Progetti in corso
Progetto FlowerPower - (06/2019-06/2021)
Recupero di energia e risorse dai flussi di rifiuti della floricoltura pistoiese
Finanziamento: Cassa di Risparmio Pistoia e Pescia.
Il progetto mira a promuovere il progresso tecnologico dell'agricoltura locale attraverso il miglioramento della sostenibilità economica e ambientale. L'AD è un bioprocesso che si svolge in reattori dedicati (digestori), applicato per recuperare bioenergia come CH4 dai rifiuti e WW, riducendone il carico inquinante. La co-digestione è l'alimentazione simultanea di un digestore con più di una materia prima organica per incrementare la produzione di biogas: aziende florovivaistiche, vivai, associazioni locali e comuni saranno coinvolti per valorizzare i propri rifiuti verdi e trasformarli in vantaggi economici e ambientali. FlowerPower si concentra sulla valutazione: 1) il potenziale recupero di energia da rifiuti e WW dal settore florovivaistico e agricolo della provincia di Pistoia attraverso il processo AD; 2) il riutilizzo della WW da floricoltura e frantoio in digestori e 3) il riutilizzo delle frazioni solide e liquide del digestato (il residuo AD) come fertilizzanti per la floricoltura e l'agricoltura.
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PerFORM WATER2030 - (05/2018-11/2020)
Finanziamento: POR (Programma Operativo Regionale) FESR (Fondo Europeo di Sviluppo Regionale) 2014-2020 e della Call d'innovazione "Accordi per la Ricerca e l'Innovazione" di Regione Lombardia.
PerFORM WATER 2030 è un laboratorio vivente di importanza strategica per il settore della gestione delle acque pubbliche. Tecnologie e pratiche innovative promuoveranno un futuro più efficiente e sostenibile per la gestione integrata delle acque urbane. Il progetto mira a sostenere i gestori di servizi idrici affinché possano agire come protagonisti e promotori dell'innovazione nel settore idrico. Il progetto si svolgerà in diversi impianti di depurazione delle acque reflue gestiti dal Gruppo CAP nella città metropolitana di Milano e si concentrerà su 4 aree tematiche principali, le cui attività di ricerca saranno supportate da azioni trasversali di implementazione e diffusione (o ulteriori informazioni, si veda la pagina web specifica dedicata alle attività progettuali di PerFORM WATER 2030).
Biorg4WasteWaterVal+ - (01/05/2016 - 30/04/2019)
Nuovi approcci bioorganici per il trattamento e la valorizzazione delle acque reflue: il caso studio del lupanina
Finanziamento: Progetto di collaborazione UE JPI Water 2015 Collaborative Project.
L'obiettivo generale del progetto è lo sviluppo e la validazione di nuove tecnologie da applicare alle acque reflue dell'industria alimentare (in particolare sarà studiato il caso delle acque di lavorazione del lupino), volte a raggiungere la massima sostenibilità e chiusura di interi processi, disintossicando i flussi convertendoli in prodotti ad alto valore aggiunto, massimizzando il risparmio idrico e recuperando energia dalle frazioni residue di liquido. Il progetto è coordinato dall'Istituto Tecnico di Lisbona e tra i partner figurano l'Università di Cipro, l'Università di Vienna e il Polymat (Centro di ricerca spagnolo).
Il polo delle microalghe - (09/2016 - 09/2016 - 09/2019)
Le microalghe per il trattamento e la valorizzazione di reflui e sottoprodotti agrozootecnici e caseari -
Finanziamento: Fondazione Cariplo, Bando Emblematico, Provincia di Cremona.
Il progetto prevede la realizzazione di un impianto a stagno aperto per la coltivazione di microalghe, che sarà alimentato con CO2 proveniente dai gas di scarico della turbina prodotta all'interno dell'impianto di depurazione. Il bacino sarà alimentato, in fasi successive, con l'effluente secondario, il surnatante di disidratazione dei fanghi e una miscela di effluente e surnatante. In particolare si analizzeranno: l'efficienza di rimozione dei nutrienti e di alcuni microinquinanti nella digestione anaerobica, l'effetto sulla presenza di batteri fecali, i sinergizzanti/antagonismi alghe/batteri, le modalità di separazione della biomassa algale dalla fase liquida. Una volta raccolti i dati sperimentali necessari, il progetto si concluderà con un'analisi LCA per confrontare le prestazioni dell'impianto con/senza trattamento con microalghe.
Progetti conclusi
MicroGate - (03/2015 - 03/2017).
Use of MICROalgae to mitiGATE nitrogen pollution form agricultural wastewater
Finanziamento: Fondazione Cariplo (Bando Ricerca Scientifica - Ricerca sull'inquinamento dell'acqua e per una corretta gestione della risorsa idrica).
