ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ ΣΗΜΕΙΩΜΑ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΥ ΕΡΓΟΥ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ Γ. ΚΑΛΔΕΡΗΣ

Transcript

1 Ονοματεπώνυμο Όνομα πατέρα ΒΙΟΓΡΑΦΙΚΟ ΣΗΜΕΙΩΜΑ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΟΥ ΕΡΓΟΥ ΔΗΜΗΤΡΙΟΣ Γ. ΚΑΛΔΕΡΗΣ : Δημήτριος Καλδέρης : Γεώργιος Ημερομηνία γέννησης : 6 Σεπτεμβρίου 1975 Τόπος γέννησης Οικογενειακή κατάσταση Ιθαγένεια, υπηκοότητα Διεύθυνση Διεύθυνση κατοικίας : Χανιά Κρήτης : Εγγαμος, 1 παιδί : Ελληνική : dkalderis@chania.teicrete.gr : Κουνουπιδιανά, Χανιά Κρήτης 1. Επαγγελματική κατάσταση: Χημικός, Καθηγητής Εφαρμογών στο Τμήμα Μηχανικών Φυσικών Πόρων και Περιβάλλοντος στο ΤΕΙ Κρήτης με εξειδίκευση στην «Επεξεργασία και Διαχείριση Αποβλήτων-Απορριμμάτων». ΦΕΚ Διορισμού Γ/42/ ΦΕΚ Μονιμοποίησης Γ/186/10/3/2015 Ερευνητικός Συνεργάτης στο Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος του Πολυτεχνείου Κρήτης Ερευνητικά ενδιαφέροντα: Επεξεργασία βιομάζας για τη παραγωγή υλικών πρόσθετης αξίας Υδροθερμική επεξεργασία βιομηχανικών υγρών και στερεών- αποβλήτων Αποκατάσταση ρυπασμένων εδαφών 2. Εκπαίδευση: Τμήμα Χημείας, Πανεπιστήμιο Leeds Μεγάλης Βρετανίας, Διδακτορικό Δίπλωμα, Πανεπιστήμιο Leeds Μεγάλης Βρετανίας,

2 Τίτλος Διατριβής: Εξυγίανση εδαφών ρυπασμένα με εκρηκτικές ενώσεις, χρησιμοποιώντας υποκρίσιμο και υπερκρίσιμο νερό. 3. Επαγγελματική εμπειρία: 7/ /2014 ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΙΙΙ - Υποέργο 15 - Μοντέλο πολυπαραμετρικής εκτίμησης βαθμού επικινδυνότητας του ρυπαντικού φορτίου των αγωγών ομβρίων υδάτων στον κόλπο Χανίων (Επιστημονικός υπεύθυνος Καθ. Γ. Σταυρουλάκης) 1/2009 8/2009 Μελέτη για τη διερεύνηση, αξιολόγηση & αποκατάσταση ανεξέλεγκτων ρυπασμένων χώρων/εγκαταστάσεων από βιομηχανικά & επικίνδυνα απόβλητα (Επιστημονικός υπεύθυνος Καθ. Ε. Γιδαράκος) Χρηματοδότηση Υ.ΠΕ.ΧΩ.ΔΕ 1/2008 5/2008 Μελέτη διάθεσης βιοαποδομήσιμου κλάσματος απορριμμάτων Δήμου Ελευσίνας: Αξιολόγηση με κριτήρια τεχνικά, οικονομικά και περιβαλλοντικά (Επιστημονικός υπεύθυνος Καθ. Ε. Γιδαράκος) 5/ /2007 Μελέτη με τίτλο «Απογραφή αξιολόγησης δυνατοτήτων διάθεσης και επεξεργασίας ιλύος στην Περιφέρεια Κρήτης» (Επιστημονικός υπεύθυνος Καθ. Ε. Γιδαράκος). 7/2005 1/2007 Ευρωπαϊκό πρόγραμμα «HARMONICA»: Παραγωγή υλικών πρόσθετης αξίας για περιβαλλοντικές εφαρμογές από αγροτικά στερεά απόβλητα της Ινδίας Παραγωγή Ενεργού Άνθρακα από μάζα ζαχαροκάλαμου και φλοιό ρυζιού (EUROPEAN UNION- INDIA CROSS CULTURAL PROGRAMME (ALA/95/23/2003/ ). Επιστημονικός υπεύθυνος Kαθ. Ε. Διαμαντόπουλος. 8/2004 3/2005 Πρόγραμμα ERIS Ευφυή περιβαλλοντικά συστήματα Εφαρμογή στην επεξεργασία αποβλήτων ελαιουργείων (ΚΠΣ , Ε.Π Ανταγωνιστικότητα, Άξονας 4/Μέτρο 4.1, ΓΓΕΤ). Επιστημονικός 2

3 υπεύθυνος Kαθ. Ε. Διαμαντόπουλος. 2/2004 6/2005 Ευρωπαϊκό πρόγραμμα «HIVALUE»: Παραγωγή υλικών πρόσθετης αξίας από τα παραπροϊόντα αεριοποίησης άνθρακα. (EU COAL AND STEEL ECONOMIC COMMUNITY ECSC 7220-PR/145). Επιστημονικός υπεύθυνος Kαθ. Ε. Διαμαντόπουλος. 6/1999 4/2000 Ερευνητικός συνεργάτης στο εργαστήριο Περιβαλλοντικής Χημείας του Ερευνητικού Κέντρου Ενέργειας και Περιβάλλοντος (Energy and Environmental Research Center EERC), ΗΠΑ. Ανάπτυξη μεθόδου για την απορρύπανση εδαφών ρυπασμένων με εκρηκτικές ενώσεις, έργο χρηματοδοτούμενο από το Υπουργείο Ενέργειας, ΗΠΑ. (U.S. Department of Energy, Agreement number DE-FC21-94MC31388). 4. Εκπαιδευτική εμπειρία/διδακτικό έργο: Εαρινό Εξάμηνο ακ.έτους : Χημεία Ι: 2 ώρες Εργαστήριο Χημεία ΙΙ: 10 ώρες Εργαστήριο Τεχνολογία Διαχείρισης Υγρών Αποβλήτων: 2 ώρες Εργαστήριο Τεχνολογία Διαχείρισης Υγρών Αποβλήτων (προαιρετικό): 2 ώρες Θεωρία Χειμερινό Εξάμηνο ακ.έτους : Χημεία Ι: 4 ώρες Εργαστήριο Διαχείριση Υδατικών Πόρων: 2 ώρες Θεωρία 2 ώρες Εργαστήριο Περιβαλλοντική Στατιστική: 2 ώρες Εργαστήριο Περιβαλλοντική Νομοθεσία: 2 ώρες Θεωρία Εαρινό εξάμηνο ακ.έτους : Χημεία Ι: 2 ώρες Εργαστήριο Μετρολογία: 8 ώρες Εργαστήριο Χημεία ΙΙ: 4 ώρες Εργαστήριο Περιβαλλοντική Διοίκηση: 4 ώρες Θεωρία 3

4 Χειμερινό Εξάμηνο ακ.έτους : Χημεία Ι: 4 ώρες Εργαστήριο Διαχείριση Υδατικών Πόρων: 2 ώρες Θεωρία 2 ώρες Εργαστήριο Περιβαλλοντική Στατιστική: 2 ώρες Εργαστήριο Περιβαλλοντική Νομοθεσία: 2 ώρες Θεωρία Εαρινό εξάμηνο ακ.έτους : Μετρολογία: 10 ώρες Εργαστήριο Χημεία ΙΙ: 4 ώρες Εργαστήριο Περιβαλλοντική Διοίκηση: 4 ώρες Θεωρία Χειμερινό εξάμηνο ακ.έτους : Χημεία Ι: 10 ώρες Εργαστήριο Διαχείριση Υδατικών Πόρων: 2 ώρες Θεωρία 4 ώρες Εργαστήριο Περιβαλλοντική Νομοθεσία: 2 ώρες Θεωρία Εαρινό εξάμηνο ακ.έτους : Χημεία ΙΙ: 10 ώρες Εργαστήριο Περιβαλλοντική Διοίκηση: 4 ώρες Θεωρία Χειμερινό εξάμηνο ακ. Έτους : Χημεία Ι: 10 ώρες Εργαστήριο Διαχείριση Υδατικών Πόρων: 2 ώρες Θεωρία 4 ώρες Εργαστήριο Περιβαλλοντική Νομοθεσία: 2 ώρες Θεωρία Environmental Chemistry (ΜΠΣ): 1 ώρα Θεωρία Groundwater Resources (ΜΠΣ): 1 ώρα Θεωρία Εαρινό εξάμηνο ακ. Έτους : Χημεία ΙΙ: 6 ώρες Εργαστήριο Περιβαλλοντική Διοίκηση: 4 ώρες Θεωρία Advanced Geochemistry (ΜΠΣ): 1 ώρα Θεωρία Hydrogeological Risks (ΜΠΣ): 1 ώρα Θεωρία 4

