50 research outputs found

    Reuse of Sludge as Organic Soil Amendment: Insights into the Current Situation and Potential Challenges

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    Sludge generation as an organic by-product of wastewater treatment has seen a consistent increase worldwide due to population growth and industrial activities. This poses a chronic challenge regarding management options and environmental concerns. The agricultural valorization of unconventional organic materials has become inevitable, especially in semi-arid and arid countries that suffer from depleted soils and shortages in farm manure supply. High-income countries have also been interested in this recycling practice to mitigate landfilling or incineration issues. Sewage and some industrial sludges contain a complex mixture of beneficial and harmful substances, which varies with the origin of effluents. Therefore, sludge land application should be well managed in order to achieve sustainable agro-environmental goals. This review paper focuses on different aspects related to sludge reuse in agriculture, starting by investigating the diversity of sludge types and composition. In addition to the preponderant urban sewage sludge, the less-studied industrial sludges, such as those generated from pulp and paper mills or gas-to-liquid industries, are hereby addressed as well. Then, post-land application effects are discussed in relation to sludge quality, dose, and reuse conditions. The present paper also examines the disparities between guidelines that determine sludge conformity for land application in various countries or regions. Accordingly, special attention is given to increasing risks related to emerging pollutants in sludge such as pharmaceuticals, which have been overused since the outbreak of COVID-19 pandemic. This exhaustive investigation will assist the establishment of sustainable strategies for the safe agricultural reuse of biosolids.This review paper is an outcome of the research project M-QJRC-2020-9 funded in the framework of collaboration between Qatar University and Marubeni Corporation.Scopu

    Development of robust building energy demand-side control strategy under uncertainty

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    The potential of carbon emission regulations applied to an individual building will encourage building owners to purchase utility-provided green power or to employ onsite renewable energy generation. As both cases are based on intermittent renewable energy sources, demand side control is a fundamental precondition for maximizing the effectiveness of using renewable energy sources. Such control leads to a reduction in peak demand and/or in energy demand variability, therefore, such reduction in the demand profile eventually enhances the efficiency of an erratic supply of renewable energy. The combined operation of active thermal energy storage and passive building thermal mass has shown substantial improvement in demand-side control performance when compared to current state-of-the-art demand-side control measures. Specifically, "model-based" optimal control for this operation has the potential to significantly increase performance and bring economic advantages. However, due to the uncertainty in certain operating conditions in the field its control effectiveness could be diminished and/or seriously damaged, which results in poor performance. This dissertation pursues improvements of current demand-side controls under uncertainty by proposing a robust supervisory demand-side control strategy that is designed to be immune from uncertainty and perform consistently under uncertain conditions. Uniqueness and superiority of the proposed robust demand-side controls are found as below: a. It is developed based on fundamental studies about uncertainty and a systematic approach to uncertainty analysis. b. It reduces variability of performance under varied conditions, and thus avoids the worst case scenario. c. It is reactive in cases of critical "discrepancies" observed caused by the unpredictable uncertainty that typically scenario uncertainty imposes, and thus it increases control efficiency. This is obtainable by means of i) multi-source composition of weather forecasts including both historical archive and online sources and ii) adaptive Multiple model-based controls (MMC) to mitigate detrimental impacts of varying scenario uncertainties. The proposed robust demand-side control strategy verifies its outstanding demand-side control performance in varied and non-indigenous conditions compared to the existing control strategies including deterministic optimal controls. This result reemphasizes importance of the demand-side control for a building in the global carbon economy. It also demonstrates a capability of risk management of the proposed robust demand-side controls in highly uncertain situations, which eventually attains the maximum benefit in both theoretical and practical perspectives.Ph.D.Committee Chair: Augenbroe, Gofried; Committee Member: Brown, Jason; Committee Member: Jeter, Sheldon; Committee Member: Paredis,Christiaan; Committee Member: Sastry, Chellur

    12th EASN International Conference on "Innovation in Aviation & Space for opening New Horizons"

