SMART-CASE – Soluzioni innovative MultifunzionAli peR l’otTimizzazione dei Consumi di energiA primaria e della vivibilità indoor nel Sistema Edilizio

Giovanni Mappa, in qualità di coordinatore dell’area RSI (Ricerca, Sviluppo, Innovazione) di ARETHUSA srl:

ricerca e sviluppo (2016) per conto di ARETHUSA srl del Progetto di ricerca di soluzioni innovative multifunzionali per l’ottimizzazione dei consumi di energia primaria e della vivibilità indoor del sistema edilizio: SMART-CASE – Soluzioni innovative MultifunzionAli peR l’otTimizzazione dei Consumi di energiA primaria e della vivibilità indoor nel Sistema Edilizio  (Soggetto Beneficiario: STRESS Scarl) – Avviso n. 713/Ric. del 29/10/2010 – Titolo III – “Creazione di nuovi Distretti e/o Aggregazioni Pubblico Private”.

La Comunicazione Interdisciplinare secondo ITKS

Algoritmi di Comunicazione Proattiva e Apprendimento Interdisciplinare
COMUNICAZIONE INTERDISCIPLINARE
COMUNICAZIONE INTERDISCIPLINARE – Algoritmi di Comunicazione ProAttiva e Apprendimento Interdisciplinare

Breve trailer del libro di Giovanni Mappa, ingegnere, esperto internazionalmente riconosciuto di problemi legati alla gestione aziendale, all’innovazione, alla comunicazione. Mappa mette in luce l’interdisciplinarietà che contraddistingue la nostra epoca, dalla quale non può prescindere chi fa del comunicare l’essenza del proprio lavoro: manager, giornalisti, politici, commentatori, eccetera. Un libro da leggere, meditare, studiare.

 

Con il termine “comunicazione interdisciplinare”  secondo l’approccio  ITKS (Interdisciplinary Thinking By Knowledge Synthesis Modeling), si intende qui un progetto di comunicazione “proattiva” per ambiti relazionali complessi o multidisciplinari (teamwork, imprese), finalizzata allo sviluppo di un processo collaborativo di “empowering, nel raggiungimento compartecipato e condiviso dei risultati..Esistono diverse modalità ed esempi di sviluppo della comunicazione interdisciplinare (anche se in Italia è si è ancora ai primi passi), che vanno dagli ambiti applicativi STEAM (Science, Technology, Engineering, Art, Mathematics) come nel caso della Comunicazione Interdisciplinare promossa dalla Autodesk, agli ambiti della didattica innovativa nelle scuole. Nel caso del Progetto proposto, si intende sviluppare un approccio interdisciplinare basato su “modelli di conoscenza” trasversali e transdisciplinari, in grado di fornire gli strumenti cognitivi e relazionali per massimizzare “ciò che unisce” (risultati) e minimizzare “ciò che divide” (i conflitti).

La comunicazione interdisciplinare consente di interpretare la realtà (multidisciplinare) dei fatti secondo differenti punti di osservazione concorrenti (tecnico, tecnologico, imprenditoriale, personale, ecc.). Essa si basa sull’integrazione efficace di tecniche di comunicazione “proattiva” e di “modelli di conoscenza” in grado di sviluppare un processo sistemico e collaborativo diempowering”.

Il Progetto qui proposto intende sviluppareun framework di principi, linee guida e di schemi applicativi atti a configurare un Modello Innovativo diComunicazione Interdisciplinare, secondo tre prospettive di sviluppo (3C):

  1. Comprensione “realistica” dei Bisogni da soddisfare secondo un approccio “Win-Win”
  2. Ottenimento del Consenso (Progetto di Rete) e dell’Interesse “concreto” (Gestione di Rete) delle Parti interessate, rispetto al raggiungimento degli obiettivi prefissati.
  3. Sviluppo del Coinvolgimento (Rete) mediante l’applicazione di tecniche di comunicazione interdisciplinare per “massimizzare ciò che unisce e minimizzare ciò che divide”.

Il Progetto proposto intende affrontare operativamente, uno degli aspetti più strategici e cogenti che entrano in gioco nella definizione delle nuove professionalità 4.0, nell’ambito della ricerca continua  di nuove condizioni di sostenibilità dei modelli di business, in un mercato sempre più liquido e complesso.  L’ambizione del Progetto di sviluppare un modello innovativo di Comunicazione Interdisciplinare è però supportata da una esperienza applicativa consolidata nella formazione di risorse operanti nell’ambito del Knowledge Working e, in particolare, nell’ambito RSI (Ricerca & Sviluppo e Innovazione) e dell’Ingegneria della Conoscenza. Al riguardo, esiste un testo di possibile riferimento, che è anche una raccolta di appunti dello scrivente utilizzato nella formazione: https://www.amazon.com/Interdisciplinary-Thinking-Knowledge-Synthesis-Modeling/dp/1447867815

 

DAX – Guida Operativa/Trouble-Shooting per la Digestione Anaerobica

Fig2Fig1DAX

Guida Interattiva Operatore per la Gestione “Early-Warning” della Digestione Anaerobica  finalizzata alla Massimizzazione della Produzione di Biogas

Si tratta della procedura  software di “trouble-shooting DAX finalizzata a supportare gli operatori del processo di digestione anaerobica nella identificazione precoce dei problemi di funzionalità e nello sviluppo di azioni di intervento correttivo. In particolare, il sistema DAX è caratterizzato da una Base di Conoscenza Inferenziata” (Knowledge Based System), sviluppata su supporto informatico e in grado di interagire sia “off-line” con gli operatori del controllo del processo di digestione anaerobica, sia “on-line” con il sistema di monitoraggio EarlyWarning (FDA), per la individuazione precoce di possibili criticità o anomalie, nonché per la definizione diagnostica e nella scelta delle azioni correttive operative più idonee. Infatti, il processo di digestione anaerobica dei fanghi è un processo biologico che può presentare instabilità. Queste derivano dalla natura del processo stesso di degradazione, che è caratterizzato da una catena trofica di microrganismi operanti in serie. Le popolazioni batteriche in fondo alla catena, in particolare gli acetogeni (che producono acido acetico a partire da acido butirrico e propionico) ed i metanogeni acetoclasti (che producono CH4 e CO2 a partire dall’acido acetico), sono le popolazioni più sensibili alle variazioni ambientali, per cui essi possono bloccare le reazioni terminali della degradazione dei fanghi. Pertanto, una delle cause più frequenti di instabilità del processo di digestione anaerobica, è quella legata all’inibizione dei batteri metanogeni dovuta all’eccesso di acidi grassi (VFA).

