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The quantification of the circular economy and sustainability is a relevant aspect at different levels of applications: (i) the companies need to evaluate and improve the environmental, economic, and social impacts of their products and processes; (ii) the financial bodies must have quantitative information about the potential and risks of different proposed initiatives to select the optimal opportunity; and (iii) the policy-makers must be guided for the coherent definition of strategies at regional, national and international scales, setting realistic targets and measuring their effectiveness. However, the lack of comprehensive and robust approaches to quantify circular economy makes it challenging to apply quantitative methods and indicators in different contexts and compare the results, with the risk of limiting the practical implementation of circular initiatives due to unknown and/or unclear potential and contribution. The ViVACE® tool (Visualization of Value to Assess Circular Economy), developed by the authors, is a promising and effective means to collect data in a systematized manner, helpful to assess sectorial and cross-sectorial indicators about sustainability. It has been applied to different industrial sectors (e.g., plastics, food processing, textile) for different purposes. These applications are described in detail to highlight the potential, versatility, and implications of the proposed tool in boosting the effective transition to a circular economy.

Secondo recenti studi di ISSA (International Social Security Association, 2011), l’investimento in prevenzione è un esempio di utilizzo ottimale delle risorse aziendali, perché comporta rendimenti relativamente rapidi e competitivi se confrontati con gli usuali investimenti nei settori produttivi . Uno studio di fattibilità completo deve prendere in considerazione come ritorni per l’impresa non solo quelli dovuti alla riduzione degli incidenti (mancati costi), ma anche gli incentivi pubblici (una tantum o periodici), che spesso sono gli unici benefici tangibili per le PMI, statisticamente caratterizzate da un basso tasso di infortuni (denunciati) sul lavoro. Per una profonda analisi degli investimenti nella prevenzione è necessario valutare inizialmente i costi della non-sicurezza. Questi costi possono essere a carico della comunità, come cure mediche e costi assicurativi di risarcimento, oppure a carico delle imprese, come la perdita di produzione, i tempi di inattività associati all'attività giudiziaria, il recupero dei danni alle attrezzature, i risarcimenti accessori e le spese legali correlate, le multe e le sanzioni, l’aumento del premio assicurativo, i costi amministrativi e di lavoro straordinario. Gli investimenti nella prevenzione possono riguardare la progettazione, realizzazione e manutenzione di sistemi di attrezzature e macchinari, oppure l’implementazione di sistemi organizzativi e di gestione che preservano la salute e la sicurezza dei lavoratori. Lo studio qui presentato affronta le questioni di cui sopra e propone un modello di analisi nel contesto italiano. Per confrontare investimenti effettuati in tempi diversi e stimare la loro efficacia attuale occorre calcolarne il valore attuale, comprensivo di eventuali costi di manutenzione, andando così ad introdurre, quindi, un innovativo ”libro cespiti della sicurezza”.

Nel settore residenziale la principale fonte di energia termica è tuttora il gas. In Emilia-Romagna si punta a una riduzione di consumi e ad un aumento delle fonti rinnovabili, puntando su biomasse e pompe di calore. Il punto su ricerca e nuove applicazioni per la sostituzione e la limitazione di emissioni inquinanti.

Thermoelectric modules integration within biomass boiler for the direct conversion of heat into electricity is a possibility to increase efficiency and to realize a stand-alone biomass boiler. Due to the low conversion efficiency (up to 5%) of commercial thermoelectric modules, the aim of the integration shall not be the electricity production for external power supply, but the energy self-consumption of biomass boiler electric auxiliaries. The paper describes and analyses four different options for the integration of thermoelectric modules within a biomass boiler: in the combustion chamber, in the convective tubes, in the chimney and with a condensing fluid circuit to be realized outside the biomass boiler. Five quantitative and qualitative key performance indicators have been defined to assess how the integration strategy can influence the electric yield of thermoelectric modules, the ease of maintenance, the operation continuity, the need of auxiliaries systems to be added as well as the impact on biomass boiler redesign or retrofit. The analysis shows that the realization of a circuit with a condensing fluid allows reaching the best combination of key performance indicators. On the basis of this result, the paper also shows the preliminary design of a new test facility to test Glycerol Triacetate as condensing fluid to produce electricity by thermoelectric modules.

