Θα αναπτυχθούν και χαρακτηρισθούν διάφοροι τύποι προσροφητικών υλικών χαμηλού κόστους χρησιμοποιώντας σαν πρώτη ύλη κατάλληλα επιλεγμένη και επεξεργασμένη βιομάζα αγροτικών αποβλήτων (π.χ. κουκούτσια φρούτων, κελύφη ξηρών καρπών, κλπ). Για να βελτιωθεί η προσροφητική ικανότητα των υλικών ως προς μία ευρεία ποικιλία ρύπων που απαντώνται σε υδατικά ρεύματα (π.χ. οργανικό φορτίο, βαρέα μέταλλα) αυτά θα αναμιχθούν με φυσικά προσροφητικά υλικά (π.χ. εδάφη). Οι προσροφητικές ιδιότητες των υλικών θα μετρηθούν με πειράματα σε αντιδραστήρες διαλείποντος έργου και αντιδραστήρες σταθερής κλίνης υπό συνεχή ροή ώστε να επιλεγούν τα πλέον αποδοτικά υλικά και να αναπτυχθούν προσροφητικά φίλτρα ικανά να αφαιρούν μία ευρεία ποικιλία οργανικών και ανόργανων ρύπων από υδατικά ρεύματα. Επίσης θα αναπτυχθούν και θα χαρακτηριστούν νανοσωματιδιακά υλικά φωτοκαταλυτικής δράσης. Αυτά τα υλικά είτε θα ακινητοποιηθούν σε υποστρώματα ή θα εναποτεθούν πάνω στους κόκκους των προσροφητικών υλικών. Έτσι θα αναπτυχθούν δύο τύποι φωτοκαταλυτικών αντιδραστήρων, όπου η προηγμένη οξείδωση των ρύπων θα δρα είτε αυτόνομα και σε σειρά με την προσρόφηση, ή μαζί και ταυτόχρονα με την προσρόφηση. Θα πραγματοποιηθεί συγκριτική ανάλυση της ικανότητας απομάκρυνσης ρύπων από νερό και από τους δύο τύπους αντιδραστήρων και θα επιλεχθεί ο πλέον κατάλληλος τύπος για περαιτέρω μελέτες. Με βάση αποτελέσματα των εργαστηριακών μετρήσεων, θα σχεδιαστεί και θα κατασκευαστεί μία πρότυπη πιλοτική μονάδα για την επεξεργασία υδατικών ρευμάτων χαμηλής ποιότητας (π.χ. εκροές επεξεργασμένων αστικών / βιομηχανικών αποβλήτων) ώστε αυτά να καταστούν κατάλληλα για οικιακή χρήση ή άρδευση. Για την ενεργειακή αυτονομία της πιλοτικής μονάδας, θα σχεδιαστεί, κατασκευαστεί και προσαρμοστεί σε αυτήν φωτοβολταϊκό κελί, ενώ το όλο σύστημα θα τοποθετηθεί σε βάση που θα επιτρέπει την εύκολη μετακίνηση του. Θα πραγματοποιηθούν πειράματα καθαρισμού νερού με την πιλοτική μονάδα για να προσδιοριστεί και να αξιολογηθεί η απόδοση της. Επίσης, θα πραγματοποιηθεί μια προκαταρκτική ανάλυση οφέλους-κόστους για να εξεταστούν οι δυνατότητες εφαρμογής της τεχνολογίας σε μεγάλη κλίμακα (π.χ. απομονωμένες περιοχές με προβλήματα υδροδότησης) λαμβάνοντας υπόψη λειτουργικές, οικονομικές, κατασκευαστικές και περιβαλλοντικές παραμέτρους.
Ο Συντονιστής και Επιστημονικός Υπεύθυνος (ΣΥ-ΕΥ) του έργου θα έχει την ευθύνη υλοποίησης για το τμήμα έργου που αναλογεί στον Συντονιστή-Φορέα καθώς επίσης και της διοικητικής / οικονομικής διαχείρισης του, θα συντονίζει τις δραστηριότητες των συνεργαζόμενων φορέων, θα φροντίζει την κατανομή των πόρων σύμφωνα με το Τεχνικό Δελτίο Έργου, θα είναι υπεύθυνος για την εκπροσώπηση της κοινοπραξίας για την επικοινωνία με την ΕΥΔΕΠΠΔΕ καθώς και για την αρτιότητα των παραδοτέων του έργου. Θα υποβάλλει τις περιοδικές τεχνικές / οικονομικές αναφορές και θα αποτελεί τον συνδετικό κρίκο μεταξύ ΕΥΔΕΠΠΔ και Κοινοπραξίας.