Il Sistema DAX è organizzato secondo differenti tipologie di interazione “Input/Output”, nel senso che è possibile interagire con esso in maniera flessibile, sia con dati input di tipo quantitativo derivanti ad es. dal monitoraggio di “routine”, da misure dirette (temperatura, pH,ecc.), ovvero di concentrazione di Acidi Volatili, l’Alcalinità totale, la %CH4, di %CO2 e di %H2 nel biogas, ecc., sia con informazioni di tipo qualitativo derivanti ad es. da osservazioni visive di routine o occasionali, in relazione alla rilevazione di un evento anomalo.

Contenuti e Aree Tematiche del Sistema di Trouble-Shooting: i contenuti di conoscenza del Sistema DAX sono distribuiti per aree tematiche e riguardano principalmente le problematiche legate al verificarsi di:

  • Condizioni di Instabilità di processo
  • Stato Funzionale Componenti e Apparecchiature Elettromeccaniche
  • Gestione dei Transitori del Processo (ri/avviamento)

Per quanto riguarda le instabilità del processo, queste si possono riassumere come derivante da cinque possibili cause:

  1. Sovraccarico Organico (Idraulico)
  2. Sovraccarico Tossico
  3. Bassa Temperatura
  4. Shock di Temperatura
  5. Formazione di Schiume nel digestore e/o nel surnatante

In particolare, in condizioni di sovraccarico organico i batteri acidogeni, caratterizzati da una veloce cinetica di accrescimento, danno luogo ad una maggiore produzione di acidi volatili che non possono essere degradati altrettanto velocemente dai batteri acetogeni (OHPA – Obligate Hydrogen Producing Acetogens), pertanto si ha inevitabilmente un accumulo di acidi volatili nel sistema. Tale accumulo, se il potere tampone non è sufficiente ad evitarlo, provoca variazioni di pH e della concentrazione di acidi volatili in dissociati, tali da inibire l’attività dei metani geni. I parametri che influiscono maggiormente sul sovraccarico organico e/o idraulico sono l’età del fango (se inferiori ai 10 gg) e la percentuale di solidi nell’alimentazione (se superiore al 4%). In condizioni di sovraccarico tossico, si verifica una situazione analoga alla precedente: anche in presenza di sostanze tossiche si verifica un accumulo di acidi volatili, in quanto l’effetto di inibizione si manifesta prevalentemente sui microrganismi metanogeni più che sugli acidogeni, che continuano a metabolizzare il substrato producendo acidi volatili. I parametri che influiscono maggiormente sulle condizioni di sovraccarico tossico sono la concentrazione di N-NH4 nell’influente, la presenza di tossici organici e la scomparsa del caratteristico odore dell’idrogeno solforato. Quest’ultimo parametro può essere sintomo della presenza di elevate concentrazioni di metalli pesanti o alcalino terrosi (che sono tossici per i metano geni). Infatti, normalmente il biogas contiene piccole quantità di H2S, la sua scomparsa vuol dire che esso ha formato solfuro di metallo insolubile. I rimedi più utilizzati sono: la rimozione del tossico dallo scarico, diluizione al di sotto del livello di inibizione, formazione di complessi insolubili o di precipitati. Sia una diminuzione che uno shock di temperatura (variazioni di 1-2°C in un intervallo di tempo di 10-15 giorni) comporta un accumulo di acidi volatili, poiché i microrganismi metanogeni sono più sensibili alla temperatura rispetto agli acidogeni. Oltre alla temperatura all’interno del digestore e alle sue variazioni, l’età del fango. La formazione di schiume nel digestore è un’altra situazione abbastanza frequente, essa comporta una diminuzione del volume utile del digestore e quindi, del tempo di residenza idraulico, provocando un tipo di sovraccarico idraulico con le medesime conseguenze del sovraccarico organico.

DAX anaerobic digestion  Trouble-Shooting

Fig3

Allo stato attuale non esiste un sistema di monitoraggio sostenibile, in grado di restituire informazioni dirette sull’alcalinità ALK e sul tenore degli acidi grassi volatili VFA. Con l’applicazione DAX l’alcalinità (ALK) può però essere ricavata indirettamente mediante lo sviluppo di Sensori Virtuali Software (v. FDA), in grado di stimare parametri non direttamente misurabili (ALK, VFA) e che utilizzano comuni sensori on-line, in genere presenti negli impianti di biogas, come il pH, il potenziale redox (ORP), Temperatura (T) e la Conducibilità (EC).

 

Parametri di Stabilità del Processo DA – I principali fattori che influenzano la digestione anaerobica sono tipicamente il pH, la temperatura (shock di temperatura), le concentrazioni di nutrienti (di ammoniaca) e di sostanze tossiche organiche. Tra questi, (per l’influenza che esercita nello sviluppo del processo) può essere incluso nella tipologia e nello stato di agitazione della miscela in digestione, la formazione di schiume e la scomparsa del caratteristico odore dell’idrogeno solforato da biogas. La digestione anaerobica si svolge attraverso una catena metabolica che, partendo da composti carboniosi complessi, conduce a intermedi metabolici più semplici, fino alla produzione di acidi grassi volatili (fase acidogena), poi ridotti a metano nella fase metanigena.

