Il Laboratorio di Ingegneria delle Acque include una sezione con modelli di grandi dimensioni, nella quale vengono svolte attività di ricerca riguardanti principalmente le Reti di Distribuzione Idrica e i Sistemi di Drenaggio Urbano, nell'ambito dell'Idraulica e delle Costruzioni Idrauliche, e Trattamenti di Acque Reflue, nell'ambito dell'Ingegneria Sanitaria.
La ricerca sulle reti idriche ha interessato in primo luogo l’analisi probabilistica della richiesta idrica residenziale, in quanto elemento essenziale nelle fasi di progettazione e gestione dei sistemi di approvvigionamento idrico, la cui ottimizzazione per la progettazione e corretta gestione dei sistemi acquedottistici è stata condotta mediante l’applicazione di metodi evolutivi, quali gli algoritmi genetici. Inoltre, studi sulla possibile contaminazione delle acque destinate al consumo umano, oltre che analisi di ricerca perdite sono state effettuate attraverso analisi di laboratorio.
Grande attenzione inoltre si sta ponendo alla distrettualizzazione delle reti idriche, sia al fine di ridurre le perdite idriche presenti in rete, sia per una migliore gestione del sistema idrico magliato.
Le attività di ricerca relative ai sistemi di drenaggio urbano si focalizzano in primo luogo su manufatti di salto quali pozzetti di salto ordinari, pozzetti in cascata, e pozzi a vortice. Tali manufatti, diffusamente presenti nei sistemi fognari a servizio di centri urbani caratterizzati da elevate pendenze dei piani stradali o da significativi dislivelli topografici, propongono rilevanti problematiche di carattere tecnico, che necessitano di un approccio sperimentale. Essi sono da lungo tempo studiati dai ricercatori del LIA, in particolare per quanto concerne gli aspetti della dissipazione energetica e del trascinamento d’aria.
Da lungo tempo le attenzioni dei ricercatori del LIA sono rivolte anche ai flussi multifase (sia flussi acqua-aria che flussi acqua-sedimenti), investigati con l’ausilio di alcune tra le più avanzate tecniche di misura delle grandezze idrodinamiche (PIV, Shadowgraph, altre tecniche basate su elaborazione di immagini).
Per molti anni collocata presso la sede di S. Vittore del Lazio, la sezione “grandi modelli” del LIA sarà a breve nuovamente in piena operatività presso la nuova sede di Località Folcara (LIA2).
I principali ambiti di indagine nell'ambito del trattamento delle acque reflue riguardano le aree urbane e industriali, la digestione anaerobica di fanghi di depurazione e scarti dell’agroindustria e dell’industria alimentare, la produzione di bio-idrogeno, la purificazione di biogas attraverso l’uso di microalghe e il trattamento di suoli contaminati da idrocarburi policiclici aromatici (IPA).
Progetti di ricerca attualmente in corso.
- Rimozione del BOD5 e composti dell’azoto dalle acque reflue in reattore del tipo MBBR;
- Bio-sequestro di CO2 da biogas attraverso l’uso di microalghe;
- Attività sperimentale e modellazione matematica di digestione anaerobica di FORSU e rifiuti lignocellulosici;
- Produzione di bio-idrogeno per mezzo di colture ipertermofile;
- Denitrificazione autotrofa con composti dello zolfo e ferro bivalente;
- Fito-risanamento e bio-stimolazione di suoli contaminati da IPA
Presso la sede LIA2 sono installati dei disoleatori per indagini sperimentali a scala reale. Inoltre, il LIAsAF è dotato di numerose apparecchiature per le analisi qualitative di matrici solidi, liquide e gassose.
