Ανάπτυξη μαθηματικού μοντέλου για την κομποστοποίηση - Ραψωματιώτης, Αριστείδης (Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Χημικών Μηχανικών, 2016)
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.