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PROGRAMMA DI RICERCA 2006

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
Classificazione scientifico-disciplinare
Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
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Parole Chiave
REATTORI BIOSLURRY, MISCELAZIONE, BONIFICA TERRENI, ESPERIMENTI, MODELLI, REOLOGIA, FLUIDODINAMICA MULTIFASE, CINETICA DEGRADAZIONE BIOLOGICA, TEORIA DUE-FLUIDI

Analisi sperimentale, modellazione e simulazione di reattori slurry per l'abbattimento di inquinanti

Politecnico di Milano
Abstract
La necessità di ottimizzare processi bioslurry per la bonifica di terreni contaminati richiede la determinazione di chiare condizioni d'esercizio per l'apparecchiatura ed il processo. Il processo chimico di degradazione dei contaminanti è un meccanismo ancora non noto in maniera definitiva, date le complessità dei fenomeni presenti. Il bioslurry può essere considerato come un sistema trifasico in cui la degradazione degli inquinanti presenti in un fase solida può avere atto sia sulla superficie delle fasi disperse sia nel bulk della fase liquida con una cinetica anche complessa che può richiedere, ad esempio, anche lunghi tempi di incubazione.
In primo luogo sarà quindi necessario studiare, attraverso esperimenti in scala di laboratorio, l'efficacia e la flessibilità di un processo per il trattamento di un terreno inquinato in una configurazione impiantistica di base.
In seguito, un'analisi parametrica delle proprietà reologiche del sistema darà la possibilità di formulare una equazione costitutiva per i fanghi che hanno comportamenti variegati che vanno dal Newtoniano allo shear thinning (la viscosità diminuisce al crescere della velocità di deformazione) fino allo shear thickening (la viscosità aumenta all'aumentare della velocità di deformazione). Lo studio della fluidodinamica del sistema permetterà l'individuazione del regime ottimale di agitazione che consenta il raggiungimento della migliore condizione di funzionamento in >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Massimo Morbidelli Politecnico di MILANO
Obiettivo del Programma di Ricerca
L'obiettivo del Progetto di Ricerca è lo studio sperimentale e modellistico di reattori slurry per l'abbattimento di inquinanti al fine di definire una metodologia di progettazione razionale. Questo studio permetterà di ottimizzare processi bioslurry per la bonifica di terreni contaminati da inquinanti organici mediante una tecnologia, ex-situ, di tipo SS-SBR (Soil Slurry Sequencing Batch Reactor) al fine di definire sia la reale fattibilità delle diverse soluzioni tecniche possibili, sia i valori ottimali dei parametri operativi dell'impianto di trattamento. Ciascuna delle quattro Unità Operative contribuirà al raggiungimento degli obiettivi prefissati lavorando in stretta collaborazione. In particolare gli obiettivi da raggiungere suddivisi per unità operativa saranno i seguenti:

Unità Operativa di Milano:
- Scelta e caratterizzazione di uno o più terreni modello.
- Definizione dei parametri operativi del processo: temperatura, velocità di agitazione, volume da trattare e concentrazione di solido nello slurry.
- Ottenimento di una banca dati di risultati sperimentali relativi all'efficienza di abbattimento di diversi inquinanti in funzione della tipologia impiantistica per reattori bioslurry.
- Interpretazione dei dati sperimentali sul reattore da laboratorio.
- Messa a punto di sistemi di agitazione efficaci e modifica della reologia del sistema in modo da migliorare l'efficienza di abbattimento >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
Le tecnologie di bonifica dei suoli hanno assunto negli ultimi anni una sempre maggiore importanza in virtù della presenza di un elevato numero di suoli contaminati nel mondo industrializzato. Questo interesse verso le tecniche di bonifica ha permesso lo sviluppo di svariati metodi di risanamento basati su trattamenti di tipo chimico, fisico, termico e biologico, o su una combinazione di essi.
La scelta della tecnologia da utilizzare dipende da molti fattori legati alla natura degli inquinanti ed alla morfologia del terreno, ma anche ai costi di intervento e ad aspetti legali. Tale scelta è soltanto la parte finale di uno studio di fattibilità e di una fase di ricerca su scala di laboratorio che ha come scopo la verifica di applicabilità della tecnologia, la valutazione dei risultati ottenibili e l’ottimizzazione dei processi di trattamento in termini energetici ed economici.
Tra le tecniche di bonifica dei suoli, nei casi di contaminazione da idrocarburi e sostanze organiche, hanno ormai acquistato un ruolo di rilievo i trattamenti di tipo biologico, in quanto tecnologie semplici ed economiche. Tali trattamenti, eventualmente combinati con processi di tipo chimico o fisico, sono stati usati con successo anche nel trattamento di suoli contaminati da sostanze organiche idrofobe e persistenti come gli idrocarburi policiclici aromatici (PAH, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons). Questi composti sono molto resistenti alla biodegradazione poiché formano legami con la >>>