Πτυχιακές και Διατριβές
Παναγιώτης Ξυπολιάς (2021), Διερεύνηση Μεθόδων Αξιοποίησης Βιοαποβλήτων από τον Τουριστικό Τομέα στη Ν. Λέσβο.
Περίληψη: Η εργασία διερεύνησε την επεξεργασία οργανικών υπολειμμάτων από τρόφιμα με δύο μεθόδους την αερόβια και την αναερόβια βιοαποδόμηση. Ως πρώτη ύλη για τις παραπάνω διεργασίες εξετάστηκε η ροή των οργανικών αποβλήτων που παράγεται από τις υπηρεσίες του τουρισμού και της εστίασης, οι οποίες σε περιοχές με υψηλή επισκεψιμότητα, όπως τα νησιά, αποθέτουν ετησίως μεγάλες ποσότητες φαγητού. Η ανάγκη για εύρεση λύσεων διαχείρισης τοπικού χαρακτήρα προωθεί τη διερεύνηση για συστήματα επεξεργασίας και παρακολούθησης σε μικρή και μεσαία κλίμακα. Σε αυτό το πλαίσιο πραγματοποιήθηκαν δύο πειραματικοί κύκλοι: α) κομποστοποίηση και β) αναερόβια χώνευση. Όσον αφορά την αξιοποίηση για παραγωγή ενέργειας η μέθοδος που αναπτύχθηκε είναι η υδροθερμική επεξεργασία των υπολειμμάτων της αναερόβιας χώνευσης για παραγωγή βιοαερίου. Επίσης, πραγματοποιήθηκε ποσοτική έρευνα για τον υπολογισμό των ποσοτήτων των οργανικών αποβλήτων τροφίμων από ξενοδοχεία και εστιατόρια στη Λέσβο.
Δέσποινα Κουβούση (2021), Διαχείριση βιοαποβλήτων σε μικρές κοινότητες με την μέθοδο της οικιακής κομποστοποίησης: Η περίπτωση του Κέντρου Υποδοχής και Ταυτοποίησης (ΚΥΤ), Καρά Τεπέ στην Λέσβο.
Περίληψη: Η εργασία εστίασε στη διαχείριση βιοαποβλήτων μέσα στο Κέντρο Υποδοχής και Ταυτοποίησης (ΚΥΤ) του Καρά Τεπέ στην Λέσβο, με την μέθοδο της οικιακής κομποστοποίησης. Ειδικότερα, σχεδιάστηκε ένα σύστημα δειγματοληψίας το οποίο βοήθησε στην λήψη αντιπροσωπευτικού δείγματος της παραγωγής στερεών αποβλήτων, στο σύνολο του πληθυσμού. Κατόπιν, πραγματοποιήθηκαν δύο δοκιμές κομποστοποίησης με ενεργητικό σύστημα αερισμού (active aeration system) που περιείχαν κυρίως απόβλητα τροφίμων (από το ΚΥΤ του Καρά Τεπέ) και ελαιουργικά παραπροϊόντα. Στις δοκιμές χρησιμοποιήθηκαν δύο οικιακοί κομποστοποιητές που ονομάστηκαν Κ1 και Κ2. Ο Κ1 περιείχε: τροφικά υπολείμματα και φύλλα ελιάς, ενώ ο Κ2 περιείχε: τροφικά υπολείμματα, φύλλα ελιάς και διφασικό πυρήνα. Κατά την διάρκεια της κομποστοποίησης γινόντουσαν μετρήσεις των παραμέτρων: θερμοκρασία, υγρασία, οξυγόνο, pH, θρεπτικά. Στο τέλος της διαδικασίας υπολογίστηκαν οι παράμετροι: ηλεκτρική αγωγιμότητα, φυτοτοξικότητα και μικροβιακή αναπνοή. Συμπερασματικά, από τις συνολικές μετρήσεις προέκυψε ότι τα επίπεδα υγρασίας είχαν μεγάλες αυξομειώσεις και επηρέασαν την πορεία της θερμοκρασίας. Στην συνέχεια, το pΗ επηρεάστηκε από την εκτεταμένη θερμόφιλη φάση φτάνοντας σε υψηλά επίπεδα και στους δύο σωρούς. Παράλληλα, στους σωρούς το οξυγόνο διατηρήθηκε σε ιδανικά επίπεδα όπως και τα θρεπτικά. Από τις τελικές μετρήσεις, το κομπόστ Κ1 κρίθηκε φυτοτοξικό, σταθερό και προβληματικό για τα περισσότερα φυτά στην χρήση του ως εδαφοβελτιωτικού. Ωστόσο, το κομπόστ Κ2 κρίθηκε μη φυτοτοξικό, σταθερό και πιθανόν προβληματικό για τα πολύ ευαίσθητα φυτά στην χρήση του ως εδαφοβελτιωτικό. Συνεπώς, το κομπόστ Κ2 χαρακτηρίστηκε πιο αποδοτικό σε σχέση με το κομπόστ Κ1. Η προτεινόμενη μεθοδολογία μπορεί να αξιοποιηθεί σε αντίστοιχες υποδομές για την επιτόπια αξιοποίηση των υπολειμμάτων τροφίμων.