A causa del crescente utilizzo di impianti a biomassa di bassa e media potenza termica (sotto i 50 kW), in particolare per il riscaldamento domestico, si assiste ad un incremento delle emissioni di PM2,5 dalla combustione di biomassa raggiungendo, particolarmente nel contesto urbano, livelli allarmanti. Attualmente sono impiegate diverse tecnologie industriali per la filtrazione di particolato ad alta efficienza (oltre il 99%), ma il costo elevato non ne ha permesso la loro applicazione in impianti di piccola e media taglia. Il documento mostra un innovativo sistema di filtrazione per particolato che è stato progettato per essere applicato ad a caldaie di piccola taglia alimentate a biomassa e testato in laboratorio in un impianto in scala. Il documento mostra inoltre come il processo di ottimizzazione del sistema di filtrazione sia stato condotto attraverso la definizione di un modello teorico e con lo scopo finale di realizzare un dispositivo semplice, di facile manutenzione, con un’elevata integrazione, anche con una piccola caldaia non alimentata a biomassa, con efficienza paragonabile con i sistemi di filtraggio attuali, sostenibile e affidabile. All’interno del laboratorio del Dipartimento di Ingegneria Industriale (DIN) sono stati sviluppati, testati e ottimizzati diverse prototipi: i risultati sperimentali sono riportati nell’articolo, dimostrando così il raggiungimento di risultati confrontabili con tecnologie normalmente impiegate.

Dioxins are a group of persistent chlorinated organic compounds and most of them are toxic. Major sources of dioxin emission are known to be combustion processes like waste incineration, bio-fuel incineration or, generally speaking, combustion processes where chlorine compounds may be present. De novo synthesis and pyrosynthesis are the two main mechanism for dioxin formation, both being influenced by temperature and resident time. De novo synthesis occurs at relatively low temperatures (200-400°C) for reaction on the surfaces of soot particles such as soot and fly ash containing metals that act as catalysts, while pyrosynthesis occurs at relatively high temperatures (300-600°C) in the gas phase from substances called precursors such as chlorobenzenes or chlorophenols. A number of technologies are today used to destroy or separate dioxins from flue gas. This paper shows an innovative approach for dioxin emission reduction that focuses on plant’s process parameters optimization. Starting from the combustion zone and up to the chimney, flue gas encounters different heat exchange sections at different temperature levels, depending on the specific plant processes. The fundamental parameter to be controlled to avoid dioxin formation becomes the crossing velocity of the heat exchange section (i.e. resident time). In the paper heat exchange modality (by surface or by mixture) are analyzed together with the influence on plant efficiency.

Thermoelectric cells convert directly heat into electricity but, due to the low conversion efficiency (up to 5%), most applications are in waste heat recovery. Another promising application is in biomass boiler. In this case, the installation of thermoelectric modules converts a biomass boiler into a cogeneration system, where the aim of the integration is not the electricity production for external power supply, but the realization of a stand-alone biomass power plant which could match the customer needs in isolated places. This review is focused on the recent research papers in thermoelectric biomass cogeneration.

