Obiettivi formativi
L’insegnamento è offerto per la libera scelta dello studente con l’obiettivo di completare la formazione nel settore delle risorse idriche, del trattamento e del riuso delle acque reflue. Gli obiettivi specifici sono:
imparare a identificare le sorgenti e valutare i carichi inquinanti delle porinciapli tipologie di attività antropiche;
individuare la tecnica più adatta per il trattamento di una determinata tipologia di scarico;
procedere al dimensionamento di massima di alcune tipologie di impianto;
saper identificare i parametri e apprendere i principali criteri di conduzione degli impianti di trattamento.
Tutti gli obiettivi concorrono alla formazione di competenze e di abilità operative.
Prerequisiti
Conoscenze di base nei settori ecologia, microbiologia, chimica inorganica e organica
Contenuti dell'insegnamento
L'insegnamento è di tipo prevalentemente tecnico ed è articolato in quattro parti.
Nella prima viene presentato un sommario delle principali fonti di approvvigionamento idrico, con riferimento alla disponibilità ed alla qualità della risorsa.
Sono quindi analizzati i problemi derivanti dall'inquinamento e le modalità per valutare i carichi inquinanti. Viene presentato il concetto di abitante equivalente.
Nella seconda parte sono presentate le principali tecniche di depurazione delle acque basate su soluzioni prettamente tecnologiche, con particolare riferimento alla tecnica a fango attivo. Viene anche proposto un primo esercizio di dimensionamento di un impianto. Sono presentati in modo schematico anche altre tipologie di impianti: percolatori, biodischi, reattori batch sequenziali.
Nella terza parte sono presentati i metodi estensivi, con attenzione particolare ai sistemi di fitodepurazione a flusso sub-superficiale.
La quarta parte consiste nella visita a un impianto a fango attivo con denitrificazione e a un sistema di fitodepurazione.
Programma esteso
Qualità delle acque e destinazione d'uso. Standard di riferimento. Principali fonti di approvvigionamento. Metodi per il trattamento delle acque in relazione alla destinazione d'uso.
Acque reflue. Individuazione delle sorgenti e stima dei carichi inquinanti. Attività inquinanti, sorgenti e tipologie di inquinamento con riferimento a sostanza organica, fosforo e azoto. Abitante equivalente. Coefficienti unitari. Calcolo dei carichi potenziali generati, dei carichi generati e sversati e dei carichi reali (cenni). Gli effetti dell’inquinamento sulle acque superficiali e di falda. Il corto circuito del ciclo dell’acqua. Direttive comunitarie, normativa nazionale e regionale (cenni).
Depurazione delle acque con sistemi tecnologici intensivi. Impianto di depurazione a fanghi attivi. Componenti biologiche e funzionamento del reattore biologico. Parametri per la conduzione. Altre tipologie di impianto (cenni): biodischi, letti percolatori e reattori batch sequenziali. Trattamento dei fanghi derivati dalla depurazione biologica. Il riutilizzo dei fanghi di depurazione. Normativa (cenni).
Depurazione con sistemi estensivi. Stagni biologici. Lagunaggio con fitodepurazione. Sistemi di fitodepurazione a flusso sub-superficiale orizzontale e verticale. Componenti biologiche e funzionamento. Dimensionamento. Parametri per la conduzione. Altre applicazioni ecologiche: sfruttamento degli ecosistemi marginali, buffer strips, wetlands, canali di bonifica, cover crops.
Esercitazioni
1) Visita guidata al depuratore Parma Ovest, incontro e discussione con i tecnici che gestiscono l’impianto.
2) Visita guidata all'impianto di fitodepurazione del Caseificio Sociale “S. Vittoria” (Carpaneto, PC). Nel corso della visita sono presentati anche ill processo produttivo e le azioni adottate per il risparmio idrico e la riduzione delle emissioni.
Bibliografia
Le diapositive e una sintesi delle lezioni, e il manuale Berland J.-M., C. Boutin, Molle P., Cooper P., 2001. Processi estensivi di depurazione delle acque reflue. Commissione Europea, Ufficio Internazionale dell’Acqua, Lussemburgo (disponibile in formato elettronico - gratuito) sono scaricabili dal portale ELLY nella sezione "Materiale didattico". http://elly.bioscienze.unipr.it/2016/course/view.php?id=121. Gli approfondimenti possono essere svolti consultando i seguenti volumi disponibili nella biblioteca del Dipartimento di Scienze Chimiche, della Vita e della Sostenibilità Ambientale
- Madoni P., 2005. Depurazione Biologica nei Fanghi Attivi, ENIA, Reggio Emilia.
- Romagnolli F., 2013. Fitodepurazione. Gestione sostenibile delle acque. Dario Flaccovio, Palermo
Metodi didattici
Lezioni frontali del docente nelle quali sono presentati le principali tecniche depurazione delle acque reflue (60% dei crediti).
Visita e attività in due tipologie di impianti (40% dei crediti)
Modalità verifica apprendimento
Alla fine dell’insegnamento lo studente ha acquisito competenze che gli consentono di identificare i principali contaminanti delle acque e di individuare adeguate soluzioni impiantistiche per il trattamento delle acque reflue.
La preparazione è valutata con un questionario scritto composto da 10 domande sui seguenti argomenti (1) qualità delle acque in relazione agli usi previsti, (2) valutazione qualitativa e quantitativa delle emissioni inquinanti di una data attività produttiva, (3) scelta e descrizione di un impianto di trattamento dei reflui di una data attività produttiva, (4) gestione del territorio per prevenire e/o ridurre l'inquinamento delle acque, (5) descrizione di uno dei due impianti di trattamento visitati. Sei domande sono a risposta multipla con punteggio da 1 a 3, e 4 domande sono a risposta aperta con punteggio da 4 a 6. L'esito dell'esame è comunicato direttamente all'interessato e, se accettato, verbalizzato in ESSE3.
Altre informazioni
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Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
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