Εργαστήριο Ελέγχου Ποιότητας Υδάτων & Περιβάλλοντος

Ονομασία Εργαστηρίου:

“Εργαστήριο Ελέγχου Ποιότητας Υδάτων & Περιβάλλοντος”

Λογότυπο Εργαστηρίου:

Τμήμα Περιβάλλοντος

ΦΕΚ: τ. Β’ 2630/29-6-2020

E-mail Εργαστηρίου: papapoly@uth.gr, spil@uth.gr, kakavas@uth.gr

Ιστοσελίδα Εργαστηρίου: …

Τηλ. Εργαστηρίου: 2410684330, 2410684428 & 2410684664

Ιστορία και αντικείμενα του εργαστηρίου

Το εργαστήριο ξεκίνησε την λειτουργία του το 1991 και σταδιακά εξοπλίσθηκε με επαρκή ερευνητικό εξοπλισμό. Από το 1993 επιχειρούνται ερευνητικές προσπάθειες σε θέματα περιβάλλοντος με βάση τον εξοπλισμό ενόργανης Χημικής Ανάλυσης που διαθέτει το εργαστήριο. Αρχικά ασχολήθηκε με την έρευνα και εφαρμογή αξιοποίησης στερεών ή υγρών αποβλήτων με την ενσωμάτωσή τους σε κεραμικά για τη δημιουργία σύνθετων υλικών με προηγμένη δομή και αξιοποίηση των αποβλήτων που παράγονται από διάφορες διαδικασίες, ώστε και η ασφαλής διάθεσή τους να επιλύεται αλλά και η υπολειμματική τους αξία να εκτιμηθεί. Το Εργαστήριο επικεντρώνεται σε θέματα κυκλικής οικονομίας και ειδικότερα στην ανίχνευση όρων και προϋποθέσεων για την αξιοποίηση υποπροϊόντων και/η αποβλήτων.

Τα τελευταία χρόνια εξειδικεύεται στην καλλιέργεια μικροφυκών. Πιο συγκεκριμένα γίνεται έρευνα σε μικροφύκη (μονοκύτταροι οργανισμοί) με απώτερο σκοπό την παραγωγή βιοκαυσίμων και αντιοξειδωτικών ενώσεων. Διερευνάται για το πώς η μέθοδος της καλλιέργειας δηλαδή, ο τύπος του βιοαντιδραστήρα, η μεθοδολογία προσθήκης των θρεπτικών συστατικών, τα μακρο-θρεπτικά (άζωτο, φώσφορος, κάλιο), τα μικρο-θρεπτικά συστατικά (ιχνοστοιχεία) και άλλες συνθήκες καλλιέργειας, όπως για παράδειγμα ο φωτισμός, η θερμοκρασία, το pH και η ανάδευση, επηρεάζουν την παραγωγή πρωτεϊνών, λιπών και αντιοξειδωτικών ουσιών. Επίσης εκτός από την αυτότροφη καλλιέργεια διεξάγεται κι έρευνα ετερότροφης καλλιέργειας των μικροφυκών χρησιμοποιώντας βιομηχανικά απόβλητα. Η αυτότροφη καλλιέργεια βοηθάει στη βιολογική δέσμευση του CO₂ ενώ, στα πλαίσια της κυκλικής οικονομίας, η ετερότροφη καλλιέργεια αξιοποιεί τα μακρο-θρεπτικά και τα μικρο-θρεπτικά συστατικά των βιομηχανικών αποβλήτων, όπως για παράδειγμα εκροές από μονάδες παραγωγής βιοαερίου (βιολίπασμα).