Άγγελος Νιόκος (2021), Παραγωγή Ενέργειας μέσω καύσης αγροπέλλετ – πειραματικές μέθοδοι και ανάλυση τεχνολογιών.
Περίληψη: Στην συγκεκριμένη διπλωματική εργασία παρουσιάζεται η ανάγκη για μετάβαση από την χρήση ορυκτών καυσίμων (κάρβουνο, πετρέλαιο κ.λπ.) στη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας (ΑΠΕ) για μια πιο ισορροπημένη και βιώσιμη κοινωνία και οικονομία και ένα βιώσιμο πλανήτη. Έγινε διερεύνηση για τον υπολογισμό της θερμογόνου δύναμης σε ομάδες αγροτικών υλικών που βρίσκουμε σε μεγάλες ποσότητες στη Λέσβο. Πραγματοποιήθηκε καύση αγροτικής βιομάζας με την χρήση θερμιδόμετρου. Το θερμιδόμετρο μετά το πέρας της καύσης επιστρέφει την θερμογόνο δύναμη του καύσιμου υλικού σε MJ/kg. Στην συνέχεια γίνεται μοντελοποίηση μέσω του προγράμματος αεριοποίησης DTU, με αυτόν τον τρόπο δίνεται μια συνολική εικόνα για το αν το καύσιμο υλικό είναι βιώσιμο και αξιοποιήσιμο.
Γεωργία Αλτιπαρμάκη (2020), Επεξεργασία ελαιουργικών αποβλήτων αραιωμένα με αστικά λύματα με μικροφύκη (Chlorella sorokiana) και χρήση της παραγόμενης βιομάζας μικροφυκών για παραγωγή βιοαερίου μέσω της αναερόβιας χώνευσης.
Περίληψη: Στην εργασία μελετήθηκε η επεξεργασία υγρών ελαιουργικών αποβλήτων με χρήση μικροφυκών σε εργαστηριακής κλίμακας φωτοβιοαντιδραστήρα, καθώς και η δυνατότητα παραγωγής βιοκαυσίμων (βιοαέριο) από την παραγόμενη βιομάζα. Συγκεκριμένα, διερευνήθηκε η ικανότητα παραγωγής βιομάζας με βασικό είδος το μικροφύκος Chlorella sorokiniana. Η αξιοποίηση των τεράστιων ποσοτήτων υγρών ελαιουργικών αποβλήτων και υπολειμμάτων όπως είναι ο κατσίγαρος μπορεί να αποτελέσει σημαντικό παράγοντα στη χρήση της βιομάζας. Σε αυτό μπορούν να συμβάλλουν επίσης τα μικροφύκη. Η βιομάζα που θεωρείται ανανεώσιμη πηγή ενέργειας μπορεί να αποθηκευτεί άμεσα και γρήγορα χωρίς κανένα κίνδυνο. Τα μικροφύκη θεωρούνται από τις πιο ελπιδοφόρες πηγές για την παραγωγή βιοκαυσίμων. Η μελέτη της βιβλιογραφίας υποδεικνύει ότι έχει γίνει εκτενής έρευνα πάνω στην επεξεργασία των υγρών ελαιουργικών αποβλήτων με τη βοήθεια των μικροφυκών (σε εργαστηριακή επί τω πλείστων κλίμακα), με σκοπό όχι μόνο την εύρεση λύσης για τη διαχείρισή τους, αλλά και την παραγωγή βιομάζας. Οι τελευταίες μελέτες δείχνουν ότι τα μικροφύκη έχουν προσελκύσει το ενδιαφέρον πολλών μελετητών για την παραγωγή βιοενέργειας για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών και την αποφυγή των συμβατικών πηγών ενέργειας. Η παραγωγή βιομάζας μικροφυκών – βιοενέργειας έχει όλα εκείνα τα πλεονεκτήματα της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Τα αποτελέσματα της εργασίας είναι ενθαρρυντικά για το μικροφύκος Chlorella sorokiniana που μελετήθηκε. Πιο συγκεκριμένα, φάνηκε ότι το συγκεκριμένο μικροφύκος αναπτύσσεται αρκετά γρήγορα σε pH 7 και είναι αρκετά αποδοτικό στην επεξεργασία υγρών ελαιουργικών αποβλήτων αφού μπορεί να απομακρύνει μέσα σε ένα διάστημα 6 με 7 ημερών το COD και τις φαινόλες που περιέρχονται στα υγρά ελαιουργικά απόβλητα, σε ποσοστό μεγαλύτερο του 50%. Τα αποτελέσματα για τη παραγωγή βιοαερίου στην συγκεκριμένη εργασία ωστόσο δεν ήταν ενθαρρυντικά, αφού η παραγωγή βιοαερίου από την βιομάζα που παράχθηκε στον φωτοβιοαντιδραστήρα δεν ήταν τόσο ικανοποιητική.
