Εργαστήριο Φαινομένων Μεταφοράς & Φυσικοχημικής Υδροδυναμικής

Transcript

1 Εργαστήριο Φαινομένων Μεταφοράς & Φυσικοχημικής Υδροδυναμικής ΠΡΟΣΩΠΙΚΟ Χριστάκης Παρασκευά Αναπλ. Καθηγητής Βαρβάρα Συγγούνη, Διδάκτωρ Γιώργος Καπέλλος, Διδάκτωρ Δημήτρης Ζάγκλης Διδάκτωρ Αλέξης Πάντζιαρος, Υποψήφιος Διδάκτωρ Ευσταθία Παυλάκου, Υποψήφια διδάκτωρ Ιστοσελίδα Εργαστηρίου (ή Ερευνητικής Ομάδας): ΙΣΤΟΡΙΚΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ ( ) ργαστήριο-φαινομένων- Το Εργαστήριο Φαινομένων Μεταφοράς και Φυσικοχημικής Υδροδυναμικής ιδρύθηκε το 1982 από τον αείμνηστο Καθηγητή του Τμήματος Αλκιβιάδη Χ. Παγιατάκη (Α.Χ.Π.), ο οποίος ήλθε στην Ελλάδα φέρνοντας από το Houston, USA την εμπειρία του σε θέματα διφασικής ροή σε πορώδη υλικά, με εφαρμογές στην δευτερογενή και τριτογενή εξόρυξη του πετρελαίου. Οι πρώτες ερευνητικές δραστηριότητες του εργαστηρίου αφορούσαν την ανάπτυξη δυναμικών εξομοιωτών τύπου δικτύου πόρων, ώστε να διασαφηνιστεί η συνεργιστική επίδραση ιξωδών και τριχοειδών δυνάμεων στα μεταβατικά πρότυπα ροής δύο φάσεων και αρχικά εστιάστηκε σε δύο βασικά προβλήματα: (1) την πειραματική παραμετρική μελέτη της μη αναμίξιμης εκτόπισης δύο φάσεων σε πρότυπα πορώδη μέσα χαραγμένα σε γυάλινες πλάκες και αριθμητική προσομοίωση της διεργασίας σε δίκτυα τύπου λαιμών-θαλάμων (διδακτορικό Ο. Βύζικα, 1989), (2) τη μαθηματική προτυποποίηση και αριθμητική προσομοίωση της πιθανότητας συνένωσης δύο γαγγλίων 1

2 πετρελαίου μεταβλητού μεγέθους κατά τη μη αναμίξιμη εκτόπιση τους από υδατική φάση (διδακτορικό Γ. Κωνσταντινίδη, 1989). Μια άλλη ερευνητική δραστηριότητα που ξεκίνησε την ίδια περίπου εποχή αφορούσε την ανάπτυξη μιας νέας μεθόδου χαρακτηρισμού της μικροπορώδους δομής πετρελαιοφόρων πετρωμάτων με το συνδυασμό δεδομένων πορομετρίας υδραργύρου, σειριακής τομογραφίας λεπτών τομών/ανάλυσης 2-Δ ειδώλων και θεωρητικών εξομοιωτών της είσδυσης/απομάκρυνσης υδραργύρου σε δίκτυα πόρων (διδακτορικό Χ. Tσακίρογλου, 1990). 2

3 Το 1988 στην ομάδα φαινομένων μεταφοράς ενσωματώθηκε και ο μεταδιδακτορικός ερευνητής Β. Μπουργανός, που είχε εκπονήσει τη διδακτορική του διατριβή στο University of Rochester, NY, ΗΠΑ στη μοντελοποίηση της διάχυσης σε δίκτυα πόρων. Η δραστηριότητα αυτή συνεχίστηκε και επεκτάθηκε σε συσχετισμένες και, αργότερα, ψηφιοποιημένες δομές. Μία άλλη δραστηριότητα, συνέχεια πάλι της δουλειάς του Α.Χ.