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LISAP - Laboratorio di Ingegneria Sanitaria Ambientale dell'Università di Pisa

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DESTEC LISAP
Acronimo
LISAP
SSD
Ex ICAR03

Il Laboratorio LISAP approfondisce gli aspetti ingegneristici legati alla tutela degli equilibri ecosistemici e alla prevenzione dell'inquinamento chimico, fisico e biologico. Conduce studi sui cicli biologici, sulle alterazioni ecologiche, sulla dispersione e degradazione degli inquinanti in corpi porosi solidi, liquidi e gassosi, sull'ecotossicologia, sull'impatto ambientale e sulla valutazione del rischio.

LISAP applica tecnologie industriali pulite alla decontaminazione dell'aria; la progettazione, la valutazione di incidenza, la costruzione e la gestione di impianti e impianti per il trattamento e lo smaltimento di rifiuti solidi e liquidi, nonché di emissioni gassose civili e industriali; e la purificazione e potabilizzazione dell'acqua. Si occupa inoltre di ingegneria di reattori e bioreattori, tecniche di bonifica di siti contaminati, metrologia e certificazione di qualità ambientale.

 

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Team

TEAM LISAP

Foto di Renato Iannelli

Professore ordinario
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Dottorando
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Dottoranda
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Attività/Activities

LISAP si concentra su 4 principali linee di ricerca:

  • Rifiuti >>> Rifiuti Solidi Urbani e Rifiuti Organici

    ✓ Stabilità biologica dei substrati organici 

    ✓ Strategie innovative per la bioenergia e il recupero dei bioprodotti

  • Bonifiche >>> Decontaminazione dei sedimenti

    ✓ Bonifica elettrocinetica dei sedimenti marini

  • Acqua >>> Trattamento delle acque reflue

    ✓ Ottimizzazione tecnico-economica per la centralizzazione del trattamento delle acque reflue

  • Aria >>> dell'aria Controllo degli odori e mitigazione dei cambiamenti climatici tramite trattamenti biologici

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Progetti/Projects

Progetto TAAB

  • Stabilità Biologica - REGOLAMENTO (UE) 2019/1009 che disciplina l'immissione sul mercato di un prodotto fertilizzante UE
  • Test del Potenziale Metanico Biochimico (BMP) – UNI/TS 11703:2018
  • Strategie innovative per il recupero di bioenergia e bioprodotti
  • Produzione di PHA attraverso colture microbiche miste alimentate con flusso residuo fermentato

CUP - I53D23004430006
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Nell'approccio dell'economia circolare, il progetto BIOSMARTFERT mira a definire la catena di produzione di una nuova generazione di biofertilizzanti rinnovabili a rilascio modulato, definiti di seguito come fertilizzanti a rilascio intelligente (SRF), derivati dal digestato di rifiuti organici. Prima di tutto, la parte granulare degli SRF sarà prodotta da una bioraffineria anaerobica trattando i rifiuti agroalimentari. Successivamente, saranno incapsulati e rivestiti con biopolimeri degradabili come i poliidrossialcanoati (PHA), anch'essi prodotti dalla bioraffineria anaerobica.

 

Responsabile Unità Operativa: Renato Iannelli
Principal Investigator: Grazia Masciandaro
Capofila: Consiglio Nazionale delle Ricerche

Foto di Renato Iannelli

Professore ordinario
Finanziamento

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DESCRIZIONE:

GRRinPORT è un progetto avviato ad aprile del 2018, che avrà una durata di 36 mesi, fino al 2021. L'obiettivo di GRRinPORT è migliorare la qualità delle acque marine nei porti limitando l’impatto dell’attività portuale e del traffico marittimo sull’ambiente.

A tal fine, GRRinPORT mira a definire un set di buone pratiche per la gestione di rifiuti e reflui, in accordo con i principi della valorizzazione delle risorse e dell’economia circolare. Le buone pratiche sono rivolte a enti gestori e utenti delle aree portuali e potranno essere estese a tutti i porti dell’area del Programma e, in prospettiva, a tutto il bacino del Mediterraneo.

Lo scopo di GRRinPORT è quello di ottenere il riposizionamento delle strutture portuali in un contesto eco-sostenibile ed eco-innovativo con un approccio di cooperazione transfrontaliera, basato su alcuni elementi di innovatività. Infatti, il principale effetto negativo dell’attuale sistema di gestione dei rifiuti/reflui in ambito portuale, ovvero l’inquinamento delle acque, deriva soprattutto dalla scarsa informazione e sensibilizzazione dei fruitori del porto, da carenza/assenza delle infrastrutture di conferimento nei porti, ma anche dalla necessità da parte dei fruitori di doversi adattare a regole/procedure diverse in ogni porto/paese.