Οι Επιστημονικοί Υπεύθυνοι Συνεργαζόμενων Φορέων (ΕΥ-ΣΦ) θα έχουν την ευθύνη υλοποίησης του τμήματος του έργου που έχουν αναλάβει να εκτελέσουν οι Φορείς τους σε συμφωνία με το χρονοδιάγραμμα που έχει συμφωνηθεί, καθώς επίσης και την τήρηση όλων των παραστατικών που αφορούν το έργο.
Οι στρατηγικές αποφάσεις διαχείρισης και καλής εκτέλεσης του έργου θα λαμβάνονται από την Επιτροπή Καθοδήγησης (ΕΚ) όπου θα προεδρεύει ο ΣΥ-ΕΥ και θα συμμετέχουν οι ΕΥ-ΣΦ. Η συχνότητα των συναντήσεων της ΕΚ θα εξαρτάται από την πορεία υλοποίησης και τις ανάγκες του έργου. Η ΕΚ θα λαμβάνει αποφάσεις που αφορούν θέματα διαχείρισης, οικονομικά θέματα, εκμετάλλευση αποτελεσμάτων, επανασχεδιασμό δράσεων και παρακολούθηση υλοποίησης του έργου. Σε κάθε Ενότητα Εργασίας (ΕΕ) θα τοποθετηθεί ως επικεφαλής ένας έμπειρος ερευνητής από τον οργανισμό που ηγείται της συγκεκριμένης ΕΕ σύμφωνα με την τεχνική περιγραφή του έργου. Ο επικεφαλής κάθε ΕΕ θα έχει την ευθύνη υλοποίησης της και έγκαιρης προετοιμασίας των αντίστοιχων παραδοτέων. Η ΕΚ θα βρίσκεται σε συνεχή επικοινωνία με τους επικεφαλής των ΕΕ, θα παρακολουθεί την υλοποίηση των ΕΕ και την ομαλή ροή πληροφορίας και υλικών μεταξύ αυτών και θα προτείνει διορθωτικές κινήσεις προς τους επικεφαλής όποτε και αν χρειασθεί. Όποτε χρειασθεί θα γίνονται συναντήσεις των συμμετεχόντων σε μία ή περισσότερες ΕΕ ώστε να διευκολυνθεί η πρόοδος και επιτυχής ολοκλήρωση τους.
Το Συμφωνητικό Κοινοπραξίας (ΣΚ) που θα καταρτισθεί πριν την έναρξη του έργου θα χρησιμοποιηθεί για να τεθούν οι γενικοί κανόνες λειτουργίας. Η γενική αρχή θα είναι να φθάνει η ΕΚ σε αποφάσεις με άτυπα μέσα και συναίνεση, χρησιμοποιώντας τα τυπικά μέσα (όπως ψηφοφορία) μόνο αν καταστεί επιτακτική ανάγκη.
Η πρόοδος του έργου θα μπορεί να ελέγχεται από την ΕΥΔΕΠΠΔΕ με βάση τις Αναφορές Προόδου και την έγκαιρη ολοκλήρωση των Παραδοτέων, καθώς επίσης και από το χρονοδιάγραμμα 4 Οροσήμων που σηματοδοτούν την ολοκλήρωση διαδοχικών προ-απαιτούμενων του έργου.
Προκειμένου να αντιμετωπιστούν κίνδυνοι που σχετίζονται με δυσκολίες υλοποίησης ορισμένων κρίσιμων τμημάτων του έργου, έχουν καταρτισθεί εναλλακτικά σχέδια διαφοροποίησης ορισμένων ενοτήτων εργασίας τα οποία θα ληφθούν υπόψη από την ΕΚ για να προτείνει τις αντίστοιχες αλλαγές στην ΕΥΔΕΠΠΔΕ, εάν και όταν καταστεί αυτό αναγκαίο.
