Please use this identifier to cite or link to this item: https://apothesis.eap.gr/handle/repo/36172
Title: Βελτιστοποίηση παραγωγής βιοεξανθρακώματος (biochar) από αστικά και αγροτικά απόβλητα και περιβαλλοντικές εφαρμογές του
Authors: Χατζή, Κερασία
metadata.dc.contributor.advisor: Καλαβρουζιώτης, Ιωάννης
Keywords: Βιοεξανθράκωμα;Μέθοδοι πυρόλυσης;Βιομάζα;Τροποποίηση Εδαφών;Προσρόφηση Ρύπων;Bio char;Pyrolysis Techniques;Biomass;Soil Remediation;Pollutants Adsorption
Issue Date: 16-Sep-2017
Abstract: Η εργασία αυτή είναι μια επισκόπηση των τεχνολογιών παραγωγής βιοεξανθρακώματος, των ιδιαίτερων του χαρακτηριστικών του και των γεωργικών και περιβαλλοντικών του χρήσεων. Η τεχνολογία του βιοεξανθρακώματος φαίνεται να έχει ένα πολλά υποσχόμενο μέλλον. Αρχικά αναλύονται οι βασικές τεχνικές πυρόλυσης αλλά και τα βιοκαύσιμα (βιοέλαιο, βιοαέριο), που παράγονται ως κύρια προϊόντα ή παραπροϊόντα των τεχνικών αυτών. Στην συνέχεια (παρουσιάζονται κάποιες κοινές αλλά και εναλλακτικές λύσεις για την παραγωγή βιοεξανθρακώματος από διάφορα είδη βιομάζας.) Περιγράφονται τα χαρακτηριστικά αλλά και η αποτελεσματικότητα βιοεξανθρακωμάτων που προέρχονται από φυτικά και ζωικά υπολείμματα όπως και από ιλύες αστικών λυμάτων. Ακολουθεί η παρουσίαση δεδομένων σχετικά με τα αποτελέσματα της προσθήκης βιοεξανθρακώματος σε καλλιεργούμενα εδάφη, στις ιδιότητες των εδαφών και στη γονιμότητά τους. Υπάρχουν πολλές μελέτες στις οποίες τονίζονται τα οφέλη της χρήσης του βιοεξανθρακώματος ως μια στρατηγική για τη διαχείριση των χαρακτηριστικών και των λειτουργιών του εδάφους. Η σχέση όμως μεταξύ των ιδιοτήτων των βιοεξανθρακωμάτων (κυρίως φυσικές ιδιότητες και χημικές λειτουργίες της επιφάνειάς τους) και της εφαρμοσιμότητάς τους ως τροποιητικά (πρόσθετα) εδάφους δεν είναι τόσο ξεκάθαρη, γι αυτό δεν είναι εύκολο να καθιερωθούν οι κατάλληλες συνθήκες παραγωγής ενός βιοεξανθρακώματος με τα επιθυμητά χαρακτηριστικά. Ένας άλλος τομέας όπου το βιοεξανθράκωμα επιδεικνύει μεγάλες δυνατότητες είναι στη διαχείριση ρυπασμένων υδάτων. Αποδεικνύεται ένας πολύ καλός προσροφητής για την απομάκρυνση ρύπων από υδατικά διαλύματα. Η εργασία αυτή επικεντρώνεται σε πρόσφατες εξελίξεις στην εφαρμογή βιοεξανθρακωμάτων για την αποκατάσταση ρυπασμένων υδάτων. Η παραγωγή τους γίνεται με αργή ή ταχεία πυρόλυση διαφόρων ειδών βιομάζας Υπάρχει μεγάλη διαθεσιμότητα σε ότι αφορά τις πρώτες ύλες, οι οποίες είναι χαμηλού κόστους και με επιθυμητά φυσικοχημικά χαρακτηριστικά. Επιχειρείται μια επισκόπηση των μέχρι τώρα χρήσεων και των πρόσφατων εξελίξεων στην απομάκρυνση από υδατικά διαλύματα βαρέων μετάλλων, οργανικών ρύπων (χρωστικές, φυτοφάρμακα, διαλύτες) αλλά και ανόργανων ρύπων όπως φωσφορικά και φθόριο. Εξετάζονται οι παράγοντες κλειδιά που επηρεάζουν τη διαδικασία όπως η θερμοκρασία πυρόλυσης του βιοεξανθρακώματος, το pH του διαλύματος, η συνύπαρξη ή μη άλλων ιόντων στο διάλυμα και άλλοι. Επιπλέον περιγράφονται οι υποκείμενοι μηχανισμοί που προτείνονται σε κάθε περίπτωση για την εξήγηση των συμπεριφορών προσρόφησης. Ακόμη αναφέρονται και συγκρίνονται σε κάποιες περιπτώσεις η ικανότητα προσρόφησης οργανικών και ανόργανων ρύπων από διάφορους τύπους βιοεξανθρακωμάτων, κάτω από διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας. Το βιοεξανθράκωμα μπορεί να αξιοποιηθεί και σε άλλες περιβαλλοντικές χρήσεις όπως ως καταλύτης σε προχωρημένες διεργασίες οξείδωσης ή ως διογκωτικός παράγοντας στην κομποστοποίηση ζωικών αποβλήτων. Ενώ περιβαλλοντικό αλλά και οικονομικό πρόβλημα αποτελεί η διαχείριση βιοεξανθρακωμάτων που έχουν χρησιμοποιηθεί στην προσρόφηση βαρέων μετάλλων αλλά και διάφορων οργανικών ρύπων. Η τροποποίηση βιοεξανθρακωμάτων είναι μια καινοτόμα διαδικασία που γίνεται με στόχο τη βελτίωση της αποτελεσματικότητάς τους ως προσροφητές αλλά και ως βελτιωτικά εδάφους. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα τροποποίησης είναι η μαγνήτισή τους με MgO ή FeO, όπως και η τροποποίησή βιοεξανθρακωμάτων με πολυαιθυλενιμίνη (PEI) που δίνει πολύ καλά αποτελέσματα στην προσρόφηση βαρέων μετάλλων. Στο τέλος της εργασίας αυτής εξετάζεται η δυνατότητα παραγωγής βιοεξανθρακώματος από τις αναερόβια χωνευμένες ιλύες της ΕΕΛ Λάρισας. Αναλύονται οι περιεκτικότητες των θρεπτικών συστατικών και η πιθανή εφαρμογή του βιοεξανθρακώματος ως λίπασμα σε τοπικές καλλιέργειες.
Appears in Collections:ΔΙΑ Διπλωματικές Εργασίες



Items in Apothesis are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.