Il problema del trattamento delle acque reflue e dei rifiuti è sempre più sentito poiché laddove tali rifiuti non vengano trattati in modo opportuno, il loro accumulo determina condizioni di setticità e rischi per la salute pubblica. Al fine quindi di salvaguardare la salute dell’uomo e proteggere l’ambiente è necessario procedere ad un corretto e rapido convogliamento delle acque reflue e raccolta/abbancamento per frazioni merceologiche simili dei rifiuti per poi procedere con un loro, adeguato, trattamento ed eventuale riutilizzo.

Il corso di Ingegneria Chimica Ambientale vuole portare all’attenzione degli studenti lo studio dei principi teorici di base e delle tecnologie applicabili al trattamento e al riutilizzo delle acque reflue e dei rifiuti solidi urbani. Dopo una breve introduzione sulle caratteristiche inquinanti delle matrici e sul loro impatto a seguito di dispersione diretta nell’ambiente, si analizzeranno i metodi di trattamento che possono essere impiegati per rimuovere o trasformare gli inquinanti presenti nelle matrici di partenza e i metodi di riutilizzo e smaltimento dei residui del trattamento.

A seguito del superamento dell'esame, lo studente

-conosce i principi fondamentale dell'inquinamento delle acque civili e del trattamento dei rifiuti

-conosce il ciclo di depurazione delle acque e il trattamento dei fanghi della corrispondente linea

-conosce i sistemi di trattamento dei rifiuti solidi urbani e capisce l'opportunità dell'utilizzo di tecniche diverse in funzione delle caratteristiche dell'RSU

- risolve problemi numerici di dimensionamento degli impianti.

Il contenuti del corso sono suddivisibili in due principali costituenti:

DEPURAZIONE ACQUE REFLUE

Introduzione al trattamento delle acque reflue: terminologia, caratteristiche delle acque reflue, recupero e riutilizzo delle acque reflue, gestione dei fanghi e dei residui

Costituenti delle acque reflue: caratteristiche chimiche, fisiche e biologiche. Procedure di campionamento ed analisi

Analisi e scelta delle portate di refluo e dei carichi inquinanti: origine rei reflui e delle portate, analisi statistica delle portate, della concentrazione dei costituenti e dei carichi inquinanti

Operazioni unitarie di tipo fisico: grigliatura, riduzione dimensionale, equalizzazione della portata, miscelazione e flocculazione, sedimentazione, flottazione.

Processi chimici unitari: coagulazione, ossidazione chimica, neutralizzazione

Fondamenti dei trattamenti biologici: Trattamenti biologici a biomassa adesa, a biomassa sospesa e combinati. Cinetiche di crescita microbica. Modellizzazione dei processi di ossidazione e nitrificazione

Processi di disinfezione: principalmente con cloro, ozono, UV

Trattamento, riutilizzo e smaltimento fanghi: schemi di processo per il trattamento fanghi, pompaggio fanghi e schiume, operazioni preliminari, ispessimento, digestione/compostaggio.

TRATTAMENTO RIFIUTI SOLIDI URBANI

Introduzione al trattamento dei rifiuti solidi urbani: origine, tipologie e composizione merceologica dei rifiuti. Proprietà fisiche, chimiche e biologiche dei Rifiuti Solidi Urbani.

Unità di separazione, trattamento e trasformazione dei rifiuti solidi: alternative di riutilizzo e riciclaggio dei rifiuti, operazioni unitarie per la separazione e il trattamento dei rifiuti

Tecnologie e processi di separazione dei rifiuti: riduzione dimensionale, separazione dimensionale, gravimetrica, magnetica, addensamento, movimentazione. Progettazione degli impianti di selezione

Tecnologie di conversione termica dei rifiuti: fondamenti dei processi termici, tecnologie per il trattamento termico, gassificazione, pirolisi. Gestione dei residui prodotti dalla combustione.

Tecnologie di conversione biologica e chimica dei rifiuti: principi e fondamenti dei processi biologici, compostaggio aerobico, digestione anaerobica.

Discarica controllata: classificazione delle discariche, considerazione sulla scelta del sito, impermeabilizzazioni costruite, composizione, produzione e controllo del biogas, percolato. Gestione operativa e post operativa.

Sono necessarie conoscenze elementari di Chimica 1 e di Analisi 1.

Organizzazione del corso e modalità di verifica

Il corso è organizzato in lezioni frontali ed esercitazioni,visite a impianti industriali e/o laboratori di ricerca.

Le modalità di verifica consistono in 2 prove scritte per la valutazione della conoscenza dei principi di depurazione acque e di trattamento rifiuti.

Le prove scritte constano nella risoluzione di problemi numerici e nella verifica dei principi fondamentali di teoria.

Gli studenti che non superassero la prima prova sono comunque ammessi alla seconda prova in cui avranno la possibilità di recuperare la prima parte unitamente alla seconda.

La prova orale è facoltativa.