας την ηλιακή ακτινοβολία. Οι μικροοργανισμοί που εξετάσθηκαν ήταν τα παθογόνα βακτήρια Pseudomonas aeruginosa και Klebsiella pneumonia, ενώ ο καταλύτης που χρησιμοποιήθηκε ήταν το Διοξειδίου του Τιτανίου TiO2. Έγιναν έξι σειρές πειραμάτων με την κάθε σειρά να περιλαμβάνει δύο πειράματα, ένα για τον κάθε μικροοργανισμό. Αρχικά τα πειράματα έγιναν σε αποστειρωμένες συνθήκες και διαφορετικές συγκεντρώσεις μικροοργανισμών και φωτοκαταλύτη. Παρόλο που η ηλιακή ακτινοβολία δεν ήταν πάντα σε υψηλά επίπεδα τα αποτελέσματα ήταν εκπληκτικά με το μικροβιακό φορτίο να εκμηδενίζεται σε όλα τα πειράματα. Η ετερογενής φωτοκατάληση, αν και αντιμετωπίζοντας κάποιες δυσκολίες, έδειξε επίσης την απολυμαντική της δράση για τους υπό εξέταση μικροοργανισμούς και σε μη αποστειρωμένες συνθήκες όταν χρησιμοποιήθηκε νερό βρύσης και λύμα προερχόμενο από δευτεροβάθμια δεξαμενή καθίζησης ως υδάτινη μήτρα. Εξαιτίας της μεταβαλλόμενης ηλιακής ακτινοβολίας από πείραμα σε πείραμα δεν βγήκε κάποιο ασφαλές πόρισμα για το ποιός μικροοργανισμός είναι πιο ανθεκτικός στην φωτοκατάλυση, πέραν του ότι και οι δύο είναι αρκετά πολύπλοκοι είτε στον πολλαπλασιασμό είτε στην θανάτωση τους και χρήζουν ιδιαίτερης εργαστηριακής μεταχείρισης. Από την άλλη μεριά η φωτοκατάλυση έδειξε να μπορεί να δώσει σπουδαία αποτελέσματα για διάφορες τιμές της ηλιακής ακτινοβολίας ακόμα και μέσα στην Νοέμβριο. Η θετική άποψη που αναπτύσσεται για την ετερογενή φωτοκατάλυση μέσα από την παρούσα διπλωματική δεν φαίνεται δυστυχώς να είναι και καθολική καθώς πολλοί επιστήμονες κρατούν επιφυλακτική ακόμα στάση απέναντι στην αξιοπιστία της μεθόδου και στην ικανότητα της να εφαρμοστεί επιτυχώς σε απολυμαντικά έργα μεγάλης κλίμακας. Παράλληλα με τα πειράματα της φωτοκατάλυσης, έγινε μια μικρή μεμονωμένη έρευνα για τα parabens και συγκεκριμένα του methylparaben, ενός συντηρητικού, η οποία μέσα από δύο πειράματα που έγιαναν έδειξε ότι το methylparaben δεν είναι τοξικό για την P.aeruginosa και την K.pneumonia.
Αποδόμηση βαρέων υδρογονανθράκων από διαρροές μαζούτ στη θαλάσσια περιοχή Κερατσινίου
(Technical University of Crete, 2015) Spyridaki Eleni; Σπυριδακη Ελενη; Kalogerakis Nikos; Καλογερακης Νικος; Pasadakis Nikos; Πασαδακης Νικος; Nikolopoulou Maria; Νικολοπουλου Μαρια
Παγκόσμιας διάστασης περιβαλλοντικό πρόβλημα αποτελούν οι διαρροές του πετρελαίου στο περιβάλλον και κυρίως στο θαλάσσιο χώρο. Η σημασία να υπάρχει το βέλτιστο αποτέλεσμα στις μεθόδους αντιμετώπισης αυτού του περιβαλλοντικού προβλήματος είναι μεγάλη. Το εργαστηριακό πείραμα που αναλύεται στην παρούσα διπλωματική εργασία αφορά τη διερεύνηση της αποδόμησης βαρέων υδρογονανθράκων από διαρροές μαζούτ στη θαλάσσια περιοχή του Κερατσινίου. Από το 1960 και έπειτα οι διαρροές πετρελαίου από το εργοστάσιο είχαν προκαλέσει ανεπανόρθωτες καταστροφές, κυρίως, στην υγεία των κατοίκων της ευρύτερης περιοχής, όπως και στο φυσικό περιβάλλον. Το λιμανάκι του Αγίου Νικολάου, Κερατσινίου αποτελούσε τόπο αναψυχής, αλλά και οικονομικής παροχής μέσω της αλιείας. Τη δεκαετία του ’80, μετά από επίμονους αγώνες των κατοίκων της περιοχής, το εργοστάσιο της ΔΕΗ στο Κερατσίνι διέκοψε τη λειτουργία του. Τα 3 διαφορετικά δείγματα που μελετήσαμε περιέχουν πετρέλαιο τύπου μαζούτ που συλλέχθηκε από την ΔΕΗ στο Κερατσίνι (Αθήνα, Ελλάδα). Η μέθοδος που χρησιμοποιήθηκε εξετάζει τη μικροβιακή δραστηριότητα με την Ανάλυση του πιο Πιθανού Αριθμού (Most Probable Number) και ποσοτικοποιεί την απομάκρυνση των κορεσμένων υδρογονανθράκων και των αρωματικών υδρογονανθράκων (PAHs) με τη χρήση GC-MS. Τεχνητά γηρασμένο σύμφωνα με το πρότυπο ASTMD86 (Standard Test Method for Distillation of Petroleum Product) ήταν το πετρέλαιο που χρησιμοποιήθηκε για τις πειραματικές δοκιμές. Κάποια βασικά χαρακτηριστικά του πειράματος: Το πετρέλαιο που μελετάμε είναι τύπου μαζούτ από διαρροές στη ΔΕΗ στο Κερατσίνι. Επιλέξαμε ένα ελαφρύ ιρανικό αργό πετρέλαιο για τις πειραματικές δοκιμές. Οι δειγματοληψίες για τις μικροβιολογικές αναλύσεις πραγματοποιούνταν σε εβδομαδιαίο επίπεδο και έπειτα ακολουθούσε η προετοιμασία των δειγμάτων για τις χημικές αναλύσεις. Η εκτίμηση της αποτελεσματικότητας στηρίχτηκε στις αλλαγές της συγκέντρωσης των αλκανίων, των ισοπρενοειδών και των επιλεγμένων αρωματικών συστατικών του πετρελαίου κανονικοποιημένες ως προς ένα βιοδείκτη. Ο βιοδείκτης που επιλέξαμε ήταν το χοπάνιο. Η Βιοδιέγερση (biostimulation) χρησιμοποιήθηκε ως μέθοδος βιοεξυγίανσης.
