Ημερολόγιο Εκδηλώσεων

ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ

ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ

Ον ομα τεπών υμο: ΒΟΓΙΑΤΖΑΚΗΣ ΣΤΑΜΑΤΗΣ

Αριθμός Μητρώου: 2016019017

Θέμα

Τίτλος στα Ελληνικά : Επίδρα ση των συν θηκών πυρόλυσης ελα ιοπυρήν α στα φυσικοχ ημικά χ α ρα κτηριστικά του πα ρα γόμεν ου βιοεξα ν θρα κώμα τος.

Τίτλος στα Α γγλικά  : Εf fec t of pyrolysis c onditions on the physic ochemical charac teristic s of olive kernel – derived biochar.

Εξ ετα στική Επ ιτροπ ή:

Επιβλέπων: Aν . Κα θηγητής Κον σολά κης Μιχ α ήλ

Πρώτο Μέλος: Αν . Κα θηγητής Πα πα ευθυμίου Σπύρος

Δ εύτερο Μέλος: Κα θηγητής Κομνίτσα ς Κων στα ντίν ος

Ημερομην ία Εξ έτα σης Ημέρα /Μήν α ς/Έτος: 06/02/2020 Ώρα: 12:00

Χώρος Εξ έτα σης Αίθουσα : Δ3.005 Κτίριο: 

Περίλ ηψη

Περίληψη της εργα σία ς στα Ελληνικά : Στο πλαίσιο της παρούσας µεταπτυχιακής διατριβής µελετήθηκε σε πρώτη φάση η παραγωγή βιοεξανθρακώµατος από ελαιοπυρήνα που προέρχεται από την εταιρία ABEA που εδρεύει στα Χανιά και αποτελεί προϊόν επεξεργασίας των καρπών ελαιόδεντρου που ελήφθησαν απο τις τοπικές αγροτικές καλλιέργειες του νοµού Χανίων. Με χρήση του παραπάνω δείγµατος, πραγµατοποιήθηκε η παραγωγή βιοεξανθρακωµάτων σε δύο θερµοκρασίες πυρόλυσης (450 °C και 550 °C). Μετά το στάδιο της παραγωγής των βιοεξανθρακωµάτων, ακολούθησε ο φυσικοχηµικός χαρακτηρισµός τους. Πραγµατοποιήθηκαν αναλύσεις για τον προσδιορισµό της απόδοσης της πυρόλυσης, των ποσοστών της τέφρας, της πτητικής ύλης, του pH, της ειδικής επιφάνειας, όπως και ανάλυση υπέρυθρης φασµατοσκοπίας FT/IR, θερµοβαρυµετρική ανάλυση TG και στοιχειακή ανάλυση των βιοεξανθρακωµάτων. Από τις συγκεκριµένες αναλύσεις προέκυψε ότι το βέλτιστο από τα δύο βιοεξανθρακώµατα, βάσει φυσικοχηµικών ιδιοτήτων, ήταν αυτό που προέκυψε από την πυρόλυση στην θερµοκρασία των 550 °C. Το επόµενο στάδιο της πειραµατικής διαδικασίας αφορούσε στη µελέτη αποµάκρυνσης της αντιβιωτικής ουσίας ciprofloxacin, µε χρήση ρυθµιστικού διαλύµατος σταθερού pH 7 και των δύο βιοεξανθρακωµάτων ως προσροφητές. Aρχικά µελετήθηκε η προσροφητική ικανότητα των δύο βιοεξανθακωµάτων σε συγκέντρωση της αντιβιωτικής ουσίας (ciprofloxacin) 25 µmol/L σε θερµοκρασία 25 °C. Επειδή η προσροφητική ικανότητα του βιοεξανθρακώµατος στους 550 °C ήταν ανώτερη από αυτή του βιοεξανθρακώµατος στους 450 °C, η συνέχιση των πειραµάτων προσρόφησης έγινε αποκλειστικά µε το πρώτο. Στη συνέχεια µελετήθηκε η επίδραση της θερµοκρασίας (25 °C και 40 °C) στην προσρόφηση της αντιβιωτικής ουσίας. Η προσρόφηση της ciprofloxacin στα δείγµατα του βιοεξανθρακώµατος των 550 °C, µελετήθηκε µε τα µοντέλα Langmuir (συντελεστής συσχέτισης R2 >0,989) και Freundlich (συντελεστής συσχέτισης R2 >0,894). Συγκεκριµένα, ο ρυθµός προσρόφησης στους 40 °C ήταν µεγαλύτερος, σε σχέση µε τον ρυθµό στη θερµοκρασία των 25 °C, 0,017 µmol/mg και 0,015 µmol/mg, αντίστοιχα. Τέλος, πραγµατοποιήθηκε µοντελοποίηση των κινητικών πειραµάτων προσρόφησης χρησιµοποιώντας τα κινητικά µοντέλα ψευδο-πρώτης και ψευδο-δεύτερης τάξης. Για την προσοµοίωση των αποτελεσµάτων έγινε χρήση του excel για την γραµµική µορφή και του προγράµµατος Sigmaplot 12 για την µη γραµµική µορφή των δύο κινητικών µοντέλων. Τα αποτελέσµατα της συγκεκριµένης µελέτης έδειξαν ότι το κινητικό µοντέλο της ψευδο-δεύτερης τάξης προσοµοιώνει καλύτερα τα πειραµατικά δεδοµένα προσρόφησης της ciprofloxacin (συντελεστής συσχέτισης R2 >0,964), µε τη γραµµική µορφή να υπερισχύει.

Περίληψη της εργα σία ς στα Α γγλικά  : In the framework of this postgraduate thesis, the production of biochar from olive kernel was at first investigated. Olive kernel, which is a product of olive trees processing, obtained from the local agricultural crops of the prefecture of Chania, at the company ABEA. Biochar production was performed at two pyrolysis temperatures (450 °C and 550 °C). After the production of biochars, their physicochemical assessment was carried out, involving the calculation of pyrolysis yield, char content, pH, volatile matter and surface area. In addition, FT/IR infrared spectroscopy analysis, TG thermogravimetric analysis and elemental analyses were carried out. It was determined that the optimum biochar, in terms of its physicochemical properties, was that obtained from the pyrolysis at 550 °C. The removal of the antibiotic ciprofloxacin at pH 7 using both biochars as adsorbents, was next explored. The adsorption capacity of each biochar was initially studied at 25 °C using a concentration of ciprofloxacin 25 µmol/L. It was revealed that the adsorption capacity of the biochar produced at 550 °C was higher than that obtained at 450 °C. The next step involved the effect of temperature (25 °C and 40 °C) on the absorption of the antibiotic ciprofloxacin over the optimum biochar, i.e. that produced at 550 o C. The absorption of ciprofloxacin at 550 °C was studied using the Langmuir (R2 >0.989) and Freundlich models (R2 >0.894). More specifically, the adsorption rates were 0.017 µmol/mg and 0.015 µmol/mg at 40°C and 25 °C, respectively. Finally, kinetic adsorption experiments were modeled using the pseudo-first and pseudo-second order kinetic models. The results were simulated using the Excel for Windows and the Sigmaplot 12 programs for the linear and the nonlinear form of the two kinetic models. The results of this study showed that the pseudo-second-order kinetic model simulates better the experimental data (correlation coefficient R2 >0.964), with the linear form to be the predominant one.