Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει θέμα την τρισδιάστατη μοντελοποίηση του νέου λιμανιού της Πάτρας σε λογισμικό Simio και την προσομοίωση της χερσαίας και θαλάσσιας κίνησης σε αυτό. Το λογισμικό Simio είναι ένα πρωτότυπο πρόγραμμα προσομοίωσης με γραφικά ανώτερου επιπέδου, που οδηγούν σε πιστή σχεδίαση του εκάστοτε συστήματος, και επιπλέον μέσω της σύγχρονης τεχνολογίας του επιτυγχάνεται η λειτουργία της προσομοίωσης σε πραγματικό χρόνο. Η προσομοίωση γίνεται σε τρισδιάστατο περιβάλλον και ο τρόπος λειτουργίας του λογισμικού είναι αντικειμενοστραφής. Με τη βοήθεια των απαραίτητων σχεδίων σε AutoCAD που παραχωρήθηκαν από τις αρμόδιες υπηρεσίες του λιμανιού, σχεδιάστηκε ο εξωτερικός χώρος του νέου λιμανιού της Πάτρας και πάνω σε αυτό προγραμματίστηκε η προσομοίωση της κίνησης των οχημάτων και των πλοίων, καθώς και των ανθρώπινων δραστηριοτήτων που πραγματοποιούνται καθημερινά σε αυτό. Ο προγραμματισμός των λειτουργιών του προσομοιωμένου συστήματος δεν απαιτεί κάποια εκ των προτέρων γνώση μίας γλώσσας προγραμματισμού αλλά επιτυγχάνεται μέσω της δημιουργίας διαγραμμάτων ροής, μαθηματικών συναρτήσεων, εμπειρικών κανόνων και ορισμού των ιδιοτήτων του κάθε αντικειμένου που εισάγεται. Κατ’ αυτόν τρόπο, δημιουργήθηκε ένα μοντέλο προσομοίωσης του νέου λιμανιού της Πάτρας όπου περιγράφεται η κίνηση των πλοίων η οποία βασίζεται στο πρόγραμμα δρομολογίων του έτους 2012. Σκοπός της προσομοίωσης του νέου λιμανιού είναι η δυνατότητα που παρέχει στον χρήστη να αναζητήσει αποτελεσματικότερη λειτουργία αυτού, να μελετήσει μεταβολές στη λειτουργία του πριν την εφαρμογή τους και γενικά να δοκιμάσει διάφορα σενάρια λειτουργίας του. / This thesia deals with the three-dimensional modeling of the new port of Patras in Simio software. Simio software is a simulation prototype program with superior 3d graphics, achieving true design of each system, and also through its modern technology leads to a real-time simulation mode. With the help of the architectural designs in AutoCAD granted by the competent authorities of the port, the exterior of the new port of Patras is designed in three-dimensional environment and on this, a simulation of the movement of vehicles, ships and human activities is programmed. Programming does not require any advance knowledge of a programming language but it is achieved through creating flowcharts, mathematical functions, empirical rules and defining the properties of each object being imported. The purpose of the simulation of the new port of Patras is the possibility offered to search more efficient operations, to study changes before implementing them and generally to try various operation scenarios.