5 9/2003 2/2011 Εργαστηριακός συνεργάτης (μαθήματα ΧΗΜΕΙΑ Ι & ΙΙ) στο Τ.Ε.Ι Κρήτης Παράρτημα Χανίων στο τμήμα Φυσικών Πόρων και Περιβάλλοντος. 3/2007-2/2008 και 9/2008 2/2009 Εργαστηριακός συνεργάτης βάσει του Π.Δ. 407/80 στο μάθημα «Διαχείριση και Τεχνολογίες Ελέγχου Αέριων Εκπομπών» του τμήματος Μηχανικών Περιβάλλοντος Πολυτεχνείου Κρήτης 3/2005 8/2005 Εργαστηριακός συνεργάτης βάσει του Π.Δ. 407/80 στο μάθημα «Φυσικές Διεργασίες και Επεξεργασία Νερού και Υγρών Αποβλήτων». 5. Επιστημονική παρουσία 5.1 Συμμετοχή σε προγράμματα ως ερευνητικός υπεύθυνος IUPAC Project # , Τομέας Περιβάλλοντος (Division VI), «Soils contaminated with explosives: Environmental Risk Assessment and Evaluation of state-of-the-art treatment processes» Μέλη της ερευνητικής ομάδας: Dr. Raj Boopathy, Nicholls State University, USA Prof. Werner Kordel, Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology, Germany Dr. Albert Juhasz, Centre for Environmental Risk Assessment and Remediation (CERAR), Australia Dr. Steve Comfort, University of Nebraska, USA 5.2 Κριτής σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά Environmental Science and Technology (American Chemical Society) Journal of Hazardous Materials (Elsevier) 5

6 Desalination (Elsevier) Journal of Environmental Management (Elsevier) Water Research Ecotoxicology and Environmental Safety Journal of Analytical and Applied Pyrolysis (Elsevier) 5.3 Συμμετοχή σε διεθνή σεμινάρια 7/1998 Παρακολούθηση σεμιναρίου που πραγματοποιήθηκε υπό την αιγίδα της Ευρωπαϊκής Ένωσης και οργανώθηκε από το Austrian Research Center Seibersdorf στη Βιέννη της Αυστρίας τίτλο "EU Advanced Study Course in Soil Remediation". Τα κυριότερα θέματα που σεμιναρίου ήταν: εκτίμηση περιβαλλοντικής επικινδυνότητας, διαχείριση ρυπασμένων εδαφών, βιοαποκατάσταση εδαφών, αλληλεπιδράσεις ρύπων με το έδαφος και τον υδροφόρο ορίζοντα και εκπαιδευτικές επισκέψεις σε έργα αποκατάστασης ρυπασμένων χώρων. 3/2008 Υποτροφία Marie Curie για παρακολούθηση σεμιναρίου που χρηματοδοτήθηκε από την Ευρωπαϊκή Ένωση και διοργανώθηκε από το Πανεπιστήμιο του Άαχεν στη Γερμανία, με τίτλο WISE TC2: Substance Cycle Waste Management. Τα κυριότερα αντικείμενα του σεμιναρίου ήταν διαχείριση στερεών αποβλήτων, προηγμένες μέθοδοι διαχωρισμού και επεξεργασίας αποβλήτων, οικονομικοί και κοινωνικοί παράγοντες επιρροής στην επεξεργασία αποβλήτων, μελέτη ρεαλιστικών περιπτώσεων και εκπαιδευτικές επισκέψεις σε μονάδες επεξεργασίας απορριμμάτων (καύση, κομποστοποίηση). 6. Γνώσεις πληροφορικής Πιστοποιημένη γνώση των πακέτων WORD, EXCEL και INTERNET EXPLORER μέσω του συστήματος ECDL. 6

7 7. Ανάλυση ερευνητικής δραστηριότητας 7.1 Ερευνητική δραστηριότητα για την απόκτηση του διδακτορικού διπλώματος Κύριος στόχος της δραστηριότητας μου ήταν η ανάπτυξη μιας καινοτόμου, περιβαλλοντικά φιλικής μεθόδου για την εκχύλιση και καταστροφή εκρηκτικών ουσιών που βρίσκονται σε εδάφη και στα στραγγίσματα αυτών. Για το σκοπό αυτό χρησιμοποίησα ζεστό νερό (>100 o C) υπό πίεση έτσι ώστε το νερό να παραμένει σε υγρή κατάσταση (υποκρίσιμο νερό). Υπό αυτές τις συνθήκες, μειώνεται η πολικότητα του νερού (μείωση της διηλεκτρικής σταθεράς του, λόγω της δραματικής μείωσης του αριθμού των δεσμών υδρογόνου), αυξάνεται η διάχυση του στο μητρικό υλικό, με αποτέλεσμα το νερό να λειτουργεί ως ένας πολύ ικανός διαλύτης για μη πολικές ενώσεις όπως είναι το ΤΝΤ, HMX και RDX που μελετήσαμε. Αρχικά πραγματοποιήθηκαν πειράματα σε εργαστηριακή κλίμακα για να προσδιοριστούν οι βέλτιστες συνθήκες καταστροφής των ανωτέρω ρύπων. Μελετήθηκε η επίδραση της θερμοκρασίας από o C, η διάρκεια της επεξεργασίας από λεπτά, η αναλογία νερού-εδάφους καθώς και το ph του νερού. Τα πειράματα έγιναν τόσο με καθαρά εδάφη στα οποία είχαν προστεθεί τεχνητά διαλύματα των ενώσεων, όσο και με φυσικά ρυπασμένα εδάφη με μεγάλες συγκεντρώσεις των ρύπων (ΤΝΤ 1-12%, HMX/RDX 0.1-1%). Αυτό έγινε για να προσδιοριστεί ο ρόλος της προσρόφησης των ρύπων στα σωματίδια του εδάφους κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας των με υποκρίσιμο νερό. Συνοπτικά, η μικρής κλίμακας επεξεργασία των εδαφών, έδειξε ότι οι ρύποι καταστρέφονται σε ποσοστό 99.9% σε χρόνους από 5 λεπτά (225 o C) έως 8 ώρες (150 o C). Η χρωματογραφική ανάλυση των υγρών αποβλήτων της επεξεργασίας δεν έδειξε κανένα από τα γνωστά τοξικά παραπροϊόντα της υγρής οξείδωσης, ενώ παρατηρήθηκε και πολλαπλή μείωση στη τοξικότητα των εκχυλισμάτων των εδαφών μετά την επεξεργασία. Τα επεξεργασμένα εδάφη χρησιμοποιήθηκαν για την ανάπτυξη διαφόρων ειδών φυτών, με πολύ θετικά αποτελέσματα. Αυτό είναι μια ένδειξη ότι το έδαφος είναι «ζωντανό» μετά την επεξεργασία και μπορεί να υποστηρίξει την ανάπτυξη φυτών και δέντρων. Μόλις προσδιορίστηκαν οι βέλτιστες συνθήκες επεξεργασίας, κατασκευάστηκε αντιδραστήρας μεγέθους 8 λίτρων και μέρος των πειραμάτων επαναλήφθηκε, με εξίσου καλά αποτελέσματα. Στις σελίδες 65 και 66 της διδακτορικής μου διατριβής 7

