Pubblicazione su rivista scientifica: Casagli, F., Zuccaro, G., Bernard, O., Steyer, J. P., & Ficara, E. (2021). ALBA: A comprehensive growth model to optimize algae-bacteria wastewater treatment in raceway ponds. Water Research, 190, 116734.
Questo lavoro propone un modello matematico (ALBA) che descrive l'evoluzione dell'ecosistema alghe-batteri in raceway algali all’aperto alimentati con acque reflue. Il modello descrive la crescita e le interazioni tra alghe, batteri eterotrofi e nitrificanti, e tiene conto delle condizioni meteo locali che definiscono la luce e la temperatura. Sono inclusi anche tutti i processi chimico/fisici rilevanti. Il modello è stato calibrato con un dataset originale riferito ad un raceway all’aperto di 56 m2 situato nel sud della Francia alimentato con acque reflua sintetica. Le principali variabili di processo sono state misurate quotidianamente per più di un anno. Per la calibrazione è stato utilizzato un sottoinsieme di dati e il modello è stato validato con successo, lungo le diverse stagioni per un periodo di 414 giorni. Il modello si è dimostrato efficace nel riprodurre sia le dinamiche giorno/notte sia quelle stagionali di lungo periodo. L'analisi di diversi scenari ha consentito di analizzare il destino dell'azoto e di evidenziare il ruolo chiave svolto da ossigeno e CO2 nelle interazioni tra i diversi attori dell'ecosistema. Il modello ALBA consente di valutare l’effetto dei parametri operativi sulle prestazioni del sistema. Ad esempio, esso ha rivelato che una regolazione nella miscelazione mediante mulino gioca un ruolo rilevante. Ad alta velocità, la forte aerazione porta allo strippaggio dell’ossigeno fornito dalla foto-ossigenazione, mentre un’agitazione molto bassa può portare rapidamente all'inibizione dovuta all’accumulo dell'ossigeno prodotto dal processo fotosintetico. Di notte, la miscelazione è fondamentale per assicurare al sistema ossigeno sufficiente a supportare la respirazione algale-batterica. In generale, il modello può essere utilizzato per supportare strategie di controllo avanzate, volte ad ottimizzare e stabilizzare le prestazioni del sistema.
 |
Per ricevere materiale o ulteriori dettagli in merito alle sperimentazioni in corso, scrivi a Questo indirizzo email è protetto dagli spambots. È necessario abilitare JavaScript per vederlo.