Απομάκρυνση τοξικών μετάλλων (Cd,Ni,Zn) από υπόγειο υδροφορέα με χρήση κόμποστ και ζεολίθου - εφαρμογή σε μικρής κλίμακας δεξαμενές
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2015) Ziata Efstathia; Ζιατα Ευσταθια; Gidarakos Evaggelos; Γιδαρακος Ευαγγελος; Diamantopoulos Evaggelos; Διαμαντοπουλος Ευαγγελος; Xekoukoulotakis Nikos; Ξεκουκουλωτακης Νικος
Η ρύπανση του εδάφους και των υπογείων υδάτων αποτελεί ένα μείζον περιβαλλοντικό πρόβλημα. Τα τελευταία χρόνια πολλές μέθοδοι εξυγίανσης εφαρμόστηκαν στους ρυπασμένους υδροφορείς χωρίς να επιτυγχάνονται πάντα τα επιθυμητά αποτελέσματα έχοντας υψηλό κόστος κατασκευής και εργασίας. Τη λύση στο πρόβλημα ήρθε να δώσει μια καινοτόμος τεχνολογία, τα ενεργά αντιδρώντα φράγματα, η οποία βασίζεται στην παθητική εξυγίανση του υπόγειου ύδατος, μέσω της αλληλεπίδρασης με το εκάστοτε αντιδρών υλικό. Στην παρούσα διπλωματική εργασία μελετήθηκε η δυνατότητα χρήσης του κόμποστ και του ζεολίθου ως πληρωτικά υλικά σε εφαρμογές ενεργών αντιδρώντων φραγμάτων για την απομάκρυνση τοξικών μετάλλων από υπόγειους υδροφορείς. Τα τοξικά μέταλλα που μελετήθηκαν επιλέχθηκαν με κριτήριο την επικινδυνότητα και την συχνότητα εμφάνισης τους σε υψηλές συγκεντρώσεις και αυτά είναι το κάδμιο (Cd), το νικέλιο (Ni) και ο ψευδάργυρος (Ζn). Έλαβε χώρα προσομοίωση ενός συγκεκριμένου υπόγειου υδροφορέα ρυπασμένου από τα παραπάνω τοξικά μέταλλα. Το πείραμα διεξήχθη σε πιλοτική δεξαμενή υπό κλίση, κατασκευασμένη από plexiglass, με διαδοχή στρωμάτων που αντιστοιχεί σε αυτήν που συναντάται στο υπέδαφος με στόχο να αναπαρασταθεί όσο το δυνατόν καλύτερα η υπόγεια ροή. Στα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν μελετήθηκε η επίδραση της αρχικής συγκέντρωσης, η ταυτόχρονη χρήση του κόμποστ και του ζεολίθου σε σειρά, η επίδραση της κλίσης των στρωμάτων και η εκρόφηση των μετάλλων για επαναχρησιμοποίηση του υλικού. Επίσης, εξετάστηκε και η απόδοση της δεξαμενής στην εξυγίανση πραγματικών δειγμάτων από υπόγεια ύδατα διυλιστηρίου. Από τα αποτελέσματα των πειραμάτων διαπιστώθηκε ότι και τα δύο υλικά έχουν υψηλά ποσοστά απομάκρυνσης μετάλλων από την υδατική φάση και συγκρίνοντας τα παρατηρείται ότι υψηλότερο ποσοστό δέσμευσης μετάλλων έχει το κόμποστ. Το μέταλλο που απομακρύνεται σε μεγαλύτερο ποσοστό από την υδατική φάση είναι το κάδμιο. Η απομάκρυνση των μετάλλων ανέρχεται σε ποσοστό 98-99% υπό τις παρούσες συνθήκες. Τέλος, εφαρμόστηκε πραγματικό δείγμα υπόγειου υδροφορέα διυλιστηρίου και έλαβε χώρα προσομοίωση με μαθηματικά μοντέλα συνεχούς ροής.
