Analysis and optimisation of sampling procedures for odour emissions from passive area sources: report of a case study

Odour nuisance is a recurring problem in this historical period. In addition to the regulation behind this phenomenon, a complex aspect of this issue is the characterisation of odour emissions from passive area sources, such as sewage treatment basins. Historically, various types of devices have been implemented to characterise this kind of sources. The Wind Tunnel (WT) is the instrument used in Italy as outlined in Directorial Decree n. 309 of the 28/06/2023 of the MASE (Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica). This study aims to analyse and optimise a new design of this equipment, evaluating its characteristics and advantages compared both to the Italian WT and a more recent design proposed by the Laboratorio Olfattometrico. Another aspect investigated is the examination of different sampling systems for conveying odour emissions. These systems are connected to the final section of the new WT design, and the purpose of these analyses is to define effective methods for optimal field sampling using the hood. The properties of the new device design, with inlet air system optimised to improve the air distribution in the new WT, are analysed, verifying its homogeneity within the hood, its stability at the outlet and comparing experimental results with data deriving from a theoretical model. Comparing the results obtained through the new device with the literature on the Italian WT and the more recent WT design, it is demonstrated how the new design simultaneously ensures flow homogeneity, verifies the theoretical model and defines an optimal inlet air system compared to the most recent evaluations of the Laboratorio Olfattometrico. Additionally, the aim of this work is to test the portability of equipment on field and to implement optimal sampling systems, topics that are not precisely defined in the literature yet. Firstly, preliminary evaluations are carried out in the laboratory to assess the characteristics of the sampling systems in a controlled environment, and then these are applied on field. Two effective systems for sampling odour emission with the new design WT, i.e. a Nalophan™ tube capable of venting and a Teflon® tube directly connected at the outlet cap, has been found. The results obtained in the laboratory are verified on field, establishing efficient sampling techniques and defining a proper time of sampling with the new equipment of around 3 minutes.

La molestia odorigena è un problema ricorrente in questo periodo storico. Oltre alla regolamentazione alla base di questo fenomeno, un aspetto complesso di questo problema è la caratterizzazione delle emissioni odorigene da fonti passive areali, come i bacini di trattamento delle acque reflue. Storicamente, sono stati implementati vari tipi di dispositivi per caratterizzare questo tipo di fonti. La Wind Tunnel (WT) è lo strumento utilizzato in Italia come previsto dal Decreto Direttoriale n. 309 del 28/06/2023 del MASE (Ministero dell’Ambiente e della Sicurezza Energetica). Questo studio ha l'obiettivo di analizzare e ottimizzare un nuovo design di questa apparecchiatura, valutandone le caratteristiche e i vantaggi, sia rispetto all’Italian WT, che ad un più recente design proposto dal Laboratorio Olfattometrico. Un altro aspetto indagato è l'esame di diversi sistemi di campionamento per il convogliamento delle emissioni odorigene. Questi sistemi sono collegati alla sezione finale della new design WT e lo scopo di queste analisi è quello di definire metodi efficaci per un campionamento ottimale sul campo utilizzando la cappa. Sono state analizzate le proprietà del nuovo design del dispositivo, con un sistema di ingresso dell'aria ottimizzato per migliorare la distribuzione dell'aria della new design WT, verificandone l'omogeneità all'interno della cappa, la stabilità all'uscita e confrontando i risultati sperimentali con i dati derivanti da un modello teorico. Confrontando i risultati ottenuti attraverso il nuovo dispositivo con la letteratura sull’Italian WT e con il design della WT più recente, si dimostra come la nuova apparecchiatura garantisca contemporaneamente l'omogeneità del flusso, verifichi il modello teorico e definisca un sistema ottimale di aria in ingresso rispetto alle più recenti valutazioni del Laboratorio Olfattometrico. Inoltre, lo scopo di questo lavoro è quello di testare la portabilità dell'apparecchiatura sul campo e di implementare sistemi di campionamento ottimali, argomenti che non sono ancora definiti con precisione in letteratura. In primo luogo, sono state effettuate valutazioni preliminari in laboratorio per valutare le caratteristiche dei sistemi di campionamento in un ambiente controllato, per poi applicarli sul campo. Sono stati individuati due sistemi efficaci per il campionamento delle emissioni odorigene con la new design WT, ovvero un tubo in Nalophan™ in grado di sfiatare e un tubo in Teflon® collegato centralmente al tappo di uscita. I risultati ottenuti in laboratorio sono stati verificati sul campo, stabilendo tecniche di campionamento efficienti e definendo un tempo di campionamento adeguato con la nuova attrezzatura di circa 3 minuti.