La reazione di metanazione è la reazione più lenta e condiziona l’intera velocità del processo: se si mantiene l’equilibrio tra la quantità di acido acetico prodotta nella fase acidogena e la quantità metabolizzata a metano, si parla di condizioni metanigene stabili. Diversamente, l’accumulo di acido acetico non ancora metabolizzato a metano determina un rallentamento dei processi, tossicità per i batteri metanigeni, acidificazione del mezzo e, in certe condizioni, anche blocco del digestore e della produzione di biogas. Per favorire le condizioni metanigene stabili, si bilancia il rapporto tra materiale già digerito, il digestato, e materiale fresco ancora da decomporre. Il digestato funge da inoculo fornendo batteri metanigeni acclimatati e contribuisce a tamponare l’acidità dovuta alle prime reazioni di degradazione della sostanza organica. I valori di carico organico dei digestori non dovranno superare, a seconda del materiale introdotto, valori di 2-6 [kg SV/m3*d] per processi in digestori completamente miscelati. I parametri chimici di processo vengono determinati sul materiale prelevato nell’ambiente di reazione (digestore) per verificare il perdurare di condizioni metanigene stabili.

I principali parametri di processo comunemente considerati sono i seguenti:

  • Acidi grassi volatili (VFA): acidi organici prodotti nel corso della degradazione della sostanza organica. La concentrazione di VFA (Volatile Fatty Acid) è espressa come concentrazione di acido acetico nel volume di materiale [mg/l], dipende dalla quantità e qualità del materiale caricato nel digestore e dall’equilibrio tra batteri acidogeni e batteri metanigeni. Come parametro di stabilità non viene assunta la concentrazione assoluta, ma le variazioni di concentrazione: incrementi repentini di concentrazione indicano che il processo volge verso la fase acidogenica piuttosto che metanogenica. In generale, un incremento degli VFA è conseguente all’aumento del carico organico da trattare.
  • Alcalinità (Alk): rappresenta la capacità del sistema di accettare protoni ed è espressa come concentrazione di carbonato di calcio. L’alcalinità di un digestore anaerobico è determinata dalla coesistenza di ammoniaca, originata dalla degradazione proteica, e bicarbonato, derivato dalla dissoluzione dell’anidride carbonica (CO2) nel mezzo, che formano un sistema in grado di tamponare l’abbassamento del pH dovuto dall’accumulo degli acidi grassi volatili.
  • Rapporto VFA/Alk totale: la concentrazione di VFA e l’alcalinità ALK sono due parametri molto sensibili alle variazioni del sistema e il rapporto è diagnostico di condizioni di instabilità. Valori intorno a VFA/Alk £ 0,3 indicano un’operatività stabile del digestore, mentre valori superiori possono indicare l’accumulo di VFA e l’insorgere di problemi di stabilità. Il rapporto VFA/Alk ha significato diagnostico in quanto descrive la dinamica tra materiale già digerito (alcalinità rappresentata da ceneri e ammoniaca) e materiale fresco in via di degradazione (AGV). Valori di rapporto VFA/Alk totale superiori indicano spesso una sovralimentazione del digestore.
  • Concentrazione di ammoniaca NH3 (v. Par.6.1): l’ammoniaca è prodotta durante la degradazione delle proteine. Un’alta concentrazione (> 3.000 mg/l) di ammoniaca può inibire i batteri sia acidogeni, sia metanigeni. La presenza di ammoniaca è comunque importante per tamponare il sistema dentro al digestore e compensare l’accumulo di acidi grassi volatili mantenendo un pH stabile.
  • pH: il suo valore dipende dai parametri visti in precedenza: concentrazione di acidi grassi volatili (VFA), ammoniaca (NH3), alcalinità (Alk). In un digestore in fase stabile il valore di pH dovrebbe aggirarsi intorno a 6,5÷8. Cadute del valore di pH sotto 6,5 indicano un accumulo di acidi grassi volatili (spesso a causa della sovralimentazione del digestore).

Per quanto riguarda lo stato funzionale componenti e apparecchiature elettromeccaniche il Sistema di Trouble-Shooting DAX contiene una serie di informazioni correlate  “Indicatori/Osservazioni”, “Probabili Cause”, “Verifica e Monitoraggio”, “ Soluzioni”, a partire da eventi del tipo qui di seguito riportato:

  • Aumento del Rapporto Acidi Volatili/Alcalinità VA/Alk
  • Incremento della concentrazione di CO2 nel biogas
  • Il pH incomincia a diminuire mentre la CO2 aumenta fino al punto (42-45%) che non si ha più fiamma dalla torcia
  • La qualità del surnatante di ritorno dal processo è bassa e tale da causare disturbi
  • Il surnatante proveniente da entrambi i digestori primario e secondario ha un odore sulfureo
  • Presenza di schiume nel surnatante dal digestore primario (o dal digestore a singolo stadio)
  • Il fango del fondo digestore è troppo diluito o il punto di smaltimento troppo piccolo
  • La temperatura del fango è in diminuzione e non si riesce a mantenere al livello di normalità
  • La temperatura del fango è in crescita
  • La pompa di ricircolo non sta funzionando; l’impianto di riscaldamento sta funzionando
  • Le linee di alimentazione del mixer gas si stanno otturando
  • Usura del riduttore sul mixer meccanico
  • Perdita di olio dal mixer meccanico
  • Usura delle parti interne del mixer meccanico
  • Squilibrio delle parti interne a causa di accumulo di detriti sulle parti mobili del mescolatore meccanico (giranti o turbine di grande diametro ne risentirebbero di più)
  • Il movimento di rotolamento della coltre di schiuma è basso o assente
  • La coltre di schiuma è troppo spessa
  • La coltre di schiuma è troppo spessa
  • I boccagli dei mixer non si operano adeguatamente in superficie
  • Il gas fuoriesce attraverso la valvola di sicurezza (PRV) sul tetto
  • Il manometro segnala che la pressione del gas è sopra il livello di normalità
  • Il manometro segnala che la pressione del gas è sotto il livello di normalità
  • La valvola di regolazione della pressione non si apre all’aumentare della pressione
  • Fiamma di colore giallastro dalla torcia
  • Contatore di gas guasto (tipo a elica o a lobi)
  • Contatore di gas guasto (tipo a soffietto)
  • Pressione del gas più elevata del normale in condizioni ambientali di gelo
  • Pressione del gas più bassa del normale
  • Perdite dalle coperture metalliche
  • Sospetto di uscite di gas sospette dal copri ferro
  • Copertura mobile inclinata con poca o nessuna presenza di schiume lungo i bordi
  • Copertura mobile inclinata con molta presenza di schiume lungo i bordi
  • Copertura bloccata anche se i rulli e le guide sono liberi