Απομάκρυνση τοξικών μετάλλων από ρυπασμένα εδάφη χρήσει εδαφικής πλύσης με τρυγικό οξύ
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2015) Barota Triantafyllia; Μπαρωτα Τριανταφυλλια; Gidarakos Evaggelos; Γιδαρακος Ευαγγελος; Diamantopoulos Evaggelos; Διαμαντοπουλος Ευαγγελος; Xekoukoulotakis Nikos; Ξεκουκουλωτακης Νικος
Στην παρούσα εργασία, εξετάστηκε η απομάκρυνση τοξικών μετάλλων από ρυπασμένο έδαφος, με τη μέθοδο της εδαφικής πλύσης. Τα μέταλλα που εξετάστηκαν ήταν ο χαλκός, ο ψευδάργυρος και ο μόλυβδος. Για τη διεξαγωγή των πειραμάτων συλλέχθηκε ως δείγμα, ίζημα εδάφους από τον Βορειοδυτικό άξονα του κόλπου της Ελευσίνας. Η επεξεργασία του εδάφους έγινε χρησιμοποιώντας για διάλυμα πλύσης το τρυγικό οξύ, μια ουσία φιλική προς το περιβάλλον. Πραγματοποιήθηκαν πειράματα διαλείποντος έργου (batch) προκειμένου να γίνει έλεγχος των παραγόντων που επηρεάζουν την αποκατάσταση ρυπασμένου εδάφους από τοξικά μετάλλα. Οι παράγοντες που εξετάστηκαν ήταν η συγκέντρωση τρυγικού οξέος, το pH και η αναλογία στερεού/υγρού στο διάλυμα πλύσης. Ακόμη, εφαρμόστηκε ένα εμπειρικό μοντέλο με σκοπό την προσομοίωση της πιθανής συμπεριφοράς που ακολουθεί η εκρόφηση των τοξικών μετάλλων που εξετάζονται. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η εδαφική πλύση με τη χρήση τρυγικού οξέος ως διάλυμα πλύσης ήταν αποτελεσματική στην απομάκρυνση του ψευδαργύρου παρουσιάζοντας ποσοστό απομάκρυνσης της τάξης του 50%. Για τα άλλα δύο μέταλλα, το χαλκό και το μόλυβδο η χρήση της εδαφικής πλύσης και μόνο δεν ήταν αποτελεσματική καθώς τα ποσοστά απομάκρυνσης ήταν της τάξης του 4-5% για το χαλκό και λιγότερο από 1% για τον μόλυβδο. Τα αποτελέσματα έχουν επιτευχθεί σε συνθήκες συγκέντρωσης τρυγικού οξέος 0,6 mol/L, τιμής pH 2.0, αναλογίας στερεού/υγρού 1:10 και χρόνου επαφής του εδάφους με το διάλυμα πλύσης 24 h. Ο συντελεστής μεταφοράς μάζας (k), που προέκυψε από την εφαρμογή του μοντέλου στο πρόγραμμα Sigmaplot, ήταν υψηλότερος για το ψευδάργυρο, με ακολουθούμενο αυτόν του χαλκού και χαμηλότερος αυτός του μολύβδου. Ο συντελεστής αυτός υποδηλώνει ότι ο ψευδάργυρος ήταν ο πιο εύκολα εκχυλίσιμος σε σύγκριση με το χαλκό και το μόλυβδο.
Αυτόθερμη Αερόβια χώνευση ιλύος στην εγκατάσταση επεξεργασίας λυμάτων Ρεθύμνου
(Technical University of Crete, 2015) Papadosifou Virginia; Παπαδοσηφου Βιργινια; Diamantopoulos Evaggelos; Διαμαντοπουλος Ευαγγελος; Venieri Danai; Βενιερη Δαναη; Xekoukoulotakis Nikos; Ξεκουκουλωτακης Νικος
Η παρούσα διπλωματική πραγματοποιήθηκε στα πλαίσια του προπτυχιακού προγράμματος σπουδών του τμήματος Μηχανικών Περιβάλλοντος του Πολυτεχνείου Κρήτης, εκπονήθηκε στην Εγκατάσταση Επεξεργασίας Λυμάτων Ρεθύμνου και πραγματεύεται τη λειτουργία της διεργασίας της αερόβιας χώνευσης ιλύος της εγκατάστασης. Στη συγκεκριμένη εγκατάσταση, η διεργασία της αερόβιας χώνευσης αποτελείται από τις δύο δεξαμενές πρωτοβάθμιας καθίζησης (στρογγυλής διατομής) και της μίας δεξαμενής αερισμού (ορθογωνικής διατομής) που κατασκευάστηκαν στον αρχικό σχεδιασμό της εγκατάστασης και μετατράπηκαν σε δεξαμενές αερόβιας χώνευσης ιλύος. Οι δεξαμενές βρίσκονται συνδεδεμένες ως εξής: αρχικά η εισερχόμενη ιλύς μοιράζεται στην βόρεια κυκλική δεξαμενή 1 και στην ορθογωνική