GRRinPORT si prefigge di raggiungere gli obiettivi di progetto attraverso: i) la definizione di Piani d’azione per la gestione sostenibile di rifiuti, reflui e sedimenti, indirizzati agli enti gestori ed agli utenti delle aree portuali, ii) la realizzazione di specifiche Azioni Pilota su reflui e sedimenti, contribuendo, così, alla diffusione di approcci comuni e virtuosi tra strutture site in paesi diversi ma che condividono lo stesso ambiente marino, il Mar Mediterraneo, e valorizzando le strutture portuali oltre la mera funzionalità, anche realizzando – se assente – o potenziando – se carente - la connessione tra le strategie di gestione di rifiuti e reflui nei porti coinvolti e nelle realtà territoriali nelle quali sono inseriti.

 

PARTNERS: 

Università di Cagliariniversità di Cagliari (capofila)
Destec - Università di Pisa 
Regione Autonoma della Sardegna 
Mediterranean Sea and Coast Foundation (MEDSEA)
Université de Corse Pasquale Paoli
Office des Transports de la Corse (OTC) 
Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA)

Foto di Renato Iannelli

Professore ordinario
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Il progetto contribuisce alla riduzione dell'inquinamento ambientale nelle aree limitrofe a porti e foci
fluviali, capitalizzando quanto realizzato nel Progetto Interreg IT-FR MARITTIMO "GRRInPORT" e nelle programmazioni precedenti. Gli scarichi provenienti dalle attività portuali e il traffico marittimo hanno un impatto significativo sull'ambiente marino, mentre i corsi d'acqua rappresentano il principale veicolo di trasporto di rifiuti e contaminanti in mare, rendendo quindi le aree limitrofe a questi corpi particolarmente vulnerabili a causa della forte pressione antropica che insiste su di esse.
GRRInPort2 intende sviluppare processi orientati ad una gestione integrata di acque, rifiuti spiaggiati e sedimenti marini contaminati, affrontando al contempo necessità comuni per l'Area di Programma quali l'innovazione, la modernizzazione industriale, la transizione digitale e la competitività a lungo termine dell'area, che necessitano di una cooperazione transfrontaliera per raggiungere la coesione e l'uniformità dei processi. 
Il progetto si sviluppa su 3 complementari WP finalizzati rispettivamente al monitoraggio dei livelli di contaminazione fecale nelle acque, alla gestione e valorizzazione dei rifiuti spiaggiati, alla decontaminazione e al recupero dei sedimenti marini contaminati, proponendo metodi alternativi alle tecniche convenzionali e tenendo particolarmente in considerazione il carattere insulare dell'Area. 
All'interno dei 3 WP di progetto, sono previsti studi e attività in siti pilota dove state registrate emergenze e criticità legate alle tematiche di progetto, come l'area balneare limitrofa al torrente Fiumetto in località Tonfano (Pietrasanta), la spiaggia del Muraglione presso Viareggio e le spiagge dei Comuni di San Vincenzo, Castiglione della Pescaia e Orbetello in Toscana; la spiaggia di Rio Foxi e l'area limitrofa al Canale Palma nell'area portuale di Cagliari in Sardegna; il golfo di Sant Florent e l'area portuale di Centuri in Corsica. Gli elementi di innovazione che contraddistinguono il progetto sono ravvisabili in una serie di aspetti fondamentali:

1) l'uso di UAV (droni) dotati di termocamera e/o di camera multispettrale per l’identificazione dei livelli di contaminazione fecale delle acque;
2) l'impiego di trattamenti biologici e termochimici per la definizione dei criteri di End of Waste sui rifiuti spiaggiati seguendo un approccio attuativo, che coinvolge in maniera diretta le autorità d'ambito, i gestori dei servizi di raccolta e trattamento rifiuti ed ISPRA;
3) l'aggiornamento del Piano d'Azione predisposto in GRRinPORT per il recupero sostenibile dei sedimenti marini contaminati tramite trattamenti integrati biologici e di ossidazione avanzata, prevedendo l'impiego di prodotti di materie prime seconde e rigenerative all'interno dei processi (tra cui una aliquota dell'hydrochar recuperato dai trattamenti sui rifiuti spiaggiati);
4) la verifica della sostenibilità ambientale ed economica dei processi implementati attraverso analisi di Life Cycle Assessment (LCA) e Life Cycle Costing (LCC).


