FILIERA ACQUA Sistemi acquiferi, reti idriche, trattamenti e analisi dell acqua Da L.A.R.A.,., attraverso ENVIREN, verso il Tecnopolo Prof. Francesco Dondi Dipartimento di Chimica Università degli Studi di Ferrara Bo 26.2.2010 1
Settori di attività Acquiferi Reti acquedottistiche Qualità dell acqua Bo 26.2.2010 2
Terra & Acqua Nuovo Ospedale di CONA Polo Scientifico Tecnologico NAVARRA FERRARA Centro Bio-Molecolare Bo 26.2.2010 3
Settore Acquiferi - ENVIREN Problemi generali riguardanti la gestione delle acque sotterranee: Valutazione delle potenzialità idriche sotterranee Identificazione di siti ottimali per la captazione delle acque (a Nuovo Ospedale di CONA scopo irriguo, idropotabile e per teleriscaldamento) Analisi di vulnerabilità degli acquiferi ad inquinamenti sia puntuali che diffusi FERRARA NAVARRA Analisi dell impatto potenziale di opere antropiche sul normale deflusso delle falde e sulle loro caratteristiche quali-quantititive (fisiche e chimiche) Centro Bio-Molecolare Polo Scientifico Tecnologico Valutazione dell efficacia di differenti tecniche di bonifica degli acquiferi Bo 26.2.2010 4
Settore Acquiferi ENVIREN I Laboratori Sperimentali Ghiaia fino a 40 cm 50 cm IN Ø 2 cm 50 cm 10 cm Fogli di PVC perforati Sabbia fino a 40 cm Direzione di Flusso 100 cm Totale 120 cm Ghiaia fino a 40 cm 10 cm OUT Ø 2 cm Schema costruttivo di una cella di simulazione 3D ed immagine del modello fisico di grandi dimensioni [8x4x1.4 m] con 26 piezometri per il campionamento multilivello e 160 elettrodi per tomografia elettrica Troppo pieno Carico Imposto ColunnaA ColunnaB Postcamera Direzione di flusso Direzione di flusso Precamera Ambiente: Cella di flusso: ph, EC, Innovazione TDS, e Impresa O 2 Bo Campionatore 26.2.2010 5
Settore Acquiferi ENVIREN I Laboratori di campagna : Malborghetto di Boara Piezometri e pozzi equipaggiati con multilevelsamplers (MLSs) presso il sito di Malborghetto di Boara e ricostruzione dei paleoalvei (in giallo) con tecniche integrate geognostiche e geofisiche Simulazione numerica con VisualMODFLOW2009 di una prova di tracciamento a gradiente imposto Ambiente: tramite Innovazione pompaggio e in Impresa continuo Bo 26.2.2010 6
Settore Reti Acquedottistiche ENVIREN La gestione delle reti acquedottistiche - Rischio Affidabilità Quantitativa Qualitativa Bo 26.2.2010 7
a) b) Settore Reti Acquedottistiche ENVIREN Caratterizzazione delle perdite Aspetti Quantitativi Il legame pressioneperdite q h c a perdita pressione coefficiente di perdita esponente perdita (da Greyvenstein & van Zyl, 2005) Bo 26.2.2010 8
BOLOGNA ISOF-CNR POLLUTANTS Settore processi di ossidazione avanzati - ENVIREN UV & H 2 O 2 or VUV OH Ultrasounds Electron beam Bo 26.2.2010 9
Electron beam treatment : the fastest AOP Polluted water Water is remediated on the fly, from left to right, by pumping a thin layer of effluent under the beam area Remediate d water Adabted from EB- Tech A fully operating E-beam E system will be developed at demonstrative scale for civil, industrial and research purposes in 2010-2012 2012 at the Bologna ISOF-CNR - Emilia-Romagna Technopole.. Capacity 20 m 3 /day. Bo 26.2.2010 10
Settore Ingegneria sanitaria ambientale - ENVIREN Principale settore di ricerca e studio Trattamento di acque reflue domestiche, industriali o di reflui liquidi speciali in caso di: scarico in corpo idrico superficiale immissione in pubblica fognatura Nuovo Ospedale di CONA riuso (irriguo, ecologico, ricreativo, industriale, civile ) eventuale ricircolo delle acque reflue trattate Polo Scientifico Tecnologico NAVARRA FERRARA Centro Bio-Molecolare WWT Bo 26.2.2010 11
Settore Ingegneria sanitaria ambientale - ENVIREN Attività svolte Nuovo Ospedale di CONA Indagini sperimentali su impianti pilota (fitodepurazione, reattori biologici a membrana MBR, sistemi di ossidazione avanzata AOP) per il trattamento dei reflui Test di laboratorio relativi alla verifica di funzionalità di NAVARRA sistemi per il trattamento delle acque (verifica idrodinamica, verifica dei rendimenti di rimozione) FERRARA Test di laboratorio relativi all ottimizzazione di sistemi Centro impiantistici Bio-Molecolare WWT Analisi economiche di sequenze di trattamento e analisi costi/benefici di alternative impiantistiche Polo Scientifico Tecnologico chiarificato SBR MBR/MF permeato 3 nitro nitro 2 denitro MBR/UF permeato 2 Bo 26.2.2010 12
Settore analisi chimiche ENVIREN Metodi e analisi chimiche HPLC-MS (cromatografia liquida ad alta prestazione spettrografia di massa): es. contaminanti emergenti in ingresso ed uscita dall impianto di depurazione GC-MS (gas-cromatografia spettrografia di massa): es. composti volatili in acque Nuovo reflue. Ospedale di CONA Spettroscopia atomica: es. metalli in sedimenti e metalli in particolato atmosferico in generale in qualsiasi matrice. Tecniche di accoppiamento Campo-Flusso per lo studio di colloidi e particelle: es NAVARRA sedimenti nel fiume Po. Applicazione caso reale: Centro Supporto analitico ad altre Bio-Molecolare attività: es. WWT ingegneria sanitaria per il monitoraggio di impianti di depurazione Monitoraggio ambientale (con ARPA ER) FERRARA Sviluppo di nuovi metodi, sviluppo di sensori (UNIBO) Polo Scientifico Tecnologico Bo 26.2.2010 13