Π. στις ΗΠΑ, αφορούσε στον καθαρισμό νερού και υγρών αποβλήτων με φίλτρα βαθιάς διήθησης. Μέσω της πειραματικής ανάλυσης της διεργασίας από την εργαστηριακή μέχρι την πιλοτική κλίμακα μακροσκοπικών φίλτρων προτυποποιήθηκαν οι τροχιές των σωματιδίων στην κλίμακα του πόρου και αναπτύχθηκε για πρώτη φορά σε δίκτυα πόρων μεταβλητής διατομής ένας Παράλληλα, επιτεύχθηκε η αναλυτική επίλυση του προβλήματος ροής Stokes ανάμεσα σε κινούμενα πορώδη σώματα σε δισφαιρικές συντεταγμένες (συνεργασία με Γ. Δάσιο) και υπολογίστηκαν «οικουμενικοί» συντελεστές διόρθωσης (διδακτορικό Α. Μιχαλοπούλου, 1993). Αργότερα, η δραστηριότητα αυτή επεκτάθηκε στην ταυτόχρονη ροή και μεταφορά μάζας σε σχηματισμούς σωματιδίων με το συνδυασμό αναλυτικών και αριθμητικών τεχνικών (διδακτορικό Φ. Κουτελιέρη, 1995). Η μεθοδολογία χαρακτηρισμού της μικροπορώδους δομής επεκτάθηκε σε καταλυτικούς φορείς, ενώ πραγματοποιήθηκε μια συστηματική πειραματική μελέτη της επίδρασης αδιάστατων παραμέτρων στις σχετικές διαπερατότητες δύο φάσεων και τα καθεστώτα ροής κατά την ταυτόχρονη ροή δύο φάσεων σε πρότυπα πορώδη μέσα (διδακτορικό Δ. Αβραάμ, 1996). Οι μελέτες της διφασικής ροής και η μέτρηση των σχετικών διαπερατοτήτων από την ομάδα του Α.Χ.Π. (Γ. Κωνσταντινίδης, Δ. Αβραάμ) επεκτάθηκαν σε τρισδιάστατα πρότυπα πορώδη μέσα, ενώ, αντιστοίχως, αναπτύχθηκε ένας αριθμητικός κώδικας της ταυτόχρονης ροής και μεταβατικής εκτόπισης δύο φάσεων. Η δραστηριότητα αυτή γενικεύτηκε και επεκτάθηκε αργότερα με την ανάπτυξη μακροσκοπικού μηχανιστικού μοντέλου διφασικής ροής σε πορώδη υλικά που βασίζεται στην ολοκλήρωση φαινομένων κλίμακας πόρου (διδακτορικό Μ. Βαλαβανίδη, 1998). Το 1994 ξεκίνησε (σε συνεργασία με τον Β. Μπουργανό) η ατομιστική προσομοίωση ανόργανων αισθητήρων αερίων (SnO 2, BaTiO 3 κ.λπ.) και διάχυσης/ρόφησης αέριων μειγμάτων (CO 2, CH 4, N 2, O 2 κ.λπ.) στην επιφάνειά τους (διδακτορικό Ε. Σκούρα, 2000). Επιπλέον, καλλιεργήθηκε περαιτέρω συνεργασία με την βιομηχανία που είχε ως αντικείμενο, μεταξύ άλλων, και το χαρακτηρισμό πορωδών καταλυτών με τεχνικές μοντελοποίησης και χρηματοδοτήθηκε απευθείας από την εταιρεία. Σήμερα, οι τεχνικές αυτές 3

4 χρησιμοποιούνται για το σχεδιασμό σε ατομική κλίμακα τροποποιημένων ζεολιθικών δομών που επιτρέπουν καλύτερους διαχωρισμούς αέριων μειγμάτων (κυρίως CO 2 /N 2 αλλά και ελαφρών υδρογονανθράκων). Δεδομένου ότι κατά τη ρύπανση του υπεδάφους από οργανικούς κυρίως ρύπους και την εφαρμογή τεχνολογιών απορρύπανσης λαμβάνει χώρα μια ευρεία ποικιλία φαινομένων μεταφοράς πολλών φάσεων που είναι αντίστοιχα εκείνων που συμβαίνουν σε ταμιευτήρες υδρογονανθράκων, υπήρξε μια στροφή όσον αφορά τις εφαρμογές όπου εστιάστηκε η έρευνα κατά την επόμενη δωδεκαετία ( ). Στο εργαστήριο μελετήθηκε πειραματικά και θεωρητικά από την ομάδα του Α.Χ.Π. (Γ. Κωνσταντινίδης, Δ. Βαγενάς, Δ. Αβραάμ) η φυσική εξασθένιση οργανικών ρύπων στην κορεσμένη ζώνη του υπεδάφους ως αποτέλεσμα της συνέργειας διεργασιών μεταφοράς (διαλυτοποίηση, διασπορά, διφασική ροή, κ.