Laboratorio di Fondamenti

di Impianti Biochimici

Ing. Francesco Fatone

Ing. Silvia di Fabio

Dott.ssa Veronica Facchin

Esperienze di laboratorio

-Bilancio di materia sul digestore anaerobico(sia TS che TVS)

-Calcolo del coefficiente di resa cellulareeterotrofa (YH)

Nel laboratorio di ingegneria chimica

dell’ambiente e dei bioprocessi:

Sistema innovativo per la rimozione dell’azoto: processo ANAMMOX (ANaerobic AMMonium OXidation)

Nel laboratorio di ingegneria chimica

dell’ambiente e dei bioprocessi:

Digestori anaerobici in scala da laboratorio

Si studia l’effetto dell’aggiunta di metalli in tracce sulla digestione anaerobica

Nel laboratorio di ingegneria chimica

dell’ambiente e dei bioprocessi:

UASB (Upflow Anaerobic SludgeBlanket) + POST TRATTAMENTO

1-Bilancio di massa digestore anaerobico

Digestore anaerobico

Qin =…. m3/day

δFORSU ~ 1000 Kg/m3

Qout = …..m3/day

δDIGESTATO = 1000 Kg/m3

Biogas

δBIOGAS = 1,2 Kg/m3

m3/day • Kg/m3 = KgCAMPIONE/day

m3/day • Kg/m3 = KgCAMPIONE/day

KgTS/day ?

In laboratorio misurerete il contenuto di TS e TVS

In laboratorio misurerete il contenuto di TS e TVS

KgCAMPIONE/day •KgTS/Kgcampione = KgTS/day

KgCAMPIONE/day •KgTS/Kgcampione = KgTS/day

Obiettivo: applicare il bilancio di materia al processo di digestione anaerobica e verificare se il bilancio dei TS e TVS si chiude

Dovete verificare se in bilancio si chiude, quindi calcolare l’errore%tra IN e OUT

SOLIDI TOTALI (TS): rappresentano la misura complessiva dei solidi presenti in un refluo; Tale misura è data dal residuo totale che si ottiene per evaporazione dalla fase liquida a 105°C. T= 105°C per 48 ore

TS = TVS + RESIDUO FISSO (Solidi inerti)

SOLIDI VOLATILI TOTALI (TVS): la misura dei TVS è data dalla differenza tra il residuo totale (quello che si ottiene per evaporazione della fase liquida a T= 105°C) e residuo fisso (quello che si ottiene per incenerimento a T=600°C). A 600°C la componente organica viene completamenteossidata, mentre la componente inorganica rimane sottoforma di ceneri.

TS e TVS

Mettere il crogiolo vuoto per almeno 20 minuti in stufa dopo aver scritto una sigla di riconoscimento del campione sia sul lato sia sul fondo del crogiolo;lasciar raffreddare nell’essiccatore e pesare la tara (P1)Inserire il campione nel crogiolo e pesare il lordo (P2)Il campione nel crogiolo va messo in stufa a 105°C per 48 ore; lasciar raffreddare nell’essiccatore per cerca 10 minuti e pesare (P3)Lasciare in muffola a 550-600°C per altre 24 ore; lasciar raffreddare nell’essiccatore e pesare (P4).

ACCORGIMENTO: per evitare la rottura del crogiolo eseguire, prima del raffreddamento, un passaggio in stufa a 105°C per 30 minuti.

FORMULE:TS [g/Kg] = {(P3 - P1) / (P2 - P1)} •1000

TVS [g/Kg] = { {(P3 - P1) – (P4 - P1)} / (P2 - P1) } •1000TVS %TS = (g TVS / g TS) •100

Materiali e metodi, TS e TVS (Bilancio di materia digestore anaerobico)

Materiali e metodi, TS e TSS

Apparato di filtrazione a vuoto (sistema Buchner)

FANGO ATTIVO = IN

FILTRO

FILTRATO = OUT

TRATTENUTO = TSS

X L

X mg/L

X L

X mg/L

X mg

Crogiolo per TS

Bilancio di Materia

IN = OUT + TRATTENUTO

Quindi:

TS [solidi totali] in fango attivo =TSS [solidi totali sospesi] (trattenuti sul filtro) + TDS

[solidi totali disciolti] (passanti al filtro)

IN = FILTRATO + RITENUTO

o meglio…

Misure AnaliticheTS = Toltal Solids

Definizione metodo IRSA:

co

Pesare crogiolo

Porre un crogliolo in stufa (105 °C)

Pesare crogiolo

Porre nel crogiolo il campione in volume noto (100 mL)

Porre il crogiolo in stufa per 1 giorno (105 °C)

V

MMLmgTS

1000*)()/( 21 −=

Misure AnaliticheTSS = Toltal Suspended Solids

Definizione metodo IRSA:

Pesare filtro

Porre il filtro in stufa (105 °C)

Pesare filtro

Filtrare un volume noto di campione (50 mL)

Porre il filtro in stufa per 1 ora (105 °C)

V

MMLmgTSS

1000*)()/( 01 −=

IN LABORATORIO

Allora prima di andare in lab....