δεξαμενή 2, στη συνέχεια η εκροή της δεξαμενής 1 καταλήγει στην δεξαμενή 2 και τέλος, η εκροή της δεξαμενής 2 αποτελεί είσοδο της νότιας κυκλικής δεξαμενής 3. Η ιδιαιτερότητα που παρουσιάζει η διεργασία αυτή είναι ότι η ορθογωνική δεξαμενή έχει καλυφθεί με πολυκαρβονικά φύλλα, πάχους 10mm, για τον εγκλωβισμό της παραγόμενης ενέργειας από τη διάσπαση του οργανικού κλάσματος της ιλύος. Με αυτόν τον τρόπο αυξάνεται η θερμοκρασία μέσα στην δεξαμενή και μειώνεται ο χρόνος παραμονής της ιλύος στη συγκεκριμένη δεξαμενή. Αυτό επιτρέπει την αποτελεσματική χώνευση μεγαλύτερης ποσότητας λάσπης, σε μικρότερο χρόνο, στις ήδη υπάρχουσες δεξαμενές. Σκοπός της διπλωματικής εργασίας ήταν η καταγραφή και ο προσδιορισμός των τιμών των παραμέτρων για την αποτελεσματική λειτουργία και εφαρμογή μιας τέτοιας διεργασίας αερόβιας χώνευσης σε Μονάδες μεγάλης δυναμικότητας, όπως η ΕΕΛ Ρεθύμνου. Για τον λόγο αυτό γινόταν καθημερινή δειγματοληψία από τις τρεις δεξαμενές αερόβιας χώνευσης και ανάλυση των δειγμάτων στο εργαστήριο. Η δειγματοληψία πραγματοποιήθηκε το διάστημα 9 Ιουλίου 2013 – 8 Αυγούστου 2013 και οι παράμετροι που αναλύονταν και καταγράφονταν για τις τρεις δεξαμενές ήταν: οι θερμοκρασίες της ιλύος στις δεξαμενές και η θερμοκρασία του αέρα, η συγκέντρωση των στερεών της ιλύος και το ποσοστό του πτητικού μέρους τους, το pH και το διαλυμένο οξυγόνο στις δεξαμενές. Επίσης, για την ορθογωνική δεξαμενή που είναι καλυμμένη, μετρούνταν στο νερό της διήθησης των στερεών της, το COD και τα νιτρικά ιόντα ως άζωτο (ΝΟ3-Ν). Από τα πειραματικά δεδομένα που προέκυψαν από τις αναλύσεις των δειγμάτων, οι τρεις δεξαμενές λειτουργούν εντός των σχεδιαστικών τους ορίων επιτυγχάνοντας ένα σταθερό ποσοστό πτητικών στερεών εξόδου, ώστε να μην χρειάζεται αναπροσαρμογή των συνθηκών λειτουργίας των διεργασιών της περαιτέρω επεξεργασία της ιλύος (πάχυνση, μηχανική αφυδάτωση, ασβέστωση και ηλιακή ξήρανση). Πιο συγκεκριμένα, τα πειραματικά αποτελέσματα που προέκυψαν είναι τα εξής: α) για τον Χωνευτή 1: θερμοκρασία λειτουργίας 34,3oC, συγκέντρωση στερεών (TS) 1,04%, τιμή pH 7,34, συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου (DO) 3,3 mg/l, ποσοστό πτητικών στερεών στα ολικά στερεά 72,3% και χρόνος παραμονής 10 μέρες, β) για τον Χωνευτή 2: θερμοκρασία λειτουργίας 40,1oC, συγκέντρωση στερεών (TS) 0,96%, τιμή pH 7,16, συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου (DO) 2,9 mg/l, ποσοστό πτητικών στερεών στα ολικά στερεά 66,4% και χρόνος παραμονής 8 μέρες και γ) για τον Χωνευτή 3: θερμοκρασία λειτουργίας 36,1oC, συγκέντρωση στερεών (TS) 1%, τιμή pH 7,27, συγκέντρωση διαλυμένου οξυγόνου (DO) 5,07 mg/l, ποσοστό πτητικών στερεών στα ολικά στερεά 64,7% και χρόνο παραμονής 6 d. Επιπλέον, διαπιστώθηκε ότι η μονωμένη δεξαμενή (Χωνευτής 2) διαχειρίζεται ένα μεγάλο όγκο ιλύος (190 m3/d) με μικρό χρόνο παραμονής (8 d), συγκρινόμενη με τα αντίστοιχα δεδομένα του Χωνευτή 1 (παροχή 114 m3/d και χρόνο παραμονής 10d). Με αυτόν τον τρόπο, η ΕΕΛ επιτυγχάνει την αερόβια επεξεργασία μεγαλύτερης ποσότητας ιλύος στις ήδη υπάρχουσες δεξαμενές, αποφεύγοντας την κατασκευή επιπλέον δεξαμενών για τη διαχείριση του συνολικού όγκου της ιλύος με τη συμβατική μέθοδο αερόβιας χώνευσης.