λπ.) και της βιοχημικής αποδόμησης με γηγενή βακτήρια. Σημαντική εμπειρία στο χημικό χαρακτηρισμό εδαφών μολυσμένων με υδρογονάνθρακες και στον προσδιορισμό των ιδιοτήτων μεταφοράς στο υπέδαφος αποκτήθηκε στα πλαίσια ενός ερευνητικού έργου και αφορούσε την επιτόπια απορρύπανση εδαφών (συνεργασία Α.Χ.Π. με Χ. Τσακίρογλου). Αναπτύχθηκε μια νέα μεθοδολογία μέτρησης της κλασματικής διαβροχής πορωδών μέσων, αναλύοντας με κυματίδια πολλών επιπέδων (multi-level wavelet analysis) το σήμα της πτώσης πίεσης που μετράται κατά την εκτόπιση της ελαϊκής από την υδατική φάση σε μεταβατικά πειράματα ελεγχόμενου και πολύ χαμηλού ρυθμού ροής ώστε να επικρατούν οι τριχοειδείς δυνάμεις (διδακτορικό Β. Συγγούνη, 2007). Παράλληλα μελετήθηκε σε βάθος η επιβάρυνση του υπεδάφους με φυτοφάρμακα και πιο συγκεκριμένα της ατραζίνης, με έμφαση την προσρόφηση της στα ανόργανα (ανθρακικά, αργιλικά, πυριτικά) αλλά και οργανικά (χουμικά) συστατικά του υπεδάφους (διδακτορικό Ηλίας Κωβαίος, 2007). Την περίοδο το εργαστήριο συμμετείχε σε ένα διαφορετικό ερευνητικό έργο που στόχευε: α) στο σχεδιασμό ενός Πρώιμου Ανιχνευτή Εγκεφαλικών Οιδημάτων (Π.ΑΝ.ΕΓΚ.Ο.) και β) στο σχεδιασμό και στην κατασκευή ενός Αναλυτή Μεγέθους Μη Σφαιρικών Σωματιδίων (Α.Μ.Μ.Σ.Σ.), με κύριες εφαρμογές στη διάγνωση ασθενειών που προξενούν παραμορφώσεις των ερυθρών αιμοσφαιρίων και σε βιοτεχνολογικές εφαρμογές για τον εύκολο και γρήγορο προσδιορισμό του μεγέθους βακτηρίων και ζυμομηκύτων. (συνεργασία με Δ. Πολύζο και Χρ. Παρασκευά). Με χρηματοδότηση ιαπωνικής εταιρείας ηλεκτρονικών ειδών και χρησιμοποιώντας μια νέα μέθοδο εξομοίωσης με κυτταρικά αυτόματα (cellular automata, διδακτορικό Αθ. Αγγελόπουλος) αναπτύχθηκαν θεωρητικοί εξομοιωτές της έκχυσης μελανιού σε εκτυπωτές (ink-jet printers), έτσι ώστε να επιλεγούν εκείνες οι παράμετροι που βελτιστοποιούν την αντίστοιχη διεργασία (συνεργασία με Β. Μπουργανό). Αναπτύχθηκαν, επίσης, εξομοιωτές της εξάπλωσης και εξάτμισης σταγονιδίων σε υποστρώματα, καθώς και της ροής και διάχυσης ατμών σε συνθήκες κενού, για τις ανάγκες του σχεδιασμού νέων τεχνολογιών παρασκευής υμενίων για ηλεκτρονικές εφαρμογές (διδακτορικό Αλ. Καλαράκη). 4

5 Αποτύπωμα σκέδασης σφαιρικών σωματιδίων Ορισμένες δραστηριότητες έτυχαν απευθείας χρηματοδότησης από τη βιομηχανία. Με χρηματοδότηση νορβηγικής εταιρεία ( ) αναπτύχθηκε μια μέθοδος της επιτόπιας αντίδρασης δύο διαλυμάτων και καθίζησης του σχηματιζόμενου δυσδιάλυτου άλατος στους πόρους πυριτικής άμμου, έτσι ώστε να αυξηθεί η συνεκτικότητα και η αντοχή των φρεατίων παραγωγής πετρελαίου σε ταμιευτήρες υδρογονανθράκων στη Βόρεια Θάλασσα. Η μέθοδος δοκιμάστηκε κάτω από διάφορες συνθήκες και πιστοποιήθηκε η αποτελεσματικότητά της στα πλαίσια ευρωπαϊκού έργου συνεργασίας (συνεργασία με Π. Κουτσούκο, Χρ. Παρασκευά και Terje Ostvold). Ένας σχετικά νέος και αρκετά υποσχόμενος τομέας έρευνας είναι η μελέτη των φαινομένων μεταφοράς μάζας σε φυσικά και τεχνητά κυτταρικά βιολογικά μέσα (π.