Dipartimento di
Scienze Ambientali, Informatica e Statistica

Ingegneria ambientale

Le attività di ricerca del laboratorio si focalizzano su:

  • Studio di processi biotecnologici (microalghe-batteri) per la depurazione di acque reflue/surnatanti anaerobici provenienti dal settore municipale e agro-industriale (viti-vinicolo) finalizzati al recupero di energia (biodiesel) e prodotti ad alto valore aggiunto (biostimolanti, fertilizzanti, mangimistica) in un'ottica di economia circolare;
  • Studio e ottimizzazione di processi biologici (dark-fermentation e digestione anaerobica) per la conversione di rifiuti organici in energia (bio-idrogeno, biogas, biometano) e materia (fertilizzanti, chemical building-blocks etc);
  • Sviluppo di processi anaerobici a biomassa dispersa e/o adesa (MBBR) accoppiati all’utilizzo di materiali elettrodici per il trattamento di reflui civili e/o  industriali ad alta concentrazione salina e la produzione di biometano e chemical-building blocks;
  • Processi biotecnologici basati sull’utilizzo di colture microbiche miste (MMC) disperse (aerobica e/o anaerobica) per il trattamento di reflui civili e/o industriali, rifiuti solidi urbani, mirati al loro smaltimento e alla loro conversione del carbonio organico in building-blocks e biopolimeri biodegradabili.
Gruppo di ricerca

Collaboratori

  • Chiara Dell'Aquila (Titolare di borsa di ricerca)
  • Narges Golabi (Titolare di borsa di ricerca)
  • Marco Biasiolo (Assegnista)
  • Eva Carraro (Assegnista)
  • Navid Khorramian (Assegnista)
  • Francesca Mazzolini (Dottoranda)
  • Aditi Parmar Chitharanjan (Dottoranda)
  • Giulia Adele Tuci (Dottoranda)

Collaborazioni

Pubblicazioni

  • Lanfranchi, A.; Desmond-Le Quéméner, E.; Magdalena, J.A.; Cavinato, C.; Trably, E. Conversion of wine lees and waste activated sludge into caproate and heptanoate: Thermodynamic and microbiological insights in BIORESOURCE TECHNOLOGY, vol. 408 (ISSN 0960-8524). DOI 2024, Articolo su rivista - Scheda ARCA: 10278/5075261
  • Scarponi, P; Caminiti, V; Bravi, M; Izzo, F C; Cavinato, C Coupling anaerobic co-digestion of winery waste and waste activated sludge with a microalgae process: Optimization of a semi-continuous system in WASTE MANAGEMENT, vol. 174, pp. 300-309 (ISSN 0956-053X). DOI 2024, Articolo su rivista - Scheda ARCA: 10278/5077601
  • Cicci, A.; Scarponi, P.; Cavinato, C.; Bravi, M. Microalgae production in olive mill wastewater fractions and cattle digestate slurry: Bioremediation effects and suitability for energy and feed uses in SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT, vol. 932 (ISSN 0048-9697). DOI 2024, Articolo su rivista - Scheda ARCA: 10278/5077621
  • Lanfranchi, A; Chouaia, B; Tassinato, G; Cavinato, C Microbial Community of the Acidogenic Fermentation of Urban Waste: Effect of the Hydrodynamic Cavitation Pre-treatment in WASTE AND BIOMASS VALORIZATION, vol. n.d., pp. 1-11 (ISSN 1877-2641). DOI - URL correlato 2024, Articolo su rivista - Scheda ARCA: 10278/5030611
  • Gottardo, M; Dosta, J; Cavinato, C; Crognale, S; Tonanzi, B; Rossetti, S; Bolzonella, D; Pavan, P; Valentino, F Boosting butyrate and hydrogen production in acidogenic fermentation of food waste and sewage sludge mixture: a pilot scale demonstration in JOURNAL OF CLEANER PRODUCTION, vol. 404, pp. 136919 (ISSN 0959-6526). DOI 2023, Articolo su rivista - Scheda ARCA: 10278/5022902
  • Lanfranchi A., Tassinato G., Valentino F., Martinez G.A., Jones E., Gioia C., Bertin L., Cavinato C., 2022; "Hydrodynamic cavitation pre-treatment of urban waste: Integration with acidogenic fermentation, PHAs synthesis and anaerobic digestion processes". Chemosphere, 301, 134624. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2022.134624
  • Valentino F.,  Munarin G., Biasiolo M., Cavinato C., Bolzonella D., Pavan P., 2021; “Enhancing volatile fatty acids (VFA) production from food waste in a two-phases pilot-scale anaerobic digestion process”. Journal of Environmental Chemical Engineering, 9, 106062. https://doi.org/10.1016/j.jece.2021.106062
  • Scarponi P., Volpi Ghirardini A., Bravi M., Cavinato C., 2021; "Evaluation of Chlorella vulgaris and Scenedesmus obliquus growth on pretreated organic solid waste digestate". Waste Management, 119, 235-241. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2020.09.047
  • Moretto G., Russo I., Bolzonella D., Pavan P., Majone M., Valentino F., 2020; "An urban biorefinery for food waste and biological sludge conversion into polyhydroxyalkanoates and biogas". Water Research, 170, 115371. https://doi.org/10.1016/j.watres.2019.115371
  • Micolucci F., Gottardo M., Bolzonella D., Pavan P., Majone M., Valentino F., 2020; "Pilot-scale multi-purposes approach for volatile fatty acid production, hydrogen and methane from an automatic controlled anaerobic process". Journal of Cleaner Production, 277, 124297. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124297