La scopo di GRRInPort2 è lo sviluppo di Soluzioni, Strategie e Piani d'Azione comuni, che verranno adottati da organizzazioni. 
La multidisciplinarietà del progetto prevede il coinvolgimento di un'ampia platea di stakeholder. Oltre agli organismi presenti nel partenariato, le conoscenze e i metodi acquisti saranno traferiti ai gruppi target e alle organizzazioni che hanno mostrato esplicito interesse verso i risultati del progetto e l'adozione dei prodotti sviluppati. Nello specifico, le Agenzie Regionali e gli Uffici di Protezione Ambientale potranno beneficiare di uno strumento adattabile ed eco-innovativo per il monitoraggio ad ampia scala dei livelli di contaminazione fecale delle acque, che consenta azioni rapide ed efficaci per ridurre i divieti e i rischi legati alla balneabilità e alla salute umana. Le autorità territoriali, i Comuni e le aziende impegnate nei servizi di gestione rifiuti beneficeranno di criteri End of Waste e protocolli coesi che favoriscano il trattamento e la valorizzazione dei rifiuti spiaggiati, riducendo in prospettiva i costi necessari alla loro gestione. Le autorità portuali e gli enti di protezione ambientale potranno beneficiare di un Piano di Azione aggiornato e ottimizzato, sia dal punto di vista ambientale che economico, per la decontaminazione dei sedimenti marini contaminati e il recupero delle matrici. In generale, le Soluzioni e i Piani messi a punto saranno a beneficio dell'intera Area di Programma e del Mediterraneo, dal momento che le Azioni su cui si basano sono state sviluppate per favorirne la replicabilità e la standardizzazione su territori diversificati dal punto di vista ambientale, sociale e amministrativo.

Il progetto è stato finanziato dall'Unione Europea per oltre 1,5 milioni di euro e prevede la collaborazione di 7 soggetti situati tra Sardegna, Toscana e Corsica: 

due università (Pisa e Cagliari), un ente di ricerca (Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale - ISPRA), due amministrazioni locali (ATO Rifiuti Toscana Sud e l’Ufficio Francese della Biodiversità) e due enti del terzo settore (MEDSEA Foundation e Petra Patrimonia Corsica). Il progetto ha una durata di 36 mesi, a partire da febbraio 2025.

LP1, DESTEC - UNIPI: https://www.destec.unipi.it
PP2, ISPRA: www.isprambiente.gov.it
PP3, DICAAR - UNICA: https://www.unica.it
PP4, OFB - PNMCCA: https://www.ofb.gouv.fr
PP5, ATS Rifiuti: www.atotoscanasud.it
PP6, MEDSEA: www.medseafoundation.org
PP7, PPC: www.petrapatrimonia-corse.com

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Partners

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Servizi/Services

  • Valutazione del ciclo di vita: un concetto di ciclo di vita (LCA)
  • Stabilità biologica - REGOLAMENTO (UE) 2019/1009 che disciplina la messa a disposizione sul mercato di un prodotto fertilizzante UE
  • Test biochimico del potenziale metano (BMP) – UNI/TS 11703:2018 Strategie innovative per il recupero di bioenergia e bioprodotti
  • Produzione di PHA tramite colture microbiche miste alimentate con flusso residuo fermentato
  • Certificati di controllo degli odori, mitigazione dei cambiamenti climatici e CO2
  • Studio di ottimizzazione tecnico-economica per la centralizzazione dei servizi di raccolta e trattamento delle acque reflue
  • Bonifica elettrocinetica di sedimenti marini
  • Strategia di up-scale nel trattamento di rifiuti e acque reflue

 

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Attrezzature/Equipments

Le nostre attrezzature sono funzionali a seguire i processi biochimici per il trattamento dei refui, sedimenti e rifiuti. Caratterizziamo substrati in termini di presenza di nutrienti.

Gas chromatograph 7890B Agilent Technology

Misura gli acidi grassi volatili (acido acetico, propionico, butirrico, isobutirrico, valerico, isovalerico e caproico)

Gas carrier H2

Colonna CPFFAP (0,25 mm/0,5 μm/30 m)

Rivelatore a ionizzazione di fiamma (250 °C).

Rampa di temperatura 60 °C-250 °C con una velocità di 20 °C/min.

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gas gromatografo

Spettrometro al plasma a emissione ottica accoppiato induttivamente Thermo-Fisher Scientific (ICP-OES) (modello iCAP serie 7000)

Lo spettrometro al plasma a emissione ottica accoppiato induttivamente può analizzare campioni di acqua, terreni, rocce, solidi inorganici e anche campioni organici e può rilevare:

Li, Be, B, Na, Mg, Al, K, Ca, V, Cr, Fe, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Si, Sr, Ge, As, Se, Mo, Ag, Cd, Ba, Tl, Hg, Pb, U, Bi su campioni d'acqua

Ag, As, Ba, Bi, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Ga, Hf, Hg, Li, Mn, Mo, Nb, Ni, Pb, Rb, Se, Sr, Ta, Th, Ti, Tl, U, V, Y, Zn, Zr, Tl, più tutte le terre rare da La a Lu su rocce, suoli o solidi o campioni precedentemente "digeriti"

As, Ba, Bi, Cd, Co, Cr, Cs, Cu, Hg, Li, Mn, Mo, Ni, Pb, Rb, Se, Sr, Ta, Ti, U, V, Zn su campioni organici

 

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Sede/Location

DESTEC - DIPARTIMENTO DI INGEGNERIA ENERGETICA, DEI SISTEMI, DEL TERRITORIO E DELLE COSTRUZIONI - UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PISA
Via Carlo Francesco Gabba, 22
56122PisaPI
Italia

Telefono
E-mail
isabella.pecorini@unipi.it
renato.iannelli@unipi.it

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