8 παρουσιάζεται η πιλοτική μονάδα που κατασκευάστηκε. Τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα της μεθόδου είναι τα εξής: Απαιτείται πολύ απλός και οικονομικός εξοπλισμός Δεν προστίθεται κανένα αντιδραστήριο, μόνο νερό Επιτυγχάνονται καταστροφές ρύπων της τάξης του 99.9% σε πολύ μικρό χρόνο Παρά τις υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις που αναπτύσσονται μέσα στον αντιδραστήρα, η διεργασία είναι απόλυτα ασφαλής γιατί από τη στιγμή που το έδαφος και το νερό τοποθετούνται στον αντιδραστήρα, η λειτουργία του είναι πλήρως αυτοματοποιημένη. Μειωμένη διάβρωση σε σχέση με το υπερκρίσιμο νερό (supercritical water) Οικονομικότερη μέθοδος σε σχέση με την κομποστοποίηση, υγρή οξείδωση και αποτέφρωση Τα αποτελέσματα της ερευνητικής μου δραστηριότητας δημοσιεύθηκαν σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά και παρουσιάστηκαν σε επιστημονικά συνέδρια. Επιπλέον, τα σημαντικότερα αποτελέσματα της διδακτορικής μου διατριβής χρησιμοποιήθηκαν για την κατοχύρωση της πατέντας με τίτλο «Method of manipulating the chemical properties of water to improve the effectiveness of a desired process», US Patent No , Μάρτιος Επαγγελματική-ερευνητική δραστηριότητα μετά τη λήψη του διδακτορικού διπλώματος 1. Ευρωπαϊκό Πρόγραμμα HI-VALUE Το Ευρωπαϊκό πρόγραμμα HI-VALUE είχε ως κύριο στόχο την ανάκτηση των μετάλλων γαλλίου (Ga) και γερμανίου (Ge) από την ιπτάμενη τέφρα που παράγεται κατά την αεριοποίηση άνθρακα. Τα μέταλλα αυτά χρησιμοποιούνται σε πληθώρα εφαρμογών (ημιαγώγιμα υλικά κ.α.) και έχουν σημαντική αξία στη διεθνή αγορά. Κατά τη διάρκεια αυτού του προγράμματος, αναπτύχθηκαν νέες υδρομεταλλουργικές διεργασίες για την ανάκτηση των μετάλλων αυτών από την τέφρα. Το ποσοστό ανάκτησης που επιτεύχθηκε ήταν υψηλό, της τάξης του 90-95%. Οι διεργασίες 8

9 ανάκτησης αναπόφευκτα δημιούργησαν υγρά απόβλητα. Στόχος της δικής μας ερευνητικής ομάδας ήταν η εξεύρεση μίας ή περισσότερων μεθόδων επεξεργασίας των υγρών αποβλήτων. Η συμμετοχή μου στο πρόγραμμα περιελάμβανε την φασματοσκοπική και χρωματογραφική ανάλυση των δειγμάτων υγρών αποβλήτων και την εφαρμογή μεθόδων ή συνδυασμού μεθόδων για την επεξεργασία τους. Τα υγρά απόβλητα της υδρομεταλλουργικής μεθόδου που επιλέχθηκε ως βέλτιστη για την ανάκτηση των Ga και Ge, περιείχαν μεγάλες συγκεντρώσεις σε αρσενικό (45 ppm), νικέλιο (20 ppm) και αντιμόνιο (40 ppm), καθώς και μικρότερες συγκεντρώσεις άλλων βαρέων μετάλλων. Μετά από εφαρμογή των μεθόδων χημικής κατακρήμνισης, αντίστροφης ώσμωσης και κροκίδωσης με τριχλωριούχο σίδηρο, ως βέλτιστη λύση επιλέχθηκε ο συνδυασμός της χημικής κατακρήμνισης με υδροξείδιο του ασβεστίου και η αντίστροφη ώσμωση του υπερκείμενου υγρού, για ανάκτηση της κατεχόλης, η οποία μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί στο στάδιο της ανάκτησης των μετάλλων, μειώνοντας έτσι το κόστος. Με αυτό το συνδυασμό, οι συγκεντρώσεις των βαρέων μετάλλων μειώνονται κατά >98%, ενώ μειώνεται πολύ και η τοξικότητα του αρχικού λύματος. 2. Ευρωπαϊκό Πρόγραμμα HARMONICA Το πρόγραμμα HARMONICA είχε ως κύριο στόχο, στο πλαίσιο της Ευρωπαϊκής Θεματικής Στρατηγικής για τα στερεά απόβλητα, την επαναχρησιμοποίησηαξιοποίηση αγροτικών αποβλήτων για την παραγωγή υλικών πρόσθετης αξίας. Στο πρόγραμμα αυτό, εκτός από το Πολυτεχνείο Κρήτης, συμμετείχε και το ινστιτούτο ΤΕRΙ στην Ινδία καθώς και το ερευνητικό κέντρο AICIA στη Σεβίλλη της Ισπανίας. Η Ινδία είναι μια από τις μεγαλύτερες παραγωγούς χώρες ρυζιού παγκοσμίως. Αυτό συνεπάγεται ότι το παραπροϊόν (φλοιός ρυζιού) που προέρχεται από την επεξεργασία ρυζιού, ανέρχεται σε εκατομμύρια τόνους ετησίως. Ανάλογη είναι η κατάσταση και με τα στερεά απόβλητα επεξεργασίας ζαχαροκάλαμου. Η συμμετοχή μου στο πρόγραμμα αυτό είχε ως κύριο στόχο την παραγωγή ενεργού άνθρακα καλής ποιότητας (>600 m 2 /g) από το φλοιό του ρυζιού και τα υπολείμματα ζαχαροκάλαμου. Αρχικά πραγματοποιήθηκαν πειράματα μικρής κλίμακας σε αυτοσχέδιο φούρνο, για τον προσδιορισμό των βέλτιστων συνθηκών παραγωγής ενεργού άνθρακα. Εξετάσθηκαν διάφορα αντιδραστήρια εμποτισμού (impregnating agents), αέρια 9

10 ενεργοποίησης (διοξείδιο του άνθρακα, άζωτο), χρόνοι παραμονής και θερμοκρασίες πυρόλυσης. Οι καλύτεροι ενεργοί άνθρακες (>800 m 2 /g) επιτεύχθηκαν χρησιμοποιώντας χλωριούχο ψευδάργυρο στο στάδιο εμποτισμού, διοξείδιο του άνθρακα ως αέριο ενεργοποίησης, χρόνο παραμονής 30 λεπτά και θερμοκρασία 700 o C. Στη συνέχεια, οι βέλτιστες αυτές συνθήκες χρησιμοποιήθηκαν για την παραγωγή ενεργού άνθρακα σε περιστρεφόμενο κλίβανο πιλοτικής κλίμακας και τα αποτελέσματα ήταν εξίσου θετικά. Στο τέλος του προγράμματος η εμπειρία μας στην παραγωγή ενεργού άνθρακα χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή μονάδας μεγάλης κλίμακας στην Ινδία. Κατόπιν, οι ενεργοί άνθρακας δοκιμάσθηκαν σε πειράματα προσρόφησης διαλυμάτων φαινόλης, αρσενικού, και χουμικού οξέος, με πολύ καλά αποτελέσματα. Τα αποτελέσματα της εργασίας αυτής δημοσιεύθηκαν σε διεθνή επιστημονικά περιοδικά και σε διεθνή και ελληνικά συνέδρια. Στα πλαίσια του προγράμματος, δημιουργήθηκε ειδική έκδοση με τίτλο «Activated Carbon: World Status and Production Methods» η οποία περιλαμβάνει τόσο το σύνολο των πειραματικών αποτελεσμάτων όσο και ανασκοπήσεις της αγοράς ενεργού άνθρακα σε παγκόσμιο και ευρωπαϊκό επίπεδο. 3. Ερευνητικό Πρόγραμμα ERIS Στα πλαίσια του ερευνητικού έργου ERIS αναπτύχθηκε μια καινοτόμος μέθοδος, η οποία περιλαμβάνει την ανάμειξη των αποβλήτων ελαιουργείων με αστικά λύματα και την συν-επεξεργασία τους σε ένα συνδυασμό αναερόβιας και αερόβιας βιολογικής επεξεργασίας στις εγκαταστάσεις επεξεργασίας αστικών λυμάτων. Η μέθοδος περιλαμβάνει την προσθήκη ενός αναερόβιου βιοαντιδραστήρα υψηλού ρυθμού τύπου UASB (Upflow Anaerobic Sludge Bed) ανάμεσα στη δεξαμενή πρωτοβάθμιας καθίζησης και τη δεξαμενή αερισμού, ο οποίος θα δέχεται μίγμα της εκροής της πρωτοβάθμιας καθίζησης και των αποβλήτων ελαιουργείων. 4. Μελέτη «Απογραφή αξιολόγησης δυνατοτήτων διάθεσης και επεξεργασίας ιλύος στην Περιφέρεια Κρήτης». Φορέας χρηματοδότησης: Περιφέρεια Κρήτης Η μελέτη αυτή πραγματοποιήθηκε με σκοπό να προταθούν μόνιμες και βιώσιμες λύσεις στο πρόβλημα της επεξεργασίας και διάθεσης της λυματολάσπης των μεγάλων μονάδων επεξεργασίας λυμάτων (ΜΕΛ) της Περιφέρειας Κρήτης. Για το σκοπό αυτό 10

