Parametri dell’impulso di tracciante

Parametri dell’impulso di tracciante 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 0 1 0 0 tlag tpeak tmean tn

2 1.8 1.6 1.4 1.2 Concentrazione Litio (mg/l) 1 Valore misurato 0.8 Simulazione 0.6 0.4 0.2 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Tempo (h) Test di varie strutture:cascata di CSTR + PF F Ci V1 V1 V1 V1 V1 I° stadio: Cascata di CSTR II° stadio : Plug-Flow Risultato: cattiva modellazione della del picco a causa dell’alto numero di CSTR che tende ad allargare la risposta all’impulso

2 1.8 1.6 1.4 1.2 Concentrazione Litio (mg/l) Valore misurato 1 Simulazione 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Tempo (h) Test di varie strutture: ripartizione di CSTR + PF F.b V1 V1 V3 F(1-b) V2 I° stadio: Ripartizione del flusso in volumi diversi con rapporto b/1-b II° stadio: mescolamento III° stadio : Plug-Flow Risultato: cattiva modellazione della “coda”

F*b F V2 Ci V4 V1 V1 V1 V1 F*(1-b) V3 2 1.8 1.6 1.4 1.2 Concentrazione Litio (mg/l) Valore misurato 1 Simulazione 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 20 40 60 80 100 120 140 Tempo (h) Tempo (h) Combinazione serie/parallelo di CSTR + PF I° stadio: cascata di CSTR II° stadio: ripartizione in parallelo II° stadio: mescolamento IV° stadio : Plug-Flow Risultato: buona modellazione sia del picco che della coda

Un’applicazione del modello diffusivo • Sistema di lagunaggio artificiale da adibirsi a fitodepuratore a flusso superficiale • Localizzazione: Castelnovo Bariano in provincia di Rovigo • Lunghezza complessiva di circa 800 m. • Larghezza massima di circa 30, • E’ concepito come un sistema di autodepurazione di una parte delle acque del Po • Come tracciante è stata utilizzato 1,305 Kg di Litio istantaneamente iniettato all'ingresso • La velocità di scorrimento è stata stimata in 6 ÷ 8 mm/s • Portata = 0.08 m3/s Uscita Ingresso Percorso medio dell’acqua = 800 m Fiume Po

Prove di tracciante L’iniezione di Litio, ha prodotto in uscita le seguenti concentrazioni nel tempo Concentrazionemedia Tempo diritenzione Varianza

Calcolo della Diffusione Dall’equazione della risposta impulsiva, la varianza “equivalente” ( come se fosse una gaussiana) si ottiene dal termine esponenziale Dato che il punto di osservazione è fisso@ x = L Sostituendo a 2 il valore St2 stimato e ricavando D si ottiene

Valore stimato della Diffusione D = 0.30 m2/s Dx=Dy=0.3 m2/s Dx=Dy=0.4 m2/s D = 0.40 m2/s Dx=Dy=0.5 m2/s D = 0.45 m2/s Dx=Dy=0.45 m2/s D = 0.50 m2/s * * * * Dati di tracciante

2 1.8 1.6 1.4 1.2 Tracer Conc. (mg L-1) 1 0.8 0.6 Data Model A 0.4 0.2 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 time (h)

Data Model B 0.2 0.18 0.16 0.14 0.12 Tracer Conc. (mg L-1) 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 time (h)

2 1.8 1.6 1.4 1.2 1 Data 0.8 Model B 0.6 0.4 0.2 0 0 20 40 60 80 100 120 140 time (h) Tracer conc. (mg L-1)

Data Model B 0.7 0.6 0.5 0.4 Tracer conc. (mg L-1) 0.3 0.2 0.1 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 time (h)

2000 0.7 A B 1800 0.6 Global minimum Global minimum 0.5 1600 0.4 1400 Local minimum 0.3 1200 0.2 1000 0.1 800 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 100 150 200 250 300 350 400 450 500 C D 1.2 1.2 1.1 1.1 Local minimum Horizontal trough 1 1 0.9 0.9 0.8 0.8 Global minimum Global minimum 0.7 0.7 0.6 0.6 0.5 0.5 0.4 0.4 0.3 0.3 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 0 0.5 1 1.5

90 5.5 80 4.8 70 4.1 60 3.4 50 2.7 40 2.0 30 1.3 20 0.7 10 0 0 Stretton BOD (mgO2 L-1) Flow (m3 h-1) 2 4 6 8 10 12 14 16 time (h)

120 100 80 60 COD (mgO2 L-1) 40 20 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 time (d)

Parametri dell’impulso di tracciante