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PORTALE DELLA DIDATTICA

Ingegneria sanitaria ambientale

05BIKMO

A.A. 2022/23

Lingua dell'insegnamento

Italiano

Corsi di studio

Corso di Laurea in Ingegneria Per L'Ambiente E Il Territorio - Torino

Mutua

06BIKMO

Organizzazione dell'insegnamento
Didattica Ore
Lezioni 64
Esercitazioni in aula 16
Docenti
Docente Qualifica Settore h.Lez h.Es h.Lab h.Tut Anni incarico
Ruffino Barbara   Professore Associato ICAR/03 50 0 0 0 2
Collaboratori
Espandi

Didattica
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ICAR/03 8 B - Caratterizzanti Ingegneria ambientale e del territorio
Valutazione CPD 2021/22
2022/23
L'insegnamento si prefigge di fornire agli studenti gli elementi necessari per la scelta e la definizione dei processi e delle tecnologie necessarie per il trattamento degli inquinanti presenti in correnti liquide, gassose e nelle matrici solide. Le condizioni di equilibrio fisico e chimico-fisico, l'impiego delle equazioni di bilancio ed i principi di base sui fenomeni di trasporto costituiscono gli elementi attraverso i quali lo studente è posto in grado di definire e sviluppare il progetto di base dei sistemi di disinquinamento.
The aim of the course is to provide to the students the competence necessary for the choice and definition of processes and technologies for the treatment of pollutants presents in liquid and gaseous flows and in solid matrix. At the end of the course the student is able to define and develop a basic project about environmental clean up through the equilibrium condition, both physical and chemical-physical, the definition of balance equations and the basic principles about transport phenomena.
Al termine dell’insegnamento gli studenti saranno in grado di: - utilizzare equilibri termodinamici ed equazioni cinetiche al fine di prevedere l’evoluzione di sistemi di trasferimento tra fasi e/o di reazione chimica - definire le caratteristiche fondamentali delle tecnologie e dei processi impiegati nel trattamento degli effluenti gassosi, delle acque destinate al consumo umano, delle acque reflue e dei rifiuti - confrontare l’adeguatezza / efficienza teorica di filiere di trattamento utilizzate per il trattamento di flussi inquinati - scrivere bilanci di massa ed energia dei processi utilizzati per il trattamento di flussi inquinati - eseguire il dimensionamento di base di apparecchiature utilizzate per il trattamento di flussi inquinanti
The first part of the course focuses on equilibriums (chemical, chemical-physical and physical) useful to the student to the prediction of evolution conditions of transfer systems between phases and/or chemical reactions, from initial conditions of non-equilibrium. The second part of the course shows the technologies used in pollutants treatment, the basic requirements for plants design and choice criteria among different technological options. At the end of the course the students have to be able to set the solution of a problem related to the treatment of pollutants flows, providing the possible options and giving the information necessary to sizing the equipments.
È richiesta la conoscenza degli argomenti trattati negli insegnamenti di analisi I (calcolo differenziale ed integrale, equazioni differenziali del primo e del secondo ordine), fisica I (principi della termodinamica, trasformazioni termodinamiche), chimica (elementi, sostanze, calcoli stechiometrici, equilibri chimici, equilibri di reazione in sistemi omogenei ed eterogenei, equilibri ionici in soluzione) e chimica ambientale (principali specie chimiche di rilevanza ambientale, loro proprietà, loro ruolo in contesto naturale e antropico) .
It requires the knowledge of the topics covered in the course of analysis, physics and basic chemistry.
Unità di misura delle concentrazioni in fase liquida ed in fase gassosa. Cinetiche chimiche, termodinamica ed equilibrio, energia libera di Gibbs. Equilibri chimici in fase gas (1.2 cfu). Equilibri fisici: la ripartizione dei componenti fra le fasi; assorbimento, distillazione, adsorbimento, cristallizzazione, estrazione con solventi, scambio ionico. Le operazioni a stadi: calcolo degli stadi con metodo grafico e analitico; cenni sui sistemi di trattamento (1.5 cfu). Calori di formazione e tonalità termica delle reazioni; combustibili, potere calorifico superiore ed inferiore, aria e fumi stechiometrici, bilancio entalpico, temperatura adiabatica di fiamma, resa (0.3 cfu). Tipologie di reattori chimici ed equazioni. Il trasporto di proprietà: elementi per la definizione dell’equazione di trasporto, con particolare riferimento al trasporto di materia e di calore (0.6 cfu). Caratteristiche inquinanti delle sostanze e degli effluenti: criteri di misura, caratteristiche di pericolo, definizione di sostanza/preparato pericoloso. Componenti di impatto sull'ambiente - effluenti aeriformi, liquidi, solidi: classificazione, modalità di rilascio, effetti; cenni sulla tossicità delle sostanze (0.3 