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Waste Valorization Group

Il WASTE VALORIZATION GROUP (WVG), gruppo di ricerca coordinato dal Prof. Ennio Antonio Carnevale, lavora principalmente nel settore energetico ambientale delle energie rinnovabili da rifiuti con una esperienza pluriennale sviluppata nel settore della gestione integrata e del trattamento dei rifiuti solidi urbani e speciali.

Il gruppo in particolare ha maturato esperienze nell’ambito del recupero energetico dei gas di discarica, della valorizzazione energetica dei rifiuti organici tramite processi biologici e del recupero di energia e materia da rifiuti.

I principali argomenti di ricerca sono:

• Modalità sperimentali di monitoraggio e misura di emissioni diffuse di gas da discarica sia nell’atmosfera che nel suolo e valutazioni ai fini del contenimento degli impatti ambientali;
• Studio e ricerca di sistemi innovativi per la mitigazione degli impatti ambientali degli impianti industriali, con particolare riferimento ad impianti di trattamento rifiuti;
• Ottimizzazione del consumo energetico nei processi industriali e ricerca di sistemi di conversione dell’energia a ridotto impatto ambientale;
• Modellistica di simulazione delle dinamiche gassose in atmosfera attraverso simulazione fisica e numerica delle modalità di diffusione di traccianti, in riferimento alle emissioni diffuse e traccianti odorigeni da discariche e impianti di compostaggio;
• Modellistica di simulazione e di valutazione delle dinamiche di degradazione biochimica all’interno di un sistema di discarica e/o di digestione anaerobica, con particolare riferimento sia a modellistica numerica che a modellistica fisica in scala pilota e industriale;
• Caratterizzazione energetica di substrati organici tramite Test di metanazione con banchi prova di tipo batch (misura del Biochemical Methane Potential - BMP) o del tipo completamente miscelato ad alimentazione continua (CSTR);
• Valutazione e studio della stabilità biologica di matrici organiche come la frazione organica stabilizzata dei rifiuti (FOS) e il compost, tramite la determinazione dell’Indice Respirometrico Dinamico (IRD) con prove respirometriche e self-heating tests;
• Ricerca di sistemi innovativi per l’ottimizzazione dei processi produzione di energia da rifiuti tramite pretrattamenti della frazione organica biodegradabile per l’aumento delle produzioni di biogas da digestione anaerobica e per la produzione di bioidrogeno;
• Applicazione della Life Cycle Assessment (LCA) alla gestione rifiuti e processi di conversione di energia;
• Studio di tecnologie per il trattamento degli effluenti gassosi da impianti industriali, con particolare interesse a processi di rimozione e cattura dell’anidride carbonica.

The WASTE VALORIZATION GROUP (WVG), research team coordinated by Prof. Ennio Antonio Carnevale, deals with energy and environmental impact related to renewable energy from waste, with expertise in the area of industrial and municipal solid waste management and treatment technologies.

The research group has gained remarkable experience especially in the field of energy recovery from landfill gas, energy production from municipal organic waste through biological processes and material and energy recovery from waste.

 The main research issues are:

• Experimental methods for monitoring and measurement of fugitive landfill gas emissions both in atmosphere and soil compartment in order to control environmental impacts;
• Study and research of innovative systems for environmental impacts mitigation of industrial plants, especially for waste treatment plants;
• Energy consumption optimization in industrial processes and research of energy conversion systems with low environmental impact;
• Modelling of gas dynamics into the atmosphere through physical and numerical simulation of the tracers’ diffusions, with particular reference to fugitive gas emission and odorous compounds emissions from landfill and composting plants,
• Modelling of biodegradation dynamics of landfill and anaerobic digestion systems through numerical simulations, pilot test and industrial scale studies;
• Energy characterization of organic substrates through biomethanation test in batch reactors (Biochemical Methane Potential, BMP test) and in continuous anaerobic digesters (CSTR);
• Study and evaluation of the biological stability of organic matters as compost from source-selected organic fraction and compost from mechanical biological treatment plant, determination of the Dynamic Respirometric Index (DRI) through respirometric test and self-heating test;
• Research of innovative systems for the enhancement of biomethane and biohydrogen production from the organic fraction of municipal solid waste through substrates pretreatment;
• Application of Life Cycle assessment (LCA) to waste management end energy conversion processes;
• Study of technologies for the treatment of gaseous effluents from industrial plants, especially in processes for the removal and capture of carbon dioxide.