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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2017/2018
Scuola Scuola di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
Insegnamento 088717 - TRATTAMENTI DELLE ACQUE DI RIFIUTO
Docente Malpei Francesca
Cfu 10.00 Tipo insegnamento Monodisciplinare

Corso di Studi Codice Piano di Studio preventivamente approvato Da (compreso) A (escluso) Insegnamento
Ing - Civ (1 liv.)(ord. 270) - MI (346) INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO*AZZZZ088717 - TRATTAMENTI DELLE ACQUE DI RIFIUTO
Ing - Civ (Mag.)(ord. 270) - MI (440) INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO*AZZZZ088717 - TRATTAMENTI DELLE ACQUE DI RIFIUTO
Ing - Civ (Mag.)(ord. 270) - MI (488) INGEGNERIA CIVILE - CIVIL ENGINEERING*AZZZZ088717 - TRATTAMENTI DELLE ACQUE DI RIFIUTO
Ing - Civ (Mag.)(ord. 270) - MI (489) INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO - ENVIRONMENTAL AND LAND PLANNING ENGINEERING*AZZZZ088717 - TRATTAMENTI DELLE ACQUE DI RIFIUTO

Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

Caratterizzazione delle acque reflue. Caratteri fisici, chimici e biologici. Ciclo del carbonio (BOD, COD) e dell’azoto. Popolazione equivalente. Definizione delle portate di tempo secco e di pioggia. Impostazione generale del ciclo di trattamento per scarichi urbani. LInea acque e linea fanghi. Localizzazione degli impianti: vincoli urbanistici, idraulici ed ambientali.

Stazioni di sollevamento, pompe centrifughe ed altri tipi di pompe. Pretrattamenti: grigliatura, stacciatura, dissabbiatura-disoleatura. Equalizzazione. Separazione a gravità: sedimentazione, coagulazione-flocculazione, flottazione naturale. Sistemi di aerazione: calcolo e verifica della capacità di ossigenazione.

Trattamenti biologici. Principi generali. Crescita batterica, rimozione del substrato,  depurazione aerobica, anossica ed anaerobica. Costanti cinetiche e stechiometriche e loro determinazione sperimentale. 

Dimensionamento dei processi biologici a biomassa sospesa per la rimozione dell'inquinamento organico biodegradabile. Tempo di residenza cellulare, carico del fango e carico volumetrico, calcolo della biomassa, concentrazione di biomassa e portate di ricircolo, caratteristiche di sedimentabilità del fango, produzione di fango di supero, fabbisogno di ossigeno.

Dimensionamento dei processi biologici a biomassa sospesa per la rimozione dell'azoto e del fosoro (cenni). Nitrificazione e denitrificazione con biomasse sospese. Batteri autotrofi, ruolo del tempo di residenza cellulare in nitrificazione. Cinetica della nitrificazione, dimensionamento dei reattori, calcolo dei fabbisogni di ossigeno. Denitrificazione (uso di carbonio interno, esterno ed endogeno); processi di pre-denitrificazione: definizione dei ricircoli di miscela aerata e di fango; processi di post-denitrificazione.

Dimensionamento dei processi biologici a biomassa adesa. Modello teorico ad un solo substrato limitante. Cinetiche di primo ordine e di ordine zero. Conseguenze applicative. Cinetica con due substrati: determinazione del substrato limitante (caso della nitrificazione e della denitrificazione).

Principali conformazioni del processo a fanghi attivi: aerazione estensiva, impianti ad ossigeno puro, impianti a membrana (MBR),  impianti in sequenza di fasi (SBR), impianti pluristadio.

Principali conformazioni del processi a biomassa adesa: percolatori a riempimento sintetico, processo TF/SC e sue varianti, reattori biologici rotanti (RBC), biofiltri sommersi a letto fisso e mobile con e senza contro lavaggio, letti fluidizzati.

Procerssi chimico-fisici di rimozione del fosforo e dell'azoto.  Precipitazione chimica P con processi di pre, post e co-precipitazione. Calcolo dei fabbisogni di reagenti e delle produzioni di fango chimico. Rimozione biologica del fosforo; ruolo e condizioni di crescita dei batteri fosforo-cumulanti. Rendimenti di rimozione conseguibili con le diverse alternative. Criteri di scelta.

Necessità di upgrade della linea acque. I trattamenti di affinamento: filtrazione su sabbia e su tela, adsorbimento su carbone attivo, ozonizzazione. Disinfezione mediante clorazione, uso di PAA, radiazioni UV. Riuso di acque reflue per usi civili, agricoli ed industriali. Requisiti di qualità.

Linea fanghi. Calcolo dei quantitativi di fango. Caratteristiche chimico-fisiche e reologiche dei fanghi. Requisiti ed obiettivi della linea di trattamento e sua impostazione generale.

Dimensionamento dei processi di stabilizzazione biologica del fanghi. Processi aerobici con e senza ispessimento in simultanea; calcolo del volume dei reattori, del fabbisogno di ossigeno e dei quantitativi di fango stabilizzato e di surnatante. Digestione anaerobica mesofila e termnofila. Volume dei digestori, processi monostadio e bistadio; produzione ed uso del biogas. Bilancio di massa di  fanghi e surnatanti e impatti sulla linea acque.

Condizionamento e disidratazione dei fanghi: filtrabilità, comprimibilità, loro determinazione sperimentale. Letti di essiccamento, filtrazione (filtri a vuoto, filtri pressa a camere, filtri pressa a nastro), centrifugazione. Uso agricolo e smaltimento finale dei fanghi.

Trattamenti estensivi. Lagunaggi e Trattamenti di fitodepurazione. Ruolo delle idrofite radicate e galleggianti. Processi a flusso superficiale e sub-superficiale. Sistemi di fitodepurazione integrati. Criteri di scelta e campi di applicazione.

Impianti di depurazione per piccole comunità.

Normativa sugli inquinamenti idrici. Obbiettivi di qualità dei corpi idrici. Limitazioni in zone sensibili. Sostanza pericolose. Limiti allo scarico nell’ambiente ed all’immissione nelle reti fognarie.

IL CORSO PREVEDE ATTIVITA' DI LABORATORIO INFORMATICO E PROGETTUALE


Note Sulla Modalità di valutazione

La valutazione consiste in una prova preliminare di calcolo/dimensionamento (laboratorio/progetto) il cui superamento permette l'accesso all'orale, svolto sui temi trattati a lezione ed esercitazione.


Bibliografia
Risorsa bibliografica facoltativaTchobanoglous, Burton, Stensel, Wastewater Engineering: Treatment and Reuse 4th Ed., Editore: McGraw Hill, ISBN: 978-0070418780
Risorsa bibliografica obbligatoriaLuca Bonomo, Trattamenti delle acque reflue, Editore: McGraw Hill, Anno edizione: 2008, ISBN: 978-88-386-6518-9

Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
52.0
esercitazione
20.0
laboratorio informatico
20.0
laboratorio sperimentale
0.0
progetto
0.0
laboratorio di progetto
20.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
Disponibilità di materiale didattico/slides in lingua inglese
Disponibilità di libri di testo/bibliografia in lingua inglese
Possibilità di sostenere l'esame in lingua inglese

Note Docente
schedaincarico v. 1.6.6 / 1.6.6
Area Servizi ICT
25/07/2021