Institutional Repository
Technical University of Crete
Technical University of Crete
EN
|
EL
| URI | http://purl.tuc.gr/dl/dias/0B6E9164-3D50-4A38-BA6D-FC54D0D0BAB4 | - |
| Identifier | https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.103809 | - |
| Language | el | - |
| Extent | 61 σελίδες | el |
| Title | Ανάλυση κύκλου ζωής παραγωγής βιοεξανθρακώματος μέσω πυρόλυσης ενεργού ιλύος. | el |
| Title | Life cycle assessment of biochar production by sewage sludge pyrolysis | en |
| Creator | Spiliotopoulou Foteini-Evangelia | en |
| Creator | Σπηλιωτοπουλου Φωτεινη-Ευαγγελια | el |
| Contributor [Thesis Supervisor] | Giannis Apostolos | en |
| Contributor [Thesis Supervisor] | Γιαννης Αποστολος | el |
| Contributor [Committee Member] | Panagiotopoulou Paraskevi | en |
| Contributor [Committee Member] | Παναγιωτοπουλου Παρασκευη | el |
| Contributor [Committee Member] | Fountoulakis Michail | en |
| Contributor [Committee Member] | Φουντουλακης Μιχαηλ | el |
| Publisher | Πολυτεχνείο Κρήτης | el |
| Publisher | Technical University of Crete | en |
| Academic Unit | Technical University of Crete::School of Chemical and Environmental Engineering | en |
| Academic Unit | Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Χημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος | el |
| Content Summary | Το βιοεξανθράκωμα είναι το στερεό προϊόν της πυρόλυσης της βιομάζας και έχει βρεθεί στο επίκεντρο της έρευνας τα τελευταία χρόνια ως ένα υποσχόμενο προϊόν για την αξιοποίηση της βιομάζας. Το βιοεξανθράκωμα μπορεί να αξιοποιηθεί ως υλικό προσρόφησης, εδαφοβελτιωτικό, για τη δέσμευση του CO2 και ως καύσιμο. Δεδομένου των μεγάλων ποσοτήτων λυματολάσπης που παράγονται παγκοσμίως λόγω της αύξησης του πληθυσμού και της αστικοποίησης, η πυρόλυση ιλύος έχει αποκτήσει μεγάλο ενδιαφέρον στην κατεύθυνση της παραγωγής, της βιωσιμότητας και της αξιοποίησης του βιοεξανθρακώματος. Σε πρόσφατες έρευνες σχετικά με την επίδραση των οργανικών και ανόργανων συστατικών της λυματολάσπης στην πορεία αξιοποίησης των προϊόντων της πυρόλυσης, η λυματολάσπη αναμίχθηκε ξεχωριστά με χουμικό οξύ (HA), οξείδιο του ασβεστίου (CaO) και καολίνη και στη συνέχεια πυρολύθηκε στους 700°C. Το HA χρησιμοποιήθηκε γιατί αντιπροσωπεύει τις σταθερές οργανικές ενώσεις, ενώ το CaO και ο καολίνης χρησιμοποιήθηκαν ως αντιπρόσωποι του Ca και των αργιλοπυριτικών ενώσεων, αντίστοιχα. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι και για τα τρία εναλλακτικά σενάρια η απόδοση σε άνθρακα αυξήθηκε σε σύγκριση με την πυρόλυση λυματολάσπης και επιτυγχάνεται σταθεροποίηση των βαρέων μετάλλων. Το αποτέλεσμα αυτό είναι σημαντικό όταν το βιοεξανθράκωμα χρησιμοποιείται ως εδαφοβελτιωτικό. Η παρούσα μελέτη διερεύνησε την Ανάλυση Κύκλου Ζωής (ΑΚΖ) της πυρόλυσης ιλύος με επακόλουθη αξιοποίηση του προϊόντος (βιοεξανθράκωμα). Προσδιορίστηκαν διάφορες κατηγορίες περιβαλλοντικών επιπτώσεων, όπως η κλιματική αλλαγή (kg CO2-eq) και ο σχηματισμός μικροσκοπικών σωματιδίων (kg PM2.5-eq). Η μεθοδολογία της ΑΚΖ περιλάμβανε τον καθορισμό του στόχου και του πεδίου εφαρμογής, την απογραφή του κύκλου ζωής (LCI), την εκτίμηση των επιπτώσεων του κύκλου ζωής (LCIA) και την ερμηνεία των αποτελεσμάτων. Η ΑΚΖ σχεδιάστηκε ειδικά για την αξιολόγηση της διαδικασίας, συμπεριλαμβανομένων των ορίων των συστημάτων. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της Ανάλυσης Κύκλου Ζωής, το σενάριο πυρόλυσης με ανάμειξη χουμικού οξέος (PYR-H) παρουσιάζει τις χαμηλότερες επιπτώσεις στην κλιματική αλλαγή και στην κατανάλωση νερού, καθιστώντας την πιο βιώσιμη επιλογή. Το σενάριο πυρόλυσης με ανάμειξη οξειδίου του ασβεστίου (PYR-C) βελτίωσε την απόδοση ως προς την ανθρώπινη υγεία και την μείωση των σωματιδίων PM2.5, ενώ η ανάμειξη με καολίνη (PYR-K) πλεονεκτεί στον δείκτη χερσαίας οικοτοξικότητας. | el |
