Stima della densità effettiva del materiale particolato emesso da generatori di calore a biomasse per il riscaldamento domestico

A growing number of people is exposed to submicron particles which are suspended in the air and whose effects on health remain difficult to be evaluated. The effective density is considered a key issue because of its role on the deposit of particulate matter in the human respiratory tract. As the measurement of the effective density is very expensive from a practical point of view, this work is focused on the evaluation of the effective density of the particulate matter released by woodstove for the domestic heating, through the implementation of an algorhytm that allows to obtain the value through the measurements carried out in parallel by two instruments operating with different principles. The first instrument measures particle size in terms of aerodynamic equivalent diameter while the second in terms of electrical mobility equivalent diameter. This evaluation has been carried out for three different tests each of them composed by different combustion batches in a domestic stove feeded with beech and spruce wood during the different combustion phases. The values of effective density vary in a wide range (0,7-1,8 g/cm3) as a proof that many parameters have an influence on the nature and composition of the generated particulate matter.

Un numero crescente di persone è esposto a particelle submicroniche sospese nell'aria, i cui effetti sulla salute rimangono difficili da valutare. La densità effettiva è considerata una caratteristica chiave a causa del suo ruolo nella deposizione di particolato nel tratto respiratorio umano. Dal momento che la misura diretta della densità effettiva risulta onerosa dal punto di vista sperimentale, questo lavoro si focalizza sulla stima della densità effettiva del materiale particolato emesso da generatori di calore a biomasse per il riscaldamento domestico, mediante l’implementazione di un algoritmo che permetta di ricavarne il valore attraverso le misure effettuate in parallelo da due strumenti che operano con principi differenti. Il primo strumento esegue misure in termini di diametro equivalente aerodinamico, mentre il secondo in termini di diametro equivalente di mobilità elettrica. Questa valutazione è stata eseguita per tre differenti prove, ciascuna costituita da diversi cicli di ricariche, effettuate su una stufa domestica alimentata con legna di faggio e abete, nelle diverse fasi del processo di combustione. I valori di densità effettiva stimati variano in un intervallo molto ampio (0,7-1,8 g/cm3), a dimostrazione del fatto che molti parametri influiscono sulla natura e composizione del particolato emesso.