IMPIANTI DI TRATTAMENTO SANITARIO-AMBIENTALE

Docenti: 
TUROLLA ANDREA
Crediti: 
6
Anno accademico di offerta: 
2020/2021
Responsabile della didattica: 
TUROLLA ANDREA
Settore scientifico disciplinare: 
INGEGNERIA SANITARIA-AMBIENTALE (ICAR/03)
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

ITALIANO

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. Nella fattispecie, sono oggetto dell’insegnamento impianti finalizzati (i) alla produzione di acqua a scopi di approvvigionamento, (ii) al trattamento e alla gestione di acque di rifiuto, (iii) al trattamento e alla gestione di rifiuti solidi. Inoltre, dove pertinente, l’insegnamento approfondisce gli aspetti connessi al recupero delle risorse, nell’ottica di operare in linea con i principi dell’economia circolare. Obiettivo ultimo è sviluppare le capacità di analisi del problema necessarie alla formulazione di una soluzione di trattamento e gestione, che costituisca parte degli studi di fattibilità, propedeutici ai 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,
- conoscenza dei principi di processo e delle principali soluzioni tecnologiche per le unità di trattamento esaminate,
- conoscenza ed applicazione delle procedure di dimensionamento (nuovi impianti) o di verifica (impianti esistenti),
- capacità di analisi di una problematica allo scopo di proporre soluzioni adeguate alle necessità del caso di studio,
- 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 (i) chimica di base e chimica delle acque, (ii) fenomeni di alterazione ambientale e relativi parametri caratteristici, (iii) reattoristica ambientale, (iv) idraulica. Inoltre, è indispensabile conoscere e saper applicare i concetti di bilancio di massa e di conversione delle unità di misura, di analisi dimensionale anche di relazioni complesse. 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 tre parti successive, rispettivamente dedicate alla produzione di acqua a scopi di approvvigionamento, al trattamento e alla gestione di acque di rifiuto e al trattamento e alla gestione di rifiuti solidi. Nel corso della prima parte, a seguito di un’introduzione generale alle tematiche dell’insegnamento, sono affrontate (i) le fonti di approvvigionamento idrico e loro principali caratteristiche, (ii) le generalità sulle filiere di trattamento e i criteri per la loro definizione e (iii) le principali unità operative con le rispettive alternative tecnologiche disponibili (coagulazione-flocculazione-sedimentazione, filtrazione, adsorbimento su carbone attivo, ossidazione e disinfezione). La seconda parte è condotta in continuità con la prima ed è strutturata secondo tre fasi riguardanti (i) l’origine e la caratterizzazione delle acque di rifiuto, (ii) le generalità sulle filiere di trattamento e i criteri per la loro definizione, (iii) le principali unità operative con le rispettive alternative tecnologiche disponibili (processi biologici per la rimozione di sostanza organica e di nutrienti, disidratazione anaerobica, trattamento dei fanghi). Infine, nel corso della terza parte, il medesimo schema è adattato alla tematica dei rifiuti solidi con le seguenti componenti (i) origine e caratterizzazione dei rifiuti solidi, (ii) generalità sulle filiere di trattamento e gestione, criteri per la loro definizione, (iii) principali unità operative con le rispettive alternative tecnologiche disponibili (compostaggio, incenerimento, discarica controllata).

Bibliografia

Il materiale del corso è reso disponibile progressivamente sulla pagina relativa del portale Elly.

Ulteriori testi di consultazione suggeriti sono (i) Crittenden J.C., Trussell R.R, Hand D.W., Howe K.J., Tchobanoglous G. (2012). Water Treatment: Principles and Design, John Wiley & Sons, ISBN: 9780470405390, (ii) Metcalf & Eddy,AECOM, Tchobanoglous G., Stensel H., Tsuchihashi R., Burton F. (2014). Wastewater Engineering: Treatment and Resource Recovery, McGraw Hill, ISBN: 9780073401188, (iii) Christensen T.H. (2011). Solid Waste Technology & Management, John Wiley & Sons, ISBN: 9781405175173.

Metodi didattici

Il percorso di apprendimento offerto si articola in una serie di lezioni frontali e di esercitazioni. Nel corso delle lezioni sono fornite le conoscenze di base, nonché gli strumenti e le metodologie di analisi. Nel corso delle esercitazioni sono sviluppati esempi applicativi, principalmente finalizzati alla definizione e al dimensionamento di massima delle unità e delle filiere di trattamento. Queste attività potranno richiedere il lavoro autonomo o in gruppo da parte degli studenti. Qualora possibile, 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.