Per quanto riguarda la gestione dei transitori del processo, il Sistema di Trouble-Shooting DAX le procedure nelle situazioni (anche di rischio) riguardanti l’avviamento del processo di digestione:

  • Riempimento
  • Riscaldamento
  • Inoculazione
  • Carico di Fango Fresco
  • Agitazione della massa
  • Gestione della Temperatura
  • Gestione del Gas Biologico
  • Gestione del Funzionamento (impianti a singolo o più stadi)
  • Gestione dei Controlli
  • Eliminazione delle croste galleggianti

Logica di Consultazione del Sistema: la logica di consultazione del Sistema DAX è estremamente flessibile e fa riferimento a 4 livelli informativi di base, in relazione a ciascuna delle possibili anomalie:

  1. Osservazione/Rilevazione di parametri
  2. Analisi Possibile Cause
  3. Verifica e Monitoraggio 
  4. Azioni Correttive

È possibile consultare il Sistema DAX partendo da uno qualsiasi dei precedenti 4 livelli e “navigare” in maniera trasversale rispetto agli altri livelli. E’ possibile ad es. rilevare direttamente dal Sistema Real-Time FDA un “EarlyWarning” di instabilità di processo legata ad un incremento di acidità volatile (VFA) e dover decidere se operare in maniera semiautomatica con il dosaggio di calce, piuttosto che con bicarbonato, o altro. È possibile altresì consultare off-line il Sistema DAX partendo dal considerare le azioni correttive che è possibile attuare, per riscontrare “quando” e ”come” (rispetto a quale anomalia e rilevazione di parametri) esse devono essere attuate.

 

DAX è un sistema di “allerta precoce” circa il non corretto funzionamento del processo di digestione anaerobica  permette di rilevare anticipatamente eventuali variazioni degli parametri/indicatori dell’andamento del processo DA, così da poter bilanciare automaticamente ad es. il carico organico del digestore.

 

(richiedi informazioni: g.mappa@anovastudi.com)

 

Qualità On-Line delle Acque Reflue: il Sistema di Controllo “EarlyWarning” WPR (Water Pollution Rate index)

Applicazione di Soft Computing per il controllo “On-Line/Early Warning” della Qualità delle Acque Reflue  e del Trend dell’indicatore WPR, sulla base di misure on-line convenzionali (nei canali, in ingresso/uscita impianti, ecc.).

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Principio di Funzionamento: WPR (Water Pollution Rate Index) si ispira al più noto WQI (Water Quality Index), che è uno degli indici di qualità più usati, messo a punto nel 1970, da un centinaio di esperti della qualità dell’acqua, provenienti dall’EPA (Environmental Protecion Agency) e dall’NFS (National Sanitation Foundation). Infatti, con il WQI si misurano i cambiamenti della qualità dell’acqua in particolari tratti di un fiume e per paragonare la qualità delle acque anche in fiumi diversi. Su tale indice si basa anche il progetto globale di monitoraggio delle acque dei fiumi proposto dal GREEN (Global Rivers Enviroment Education Network).

WQIwaterWQI2
Esempio di campionamento on-line e monito-raggio automatico delle acque in ingresso ed in uscita da impianti di depurazione. Nella figura a sinistra si evidenziano i campioni di acqua collocati in un area XY tra il rosso (bassa qualità) e il verde (buona qualità); nella figura a destra è evidenziato il confronto tra la traccia verde (acque reflue in ingresso) e la traccia azzurra (acque depurate in uscita) rispetto ad un riferimento normalizzato (linea rossa).

Componenti del Sistema WPR:

  1. Strumentazione analitica di misura on-line di parametri di qualità delle acque (pH, redox, OD, T, EC, torbidità, portata, ecc.);
  2. Centralina PLC/PC di elaborazione segnali e collegamento alla rete di Telecontrollo (SCADA);
  3. Accessori funzionali di installazione e funzionamento.

In generale, l’applicabilità dell’indice WPR si basa sul seguente approccio: per quanto riguarda le acque reflue civili o industriali, si è esteso il concetto dell’indice WQI (Water Quality Index) per le acque primarie,  tenendo conto che per queste ultime, l’attributo del Grado di Qualità non si riferisce solo al bilancio di concentrazione di sostanze più o meno indesiderate presenti (es. acque destinate all’utilizzo umano), ma anche al concetto di Idoneità all’Uso che se ne vuol fare, fermo restando la necessità di stabilire il “limite”di accettabilità rispetto al quale generare stati di allerta in tempo reale (Early Warning).

Per la caratterizzazione delle acque reflue sia grezze, che depurate, è quindi possibile utilizzare il tracciamento dei campioni on-line di acqua in termini di WPR su un piano di controllo XY (v. Fig.) nel quale sull’asse delle Y (WQI) vi è tracciata la qualità dell’acqua secondo il contenuto stimato di carico di sostanze inquinanti (SST, BOD, TDS, ecc.); lungo l’asse X (Qualità Complementare) la compatibilità ad es. rispetto alla trattabilità (se si tratta di acqua all’ingresso di un impianto di depurazione), piuttosto che sua alla immissione in un corpo idrico recettore (se si tratta di acqua depurata in uscita dall’impianto di depurazione) rispetto ai limiti normativi di riferimento. Con riferimento alla Fig. , il sistema di rilevazione della qualità delle acque proposto, riassume in un’unica traccia (verde per le acque in ingresso, azzurro per le acque in uscita) lo scostamento dal valore di riferimento (normalizzato) indicata da una linea rossa: in questo modo è possibile rilevare tempestivamente (Early Warning) situazioni perduranti di scarico anomalo.

