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THE JETSONS’ KITCHEN: UN ECO-DOMESTICO PER L’UP-CYCLING DEI REFLUI DI LAVAGGIO DOMESTICI E LA PRODUZIONE DI VEGETALI A MILLIMETRO ZERO

Il progetto affronta un problema ambientale specifico: il consumo di risorse idriche utilizzate per il funzionamento degli elettrodomestici. Il problema è stato affrontato in modo interdisciplinare e arriva alla progettazione di un eco-domestico in grado di utilizzare i reflui per la produzione di vegetali in un orto verticale integrato nell’ambiente cucina. Il progetto è stato oggetto di un brevetto nazionale (N° 102019000004583, depositato il 27/03/2019)

 Il problema del consumo di risorse idriche viene affrontato (i) selezionando tecnologie di lavaggio innovative al fine di ridurre il consumo di acqua e l’uso di detergenti a basso impatto; (ii) integrando il trattamento dei nutrienti presenti nei reflui con la coltivazione di piante ornamentali/eduli che concludono il processo di filtraggio del refluo e migliorano la qualità dell’aria degli ambienti interni; (iii) sviluppando una nuova tipologia di elettrodomestico, un “eco-domestico” interattivo in grado sia di svolgere le funzioni di lavaggio e produzione di vegetali a mm zero, e sia di incidere sulle abitudini alimentari e la consapevolezza ambientale degli utenti.

 La ricerca si basa su metodologie sperimentali e user centred applicate per la valutazione delle tecnologie e lo sviluppo del prototipo dimostrativo e ha l’obiettivo generale di promuovere nuove tipologie di prodotto in grado di ridurre l’impatto ambientale delle attività domestiche e supportare la modifica in senso ecologico del comportamento degli utenti.

 Per assicurare tutte le competenze necessarie per lo sviluppo di questo progetto abbiamo costituito un gruppo di lavoro composto da ricercatori dei dipartimenti di Design (Fiammetta Costa, Raffaella Mangiarotti e Giorgio Buiatti) e di Ingegneria Civile e ambientale (Manuela Antonelli e Michele Di Mauro) del Politecnico di Milano, del dipartimento di Agraria dell'Università degli studi di Milano (Antonio Ferrante e Giacomo Cocetta), oltre a quelli del dipartimento di Biologia dell'Università di Tor Vergata (L.M., M.C.T. e Roberta Congestri), e abbiamo coinvolto alcune aziende interessate.

 

AA.VV. (2021) - THE JETSONS’ KITCHEN. A ZERO-MILE SYSTEM FOR WASTE WATER RECYCLING AND CULTIVATION. (F. Costa & A. Nebuloni, Eds.). Franco Angeli s.r.l., Milano. ISBN e-book Open Access: 9788835115748 ONLINE

 Congestri R., Savio S., Farrotti S., Amati A., Krasojevic K., Perini N., Costa F., Migliore L. (2020) - DEVELOPPING A MICROBIAL CONSORTIUM FOR REMOVING NUTRIENTS IN DISHWASHER WASTEWATER: TOWARDS A BIOFILTER FOR ITS UP-CYCLING. Water Science & Technology, 82 (6): 1142–1154. DOI: 10.2166/wst.2020.325

Microbial consortia are effective biofilters to treat wastewaters, allowing for resource recovery and water remediation. To reuse and save water in the domestic cycle, we assembled a suspended biofilm, a ‘biofilter’ to treat dishwasher wastewater. Bacterial monocultures of both photo- and heterotrophs were assembled in an increasingly complex fashion to test their nutrient stripping capacity. This ‘biofilter’ is the core of an integrated system (Zero Mile System) devoted to reusing and upcycling of reconditioned wastewater, partly in subsequent dishwasher cycles and partly into a vertical garden for plant food cultivation. The biofilter was assembled based on a strain of the photosynthetic, filamentous cyanobacterium Trichormus variabilis, selected to produce an oxygen evolving scaffold, and three heterotrophic aerobic bacterial isolates coming from the dishwasher wastewater itself: Acinetobacter, Exiguobacterium and Pseudomonas spp. The consortium was constructed starting with 16 isolates tested one-to-one with T. variabilis and then selecting the heterotrophic microbes up to a final one-to-three consortium, which included two dominant and a rare component of the wastewater community. This consortium thrives in the wastewater much better than T. variabilis alone, efficiently stripping N and P in short time, a pivotal step for the reuse and saving of water in household appliances.

 Costa F., Amati A., Antonelli M., Cocetta G., Di Mauro M., Ferrante A., Krasojevic K., Mangiarotti R., Meraviglia M., Nebuloni A., Perego P., Sironi R., Spanu F., Standoli C.E., Vignati G., Volonté P., Ziyaee M. and Migliore L. (2018) - DESIGNING THE FUTURE: AN INTELLIGENT SYSTEM FOR ZERO-MILE FOOD PRODUCTION BY UPCYCLING WASTEWATER. Proceedings, 2(22): 1367 DOI: 10.3390/proceedings2221367

 The project deals with the environmental problem of water consumption. The aim of this work is to experiment the recycling of dishwasher wastewater through its reuse in growing edible vegetables or ornamental plants; this can also accomplish the valorization of nutrients present in the wastewater. This new process allows to ensure washing functions coupled with vegetables production and to affect users’ environmental awareness and habits, following a user-centered system design approach to understand the users and involve them actively in the system development. The presented work is also aimed to experiment a multidisciplinary approach in order to face environmental problems.