Obiettivi formativi
L’insegnamento ha l’obiettivo di fornire i fondamenti teorici e le conoscenze necessarie alla progettazione e alla gestione di impianti di trattamento sanitario-ambientale. Sono oggetto dell’insegnamento impianti finalizzati (i) alla gestione, al riciclo o allo smaltimento di rifiuti solidi (ii) al trattamento e alla gestione di acque di rifiuto (iii) al trattamento degli effluenti gassosi. Saranno affrontati gli aspetti tecnologici degli trattamenti degli effluenti gassose e particolate degli impianti di incenerimento. Saranno forniti cenni relativi ai trattamenti di potabilizzazione di acqua a scopi di approvvigionamento. Ove pertinente, l’insegnamento approfondisce gli aspetti connessi al recupero delle risorse, alla riduzione dei consumi energetici e delle emissioni di gas climalteranti. Obiettivo ultimo è sviluppare le capacità di analisi dei problema sanitario-ambientali, al fine di proporre soluzioni nei vari livelli della progettazione.
Costituiscono obiettivi formativi specifici di questo insegnamento:
- conoscenza ed applicazione dei criteri generali di impostazione delle filiere di trattamento e gestione dei rifiuti, delle acque reflue e degli effluenti gassosi;
- conoscenza dei principi dei processi e delle principali soluzioni tecnologiche per le unità di trattamento esaminate;
- conoscenza dei criteri di dimensionamento degli impianti;
- capacità di analisi di una problematica legata a rifiuti e alle acque allo scopo di proporre soluzioni adeguate alle necessità del caso di studio;
- capacità di cogliere le connessioni fra le scelte progettuali e il tema delle emissioni dei gas climalteranti.
- capacità di esporre i risultati ottenuti secondo una struttura logica e utilizzando la terminologia tecnica appropriata.
Prerequisiti
Per la migliore comprensione degli argomenti trattati è consigliabile possedere conoscenze di chimica di base e dei fondamenti dell’ingegneria sanitaria ambientale. Inoltre, è indispensabile conoscere e saper applicare i concetti di bilancio di massa, di conversione delle unità di misura e di analisi dimensionale. I concetti attinenti ai temi sopra indicati vengono comunque brevemente richiamati durante lezioni ed esercitazioni, ed il docente è disponibile a fornire supporto specifico per il consolidamento delle conoscenze fondamentali.
Contenuti dell'insegnamento
L’insegnamento di Impianti di Trattamento Sanitario-Ambientale è costituito da due parti principali, rispettivamente dedicate alla gestione e al trattamento dei rifiuti solidi urbani e al trattamento delle acque di rifiuto. Nel corso della prima parte, a seguito di un’introduzione generale alle tematiche dell’insegnamento, sono discusse le diverse opzioni per la gestione dei rifiuti, valutando gli aspetti progettuali degli impianti per il recupero dei materiali , per il compostaggio e la digestione anaerobica della sostanza organica, o per lo smaltimento finale per incenerimento con recupero di energia o con discarica controllata.
Nella seconda parte dopo l’analisi delle caratteristiche delle acque di rifiuto di interesse ai fini dell’impostazione dei trattamenti, sono discussi i criteri per la definizione delle filiere di trattamento, nonché le diverse fasi dei trattamenti, valutando le alternative tecnologiche e i relativi vantaggi e svantaggi.
Programma esteso
• Presentazione del corso e Introduzione
• Il sistema integrato di gestione dei rifiuti; introduzione e caratteristiche dei rifiuti
• Recupero materiali, compostaggio, incenerimento, digestione e smaltimento in discarica.
• Acque reflue: introduzione e caratteristiche. Richiami di reattoristica e cinetica.
• Impostazione degli schemi di trattamento e
• Sollevamenti e pretrattamenti. Trattamenti primari. Processi biologici e fanghi attivi.
• Nitrificazione e denitrificazione.
• MBR e biomassa adesa
• Rimozione fosforo e disinfezione
• Linea fanghi: introduzione e trattamenti meccanici
• Stabilizzazione e essiccamento fanghi
• esercitazione acque: dimensionamento stazione di sollevamento
• esercitazione acque: dimensionamento sistema di areazione + nitro/denitro
• esercitazione acque: dimensionamento sistema di areazione + nitro/denitro
• esercitazione acque: trattamento reflui industriali
• Visita tecnica depuratore Fidenza + depuratore industriale settore alimentare
Bibliografia
Il materiale del corso (file pdf delle slide usate nelle lezioni) sarà reso disponibile con cadenza settimanale sulla pagina del corso sul portale Elly. Le slide sono considerate parte integrante del materiale didattico.
Ulteriore testo di consultazione suggerito (facoltativo) Luca Bonomo, Trattamenti delle acque reflue, Editore: McGraw Hill, Anno edizione: 2008, ISBN: 978-88-386-6518-9
Metodi didattici
Il percorso di apprendimento offerto si articola in una serie di lezioni frontali e di esercitazioni. Nel corso delle lezioni sarà privilegiato il confronto dialogico con l’aula, al fine di meglio valutare criticamente gli strumenti e le metodologie di analisi presentate. Nel corso delle esercitazioni sono sviluppati esempi applicativi, principalmente finalizzati alla definizione e al dimensionamento di massima di alcune unità di trattamento. Sarà organizzata la visita di impianti di trattamento sanitario-ambientale a piena scala, allo scopo di contestualizzare alcuni degli argomenti trattati.
Modalità verifica apprendimento
La verifica dell’apprendimento consiste in una prova scritta e in un colloquio orale. Entrambe le prove sono finalizzata a verificare sia le conoscenze teoriche che le conoscenze applicative. Parte della verifica dell’apprendimento potrà riguardare la discussione di esercitazioni progettuali sviluppate dagli studenti nel corso dell’insegnamento.
Altre informazioni
Obiettivi agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
6- acqua pulita e igiene
11 - città e comunità sostenibili
13- azioni pee il clima