ΟΡΓΑΝΩΤΙΚΗ ΔΟΜΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΕΡΓΟΥ
ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΚΑΘΟΔΗΓΗΣΗΣ ΥΛΕΝΔΩΡ
Ονοματεπώνυμο |
Φορέας |
Θέση στον Φορέα |
Ρόλος |
Αντώνης Σουγιάς |
SOLAR CELL |
Υπεύθυνος Συντήρησης |
Συντονιστής – Επιστ. Υπεύθυνος Φορέα & Έργου |
Χρήστος Ράπτης |
ΡΑΠΤΗΣ |
Διαχειριστής |
Επιστ. Υπεύθυνος |
Χρήστος Τσακίρογλου |
ΙΤΕ/ΙΕΧΜΗ |
Διευθυντής Ερευνών |
Επιστ. Υπεύθυνος |
Παναγιώτης Πουλόπουλος |
ΠΠ/ΤΕΥ |
Αναπληρωτής Καθηγητής |
Επιστ. Υπεύθυνος |
ΟΡΟΣΗΜΑ ΥΛΕΝΔΩΡ
ΟΡ# |
Ορόσημο |
ΕΕ |
Μήνας |
Μέσα επαλήθευσης |
ΟΡ-1 |
Επιλογή προσροφητικών υλικών βέλτισης απόδοσης |
ΕΕ-2 |
9 |
Ολοκλήρωση των δοκιμών ποσοτικοποίησης της προσροφητικής ικανότητας των διαφόρων τύπων υλικών και ταξινόμηση τους |
ΟΡ-2 |
Βελτιστοποίηση της απόδοσης προσρόφησης σε αντιδραστήρες σταθερής κλίνης |
ΕΕ-2 |
12 |
Συγκριτική ανάλυση δοκιμών που πραγματοποιήθηκαν υπό διαφορετικές συνθήκες |
ΟΡ-3 |
Βελτιστοποίηση της λειτουργίας φωτοκαταλυτικών αντιδραστήρων |
ΕΕ-3 |
15 |
Συγκριτική ανάλυση δοκιμών που πραγματοποιήθηκαν σε διάφορους τύπους αντιδραστήρων |
ΟΡ-4 |
Κατασκευή και λειτουργία πιλοτικής μονάδας |
ΕΕ-4 |
20 |
Προκαταρκτικά αποτελέσματα δοκιμαστικής λειτουργίας της μονάδας |
ΚΡΙΣΙΜΟΙ ΚΙΝΔΥΝΟΙ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ ΕΡΓΟΥ
Κίνδυνος |
ΕΕ |
Προτεινόμενα μέτρα αντιμετώπισης κινδύνων |
Μικρή προσροφητική ικανότητα επιλεγμένων υλικών (βιο-κάρβουνο) μετά την επεξεργασία τους |
ΕΕ-2 |
Ενεργοποίηση του βιο-κάρβουνου ώστε να προκύψει ενεργός άνθρακας μεγαλύτερης προσροφητικής ικανότητας με τροποποίηση της πορώδους δομής και της χημείας της επιφάνειας των υλικών |
Ταχεία μείωση της προσροφητικής ικανότητας στηλών σταθερής κλίνης υπό συνθήκες συνεχούς ροής
|
ΕΕ-2 |
Αντί της ανάμιξης (ομογενής διαμόρφωση) των υλικών που προέρχονται από αγροτικά απόβλητα με τα φυσικά προσροφητικά υλικά θα δοκιμαστεί η διευθέτηση των υλικών σε διαδοχικά στρώματα (ετερογενής διαμόρφωση) μέσα στις κλίνες, έτσι ώστε το κάθε υλικό να δρα ανεξάρτητα από το άλλο. |
Μικρή απόδοση απομάκρυνσης ρύπων κατά τη λειτουργία του φωτοκαταλυτικών αντιδραστήρων συνεχούς ροής |
ΕΕ-3 |
Αντί ενός συμπαγούς αντιδραστήρα θα κατασκευαστεί μία συστοιχία μικρότερων κατ’ακολουθία (cascade) αντιδραστήρων έτσι ώστε να επιτευχθεί σταδιακή μείωση του οργανικού φορτίου σε μερικά στάδια αντί του ενός σταδίου. Λόγω της πολυπλοκότητας του, προκειμένου να εκτιμηθεί το μέγεθος και η απόδοση ενός τέτοιου συστήματος θα χρειασθεί να προσαρμοστεί κατάλληλα και να χρησιμοποιηθεί ένας αριθμητικός κώδικας εξομοίωσης καταλυτικών διεργασιών. |
Θα αναπτυχθούν προσροφητικά υλικά χαμηλού κόστους, φωτοκαταλυτικά υλικά ακινητοποιημένα σε υποστρώματα ή κόκκους των προσροφητικών για να μεγιστοποιηθεί η απόδοση απομάκρυνσης και αποικοδόμησης ρύπων από νερά και να χρησιμοποιηθούν σε ενεργειακά αυτόνομες μονάδες καθαρισμού υδάτων με στόχο την ασφαλή επαναχρησιμοποίηση του νερού.