11 αναλύθηκε το Ευρωπαϊκό και Ελληνικό θεσμικό πλαίσιο, η υφιστάμενη διαχείριση της ιλύος στην Ευρώπη και στην Ελλάδα καθώς και τα προβλήματα που παρουσιάζει η υφιστάμενη διαχείρισης της ιλύος στη Κρήτη. Τέλος, προτάθηκαν λύσεις για την επεξεργασία και τελική διάθεση της ιλύος με κριτήρια περιβαλλοντικά, οικονομικά, κοινωνικά και νομοθετικά. 5. Μελέτη «Διάθεση βιοαποδομήσιμου κλάσματος απορριμμάτων Δήμου Ελευσίνας: Αξιολόγηση με κριτήρια τεχνικά, οικονομικά και περιβαλλοντικά» Φορέας χρηματοδότησης: Δήμος Ελευσίνας Κατά τη διάρκεια της μελέτης αυτής εξετάσθηκε η υφιστάμενη διαχείριση των απορριμμάτων του Δήμου Ελευσίνας και ειδικότερα του βιοαποδομήσιμου κλάσματος. Σκοπός της μελέτης ήταν η πρόταση της βέλτιστης λύσης για την επεξεργασία και διάθεση του βιοαποδομήσιμου κλάσματος του Δήμου Ελευσίνας, με κριτήρια τεχνικά, οικονομικά, περιβαλλοντικά και νομοθετικά. 6. Μελέτη «Διερεύνηση, αξιολόγηση και αποκατάσταση ανεξέλεγκτων ρυπασμένων χώρων/εγκαταστάσεων από βιομηχανικά και επικίνδυνα απόβλητα στην Ελλάδα». Φορέας χρηματοδότησης: ΥΠΕΧΩΔΕ, 3 ο Κ.Π.Σ. Ειδική Υπηρεσία Διαχείρισης Επιχειρησιακού Προγράμματος «Περιβάλλον και Αειφόρος Ανάπτυξη». Η παραγωγή επικίνδυνων αποβλήτων (ΕΑ) αποτελεί ένα αδιαμφισβήτητο και εν μέρη αναπόφευκτο πλέον γεγονός, το οποίο καλείται να αντιμετωπίσει δραστικά ο σύγχρονος ανεπτυγμένος κόσμος, προκειμένου να προστατευθεί το περιβάλλον και η δημόσια υγεία. Δεδομένων των πολλών έως τώρα παραδειγμάτων ελλιπούς διαχείρισης και επεξεργασίας των ΕΑ παγκοσμίως και εν όψη των πραγματικά τραγικών επιπτώσεων αυτών, αρκετές χώρες έχουν ήδη προβεί στην θέσπιση ειδικού νομοθετικού πλαισίου και στη διαμόρφωση συγκεκριμένου σχεδιασμού διαχείρισης των ΕΑ. Η Ελλάδα προέβη σε Έγκριση Εθνικού Σχεδιασμού Διαχείρισης Επικινδύνων Αποβλήτων - ΕΣΔΕΑ (ΚΥΑ 8668/07) το 2007, αναγνωρίζοντας την υφιστάμενη επιτακτική ανάγκη εντοπισμού, καταγραφής και ορθής διαχείρισης (αποκατάστασης-παρακολούθησης) των χώρων διαχείρισης ΕΑ. Στη μελέτη αυτή αναπτύσσεται μια εμπεριστατωμένη μεθοδολογία για τον εντοπισμό, τον χαρακτηρισμό, τη διερεύνηση σε διάφορα στάδια, την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων της αναλυτικής έρευνας και την επιλογή των κατάλληλων μέτρων 11

12 εξυγίανσης ενός ρυπασμένου ή εν δυνάμει ρυπασμένου πεδίου. Τελικό αποτέλεσμα της μελέτης είναι ένα εργαλείο-ερωτηματολόγιο βασιζόμενο σε 3 κατηγορίες ερωτήσεων (χαρακτηριστικά ρύπων μονοπάτι διάχυσης επιπτώσεις ρύπανσης) και συνολικά 80 ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής, οι απαντήσεις των οποίων βαθμολογούνται με διαφορετικό συντελεστή. Η αθροιζόμενη τελική βαθμολογία κατατάσσει το ρυπασμένο ή εν δυνάμει ρυπασμένο χώρο σε υψηλής, μεσαίας, χαμηλής προτεραιότητας για αποκατάσταση, μη ρυπασμένο χώρο ή χώρο για τον οποίο έχουμε ελλιπή πληροφόρηση. 7. ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ ΙΙΙ - Υποέργο 15 - Μοντέλο πολυπαραμετρικής εκτίμησης βαθμού επικινδυνότητας του ρυπαντικού φορτίου των αγωγών όμβριων υδάτων στον κόλπο Χανίων Στα πλαίσια του έργου αυτού πραγματοποιήθηκαν εκτεταμένες δειγματοληψίας όμβριων υδάτων από αγωγούς που καταλήγουν στις θαλάσσιες περιοχές του Ενετικού Λιμένα Χανίων και του Κουμ Καπί, καθώς επίσης και θαλασσινού νερού από αυτές τις περιοχές (χρονική διάρκεια 3 έτη). Σκοπός του έργου ήταν η μελέτη του ρυπαντικού φορτίου των αστικών απορροών που καταλήγει σε αυτές τις περιοχές, η πολυπαραμετρική μοντελοποίηση της διάχυσης του φορτίου και τέλος η δημιουργία ενός εγχειριδίου-μελέτης με τις βέλτιστες τεχνικές διαχείρισης αστικών επιφανειακών απορροών και προτεινόμενες λύσεις για τη πόλη των Χανίων. 8. International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), Environment Division (VI): Έδαφος ρυπασμένο από εκρηκτικές ενώσεις: Αξιολόγηση περιβαλλοντικής επικινδυνότητας και προηγμένες τεχνολογίες επεξεργασίας Σε συνεργασία με τους καταξιωμένους στο τομέα των εκρηκτικών ουσιών, επιστήμονες Dr. Boopathy (USA) και Prof. Kordel (Germany), συντάχθηκε τεχνική έκθεση χρηματοδοτούμενη από την IUPAC. Σε αυτή τη τεχνική έκθεση, γίνεται εμπεριστατωμένη ανασκόπηση της βιβλιογραφίας αναφορικά με τα μονοπάτια διάχυσης εκρηκτικών ενώσεων στο έδαφος και στις διαθέσιμες τεχνολογίες επεξεργασίας αυτών. Μετά την κατηγοριοποίηση των περιπτώσεων, 12