χ. ιστοί, γέλες παγίδευσης κυττάρων, βιοϋμένες κ.λπ.) που έχουν σημαντικές εφαρμογές σε μια ευρεία περιοχή επιστημονικών και τεχνολογικών τομέων όπως είναι η ιατρική, η βιολογία, η βιοτεχνολογία, η μηχανική ιστών, η περιβαλλοντική μηχανική, κ.λπ. Κατά τα τελευταία χρόνια, είχαν αναπτυχθεί με την καθοδήγηση του Α.Χ.Π. μεθοδολογίες και εξομοιωτές για τη θεωρητική ανάλυση διεργασιών σε βιολογικά μέσα σε διάφορες κλίμακες και έχουν χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη ενός μεγάλου αριθμού δημοσιευμένων πειραματικών δεδομένων (διδακτορικά Ι. Σγούντζου, 2007, Γ. Καπέλλου, 2007 και Τ. Αλεξίου, 2010). 5

6 Το ενδιαφέρον των Νορβηγικών εταιρειών για την συσσωμάτωση ψαθυρών ταμιευτήρων πετρελαίου συνεχίστηκε και εφαρμόστηκαν νέες τεχνικές για την καταβύθιση αλάτων θειικού, ανθρακικού και φωσφορικού ασβεστίου με την χρήση ανόργανων ευδιάλυτων αλάτων αλλά και οργανικών ενώσεων, όπως η ουρία η οποία αποδομείται επί τόπου μέσα στο πορώδες υλικό με την χρήση του ενζύμου ουρεάση (διδακτορικό Μαρία Λιόλιου, 2006). Για την στεγανοποίηση κατασκευών (γέφυρες, τούνελ) από σκυρόδεμα μελετήθηκε η επιτόπου καταβύθιση του οξαλικού οξέως (διδακτορικό Ελένη Αρβανίτη, 2009) ενώ σε μια προσπάθεια αύξησης των μηχανικών ιδιοτήτων των ψαθυρών υλικών καταβυθίζονται σύνθετα αποθέματα αλάτων και πολυμερών (διδακτορικό Ιωσήφ Χάφεζ, 2006) τα οποία δένουν πιο αποτελεσματικά τους κόκκους ενός μη συμπαγούς υλικού. Με την απώλεια του Άλκη Παγιατάκη (29 Νοεμβρίου 2009) το εργαστήριο προσπαθεί να διατηρήσει μέρος των πολυποίκιλων δραστηριοτήτων του ΑΧΠ με έμφαση στην επεξεργασία νερού και διήθηση σωματιδιακών ρύπων, την συσσωμάτωση πορωδών υλικών αλλά αναπτύσσεται και μια νέα κατεύθυνση με την επεξεργασία αγροτικών αποβλήτων με την χρήση μεμβρανών εγκάρσιας ροής (Υπερδιήθηση, Νανοδιήθηση και αντίστροφη όσμωση). Initial Distillation OMW residue Volume, ml Phenols, g/l Carbohydrates, g/l ±1.28 6

7 Ακόμη, τα πειράματα βαθιάς διήθησης επαναλαμβάνονται στο εργαστήριο για επεξεργασία νερών με μεγάλες θολότητες (νερό από ποτάμι) σε συνδυασμό με προεπεξεργασία του νερού με μεθόδους κροκίδωσης/καθίζησης χρησιμοποιώντας νέους ηλεκτρολύτες και πολυηλεκτρολύτες (PDADMAC, χιτοσάνη, ινουλίνη), με λιγότερες συνέπειες για την ανθρώπινη υγεία. Τα πειράματα στο προεπεξεργασμένο νερό συνεχίζονται στα φίλτρα βαθιάς διήθησης αλλά και στις μεμβράνες της υπερδιήθησης που χρησιμοποιούνται στην επεξεργασία αποβλήτων για την σύγκριση των δύο μεθόδων. Μια άλλη δραστηριότητα που συνεχίζεται στο εργαστήριο είναι αυτή της επιτόπου καταβύθισης δυσδιάλυτων αλάτων