Il progetto vuole verificare la fattibilità delle microalghe per rimuovere l'azoto ammoniacale da acque di rifiuto di origine agrozootecnica ed, in particolare, da reflui provenienti da impianti di digestione anaerobica. Sui digestati saranno ottimizzate tecniche di separazione solido/liquido per ottenere frazioni adeguatamente chiarificate e idonee al passaggio di luce. Su questi reflui verranno coltivati in laboratorio inoculi microalgali e la comunità fitoplanctonica e microbiologica verrà caratterizzata dal punto di vista biologico, per velocità di crescita e stato metabolico. Verrà quindi valutata la resa depurativa relativa ai nutrienti. I ceppi più idonei al trattamento verranno posti in coltura in una vasca prototipale all'aperto valutando la resa di processo e la produzione di biomasse algale. Si ottimizzerà infine la separazione solido/liquido per la raccolta delle biomasse microalgali.
IMAP - (06/2016 - 12/2018).
Integration of microalgal based processes in wastewater treatment (IMAP)
Finanziamento: Fondazione Cariplo - Bando Ricerca Scientifica - Inquinamento dell'acqua e corretta gestione della risorsa idrica
Il progetto prevede la realizzazione di un impianto open pond per la coltivazione di microalghe, cui verrà fornita CO2 dal gas di scarico da turbina prodotto all'interno dell'impianto di depurazione. Il pond sarà alimentato, in fasi successive, con: effluente secondario, surnatante della disidratazione del fango e da una miscela di effluente e surnatante. In particolare, si analizzeranno: efficienze di rimozione di nutrienti e di alcuni microinquinanti in digestione anaerobica, effetto sulla presenza di batteri fecali, sinergie/antagonismi alghe/batteri, modalità di separazione della biomassa algale dalla fase liquida. Raccolti i dati sperimentali necessari, il progetto si concluderà con una analisi LCA per confrontare le prestazioni di impianto con/senza il trattamento con microalghe.
Il polo delle microalghe - (09/2016 - 09/2019) - Fondazione Cariplo
Le microalghe per il trattamento e la valorizzazione di reflui e sottoprodotti agrozootecnici e caseari - Finanziamento Fondazione Cariplo, Bando Emblematico maggior, Provincia di Cremona.
Il progetto si propone di sviluppare un Centro di competenza sulla coltivazione e valorizzazione della biomassa microalgale nel contesto dell'economia circolare. Le principali linee di sviluppo del progetto sono l'impiego delle microalghe per la mitigazione dell'impatto ambientale dei reflui zootecnici e dei digestato, valorizzando la biomassa prodotta principalmente nel settore agricolo, mangimistico ed energetico, e la produzione di molecole bioattive di pregio da impiegare nel settore cosmetico o farmaceutico estraendole da microalghe accresciute sfruttando i sottoprodotti delle produzioni lattiero-casearie. Oltre alla ricerca scientifica, il progetto comprende attività di osservatorio e divulgazione per supportare lo sviluppo dei processi microalgali mettendo a sistema le diverse realtà produttive coinvolte (principalmente aziende agricole, del settore lattiero caseario e di quello cosmetico).
LIDIA - Cluster Nazionale Chimica Verde (9/2015 - 8/2016)
Finanziamento: MIUR, PON, UE
Nell'ambito dell'ampio progetto LIDIA, il gruppo di ricerca Fabbrica della Bioenergia si occupa di studiare i pre-trattamenti dei coprodotti residuali dei processi di valorizzazione delle matrici organiche di seconda generazione per massimizzarne la valorizzazione energetica mediante digestione anaerobica. L'efficacia dei pre-trattamenti viene valutata come aumentata resa nel BMP e di purificazione della componente ligninica.
BIOREFILL - (01/09/2013 - 31/08/2015)
Biorefinery Integrated Lombardy Labs
Finanziamento Fondazione Cariplo, Regione Lombardia.
Nell'ambito dell'articolato progetto Biorefill, Fabbrica della Bioenergia si è focalizzata sulla valutazione dei pretrattamenti atti ad aumentare il BMP (Biochemical Methane Potential) da scarti ligno-cellulosici (paglia, stocchi) ottimizzando i risultati già ottenuti in precedenza. Obiettivo del progetto è stata anche la formazione di un giovane ricercatore, l'Ing. Tommaso Lotti, che ha confrontato per via sperimentale e modellistica gli effetti dell'applicazione di un trattamento termico-alcalino-enzimatico sull'alimento o sul digestato, con ricircolo, considerndo sia la specificità della biomassa, che il destino previsto per il digestato a valle della fase di biometanizzazione.