Nei processi di produzione di alimenti, la tracciabilità, oltre che essere obbligo di legge, è un elemento sempre più importante per il controllo della qualità e dei parametri di sicurezza alimentare. La tracciabilità permette di isolare una filiera produttiva in caso di emergenze, dovute, ad esempio, alla contaminazione da parte di sostanze pericolose, e consente al produttore e agli organi preposti di gestire e controllare eventuali situazioni di pericolo attraverso l’identificazione dei lotti potenzialmente pericolosi. La norma UNI EN ISO 22005:2008 , fornisce i principi e specifica i requisiti per progettare ed attuare un sistema di rintracciabilità nel settore agroalimentare. Si tratta di una norma appartenente alla stessa famiglia della norma UNI EN ISO 22000 “Sistemi di gestione per la sicurezza alimentare”. Il sistema di rintracciabilità si applica anche alle filiere dei prodotti derivati dai cereali e in particolare alla filiera del grano duro. Uno dei problemi principali per la rintracciabilità dei cereali è l’organizzazione delle fasi di raccolta e stoccaggio del prodotto. Normalmente le aziende agricole vendono o conferiscono il prodotto a centri dotati di strutture di stoccaggio di grandi dimensioni. Le celle di stoccaggio (sili) vanno da poche decine a qualche centinaio di tonnellate di capacità. Pertanto in ciascuna cella sono presenti, miscelate in maniera più o meno uniforme, partite provenienti da numerosi produttori. I centri di stoccaggio cercano di dividere nelle diverse celle il prodotto secondo parametri qualitativi omogenei, in modo da facilitarne il collocamento sul mercato. In tutte le fasi di stoccaggio non è tuttavia sempre possibile mantenere la rintracciabilità dei lotti elementari che sono stati aggregati in un’unica cella (silo). Anche immaginando una cella in cui sia possibile un perfetto funzionamento FIFO (First In First Out), non si possono evitare i movimenti di assestamento del prodotto all’interno della cella stessa, dopo il carico, con un conseguente, seppur lieve, miscelamento dei lotti. Tutto questo comporta delle difficoltà nel controllo delle caratteristiche qualitative e dei parametri di sicurezza del prodotto in uscita. Esistono studi, condotti a partire dagli anni ’70, con l’obiettivo di determinare le leggi che descrivono il movimento di un prodotto granulare all’interno di un silo per lo scarico in caduta [1]. Analizzate le caratteristiche del flusso del grano all’interno di un silo verticale a fondo conico, il presente articolo illustra gli stadi di progettazione di un tipico silo atto allo stoccaggio di grano per pasta. La corretta progettazione del silo, oltre a consentire di evitare la formazione di archi e accumuli addossati alle pareti del silo stesso, può avvicinare lo scarico di materiale ad una logica FIFO (First In, First Out). Questo meccanismo di flusso risulta essere interessante per una migliore conservazione del grano, evitando una permanenza troppo prolungata di una parte del prodotto nel silo stesso e dunque il suo deterioramento, oltre alla perdita di tracciabilità. Per di più la conoscenza e la possibilità di controllo della dinamica di scarico dei sili è importante anche nella gestione della miscelazione dei lotti e dei magazzini in generale.

According to recent studies of ISSA (International Social Security Association, 2011), investment in prevention is a proper example of optimal utilization of companies’ resources, because it involves relatively quick and competitive returns if compared with usual investments in production fields. A complete feasibility study considers returns due not only to accident reduction, but also to recent introduction of public incentives, that are often the only tangible benefits for SMEs, statistically characterized by low rates of accidents at work. For a deep analysis of investment in prevention it is necessary also to evaluate un-safety costs. These costs can be charged to community, like medical care and insurance costs for compensation, or to the companies, like loss of production, downtime associated with judicial activity, damage recovery, additional compensations and related legal costs, fines and penalties, increase in insurance premium, administrative and overtime work expenses. Investments in prevention concern planning, implementation and maintenance of equipment, machinery and management systems that preserve health and safety of workers. The paper deals with the issues mentioned above and presents an analysis model in the Italian context. To calculate the present value of such investments made at different times, it is necessary to estimate their current effectiveness, taking into account the various maintenance costs. The result can be seen as “asset book of safety”.

The paper shows designing, prototyping and testing carried out since 2002 on an innovative plant for seabed maintenance, characterized by zero environmental impact and planned especially for harbour areas. The core of the technology is made up by a jetpump device called "ejector". The ejector has been sized through both laboratory experiments and fluid-dynamic simulations. In 2005 the first full-scale experimental plant was designed and carried out in the port of Riccione (Italy). The results of the experimental campaigns demonstrated the functionality of the system itself, the cost-effectiveness and low environmental impact if compared to the use of the dredge. Finally, in 2011 the first industrial plant has been realized in the Portoverde Marina (Italy). This plant is characterized by better performances in automation and control higher than the first experimental plant. By these features it is possible to increase plant reliability and ensure a further reduction of the management costs.