σε πορώδη υλικά με σκοπό την σταθεροποίηση τους επιλέγοντας μελέτη της καταβύθισης ανθρακικού ασβεστίου σε δισδιάστατα πορώδη υλικά (ΜΔΕ Σοφία Γιάχο, 2016) και σε κλίνες άμμου (ΜΔΕ Ευσταθία Παυλάκου, 2016) με συν-παρουσία ιόντων αλάτων και διαλυμένων οργανικών ενώσεων, όπως η αιθυλενογλυκόλη ή αδιάλυτων ενώσεων όπως το δωδεκάνιο προσομοιάζοντας καλύτερα τις συνθήκες εξόρυξης πετρελαίου σε φρεάτια με ψαθυρά τοιχώματα. Όμως η δραστηριότητα στην οποία συμμετέχουν σήμερα οι περισσότεροι μεταπτυχιακοί και προπτυχιακοί φοιτητές σήμερα είναι η εφαρμογή της τεχνολογίας διήθησης μεμβρανών για την επεξεργασία νερού και υγρών αγροτοβιομηχανικών αποβλήτων που ξεκίνησε και αναπτύχθηκε αρκετά στο εργαστήριο αφού επεκτάθηκε πέραν της επεξεργασίας και σε μεθόδους απομόνωσης και εμπλουτισμού ουσιών που περιέχονται στα απόβλητα με ιδιαίτερη προστιθέμενη οικονομική αξία. Πιο συγκεκριμένα μελετήθηκε τόσο σε εργαστηριακό όσο και σε πιλοτικό επίπεδο (πειράματα σε ελαιοτριβείο Αχαΐας) η δυνατότητα επεξεργασίας υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου με μεμβράνες. Η διερεύνηση έγινε χρησιμοποιώντας μια πιλοτική μονάδα εξοπλισμένη με μεμβράνες υπερδιήθησης (Ultrafiltration, UF), Νανοδιήθησης (Nanofiltration, NF), και αντίστροφης όσμωσης (Reverse Osmosis, RO). Ποσοστό 70 % του ολικού όγκου των αποβλήτων που επεξεργάζονται οι μονάδες μεμβρανών ήταν νερό κατάλληλο για άρδευση αφού περιείχε σχεδόν αποκλειστικά μόνο λίγα άλατα. Τα συμπυκνώματα δοκιμάστηκαν σε υδροπονικά συστήματα για να μελετηθεί η θρεπτικότητα τους σε καλλιεργούμενα φυτά και η τοξικότητα τους απέναντι σε ζιζάνια. Στην συνέχεια έγινε μια τεχνοοικονομική ανάλυση της προτεινόμενης εφαρμογής του για μια περιοχή που καλύπτει το νομό Αχαΐας της Δυτικής Ελλάδα (ΠΔΕ). Με την αξιοποίηση απομονωμένων κλασμάτων, όπως τα θρεπτικά συστατικά ως μέρος υγρών λιπασμάτων ή των φυτοτοξικών συστατικών (φαινολικά) ως συστατικά στην ανάπτυξη οικολογιών ζιζανιοκτόνων μπορεί να υπάρξουν έσοδα για την αποπληρωμή του συνολικού κόστους της διεργασίας σε μια περίοδο περίπου 4-5 χρόνων. Πρόσφατα η επεξεργασία των αποβλήτων ελαιοτριβείου συνδυάστηκε και με άλλες φυσικοχημικές μεθόδους για την απομόνωση των φαινολικών ουσιών με υψηλές καθαρότητες για την αξιοποίηση τους στην βιομηχανία τροφίμων αλλά και στην φαρμακοβιομηχανία (Διδακτορική Διατριβή Δημήτρη Ζάγκλη). Πιο συγκεκριμένα, πραγματοποιήθηκε επεξεργασία υγρών και στερεών αποβλήτων ελαιοτριβείου και οινοποιίας, όπως το υγρό απόβλητο ελαιοτριβείου τριφασικής λειτουργίας, τα φύλλα της ελιάς, ο αλλοιωμένος οίνος και τα στέμφυλα σταφυλιών, χρησιμοποιώντας διήθηση με μεμβράνες (Υπερδιήθησης, Νανοδιήθησης και Αντίστροφης Ώσμωσης) και συνδυασμό με άλλες φυσικοχημικές τεχνικές, όπως προσρόφηση σε ρητίνες ανταλλαγής ιόντων και εξάτμιση υπό κενό. Μέσω των τεχνικών αυτών κατέστη δυνατός ο διαχωρισμός ενώσεων με 7