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    Epoxy resins show a combination of thermal stability, good mechanical performance, and durability, which make these materials suitable for many applications in the Aerospace industry. Different types of curing agents can be utilized for curing epoxy systems. The use of aliphatic amines as curing agent is preferable over the toxic aromatic ones, though their incorporation increases the flammability of the resin. Recently, we have developed different hybrid strategies, where the sol-gel technique has been exploited in combination with two DOPO-based flame retardants and other synergists or the use of humic acid and ammonium polyphosphate to achieve non-dripping V-0 classification in UL 94 vertical flame spread tests, with low phosphorous loadings (e.g., 1-2 wt%). These strategies improved the flame retardancy of the epoxy matrix, without any detrimental impact on the mechanical and thermal properties of the composites. Finally, the formation of a hybrid silica-epoxy network accounted for the establishment of tailored interphases, due to a better dispersion of more polar additives in the hydrophobic resin

    Atti del XXXV Convegno Nazionale di Idraulica e Costruzioni Idrauliche

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    La XXXV edizione del Convegno Nazionale di Idraulica e Costruzioni Idrauliche (IDRA16), co-organizzata dal Gruppo Italiano di Idraulica (GII) e dal Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale, e dei Materiali (DICAM) dell’Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, si è svolta a Bologna dal 14 al 16 settembre 2016. Il Convegno Nazionale è tornato pertanto ad affacciarsi all’ombra del “Nettuno”, dopo l’edizione del 1982 (XVIII edizione). Il titolo della XXXV edizione, “Ambiente, Risorse, Energia: le sfide dell’Ingegneria delle acque in un mondo che cambia”, sottolinea l’importanza e la complessità delle tematiche che rivestono la sfera dello studio e del governo delle risorse idriche. Le sempre più profonde interconnessioni tra risorse idriche, sviluppo economico e benessere sociale, infatti, spronano sia l’Accademia che l’intera comunità tecnico-scientifica nazionale ed internazionale all’identificazione ed alla messa in atto di strategie di gestione innovative ed ottimali: sfide percepite quanto mai necessarie in un contesto ambientale in continua evoluzione, come quello in cui viviamo. La XXXV edizione del Convegno di Idraulica e Costruzioni Idrauliche, pertanto, si è posta come punto d’incontro della comunità tecnico-scientifica italiana per la discussione a tutto tondo di tali problematiche, offrendo un programma scientifico particolarmente ricco e articolato, che ha coperto tutti gli ambiti riconducibili all’Ingegneria delle Acque. L’apertura dei lavori del Convegno si è svolta nella storica cornice della Chiesa di Santa Cristina, uno dei luoghi più caratteristici e belli della città ed oggi luogo privilegiato per l’ascolto della musica classica, mentre le attività di presentazione e discussione scientifica si sono svolte principalmente presso la sede della Scuola di Ingegneria e Architettura dell’Università di Bologna sita in Via Terracini. Il presente volume digitale ad accesso libero (licenza Creative Commons 4.0) raccoglie le memorie brevi pervenute al Comitato Scientifico di IDRA16 ed accettate per la presentazione al convegno a valle di un processo di revisione tra pari. Il volume articola dette memorie in sette macro-tematiche, che costituiscono i capitoli del volume stesso: I. meccanica dei fluidi; II. ambiente marittimo e costiero; III. criteri, metodi e modelli per l’analisi dei processi idrologici e la gestione delle acque; IV. gestione e tutela dei corpi idrici e degli ecosistemi; V. valutazione e mitigazione del rischio idrologico e idraulico; VI. dinamiche acqua-società: sviluppo sostenibile e gestione del territorio; VII. monitoraggio, open-data e software libero. Ciascuna macro-tematica raggruppa più sessioni specialistiche autonome sviluppatesi in parallelo durante le giornate del Convegno, i cui titoli vengono richiamati all’interno del presente volume. La vastità e la diversità delle tematiche affrontate, che ben rappresentano la complessità delle numerose sfide dell’Ingegneria delle Acque, appaiono evidenti dalla consultazione dell’insieme di memorie brevi presentate. La convinta partecipazione della Comunità Scientifica Italiana è dimostrata dalle oltre 350 memorie brevi, distribuite in maniera pressoché uniforme tra le sette macro-tematiche di riferimento. Dette memorie sono sommari estesi di lunghezza variabile redatti in lingua italiana, o inglese. In particolare, la possibilità di stesura in inglese è stata concessa con l’auspicio di portare la visibilità del lavoro presentato ad un livello sovranazionale, grazie alla pubblicazione open access del volume degli Atti del Convegno. Il volume si divide in tre parti: la parte iniziale è dedicata alla presentazione del volume ed all’indice generale dei contributi divisi per macro-tematiche; la parte centrale raccoglie le memorie brevi; la terza parte riporta l’indice analitico degli Autori, che chiude il volume