- Η ανάπτυξη πρωτόκολλων για την σύνθεση υβριδικών προσροφητικών υλικών χαμηλού κόστους με την ανάμιξη προϊόντων επεξεργασίας αγροτικών αποβλήτων (π.χ. βιο-κάρβουνο) με φυσικά προσροφητικά υλικά (π.χ έδαφος) για την απομάκρυνση πολύ-συστατικών ρύπων από υδατικά ρεύματα.
- Προσαρμογή των ιδιοτήτων των προσροφητικών υλικών στο είδος των ρύπων και τις προδιαγραφές / χρήσεις του παραγόμενου καθαρού νερού.
- Σύνθεση φωτοκαταλυτικών σωματιδίων ZnO, ακινητοποίηση τους σε σταθερά υποστρώματα και χρήση τους σε αντιδραστήρες επεξεργασίας νερού υπό συνεχή ροή
- Συνδυασμός προσροφητικών υλικών με νανοσωματίδια φωτοκαταλυτικής δράσης για τη βελτίωση της ποιότητας του παραγόμενου καθαρού νερού μέσω της συνεργατικής δράσης προσρόφησης και προηγμένης οξείδωσης.
- Ανάπτυξη μίας πρότυπης και ενεργειακά αυτόνομης πιλοτικής μονάδας καθαρισμού νερού συνδυάζοντας την αποτελεσματική δράση προσροφητικού / φωτοκαταλύτη με τη παροχή ενέργειας από φωτοβολταϊκό σύστημα.
- Μελέτη σκοπιμότητας για τη βιωσιμότητα της τεχνολογίας σε μεγάλη κλίμακα
Η SOLAR CELL θα έχει το συντονισμό και την ευθύνη διαχείρισης και υλοποίησης του έργου (ΕΕ-1), θα συμμετάσχει στην συγκριτική ανάλυση των διεργασιών προσρόφησης και φωτοκατάλυσης υπό συνθήκες ροής (ΕΕ-2, ΕΕ-3), θα καθοδηγήσει την ανάπτυξη της αυτόνομης πιλοτικής μονάδας καθαρισμού νερού (ΕΕ-4), θα συμμετάσχει στην διάχυση των αποτελεσμάτων και θα καθοδηγήσει την εμπορική τους αξιοποίηση (ΕΕ-6).
Η ΡΑΠΤΗΣ, με βάση τα αποτελέσματα του έργου, θα αναλάβει να πραγματοποιήσει μία μελέτη κόστους-οφέλους και ανάλυση κύκλου ζωής για κατασκευή και εγκατάσταση αυτόνομων μονάδων καθαρισμού νερού σε μεγάλη κλίμακα (ΕΕ-5) και θα συμμετάσχει στην διάχυση των αποτελεσμάτων και τη μελέτη για την εμπορική τους αξιοποίηση (ΕΕ-6).
Το ΙΕΧΜΗ θα καθοδηγήσει την ανάπτυξη και αξιολόγηση των προσροφητικών υλικών (ΕΕ-2) καθώς επίσης και την ανάπτυξη του υβριδικού αντιδραστήρα προσρόφησης / φωτοκατάλυσης και την αξιολόγηση της απόδοσης αντιδραστήρων (ΕΜΕ 3.3&3.4), ενώ θα συμμετάσχει στη σύνθεση και στο χαρακτηρισμό ακινητοποιημένων φωτοκαταλυτών (ΕΜΕ-3.1&3.2), στην ανάπτυξη της ενεργειακά αυτόνομης μονάδας (ΕΕ-4) ενώ θα καθοδηγήσει τη διάχυση και εκμετάλλευση των αποτελεσμάτων (ΕΕ-6).
Στο παρόν έργο το ΠΠ/ΤΥΕ θα είναι επικεφαλής της ΕΕ-3 όπου θα καθοδηγήσει την ανάπτυξη, τον χαρακτηρισμό και την αξιολόγηση των φωτοκαταλυτικών υλικών (ΕΜΕ-3.1 & 3.2) ενώ θα συμμετάσχει στις πειραματικές μελέτες αξιολόγησης των αντιδραστήρων (ΕΜΕ-3-3), θα συνεισφέρει στην ανάπτυξη της πιλοτικής μονάδας (ΕΕ-4) και θα συνδράμει στη διάχυση αποτελεσμάτων (ΕΕ-6).