In generale, l’applicabilità del concetto di “indice WPR” si basa sullo sviluppo dei seguenti principi:

  • I principio: acque appartenenti ad una “classe nota” (acque civili depurate): per la valutazione dell’intera gamma di parametri di qualità delle acque, si considera che tra i parametri di qualità delle acque naturali o pseudo-naturali esista un sottoinsieme di valori tali che, se sono fuori limite alcuni di essi, lo sono anche altri.
  • II principio: “indice di qualità” delle acque WQI applicabile alla classe di riferimento: si utilizza l’NSF-WQI (Water Quality Index), sviluppato negli Stati Uniti nel 1970 dalla Fondazione Nazionale della Sanità (NSF) per le acque naturali, apportando alcune correzioni attraverso l’introduzione di un Indice di Qualità Complementare che tiene conto di eventuali valori anomali dei parametri fondamentali, quali, ad esempio, il pH e la percentuale di ossigeno disciolto in condizioni di saturazione. In tal modo si è definito un Indice Bidimensionale di Qualità con carattere di oggettività. Per le acque reflue viene utilizzato il WPR (Water Pollution Rate index), indice derivato da un’appropriata base di conoscenza e che permette una misura on-line multi-clustering.
  • III principio: “individuabilità di un livello di qualità minima di riferimento”: attraverso i primi due principi è possibile individuare un insieme di riferimento rispetto al quale confrontare lo scostamento della qualità dell’acqua in ingresso e lo scostamento della qualità dell’acqua in uscita rispetto ad un valore minimo accettabile. In particolare lo scostamento dell’acqua in uscita è valutato rispetto ai limiti di legge.

La scala normalizzata utilizzata per il WQI (nel WPR) per la valutazione della qualità dell’acqua, va da 0 a 100, dove acqua di qualità max assumerà valore 100.

L’indice può essere valutato mediante rilevazione on-line di 9 parametri (otto chimici e uno batteriologico): BOD5, DO, pH, Temperatura (T), TDS, Torbidità, Azoto Totale (TN), Fosforo Totale (TP) and Coliformi Fecali (FC). Vista l’eterogeneità dei modi di esprimere i dati e la diversità delle unità di misura è impossibile un confronto tra questi e risulta altresì difficoltoso valutare l’importanza da attribuire ad ogni singolo parametro. Viene effettuata così una procedura di Normalizzazione che consiste nel trasformare i dati rilevati in valori confrontabili (Valore Q). Una volta calcolato l’indice WPR per l’acqua in uscita dall’impianto di depurazione verrà effettuato un confronto con i limiti di legge.

Operatività Target del Sistema WPR: sulla base delle misure on-line dei parametri analitici (di tipo elettrochimico, nefelometrico, ISE, ecc.) disponibili sul mercato a costi sostenibili, il Sistema WPR elabora l’indice bidimensionale  qualità, tracciando il trend su piano XY quotato (v.Fig.). In particolare, l’applicazione di WPR per le acque reflue grezze richiede in generale, l’utilizzo di misure on-line di potenziale redox (ORP), pH, temperatura dell’acqua, torbidità, livello nel collettore e/o portata idraulica), eventualmente (anche se più costosi) misure on-line di ammoniaca e nitrati (sensori ISE):

  • Monitoraggio delle Acque Reflue Grezze (in ingresso all’impianto di depurazione):

    WPR_in = Fuzzy [ORP, pH, T, EC, NTU, LV, Q]

L’applicazione di WPR per le acque reflue depurate richiede in generale, l’utilizzo di misure on-line di potenziale redox (ORP), torbidità, portata idraulica, eventualmente misure on-line di ammoniaca e nitrati (sensori ISE):

  • Monitoraggio delle Acque Reflue Depurate (in uscita dall’impianto di depurazione):

     WPR_out = Fuzzy [ORP, NTU, Q]

Le funzioni operative principali del Sistema WPR sono:

  • restituzione grafica e numerica dei valori degli indici di qualità delle acque;
  • confronto continuo tra gli indici di qualità e i limiti di riferimento;
  • segnalazione stati di pre-allarme (Early Warning) e allarme per superamento continuato dei limiti di riferimento;
  • archiviazione e gestione dei dati storici;
  • guida/Trouble Shooting  sul sistema WPR.

ASWR-Fuzzy-Logic-Water-Quality-Index-and-Importance-of-Water-Quality-Parame.pdf_2189

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Per Info:

SISTEMA SENSORISTICO – Progetto INDUSTRIA 2015 – ENEA Centro Ricerche Casaccia (Roma)

Elenco Componenti della Strumentazione di Misura del Sistema di Monitoraggio in Continuo MSD   

Relazione Allegato: ALL-Sensori

STRUMENTAZIONE DI PROCESSO (Sensori Esterni MSD)

STAZIONE METEO-AMBIENTALE (Sensori Esterni MSD)

    • – Componenti Strumentazione LSI
      • – Misura combinata di Velocità e Direzione del Vento
      • – Termoigrometro
      • – Barometro
      • – Palo Montaggio Sensori + Accessori
      • – Data Logger + Custodia IP65
      • – Accessori Hw/Sw

 STRUMENTAZIONE DI RIFERIMENTO EMISSIONI (Naso Elettronico)

Per INFO:

Modello di Business “fai da te” per Piccole Imprese ed Esercizi Commerciali: un “Modello di Conoscenza” per non commettere errori (1°Parte)

small-biz1Se hai una buona idea di business e vuoi realizzarla, non importa se non sei già un imprenditore da generazioni; non importa se hai perso il lavoro e sei costretto ora ad inventarne uno; non importa se le persone a cui si sei rivolto ti hanno prospettato scenari economico-finanziari scoraggianti e un “Business Plan” da decine di pagine…ciò che è veramente importante che TU sappia veramente quello che fai, PRIMA di farlo!  

