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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2018/2019
Scuola Scuola di Ingegneria Civile, Ambientale e Territoriale
Insegnamento 091880 - FONDAMENTI DI TECNOLOGIE AMBIENTALI
Docente Ficara Elena
Cfu 8.00 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*AZZZZ098598 - PROVA FINALE (ME1-ICAR/03)
098608 - FONDAMENTI DI TECNOLOGIE AMBIENTALI
051094 - FONDAMENTI DI TECNOLOGIE AMBIENTALI
091880 - FONDAMENTI DI TECNOLOGIE AMBIENTALI
Ing - Civ (Mag.)(ord. 270) - MI (440) INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO*AZZZZ091880 - FONDAMENTI DI TECNOLOGIE AMBIENTALI
Ing - Civ (Mag.)(ord. 270) - MI (489) INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO - ENVIRONMENTAL AND LAND PLANNING ENGINEERING*AZZZZ091880 - FONDAMENTI DI TECNOLOGIE AMBIENTALI

Obiettivi dell'insegnamento

Il corso si propone di fornire gli strumenti necessari per formalizzare, comprendere e prevedere il comportamento di sistemi ambientali e di reattori chimici e biochimici applicati al disinquinamento di matrici ambientali all’interno dei quali procedono sistemi di reazioni anche complessi. A questo scopo, si studiano e descrivono i due aspetti fondamentali: la reattività (il sistema delle reazioni che procedono nel reattore) e la fluidodinamica (da cui dipende il tempo di permanenza, il grado di miscelazione e di omogeneità delle particelle fluide nel reattore)


Risultati di apprendimento attesi

Conoscenze e capacità di comprensione: Lo studente avrà acquisito le competenze tecniche necessarie per impostare le procedure di dimensionamento dei reattori applicati al disinquinamento

Capaci di applicare le conoscenze: Lo studente sarà in grado di applicare tali conoscenze ai casi applicativi rilevanti per l'ingegneria sanitaria che includono le tecnologie di depurazione attraverso processi chimico/fisici (trasferimenti di fase, processi ossidoriduttivi) o biochimici (processi biologici)

Capacità di apprendimento: Lo studente avrà acquisito un approccio metodologico al dimensionamento e gestione dei reattori di disinquinamento che gli permetterà di affrontare le diverse casistiche che verranno via via presentate ed approfondite negli insegnamenti della laura magistrale


Argomenti trattati

1. Principi di termodinamica dei processi chimici, fisici e biochimici

  • Equilibrio dei trasferimenti interfase e delle reazioni.
  • Significato, valutazione ed applicazioni delle costanti di equilibrio. 
  • Termodinamica dei processi biochimici

2. Principi di stechiometria e cinetica dei processi chimici e biochimici e reattori in batch

  • Velocità ordine di reazione. Reazioni di ordine 0, 1, 2. Cinetiche enzimatiche a saturazione, modelli di inibizione. Influenza del pH e della temperatura.
  • Determinazione sperimentale del modello cinetico mediante esperimenti in batch: metodi integrale e differenziale per determinare l'ordine di una reazione.
  • Sistemi di reazioni. Reazioni in serie ed in parallelo. Rappresentazione matriciale di sistemi di complessi. 

3. Reattori in flusso ideali 

  • Definizione ed esempi.
  • Bilancio di massa in condizioni stazionarie.
  • Risposta dinamica per segnali a gradino e ad impulso; combinazione di segnali.
  • Reattori PFR con dispersione assiale. Confronto tra reattori CSRT in serie e PFR con dispersione assiale. 

4. Reattori reali

  • Distribuzione dei tempi di residenza nei reattori reali.
  • Prove sperimentali con traccianti.
  • Dimensionamento nei reattori reali, il metodo della convoluzione. 

5. Reattori per il disinquinamento. 

  • Reattori biologici con o senza sistemi di separazione della biomassa.
  • Reattori per il trasferimento di fase. 

Prerequisiti

Risulta necessaria la conoscenza di Chimica generale e termodinamica, matematica di base ed equazioni differenziali di primo grado

Risulta inoltre utile l'insegnamento di Ingegneria sanitaria


Modalità di valutazione

L'esame consiste in una prova scritta costituita generalmente da 2-3 esercizi (peso sul giudizio finale pari a 2/3) e 2 domande teoriche a risposta aperta (peso pari a 1/3). Lo scritto dura 2 ore. La prova orale è facoltativa.


Bibliografia
Risorsa bibliografica obbligatoriaDispense del corso https://beep.metid.polimi.it
Risorsa bibliografica facoltativaO. Levenspiel, E. Sebastiani, Ingegneria delle reazioni chimiche, Editore: J. Wiley & Sons, USA., Anno edizione: 1978, ISBN: 978-8808-08542-9
Risorsa bibliografica facoltativaJ. Mihelcic, Fundamentals of environmental engineering, Editore: J. Wiley & Sons, USA., Anno edizione: 1999, ISBN: 978-0471243137

Forme didattiche
Tipo Forma Didattica Ore di attività svolte in aula
(hh:mm)
Ore di studio autonome
(hh:mm)
Lezione
52:00
78:00
Esercitazione
28:00
42:00
Laboratorio Informatico
0:00
0:00
Laboratorio Sperimentale
0:00
0:00
Laboratorio Di Progetto
0:00
0:00
Totale 80:00 120:00

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

Note Docente
schedaincarico v. 1.6.2 / 1.6.2
Area Servizi ICT
04/06/2020