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Sopj: A scalable online provenance join for data integration
Data integration is a technique used to combine different sources of data together to provide an unified view among them. MOMIS[1] is an open-source data integration framework developed by the DBGroup1. The goal of our work is to make MOMIS be able to scale-out as the input data sources increase without introducing noticeable performance penalty. In particular, we present a full outer join method capable to efficiently integrate multiple sources at the same time by using data streams and provenance information. To evaluate the scalability of this innovative approach, we developed a join engine employing a distributed data processing framework. Our solution is able to process input data sources in the form of continuous stream, execute the join operation on-the-fly and produce outputs as soon as they are generated. In this way, the join can return partial results before the input streams have been completely received or processed optimizing the entire execution
I pannelli per copertura e tamponamento. La situazione italiane e l’evoluzione della normativa europea
De Lettera Editor
VALORIZATION OF BIOMASS WASTE ASH FOR PHOSPHORUS RECOVERY
Il fosforo (P) è una materia prima critica elencata dall'Unione Europea dal 2017, a causa della sua presenza sulla terra in aree geografiche specifiche sotto forma di roccia fosfatica. Questa distribuzione genera squilibri nella fornitura mondiale dell'elemento, un nutriente essenziale per tutti gli esseri viventi. La questione coinvolge molti aspetti economici e politici, concentrando l'attenzione sulle soluzioni alternative necessarie per la gestione della supply chain. Combinando i principi dell'economia circolare e il processo end of waste, sono stati studiati negli ultimi anni diversi tipi di biomasse come fonte secondaria di P. Affrontando anche il problema della gestione degli scarti, anch’esso di grande attualità, la trasformazione dei rifiuti in energia è stata proposta come soluzione congiunta per i due problemi. La conversione termica dei rifiuti da biomassa è una tecnologia sempre più spesso applicata anche per concentrare il P nelle ceneri. Questo lavoro di tesi è dedicato alla valorizzazione delle ceneri da biomassa per il recupero di P. Dopo un'introduzione sull'argomento (capitolo 1), sono stati investigati due tipi di biomasse: lettiera di pollame (PL) e fanghi di depurazione (SS). Una caratterizzazione completa della cenere di lettiera di pollame prodotta insieme a lolla di riso (RHPLA), derivante da un impianto portoghese, è stata eseguita utilizzando diffrazione a raggi X (XRD), microscopia elettronica a scansione (SEM) accoppiata con EDXS (spettroscopia a raggi X), fluorescenza a raggi X a riflessione totale (TXRF), fluorescenza a raggi X (XRF) e spettrofotometria UV-Vis. Uno studio successivo sulla valorizzazione di RHPLA è stato effettuato esaminando l'estrazione di un ulteriore eco-material, diverso dal P. È stato testato il recupero di silice amorfa (SiO2) da RHPLA, confermando la possibilità di recupero simultaneo di P e SiO2 nello stesso processo di lisciviazione chimica (capitolo 2). L'ottimizzazione del recupero di P da RHPLA e la valutazione della sostenibilità del processo combinato sono stati completati nel capitolo 3. L'analisi statistica e ambientale della sostenibilità è stata eseguita grazie ad un disegno sperimentale (design of experiments) eseguito sulla fase di lisciviazione acida utilizzata per l'estrazione del P. Nel capitolo 4, sono state studiate le ceneri di fanghi di depurazione (SSA) per il recupero di P, conducendo il metodo di estrazione ad umido ad uno stadio successivo, ovvero alla precipitazione di P mediante titolazione alcalina. Durante questa fase, è stata studiata l'influenza del pH di titolazione sul prodotto recuperato, grazie al monitoraggio dell'efficienza di precipitazione di P e degli equilibri chimici in soluzione (software di simulazione Visual MINTEQ). Contemporaneamente, il recupero di SiO2 è stato testato anche su questo tipo di cenere (SSA) per valutare un'ulteriore valorizzazione del rifiuto. Proseguendo, il capitolo 5 presenta due casi studio di recupero di P mediante estrazione chimica a umido a partire da diverse biomasse convertite termicamente. La lisciviazione acida e la precipitazione sono state eseguite su due campioni stabilizzati di SSA (con altri sottoprodotti industriali) e su vari prodotti termoconvertiti: cenere, pyrochar e hydrochar di CM e SS. L'efficienza di estrazione di P, l'efficienza di precipitazione di P e il contenuto di metalli pesanti (HM) nei precipitati sono stati monitorati durante i processi, per valutarne l’efficacia. Infine, nel capitolo 6, il recupero P da SSA è stato effettuato utilizzando un metodo termochimico innovativo, che coinvolge microonde (MW) invece di sistemi di riscaldamento convenzionali. Diversi campioni di SSA mono-inceneriti e co-inceneriti provenienti da un impianto italiano sono stati trattati per confronto mediante MW ed estrazione chimica umida.Phosphorus (P) is a critical raw material listed by the European Union since 2017, due to its presence on the earth in specific geographic areas in the form of phosphate rock. This distribution generates imbalances in the worldwide supply of the element, an essential nutrient for all the living beings. Currently the global fertilizer market is still based on the extraction and processing of feedstock, foreshadowing scarcity for the future. The issue involves many economic and policy aspects, focusing attention on necessary alternative solutions for the supply chain management.
Driven by this situation, several actions have been implemented in recent years, seeking to merge governance and scientific implications. P recovery from waste has become a very current topic, of great interest for academic as well as industrial realities. By combining circular economy principles and the end of waste process, different types of biomasses were studied as secondary source of P.
Also facing the problem of biomass waste management, another very topical matter, waste-to-energy transformation was proposed as combined resolution for the two problems. Thermal conversion of the biomass waste, such as incineration, pyrolysis and hydrothermal carbonization, is a technology increasingly often applied.