13 πραγματοποιείται αξιολόγηση της περιβαλλοντικής επικινδυνότητας και εκτενής ανάλυση των υφισταμένων τεχνολογιών επεξεργασίας τέτοιων εδαφών. Η έκθεση αυτή αποτελεί ένα πρακτικό εγχειρίδιο για όσους διαχειρίζονται ανάλογα προβλήματα ή το αντικείμενο τους είναι η ρύπανση εδαφών από εκρηκτικές ενώσεις. 8. Δημοσιευμένο έργο έως 31/8/2015 H-factor: 11 Ετερεοαναφορές: Δημοσιεύσεις σε διεθνή περιοδικά Α1. Pilot-Scale Destruction of TNT, RDX and HMX on Contaminated Soils Using Subcritical Water Hawthorne S.B., Lagadec A.J.M., Kalderis D. Lilke A.V. Miller D.J. Environmental Science & Technology, 2000, 34, Impact Factor: Σε αυτή την εργασία παρουσιάζεται μια καινοτόμος μέθοδος για την απορρύπανση εδαφών με εκρηκτικές ενώσεις. Συγκεκριμένα, έδαφος ρυπασμένο με 12% ΤΝΤ, 0.3% RDX και 0.08% ΗΜΧ, επεξεργάσθηκε με υποκρίσιμο νερό σε θερμοκρασίες από 100 έως 250 o C. Επιτεύχθηκε >99.9% καταστροφή του ΤΝΤ και RDX και 98% του ΗΜΧ σε διαφορετικούς χρόνους σε όλες τις πειραματικές θερμοκρασίες. Το τεστ τοξικότητας Microtox έδειξε πολλαπλή μείωση της τοξικότητας στα εκχυλίσματα των επεξεργασμένων εδαφών. Η χρωματογραφική ανάλυση έδειξε ότι η μέθοδος αυτή δεν δημιουργεί τα τοξικά παραπροϊόντα της επεξεργασίας των εδαφών με υγρή οξείδωση. Τα σημαντικότερα πλεονεκτήματα της μεθόδου παρουσιάζονται στην παράγραφο 7.1 (Ανάλυση ερευνητικής δραστηριότητας). Τα αποτελέσματα της εργασίας αυτής συνετέλεσαν σημαντικά στην κατάθεση πατέντας με τίτλο «Method of manipulating the chemical properties of water to improve the effectiveness of a desired process», US Patent No , Μάρτιος

14 Α2. Adsorption of Polluting Substances on Activated Carbon Prepared from Rice Husk and Sugarcane Bagasse D. Kalderis, D. Koutoulakis, P. Paraskeva, E. Diamadopoulos, E. Otal, J.Olivares del Valle, C. Fernandez-Pereira. Chemical Engineering Journal, 2008, 144, Impact Factor: Σε αυτή την εργασία χρησιμοποιήθηκαν ενεργοί άνθρακες που είχαν παρασκευαστεί από φλοιό ρυζιού και υπολείμματα ζαχαροκάλαμου, για την προσρόφηση αρσενικού, χουμικού οξέος, φαινόλης και στραγγισμάτων από ΧΥΤΑ. Οι ενεργοί άνθρακες είχαν ειδική επιφάνεια 811 και 864 m 2 /g αντίστοιχα. Η βέλτιστη προσρόφηση επιτεύχθηκε στην περίπτωση της φαινόλης, όπου 80% της ουσίας προσροφήθηκε σε 4 ώρες. Στις περιπτώσεις του αρσενικού και του χουμικού οξέος οι ισόθερμες Freundlich και Langmuir ήταν επίσης ευνοϊκές, η απόδοση όμως των ενεργών ανθράκων ήταν μικρότερη από στην περίπτωση της φαινόλης. Χρησιμοποιώντας τον ενεργό άνθρακα από το φλοιό ρυζιού επιτεύχθηκε 60 και 70% μείωση του χρώματος και του COD του στραγγίσματος ΧΥΤΑ αντίστοιχα. A3. Production of Activated Carbon from Agricultural By-Products. E. Diamadopoulos, P. Paraskeva, D. Kalderis Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 2008, 83(5) Impact Factor: Σε αυτή την ανασκόπηση δημοσιευθέντων αποτελεσμάτων αναφορικά με την παραγωγή ενεργού άνθρακα από αγροτικά απόβλητα, αναλύθηκαν οι παράγοντες που επιδρούν στην διαμόρφωση ενός ενεργού άνθρακα από αγροτικά παραπροϊόντα, όπως είναι πυρήνες φρούτων, φλοιοί καρπών και υπολείμματα επεξεργασίας πρώτων αγροτικών υλών. Συγκεκριμένα, εξετάσθηκαν οι μέθοδοι φυσικής και χημικής ενεργοποίησης των αποβλήτων και συγκρίθηκαν μεταξύ τους μέσω δημοσιευθέντων δεδομένων. Στην πιο σύνθετη μέθοδο της χημικής ενεργοποίησης, συγκρίθηκαν τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα αντιδραστήρια εμποτισμού της βιομάζας, οι χρόνοι παραμονής και οι θερμοκρασίες πυρόλυσης και ενεργοποίησης. Τέλος, έγινε 14

15 σύγκριση της ικανότητας προσρόφησης επιλεγμένων ενεργών ανθράκων από βιομάζα με αυτή εμπορικών ενεργών ανθράκων. A4. Production of activated carbon from bagasse and rice husks by a single-stage chemical activation method at low retention times. Kalderis D., Bethanis S., Paraskeva P. Diamadopoulos E. Bioresource Technology, 2008, 99, Impact Factor: Σε αυτή την εργασία αναπτύχθηκε μία καινοτόμος μέθοδος για την παρασκευή ενεργού άνθρακα από αγροτικά στερεά απόβλητα μέσω χημικής ενεργοποίησης μονού βήματος (ταυτόχρονη πυρόλυση-ενεργοποίηση). Για το σκοπό αυτό η ξηρή και κονιορτοποιημένη μάζα από φλοιό ρυζιού και υπολείμματα ζαχαροκάλαμου, εμποτίστηκε με αντιδραστήριο (εξετάσθηκαν χλωριούχος ψευδάργυρος, φωσφορικό οξύ και υδροξείδιο του νατρίου) και νερό σε θερμοκρασία 80 o C για 2 ώρες. Η παραγόμενη πάστα ενεργοποιήθηκε σε περιστρεφόμενο κλίβανο πιλοτικής κλίμακας, σε θερμοκρασίες από 400 έως 800 o C και χρόνους παραμονής από 30 έως 60 λεπτά. Οι ενεργοί άνθρακες με την καλύτερη ειδική επιφάνεια (750 και 674 m 2 /g για το φλοιό ρυζιού και το ζαχαροκάλαμο αντίστοιχα) και μέση διάμετρο πόρων (2.04 και 2.03 nm αντίστοιχα) παράχθηκαν σε θερμοκρασία 700 o C και χρόνο παραμονής 30 λεπτά, χρησιμοποιώντας χλωριούχο ψευδάργυρο στο στάδιο του εμποτισμού. A5. Characterization and treatment of wastewater produced during the hydrometallurgical extraction of Ge from fly ash. D. Kalderis, E. Tsolaki, A. Antoniou, E. Diamadopoulos Desalination, 2008, 230, Impact Factor: Σε αυτή την εργασία παρουσιάζονται τα αποτελέσματα της επεξεργασίας υγρών αποβλήτων που προήλθαν από την υδρομεταλλουργική ανάκτηση μετάλλου γερμανίου από ιπτάμενη τέφρα. Τα απόβλητα αυτά είχαν υψηλές συγκεντρώσεις σε αρσενικό (45 ppm), νικέλιο (20 ppm) και αντιμόνιο (40 ppm), καθώς και μικρότερες συγκεντρώσεις άλλων βαρέων μετάλλων. Επιπλέον, περιείχαν σημαντική ποσότητα κατεχόλης, η οποία είχε χρησιμοποιηθεί στο στάδιο της ανάκτησης του μετάλλου. 15