8 υψηλή προστιθέμενη αξία, όπως οι φαινολικές ενώσεις, καθώς και η παραγωγή διαλυμάτων πλούσιων σε αιθανόλη (από το αλλοιωμένο κρασί). Τα ανωτέρω προϊόντα έχουν υψηλή προστιθέμενη αξία και ο περαιτέρω εξευγενισμός τους σε προϊόντα μεγαλύτερης καθαρότητας (>90%) είναι μέρος της τελευταίας εργασίας στο Εργαστήριο για την μελέτη της αξιοποίησης αγροτοβιομηχανικών παραπροϊόντων (Διδακτορική διατριβή Σπύρου Κοντού). Η εργασία αυτή επικεντρώθηκε στη διερεύνηση της ανάκτησης φαινολικών ενώσεων σε υψηλά ποσοστά καθαρότητας από υγρά μίγματα αγροτικών αποβλήτων/παραπροϊόντων, δίνοντας έμφαση στην εφαρμογή συνδυαστικών φυσικοχημικών μεθόδων (διήθησης μέσω μεμβρανών και κρυστάλλωσης με ψύξη), με απώτερο στόχο την εφαρμογή της μεθόδου σε απόβλητα με υψηλό οργανικό περιεχόμενο, όπως τα Υγρά Απόβλητα Ελαιοτριβείου, ΥΑΕ. Σύντομη περιγραφή των δραστηριοτήτων του εργαστηρίου ή της ερευνητικής ομάδας σήμερα ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ ΔΙΑΧΩΡΙΣΜΟΥ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΣΩΜΑΤΙΔΙΩΝ Διεργασίες διαχωρισμού στερεών-υγρών (κολλοειδή αιωρήματα), επεξεργασία νερού με φίλτρα άμμου, χαρακτηρισμός ανόργανων, οργανικών και βιολογικών σωματιδίων, μετανάστευση κολλοειδών σωματιδίων στο υπέδαφος, μετανάστευση βακτηριδίων και οργανικών ρύπων στο υπέδαφος. Ανάπτυξη εξομοιωτών για την περιγραφή της κίνησης και απόθεσης σωματιδίων σε πορώδη υλικά (δυναμική συμπεριφορά). Επεξεργασία υγρών αποβλήτων ελαιοτριβείου και άλλων αγροτοβιομηχανικών αποβλήτων με διήθηση μεμβρανών. Απομόνωση και εμπλουτισμός ουσιών με ιδιαίτερη προστιθέμενη αξία από παραπροϊόντα όπως υγρά και στερεά παραπροϊόντα ελαιοτριβείου, στερεά παραπροϊόντα οινοποιίας (στέμφυλα), φύλλα ελιάς, απόβλητα καφέ, κλπ. Εφαρμογές σε πιλοτική κλίμακα μεμβρανών, ρόφηση σε κλίνες με ειδικούς προσροφητές, απόσταξη υπό κενό, κρυοξήρανση, κλπ. ΣΥΣΣΩΜΑΤΩΣΗ ΨΑΘΥΡΩΝ ΠΟΡΩΔΩΝ ΥΛΙΚΩΝ Πειραματική και θεωρητική μελέτη της συσσωμάτωση ψαθυρών υλικών και χαλαρών εδαφών μέσω της καταβύθισης ανόργανου άλατος. Προσομοίωση της εισαγωγής διαλυμάτων σε πορώδη υλικά, διάχυση, διασπορά και επιτόπου ανάμιξη διαλυμάτων, καταβύθιση άλατος και ανάπτυξη κρυστάλλων στην επιφάνεια των κόκκων παρουσία ή μη οργανικών ενώσεων. Εφαρμογές: Συσσωμάτωση ψαθυρών ταμιευτήρων πετρελαίου, συσσωμάτωση χαλαρών εδαφών-περιοχών που προορίζονται για οικοδόμηση, προστασία του εδάφους από διάβρωση, στεγανοποίηση ρωγμών σε βραχώδη πετρώματα, στεγανοποίηση δεξαμενών 8