- / -

- / -

Στην παρούσα μελέτη πραγματοποιήθηκε εκτίμηση της τοξικότητας των τελικών εκροών πριν και μετά το στάδιο της απολύμανσης (με τη χρήση της μεθόδους της χλωρίωσης) από το σταθμό βιολογικής επεξεργασίας των αστικών αποβλήτων της Πάτρας με την χρήση βιοδεικτών (biotest). Η μελέτη των τοξικών επιπτώσεων αυτών των εκροών και από τα δύο στάδια πραγματοποιήθηκε σε οργανισμούς-Βιοδείκτες τόσο των γλυκών όσο και αλμυρών υδάτων, όπως οι οργανισμοί Thamnocephalus platyurus και Artemia franciscana (με τη μορφή βιοτέστ Thamnotoxkit F και Artoxkit MTM αντίστοιχα), όσο και σε φυτικά είδη, όπως τα Sorghum saccharatum, Lepidum sativum και Sinapis alba (με τη μορφή Phytotoxkit). Επιπλέον έγινε ανίχνευση του μικροβιακού φορτίου πριν και μετά το στάδιο της χλωρίωσης, για την εκτίμηση της αποτελεσματικότητας της μεθόδου απολύμανσης των εκροών, καθώς και χημική ανάλυσή τους. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης, οι τελικές εκροές υγρών αποβλήτων που καταλήγουν στο στάδιο της απολύμανσης, με τη μέθοδο της χλωρίωσης παρουσιάζουν μεγάλες διακυμάνσεις τόσο στις φυσικοχημικές παραμέτρους και στη συγκέντρωση βαρέων μετάλλων που μετρήθηκαν, όσο και στην τοξικότητα που μπορεί να επιφέρουν στους οργανισμούς που χρησιμοποιήθηκαν. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης έδειξαν την αποτελεσματικότητα της μεθόδου όσο αφορά τη μείωση του μικροβιακού φορτίου των τελικών εκροών. Αντίθετα, η μελέτη τοξικότητας των τελικών εκροών με τη χρήση οργανισμών τόσο του γλυκού όσο και του αλμυρού νερού (Thamnocephalus platyurus και Artemia franciscana αντίστοιχα), καθώς και σε φυτικούς οργανισμούς (Sorgum saccharatum, Sinapsis alba και Lepidum sativum) έδειξε σημαντικές εποχικές μεταβολές στην επαγωγή τοξικών φαινομένων. Συγκεκριμένα, οι εκροές (μετά το στάδιο της χλωρίωσης effluents) φαίνεται να είναι λιγότερο τοξικές για τους οργανισμούς του αλμυρού νερού, συγκριτικά με τις τοξικές επιπτώσεις που προκαλούν οι εκροές πριν το στάδιο της χλωρίωσης (influents). Αντίθετα, οι εκροές που προκύπτουν μετά το στάδιο της χλωρίωσης παρουσιάζουν μεγαλύτερη τοξικότητα σε οργανισμούς του γλυκού νερού, σε σχέση με τις επιπτώσεις που προκαλούν οι εκροές πριν το στάδιο της χλωρίωσης, ενώ παρατηρήθηκε σημαντική αναστολή της αυξητικής ικανότητας των ειδών Sorgum saccharatum και Sinapsis alba σε κάθε περίπτωση. Συμπερασματικά, από τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης, φαίνεται η αποτελεσματικότητα της μεθόδου απολύμανσης των τελικών εκροών, όσο αφορά την απαλλαγή τους από μολυσματικούς παράγοντες, αλλά αναδεικνύονται τα προβλήματα τοξικότητας που μπορεί να επιφέρουν οι τελικές εκροές σε οργανισμούς των τελικών υδάτινων αποδεκτών (γλυκό και αλμυρό νερό), καθώς και η αναποτελεσματικότητα της χρήσης των τελικών εκροών σε δραστηριότητες όπως η άρδευση, λόγω της αναστολής που προκαλεί η χρήση τους σε φυτικούς οργανισμούς. / In this study was estimated the toxicity of the final effluents before and after the stage of disinfection (using the method of chlorination) in the wastewater treatment plant of Patras using bioindicators (biotest).The study of the toxic effects of these effluents and of the two stages was performed on organisms bioindicators both in freshwater and salt water, such as Thamnocephalus platyurus and Artemia franciscana (in the form of biotest Thamnotoxkit F and Artoxkit MTM respectively) and on plant species such as Sorghum saccharatum, Lepidum sativum and Sinapis alba (in the form of Phytotoxkit). Moreover the treated effluents were tested for microbiological parameters before and after the stage of chlorination, to assess the effectiveness of the method of disinfection of effluents, and also a chemical analysis was performed. According to the results of this study, the final effluents of wastewater that end in the process of disinfection, with the method of chlorination, vary widely both in physicochemical parameters and heavy metals that were measured, and as well the toxicity that can cause to organisms used. The results of this study showed the effectiveness of the method as regards reducing the microbial load of the final effluents. Instead, the study of final effluents toxicity using organisms of both fresh and saltwater (Thamnocephalus platyurus and Artemia franciscana, respectively) and in plant organisms (Sorgum saccharatum, Sinapsis alba and Lepidum sativum) showed significant seasonal changes in the induction of toxic reactions. Specifically, the effluents (after-chlorination effluents) seem to be less toxic for organisms of salt water, compared with the toxic effects caused by effluents before the stage of chlorination (influents). However, the effluents after the stage of chlorination are toxic in freshwater organisms compared to the effects caused by effluents before the stage of chlorination, while there was significant inhibition of growth capacity of species Sorgum saccharatum, Sinapsis alba in each case. In conclusion, the results of this study show the effectiveness of the method of disinfection of final effluents, as regards the discharge from contaminants, but highlighted the problems of toxicity that the final effluents can cause to organisms in the final water receiver (fresh and salty water), and the inefficiency of using of final effluents in activities such as irrigation, due to the inhibition caused by their use in plant organisms.

Η προστασία της ανθρώπινης ζωής είναι βασική υποχρέωση της Πολιτείας και θεμελιακό δικαίωμα του πολίτη. Αυτονόητη είναι λοιπόν η προστασία ενός κτιρίου από τη φωτιά, ιδιαίτερα δε όταν πρόκειται για ένα εκπαιδευτήριο που φιλοξενεί εκατοντάδες ανθρώπους. Η παρούσα διπλωματική εργασία έχει ως αντικείμενο την αποτύπωση και την σχεδίαση των εγκαταστάσεων Πυρασφάλειας και Πυρόσβεσης του κτιρίου των Χημικών Μηχανικών. Μέσα από την διαδικασία της αποτύπωσης στόχος της διπλωματικής εργασίας είναι να διαπιστώσει αν οι μηχανισμοί πρόληψης, αντίδρασης αλλά και καταπολέμησης της φωτιάς του κτιρίου, επαρκούν ώστε να εκπληρώνονται οι βασικοί στόχοι της πυροπροστασίας. Δηλαδή, η ασφάλεια της ανθρώπινης ζωής και υγείας, η παρεμπόδιση εξάπλωσης της φωτιάς σε γειτονικά κτήρια ή σε άλλα διαμερίσματα του ίδιου κτιρίου, η ασφαλής εκκένωσή του και τέλος η προστασία της περιουσίας. Στο πρώτο κεφάλαιο δίνονται ορισμοί και βασικές έννοιες, παρουσιάζεται το τρίγωνο και το τετράεδρο της φωτιάς οι αιτίες πρόκλησης πυρκαγιών αλλά και η διάκριση των αιτιών ανάλογα με την πρόθεση ή την υπαιτιότητα. Γίνεται αναφορά στα είδη και τις κατηγορίες των πυρκαγιών. Περιγράφονται οι αρχές κατάσβεσης της φωτιάς που αποτελούν την βάση για τα υλικά και τις μεθόδους που χρησιμοποιούμε για τον έλεγχο κάθε είδους πυρκαγιάς. Το κεφάλαιο κλείνει με παρουσίαση των υιοθετημένων προτύπων στην Ελλάδα. Το δεύτερο κεφάλαιο αναλύει την πυρασφάλεια κτηρίων, Παθητική και Ενεργητική. Στην Παθητική πυροπροστασία δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στην κατηγορία των εκπαιδευτηρίων οπού εμπίπτει το κτίριο του τμήματος των Χημικών Μηχανικών Παρουσιάζονται όλοι οι τρόποι πυροπροστασίας αλλά και τα μέσα πυρανίχνευσης και πυρόσβεσης που χρησιμοποιούνται σήμερα καθώς και τα κριτήρια επιλογής τους βάση της ισχύουσας νομοθεσίας. Στο τρίτο κεφάλαιο αποτυπώνονται οι υπάρχουσες εγκαταστάσεις του κτιρίου του τμήματος των Χημικών Μηχανικών και παρουσιάζεται φωτογραφικό υλικό από την επί τόπου αυτοψία που έγινε. Το κεφάλαιο τέσσερα είναι η μελέτη Ενεργητικής πυροπροστασίας του κτιρίου του τμήματος των Χημικών Μηχανικών που έγινε σύμφωνα με όσα προβλέπει η Ελληνική νομοθεσία. Τέλος στο παράρτημα παρουσιάζονται οι κανονισμοί πυρασφάλειας και πυροπροστασίας όπως αυτοί έχουν καθοριστεί από το Πυροσβεστικό Σώμα. Πιο συγκεκριμένα παρουσιάζεται το προεδρικό διάταγμα «Κανονισμός Πυροπροστασίας Κτιρίων (Π.Δ. 71/88)», το οποίο αποτελεί το βασικό διάταγμα σύμφωνα με το οποίο γίνονται όλες οι μελέτες πυροπροστασίας, και επισυνάπτονται τα σχέδια των αποτυπώσεων και τα σχέδια της μελέτης. / The protection of human life is a basic obligation of the state and fundamental right of the citizen. Therefore the protection of a building from fire is mandatory, especially when that building is a school that hosts hundreds of people. This thesis is intended to capture and design the Fire safety and security system of the building of Chemical Engineering. Through the process of recording, the goal of this thesis is to determine whether the mechanisms of prevention, response and firefighting of building, are sufficient to meet the basic objectives of fire protection. Those being, safety of human life and health, spreading of fire to neighboring buildings or in other apartments of the same building, safe evacuation and finally the protection of property. The first chapter provides definitions and basic concepts, presents the triangle and pyramid of fire, the causes of fires and the distinction of causes depending on the intent or fault. There is a presentation of the types and classes of fires and a description of the principles of extinguishing fire form the basis of the materials and methods used to control any kind of fire. The chapter ends with the presentation of the adopted standards in Greece. The second chapter analyzes the Passive and Active fire safety of buildings. Emphasis is given to the passive fire protection of schools which applies to the department of Chemical Engineering. Also there is a description of the ways and means of fire detection and extinguishing systems in use today and their selection criteria based on current legislation. The third chapter depicts the existing facilities of the building of the department of Chemical Engineering and photographs of the on-site inspection that was made are presented. Chapter four is the study of active Fire safety building department of Chemical Engineering, which was made according to the provisions of the Greek law. Finally in the appendix is presented the fire safety and fire regulations as laid down by the Fire Brigade. More specifically, is presented the Presidential Decree "Building Fire Safety Regulation (Decree 71/88)", which is the main decree under which all fire protections designs are made, and accompanied by the drawings and renderings of the design drawings.

In order to reduce uncertainty of atmospheric particle emissions and to examine the mechanism of new particle formation from precursor gases, measurements were conducted in a megacity (Paris, France), an urban area (Patras, Greece) and a remote location (Finokalia, Greece). At Finokalia, the composition of particles with diameter smaller than 1 μm (PM1) depended on air mass origin. The highest concentrations, and most frequent, were observed when air masses were coming from Europe. Organic aerosol was found to be 80% water soluble and the increased organic to elemental carbon ratio correlated with ozone concentration. These findings indicate that particulate matter (PM) at Finokalia was not emitted near the site but was transported from source regions hunderd of kilometers away and thus the area can be considered as a background of Europe. At Finokalia, atmospheric nucleation was observed more frequently during winter when sunlight intensity was below average and favored by air masses that crossed land before reaching the site. This behavior was explained by ammonia involvement in the nucleation process. PM1 was mainly acidic during summer and consumed all available ammonia, contrary to winter when, due to the lower sunlight intensity, particles were neutral and ammonia was available. During both seasons nucleation would only occur if particles were neutral which resulted in higher frequency of events during winter. Air masses that crossed land before reaching the site were enriched with ammonia, thus it was more likely for nucleation to occur. Number size distributions were monitored in Paris, France at fixed and mobile ground stations along with airborne measurements. The Paris plume was identified at a distance of at least 200 km from the city center and the number concentration was found to increase even by a 3-fold when air masses crossed Paris. During summer nucleation was observed approximately half of the campaign days; when the condensational sink was lower than average contrary to winter when no event was identified due to higher sink. Increased number concentration was observed at an altitude outside of the Paris plume simultaneously with new particle formation observed on the ground and was attributed to that phenomenon. At Patras, the legislated by E.U. daily PM10 standards were found to be violated. Exceedances were more frequent (58 of a total of 75) during the colder months (October to March) of the year. The warmer months (April to September) 80% of the PM2.5 was transported from other areas. Contrary during the colder months the contribution of transported PM reduced to 70% during autumn and 50% during winter, when the highest concentrations were observed on average. Local traffic contributed approximately 15% during winter and the remaining 35% was primarily due to domestic heating. PM2.5 and PM1 concentrations were found to exceed 100 μg m-3 on several occasions during nighttime due to domestic heating, either diesel or biomass combustion. Potassium, a tracer of biomass combustion, correlated well (R2=0.79) with PM2.5 during winter indicating a biomass source. Potassium concentrations were higher within the urban premises than a rural area located 36 km away from the city, indicating that at least a portion of the biomass combustion related PM2.5 were emitted locally. / Με σκοπό την μείωση της αβεβαιότητας των εκπομπών ατμοσφαιρικών σωματιδίων (ΑΣ) καθώς και διευκρίνισης του μηχανισμού