16 Αφού εξετάσθηκαν οι μέθοδοι της χημικής κατακρήμνισης με υδροξείδιο του ασβεστίου, κροκίδωση με τριχλωριούχο σίδηρο και αντίστροφη ώσμωση, ως βέλτιστη λύση επιλέχθηκε ο συνδυασμός χημικής κατακρήμνισης με υδροξείδιο του ασβεστίου (15 mg/λίτρο αποβλήτου) και αντίστροφης ώσμωσης του υπερκείμενου υγρού για ανάκτηση και επαναχρησιμοποίηση της κατεχόλης. A6. Interaction of soil and water and TNT during degradation of TNT on contaminated soil using subcritical water D. Kalderis, S.B. Hawthorne, A.A. Clifford, E. Gidarakos Journal of Hazardous Materials, 159 (2008), Impact Factor: Στην εργασία αυτή μελετήθηκαν οι αλληλεπιδράσεις του εδάφους και του 2,4,6- τρινιτροτολουόλιου κατά τη διάρκεια της καταστροφής του ρύπου από το υποκρίσιμο νερό σε θερμοκρασίες 150, 175, 200 και 225 o C. Επιπλέον εξετάσθηκε η καταστροφή του ΤΝΤ με υποκρίσιμο νερό χωρίς την ύπαρξη εδάφους στο σύστημα και η καταστροφή του σε άμμο, με σκοπό να προσδιοριστούν οι κυριότεροι παράγοντες που επιδρούν στη καταστροφή του ΤΝΤ (προσρόφηση στο έδαφος, μεταφορά του από τον πυρήνα του σωματιδίου στην επιφάνεια επαφής με το νερό, καταλυτική δράση από παραπροϊόντα). Ο καθοριστικός παράγοντας της διεργασίας είναι η εκχύλιση-διάχυση του ρύπου από το πυρήνα του σωματιδίου εδάφους προς την επιφάνεια όπου έρχεται σε επαφή με το υποκρίσιμο νερό και καταστρέφεται. Βρέθηκε επίσης ότι η ύπαρξη εδάφους ή άμμου στο σύστημα, δρα καταλυτικά. A7. Options for sustainable sewage sludge management in small wastewater treatment plants on islands: The case of Crete Kalderis D., Aivalioti M., Gidarakos E. Desalination, 260(1-3), 2010, Impact Factor: Στην εργασία αναλύθηκαν οι σημαντικότερες επιλογές για τη διαχείριση της λυματολάσπης όλων των εγκαταστάσεων επεξεργασίας λυμάτων στη Κρήτη. Οι διαθέσιμες λύσεις συγκρίθηκαν και αξιολογήθηκαν με γνώμονα τα οικονομικά, 16

17 περιβαλλοντικά και γεωγραφικά δεδομένα του νησιού. Ο συνδυασμός της σταθεροποίησης με ασβέστη και της ηλιακής ξήρανσης παρουσίασε τα πιο ευνοϊκά χαρακτηριστικά για εφαρμογή στη Κρήτη. Για όλες τις τεχνολογίες που αναλύθηκαν, δημιουργήθηκαν φύλλα εργασίας υπολογισμού του κόστους εγκατάστασης και του λειτουργικού κόστους. Η προτεινόμενη λύση έχει συγκριτικά το ίδιο περίπου συνολικό κόστος με την κομποστοποίηση της λυματολάσπης ή της θερμικής της ξήρανσης. Η συγκεκριμένη εργασία αποτελεί ένα σημαντικό εργαλείο για αντίστοιχες περιπτώσεις διαχείρισης λυματολάσπης σε νησιά. Α8. Flocculation behavior of okra and mallow in treating wastewater Anastasakis K., Kalderis D. and Diamadopoulos E. Desalination, 249(2), 2009, Impact Factor: Στην εργασία αυτή εξετάσθηκε η ικανότητα των διαλυμάτων μπάμιας (okra) και μολόχας (mallow) στη μείωση της θολότητας σε πραγματικά και συνθετικά υγρά απόβλητα. Αποδείχθηκε ότι τα υλικά αυτά έχουν σημαντική ικανότητα συσσωμάτωσης και μπορούν να μειώσουν τη θολότητα έως και 90%. Το διάλυμα μπάμιας επέδειξε καλύτερες ιδιότητες από το διάλυμα μολόχας. Α9. Electrochemical degradation of Reactive Red 120 using DSA and BDD anodes Panakoulias T., Kalatzis P., Kalderis D., Katsaounis A. Journal of Applied Electrochemistry, 40(10), 2010, Impact Factor: Οι χρωστικές ουσίες της κατηγορίας Reactive χρησιμοποιούνται ευρύτατα στη βαφή βαμβακερών και άλλων υφασμάτων. Ο βαθμός απορρόφησης τους από το ύφασμα είναι μόνο 60%, με αποτέλεσμα τη δημιουργία σημαντικής ποσότητας αποβλήτου. Σε αυτή την εργασία χρησιμοποιήθηκαν 2 διαφορετικά ηλεκτρόδια (Ti/IrO2 RuO2 και BDD) για την ηλεκτροχημική οξείδωση συνθετικού λύματος με την χρωστική Reactive Red 120. Σε αντίθεση με το ηλεκτρόδιο Ti/IrO2 RuO2 που δεν είχε ικανοποιητικά αποτελέσματα, το ηλεκτρόδιο BDD πέτυχε πλήρη αποχρωματισμό του λύματος και οξείδωση του οργανικού του φορτίου. 17

18 A10. Degradation of Reactive Red 120 using hydrogen peroxide in subcritical water Daskalaki, V.M., Timotheatou, E.S., Katsaounis, A., Kalderis, D. Desalination, 274(1-3), 2011, Impact Factor: Οι χρωστικές ουσίες της κατηγορίας Reactive χρησιμοποιούνται ευρύτατα στη βαφή βαμβακερών και άλλων υφασμάτων. Ο βαθμός απορρόφησης τους από το ύφασμα είναι μόνο 60%, με αποτέλεσμα τη δημιουργία σημαντικής ποσότητας αποβλήτου. Συνθετικό λύμα με τη χρωστική Reactive Red 120 επεξεργάστηκε με υποκρίσιμο νερό σε θερμοκρασίες 150 και 200οC με προσθήκη 1% Η2Ο2. Επιτεύχθηκε πλήρης αποχρωματισμός του αποβλήτου και μείωση του ολικού οργανικού άνθρακα (ΤΟC) από 20 64%, ανάλογα με τις συνθήκες. Α11. Soils contaminated with explosives - environmental fate and evaluation of stateof-the-art treatment processes: A review Kalderis D., Boopathy R., Juhasz A. Comfort S. Pure and Applied Chemistry, 83(7), 2011, Impact Factor: Σε αυτό το άρθρο ανασκόπησης της τρέχουσας βιβλιογραφίας, αναλύθηκαν οι σύγχρονες τεχνολογίες επεξεργασίας εδαφών ρυπασμένων με εκρηκτικές ουσίες. Στο πρώτο μέρος της εργασίας, αναλύθηκαν όλοι δυνατοί τρόποι έκθεσης του ανθρώπου στις εκρηκτικές ουσίες ΤΝΤ, ΗΜΧ και RDX και οι επιπτώσεις αυτών. Στο 2 ο μέρος, οι τεχνολογίες επεξεργασίας χωρίστηκαν σε φυσικές, χημικές και βιολογικές διεργασίες και παρατέθηκαν τα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα τους με βάση μετρήσιμα αποτελέσματα της βιβλιογραφίας (>400 εργασίες). A12. Asbestos Pollution in an Inactive Mine: Determination of asbestos fibers in the deposit tailings and water Koumantakis E., Anastasiadou K., Kalderis D., Gidarakos E. Journal of Hazardous Materials, 167(1-3), 2009, Impact Factor:

19 Στη διάρκεια λειτουργίας των Μεταλλείων Αμιάντου Βόρειας Ελλάδας (ΜΑΒΕ), έγινε εξόρυξη περίπου τόνων µεταλλεύματος (σερπεντινίτης) µε χρήση εκρηκτικών υλών. Οι εκρήξεις αυτές, επί 18 χρόνια απελευθέρωναν µεγάλες ποσότητες ινών αµιάντου στην ατµόσφαιρα, που σήµερα βρίσκονται διασκορπισµένες στην ευρύτερη περιοχή. Παρήχθησαν τόνοι αµιάντου, ενώ οι υπόλοιποι τόνοι παραµένουν επί τόπου, ως στείρα υλικά. Οι αποθέσεις αυτές, καταλαµβάνουν 532 στρέµµατα σχηµατίζοντας τεράστιους σωρούς που είναι ορατοί από µεγάλη απόσταση καθώς το ύψος τους φτάνει τα 180 m. Το 0.2% αυτών των αποθέσεων είναι αµίαντος και αποτελούν µια σοβαρότατη πηγή ρύπανσης για τον αέρα και τα νερά της ευρύτερης περιοχής. Ιδιαίτερα, τα ρέµατα που διέρχονται από τις αποθέσεις, παρασύρουν ποσότητες αµιάντου στον ποταµό Αλιάκµονα, Τα κτίρια επεξεργασίας του µεταλλεύµατος αποτελούν επίσης σοβαρότατη πηγή ρύπανσης, καθώς σε όλους τους εσωτερικούς χώρους κείτονται σωροί από καθαρό αµίαντο ο οποίος διαφεύγει προς το εξωτερικό περιβάλλον. A13. Adsorption of Cu(II) ions from aqueous solutions on biochars prepared from agricultural by-products Pellera, F.-M., Giannis, A., Kalderis, D., Anastasiadou, K., Stegmann, R., Wang, J.- Y., Gidarakos, E. Journal of Environmental Management, 96(1), 2012, Impact Factor: Στόχος της εργασίας ήταν η μελέτη της προσρόφησης του Cu II από υδατικά διαλύματα τόσο σε φλοιό ρυζιού, ελαιοπυρήνα και απόβλητα από την επεξεργασία πορτοκαλιού, όσο και στα βιο-εξανθρακώματα (biochars) αυτών. Οι βέλτιστες συνθήκες προσρόφησης ήταν για όλα τα προσροφητικά υλικά από g/l, ph 5-6 και χρόνος παραμονής 2-4 ώρες. Τα βιο-εξανθρακώματα που παρήχθησαν με συμβατική πυρόλυση στους 300 ο C είχαν μεγαλύτερη προσροφητική ικανότητα από αυτά των 600 ο C. 19

20 A14. Valorization of solid waste residues from olive oil mills: A review Kalderis D. and Diamadopoulos E. Terrestrial and Aquatic Environmental Toxicology 4 (Special Issue 1), 2010, Στην εργασία αυτή, γίνεται ανασκόπηση της τρέχουσας βιβλιογραφίας που αφορά τις τεχνολογίες αξιοποίησης της ελαιοπυρήνας για την παραγωγή χημικών ενώσεων ή υλικών πρόσθετης αξίας. Εξετάζονται οι τεχνολογίες ανάκτησης του φαινολικού κλάσματος και σύγκριση των τεχνολογιών και των συνθηκών μετατροπής της ελαιοπυρήνας σε προσροφητικό μέσο, κυρίως ενεργό άνθρακα. Στο δεύτερο μέρος της εργασίας αναλύεται η χρήση της ελαιοπυρήνας σε μίγματα κομποστοποίησης με σκοπό της χρήση τους ως εδαφοβελτιωτικά καθώς και η αλληλεπίδραση των μιγμάτων αυτών με εδαφικούς ρύπους. Στο τρίτο και τελευταίο μέρος της εργασίας, εξετάζεται η χρήση της ελαιοπυρήνας ως καύσιμο υλικό ή για την παραγωγή βιοκαυσίμων μετά από επεξεργασία (αναερόβια χώνευση, πυρόλυση, αεριοποίηση). A15. Biochar production by sewage sludge pyrolysis Agrafioti, E., Bouras, G., Kalderis, D., Diamadopoulos, E. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 101, 2013, Impact Factor: Στην εργασία αυτή πραγματοποιήθηκε παρασκευή βιο-εξανθρακώματος από αφυδατωμένη λυματολάσπη μέσω συμβατικής πυρόλυσης σε θερμοκρασίες ο C και χρόνους παραμονής από λεπτά. Επίσης, χρησιμοποιήθηκαν Κ2CO3 και Η3PO4 με σκοπό την αύξηση της ειδικής επιφάνειας κατά την παρασκευή του εξανθρακώματος. Βρέθηκε ότι η μέγιστη απόδοση επιτυγχάνεται σε θερμοκρασία 300 ο C ενώ η χρήση ανθρακικού καλίου αυξάνει την ειδική επιφάνεια του προϊόντος, ενώ η χρήση φωσφορικού οξέος δεν έχει αντίστοιχο αποτέλεσμα. Η μετατροπή της λυματολάσπης σε βιο-εξανθράκωμα είχε επίσης ως αποτέλεσμα την δέσμευση των βαρέων μετάλλων, με εξαίρεση το χρώμιο το οποίο εκπλύθηκε σε ποσοστό 53% επί της αρχικής του μάζας. 20

21 A16. Arsenic and chromium removal from water using biochars derived from rice husk, organic solid wastes and sewage sludge Agrafioti, E., Kalderis, D., Diamadopoulos, E. Journal of Environmental Management, 133, 2014, Impact Factor: Βιο-εξανθράκωματα από φλοιό ρυζιού, λυματολάσπη και το οργανικό κλάσμα των απορριμμάτων χρησιμοποιήθηκαν για την προσρόφηση Cr III, Cr IV και As V από υδατικά διαλύματα και η προσροφητική τους ικανότητα συγκρίθηκε με αυτή του αμμοασβεστώδους εδάφους. Το βιο-εξανθράκωμα από τη λυματολάσπη είχε συνολικά την καλύτερη προσροφητική ικανότητα - αφαίρεσε τα παραπάνω μέταλλα σε ποσοστό >99, 89 και 53%. Αναφορικά με το αρσενικό, το έδαφος είχε την καλύτερη προσροφητική ικανότητα, σε ποσοστό 65%. Αντίθετα, το βιο-εξανθράκωμα από το φλοιό του ρυζιού είχε τη χαμηλότερη απόδοση και προσρόφησε τα μέταλλα σε ποσοστό 42, 18 και 25%. A17. Characterization of hydrochars produced by hydrothermal carbonization of rice husk D. Kalderis, M. S. Kotti, A. Méndez, and G. Gascó Solid Earth, 5, , 2014 Impact Factor: Στην εργασία αυτή έγινε παραγωγή βιο-εξανθρακώματος από φλοιό ρυζιού μέσω υδροθερμικής πυρόλυσης (μετατροπή της βιομάζας σε προϊόν αυξημένου ποσοστού άνθρακα, παρουσία νερού σε θερμοκρασίες 200 και 300 ο C και για χρόνους παραμονής από 2 έως 16 ώρες). Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας, επιτεύχθηκε μια αύξηση του ποσοστού άνθρακα από 17.7% στην αρχική βιομάζα σε 37-47%, ανάλογα με τη θερμοκρασία και το χρόνο παραμονής. Οι τιμές της ειδικής επιφάνειας των προϊόντων κυμάνθηκαν σε χαμηλά επίπεδα (~20 m 2 /g). Στις βέλτιστες συνθήκες από πλευράς απόδοσης υλικού (6 ώρες χρόνος παραμονής), τα βιο-εξανθρακώματα είχαν θερμικό περιεχόμενο 15.7 και 17.8 MJ/kg, για το δείγμα στους 200 και στους 300 ο C, αντίστοιχα. 21