9 συλλογής όμβριων υδάτων, προστασία καλλιεργημένων εκτάσεων από τη διάβρωση του εδάφους, στεγανοποίηση κατασκευών οπλισμένου σκυροδέματος, ανάπτυξη αποθέσεων ανθρακικού ασβεστίου στους πόρους των πετρωμάτων κατά την εξόρυξη πετρελαίου. ΒΑΣΙΚΟΣ ΕΞΟΠΛΙΣΜΟΣ Χημικές αναλύσεις: Συσκευή μέτρησης Χημικά Απαιτούμενου Οξυγόνου (COD), Φασματοφωτόμετρο UV (2), Αέριος Χρωματογράφος, Αυτόματος Τιτλοδότης, Συσκευές μέτρησης Ο 2, ph, αγωγιμότητας, ΝΗ + 4, υδατόλουτρα Λουτρό υπερήχων Ανακινητήρας Vortex, Φυγόκεντρος, αναλώσιμα, χημικά αντιδραστήρια, υαλικά εργαστηρίου, κλπ Μηχανικές αναλύσεις: Ζυγοί ακριβείας, σφαιρόμυλος, δονούμενη συσκευή κοκκομετρίας με συλλογή κοσκίνων, Ιξωδόμετρο, Θολερόμετρο, Αντλίες κενού, Αντλίες σταθερής παροχής (μονές και διπλές), φυγοκεντρικές και περισταλτικές αντλίες Μικροσκοπία: Μικροσκόπια Zeiss (3), στερεοσκόπιο, βιντεοκάμερες, φωτογραφικές μηχανές, φακοί διαφόρων μεγεθύνσεων, Επεξεργασία νερού: Συσκευή παραγωγής υπερκαθαρού νερού, Αποστακτική Στήλη Μικροβιολογία: Αντιδραστήρας COD, Θάλαμος στρωτής ροής αποστειρωμένου αέρα, Φούρνος επώασης, Kλίβανοι (BINDER:10-70 o C, MLW:0-300 oc, HERAEUS: o C), Επωαστικός κλίβανος Συσκευές κροκίδωσης/καθίζησης Ιδιοκατασκευές: Συσκευή εξομοίωσης πρότυπων βροχοπτώσεων &κλίνη με συλλέκτες ρυθμών διάβρωσης, Παλμικό σύστημα συσσωμάτωσης κυλινδρικών κλινών, Σύστημα σταθερής σύστασης, φίλτρα Βαθιάς διήθησης, Πιλοτικές Μονάδες: Μονάδα Υπερδιήθησης, Μονάδα Νανοδιήθησης ή/και αντίστροφης όσμωσης Εργασίες σε εξέλιξη: Μεταδιδακτορική Εργασία Βαρβάρα Συγγούνη: Επίδραση της διαβροχής της επιφάνειας των πόρων στην καταβύθιση αλάτων, μια μικρορροϊκή προσέγγιση), 1η ΠΡΟΚΗΡΥΞΗ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΕΛΙΔΕΚ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΜΕΤΑΔΙΔΑΚΤΟΡΩΝ ΕΡΕΥΝΗΤΩΝ/ΤΡΙΩΝ Μεταδιδακτορική Εργασία Γιώργος Καπέλλος: Μηχανιστική προσέγγιση της μικροβιακής αποδόμησης πληθυσμών μικροσταγόνων πετρελαίου, 1η ΠΡΟΚΗΡΥΞΗ ΕΡΕΥΝΗΤΙΚΩΝ ΕΡΓΩΝ ΕΛΙΔΕΚ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΜΕΤΑΔΙΔΑΚΤΟΡΩΝ ΕΡΕΥΝΗΤΩΝ/ΤΡΙΩΝ Μεταδιδακτορική διατριβή Δημήτρης Ζάγκλης: Σχεδιασμός Διεργασιών και Αναλυτικός Σχεδιασμός Βιομηχανικών Μονάδων για την ανάκτηση φαινολικών ουσιών από αγροτικά παραπροϊόντα, INVALOR, «Υποέργο κεντρικού πόλου Παν/μίου Πατρών (ΠΠ)» της Πράξης «Ερευνητική Υποδομή για την Αξιοποίηση Αποβλήτων και Αειφόρου Διαχείρισης Φυσικών Πόρων (INVALOR)» 9

10 Διδακτορική Διατριβή Αλέξης Πάντζιαρος: Ανάπτυξη ενός ολοκληρωμένου συστήματος αξιοποίησης των φαινολικών ενώσεων παραπροϊόντων αγροτικών και κτηνοτροφικών δραστηριοτήτων, χρηματοδότηση ΕΛΙΔΕΚ, 1η Προκήρυξη ΕΛΙΔΕΚ για υποψήφιους διδάκτορες Διδακτορική Διατριβή Ευσταθία Παυλάκου: Μελέτη της Ρύπανσης της Επιφάνειας Μεμβρανών Διήθησης μέσω Καταβύθισης Ανόργανων Αλάτων και Οργανικών Ενώσεων, Χρηματοδότηση: ΚΡΗΠΙΣ- ΠΕΡΑΝ Διδακτορική διατριβή Φώτης Κατριβέσης: «Βελτιστοποίηση των διεργασιών της κροκίδωσης και αξιολόγηση της διαχείρισης ιλύος κατά την κατεργασία πόσιμου νερού» Ανοικτά Θέματα: Βιομηχανικός σχεδιασμός μονάδων για την επεξεργασία αγροτοβιομηχανικών αποβλήτων Φυσικοχημικές μέθοδοι απομόνωσης και εμπλουτισμού απομόνωση ουσιών με ιδιαίτερη προστιθέμενη αξία Καταβύθιση αλάτων σε πορώδη σταθεροποίηση μη συσσωματωμένων υλικών Τρέχοντα Ερευνητικά Προγράμματα Τρέχοντα Προγράμματα: REwater, Eco technologies for the waste water management, (Rewater), INTERREG V, Partners: LB AQP Acquedotto Pugliese, POLITECHNIC of BARI, Municipality of Gallipoli,University of Patras, Patras Municipal Enterprise for Planning & Development SA (ADEP S.A.) Principal Investigator Περίοδος: Προϋπολογισμός ολικός: 999,714 Ευρώ, Προϋπολογισμός Ομάδας:172,380 Ευρώ Επιστημονικός Υπεύθυνος ΚΡΗΠΙΣ ΙΙ/ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ ΠΕ 3.1 Επεξεργασία διφασικού αποβλήτου ελαιοτριβείου και απομόνωση φαινολικών ουσιών, ΠΕ 3.2: Νέου τύπου ελαιοτριβεία χωρίς απόβλητα PRINCIPAL INVESTIGATOR Περίοδος: Προϋπολογισμός ολικός: 500,000 Ευρώ, Προϋπολογισμός Ομάδας: 20,000 Ευρώ Επιστημονικός Υπεύθυνος INVALOR, ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΤΩΝ ΥΠΟΔΟΜΩΝ ΕΡΕΥΝΑΣ ΚΑΙ ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑΣ, Υποέργο: Υποέργο κεντρικού πόλου Πανεπιστημίου Πατρών, Εταίροι: Πολυτεχνείο Κρήτης, ΕΜΠ, ΓΠΑ, ΕΚΠΑ, ΔΠΘ, ΑΠΘ, ΙΕΧΜΗ, ΠΠ PRINCIPAL INVESTIGATOR Περίοδος:

11 Προϋπολογισμός ολικός: 4,000,000 Ευρώ Προϋπολογισμός Πανεπιστήμιου Πατρών: 1,735,000 Ευρώ, Προϋπολογισμός Ομάδας: 115,000 Ευρώ ELIDEK, Προκήρυξη Υποτροφιών ΕΛΙΔΕΚ για Υποψήφιους Διδάκτορες, PRINCIPAL INVESTIGATOR, Περίοδος: Προϋπολογισμός ομάδος: 32,400 Ευρώ ΕΛΙΔΕΚ, Ενίσχυση Μεταδιδακτόρων: 1ης Προκήρυξης ερευνητικών έργων ΕΛΙΔΕΚ για την ενίσχυση Μεταδιδακτόρων Ερευνητών/τριών (ΜΕ), «Β. Επιστήμες Μηχανικού και Τεχνολογικές Επιστήμες», Περίοδος , Προϋπ. Εργαστηρίου: 120,000 Ευρώ, Θέμα: Επίδραση της διαβροχής της επιφάνειας των πόρων στην καταβύθιση αλάτων, μια μικρορροϊκή προσέγγιση», Effect of Pore Surface Wettability on Mineral Scaling, a μfluidic approach, WetμFluid, Επιστημονική Υπεύθυνη: Διδάκτωρ Βαρβάρα Συγγούνη, μέλος του Εργαστηρίου ΕΛΙΔΕΚ, Ενίσχυση Μεταδιδακτόρων: 1ης Προκήρυξης ερευνητικών έργων ΕΛΙΔΕΚ για την ενίσχυση Μεταδιδακτόρων Ερευνητών/τριών (ΜΕ), «Β. Επιστήμες Μηχανικού και Τεχνολογικές Επιστήμες», Περίοδος , Προϋπ. Εργαστηρίου: 95,000 Ευρώ, Θέμα: Μηχανιστική προσέγγιση της μικροβιακής αποδόμησης πληθυσμών μικροσταγόνων πετρελαίου, (Mechanistic Microscale Approach to the Microbial Degradation of Clouds of Oil Microdroplets), Επιστημονικός Υπεύθυνος: Διδάκτωρ Γιώργος Καπέλλος, επιστημονικός συνεργάτης του Εργαστηρίου 11