Ti serve uno strumento pratico e potente che ti aiuti a valutare in maniera oggettiva la tua idea, come possibile attività imprenditoriale che produca innanzi tutto profitto, nonché ti consenta di simulare le varie configurazioni possibili e per te sostenibili del business a cui stai puntando. Ti voglio regalare quì un pratico Modello Economico di Business (Small-Business PILOT1), che non è il solito “bla, bla, bla… ” che trovi in giro o su Internet, ma uno strumento logico-matematico essenziale, oggettivo e funzionale. Ma Andiamo ai FATTI.

Small-Business PILOT1 (prima parte) Innanzi tutto partiamo dalla tua idea di business: qual’è il problema che aiuti a risolvere al potenziale cliente? Quali sono i fattori distintivi per cui un potenziale cliente dovrebbe scegliere te? Quanto sarebbe disposto a pagare per il tuo prodotto/servizio? Quanto tempo (n. anni) si può stimare che duri il tuo business? Supponiamo per esempio, che ci riferiamo ad un prodotto/servizio che vale unitariamente “x” Euro, indichiamo ad es. : Valore offerto per ogni “pezzo”  Vo = 500 Euro/p.  Bene, per poterlo vendere devi trovare il Mercato (MK) di clienti, segmentando la quota parte che meglio risponde alla tua offerta Vo. Definiamo praticamente quanto vale (n° ordini) MK e chiamiamo:

  • Nca: numero di clienti acquisibili per anno (es.: = 80 clienti/anno in media)
  • Noc: numero di ordini acqusibili per ciascun cliente (es.: = 1,5 ordini/cliente in media)
  • Nab: numero di anni di vita stimabile del business  (es.: 10 anni)

Allore risulta che il tuo mercato, come somma dei possibili ordini per l’intero arco di vita del business vale: MK = Nca x Noc x Nab = 1200 ordini. Moltiplicando MK x Vo = (500 x 1200) = 600.000 Euro tot. (Valore complessivo dei Ricavi R: Fatture Attive), ovvero  R = (MK x Vo)/Nab  (60.000 Euro/anno).

In altri termini, stiamo parlando di un (piccolo) business  ad es. da 600 mila euro di Ricavi in 10 anni. Supponendo che la “cosa” risulti per te interessante, facciamo un passo successivo chiedendoci:

  • Come faccio e quanto mi costa il Prodotto/Servizio Vo offerto?
  • Quanto mi costa sviluppare il mercato MK = Nca x Noc x Nab  ?

Qui entrano in gioco naturalmente:

  • CE: Costi Esterni per anno (Partners Chiave, Magazzino, Canali di Vendita) = Fatture Passive
  • CC: Costi Commerciali per anno (Relazioni con i Clienti, Canali)
  • CL: Costi del Lavoro per anno (Risorse Chiave)
  • CG: Costi Generali di Struttura per anno (affitto, servizi di rete, attrezzature, ecc.)

Considerando che il Valore Aggiunto VA (Euro/anno) realmente generato dal tuo business vale VA = R-CE (ciò significa che un business sostenibile dovrebbe avere CE molto minore di CE), si ha che possiamo scrivere il Modello di Business MB (a lordo di tutti gli oneri fiscali e finanziari) come:

MB (Euro/anno) = VA – (CL – CC – CG)     (Small-Business PILOT1)

In conclusione, per verificare e controllare la validità e sostenibilità della tua idea imprenditoriale devi compiere i seguenti passi:

# VALORE AGGIUNTO OFFERTO:

  1. Valore Vo che si intende offrire;
  2. Valore MK del mercato di riferimento (Segmenti di Clientela);
  3. Flusso dei Ricavi R = MK x Vo;
  4. Costi Esterni CE (Fatture passive da Fornitori, Partners, ecc.);
  5. Valore Aggiunto VA = R-CE

# STRUTTURA DEI COSTI delle Attività Chiave:

  1. Costo del Lavoro CL (Risorse Chiave);
  2. Costi Generali CG di Struttura (affitto, servizi di rete, attrezzature, ecc.);
  3. Costi Commerciali CC (Relazioni con i Clienti, Canali)

# COSTI GENERALI CG (affitto, servizi di rete, attrezzature, ecc.)

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A questo punto, non ti resta che provare a ipotizzare quelli che sono i “numeri” del tuo business e verificare se sono sostenibili, prima che tu scenda in campo…

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P.S.: Se ti interessa approfondire l’argomento Small-Business PILOT1 e/o vuoi ricevere anche un foglio di calcolo (MS-Excel) con gli algoritmi del modello già implementati e funzionanti, allora compila il FORM seguente indicando la tua richiesta e la tua email di invio, grazie. Giovanni Mappa.

Perché e Come Verificare il “Lavoro Competitivo”: alcuni semplici Modelli di Conoscenza a riguardo…

rba1_03_XSChe cosa significa “lavoro competitivo” nello scenario attuale? Crisi a parte, dobbiamo constatare che negli ultimi 20 anni il “ciclo di vita” del lavoro, ovvero l’arco di tempo massimo possibile lavorativo di una persona (fino alla pensione), è andato via via ad allungarsi, anche se in maniera intermittente: dai circa max 30 anni lavorativi che si avevano fino agli anni’90, ai quasi 50 anni attuali.

Caratteristica  conseguente di questa dilatazione della finestra temporale lavorativa (per i più”fortunati”), è quindi la necessità (costrizione/opportunità) di cambiamento di attività lavorativa o di variazione di carriera, più volte nel corso della vita lavorativa, ma anche quella di dover lavorare molto di più anni (v.Fig. seg.)

LavComp10

 Work Life Cycle Scenario

Questa considerazione preliminare, ne nasconde delle altre, molto importanti soprattutto per i giovani (ma non solo) che si preparano al mondo del lavoro (v. professionalità emergenti): qualunque cosa si intenda o si voglia fare come mestiere o professione, si dovrà tener conto che sarà comunque molto difficile trovarlo ed eventualmente, farlo per tutta la vita lavorativa!  Pertanto sarà meglio pianificare e dotarsi degli strumenti decisionali più opportuni per affrontare questa sfida.