Attenzione!!!! (acid-basi forti)

Camice e quaderno

Chiedete se vedete qualcosa che vi interessa...

Non fate troppo caso agli odori

Fate 1000 volte attenzione a ciò che toccate e rispettate chi lavora per voi....

I GRUPPI

MichelaBernini13

MicheleBernardi12

LauraBellutti11

GuendalinaBardella10

CorradoCirinnà9

IlariaBacci8

SaraAvesani7

SilviaAtanasio6

SaeedAsghar5

SaraArnaboldi4

AlisiaAnselmi3

SerenaAmmirati2

LetiziaAllari1

NomeCognomen°

GRUPPO 1

MichelaCinquetti26

Alessandra GiorgiaCerami25

FrancescaCavallini24

FilippoCastello23

MarcoCapizzi22

FrancescaCacciatori21

StefaniaBuso20

DavideBrando19

EdoardoBordoni18

AliceBonato17

JacopoBissoli16

EdoardoBertini15

MattiaBertinelli14

GRUPPO 2

GRUPPO 3

MarcoDalla Sega39

AlessandroDalla Costa38

MarcoDal Zen37

AnnaCuccurullo36

MartinaCucchiara35

TeclaCremonesi34

JuricaCottini33

EliaCostantini32

EloinaCorradi31

FilippoCorghi30

VincenzoConca29

RaffaellaColella28

AngelicaBaldin27

GRUPPO 4

MonicaFico52

EmanuelaFazion51

FrancescaFavaro50

FedericaFaustini49

MartaFaoro48

MarelsaFalcone47

ValerioFaccin46

JohnEtivosasere Odaro45

ValentinaDusi44

GiuliaDi Fede43

DanieleDeiana42

BozzatoDeborah41

LucaDe Antoni40

GRUPPO 5

ZenoGuardini65

GiacomoGranetto64

VeronicaGirelli63

AlbertaGiovanazzi62

MatildeGarzotti61

LorenzoGalanti60

GiacomoGaianigo59

SerenaGaburro58

SofiaFucile57

GiuliaFracca56

LindaFracasso55

ChiaraForesti54

JennipherFlorian53

BeatriceMortoni78

LeonidaMoretti77

LeonardoMohamed76

MichelaMasini75

FrancescaMasetto74

AlbertoMarostica73

CarlottaMarghini72

SilviaMalizia71

Noemi MariaLicciardi70

MassimoLeonardi69

MarkoKostic68

SotaHirano67

ZenoGuardini66

GRUPPO 6

SilviaResimini91

AliceRaineri90

VanessaPrevicini89

SaraPorcellato88

MattiaPinton87

ElenaPiacenza86

MartaPescarolo85

MartinaOnori84

AntonioNapolitano83

FrancescaMurano82

MattiaMunari81

PietroMotta80

DennyMoscon79

GRUPPO 7

Lara

Walczer

Baldinazzo102

AndreaVezzaro101

PietroVaccari100

CristianaTressino99

RiccardoTognato98

Ben JuniorTafa Owusu97

SarajlicSulejman96

ErikaSoldi95

NicolaRossin94

RosaRomeo93

MatteoRiva92

GRUPPO 8

IL CALENDARIO

-Martedì 16 Ottobre dalle 15.30 alle 16.30: lezione in aula

-Martedì 23 Ottobre dalle 15.30 alle 16.30: lezione in aula

-Martedì 23 Ottobre dalle 16.30 alle 18.30: inizio laboratori

GRUPPO 1: dalle 16.30 alle 17.30 → bilancio di massaGRUPPO 2: dalle 17.30 alle 18.30 → bilancio di massaGRUPPO 2: dalle 16.30 alle 17.30 → YhGRUPPO 1: dalle 17.30 alle 18.30 → Yh

-Martedì 30 Ottobre dalle 15.30 alle 18.30GRUPPO 3: dalle 15.30 alle 16.30 → bilancio di massaGRUPPO 4: dalle 16.30 alle 17.30 → bilancio di massaGRUPPO 5: dalle 17.30 alle 18.30 → bilancio di massa

GRUPPO 4: dalle 15.30 alle 16.30 → YhGRUPPO 5: dalle 16.30 alle 17.30 → YhGRUPPO 3: dalle 17.30 alle 18.30 → Yh

-Martedì 6 Novembre dalle 15.30 alle 18.30GRUPPO 6: dalle 15.30 alle 16.30 → bilancio di massaGRUPPO 7: dalle 16.30 alle 17.30 → bilancio di massaGRUPPO 8: dalle 17.30 alle 18.30 → bilancio di massa

GRUPPO 7: dalle 15.30 alle 16.30 → YhGRUPPO 8: dalle 16.30 alle 17.30 → YhGRUPPO 6: dalle 17.30 alle 18.30 → Yh

IL CALENDARIO