Ιωάννα Νίτσιου (2021), Επεξεργασία ελαιουργικών αποβλήτων αραιωμένα με αστικά λύματα για την παραγωγή βιοαερίου και επεξεργασία της εξόδου της αναερόβιας με μικροφύκη (Chlorella sorokiana) για παραγωγή βιομάζας.
Περίληψη: Στην εργασία μελετήθηκε η επεξεργασία υγρών ελαιουργικών αποβλήτων με χρήση μικροφυκών σε εργαστηριακής κλίμακας φωτοβιοαντιδραστήρα, καθώς και η δυνατότητα παραγωγής βιοκαυσίμων (βιοαέριο) από την παραγόμενη βιομάζα. Συγκεκριμένα, διερευνήθηκε η ικανότητα παραγωγής βιομάζας με βασικό είδος το μικροφύκος Chlorella sorokiniana. Η αξιοποίηση των τεράστιων ποσοτήτων υγρών ελαιουργικών αποβλήτων και υπολειμμάτων όπως είναι ο κατσίγαρος μπορεί να αποτελέσει σημαντικό παράγοντα στη χρήση της βιομάζας. Σε αυτό μπορούν να συμβάλλουν επίσης τα μικροφύκη. Η βιομάζα που θεωρείται ανανεώσιμη πηγή ενέργειας μπορεί να αποθηκευτεί άμεσα και γρήγορα χωρίς κανένα κίνδυνο. Τα μικροφύκη θεωρούνται από τις πιο ελπιδοφόρες πηγές για την παραγωγή βιοκαυσίμων. Η μελέτη της βιβλιογραφίας υποδεικνύει ότι έχει γίνει εκτενής έρευνα πάνω στην επεξεργασία των υγρών ελαιουργικών αποβλήτων με τη βοήθεια των μικροφυκών (σε εργαστηριακή επί τω πλείστων κλίμακα), με σκοπό όχι μόνο την εύρεση λύσης για τη διαχείρισή τους, αλλά και την παραγωγή βιομάζας. Οι τελευταίες μελέτες δείχνουν ότι τα μικροφύκη έχουν προσελκύσει το ενδιαφέρον πολλών μελετητών για την παραγωγή βιοενέργειας για την κάλυψη των ενεργειακών αναγκών και την αποφυγή των συμβατικών πηγών ενέργειας. Η παραγωγή βιομάζας μικροφυκών – βιοενέργειας έχει όλα εκείνα τα πλεονεκτήματα της χρήσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Τα αποτελέσματα της εργασίας είναι ενθαρρυντικά για το μικροφύκος Chlorella sorokiniana που μελετήθηκε. Πιο συγκεκριμένα, φάνηκε ότι το συγκεκριμένο μικροφύκος αναπτύσσεται αρκετά γρήγορα σε pH 7 και είναι αρκετά αποδοτικό στην επεξεργασία υγρών ελαιουργικών αποβλήτων αφού μπορεί να απομακρύνει μέσα σε ένα διάστημα 6 με 7 ημερών το COD και τις φαινόλες που περιέρχονται στα υγρά ελαιουργικά απόβλητα, σε ποσοστό μεγαλύτερο του 50%. Τα αποτελέσματα για τη παραγωγή βιοαερίου στην συγκεκριμένη εργασία ωστόσο δεν ήταν ενθαρρυντικά, αφού η παραγωγή βιοαερίου από την βιομάζα που παράχθηκε στον φωτοβιοαντιδραστήρα δεν ήταν τόσο ικανοποιητική.
Βασιλική Αθανασιάδου (2021), Αξιοποίηση ανθρώπινων ούρων (RHU) για την ανάπτυξη του κυανοβακτηρίου Arthrospira (Spirulina) platensis PCC8005.
