Δυναμική προσομοίωση και ρύθμιση διεργασιών επεξεργασίας αστικών υγρών αποβλήτων

Φάκας, Χρήστος; Fakas, Christos

dc.contributor.author	Φάκας, Χρήστος	el
dc.contributor.author	Fakas, Christos	en
dc.date.accessioned	2018-10-09T10:37:34Z
dc.date.available	2018-10-09T10:37:34Z
dc.date.issued	2018-10-09
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/47765
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.15913
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Ρύθμιση	el
dc.subject	Λύματα	el
dc.subject	Αυτοματοποίηση	el
dc.subject	Υγρά απόβλητα	en
dc.subject	Δυναμική προσομοίωση	en
dc.title	Δυναμική προσομοίωση και ρύθμιση διεργασιών επεξεργασίας αστικών υγρών αποβλήτων	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ρύθμιση διεργασιών	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2018-09-25
heal.abstract	Η ακατάπαυστη χρήση του νερού σε ποικίλες και καθημερινές ανθρώπινες δραστηριότητες, όπως είναι η οικιακή κατανάλωση, η γεωργία και η βιομηχανία έχουν ως αποτέλεσμα τη συνεχή παραγωγή υγρών αποβλήτων. Η επεξεργασία αυτών των υγρών λυμάτων αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της βιώσιμης ανάπτυξης. Γι’ αυτόν το λόγο είναι απαραίτητη η ανάπτυξη μονάδων επεξεργασίας αστικών υγρών αποβλήτων, οι οποίες έχουν τη δυνατότητα επεξεργασίας τους, ώστε να επιτυγχάνονται τόσο βελτιωμένης ποιότητας απόβλητα, ώστε να υπόκεινται ακόμα και στις αυστηρότερες περιβαλλοντικές νομοθεσίες και παράλληλα να εξασφαλίζεται η διατήρηση του οικονομικού κόστους σε επιτρεπτά επίπεδα. Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η ανάπτυξη ενός μοντέλου, το οποίο θα έχει τη δυνατότητα να προσομοιώνει με ρεαλιστικότατα όλες τις πολύπλοκες και σύνθετες διεργασίες απομάκρυνσης ρύπων από τα λύματα, που λαμβάνουν χώρα στις μονάδες επεξεργασίας υγρών αποβλήτων. Οι σημαντικότεροι ρύποι, που υπάρχουν συνήθως στο νερό, είναι οι οργανικές και οι ανόργανες ενώσεις του φωσφόρου και του αζώτου. Επίσης, το μοντέλο αυτό θα μπορεί να ρυθμιστεί κατά τέτοιον τρόπο, ούτως ώστε η βέλτιστη σύσταση του επεξεργασμένου λύματος να επιτυγχάνεται με την ελάχιστη δυνατή οικονομική δαπάνη. Ακόμη, τελευταίος στόχος της εργασίας είναι το μοντέλο να είναι δυναμικό και συνεπώς να είναι εφικτό να εφαρμοστεί και σε άλλα υγρά απόβλητα διαφορετικής σύστασης ως προς τους ρύπους που περιέχονται σε αυτά. Αρχικά, παρουσιάζονται τα γενικά χαρακτηριστικά των αστικών υγρών αποβλήτων, οι μέθοδοι διαχείρισης και επεξεργασίας τους και έπειτα ακολουθούν προτάσεις για την πιθανή εκμετάλλευση και επαναχρησιμοποίηση τους. Στη συνέχεια, παρουσιάζεται αναλυτικά το μοντέλο, το οποίο θα χρησιμοποιηθεί για την προσομοίωση της διεργασίας και γίνεται μία περιγραφή των μεθόδων ρύθμισης του συστήματος και ακολουθούν τα αποτελέσματα των προσομοιώσεων, τα οποία περιέχουν συγκρίσεις μεταξύ των διάφορων σεναρίων των προσομοιώσεων που πραγματοποιήθηκαν από το μοντέλο. Η μοντελοποίηση της διεργασίας πραγματοποιήθηκε σε προγραμματιστικό περιβάλλον MATLAB/Simulink. Η επιλογή αυτού του λογισμικού βασίστηκε αφενός στο γεγονός ότι το MATLAB είναι ευρέως χρησιμοποιούμενο για την προσομοίωση διεργασιών επεξεργασίας λυμάτων, τόσο σε ακαδημαϊκό όσο και σε βιομηχανικό επίπεδο. Αφετέρου, η ευελιξία του συγκεκριμένου λογισμικού εξασφαλίζει ότι η προσομοίωση της διεργασίας θα είναι δυναμική ικανοποιώντας κατ’ αυτόν τρόπο ένα από τους στόχους αυτής της εργασίας.	el
heal.abstract	The relentless use of water in various and everyday human activities, such as the domestic consumption, the agriculture and the industry have resulted in the continuous production of wastewater. The wastewater treatment is an integral part of sustainable development. For this reason, it is necessary the development of wastewater treatment plants, which are able to process these effluents in order to obtain improved quality wastewater that can satisfy even the stricter environmental regulations while ensuring the preservation of the economic cost to permissible levels. The target of this thesis is to develop a model that will be able to simulate realistically all the complex waste removal processes from the sewage water that take place at the wastewater treatment plants. The major pollutants commonly found in water are the organic and inorganic compounds of phosphorus and nitrogen. Also, this model can be adjusted in such a way that the optimal composition of the treated wastewater is achieved with the lowest possible financial cost. Furthermore, the ultimate goal of the work is to create a dynamic model and therefore it will feasible to be applied to any other liquid wastes with a different composition of the pollutants contained therein. To begin with, the general features of urban waste water are presented alongside with the various management and treatment methods and then proposals for their possible re-usage follow. In the next part, a detailed description of the model which will be used to simulate the processes follows. This section also includes the description of the system configuration and the methods which will be used as well as the results of the simulations and the comparisons between the different scenarios carried by those simulations. Τhe modeling of the process was carried out in MATLAB/Simulink programming environment. On the hand, the choice of this software was based on the fact that MATLAB is widely used to simulate sewage treatment processes, both in the academical and in the industrial world. On the other hand, the flexibility of this software ensures that the simulation of the process will be dynamic, thereby satisfying one of the objectives of this work.	en
heal.advisorName	Σαρίμβεης, Χαράλαμπος	el
heal.committeeMemberName	Λυμπεράτος, Γεράσιμος	el
heal.committeeMemberName	Σαρίμβεης, Χαράλαμπος	el
heal.committeeMemberName	Δέτση, Αναστασία	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών. Τομέας Ανάλυσης, Σχεδιασμού και Ανάπτυξης Διεργασιών και Συστημάτων (ΙΙ)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	95 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true