Στόχος της Διπλωματικής Εργασίας είναι να εξεταστεί η ανάπτυξη προγράμματος διαλογής στην πηγή των βιοαποβλήτων στο Δήμο Λαυρεωτικής και στη συνέχεια να διερευνηθεί η δυνατότητα παραγωγής βιοαιθανόλης από τα προδιαλεγμένα βιοαπόβλητα μέσω διεργασιών βιομετρατροπής.

Η διάρθρωση της διπλωματικής εργασίας έχει ως εξής. Αρχικά παρουσιάζεται το σχέδιο που έχει καταρτίσει η Περιφέρεια Αττικής για την διαχείριση των βιοαποβλήτων ώστε να κατανοήσουμε τις εξελίξεις αναφορικά με το τρόπο που προβλέπεται να γίνει η διαχείριση των βιοαποβλήτων στην Περιφέρεια Αττικής άρα και στο Δήμο Λαυρεωτικής μέχρι το έτος 2030. Στη συνέχεια παρουσιάζονται τα γενικά χαρακτηριστικά του Δήμου Λαυρετικής, η υφιστάμενη διαχείριση των Αστικών Στερεών Αποβλήτων αλλά και οι απαιτούμενοι στόχοι που αφορούν στη διαχείριση των βοαποβλήτων στο Δήμο. Βάση των παραπάνω αναπτύχθηκε σύστημα για τη διαλογή στην πηγή των βιοαποβλήτων για το Δήμο Λαυρεωτικής τόσο για τις οικίες όσο και για τους μεγάλους παραγωγούς.

Στην τελευταία ενότητα παρουσιάζεται η προοπτική διαχείρισης των βιοαποβλήτων στο Δήμο Λαυρεωτικής για τη βιομετατροπή τους σε βιοαιθανόλη. Η ενότητα αυτή αρχικά περιλαμβάνει τις διεργασίες που εφαρμόζονται για την παραγωγή της βιοαιθανόλης από βιοαπόβλητα σύμφωνα με τη βιβλιογραφία. Παράλληλα, γίνεται ειδική περιγραφή στη μονάδα βιοχημικής μετατροπής βιοαιθανόλης που έχει αναπτύξει και λειτουργεί η Μονάδα Περιβαλλοντικής Επιστήμης και Τεχνολογίας της Σχολής Χημικών Μηχανικών, ΕΜΠ.  Στη μονάδα βιομετατροπής του ΕΜΠ, τα βιοαπόβλητα υπόκεινται αρχικά σε προεπεξεργασία με αφυδάτωση και στη συνέχεια οδηγούνται σε βιοαντιδραστήρα όπου λαμβάνει χώρα η ενζυμική υδρόλυση και η ζύμωση προς αιθανόλη. Τέλος, η ανάκτηση της παραγόμενης βιοαιθανόλης γίνεται με απόσταξη. Αξιοποιώντας τα πειραματικά δεδομένα της πιλοτικής εφαρμογής βιομετατροπής των βιοαποβλήτων του ΕΜΠ γίνεται μια εκτίμηση ως προς την παραγωγή βιοαιθανόλης από τα προδιαλεγμένα βιοαπόβλητα του Δήμου Λαυρεωτικής.

The aim of the thesis is to develop a biowaste source separation scheme for the Municipality of Lavreotiki and investigate the potential of biowaste bio-conversion processes to bioethanol using the municipality’s sorted bio-waste as feedstock.

The structure of the thesis is as follows. First, an overview of the Attica Regional plan on biowaste management plan is presented in order to understand the developments regarding the way in which bio-waste is planned to be developed and managed in Attica Region and therefore in the Municipality of Lavreotiki until the year 2030. Then general information is given about the Municipality of Lavreotiki, the existing waste municipal management practices are described along with set objectives by 2030. Based on the above, a  biowaste source separation scheme system has been designed and presented for the Municipality of Lavreotiki, both for households and for large biowaste producers.

In the last section, the perspective for the bioconversion of sorted biowaste into bioethanol is presented for the case of Lavreotiki municipality. A literature review is given regarding the processes applied for the production of bioethanol from biowaste.  As a case study example, the biochemical bioethanol conversion unit developed and operated by the Environmental Science and Technology Unit of the School of Chemical Engineering, NTUA has been selected. In the NTUA's bioconversion unit, biowaste is first subjected to pre-treatment by dehydration and then sent to a bioreactor where enzymatic hydrolysis and fermentation to ethanol take place. Finally, the recovery of the produced bioethanol is done by distillation. Utilizing the experimental data of the pilot bioconversion application of the NTUA's biowaste, an assessment is made regarding the production of bioethanol from the pre-selected biowaste of the Municipality of Lavreotiki.