Department Department Department Department Department Department Department

MSc Thesis Presentation (Παρουσίαση Μεταπτυχιακής Διπλωματικής Εργασίας) - Άγγελος Κωτούλας

Ομιλητής: Άγγελος Κωτούλας
Ίδρυμα/Οργανισμός: Τμήμα Χημικών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Πατρών

Τίτλος: Ανάκτηση Αζώτου από ρεύματα αποβλήτων

Αίθουσα: Αίθουσα Σεμιναρίων 1, Κεντρικό Κτήριο, 1ος Όροφος
Ημερομηνία: 24.07.2018
Ώρα: 11:00 - 12:00

Περίληψη

 Τα τελευταία χρόνια η αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού συνοδεύεται από την ανάγκη για την κάλυψη των διατροφικών του απαιτήσεων. Το γεγονός αυτό συμβάλλει στην αύξηση της παραγωγικής διαδικασίας αγροτοβιομηχανικών μονάδων προκειμένου να επιτευχθεί επαρκής σίτιση του πληθυσμού της γης. Επακόλουθο αυτού όμως συνιστά η παραγωγή αυξημένου όγκου υγρών αποβλήτων, τα οποία απαιτείται να διαχειριστούν άμεσα λόγω της πληθώρας των περιβαλλοντικών επιπτώσεων που δημιουργούνται από την αλόγιστη διάθεσή τους στους φυσικούς αποδέκτες.

 Λαμβάνοντας υπόψη τα παραπάνω, στην παρούσα μεταπτυχιακή εργασία μελετάται μια οικονομική μέθοδος επεξεργασίας αγροτοβιομηχανικών υγρών αποβλήτων και συγκεκριμένα του τυρόγαλου. Ειδικότερα, χρησιμοποιείται φυσικός ζεόλιθος, βουλγαρικής προέλευσης που είναι ένα φθηνό προσροφητικό υλικό προκειμένου να εξεταστεί όχι μόνο η ικανότητα προσρόφησης αζώτου σε μορφή αμμωνιακών (N-NH4+) από ρεύματα υγρών αποβλήτων αλλά και η δυνατότητα ανάκτησης αυτών.

Στο πλαίσιο αυτής της μελέτης διεξήχθησαν προκαταρκτικά πειράματα κινητικής προσρόφησης αμμωνιακών ιόντων σε φυσικό ζεόλιθο από τεχνητό απόβλητο σε φιάλες. Στη συνέχεια ακολούθησαν πειράματα προσρόφησης από απόβλητο τυρόγαλου σε πληρωμένες με ζεόλιθο στήλες εργαστηριακής κλίμακας σε λειτουργία διαλείποντος έργου. Στα φίλτρα εργαστηριακής κλίμακας εξετάστηκαν διάφοροι παράμετροι όπως είναι η επίδραση της αρχικής συγκέντρωσης του τυρόγαλου, η επίδραση της θερμοκρασίας, η διάρκεια ικανότητας προσρόφησης καθώς και η επίδρασης της κοκκομετρίας του ζεόλιθου στην προσρόφηση. Το τελευταίο στάδιο της έρευνας περιλάμβανε πείραμα θερμοκηπίου σε γλάστρες την περίοδο από τον Δεκέμβριο 2017 έως το Μάρτιο του 2018, χρησιμοποιώντας σίτο (Triticum spp) ως πειραματικό φυτό. Το συγκεκριμένο πείραμα διεξάχθηκε προκειμένου να εξεταστεί η δυνατότητα ανάκτησης του αμμωνιακού αζώτου από κορεσμένο σε αυτό τον ρύπο ζεόλιθο.

Από την διεξαγωγή των προκαταρκτικών πειραμάτων με τεχνητό απόβλητο προέκυψε ότι η διαφορά στην κοκκομετρία δεν επηρεάζει σε μεγάλο βαθμό την ικανότητα προσρόφησης, σε αντίθεση με την αρχική συγκέντρωση του τεχνητού αποβλήτου που την επηρεάζει σημαντικά, καθώς αύξηση της αρχικής συγκέντρωσης συνεπάγεται αύξηση της προσροφητικής ικανότητας. Στα πειράματα των στηλών με πραγματικό απόβλητο τυρόγαλου εξετάστηκε επίσης πέρα από την προσρόφηση των αμμωνιακών ιόντων, η απομάκρυνση του οργανικού φορτίου εκφρασμένου σε COD καθώς και η απομάκρυνση των ορθοφωσφορικών ιόντων (P-PO43-). Τα αποτελέσματα φανέρωσαν ότι η ικανότητα προσρόφησης αμμωνιακών ιόντων είναι υψηλή καθώς επιτυγχάνεται μέχρι και πλήρης απομάκρυνση αυτών από το απόβλητο του τυρόγαλου και μάλιστα για περισσότερες από μία μέρες λειτουργίας των στηλών με τον ίδιο ζεόλιθο. Ως προς την προσρόφηση του οργανικού φορτίου παρατηρήθηκε γενικά περίπου 20-35% απομάκρυνση αυτού, ενώ για τα ορθοφωσφορικά παρατηρήθηκε έως και 76% απομάκρυνση για μια μέρα λειτουργίας.

