Applicazione di tecniche statistiche avanzate (design of experiments) allo studio di processi di trattamento delle acque

La progettazione di un adeguato disegno sperimentale è funzionale al raggiungimento dell’obiettivo con un utilizzo efficiente delle risorse. Si vuole qui fornire un’introduzione alle tecniche di disegno fattoriale degli esperimenti (Design of Experiments – DoE), applicabili a vari campi di indagine tecnico-scientifica, al fine di evidenziare come la modalità di raccolta dei dati sia importante per fornire allo sperimentatore una visione completa del processo studiato e allo stesso tempo evitare un inutile dispendio di risorse. Dapprima si riporta una breve descrizione del metodo DoE rispetto al metodo OVAT (One Variable At a Time) convenzionalmente adottato, mettendone in luce i vantaggi nell’impostazione di un disegno sperimentale. Sono quindi riportati due casi di studio in cui la metodologia DoE è stata applicata. In particolare, nel primo caso è stata valutata l’influenza di cinque composti inorganici sul consumo di acido peracetico (PAA), disinfettante sempre più utilizzato negli impianti di acque reflue ma ancora poco studiato. Il secondo caso di studio riguarda l’applicazione del metodo DoE per l’ottimizzazione della dose di H2O2 e radiazione UV al fine di avere adeguate efficienze di decolorazione di reflui misti a forte componente tessile. In entrambi i casi la metodologia DoE è risultata efficace: nel primo caso ha permesso di individuare l’effetto di interazione tra due dei cinque composti indagati, effetto che con il metodo OVAT non sarebbe stato possibile individuare mentre, nel secondo caso, ha mostrato come sia possibile giungere a risultati di ottimizzazione analoghi a quelli ottenuti con il metodo OVAT ma con un decisivo risparmio di risorse.