Επίδραση απανθρακωμένων υλικών στις υδραυλικές ιδιότητες του εδάφους

• Κύριος συγγραφέας: Παληάτσα, Παρασκευή
• Άλλοι συγγραφείς: Paliatsa, Paraskevi
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2022
• Θέματα: Απανθρακωμένο υλικό; Υδραυλική αγωγιμότητα; Διαπερατότητα εδάφους; Biochar

Το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας, αφορά την επίδραση απανθρακωμένου υλικού (biochar) στις ιδιότητες του εδάφους, και πιο συγκεκριμένα στη διαπερατότητα εδαφικών μιγμάτων. Το biochar, ορίζεται ως η βιομάζα πλούσια σε άνθρακα, όπως το κάρβουνο, η οποία έχει προέλθει από θερμική αποσύνθεση κάτω από ελεγχόμενες συνθήκες οξυγόνου. Στην παρούσα μελέτη, το biochar προέκυψε από πυρόλυση στους 400 και 800℃ και τα υλικά που υπέστησαν καύση ήταν κορμοί ελιάς και καφές τύπου espresso. Ο προσδιορισμός της διαπερατότητας έγινε σε εδαφικά δείγματα που αποτελούνταν από πρότυπη άμμο OTTAWA 20/30, με ποσοστά 1% και 2% κ.β. biochar. Επιπλέον, κρίθηκε απαραίτητο για την εξαγωγή ορθών συμπερασμάτων, για την μεταβολή του συντελεστή διαπερατότητας, η χρήση τυφλού δείγματος, πρότυπη άμμος OTTAWA 20/30 με 5% και 10% κ.ο. κοσκινισμένη OTTAWA 100, το οποίο χρησιμοποιήθηκε ως σημείο αναφοράς για την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων. Ο προσδιορισμός της διαπερατότητας, πραγματοποιήθηκε σύμφωνα με τη προδιαγραφή ASTM D243 στο εργαστήριο της Γεωτεχνικής Μηχανικής του Πανεπιστημίου Πατρών. Το biochar, θεωρείται ένα πολλά υποσχόμενο εδαφοβελτιωτικό, το οποίο εκτός άλλων, δύναται να συγκρατήσει νερό και θρεπτικά συστατικά μέσα στο έδαφος. Από την παρατήρηση των αποτελεσμάτων των πειραμάτων, προκύπτει συμφωνία με την παραπάνω θεώρηση και παρατηρείται σημαντική μείωση της διαπερατότητας, έχοντας ως βελτιωτικό το biochar. Πιο συγκεκριμένα, διακρίνεται μεγαλύτερη μείωση της διαπερατότητας για το υλικό της ελιάς, και για τις δύο θερμοκρασίες πυρόλυσης, συγκρινόμενο πάντα, με τα αποτελέσματα που προέκυψαν από το αντίστοιχο τυφλό δείγμα. Τα biochar που προέκυψαν από πυρόλυση στους 800℃ παρουσίασαν μείωση στη διαπερατότητα τουλάχιστον 30% σε σχέση με τις αντίστοιχες τιμές που προέκυψαν από τα τυφλά δείγματα, με το biochar από κορμούς ελιάς στους 800℃ και 2% προστιθέμενης ποσότητας, να παρουσιάζει μείωση έως και 76%. Για το υλικό από υπολείμματα καφέ και ειδικότερα σε θερμοκρασία πυρόλυσης 400℃ δεν παρουσιάστηκαν μεγάλες μεταβολές στη διαπερατότητα του δείγματος, συγκρινόμενα με τα αντίστοιχα αμμώδη δείγματα. Πιο συγκεκριμένα για το δείγμα με 2% κ.β. biochar, η μείωση της διαπερατότητας σε σχέση με το αντίστοιχο τυφλό δείγμα ήταν αμελητέα.