Βελτίωση βαθμού απόδοσης φωτοβολταϊκού με χρήση υλικού αλλαγής φάσης (ΥΑΦ)
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2013) Kakouriotis Alexandros; Κακουριωτης Αλεξανδρος; Tsoutsos Theocharis; Τσουτσος Θεοχαρης; Kalaitzakis Kostas; Καλαϊτζακης Κωστας; Kolokotsa Dionysia; Κολοκοτσα Διονυσια
Βιοαποδόμηση IFO 180 με θαλάσσιους αποδομητές υδρογονανθράκων απομονωμένους από περιβάλλον με χρόνια ρύπανση
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2015) Tsiotalakidis Apostolos; Τσιοταλακιδης Αποστολος; Kalogerakis Nikos; Καλογερακης Νικος; Pasadakis Nikos; Πασαδακης Νικος; Venieri Danai; Βενιερη Δαναη
Οι διαρροές του πετρελαίου στο θαλάσσιο περιβάλλον , κατά την μεταφορά του , την αποθήκευση αλλά και κατά την εξόρυξη του έχουν αποτελούν στις μέρες σημαντικό περιβαλλοντικό πρόβλημα. Στη παρούσα διπλωματική , πραγματοποιήθηκε βιοδιέγερση αποδομητών με θρεπτικά ( KNO3-KH2PO4 ), οι οποίοι απομονώθηκαν από θαλάσσια περιοχή (Λιμανάκι Αγίου Νικολάου , Κερατσίνι , Πειραιάς) η οποία είναι εκτεθειμένη σε χρόνια ρύπανση με πετρέλαιο Μαζούτ. Στόχος της διπλωματικής εργασίας ήταν η έρευνα της αποτελεσματικότητας των βιοδιεγερμένων αποδομητών απέναντι σε πετρέλαιο IFO 180 , καθώς και τα αποτελέσματα με την προσθήκη επιφανιοδραστικών ουσιών( dispersant , bio-surfactant) οι οποίες διασπούν το οργανικό φορτίο για ευκολότερη αποδόμηση του. Κατά την πειραματική διαδικασία εξετάστηκαν 3 πειραματικοί σχεδιασμοί και είχε διάρκεια 112 ημερών. Ο πρώτος , περιείχε μόνο τους αποδομητές και θρεπτικά συστατικά για βιοδιέγερση. Ο δεύτερος , περιείχε του αποδομητές , θρεπτικά συστατικά και ένα dispersant με το όνομα Marichem , το οποίο αποτελεί χημική μη τοξική ουσία για το θαλάσσιο περιβάλλον. Ο τρίτος σχεδιασμός περιείχε του αποδομητές , θρεπτικά συστατικά και ένα bio-surfactant με το όνομα New Chery το οποίο είναι βιολογικής προέλευσης. Η αποτελεσματικότητα τους εκτιμήθηκε σύμφωνα με τις μεταβολές των συγκεντρώσεων στα χαρακτηριστικά του πετρελαίου , τόσο στα κανονικά αλκάνια όσο και σε επιλεγμένα αρωματικά.
Βιοεξυγίανση ρυπασμένης άμμου με IFO-180 με χρήση αζώτου(Ν) και φωσφόρου (P) βραδείας αποδέσμευσης
(Technical University of Crete, 2015) Ntanos Evaggelos; Ντανος Ευαγγελος; Kalogerakis Nikos; Καλογερακης Νικος; Karatzas Giorgos; Καρατζας Γιωργος; Venieri Danai; Βενιερη Δαναη
Γεωστατιστική ανάλυση της βροχόπτωσης στο νησί της Κρήτης
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2015) Kotsopoulou Anastasia; Κωτσοπουλου Αναστασια; Karatzas Giorgos; Καρατζας Γιωργος; Nikolaidis Nikolaos; Νικολαιδης Νικολαος; Varouchakis Emmanouil; Βαρουχακης Εμμανουηλ
Η συγκεκριμένη πτυχιακή εργασία ασχολείται με τη στατιστική και γεωστατιστική ανάλυση της βροχόπτωσης στο νησί της Κρήτης. Η μελέτη των βροχοπτώσεων αποτελεί ένα πολύ χρήσιμο εργαλείο και αντικείμενο μελέτης πολλών ειδικοτήτων. Η εξαγωγή συμπερασμάτων που αφορούν τις ποιοτικές και ποσοτικές εκτιμήσεις, τον εντοπισμό των περιοχών που πλήττονται από ξηρασίες λόγω της γεωγραφικής τους θέσης, την ενδεχόμενη περιοδικότητα στην τάση των βροχοπτώσεων καθώς και οι χάρτες κατανομής της βροχόπτωσης, είναι κάποια από τα πιο χρήσιμα εφόδια που προσφέρει η παρούσα εργασία. Η εφαρμογή της στατιστικής και γεωστατιστικής ανάλυσης έγινε βασιζόμενη σε δεδομένα παρατήρησης πενήντα τεσσάρων βροχομετρικών σταθμών που βρίσκονται διάσπαρτοι στους τέσσερις νομούς της Κρήτης και οι μετρήσεις αφορούν τη χρονική περίοδο 1981 - 2014. Η στατιστική ανάλυση βασίστηκε στην κατασκευή διαγραμμάτων για τις πιο ενδιαφέρουσες υδρολογικές περιόδους. Πιο αναλυτικά, κατασκευάστηκαν συγκριτικά διαγράμματα για τα βροχομετρικά δεδομένα που καταγράφηκαν σε κάθε νομό του νησιού τόσο κατά τη διάρκεια έκαστου υδρολογικού έτους συνολικά, όσο και κατά τη διάρκεια των αντίστοιχων υγρών και ξηρών περιόδων. Επίσης, μελετήθηκε η διαχρονική πορεία της βροχόπτωσης από το 1981 έως προσφάτως, τόσο για ολόκληρη την Κρήτη όσο και μεμονωμένα για το ανατολικό και το δυτικό τμήμα της, από όπου συμπεραίνεται ότι η πορεία της βροχόπτωσης για την Κρήτη συνολικά είναι ελαφρώς ανοδική. Στη συνέχεια επιλέχθηκαν οι σταθμοί με τις πολύ υψηλές ή πολύ χαμηλές βροχομετρικές ενδείξεις και δημιουργήθηκαν τα αντίστοιχα διαγράμματα. Τέλος, εξετάστηκε η συσχέτιση μεταξύ της βροχόπτωσης και του υψομέτρου στο οποίο βρίσκεται ο κάθε βροχομετρικός σταθμός της παρούσης μελέτης και έγινε φανερό ότι οι σταθμοί που βρίσκονται σε υψόμετρο πάνω από 660 μέτρα δέχονται τριπλάσια ποσότητα υδατόπτωσης από αυτούς που βρίσκονται σε πολύ χαμηλά υψόμετρα. Ένας από τους κύριους στόχους της εργασίας, είναι η αναπαραγωγή της χωρικής κατανομής της βροχόπτωσης στην επιφάνεια του νησιού χρησιμοποιώντας και βοηθητική πληροφορία από ένα ψηφιακό χάρτη υψομέτρου. Οι μέθοδοι οι οποίες χρησιμοποιήθηκαν για το σκοπό αυτό είναι οι πιο γνωστές γεωστατιστικές μέθοδοι με την ονομασία Kriging. Πιο συγκεκριμένα, χρησιμοποιήθηκε το εργαλείο Geostatistical Analyst του λογισμικού ARCGIS με το οποίο εξετάστηκαν δύο μέθοδοι για την χωρική εκτίμηση: η πρώτη είναι η μέθοδος Ordinary Kriging και η δεύτερη η μέθοδος Cokriging. Για την εφαρμογή της κάθε μεθόδου έγινε χρήση τεσσάρων ημι-βαριογραμμάτων, από τα οποία κάθε φορά επιλεγόταν αυτό που προσέδιδε την μεγαλύτερη ακρίβεια στα αποτελέσματα, ώστε στη συνέχεια να κατασκευαστεί ο αντίστοιχος χάρτης απεικόνισης της βροχόπτωσης. Στην συνέχεια πραγματοποιήθηκε συγκριτική ανάλυση της μεθόδου Kriging με αυτή του Cokriging. Συγκρίνοντας την επίδοση και τα αποτελέσματα της χαρτογράφησης των δύο μεθόδων διαπιστώνεται ότι η μέθοδος Cokriging απεικονίζει με μεγαλύτερη ακρίβεια τη χωρική κατανομή της βροχόπτωσης στο νησί της Κρήτης.
