Ανάπτυξη μαθηματικού μοντέλου για την κομποστοποίηση

Ραψωματιώτης, Αριστείδης; Rapsomatiotis, Aristeidis

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	https://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