Επίσης στο εργαστήριο υπάρχει μεγάλη εμπειρία σε θέματα ετερογενών φωτοκαταλύσεων. Οι ετερογενείς φωτοκαταλυτικές διεργασίες περιλαμβάνουν ακτινοβολία –συνήθως UVA (λ=320–400 nm) ή ηλιακή ακτινοβολία– παρουσία ημιαγωγού ως καταλύτη για την παραγωγή ελεύθερων ριζών υδροξυλίου που έχουν ένα από τα ισχυρότερα οξειδωτικά δυναμικά (Ε0=+2,8 V). Ο βασικός μηχανισμός παραγωγής •ΟΗ περιλαμβάνει την προσρόφηση ενός φωτονίου, τη δημιουργία ενός ζεύγους ηλεκτρονίων-οπών και στη συνέχεια την παραγωγή •ΟΗ. Η παραγωγή ενός ζεύγους οπής-ηλεκτρονίου είναι μια αναστρέψιμη διαδικασία και επομένως μπορεί να μειώσει σημαντικά τον ρυθμό παραγωγής ελεύθερων ριζών υδροξυλίου. Τα παραγόμενα ηλεκτρόνια αντιδρούν με προσροφημένο οξυγόνο και αυτό αναστέλλει το στάδιο ανασυνδυασμού οπών-ηλεκτρονίων. O ανασυνδυασμός οπών-ηλεκτρονίων προχωρά πολύ γρήγορα. Επομένως, απαιτείται προσροφημένο οξυγόνο για να επιβραδυνθεί ο μηχανισμός ανασυνδυασμού. Η διαδικασία έχει χρησιμοποιηθεί στο εργαστήριο για την αποικοδόμηση βαφών. Είναι αποτελεσματικό για την επεξεργασία μόνο αραιωμένων διαλυμάτων (<200 mg/l).

Σήμερα το Εργαστήριο επικεντρώνεται σε θέματα ελέγχου ποιότητας επιφανειακών, υπόγειων (άρδευσης – ύδρευσης), πόσιμων, κολυμβητικών, θαλάσσιων (μπλε σημαίες), βρόχινων και ιαματικών νερών σύμφωνα με τον Παγκόσμιο Οργανισμό υγείας, την Ευρωπαϊκή και Εθνική νομοθεσία (ΚΥΑ 38295/07, Οδηγία 98/83 ΕΚ). Γίνεται έλεγχος τόσο της Δοκιμαστικής, της Ελεγκτικής και της συμπληρωματικής παρακολούθησης. Οι παράμετροι ελέγχου αφορούν τόσο την χημική (οργανικές ενώσεις, Αντιμόνιο, Αρσενικό, Βόριο, Βρωμικά, Κάδμιο, Χρώμιο, Χαλκός, Κυανιούχα, Φθοριούχα, Μόλυβδος, Υδράργυρος, Νικέλιο, Νιτρικά, Νιτρώδη, σύνολο παρασιτοκτόνων, Πολυκυκλικοί αρωματικοί υδρογονάνθρακες, Σελήνιο, Ολικός οργανικός άνθρακας [TOC]) όσο και την μικροβιολογική ανάλυση (Ολική Μικροβιολογική Χλωρίδα, E.coli, Coliforms, Enterococci, Cl. Perfrigen, Pseudomonas aeruginosa) των νερών.

Το Εργαστήριο στοχεύει στην ανάπτυξη συνεργασιών σε εθνικό και ευρωπαϊκό – διεθνές επίπεδο, με ταυτόχρονη σύνδεσή του τόσο με παραγωγικούς φορείς, όσο και με την κοινωνία.

Τομείς του Εργαστηρίου:

Το «Εργαστήριο Ελέγχου Ποιότητας Υδάτων & Περιβάλλοντος» περιλαμβάνει τους παρακάτω τομείς/ κυψέλες, οι οποίοι αναπτύσσουν τη σχετική ερευνητική δραστηριότητα και αποτελούν το αντικείμενο που καλύπτει, ως ακολούθως:

ΤΟΜΕΑΣ Α: ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΠΡΟΣΤΑΣΙΑΣ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΟΣ – ΒΙΟΚΑΥΣΙΜΑ – ΚΥΚΛΙΚΗ ΟΙΚΟΝΟΜΙΑ

Ο Τομέας A του Εργαστηρίου επικεντρώνεται στην έρευνα και ανάπτυξη νέων τεχνολογιών προστασίας περιβάλλοντος, την παραγωγή βιοκαυσίμων από άλγεις, καθώς και από ανακύκλωση αποβλήτων πρωτογενούς τομέα μέσω τεχνολογιών που αναπτύσσει.

ΤΟΜΕΑΣ Β: ΠΟΙΟΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΥΔΑΤΩΝ-ΕΔΑΦΩΝ, ΔΗΜΟΣΙΑ ΥΓΕΙΑ

Ο Τομέας Β επικεντρώνεται στην ποιότητα των υδάτων και την επίπτωσή του στον άνθρωπο (υδατογενείς λοιμώξεις) και γενικότερα της προστασίας της δημόσιας υγείας. Διερεύνηση της γονιμότητας και της ζωνοποίησης του εδάφους σε συνάρτηση με την κλιματική αλλαγή.

Ερευνητικές Δραστηριότητες:

Οι βασικές ερευνητικές δραστηριότητες του εργαστηρίου είναι:

• Ποιοτικός έλεγχος πόσιμων υδάτων & κυκλική οικομομία
• Ορθολογική χρήση των περιβαλλοντικών δεδομένων με σκοπό την δημιουργία εργαλείων για λήψη αποφάσεων στους αγρούς όπως smartphone apps
• Διερεύνηση της γονιμότητας και της ζωνοποίησης του εδάφους σε συνάρτηση με την κλιματική αλλαγή.
• Βιοκαύσιμα (βιοαέριο, βιοντήζελ από καλλιέργεια μικροάλγεων).
• Αξιοποίηση – ενσωμάτωση βιομηχανικών αποβλήτων και υποπροϊόντων σε κεραμικά προϊόντα.
• Ενεργειακή αξιοποίηση βιομηχανικών αποβλήτων και υποπροϊόντων.
• Ανάπτυξη – αξιοποίηση δευτερογενών πρώτων υλών από απόβλητα
• Έξυπνες προτάσεις διαχείρισης και ποιοτικού ελέγχου νερού
• Κατοχύρωση καινοτόμων τεχνολογιών μέσω κατοχυρώσεων διεθνών και εθνικών πατεντών

Ενδεικτικό Δημοσιευμένο Επιστημονικό Έργο

1. K. Soutsas, V. Karayannis, I. Poulios, A. Riga, K. Ntampegliotis, X. Spiliotis, G. Papapolymerou “Decolorization and degradation of reactive azo dyes via heterogeneous photocatalytic processes” Desalination, 250(1), (2010), 345-350.

2.A. Riga, K. Soutsas, K. Ntampegliotis, V. Karayannis, G. Papapolymerou,‘’Effect of System Parameters and of Inorganic Salts on the Degradation Kinetics of Procion Hexl Dyes. Comparison of H2O2/uv, Fenton, photoFenton, TiO2/UV and TiO2/UV/ H2O2 processes’’, Desalination, 211, 72-86, 2007.

3.K. Ntampegliotis, A. Riga, V. Karayannis, V. Bontozoglou, G. Papapolymerou, ‘’Decolorization kinetics of Procion Hexl dyes from textile dyeing using Fenton-like reactions”, J. of Hazardous Materials, 136(1), 75-84, 2006.

4. Papaioannou A, Rigas N, Rigas G, Paliatsos A.G, Nastos P.T, Plageras P, Roupa Z, Kakavas K.V and Dovriki E. «Multivariate statistical interpretation of soil quality data in the context of public health». Fresenius Environmental Bulletin 2009, 18, 204-212.

5. Nastos P.T, Papaioannou A, Paliatsos A.G, Kakavas V.K, Plageras P and Dovriki E. «Wet deposition in two Greek sites: Larissa and Athens» Fresenius Environmental Bulletin. AcceptedJune 12 2008.Vol 17/No 10a/2008 –pages 1648-1654.

6. Papaioannou B.A, Plageras P,Dovriki E, Minas A, Krikelis V, Nastos PTh, Kakavas V.K and Paliatsos A. «Groundwater’s quality and location of productive activities in the region of Thessaly (Greece)». Desalination (2007) 213: 209-217.

7. Papaioannou Α, Kakavas K, Plageras P, Minas A, Roupa Z, Nastos P.Th. & Paliatsos A.G. «Multivariate Statistical Interpretation of Physical, Chemical and Microbiological Variables of Potable Water in the Context of Public Health». 5th WSEAS Int. Conf. on environment, Ecosystems and development. Tenerife, Spain, December 2007.

8. Papaioannou A, Kakavas V.K, Dovriki E.,Plageras P, Karamanis I, Papas M, Noulas A., Minas A., KrikelisV., Paliatsos A. «Quality control of groundwater of region Thessaly». Fresenius Environmental Bulletin (15/9/2006) 15(9a): 1015-1022.

9. Papaioannou Α, Plageras P, Dovriki E, Kakavas K, Nastos P.Th. & Paliatsos A.G. «Quality Control of Drinking Water and Public Health». WSEAS Transactions on environment and development ISSN 1790-5079(2006). June 2006, 6(2): 845-850.

10. Papaioannou A, Kakavas V.K, Plageras P, Dovriki E, Minas A, Noulas A. And Paliatsos A.G «Quality control of soils and groundwater of region Thessaly (Greece)». 8th International Conference on Protection and restoration of the environment. Chania, Greece, July 2006.

Ερευνητικά Έργα:

• “Πειράματα αποχρωματισμού βαφών τύπου Remazol και συσχέτιση πειραματικών δεδομένων” (ΑΡΧΙΜΗΔΗΣ Ι, 12-5-2004 έως 31-12-2007).
• “Μελέτη για την Ανάπτυξη Κατάλληλων Τεχνολογιών για τη Διάθεση-Διαχείριση: Στερεών και Υγρών Υποπροϊόντων Ελαιοτριβείων, Λυματολάσπης, Στερεού Εναλλακτικού Καυσίμου (ASF) & Πετρελαϊκού Άνθρακα (PETCOKE)”, 2011 – 2016 (Ιδιωτική χρηματοδότηση).
• “Καινοτόμα Κεραμικά Υλικά” (Συνεργασία 2011 – Συμπράξεις παραγωγικών και ερευνητικών φορέων σε εστιασμένους ερευνητικούς και τεχνολογικούς τομείς, στο Επιχειρησιακό Πρόγραμμα “Ανταγωνιστικότητα και Επιχειρηματικότητα” (ΕΠΑΝ-ΙΙ), Άξονας Προτεραιότητας (Α.Π.) 1 “Δημιουργία και Αξιοποίηση της Καινοτομίας Υποστηριζόμενης από Έρευνα και Τεχνολογική Ανάπτυξη”, 1-1-2013 έως 30-6-2015.
• “Παραγωγή βιοκαυσίμων από άλγεις” (SYNERGASIA 2011, 1-1-2013 έως 30-6-2015).
• “Μονάδα Καινοτομίας και Επιχειρηματικότητας του ΤΕΙ Λάρισας”, 2011-2013. EPEDBM, 2010-2013.
• “ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΑΕΡΙΩΝ, ΥΓΡΩΝ ΚΑΙ ΣΤΕΡΕΩΝ ΕΚΡΟΩΝ ΤΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΒΙΟΑΕΡΙΟ ΑΦΟΙ ΣΕΪΤΗ Α.Ε. ΚΑΙ ΠΙΣΤOΠΟΙΗΣΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΤΩΝ ΥΓΡΩΝ ΚΑΙ ΣΤΕΡΕΩΝ ΕΚΡΟΩΝ ΓΙΑ ΤΗ ΛΙΠΑΝΣΗ ΑΓΡΩΝ”, 2015 – 2019 (Ιδιωτική χρηματοδότηση).
• “ΑΞΙΟΠΟΙΗΣΗ ΥΓΡΩΝ ΑΠΟΒΛΗΤΩΝ ΓΙΑ ΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΑ ΜΙΚΡΟΦΥΚΩΝ ΚΑΙ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΗΣΗ ΑΥΤΩΝ ΠΡΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΒΙΟΝΤΗΖΕΛ ΚΑΙ ΣΥΜΠΛΗΡΩΜΑΤΩΝ ΙΧΘΥΟΤΡΟΦΩΝ” (κωδ. 5944), Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας.
• Συντονισμός ή Συμμετοχή σε διάφορα ερευνητικά προγράμματα σε συνεργασία με επιχειρήσεις και ιδιωτικούς φορείς (INASCO ΑΕ, EXALCO ΑΕ, ΜΑΚΗ ΑΕ, “ΧΑΛΚΙΣ ΑΕ”, STUFFCOLOUR ENERGY AΕ, AIGAION AΕ, VIOKERAL SA, METALOCK, “ΑΡΓΙΛΟΣ” κ.α.
• «Χρήση πρωτεΐνης εντόμων και λίπους μικροφυκών, για την αντικατάσταση του ιχθυαλεύρου και ιχθυελαίου στα σιτηρέσια της τσιπούρας (Sparus aurata) και του λαβρακιού (Dicentrarchus labrax) (FInAL)», ΚΩΔΙΚΟΣ ΕΡΓΟΥ Τ6ΥΒΠ-00076, Ευρωπαϊκό Ταμείο Περιφερειακής Ανάπτυξης (ΕΤΠΑ), ΕΠΑνΕΚ 2014-2020, «Επιχειρησιακό Πρόγραμμα Ανταγωνιστικότητα-Επιχειρηματικότητα-Καινοτομία», «Ειδικές Δράσεις ΥΔΑΤΟΚΑΛΛΙΕΡΓΕΙΕΣ» – «ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΑ ΥΛΙΚΑ» – «ΑΝΟΙΧΤΗ ΚΑΙΝΟΤΟΜΙΑ ΣΤΟΝ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟ», ιστοσελίδα έργου http://final.uth.gr

Εργαστηριακή Υποδομή:

Ο βασικός εργαστηριακός εξοπλισμός ο οποίος βρίσκεται στη διάθεση του εργαστηρίου είναι ο εξής:

• Σύστημα μέτρησης BOD (Βιοχημικά απαιτούμενο οξυγόνο).
• Σύστημα μέτρησης COD (Χημικά απαιτούμενο οξυγόνο).
• Gas Chromatography.
• TOC.
• Ιοντική χρωματογραφία (IC).
• Σύστημα ηλεκτρονικής μικροσκοπίας.
• Συσκευή φασματοσκοπίας SPRaman-NIR.
• Βιοαντιδραστήρες.
• Φασματοφωτόμετρα.
• Σύστημα (Anter) προσδιορισμού ειδικής θερμικής αγωγιμότητας υλικών.
• Συσκευή Blaine για προσδιορισμό ειδικής επιφάνειας.
• Συσκευή Vicat.
• Συσκευή Los Angeles.
• Συσκευή υπερύθρων ακτίνων και θερμοζυγού για τον προσδιορισμό του εργασίμου πλαστικής μάζας.
• Ηλεκτρονικά πενετρόμετρα διαφόρων τύπων για έλεγχο ομοιογένειας των παραγομένων υλικών.
• Ξηραντήριο δοκιμίων σε ατμοσφαιρικές συνθήκες.
• Ξηραντήριο δοκιμίων σε αδρανή ατμόσφαιρα.
• Σύστημα σφαιρομύλων για κονιορτοποίηση υλικού.
• Φούρνοι για θερμικές κατεργασίες μέχρι 1700^οC.
• Σύστημα μέτρησης υδροαπορροφητικότητας.
• Αυτόματο σύστημα προσδιορισμού αντοχής υλικών στον παγετό.
• Πλήρες σύστημα μελέτης μηχανικών ιδιοτήτων (θλίψη, εφελκυσμός) με χρήση Η/Υ.
• Σκληρόμετρο (Rockwell).
• Ειδικό μικροσκληρόμετρο προσδιορισμού επιφανειακής σκληρότητας κεραμικών υλικών (Vickers).
• Σύστημα ελέγχου αστοχίας υλικών με υπέρηχους.
• Μέτρηση δυναμικού μέτρου ελαστικότητας με χρήση υπερήχων.
• Συσκευή ακουστικών κυμάτων για προσδιορισμό ατελειών.
• Συσκευή λείανσης επιφανειών δοκιμίων.
• Ζυγοί ηλεκτρονικοί.
• Μίξερ πρώτων υλών.
• Κόφτης κεραμικών δοκιμίων.
• Συσκευή Δυναμικής Μηχανικής Ανάλυσης.
• Συσκευή κρούσης.
• Συσκευές παραγωγής απιονισμένου νερού.
• Μετρήσεις έκπλυσης

Ερευνητικά Αποτελέσματα:

1. Παρακολούθηση και ποιοτικός έλεγχος νερού στη Θεσσαλία.
2. Αξιοποίηση των στερεών και υγρών βιομηχανικών αποβλήτων.
3. Μετατροπή αποβλήτων σε πρώτες ύλες μέσω της προσθήκης τους στην παραγωγή βαρέων κεραμικών αργίλου. Ορθές πρακτικές που αναπτύχθηκαν στο Εργαστήριο, έγιναν δεκτές και δημοσιεύθηκαν στην ευρωπαϊκή πλατφόρμα για την κυκλική οικονομία (https://circulareconomy.europa.eu/platform/en/good-practices/close-loop-ceramic-industry).
4. Καλλιέργεια άλγεων – παραγωγή βιοκαυσίμων.

Υπηρεσίες:

Οι παρεχόμενες υπηρεσίες του εργαστηρίου προς τρίτους είναι οι εξής:

• Υπηρεσίες & συμβουλευτική σε Δήμους για τον έλεγχο ποιότητας σε πόσιμα και άλλα νερά
• Υπηρεσίες & συμβουλευτική σε Δήμους σε όλη την Ελλάδα για την στήριξη καινοτόμων ιδεών σε αγροτικά και περιβαλλοντικά θέματα
• Υπηρεσίες & συμβουλευτική σε βιομηχανίες
• Τεχνολογίες προστασίας περιβάλλοντος – Βιοκαύσιμα.
• Βιομηχανική Έρευνα με έμφαση στην ανάπτυξη και πιλοτική παραγωγή καινοτομικών προϊόντων.
• Υπηρεσίες Πιστοποίησης και Ποιοτικού Ελέγχου Προϊόντων.
• Ολοκληρωμένες λύσεις σε θέματα Ελέγχου και Προστασίας Περιβάλλοντος.
• End of waste criteria – μελέτες δυνατότητας αξιοποίησης.
• Εξειδίκευση κυκλικής οικονομίας σε βιομηχανικούς κλάδους.
• Ανίχνευση προϋποθέσεων βιομηχανικής συμβίωσης.
• Υπηρεσίες ελέγχου προϊόντων για τη σήμανση CE.
• Συμβουλευτική δραστηριότητα στην εφαρμογή Συστημάτων Διαχείρισης Ποιότητας (ISO 9001), Συστημάτων Περιβαλλοντικής Διαχείρισης (ISO 14001, EMAS), Σύνταξης Τεχνικών Φακέλων για τη σήμανση CE, βελτίωσης της ποιότητας των παραγόμενων προϊόντων.
• Συνεργασίες με οργανισμούς, τοπική αυτοδιοίκηση, ερευνητικά ιδρύματα και αντίστοιχους φορείς.
• Εξειδικευμένες Ημερίδες και Σεμινάρια.
• Επιμόρφωση Προσωπικού της Βιομηχανίας.
• Εκπαίδευση Επιστημόνων σε Προπτυχιακό και Μεταπτυχιακό Επίπεδο.

Προσωπικό:

Φωτογραφίες Εργαστηρίου