Argomenti di tesi proposti dal docente.
ARGOMENTI PER INTERNATO TESI
Inquadramento generale:
Trattamento e valorizzazione di acque reflue municipali e industriali: recupero di nutrienti e rimozione di microinquinanti. Valorizzazione di scarti organici (frazione organica della raccolta dei rifiuti solidi urbani FORSU, dell’industria agroalimentare e provenienti dalle attività agricole e zootecniche) come fonti di energia per la produzione di biocombustibili e come materia prima per la produzione per fermentazione di composti organici importanti per l’industria chimica e per l’estrazione e recupero mediante processi di separazione di biochemicals utilizzabili in vari settori industriali (farmaceutica, cosmetica, ecc.).
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ARGOMENTO: Processo di ADSORBIMENTO per la rimozione selettiva dei farmaci dalle acque reflue trattate
L'obiettivo generale della ricerca è sviluppare e ottimizzare un processo di adsorbimento selettivo per la rimozione di microinquinanti (principalmente farmaci) dalle acque reflue trattate a livello terziario, prima del loro riutilizzo per l’irrigazione o la ricarica controllata delle falde acquifere.
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ARGOMENTO: Recupero di azoto e fosforo da acque reflue municipali
L’attività di ricerca si concentra sul processi di adsorbimento e scambio ionico.
Obiettivi dell’attività di ricerca: 1) sviluppo di materiali adsorbenti innovativi; 2) sviluppo e ottimizzazione del processo su scala pilota.
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ARGOMENTO: Bioproduzione di biochemicals da scarti agro-zootecnici
L’attività di ricerca si concentra sulla bioproduzione di: acido succinico, 2,3-butandiolo, acidi grassi volatili (VFA), poliidrossialcanoati.
Obiettivi dell’attività di ricerca: 1) valutazione dell’utilizzabilità di scarti organici “innovativi”; 2) sviluppo di consorzi microbici efficaci sulle matrici individuate al punto 1) e loro caratterizzazione con analisi PCR-TRFPL e/o PCR-DGGE; 3) l’individuazione per ogni processo delle condizioni operative ottimali; 4) lo sviluppo di bioreattori innovativi (ad es., bioreattori a biomassa adesa).
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ARGOMENTO: Recupero di biochemicals da correnti liquide e scarti organici
L’attività di ricerca si concentra sul recupero di composti fenolici da acque di vegetazione prodotte dalla produzione di olio di oliva, da vinacce, vinaccioli provenienti dalla produzione vinicola o altre matrici di scarto dell’industria agro-alimentare.
Obiettivi dell’attività di ricerca: 1) valutazione dell’utilizzabilità di scarti organici “innovativi”; 2) sviluppo di processi di separazione sulle matrici individuate al punto 1), 3) individuazione per ogni processo delle condizioni operative ottimali; 4) sviluppo di impianti di separazione/purificazione innovativi.
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ARGOMENTO: Bioproduzione di idrogeno e metano da scarti urbani e agro-zootecnici
L’attività di ricerca si concentra sulla valorizzazione di queste matrici per la bioproduzione di biogas (idrogeno o metano).
Obiettivi dell’attività di ricerca: 1) valutazione dell’utilizzabilità di scarti organici “innovativi”; 2) sviluppo di consorzi microbici efficaci sulle matrici individuate al punto 1) e la loro caratterizzazione con analisi PCR-TRFPL e/o PCR-DGGE; 3) individuazione per ogni processo delle condizioni operative ottimali (T, pH, grado di miscelazione, eventuale aggiunta di nutrienti); 4) sviluppo di bioreattori innovativi (ad es., bioreattori a biomassa adesa); 5) sviluppo di pre-trattamenti chimici o enzimatici per le matrici con significativo contenuto ligno-cellulosico.
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Apparati e Metodologie:
Le prove vengono condotte inizialmente in impianti su scala di laboratorio e microcosmi di piccole dimensioni. In una seconda fase si eseguo lo scale-up del processo utilizzando impianti pilota con volume utile pari a 5-30 L, disponibili presso i laboratori del Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, dell’Ambiente e dei Materiali (DICAM).
Le prestazioni dell’impianto vengono studiate attraverso analisi chimiche e microbiologiche. I dati di produzione del composto di interesse sono interpretati tramite sviluppo di un modello cinetico. L’ottimizzazione del processo viene studiata attraverso un modello del processo/impianto e la simulazione di modalità di conduzione.
Altre informazioni:
SEDE DELL’INTERNATO: Laboratorio del Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, dell’Ambiente e dei Materiali (DICAM), via Terracini 28-34, Bologna.
PERIODO: qualunque.
NUMERO POSTI DISPONIBILI: 5.
REQUISITI RICHIESTI ALLO STUDENTE: forte motivazione; attitudine a lavorare in gruppo.
