Masdar Institute è un sistema innovativo e pionieristico di trattamento delle acque reflue

Innovazione nel trattamento e nel riutilizzo delle acque reflue guidata dal Dr. Shadi Hasan e dal suo team presso il Masdar Institute. Foto per gentile concessione del Masdar Institute

Il sistema tutto in uno di trattamento delle acque reflue sviluppato dal Dr. Shadi Wajih Hasan del Masdar Institute, assistente professore di ingegneria chimica e ambientale, è stato ulteriormente migliorato nel tentativo di far avanzare il campo della purificazione delle acque reflue.

Il sistema avanzato del Dr. Hasan, noto come elettrobioreattore a membrana sommersa o SMEBR, è un'unità ibrida integrata di trattamento delle acque reflue che è significativamente più efficiente nel trattamento delle acque reflue e notevolmente meno suscettibile alle incrostazioni, ovvero l'accumulo indesiderato di sale e bioreattore -materiale su una membrana che riduce la capacità della membrana di filtrare le impurità.

Uno SMEBR è un bioreattore a membrana (MBR) potenziato elettricamente, che rappresenta una nuova tecnologia di trattamento delle acque reflue. Mentre un MBR combina processi a membrana come la microfiltrazione con processi di trattamento biologico per purificare le acque reflue per ottenere un effluente di alta qualità, uno SMEBR aggiunge un terzo processo elettrocinetico, che utilizza una corrente elettrica per rimuovere vari contaminanti dalle acque reflue.

Lo SMEBR è in grado di generare acque reflue trattate di qualità superiore consumando meno energia rispetto a un MBR, poiché l'inclusione dei processi biologici ed elettrocinetici potenziati riduce la dipendenza del sistema dalle operazioni di trattamento primarie e secondarie.

Il Dr. Hasan ha contribuito allo sviluppo del primo sistema SMEBR su scala pilota durante i suoi studi di dottorato presso l'Università Concordia in Canada e ha continuato il suo lavoro per potenziare e migliorare lo SMEBR mentre era al MI, concentrandosi sull'ottimizzazione del sistema per un'efficienza operazione negli Emirati Arabi Uniti. Il dottor Hasan e i suoi colleghi hanno pubblicato oltre 20 articoli su questo argomento in riviste internazionali e atti di conferenze come Nature Scientific Reports, Bioresource Technology, Chemosphere, Electrochimica Acta, Environmental Management e Environmental Sciences. Uno di questi articoli, di cui è coautore il suo dottorando Adewale Giwa, è rimasto al primo posto tra i primi 20 articoli nel motore di ricerca BioMedLib nel campo dei bioreattori a membrana per il trattamento delle acque reflue dal 2015.

L'interesse per il lavoro SMEBR del Dr. Hasan è evidenziato anche dalla recente pubblicazione di un articolo di revisione sul tema dei processi elettrochimici con MBR, pubblicato sulla rivista Frontiers in Environmental Science nell'agosto 2016 da un team di ricercatori italiani e internazionali. Filippine.

Un articolo di revisione riassume gli studi pubblicati in precedenza e fornisce lo stato attuale delle conoscenze su un particolare argomento di ricerca. Quando viene pubblicato un articolo di revisione, significa che un numero crescente di scienziati mostra interesse per un particolare argomento di ricerca.

"La pubblicazione di un articolo di revisione che si concentra fortemente sul mio lavoro sullo SMEBR riflette il fatto che il campo sta diventando sempre più importante a livello globale e che diversi ricercatori in tutto il mondo hanno iniziato a lavorare con la stessa tecnologia delle acque reflue", ha osservato il dottor Hasan.

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Nei suoi sforzi per far avanzare ulteriormente il sistema SMEBR su scala di laboratorio sviluppato presso l'MI, il dottor Hasan ha collaborato con Giwa per sviluppare il primo modello numerico computerizzato dello SMEBR. Il modello simula il processo di rimozione dei contaminanti, come composti organici e inorganici, mentre le acque reflue passano attraverso l'unità SMEBR e modella gli effetti dei processi SMEBR sulla qualità dell'effluente, ovvero l'acqua scaricata.

Il modello SMEBR ha mostrato che l’effluente prodotto dalla nuova tecnologia aveva le concentrazioni più basse di ammoniaca, azoto, fosforo e metalli rispetto all’effluente prodotto dagli altri due processi di trattamento più comuni, compreso il processo convenzionale a fanghi attivi e il processo MBR. Il modello è stato poi validato attraverso un lavoro sperimentale che ha prodotto risultati simili a quanto previsto dal modello.