Semplici Modelli di Conoscenza (Logico-Matematici) ci aiutano anche in questo caso, a focalizzare l’attenzione sui meccanismi funzionali “oggettivi” che ci consentono di massimizzare i fattori distintivi (Skill) per l’ottenimento di un posto lavoro (dipendente o autonomo) e/o il per suo mantenimento nel tempo, in un mercato sempre più caratterizzato dalla competitività più accesa.

Possibili Modelli di Valutazione del “Lavoro Competitivo” (L.C.) rispetto al proprio mercato di riferimento, nascono dal definire un criterio oggettivo di misurabilità delle prestazioni lavorative.

Dal momento che LC è la forza e il motore delle nuove imprese basate sul capitale intellettuale (Knowledge Intensive), risulta utile, in analogia alle leggi della Fisica, estrapolare e trasporre il concetto di Forza, Potenza ed Energia: ciò ci consentirà di sviluppare un Modello oggettivo di valutazione del valore di quest’ultimo e di stigmatizzare delle Leggi Lavorative Fondamentali, qui di seguito riportate.

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1° Legge (Valore) : L.C. è tale se produce Valore Aggiunto, vera forza trainante dell’impresa

Il concetto di Forza del Lavoro viene trasposto a quello di Valore Aggiunto (forza dell’impresa) che si può esprimere come:

VA = VEp · ∑Fi /∑ci

dove VEp esprime il Valore Economico Prodotto ed è correlato al prezzo pattuito nel contratto fornitore/cliente, ovvero nal ricavo del fornitore:    VEp = Ricavo – Costi esterni

Inoltre, ∑Fi rappresenta la sommatoria delle “funzionalità” da realizzare nel prodotto/servizio fornito e  ∑ci rappresenta la corrispondente sommatoria dei costi unitari di produzione ciascuna funzionalità sviluppata. Pertanto,  ∑Fi /∑ci non è altro che il contenuto della Specifica Funzionale di Contratto (v. Capitolato Tecnico). Dato che sia VEp che ∑ci sono espressi in unità di moneta (€), risulta che VA ha le dimensioni delle funzionalità ∑Fi  fornite.

Esempi:

a) Perdita di VA: nel caso vengano realizzate più funzionalità Fi rispetto a quelle  richieste dal cliente, venendosi comunque a generare dei costi Ci, a parità di VEp da contratto, il valore aggiunto VA prodotto dal Knowledge Worker sarà percepito dalla sua azienda come inferiore a quello previsto, in quanto la stessa azienda ha dovuto sostenere il relativo costo unitario aggiuntivo rispetto alle funzionalità non richieste. Discorso equivalente è quello  vale nel caso che invece di una funzionalità non richiesta, si tratti di un errore di  progettazione di funzionalità (ovvero di interpretazione) che, come tale deve essere corretta o ri-sviluppata del tutto.

b) Svalorizzazione di VA: nel caso  di VEp molto basso (o addirittura nullo), VA diminuisce proporzionalmente e indipendentemente dal fatto che ∑ci possa essere molto alto, ovvero che i costi di produzione sostenuti dall’azienda fornitrice siano stati elevati.

Si può concludere come il valore aggiunto VA prodotto dal L.C. dipenda essenzialmente da 2 fattori:

  • dalle competenze  (Know-How, R&S, Innovazione) necessarie allo sviluppo delle ∑Fi;
  • dalla valorizzazione commerciale VEp operata in fase di offerta e del successivo contratto.

Vedi anche: Modello del “Valore dei Prodotti/Servizi”

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2° Legge (Comunicazione): L.C. è tale se si lavora in maniera produttiva, ovvero se è in grado non solo di “fare”, ma anche di rendere “utilizzabile” il proprio lavoro svolto.

Il concetto di Lavoro (= Forza x spostamento) viene trasposto a quello di Lavoro Produttivo:

Lp = VA · COMe

dove COMe esprime il concetto di “Comunicazione efficace” bidirezionale verso il cliente, ovvero la capacità di “capire e farsi capire” sul prodotto/servizio da fornire (in fase di offerta), nonché di proporre una soluzione efficace la cui conferma derivi dall’effettivo utilizzo da parte del cliente. COMe è il risultato ottenuto dal sapiente mix di utilizzo degli strumenti della comunicazione verbale, scritta e visiva, più opportuni al caso (situazione, cliente), che consentano il pieno trasferimento (tecnologico) del VA al cliente (che lo utilizza di fatto).

Fanno parte di una COMe:

  • la capacità di comprendere il “linguaggio” del cliente e il suo scenario di riferimento;
  • la capacità di dialogare efficacemente con il cliente attraverso la comunicazione aziendale: specifiche tecniche, relazioni, verbali riunioni, email, fax, ecc.
  • la capacità di relazionarsi in maniera “credibile” e “professionale” per riuscire ad avere “il controllo della situazione” con il cliente costantemente, per tutto il tempo necessario allo sviluppo delle funzionalità di prodotto/servizio e, possibilmente, anche oltre.

Esempi:

a) Perdita di Lp: nel caso venga realizzato un VA, ovvero vengano sviluppate le funzionalità richieste con un VEp adeguato, ma si fallisca sul trasferimento al cliente a causa di una COMe inappropriata, si viene a vanificare, in parte o in toto, il lavoro fatto. In altri termini, il valore del lavoro produttivo Lp effettuato equivale a quello corrispondente ad un VA proporzionalmente più basso, che penalizza le competenze L.C., con conseguente perdita di valore di Lp.

b) Inconsistenza di Lp: nel caso in cui sia il valore di VA ad essere basso, mentre il trasferimento COMe si è effettuato con successo, significa che a fronte di una comunicazione bidirezionale efficace è venuto a mancare la concretezza della soluzione sviluppata (v. “venditore di fumo…”). Ciò può accadere quando una valida competenza commerciale non è supportata da un’altrettanto valida competenza tecnico-produttiva.