σχηματισμού ΑΣ από την οξείδωση πρόδρομων αερίων, μετρήσεις πεδίου έλαβαν χώρα σε μία μεγαλούπολη (Παρίσι, Γαλλία), μία αστική περιοχή (Πάτρα, Ελλάδα) και σε μία απομακρυσμένη τοποθεσία (Φινοκαλιά, Ελλάδα). Στην Φινοκαλιά, η σύσταση των σωματιδίων με διάμετρο μικρότερη από 1 μm (ΑΣ1) εξαρτιόταν από την προέλευση των αερίων μαζών. Τις υψηλότερες συγκεντρώσεις εμφάνιζαν οι αέριες μάζες από τη Ευρώπη, που ήταν και οι πιο συχνές. Οργανικές ενώσεις των ΑΣ, εμφάνιζαν, υψηλή διαλυτότητα στο νερό (80%) και αυξημένο λόγο οργανικού προς στοιχειακό άνθρακα που συσχετιζόταν θετικά με τις συγκεντρώσεις όζοντος. Όλα τα παραπάνω υποδεικνύουν πως τα ΑΣ στην περιοχή της Φινοκαλιάς μεταφέρονταν από γειτονικές περιοχές εκατοντάδες χιλιόμετρα μακριά και συνεπώς η περιοχή μπορεί να θεωρηθεί ως σταθμός υποβάθρου για την Ευρώπη. Στην Φινοκαλιά, το φαινόμενο της ατμοσφαιρικής πυρηνογένεσης ήταν συχνότερο τους χειμερινούς μήνες, όταν η ένταση φωτός ήταν χαμηλότερη, και σε αέριες μάζες που παρέμεναν σημαντικό χρόνο πάνω από την στεριά πριν φτάσουν στον σταθμό. Αυτή η συμπεριφορά εξηγήθηκε με την συμμετοχή της αμμωνίας στην διαδικασία της πυρηνογένεσης. Τα ΑΣ1 το καλοκαίρι ήταν κατά κανόνα όξινα και κατανάλωναν όλη την διαθέσιμη αμμωνία σε αντίθεση με τον χειμώνα, όπου εξαιτίας της χαμηλότερης έντασης φωτός, τα ΑΣ1 ήταν ουδέτερα και υπήρχε διαθέσιμη. Και στις δύο περιόδους η πυρηνογένεση λάμβανε χώρα μόνο όταν τα σωματίδια ήταν ουδέτερα, το οποίο είχε ως αποτέλεσμα υψηλότερη συχνότητα του φαινομένου τους χειμερινούς μήνες. Οι αέριες μάζες όταν παρέμεναν πάνω από στεριά εμπλουτίζονταν με αμμωνία, αυξάνοντας την πιθανότητα πυρηνογένεσης. Κατανομές μεγέθους αριθμού μετρήθηκαν στο Παρίσι, Γαλλίας σε επίγειους σταθμούς, σταθερούς και κινητούς, καθώς και σε υψόμετρο. Ο θύσανος του Παρισιού ταυτοποιήθηκε σε απόσταση τουλάχιστον 200 km από την πόλη και οι συγκεντρώσεις αριθμού ΑΣ αύξαναν ακόμα και κατά 300% όταν οι αέριες μάζες προέρχονταν από το Παρίσι. Το καλοκαίρι πυρηνογένεση έλαβε χώρα τις μισές μέρες της δειγματοληψίας, όταν η διαθέσιμη επιφάνειας συμπύκνωσης ήταν χαμηλή, ενώ το χειμώνα, επειδή η διαθέσιμη επιφάνεια ήταν υψηλότερη, δεν ταυτοποιήθηκε το φαινόμενο. Αυξημένες συγκεντρώσεις αριθμού ΑΣ ταυτοποιήθηκαν εκτός του θυσάνου του Παρισιού ταυτόχρονα με πυρηνογένεση στο έδαφος και αποδόθηκαν σε αυτό το φαινόμενο. Στην Πάτρα τα θεσμοθετημένα από την Ε.Ε. ημερήσια όρια ΑΣ10 βρέθηκαν να παραβιάζονται. Οι υπερβάσεις ήταν πιο συχνές (58 από τις 75) τους ψυχρούς μήνες (Οκτώβριο - Μάρτιο). Τους θερμούς μήνες (Απρίλιο - Σεπτέμβριο) το 80% των ΑΣ2.5 μεταφέρονταν από άλλες περιοχές. Αντίθετα τους ψυχρούς μήνες η συνεισφορά από μεταφερόμενα ΑΣ μειωνόταν στο 70% το φθινόπωρο και 50% το χειμώνα, όταν και οι συγκεντρώσεις ΑΣ2.5 ήταν κατά μέσο όρο οι υψηλότερες στην περιοχή. Η τοπική κυκλοφορία συνείσφερε περίπου 15% τον χειμώνα ενώ ένα σημαντικό κομμάτι από το υπόλοιπο 35% οφειλόταν στην οικιακή θέρμανση. Συγκέντρωση ΑΣ2.5 και ΑΣ1 ίση ή μεγαλύτερη των 100 μg m-3 μετρήθηκε κατ'επανάληψη τις νυχτερινές ώρες των χειμερινών μηνών εξαιτίας της οικιακής θέρμανσης, είτε με πετρέλαιο είτε με καύση βιομάζας Η καύση βιομάζας υποδεικνύεται από την συσχέτιση (R2=0.79) των συγκεντρώσεων ΑΣ2.5 με τις συγκεντρώσεις καλίου, ένα δείκτη καύσης βιομάζας. Οι συγκεντρώσεις αυτού του δείκτη βρέθηκαν υψηλότερες μέσα στον αστικό ιστό από μία αγροτική περιοχή 36 km μακριά από την Πάτρα, αποκλείοντας την αποκλειστική μεταφορά ΑΣ2.5 καύσης βιομάζας από γειτονικές περιοχές.