Casi di studio

  • Valorizzazione degli scarti della lavorazione del vino mediante processi biologici integrati di digestione anaerobica e coltura di microalghe (brevetto N. 102022000011675, 01/06/2022)
  • Valorizzazione della frazione organica dei rifiuti solidi urbani come fonte di carbonio per la sintesi aerobica di polimeri biodegradabili
  • Messa a punto di un metodo di controllo basato su ricircolo di digestato anaerobico per un processo doppia fase per il trattamento di matrici organiche
  • Metodo per l'aumento della produttività dei poliidrossialcanoati (PHA) nei processi aerobici fed-batch da biomassa derivata dal trattamento delle acque reflue municipali (WO2014/108878, PCT/IB2014/058242)
  • Messa a punto di un processo aerobico per aumentare l'accumulo di poliidrossialcanoato (PHA) in colture microbiche miste da fanghi attivi (WO2016/020884, PCT/IB2015/055993)

Strumentazione

  • Gas-cromatografo Agilent Technology 6890 NTM (analisi in fase liquida e gassosa)
  • Speedwave XPERT - Berghof (analisi in fase solida)
  • Spettrofotometro UV-vis (analisi in fase liquida)
  • UDK 129 Distillatore Kjeldahl - Velp (analisi in fase liquida)
  • Sistemi Nautilus BMP (quantificazione del potenziale di biometano e della produzione di idrogeno)
  • Reattori CSTR per processi anaerobici (laboratory scale)
  • Reattori CSTR per processi anaerobici (pilot-scale)
  • Reattori SBR per processi aerobici (pilot-scale)
  • Fotobioreattori (PBR sistemi chiusi) per microalghe e batteri rossi da 1-4-10-30-50 litri
  • Impianto pilota raceway (sistema aperto)
  • Camera termostatata (capacità utile 530 litri) dotata di sistemi di miscelazione orbitale e luci led a diverse lunghezze d'onda

Progetti di ricerca

  • COST Action PURPLE GAIN (https://www.cost.eu/actions/CA21146/)
  • COST Action  FullReco4Us (https://www.cost.eu/actions/CA20133/)
  • Agenzia Spaziale Italiana 2024-2027.  BioMOON Low Gravity Biorefinery Platform
  • POR-FSE 2020-2021- “Monitoring of CO2 utilization by photosyntetic microorganism”
  • European Space Agency 2021-2023 "Purple-B: Hydrogen production from immobilized cells in photo-bioreactors"
  • EU FP7 VALORGAS: Valorisation of food waste to biogas (https://cordis.europa.eu/project/id/241334/it), finanziato da FP7-ENERGY, GA 241334
  • IT BRIC-INAIL: Process development in the frame of Industrial Biotechnology and health-safety aspects. 2015
  • EU H2020 RESURBIS (2017): Resources from urban bio-waste (http://www.resurbis.eu), GA 7303499
  • Sistemi Avanzati per il Recupero di Rifiuti (SARR 2018), POR FESR (2014-2020)
  • Eco-design e riciclo di DPI in una filiera industriale circolare (EcoDPI 2020), POR FESR (2014-2020)
  • MODSEN (MODel of Saving electric ENergy from organic waste fermentation) , MISE (Piano triennale 2019-2021 della Ricerca di sistema elettrico nazionale, 1.6 Efficienza energetica dei prodotti e dei processi industriali)

Last update: 09/10/2025