OBIETTIVI FORMATIVI

Obiettivo del corso è quello di fornire una solida base teorico-pratica per affrontare la risoluzione di problemi di inquinamento industriale e non, nei comparti acqua e aria.

MODALITA' DIDATTICHE

Tradizionale: Lezioni frontali ed esercitazioni.

I materiali didiattici forniti saranno forniti su Aulaweb.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il corso si occupa dei processi di depurazione utilizzati per la rimozione dei principali inquinanti presenti nelle acque (depurazione di tipo fisico, chimico e chimico-fisico e biologico). Trattamento delle acque in funzione della loro destinazione d’uso (civile, industriale ed agricolo) usando sia processi tradizionali che innovativi come quelli a membrana. Particolare attenzione sarà dedicata all’ottimizzazione di processi integrati finalizzati alla gestione della risorsa acqua (recupero e/o riciclo). Descrizione dei cicli di trattamento per la produzione di acqua destinata al consumo umano (potabile e civile). Il corso tratta la determinazione e la valutazione delle grandezze utili per la scelta del processo e il dimensionamento dell’impianto di depurazione per la rimozione dei principali inquinati (trattamenti fisici, biologici, chimici e chimico-fisici). Utilizzo dei processi a membrana nel trattamento delle acque destinate al consumo, ad uso industriale ed agricolo. Studio di un caso pratico di depurazione di acqua di scarico industriale con dimensionamento delle apparecchiature e valutazione dei costi.

Programma dettagliato:

- Richiami di nozioni ed equazioni fondamentali coinvolte nei processi di depurazione (equazioni di stato ideali e reali, velocità di sedimentazione in condizioni laminari e turbolente, legge di Henry, elementi di trasferimento di materia interfase, aspetti cinetici: reattività chimica, fisiadsorbimento e biodepurazione)

- Inquinamento delle acque. Ciclo idrologico e disponibilità, classificazione delle acque, acque sotterranee, acque superficiali, distribuzione. Caratteristiche chimiche e chimico fisico di acque potabili ed industriali. Sorgenti di inquinamento, acque reflue domestiche, caratteristiche acque dei diversi scarichi industriali.

- Interventi depurativi sulle acque: acque inquinate da sostanze organiche, da idrocarburi, da metalli pesanti.

- Trattamento delle acque potabili. Definizione delle caratteristiche delle acque potabili in funzione dell’origine (superficiali, sotterranee) e processi di trattamento in funzione delle caratteristiche: potabilizzazione, coagulazione e flocculazione, sedimentazione, filtrazione, disinfezione e sanitizzazione, trattamenti a membrana.

- Trattamenti acque di scarico civili e industriali. Descrizione dei processi e dei fenomeni coinvolti e dimensionamento. Trattamenti “on-site”, trattamenti centralizzati, trattamenti primari, trattamenti secondari, trattamenti terziari. Operazioni preliminari (omogeneizzazione, equalizzazione). Trattamenti meccanici e fisici (grigliatura, desabbiatura, sedimentazione, flottazione, filtrazione, aerazione)Depurazione biologica: rimozione COD e BOD, filtri percolatori, biodischi, fanghi attivi, stagni biologici, fitodepurazione, nitrificazione, denitrificazione, bioreattori a membrana, avviamento e “troubleshooting” di impianti di depurazione biologica. Trattamenti chimici e chimico-fisici. Neutralizzazione, precipitazione, ossidoriduzione, coagulazione e chiariflocculazione, adsorbimento, scambio ionico, distillazione, estrazione con solventi, elettrolisi dialisi ed elettrodialisi. Trattamenti a membrana: microfiltrazione, ultrafiltrazione, nanofiltrazione, osmosi inversa, disinfezione (UV, clorazione, ozonizzazione, pastorizzazione. Strumentazioni e regolazioni degli impianti di depurazione.Processi integrati: sviluppo ed ottimizzazione.

- Trattamento e smaltimento dei fanghi: ispessimento, disidratazione, digestione aerobica e anaerobica, trattamenti termici dei fanghi.

- Cenni sui con richiami sui processi di trattamento di inquinanti in emissioni aeriformi

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Testi sulla depurazione delle acque consigliati per la consultazione:

- Metcalf & Eddy, Ingegneria delle Acque Reflue - trattamento e riuso, McGraw-Hill, 2005 oppure Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering - Treatment And Reuse. Fourth Edition, McGraw-Hill, 2004

- G. Bianucci, E. Ribaldone Bianucci, Il Trattamento delle Acque Inquinate, Quinta Edizione, Hoepli, Milano, 1998

- G. Bianucci, E. Ribaldone Bianucci, Il Trattamento delle Acque Residue Industriali e Agricole, Hoepli, Milano, 1996

- R. Vismara, Depurazione Biologica, Hoepli, Milano, 1988

- U. Wiesmann, I. S. Choi, E.-M. Dombrowski, Fundamentals of Biological Wastewater Treatment, Wiley-VCH, Weinheim, 2007

- D. L. Russell, Practical Wastewater Treatment, John Wiley & Sons, Hoboken (NJ), 2006

- Libri della serie: Handbook of Environmental Engineering, L. K. Wang, S. Mu-Hao (editori), Springer