    Atti del XXXV Convegno Nazionale di Idraulica e Costruzioni Idrauliche

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    La XXXV edizione del Convegno Nazionale di Idraulica e Costruzioni Idrauliche (IDRA16), co-organizzata dal Gruppo Italiano di Idraulica (GII) e dal Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale, e dei Materiali (DICAM) dell’Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, si è svolta a Bologna dal 14 al 16 settembre 2016. Il Convegno Nazionale è tornato pertanto ad affacciarsi all’ombra del “Nettuno”, dopo l’edizione del 1982 (XVIII edizione). Il titolo della XXXV edizione, “Ambiente, Risorse, Energia: le sfide dell’Ingegneria delle acque in un mondo che cambia”, sottolinea l’importanza e la complessità delle tematiche che rivestono la sfera dello studio e del governo delle risorse idriche. Le sempre più profonde interconnessioni tra risorse idriche, sviluppo economico e benessere sociale, infatti, spronano sia l’Accademia che l’intera comunità tecnico-scientifica nazionale ed internazionale all’identificazione ed alla messa in atto di strategie di gestione innovative ed ottimali: sfide percepite quanto mai necessarie in un contesto ambientale in continua evoluzione, come quello in cui viviamo. La XXXV edizione del Convegno di Idraulica e Costruzioni Idrauliche, pertanto, si è posta come punto d’incontro della comunità tecnico-scientifica italiana per la discussione a tutto tondo di tali problematiche, offrendo un programma scientifico particolarmente ricco e articolato, che ha coperto tutti gli ambiti riconducibili all’Ingegneria delle Acque. L’apertura dei lavori del Convegno si è svolta nella storica cornice della Chiesa di Santa Cristina, uno dei luoghi più caratteristici e belli della città ed oggi luogo privilegiato per l’ascolto della musica classica, mentre le attività di presentazione e discussione scientifica si sono svolte principalmente presso la sede della Scuola di Ingegneria e Architettura dell’Università di Bologna sita in Via Terracini. Il presente volume digitale ad accesso libero (licenza Creative Commons 4.0) raccoglie le memorie brevi pervenute al Comitato Scientifico di IDRA16 ed accettate per la presentazione al convegno a valle di un processo di revisione tra pari. Il volume articola dette memorie in sette macro-tematiche, che costituiscono i capitoli del volume stesso: I. meccanica dei fluidi; II. ambiente marittimo e costiero; III. criteri, metodi e modelli per l’analisi dei processi idrologici e la gestione delle acque; IV. gestione e tutela dei corpi idrici e degli ecosistemi; V. valutazione e mitigazione del rischio idrologico e idraulico; VI. dinamiche acqua-società: sviluppo sostenibile e gestione del territorio; VII. monitoraggio, open-data e software libero. Ciascuna macro-tematica raggruppa più sessioni specialistiche autonome sviluppatesi in parallelo durante le giornate del Convegno, i cui titoli vengono richiamati all’interno del presente volume. La vastità e la diversità delle tematiche affrontate, che ben rappresentano la complessità delle numerose sfide dell’Ingegneria delle Acque, appaiono evidenti dalla consultazione dell’insieme di memorie brevi presentate. La convinta partecipazione della Comunità Scientifica Italiana è dimostrata dalle oltre 350 memorie brevi, distribuite in maniera pressoché uniforme tra le sette macro-tematiche di riferimento. Dette memorie sono sommari estesi di lunghezza variabile redatti in lingua italiana, o inglese. In particolare, la possibilità di stesura in inglese è stata concessa con l’auspicio di portare la visibilità del lavoro presentato ad un livello sovranazionale, grazie alla pubblicazione open access del volume degli Atti del Convegno. Il volume si divide in tre parti: la parte iniziale è dedicata alla presentazione del volume ed all’indice generale dei contributi divisi per macro-tematiche; la parte centrale raccoglie le memorie brevi; la terza parte riporta l’indice analitico degli Autori, che chiude il volume

    The Sustainability of Agro-Food and Natural Resource Systems in the Mediterranean Basin

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    Agriculture; Food Science; Environmental Science and Engineerin
    corecore