Settore analisi chimiche ENVIREN Caratterizzazione di materiali Materiali adsorbenti per il trattamento di acque contaminate: es. Zeoliti, CAG (carboni attivi granulari), etc. Suoli - trasporto ed adsorbimento di inquinanti: es. pesticidi in suoli della provincia di Ferrara Applicazione caso reale: Caratterizzazione dell adsorbimento di materiali, isoterme di adsorbimento. (Caleidos) Selezione del tipo di adsorbente in funzione della tipologia della contaminazione. (ENI Montorotondo) Caratterizzazione rapida ed economica del trasporto/assorbimento suolo-inquinanti per la bonifica di siti inquinati. (con Idrogeologia UNIFE, ARPA FE) Sensoristica ambientale : Sensori Fluorescenti Strumentazioni GC-MS in campo (prof.g.galletti) Bo 26.2.2010 14
Settore analisi chimiche ENVIREN Tecnologie da banco per il disinquinamento ElectroKinetic Remediation abbattimento elettrocinetico Metodi Fotochimici (TiO 2 UV) fotodegradazione ossidativa Rimozione per adsorbimento colonne di adsorbimento Studi cinetici (ottimizzazione tempi di contatto) Rilevare la presenza di prodotti di degradazione/sottoprodotti Determinare i parametri per il dimensionamento e scale-up Applicazione caso reale: Dati per lo scale-up di tecnologie di disinquinamento. Confronto rapido ed economico per la scelta ottimale della tecnologia di disinquinamento in base alla composizione del refluo. Bo 26.2.2010 15
Settore analisi chimiche ENVIREN Qualità delle acque QUALITA Chimica Biologia Qualità chimica: Messa a punto di metodi di analisi di contaminanti nelle acque Analisi chimica di contaminanti Validazione di metodi, qualità, chemiometria Caratterizzazione di materiali Tecnologie da banco per il disinquinamento Bo 26.2.2010 16
Direttiva Nitrati Ecologia Nuovo Ospedale di CONA Polo Scientifico Tecnologico NAVARRA FERRARA Centro Bio-Molecolare Bo 26.2.2010 17
ENVIREN E TERRITORIO Rischio e Disastri Ambientali L.Pasti et Al Annali di Chimica, 97, 2007 Bo 26.2.2010 18
Settore analisi chimiche ENVIREN Tecnologie da banco per il disinquinamento ElectroKinetic Remediation abbattimento elettrocinetico Metodi Fotochimici (TiO 2 UV) fotodegradazione ossidativa Rimozione per adsorbimento colonne di adsorbimento Studi cinetici (ottimizzazione tempi di contatto) Rilevare la presenza di prodotti di degradazione/sottoprodotti Determinare i parametri per il dimensionamento e scale-up Applicazione caso reale: Dati per lo scale-up di tecnologie di disinquinamento. Confronto rapido ed economico per la scelta ottimale della tecnologia di disinquinamento in base alla composizione del refluo. Bo 26.2.2010 19
Settore analisi chimiche ENVIREN Qualità delle acque QUALITA Chimica Biologia Qualità chimica: Messa a punto di metodi di analisi di contaminanti nelle acque Analisi chimica di contaminanti Validazione di metodi, qualità, chemiometria Caratterizzazione di materiali Tecnologie da banco per il disinquinamento Bo 26.2.2010 20
Settore analisi chimiche ENVIREN Tecnologie da banco per il disinquinamento ElectroKinetic Remediation abbattimento elettrocinetico Metodi Fotochimici (TiO 2 UV) fotodegradazione ossidativa Rimozione per adsorbimento colonne di adsorbimento Studi cinetici (ottimizzazione tempi di contatto) Rilevare la presenza di prodotti di degradazione/sottoprodotti Determinare i parametri per il dimensionamento e scale-up Applicazione caso reale: Dati per lo scale-up di tecnologie di disinquinamento. Confronto rapido ed economico per la scelta ottimale della tecnologia di disinquinamento in base alla composizione del refluo. Bo 26.2.2010 21
Settore analisi chimiche ENVIREN Qualità delle acque QUALITA Chimica Biologia Qualità chimica: Messa a punto di metodi di analisi di contaminanti nelle acque Analisi chimica di contaminanti Validazione di metodi, qualità, chemiometria Caratterizzazione di materiali Tecnologie da banco per il disinquinamento Bo 26.2.2010 22
COLLABORAZIONI INTEGRAZIONI EU Enti Territoriali: Regione ER Comune FE Provincia FE ARPA Aziende 2 Spin-Off HERA Laboratori: SENSORISTICA Caleidos CORROSIONE Indesit MATERIALI POLIMERICI ENI CHEMICAL LEASING De Nora Bo 26.2.2010 23
Referenti: Settore acquiferi: micol.mastrocicco@unife.it Settore reti acquedottistiche: marco.franchini@unife.it Settore processi di ossidazione avanzati electron beam: silvano.emmi@isof.cnr.it Settore ingegneria sanitaria ambientale: paola.verlicchi@unife.it Settore analisi chimiche: francesco.dondi@unife.it Direttiva Nitrati giuseppe.castaldelli@unife.it Resp. Sci. Tecopolo achille.debattisti@unife.it Bo 26.2.2010 24
ENVIRERN: Unità Funzionale Bo 26.2.2010 25