Γεωστατιστική ανάλυση της στάθμης υπόγειου υδροφορέα στην υδρολογική λεκάνη Μοιρών Ηρακλείου Κρήτης
(Technical University of Crete, 2014) Kolosionis Konstantinos; Κολοσιωνης Κωνσταντινος; Karatzas Giorgos; Καρατζας Γιωργος; Varouchakis Emmanouil; Βαρουχακης Εμμανουηλ; Paranychianakis Nikolaos; Παρανυχιανακης Νικολαος
Διαδικασία λήψης αποφάσεων κατασκευής ή μη αντιπλημμυρικού έργου σε ποτάμι με βάση τη μεθοδολογία Bayes Risk
(Technical University of Crete, 2014) Flori Aikaterini; Φλωρη Αικατερινη; Karatzas Giorgos; Καρατζας Γιωργος; Paranychianakis Nikolaos; Παρανυχιανακης Νικολαος; Varouchakis Emmanouil; Βαρουχακης Εμμανουηλ
Διαμόρφωση φαινομένου υφαλμύρισης και ενεργειακή μελέτη από την δημιουργία υβριδικού αντλησιοταμιευτικού συστήματος ανεμογεννητριών-υδροστροβίλων
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2015) Kostopoulos Georgios; Κωστοπουλος Γεωργιος; Karatzas Giorgos; Καρατζας Γιωργος; Tsoutsos Theocharis; Τσουτσος Θεοχαρης; Dokou Zoi; Δοκου Ζωη
Το πεδίο μελέτης της εν λόγω διπλωματικής εντοπίζεται στο νησί της Κρήτης στην περιοχή του βορειανατολικού άκρου του νομού Ηρακλείου, στην ευρύτερη περιοχή της Χερσονήσου και ειδικότερα πλησίον του οικισμού των Μαλίων. Στην περιοχή πρόκειται να γίνει εγκατάσταση υβριδικού συστήματος αντλησιοταμίευσης, το οποίο θα λειτουργεί με ηλεκτρική ενέργεια από τέσσερα γειτονικά αιολικά πάρκα του νησιού, δύο στον νομό Χανίων και δύο στον νομό Ρεθύμνου. Η ενέργεια αυτή θα αποθηκεύεται σε μια υδατοδεξαμενή (άνω ταμιευτήρας) με την βοήθεια αντλιών, στη μορφή δυναμικής ενέργειας του νερού. Στην συνέχεια θα επιστρέφεται πίσω στον κάτω ταμιευτήρα και στο δίκτυο όταν υπάρχει απαίτηση σε ηλεκτρισμό από αυτό, αφού πρώτα μετατραπεί μέσω της βαρύτητας και των υδροστροβίλων, από δυναμική, σε κινητική και τέλος σε ηλεκτρική ενέργεια. Ο στόχος της εν λόγω διπλωματικής εργασίας είναι να εξετάσει με την βοήθεια του μοντέλου του FEFLOW (Finite Element subsurface Flow system), πως επηρεάζονται μέσω της άντλησης οι υδάτινοι πόροι από την αρχική πλήρωση (φάση κατασκευής του έργου) του ταμιευτήρα με ποσότητα όγκου νερού 1.200.000 m3, που αναμένεται να πραγματοποιηθεί σε δύο εξαμηνιαίες περιόδους άντλησης [1η περίοδος άντλησης:(01/11/2014-30/04/2015), 2η περίοδος άντλησης: (01/11/2015-30/04/2016)]. Αναλυτικότερα, μελετάται σε τι βαθμό επηρεάζεται ο υπόγειος υδροφορέας και άρα πως συμπεριφέρεται τόσο ο υδροφόρος ορίζοντας, σε τι δηλαδή βαθμό παρατηρείται πτώση σε αυτόν (μείωση των υδραυλικών υψών), όσο και το φαινόμενο της υφαλμύρισης, σε τι δηλαδή βαθμό παρατηρείται αύξηση αυτής στην περιοχή του πεδίου μελέτης (αύξηση της συγκέντρωσης της μάζας των χλωριόντων). Για να πραγματοποιηθεί μια αντικειμενική μελέτη του υπόγειου υδροφορέα, δημιουργούνται δύο αντλητικά σενάρια, τα σενάρια Α και Β τα οποία προσομοιώνουν στο μοντέλο την άντληση νερού από τις γεωτρήσεις του υβριδικού έργου, όπως επίσης και το αρχικό σενάριο, το οποίο μας δείχνει πως είναι το πεδίο χωρίς την επίδραση των αντλήσεων του υβριδικού έργου. Το δεύτερο μέρος της διπλωματικής, αφορά την ενέργεια και τα χρηματικά κέρδη, που παράγονται από το υβριδικό έργο, μελετώντας την ετήσια ολική ενέργεια που παράγεται από τα αιολικά πάρκα και από τους υδροστροβίλους. Επιπρόσθετα, στήνονται διαφορετικά σενάρια για να διαπιστωθεί η ενέργεια που παράγεται