22 A18. Subcritical water treatment of landfill leachate: Application of response surface methodology P. Kirmizakis, C. Tsamoutsoglou, B. Kayan, D. Kalderis Journal of Environmental Management 146 (2014) 9-15 Impact Factor: Πραγματοποιήθηκε επεξεργασία με υποκρίσιμο νερό στραγγισμάτων από χώρο υγειονομικής ταφής απορριμμάτων, με σκοπό τη μείωση του ρυπαντικού φορτίου (όπως αποτυπώθηκε μέσω COD) αυτών. Η επεξεργασία βελτιστοποιήθηκε με τη χρήση μεθοδολογίας αποκριτικής επιφάνειας (response surface methodology). Η βελτιστοποίηση αυτή πραγματοποιείται λαμβάνοντας υπόψη μεταβλητές (κυρίως συστατικά του μέσου) που μπορούν να έχουν σημαντική επιρροή στη διεργασία. Στην εργασία αυτή οι μεταβλητές ήταν η θερμοκρασία, ο χρόνος παραμονής και η συγκέντρωση του οξειδωτικού μέσου (H2O2). H μεγαλύτερη μείωση του COD (89%), μπορεί να επιτευχθεί σε θερμοκρασία 294 ο C, 489 mm H2O2 και χρόνο παραμονής 155 λεπτά. Α19. Ca and Fe modified biochars as adsorbents of arsenic and chromium in aqueous solutions E. Agrafioti, D. Kalderis, E. Diamadopoulos Journal of Environmental Management, 146 (2014), Impact Factor: Στην εργασία αυτή εξετάσθηκε η παραγωγή βιο-εξανθρακώματος εμπλουτισμένο με Ca και Fe, με σκοπό την απομάκρυνση αρσενικού και χρωμίου από υδατικά διαλύματα. Τα βιο-εξανθρακώματα επέδειξαν σημαντική προσροφητική ικανότητα για το As (>95%), ενώ αντίθετα για το Cr η μέγιστη προσρόφηση που επιτεύχθηκε ήταν 58%. Επίσης προσδιορίστηκε ότι το μοντέλο προσομοίωσης του Freundlich περιγράφει ικανοποιητικά τις παραπάνω προσροφήσεις. 22

23 A20. Rice husks and their hydrochars cause unexpected stress response in the nematode Caenorhabditis elegans: reduced transcription of stress-related genes Shumon Chakrabarti, Christiane Dicke, Dimitrios Kalderis, Jürgen Kern Environmental Science and Pollution Research 2015, article in press. Impact Factor: Στην εργασία αυτή μελετήθηκε η τοξικότητα 4 υλικών (φλοιός ρυζιού, βιοεξανθράκωμα φλοιού ρυζιού μέσω υδροθερμικής επεξεργασίας με και χωρίς να προηγηθεί έκπλυση και το έκπλυμα με νερό από το βιο-εξανθράκωμα) στον νηματώδες οργανισμό Caenorhabditis elegans. Ο οργανισμός εμφανίστηκε ανθεκτικός στα υλικά αυτά και φάνηκε να εισέρχεται σε μια κατάσταση μειωμένης λειτουργικότητας προκειμένου να αποφύγει τις τοξικές επιπτώσεις των υλικών. Κατά συνέπεια, ο οργανισμός αυτός δεν είναι ο πλέον κατάλληλος για να αξιολογήσει τις πιθανόν τοξικές επιπτώσεις από την εφαρμογή μεγάλων ποσοτήτων βιοεξανθρακώματος στο έδαφος ως εδαφοβελτιωτικό. 8.2 Δημοσιεύσεις σε επιστημονικά συνέδρια (προφορικές παρουσιάσεις ή πόστερ) 1. Degradation of Pesticides and Explosives on Highly-Contaminated Soils in Subcritical Water. Yuji Takao, Dimitrios Kalderis, Arnaud J.M. Lagadec, Carol. B. Grabanski, David J. Miller and Steven B. Hawthorne. Abstracts of the 32 nd American Chemical Society Great Lakes Regional Meeting, June 5, 2000, Fargo, ND, USA. 2. Non-oxidative Destruction of TNT, RDX and HMX on Contaminated Soil Using Subcritical (Hot/Liquid) Water. Steven B. Hawthorne, Arnaud J.M. Lagadec, Dimitrios Kalderis, Alan V. Lilke, and David J. Miller. Proceedings of the 1 st Annual Conference and Exhibition on Natural Gas Technologies, Gas Technology Institute, September 30 October 2, 2002, Orlando, FL, USA. 3. The kinetics of high pressure subcritical water degradation of TNT, HMX and RDX on contaminated soil. Anthony A. Clifford, Dimitrios Kalderis, John F. 23

24 Griffiths, Steven B. Hawthorne and David J. Miller. Proceedings of the 12 th Symposium on Chemical Problems Connected with the Stability of Explosives, Swedish Section for Detonics and Combustion, Stockholm, 2004, (C03). 4. Subcritical Water Remediation of Soils contaminated with TNT, RDX and HMX. D. Kalderis, S. B. Hawthorne, A. J. M. Lagadec, A. V. Lilke, D. J. Miller, and N. Lydakis Simantiris. 2 nd International Workshop of Integrated Soil and Water Protection: Risks from Diffuse Pollution, Prague, 28-29th of June 2004 (C04). 5. Subcritical Water Degradation of HMX and RDX on soil at low temperatures D. Kalderis and E. Gidarakos. 1 st International Conference on Hazardous Waste Management, 1-3 October 2008, Chania, Crete, Greece (C05). 6. Application of the EVAPASSOLD model to the inactive landfills of Kouroupitos and Mesomouri. D. Kalderis, E.Gidarakos and R. Stegmann. 1 st International Conference on Hazardous Waste Management, 1-3 October 2008, Chania, Crete, Greece (C06). 7. Activated Carbon from Bagasse and Rice Husks by a single stage pyrolysis activation method (poster). D. Kalderis, S. Bethanis, D. Koutoulakis, P. Paraskeva, E. Diamadopoulos, C. Fernandez-Pereira, J. Olivares del Vale, M. Balakrishnan, R. Johri, A. Gosh. Protection and Restoration of the Environment VIII, Chania (Greece), 3-7th of July Παρασκευή Ενεργού Άνθρακα από Φλοιό Ρυζιού. Καλδέρης Δ., Κουτουλάκης Δ., Παρασκευά Π., Διαμαντόπουλος Ε. 3 ο Πανελλήνιο Συμπόσιο Πορωδών Υλικών, Θεσσαλονίκη 1-3 Νοεμβρίου Water pollution level of the groundwater and surface water in the lake Kournas, Crete-Greece. Stavroulakis G, A.Papafilippaki, and D. Kalderis In the Proceedings of the Protection and Restoration of the Environment X 05-09/7/2010 Corfu (C09). 24

25 10. Copper adsorption using biochars generated by pyrolysis. Pellera F., Giannis A., Kalderis D., Gidarakos E. Proceedings Venice 2010, 3 rd International Symposium on Energy from Biomass and Waste, Venice, Italy, 8-11 November 2010 (C10). 11. Adsorption of Cu(II) ions from aqueous solutions using biochar prepared from agricultural byproducts. Pellera F., Giannis A., Anastasiadou K., Kalderis D., Pentari D., Gidarakos E. 2 nd International Conference on Hazardous Waste Management, Chania, Crete, Greece, 5 8 October, 2010 (C11). 12. Hydrothermal conversion of chrysotile asbestos using supercritical steam. Axiotis D., Anastasiadou K., Kalderis D., Gidarakos E. 2 nd International Conference on Hazardous Waste Management, 5-8 October 2008, Chania, Crete, Greece (C12). 13. As(V), Cr(III) and Cr(VI) sorption on biochars and soil. Evan Diamadopoulos, Evita Agrafioti, and Dimitrios Kalderis. Geophysical Research Abstracts Vol. 16, EGU , EGU General Assembly 2014 (C13). 14. Effects of rice husks and their chars from hydrothermal carbonization on the germination rate and root length of Lepidium sativum. Jürgen Kern, Irina Mukhina, Christiane Dicke, Giacomo Lanza, and Dimitrios Kalderis. Geophysical Research Abstracts, Vol. 17, EGU , EGU General Assembly 2015 (C14). 15. Soil contaminated by explosives environmental fate and evaluation of state of the art remediation processes. Kalderis D., Juhasz A., Boopathy R., Comfort S. 11 th International UFZ-Deltares/TNO Conference on Management of Soil, Groundwater and Sediment, Salzburg September 2010 (C15). 16. Electrochemical Degradation of Reactive Red 120 Using DSA and BDD Anodes, T. Panakoulias, P. Kalatzis, D. Kalderis and A. Katsaounis, 61st International Society of Electrochemistry Annual Meeting, Nice, France, 27/9-1/10/10 (C16). 25