Τέλος, όσον αφορά το πείραμα θερμοκηπίου προς ανάκτηση αζώτου, κορεσμένη ποσότητα ζεόλιθου σε αμμωνιακό άζωτο (N-NH4+)  εφαρμόστηκε σε διάφορες επεμβάσεις σε γλάστρες που περιείχαν σπόρους σιταριού και αφέθηκαν να αναπτυχθούν χωρίς την παρουσία επιπλέον ποσότητας χημικού λιπάσματος.  Τα αποτελέσματα έδειξαν, σύμφωνα και με τη στατιστική ανάλυση που έλαβε χώρα ότι ο εμπλουτισμένος σε άζωτο ζεόλιθος συνεισφέρει σημαντικά στην ανάπτυξη των φυτών καθώς οι γλάστρες που περιείχαν ζεόλιθο παρουσίασαν σημαντικά στατιστική διαφορά ως προς το μέγεθος της ξηρής μάζας των σιταριών. Επομένως, η προσθήκη τέτοιου τύπου ζεόλιθου σε διάφορες καλλιέργειες μπορεί να είναι ελπιδοφόρα και να αντικαταστήσει εν μέρει τη χρήση των χημικών λιπασμάτων, στα οποία οφείλεται μεγάλο μέρος της ρύπανσης των υπόγειων και επιφανειακών υδάτων με ανόργανους ρύπους όπως είναι τα νιτρικά.

Πληροφορίες για τον Ομιλητή

ΣΠΟΥΔΕΣ

2016-σήμερα

Τμήμα Χημικών Μηχανικών Πανεπιστημίου Πατρών

Μεταπτυχιακό Πρόγραμμα Σπουδών με ειδίκευση στο Περιβάλλον και Ενέργεια

2010-2016

Απόφοιτος Τμήματος Χημικών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών
Βαθμός: Λίαν Καλώς (7,25/10)

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΕΙΣ ΣΕ ΕΚΘΕΣΕΙΣ-ΗΜΕΡΙΔΕΣ

27-29 Απριλίου 2018: 5η Έκθεση Μεταφοράς Τεχνογνωσίας-Patras IQ, Αθλητικό Κέντρο «Δ. Τόφαλος», με τίτλο : "Λίπανση καλλιεργειών με εμπλουτισμένο σε άζωτο ζεόλιθο από υγρά απόβλητα τυροκομείου".

4 Οκτωβρίου 2017: 3η ημερίδα Μεταπτυχιακών και Μεταδιδακτόρων  στις Επιστήμες της χημικής μηχανικής, συνδιοργάνωση Τμήματος Χημικών Μηχανικών και Ινστιτούτο Επιστημών Χημικής Μηχανικής (ΙΤΕ), Συνεδριακό Κέντρο Πανεπιστημίου Πατρών . Με τίτλο: "Ammonium and COD removal from cheese whey by adsorption onto natural zeolite".

ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΕΣ ΕΡΓΑΣΙΕΣ

Με τίτλο«Θερμοφιλική επεξεργασία αποβλήτων ελαιοτριβείου προς παραγωγή βιοαερίου σε αντιδραστήρα  UPBR» με επιβλέποντα καθηγητή: Μιχαήλ Κορνάρο

ΞΕΝΕΣ ΓΛΩΣΣΕΣ

Αγγλικά: Άριστη Γνώση, Επίπεδο C2 (Proficiency Michgan)

Γερμανικά: Βασική Γνώση, Επίπεδο B1 (Goethe-Zertifikat)

ΓΝΩΣΕΙΣ Η/Υ

Άριστη γνώση των λογισμικών Microsoft Office (Word, Excel, Powerpoint κλπ): Πιστοποιητικό χρήσης υπολογιστών για όλες τις ενότητες : European Computer Driving License (ECDL)

Πολύ καλή γνώση των προγραμμάτων: OriginPro, ASPEN HYSYS και γλωσσών προγραμματισμού: Fortran 90, MATLAB 

ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΗ ΕΜΠΕΙΡΙΑ

Ιούλιος 2015- Αύγουστος 2015

Πρακτική Άσκηση στην εταιρία ''Λουξ-Μαρλαφέκας Α.Β.Ε.Ε.'' στο Τμημα Ποιοτικού Ελέγχου και της Παραγωγικής Διαδικασίας.