| Content Summary | Biochar is the solid product of biomass pyrolysis, and it has been the epicenter of research in recent years as a promising product for biomass valorisation. The biochar can be utilized as adsorption material, soil amendment, CO2 sequestration, and fuel. Given the high quantities of sewage sludge produced worldwide owing to population growth and urbanization, the sewage sludge pyrolysis has gained high interest towards biochar production, sustainability and utilization. Recent research on the effect of sewage sludge organic and inorganic constituents for the exploitation of pyrolysis products, sewage sludge was mixed separately with humic acid (HA), CaO and kaolin and then pyrolyzed at 700°C. The HA was used to represent organic substances, while CaO and kaolin were used as representatives of Ca and aluminosilicate compounds, respectively. The results showed that the biochar yield increased for all three alternative scenarios compared to SS pyrolysis, while the stabilization of heavy metals was enhanced. These results are important when biochar is utilized as a soil amendment. This study examined the Life Cycle Assessment (LCA) of sewage sludge pyrolysis with subsequent utilization of biochar product. Different environmental impact categories were determined like climate change (kg CO2-eq), fine particulate matter formation (kg PM2.5-eq), etc. The LCA framework included the goal and scope definition, life cycle inventory analysis (LCI), life cycle impact assessment (LCIA), and interpretation of results. The LCA was specifically designed on process assessment, including systems boundaries. According to the Life Cycle Assessment results, the PYR-H scenario demonstrates the lowest impacts on climate change and water consumption, making it the most sustainable option. The PYR-C scenario showed improved performance in terms of human health and reduction of PM2.5 particles, while PYR-K exhibited an advantage in the terrestrial ecotoxicity indicator. | en |
| Type of Item | Διπλωματική Εργασία | el |
| Type of Item | Diploma Work | en |
| License | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | en |
| Date of Item | 2025-07-11 | - |
| Date of Publication | 2025 | - |
| Subject | Ανάλυση Κύκλου Ζωής | el |
| Bibliographic Citation | Φωτεινή-Ευαγγελία Σπηλιωτοπούλου, "Ανάλυση κύκλου ζωής παραγωγής βιοεξανθρακώματος μέσω πυρόλυσης ενεργού ιλύος.", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Χημικών Μηχανικών και Μηχανικών Περιβάλλοντος, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2025 | el |
| Bibliographic Citation | Foteini-Evangelia Spiliotopoulou, "Life cycle assessment of biochar production by sewage sludge pyrolysis", Diploma Work, School of Chemical and Environmental Engineering, Technical University of Crete, Chania, Greece, 2025 | en |
Copyright © DIAS 2013