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3° Legge (Tempestività): la capacità L.C. di “far presto e bene” lo rende più competitivo (potente)

Il concetto di Potenza ( = Lavoro nell’unità di tempo) viene trasposto a quello di Potenza Lavorativa:  

Pl = Lp / t

La potenza lavorativa LC si può esprimere come la capacità di sviluppare un lavoro produttivo nell’unità di tempo t, ovvero in un tempo che deve essere il minimo possibile compatibilmente con i requisiti di VA e COMe di Lp.  Data la necessità di realizzare un lavoro Lp, il K.W. che lo realizza in un tempo più lungo, esprime una potenza lavorativa più bassa, sia che ciò sia avvenuto per mancanza di competenze appropriate, sia per spreco di tempo per qualsivoglia causa.

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4° Legge (Saturazione): ogni L.C. possiede un proprio “Potenziale” che si deve trasformare in energia produttiva, ma come in Formula1, innovazione metodologica/tecnologica e carburante fanno la differenza. 

 Il concetto di Energia viene trasposto a quello di Potenzialità Produttiva espressa tenendo conto di un “fattore di saturazione” della potenzialità lavorativa, il cui valore diminuisce in genere con gli anni di attività lavorativa, nonché di un “fattore di Skill” il cui valore viene ottenuta come media di una pagella (scorecard) attribuita al L.C. rispetto ad una o più di competenze di riferimento e/o ad attitudini comportamentali:

Ep = (1-anni/(k+anni)) ·SKILLm

Dove:

  • anni = anni di attività lavorativa professionale
  • Skillm =    valore medio normalizzato [0÷1] del punteggio assegnato al K.W. nel periodo considerato (ad es. dal Resp. del Personale) rispetto a valutazioni di parametri del tipo: autonomia decisionale, spirito di gruppo, riflessività/concentrazione, attività/produttività, competenza/apprendimento, responsabilità/direzionalità, ecc.
  • K = coefficiente legato al ciclo di vita lavorativo utile

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5° Legge (Qualità): il K.W. esiste se esiste almeno un cliente che lo percepisca e lo apprezzi

Si richiama il Concetto della Qualità ISO9000 e del Sistema di Gestione della Qualità.

Qualità: è l’insieme delle caratteristiche e delle proprietà che conferisce ad un prodotto/servizio la capacità di soddisfare le esigenze espresse o implicite del cliente

Sistema di Gestione Qualità: ha la funzione di garantirsi e garantire al cliente, in maniera preventiva che la qualità dei propri prodotti/servizi:

  • corrisponde ai bisogni del cliente;
  • è ripetibile;
  • è costante;
  • è continuamente migliorata.

Pertanto, tra le leggi lavorative L.C. è possibile definire il seguente parametro di efficienza legato al rispetto dei requisiti della Qualità e al suo Sistema di Gestione e denominato Rendimento in Qualità η:

ηq = (VA · COMe)/ (VA · COMe)max ≥ K cliente

Dove:

  • (VA· COMe)max = valore di riferimento assunto dal migliore “competitor” presente sul mercato nel periodo
  • Kcliente =  valore del livello di qualità attribuibile, in base ad una scala di rif. normalizzato [0÷1], a ciascuna tipologia di cliente classificabile in base alla sua “sensibilità”, piuttosto che al suo livello tecnologico-organizzativo, ecc.

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5° Legge (Coinvolgimento): L.C. massimo si ottiene quando per dare il meglio di se, si è in grado di vivere “normalmente” livelli elevati di coinvolgimento emotivo e di stress  

SkillStress

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In conclusione,  il livello di Lavoro Competitivo è possibile misurarlo attraverso le sopraindicate leggi (Modelli di Conoscenza Logico-Matematica) e, in sintesi, rispetto a:

  1. proprio Potenziale:                                   Ep = (1-anni/(k+anni)) ·SKILLm
  2. ciò che si sa fare:                                       Lp = VA · COMe  ;     Pl = Lp/t
  3. come lo si sa fare:                                      ηq = (VA · COMe)/(VA · COMe)max ≥ K cliente

Per svolgere un lavoro competitivo non è sufficiente essere in grado di produrre Valore (1° Legge) senza capacità di Comunicazione v. 2°Legge): sarebbe molto rischioso; si rischierebbe di fare la fine del genio incompreso! La storia del lavoro è piena di lavoratori altamente qualificati che “stazionano” ad un basso profilo di carriera. Per soddisfare la legge di mercato della domanda/offerta, è necessario produrre valore, ma anche essere in grado di comunicarlo correttamente (al nostro cliente interno o esterno) e tempestivamente (prima che lo facciano altri…). Inoltre, essere un lavoratore competitivo significa fare in fretta e meglio: è necessario controllare il nostro “potenziale” (v. 3°, 4°, 5° e 6° Legge), in relazione alla nostra età/esperienza lavorativa e, più di tutto, la soddisfazione del cliente che è poi, l’obiettivo finale L.C.

Il concetto di Valore ha una moltitudine di significati soggettivi e oggettivi: dipende dall’ambito di riferimento e dall’area di applicazione. In questo contesto, si fa riferimento al ” core” del Valore come la capacità incrementale di soddisfare una domanda / bisogno. Un altro punto di vista in merito al concetto di Valore è rappresentato dalla diversa visione tra consumatore e produttore: lo stesso Valore di prodotto/servizio  viene valutato come profitto, piuttosto che convenienza di mercato (o benefit).

LavComp2

The model of the costs, the price and the value

http://www.ecocostsvalue.com/httpdocs/content/html/3-concept.html

In questo caso:     Valore = Qualità del Prodotto + Qualità del Servizio + Qualità Percepita

Articolo Tratto da:  Interdisciplinary Thinking by Knowledge Synthesis (Giovanni Mappa, 2011)

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Per commenti, chiarimenti e/o informazioni sono a Vs disposizione: