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Modellistica integrata di qualità fluviale: lo studio di caso del bacino del Lambro

Informazioni tesi

  Autore: Lorenzo Benedetti
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 1998-99
  Università: Università degli Studi di Firenze
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio
  Relatore: Peter Vanrolleghem
Coautore: Francesco Sforzi
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 217

In questo lavoro, con lo scopo finale di riprodurre misure di qualità dell’acqua nel fiume Lambro per mezzo di simulazioni dinamiche, sono stati presi in considerazione diversi aspetti della modellistica di qualità dell’acqua. Uno degli aspetti più interessanti è la possibilità di eseguire simulazioni integrate, il che significa che la qualità fluviale può essere predetta direttamente conoscendo (oltre chiaramente alle caratteristiche del tratto di fiume e degli impianti di trattamento delle acque che scaricano in esso) solo le condizioni a monte per il fiume e le caratteristiche degli influenti degli impianti di trattamento (nel nostro caso quello situato a Merone).
Il Capitolo 1 consiste in un’ampia sintesi della letteratura.
Il Capitolo 2 riguarda gli strumenti usati e sviluppati per le simulazioni dinamiche di qualità fluviale e impianti di trattamento delle acque. Un’introduzione al pacchetto software WEST® è seguita dalla descrizione dei modelli usati.
Per quanto riguarda l’idraulica, le caratteristiche generali di una catena di CSTR sono adattate per l’implementazione in WEST®, con particolare attenzione al metodo per modellare un effetto di rigurgito nel fiume.
Riguardo la qualità dell’acqua, sono presentati i due modelli usati nel caso di studio: un RWQM1 modificato per il fiume e un ASM1 modificato per l’impianto di trattamento.
Viene poi illustrato un connettore a bilancio di massa chiuso tra i due modelli menzionati.
Il Capitolo 3 è dedicato alla descrizione della parte del caso di studio concernente il fiume Lambro. Vengono qui illustrati ed elaborati i dati a disposizione riguardo la morfologia, l’idraulica e la qualità per l’utilizzo in ambiente WEST®.
Il boro è usato come tracciante non reattivo in modo da valutare le prestazioni del modello fluviale con diversi numeri di CSTR rispetto alla dispersione, al tempo di percorrenza e all’ampiezza dell’onda di inquinante.
Il modello viene in seguito testato per la riproduzione del comportamento del Linear Alkylbenzene Sulphonate (LAS) nel fiume, con una calibrazione della cinetica di degradazione.
La modellazione del WWTP situato a Merone viene trattata nel Capitolo 4. Innanzitutto viene fatta una descrizione dell’impianto (e della sua rappresentazione in WEST®) e dei dati disponibili con particolare attenzione al problema principale da risolvere, cioè una sospetta nitrificazione-denitrificazione nella vasca aerata. Vengono in seguito illustrati e discussi i risultati delle simulazioni, insieme alle analisi di sensitività eseguite.
Nel Capitolo 5 sono descritte e discusse le simulazioni del modello integrato che include il fiume e il WWTP, con particolare attenzione al comportamento del LAS. Sono illustrati anche i risultati per altre componenti dello RWQM1 per mostrare le potenzialità di tale modello.
Il Capitolo 6 consiste nelle conclusioni.

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1 1. Revisione della letteratura 1.1 Qualità dell’acqua 1.1.1 Introduzione La vita sulla Terra si sviluppa sia al di sopra, sia oco al di sotto della superficie, in acqua e nella circostante atmosfera. Questi tre ambienti compongono la Biosfera. Gli organismi che vivono nella Biosfera sono condizionati da numerosi fattori di natura fisica, chimica e biologica che determinano la loro distribuzione e il loro sviluppo. Ogni specie animale e vegetale interagisce strettamente con l’ambiente fisico e biotico circostante, detto “ nicchia ecologica” . Questo mostra il posto che ogni specie occupa all’interno del sistema ecologico o ‘ecosistema’. In effetti, l’ecosistema è l’unità funzionale fondamentale dell’ecologia e include sia gli organismi vegetali ed animali (comunità biotica), sia l’ambiente abiotico, collegati mutuamente da numerose interazioni. L’estensione di un ecosistema è variabile: può coprire ampie regioni o piccole aree come valli, fiumi, piccoli laghi, ecc. L’ambiente acquatico è parte integrale della Biosfera e gioca un importante ruolo in ogni processo di ogni essere vivente. L’ambiente acquatico può essere diviso in parti distinte (Aurelio, 1994): acque salate, acque d’estuario e acque dolci. In futuro l’analisi condotta in questa tesi considererà solamente le acque dolci, che saranno divise a loro volta in acque lentiche e lotiche (Figura 1). Figura 1: L’ambiente acquatico – da Aurelio (1994). Aquatic environment Fresh water Salt water Estuary water Lentic water Lotic water

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Parole chiave

bacino del lambro
depurazione
linear alkylbenzene sulphonate
qualità dell'acqua
qualità fluviale
trattamento delle acque

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