Ανάπτυξη μαθηματικού μοντέλου για την κομποστοποίηση

DSpace/Manakin Repository

Show simple item record

dc.contributor.author Ραψωματιώτης, Αριστείδης el
dc.contributor.author Rapsomatiotis, Aristeidis en
dc.date.accessioned 2016-10-10T10:54:06Z
dc.date.available 2016-10-10T10:54:06Z
dc.date.issued 2016-10-10
dc.identifier.uri http://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/43766
dc.identifier.uri http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.13276
dc.rights Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα *
dc.subject Κομποστοποίηση el
dc.subject Μαθηματικό μοντέλο el
dc.subject Πτητικά στερεά el
dc.subject Υγρασία el
dc.subject Θερμοκρασία el
dc.subject Temperature en
dc.subject Volatile solids en
dc.subject Mathematcal model en
dc.subject Composting en
dc.subject Moisture en
dc.title Ανάπτυξη μαθηματικού μοντέλου για την κομποστοποίηση el
dc.title Development of a mathematical model for composting process en
heal.type bachelorThesis
heal.classification Κομποστοποίηση el
heal.classification Διαχείριση αποβλήτων el
heal.language el
heal.access free
heal.recordProvider ntua el
heal.publicationDate 2016-07-04
heal.abstract Σκοπός της εν λόγω διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη γενικού μαθηματικού μοντέλου που να περιγράφει την εξέλιξη της διεργασίας της κομποστοποίησης μέσω της λύσης των ισοζυγίων μάζας και ενέργειας του συστήματος. Το μοντέλο θα προβλέπει την θερμοκρασία, τα πτητικά στερεά και την υγρασία ενός κομποστοποιούμενου μίγματος συναρτήσει του χρόνου. Αρχικά, μετά από μια μικρή εισαγωγή για την διαδικασία της κομποστοποίησης και την ιστορική της εξέλιξη μέχρι σήμερα, παρουσιάζονται οι διεργασίες αερόβιας αποδόμησης, τα πιο συχνά υποστρώματα που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή compost καθώς και η τελική επιθυμητή σύσταση του. Έπειτα, θα αναφερθούν οι βασικές φάσεις διεργασιών που εμφανίζονται με το χρόνο κατά τη διάρκεια της κομποστοποίησης. Θα αναλυθεί η χρονική διάρκεια της κάθε φάσης, οι τιμές και οι μεταβολές των βασικών παραμέτρων του συστήματος καθώς και οι διάφοροι μικροοργανισμοί που αναλαμβάνουν δράση για την περαίωση των διεργασιών σε κάθε φάση. Στη συνέχεια γίνεται αναφορά στις παραμέτρους οι οποίες ελέγχουν και ρυθμίζουν ουσιαστικά την όλη διεργασία είτε αυτοί είναι φυσικοί παράμετροι όπως η θερμοκρασία, η υγρασία κ.ά είτε οι χημικοί όπως ο λόγος C:N, το pH κτλ. Μετά το σημείο αυτό και αφού έχουν γίνει γνωστοί οι παράμετροι που επηρεάζουν την διαδικασία, αναλύονται τα ισοζύγια μάζας και ενέργειας που λαμβάνουν χώρα και διαμορφώνεται το εν λόγω μαθηματικό μοντέλο. Οι τιμές των παραμέτρων του μοντέλου είτε βρίσκονται από την βιβλιογραφία είτε υπολογίζονται από προσαρμογή (fitting) του μοντέλου με πειραματικά δεδομένα που επίσης βρέθηκαν από τη βιβλιογραφία. Αφού το μοντέλο είναι έτοιμο, γίνεται μια εκτενή αναφορά στην λειτουργία του καθώς και στις αναγκαίες παραμέτρους που χρειάζονται να του δοθούν για να παράξει αποτελέσματα. Μετέπειτα, επιλέγεται μια ομάδα τέτοιων παραμέτρων για να πραγματοποιηθεί δοκιμή του μοντέλου αλλά και ανάλυση των επιμέρους στοιχείων που μπορεί να υπολογίσει όπως το θερμοκρασιακό προφίλ, τα ποσοστά της υγρασίας και των πτητικών στερεών αλλά και πιο εξειδικευμένων που πιστοποιούν και δικαιολογούν τα παραπάνω αποτελέσματα. Τέλος, γίνεται μια ανάλυση διαφόρων συνθηκών, όπου δημιουργούνται προσομοιώσεις με μεταβολές σε διάφορες λειτουργικές παραμέτρους όπως ο αερισμός, η αρχική υγρασία, η θερμοκρασία περιβάλλοντος κ.ά. με σκοπό την εύρεση και παράθεση των βέλτιστων συνθηκών που μπορούν να επιλεγούν για την διαδικασία της κομποστοποίησης με σκοπό την παραγωγή ποιοτικού προϊόντος. el
heal.abstract The purpose of this thesis is to develop a general mathematical model that describes the evolution of the process of composting through the solution of mass and energy balances of the system. The model provides the temperature, volatile solids and moisture of a compostable mixture over time. Initially, after a brief introduction to the process of composting and historical developments to date, the aerobic degradation processes is presented with the most common substrates used for the production of compost and the final desired composition. Next, the main stages of processes that occur with time during composting will be mentioned. The duration of each phase, the values and the changes of the basic parameters of the system and the various microorganisms that are taking action for the completion of the processes in each phase will be analyzed, too. Reference is now made to the parameters which control and effectively regulate the overall process, whether they are physical parameters such as temperature, humidity etc. or chemical as the ratio C: N, the pH etc. After this point, once the parameters affecting the process have been know, the mass and energy balances are analyzed in order to form the mathematical model. The values of the model parameters are either found in the literature or calculated by fitting the model with experimental data which were also found in the literature. Once the model is ready, an extensive reference to the function and the parameters they need to be given to produce results, is done. Thereafter, a group of such parameters is selected in order to test the model and analyze the various components that can be calculated such as temperature profile, the percentages of moisture and volatile solids and more specialized data to certify and justify these results. Finally, an analysis of different conditions is performed, in which simulations are generated by changes in various operating parameters such as the aeration, the initial moisture, the ambient temperature, etc. in order to find and quote the best conditions that can be selected for the composting process so as to produce quality product. en
heal.advisorName Λυμπεράτος, Γεράσιμος el
heal.committeeMemberName Λυμπεράτος, Γεράσιμος el
heal.committeeMemberName Βουτσάς, Επαμεινώνδας el
heal.committeeMemberName Βλυσίδης, Απόστολος el
heal.academicPublisher Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών el
heal.academicPublisherID ntua
heal.numberOfPages 98 σ. el
heal.fullTextAvailability true

Files in this item

The following license files are associated with this item:

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record