In this paper, an overview on sewage sludge characteristics and recovery routes is presented. Starting from an analysis of typical sewage sludge characteristics as found in literature, the most promising disposal options are presented. A focus on incinerated sewage sludge ash (ISSA) follows. Most of the authors agree on considering pyrolysis and gasification as the most viable treatments for sludge in the near future. For this reason, the last two chapters offer a brief description of these two processes and their products.

Nasce a Forlì un laboratorio innovativo di ricerca e sviluppodel gruppo Hera che si pone come obiettivo quello di studiare diverse tecnologie per la produzione di energia da fonte rinnovabile presenti sul mercato e acquisire il know-how necessario alla valutazione, progettazione e gestione di impianti di questa tipologia. A partire dai dati climatici e di produzione elettrica acquisiti e disponibili nel database che gestisce tali informazioni, sono stati realizzati modelli di valutazione delle prestazioni delle diverse tecnologie fotovoltaiche presenti presso il laboratorio: in questo elaborato vengono presentate delle prime stime relative alla produttività di tre diversi impianti.

Investire correttamente in prevenzione rappresenta un ottimo impiego delle risorse aziendali e comporta rientri relativamente veloci a tassi del tutto competitivi con i normali investimenti produttivi. L’investimento in sicurezza non può però prescindere da un’attenta analisi dei costi legati alla mancata prevenzione. Il costo della non sicurezza, infatti, si esplicita in una serie di voci che vanno ben oltre i semplici costi assicurativi sostenuti dall’INAIL per risarcire l’evento infortunistico: vi sono i costi che ricadono direttamente sull’impresa e che comprendono ad esempio la perdita di produzione, comprendendo anche i fermi di produzione connessi all’attività giudiziaria, i risarcimenti complementari ed i relativi costi legali, eventuali danni materiali connessi all’incidente, l’aumento dei premi assicurativi, le implicazioni sulle gare di appalto, ecc… Alcuni studi mostrano infatti come i costi assicurativi siano soltanto la punta di un iceberg, in quanto, connesso all’infortunio, esiste un costo difficilmente visibile che supera di gran lunga quello assicurativo, con un rapporto dell’ordine di 1 a 11. Inail, con riferimento al 2010, anno nel quale ha censito circa 800 mila infortuni sul lavoro, ha stimato che gli infortuni occorsi hanno avuto conseguenze sul sistema previdenziale, d'impresa, sanitario e, in generale, economico per il Paese, pari a 24 miliardi di euro (dato in calo rispetto a periodi precedenti). Il singolo infortunio sul lavoro ha quindi dei costi sul 'sistema Italia' pari a circa 30 mila euro/evento. Di questo rilevante costo il 60% ricade direttamente sulle aziende, mentre il restante 40% è sostenuto dalla collettività.

Sewage sludge, at the outlet of waste water treatment plant, where a mechanical dewatering is made on by filter press, is still composed by 70 - 75% of intracellular water. Sewage sludge in this condition is not useful to produce power. Only by an effective thermal drying it is possible to obtain a refused derived fuel (RDF) with good thermal characteristics in terms of lower heating value (LHV). Sewage sludge thermal drying process needs a considerable amount of thermal power, but at a relatively low enthalpy value. It is not economically convenient if the power is fed by primary energy source. In this work, the two hundred thousand ton/year WTE (Waste To Energy) power plant, located close to Bologna, Italy, was chosen to show the advantages of the integration process using of waste energy from quenching system for gas cleaning. After a brief introduction to the main issues involved, the main plant sections are described and the process is shown. Due to the innovation process, several analysis were run on sludge, from municipal wastewater treatment plant of Bologna and mass and energy balances have been done, in order to examine main plant issues.