και τα κέρδη που σημειώνονται μέσα στον χρόνο και σε βάθος 20ετίας και αν τελικά η εν λόγω επένδυση του κάθε σεναρίου είναι συμφέρουσα και σε τι ακριβώς βαθμό. Επίσης, διαπιστώνονται τα περιβαλλοντικά προβλήματα που προκαλεί το υβριδικό έργο και αν παρατηρείται διαφοροποίηση αυτών στα διάφορα σενάρια. Για αυτό, δημιουργούνται 5 σενάρια, με το 1ο να μελετά το υβριδικό έργο των Μαλίων, το 2ο μια εναλλακτική πρόταση του ίδιου έργου, πιο βιώσιμη και φιλική στο περιβάλλον, το 3ο να μελετά τα αιολικά πάρκα και την λειτουργία τους και με το 4ο και 5ο σενάριο να μελετούνται μεμονωμένα τα δύο αιολικά πάρκα του νομού Χανίων και Ρεθύμνο αντίστοιχα. Εν τέλει, παρουσιάζονται τα συμπεράσματα για το κομμάτι της μελέτης του υπόγειου υδροφορέα των Μαλίων, που προέκυψαν από το μοντέλο του FEFLOW και για το κομμάτι της ενεργειακής και χρηματοοικονομικής μελέτης του υβριδικού και αιολικού έργου, που προέκυψαν από το υπολογιστικό πρόγραμμα του RETSCREEN. ΛΕΞΕΙΣ ΚΛΕΙΔΙΑ Υβριδικό σύστημα αντλησιοταμίευσης, Μοντέλα προσομοίωσης υπογείων υδάτων,FEFLOW, RETSCREEΝ.
Διάσπαση της τεχνητής γλυκαντικής ουσίας ακεσουλφάμης-Κ σε υδατικά διαλύματα υπό την επίδραση UVc ακτινοβολίας
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2014) Neromylioti Theodora; Νερομυλιωτη Θεοδωρα; Xekoukoulotakis Nikos; Ξεκουκουλωτακης Νικος; Tyrovola Konstantina; Τυροβολα Κωνσταντινα; Diamantopoulos Evaggelos; Διαμαντοπουλος Ευαγγελος
Διάσπαση των φαρμακευτικών ουσιών acyclovir και fluconazole σε υδατικά διαλύματα
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2015) Fountoulaki Adamantia; Φουντουλακη Αδαμαντια; Xekoukoulotakis Nikos; Ξεκουκουλωτακης Νικος; Gidarakos Evaggelos; Γιδαρακος Ευαγγελος; Diamantopoulos Evaggelos; Διαμαντοπουλος Ευαγγελος
Η συνεχώς αυξανόμενη κατανάλωση φαρμακευτικών ουσιών τις τελευταίες δεκαετίες, και η αλόγιστη απόρριψη τους στο περιβάλλον καθώς και η αναποτελεσματικότητα των ήδη γνωστών βιολογικών μεθόδων για πλήρη αποδόμηση τους, οδήγησε στην ανάγκη αναζήτησης καινοτόμων μεθόδων, αποτελεσματικότερων και συγχρόνως φιλικών στο περιβάλλον. Οι προηγμένες διεργασίες οξείδωσης (ΑΟΡs, Advanced Oxidation Processes) έχουν εφαρμοστεί την τελευταία δεκαετία στο τομέα της επεξεργασίας του νερού και υγρών αποβλήτων και πιο συγκεκριμένα στην απομάκρυνση των φαρμακευτικών με επιτυχή αποτελέσματα. Στην εργασία αυτή μελετήθηκε η συμπεριφορά της αντιμυκητιακής ουσίας Φλουκοναζόλης (Fluconazole) και της αντιιικής ουσίας Ακικλοβίρης (Acyclovir) υπό την επίδραση της UV-C ακτινοβολίας, παρουσία και απουσία υπεροξειδίου (Η2Ο2), στην προσπάθεια της διάσπασης και της απομάκρυνσης αυτών από διάφορα υδατικά διαλύματα. Τα πειράματα πραγματοποιήθηκαν σε εργαστηριακής κλίμακας αντιδραστήρα διαλείποντος έργου (batch reactor). Διαλύματα αρχικών συγκεντρώσεων από 55 έως 1000 μg/L επεξεργάστηκαν με την υπεριώδη ακτινοβολία (254nm) παρουσία και απουσία H2O2. Από τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν διαπιστώνουμε ότι η αλλαγή της τιμής του pH δεν επηρεάζει το ρυθμό διάσπασης τόσο της Fluconazole όσο και της Acyclovir. Η αρχική συγκέντρωση της Fluconazole στο διάλυμα δεν επηρεάζει τη διάσπαση της ουσίας, πράγμα που δεν συμβαίνει και στην περίπτωση της Acyclovir όπου καθώς αυξάνεται η τιμή της αρχικής συγκέντρωσής της, μειώνεται ο ρυθμός διάσπασης