This work of thesis was addressed to valorization of biomass waste ash for P recovery. After an introduction about the topic (chapter 1), two types of biomasses were used: poultry litter (PL) or chicken manure (CM), and sewage sludge (SS). A complete and novel characterization of rice husk poultry litter ash (RHPLA) deriving from a Portuguese plant was performed using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) coupled with EDXS (energy dispersive X-ray spectroscopy), total reflection X-ray fluorescence (TXRF), X-ray fluorescence (XRF), and UV-Vis spectrophotometry. Subsequent study on the potential valorization of RHPLA was carried out investigating an eco-material extraction, different from P. Amorphous silica (SiO2) recovery from RHPLA was tested, confirming the possibility of simultaneous recovery of P and SiO2 in the same process of chemical leaching (chapter 2). Then, optimization of P recovery from RHPLA and sustainability evaluation of the combined process was completed in chapter 3. Statistical and environmental sustainability analysis was performed thanks to a design of experiment about the acid leaching step used for P extraction. In chapter 4, sewage sludge ash (SSA) was studied for P recovery, conducting the extraction method to a next stage: P precipitation by means of alkali titration. During this step, influence of titration pH on the resulting recovered product was investigated, thanks to the monitoring of P precipitation efficiency and chemical equilibria in solution (simulation software Visual MINTEQ). Concurrently, SiO2 recovery was also tested on SSA sample to estimate the further waste valorization. Chapter 5 presents two case studies about P recovery by wet chemical extraction from different thermal converted waste streams. Acid leaching and precipitation were performed on two stabilized SSA samples (with other industrial by-products), and on various thermal converted products: ash, pyrochar and hydrochar of CM and SS. P extraction efficiency, P precipitation efficiency and heavy metals (HM) content in the precipitates were monitored during the processes. In the end, P recovery from SSA was carried out using an innovative thermochemical method, that involves microwaves (MW) instead of conventional heating systems (chapter 6). Mono-incinerated and co-incinerated SSA samples from an Italian plant were treated by means of MW and wet chemical extraction for comparison. P solubility in water after MW treatment and HM co-precipitation during wet chemical extraction were checked to verify the effectiveness of the two procedures
La DNF, ossia le informazioni non finanziarie nel sistema di bilancio. Un’analisi storica. Cap.2
La DNF, ossia le informazioni non finanziarie nel sistema di bilancio. Un’analisi storica.
A mafic-ultramafic cumulate sequence derived from boninite-type melts (Niagara Icefalls, northern Victoria Land, Antarctica)
The layered sequence from Niagara Icefalls (northern Victoria Land, Antarctica) is related to the Cambrian-Early Ordovician Ross Orogeny. The sequence consists of dunites, harzburgites, orthopyroxenites, melagabbronorites and gabbronorites of cumulus origin. The Mg# of olivine, spinel, orthopyroxene and clinopyroxene from these rocks yields positive correlations, thus indicating formation from melts that mainly evolved through fractional crystallisation. The following fractionation sequence was identified: olivine (up to 94 mol% forsterite) + Cr-rich spinel -> olivine + orthopyroxene +/- spinel -> orthopyroxene -> orthopyroxene + anorthite-rich plagioclase +/- clinopyroxene. Clinopyroxenes retain the peculiar trace element signature of boninite melts, such as extremely low concentrations of HREE and HFSE, and LILE enrichment over REE and HFSE. U-Pb isotope data on zircons separated from a gabbronorite have allowed us to constrain the age of emplacement of the Niagara Icefalls sequence at similar to 514 Ma. The occurrence of inherited zircons dated at similar to 538 Ma indicates that the boninitic melts experienced, at least locally, crustal contamination. The Niagara Icefalls sequence can be related to a regional scale magmatic event that affected the eastern margin of the Gondwana supercontinent in the Middle Cambrian. We propose that the formation of the sequence was associated with the development of an embryonic back-arc basin in an active continental margin
Collaborazione esecutiva alla redazione del progetto di ristrutturazione e ampliamento della sede centrale del Politecnico di Torino
"Nulla mi rappacificava con quelle maniche di fabbrica di anni cinqnta: le rispettavo, sì come preesistenze, ma non le amavo. Non avrei nemmeno pensato di assumerle quale utile punto di partenza. I progettisti del gruppo - cioè i veri progettisti - non la pensavano invece così. Lo capii da alcuni cenni fin dall'inizio dei lavori: più si andava avanti più il loro orientamento diventava chiaro. Avevo un bel parlar male di lastre di gelivo, perennemente pericolanti, oppure di grigi corridoi, di forzate simmetrie. Rispuntava sempre, nei loro discorsi, una ricerca di valori metrici, do modularità di superfici e spazi, che soltanto loro potevano cogliere con naturalezza e che io continuavo a non capire"
(da Roberto Gabetti, Progetto come ricerca in G.Martinero "Brusasco-Fiameni-Gabetti-Giriodi-Mamino-Martinero-Novello-Tamagno-Torretta per la sede di corso Duca degli Abruzzi del Politecnico di Torino" p.8
Implementing sustainability in laboratory activities: A case study on aluminum titanium nitride based thin film magnetron sputtering deposition onto commercial laminated steel
The goal of the study was to identify the environmental hotspots of an experimental research work at lab scale consisting in the physical vapor deposition magnetron sputtering of aluminum titanium nitride based thin coatings onto commercial laminated steel. The findings can provide useful insights for supporting the design of future experimental research campaigns, or instrumentation set-ups, with lower environmental impacts. Results highlighted that the main driver of impacts in the analyzed laboratory activities was the electricity used for instruments operations, in particular for the vacuum keeping. Thus, several optimization strategies were evaluated to reduce the overall electricity consumption, and to improve the environmental profile of experimental activities
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