Περίληψη: Στην εργασία μελετήθηκε ο ρυθμός ανάπτυξης της καλλιέργειας και το χημικά απαιτούμενο οξυγόνο (COD) του κυανοβακτηρίου Arthrospira (Spirulina) platensis, του στελέχους (PCC8005), αξιοποιώντας ως θρεπτικό μέσο πραγματικά ανθρώπινα ούρα (RHU). Τα πειράματα batch πραγματοποιήθηκαν σε φιάλες με μεμονωμένους μεταβολίτες ούρων (Uric Acid, Trisodium Citrate Dihydrate, Creatinine), πραγματικά ανθρώπινα ούρα. Παράλληλα πραγματοποιήθηκε αντίστοιχο πείραμα σε φωτοβιοαντιδραστήρα επίπεδης κάθετης επιφάνειας με συγκέντρωση 1:100 των RHU. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι σχεδόν όλες οι συγκεντρώσεις που ελέγχθηκαν, δρουν θετικά στο ρυθμό ανάπτυξης της καλλιέργειας από ότι όταν βρίσκονται μόνο σε θρεπτικό μέσο Zarrouk. Εξαίρεση αποτελεί η συγκέντρωση 45:1 της Creatinine, η οποία φάνηκε να είναι τοξική για τον μικροοργανισμό. Αυτά τα αποτελέσματα υποδηλώνουν σαφώς τη δυνατότητα χρήσης πραγματικών ανθρώπινων ούρων για την ανάπτυξη του Arthrospira, συμβάλλοντας έτσι στο πλαίσιο της κυκλικής οικονομίας, ακόμη και σε διαστημικές αποστολές.
Βρίσκεται στο στάδιο της υλοποίησης η παρακάτω διδακτορική διατριβή:
Ιωάννης Δασκαλούδης (Εργαστήριο Διαχείρισης Αποβλήτων, Τμήμα Περιβάλλοντος, Πανεπιστήμιο Αιγαίου). Βελτίωση διαδικασίας αναερόβιας χώνευσης για την παραγωγή βιοαερίου από αγροκτηνοτροφικά απόβλητα.
Τα πρώτα πειράματα και αποτελέσματα περιγράφονται παρακάτω.
Πραγματοποιήθηκε πείραμα παραγωγής βιοαερίου από την επεξεργασία κατσίγαρου και κοπριάς πτηνοτροφείου. Στόχος της έρευνας ήταν η εύρεση του καλύτερου ποσοστιαίου συνδυασμού των δύο αυτών υλικών και η αύξηση του παραγόμενου μεθανίου με την προσθήκη άλλων υλικών ως βελτιωτικά. Ως τέτοια υλικά χρησιμοποιήθηκαν η τέφρα από την καύση διφασικού και τριφασικού πυρήνα, που προκύπτουν από την σύνθλιψη του ελαιοπυρήνα κατά την παραγωγή του ελαιόλαδου, η τέφρα από αποτεφρωτήρα ζωικών υποπροϊόντων και το βιοεξανθάκωμα (biochar).
Στην πρώτη φάση της έρευνας έγιναν δοκιμές με τις εξής
αναλογίες κατσίγαρου:κοπριάς:
·
80:20
·
65:35
·
50:50
·
35:65
·
20:80
Η βέλτιστη αναλογία αποδείχτηκε η 80:20 κατσίγαρος:κοπριά όπως φαίνεται στο γράφημα 1. Επίσης, σύμφωνα με το γράφημα η αύξηση της ποσότητας της κοπριάς στο μείγμα είχε αρνητική επίδραση στην παραγωγή μεθανίου.
Στη δεύτερη φάση του πειράματος για την βελτίωση της ποσότητας του παραγόμενου μεθανίου χρησιμοποιήθηκε η αναλογία 80:20. Με αυτήν την αναλογία έγιναν δοκιμές όπου προστέθηκαν 0,25, 0,50, 0,75 και 1 gr του εκάστοτε «βελτιωτικού» υλικού (τέφρα διφασικού-τριφασικού πυρήνα, τέφρα αποτεφρωτήρα, βιο-εξανθράκωμα).
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα που απεικονίζονται στο γράφημα 2 παρατηρείται ότι πράγματι κάποιες δοκιμές παρουσίασαν βελτίωση στην παραγωγή μεθανίου. Το βέλτιστο υλικό και η βέλτιστη ποσότητα προσθήκης αυτού αποδείχθηκαν η τέφρα από τον αποτεφρωτήρα και το βιο-εξανθράκωμα με ποσότητα 0,75g/g VS και 1g/gVS αντίστοιχα.
Σε συνέχεια αυτής της έρευνας θα χρησιμοποιηθεί το παραπάνω αποτέλεσμα σε πείραμα μακράς διάρκειας για να διερευνηθούν οι πιθανότητες εμφάνισης προβλημάτων στην διεργασία της αναερόβιας χώνευσης από την εφαρμογή των συγκεκριμένων υλικών και αναλογιών.