αυτής. Επίσης, η αντίδραση φαίνεται να επιταχύνεται στη φωτόλυση του διαλύματος Fluconazole σε υδατική μήτρα υπερκάθαρου νερού σε σύγκριση με το εμφιαλωμένο νερό («Σαμαριά»). Αντίθετα, η χρήση της υδατικής μήτρας του εμφιαλωμένου νερού «Σαμαριά» επιταχύνει την αντίδραση της εξεταζόμενης ουσίας Acyclovir. Ο εμπλουτισμός του διαλύματος με οξυγόνο φαίνεται να επιταχύνει περισσότερο τη φωτόλυση της Fluconazole όσο και της Acyclovir σε σύγκριση με την προσθήκη αζώτου. Επίσης, οι εξεταζόμενες ουσίες απομακρύνονται σχεδόν πλήρως κατά την προσθήκη οξυγόνου σε μεγαλύτερο βαθμό σε σχέση με την προσθήκη των διαλυμάτων με άζωτο. Η παρουσία όξινου ανθρακικού ασβεστίου αρχικής συγκέντρωσης 206.516 mg/l επιταχύνει τη διαδικασία διάσπασης της ουσίας Acyclovir, αντίθετα η παρουσία όξινου ανθρακικού ασβεστίου αρχικής συγκέντρωσης 103.26 mg/l φαίνεται να την επιβραδύνει. Επίσης, η παρουσία νιτρικών NO3 - φαίνεται να μην επηρεάζει τη φωτόλυση της Acyclovir. Τέλος, η παρουσία των χουμικών οξέων δεν επιφέρει σημαντικές αλλαγές στη διαδικασία της φωτόλυσης. Παρατηρείται ότι δεν υπάρχει μεγάλη μείωση του TOC, κυρίως στην περίπτωση της Fluconazole όπου υπάρχουν παραπροϊόντα τα οποία δεν οξειδώνοται περαιτέρω. Όσον αφορά τα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας την τεχνική UV-C/H2O2, διαπιστώθηκε ότι το Η2Ο2 δεν μπορεί να οξειδώσει τις ουσίες χωρίς την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας. Αντιθέτως υπό την επίδραση της UV-C ακτινοβολίας, η προσθήκη υπεροξειδίου του υδρογόνου επιταχύνει σε μεγάλο βαθμό την απομάκρυνση και των δύο ουσιών. Η προσθήκη υπεροξειδίου του υδρογόνου επιταχύνει σε μεγάλο βαθμό την απομάκρυνση της Fluconazole. Επίσης, η αύξηση της συγκέντρωσης του H2O2, φαίνεται ότι δεν επηρεάζει την ταχύτητα της διάσπασης της Fluconazole. Η προσθήκη ποσότητας H2O2 συμβάλλει στην αποτελεσματικότερη απομάκρυνση του ολικού οργανικού άνθρακα, καθώς κατά την απουσία του Η2Ο2 ο οργανικός άνθρακας παραμένει σταθερός. Η υδατική μήτρα εμφιαλωμένου νερού «Σαμαριά» επηρεάζει ελάχιστα την διάσπαση της Fluconazole αλλά και την απομάκρυνση του ολικού οργανικού άνθρακα. Η σταθερά της κινητικής της αντίδρασης φωτόλυσης αυξάνεται αισθητά με την αύξηση της αρχικής συγκέντρωσης της Acyclovir. Η απομάκρυνση του ολικού οργανικού άνθρακα αυξάνεται ελαφρώς με την αύξηση της συγκέντρωσης υπεροξειδίου του υδρογόνου. Όσον αφορά στο πείραμα σε υδατική μήτρα εμφιαλωμένου νερού «Σαμαριά» η διάσπασης της Acyclovir επιταχύνεται ελαφρώς σε σύγκριση με την υδατική μήτρα του υπερκάθαρου νερού. Η χρήση εμφιαλωμένου νερού «Σαμαριά» φαίνεται να επηρεάζει τη μεταβολή του TOC καθώς μειώνεται αρκετά, στη συνέχεια όμως ο ρυθμός απομάκρυνσής του TOC είναι σχεδόν μηδενικός.
Διαχρονική εξέλιξη παραλίας Κολυμβαρίου
(Technical University of Crete, 2014) Sartzetakis Georgios; Σαρτζετακης Γεωργιος; Synolakis Kostas; Συνολακης Κωστας; Kalogerakis Nikos; Καλογερακης Νικος; Tsoutsos Theocharis; Τσουτσος Θεοχαρης
Διερεύνηση των δυνατοτήτων άντλησης του παράκτιου υδροφορέα Βουρβούλου-Καμαρίου της Ν.Θήρας με χρήση μοντέλων προσομοίωσης
(Πολυτεχνείο Κρήτης, 2015) Mantoglou Alexandros; Μαντογλου Αλεξανδρος; Karatzas Giorgos; Καρατζας Γιωργος; Dokou Zoi; Δοκου Ζωη; Chrysikopoulos Constantinos; Χρυσικοπουλος Κωνσταντινος

Περιηγούμαι

Πλοήγηση Διπλωματικές Εργασίες ανά Τίτλο