BRAIN - (01/07/2010 - 30/06/2013)
Biotecnologie per la Riduzione dell'Azoto dai digestati con processi INnovativi e per promuovere la sostenibilità economica ed ambientale della produzione del biogas
Finanziamento: MIPAAF (Ministero delle Politiche Agricole Alimentari e Forestali).
Il progetto aveva l'obiettivo di testare l'applicabilità di processi biologici avanzati per rimozione dell'azoto dalla frazione liquida del digestato di reflui zootecnici. In particolare i processi testati sono stati la nitritazione-denitritazione (DENO2) e il processo di nitritazione parziale (PARNIT) + Anammox su impianti di laboratorio e pilota, questi ultimi ubicati in una azienda agricola. Nel suo complesso la sperimentazione ha confermato la trattabilità della frazione liquida di digestato agrozootecnico (a seguito di separazione con centrifuga) sia tramite processo DENO2 che tramite il processo completamente autotrofo PARNIT/ANAMMOX. Con oltre 300 giorni di sperimentazione è stata confermata la fattibilità con efficienze di rimozione dell'azoto comprese tra l'80% e il 90% mantenendo carichi corrispondenti a 0.5 kgN/mcreattore/giorno.
City-Wise-Net - (13/12/2013 - 30/09/2015)
Finanziamento: Regione Lombardia POR-FESR 2007-2013 settore Smart Cities and Communities.
Obiettivo generale di tale progetto era l'ottimizzazione del ciclo di trattamento dei rifiuti (Acque reflue, fanghi e FORSU (per il recupero di energia e materia con produzione di: energia elettrica, biometano, fertilizzanti, bioplastiche. Nello specifico il gruppo di ricerca Fabbrica aveva l'obiettivo di valutare la trattabilità con biomassa anammox della frazione liquida del digestato da sola FORSU (frazione organica dei rifiuti solidi urbani) o in codigestione con fanghi di depurazione. Sono state effettuate prove batch di trattabilità a scala di laboratorio sia su reflui reali campionati in 4 diversi digestori che prove con soluzioni sintetiche. E' stato definito un metodo per la misura della trattabilità con anammox di reflui di varia origine. Le prove hanno confermato la trattabilità di tali reflui nonostante una riduzione dell'attività massima specifica principalmente legata all'elevata salinità dei reflui.
ECO-SI - (10/2011 - 03/2015)
Progetto Energia e componenti di pregio da siero di latte
Finanziamento: MIUR/Regione Lombardia e Fabbrica della Bioenergia.
Obiettivi: Il progetto ha messo a punto un impianto prototipale di valorizzazione del siero da Grana Padano, che comprende il recupero delle siero proteine mediante ultrafiltrazione e la produzione dal permato di idrogeno e biogas, mediante due reattori in serie. Nel primo si svolge la dark fermentation e la produzione di bioidrogeno, nel secondo la metanogenesi degli acidi volatili residui con la produzione di biogas. Il secondo è un reattore biologico a membrana (AnMBR). Il progetto ha coinvolto, oltre al capofila (SEAM Engineering), altri partner industriali, tra cui il caseificio, dove è installato il pilota e l'Università Cattolica di Piacenza e Cremona. La produzione di idrogeno è stata continua, ma caratterizzata da elevata variabilità. Il bioreattore a membrana alimentato con l'effluente della DF ha raggiunto efficienze superiori al 99% quando le condizioni operative erano stabili, grazie anche alla separazione effettuata dalla membrana delle componenti del COD solubile con dimensioni superiori al cut off, che vengono quindi trattenute nel reattore. La membrana, di tipo polimerico tubolare, ha operato con continuità con permeabilità comprese tra 50 e 75 LMH/bar e nel corso della sperimentazione, durata 382 giorni, non si è manifestato un significativo aumento del fouling e della conseguente resistenza alla filtrazione.
Progetto INSIEME - Esperienze di tecnologie Energetiche Antiche e Future al Servizio della Sostenibilità (2012-2014). Finanziamento: Fondazione Cariplo.
Obiettivi: Il progetto coordinato da Italia Nostra ed in collaborazione con ass. Nocetum, Università Cattolica, Università degli Studi di Milano Bicocca, Università degli Studi di Milano (Orto Botanico), Università di Pavia, prevedeva una serie di attività didattico dimostrative legate alle energie rinnovabili quali le Microbial Fuel Cell e la Digestione anaerobica. Fabbrica della bioenergia ha collaborato realizzando un piccolo reattore didattico dimostrativo di digestione anaerobica per la produzione di biogas e biometano dalla codigestione di scarti dell'agroindustria con i fanghi di depurazione. Il piccolo reattore da 2L realizzato era collegato ad una trappola per il lavaggio del biogas e l'upgrading a biometano che permetteva l'accensione di una fiammella. Sono state effettuate attività dimostrative con le scuole medie inferiori e superiori di Milano.