cfu). Effluenti liquidi - trattamento delle acque primarie e delle acque di scarico (3 cfu): - trattamenti primari: equalizzazione, separazione dei solidi grossolani, sedimentazione, flottazione; - trattamenti chimici: coagulazione, ossidazione, riduzione, flocculazione; - trattamenti biologici: fermentazione aerobica, fermentazione anaerobica, sistemi a biomassa sospesa ed adesa; - trattamenti terziari: nitrificazione, denitrificazione, defosfatazione, adsorbimento, disinfezione, filtrazione. - trattamenti su membrana: osmosi inversa, ultrafiltrazione - trattamento dei fanghi: stabilizzazione, digestione, inertizzazione, trattamenti termici. Effluenti aeriformi (0.8 cfu): - rimozione del particolato: cicloni, filtri meccanici, elettrofiltri, torri di lavaggio; - rimozione dei gas: assorbimento, adsorbimento, ossidazione, biofiltrazione; - trattamenti chimici: conversione catalitica, combustione. Effluenti solidi e rifiuti (cenni, 0.3 cfu): - recupero di materia: riciclo materiali, condizionamento, lisciviazione, distillazione; - recupero di energia: incenerimento; - inertizzazione; - processi biologici: compostaggio, fermentazione anaerobica
- Heat of formation and heat of reactions; fuels, calorific value (high and low), stoichiometric air and flue gas, enthalpy balance, adiabatic flame temperature, efficiency . - Chemical equilibrium in gaseous phase. - Physical equilibrium: the components partition between phases; absorption, distillation, adsorption, crystallization, solvent extraction, ion exchange. - Stage operations: stage calculation using graphical and analytical method; notes about treatment systems. - Transport properties: knowledge useful to define the transport equation, in particular referring to both matter and heat transport. - Pollution characteristics of the substances and effluents: measurements criteria, hazardous characteristics, definition of hazardous substance/preparation. - Emission limits and specific emission. - Methods for the determination of principal pollutants. - Environmental impact components¿gaseous, liquid, solid effluents: classification, release conditions, effects, notes about the toxicity of substances. - Elements of Environmental regulation: acceptable conditions for effluents, parameters determination methods, sample representativeness. - Liquid effluents¿waste water treatment: - primary treatment: equalization, coarse solids separation, sedimentation, flotation; - chemical treatment: coagulation, oxidation, reduction, flocculation; - biological treatment: aerobic digestion, anaerobic digestion, suspended and adherent biomass systems; - tertiary treatment: nitrification, denitrification, dephosphatation, adsorption, disinfection, filtration; - membranes, treatment: reverse osmosis, ultrafiltration; - sewage sludge treatment: stabilization, digestion, inertization, heat treatment. - Gaseous effluents: - particulate phase removal: cyclone, mechanical filters, electrostatic filters, scrubbers; - gas removal: absorption, adsorption, oxidation, biofiltration; - chemical treatment: catalytic conversion, combustion. - Solid effluents and waste: - material recovery: materials recycling, condition, leaching, distillation; - energy recovery: thermal treatment; - inertization; - biological process: composting, anaerobic digestion.
L'insegnamento attiene al perseguimento degli obiettivi dell'ONU per lo Sviluppo Sostenibile n° 6, 9 e 13.
The teaching relates to the objectives of the UN for Sustainable Development No. 12, 13 and 15
L’insegnamento prevede lo svolgimento di esercitazioni in aula durante le quali si sviluppano esempi numerici sugli argomenti trattati, con particolare riferimento all’applicazione dei bilanci di materia ed energia, alla combustione, allo sviluppo di progetti di base di sistemi di trattamento di effluenti liquidi ed aeriformi. Le esercitazioni comportano un impegno di 18 -20 ore.
The course includes the development of exercises (on line or, when possible, in person) during which numerical examples about the topics dealt are explained, in particular referring to matter and energy balance, to combustion, to the development of basic project about system treatment of liquid and gaseous effluents. Exercises require of 18-20 hours.
Durante lo sviluppo dell’insegnamento sono messe a disposizione delle slides che, integrate con gli appunti delle lezioni, costituiscono il materiale di supporto per la preparazione dell'esame.
Lecture notes, distributed during the course, and student own notes are the supporting material to take the examination.
Modalità di esame: Prova scritta (in aula);
Exam: Written test;
L’esame è volto ad accertare la conoscenza degli argomenti illustrati nel programma ufficiale dell'insegnamento e la capacità di applicare la teoria ed i relativi metodi di calcolo alla soluzione di esercizi. Le valutazioni sono espresse in trentesimi e l’esame è superato se la votazione riportata è di almeno 18/30. L'esame consiste in una prova scritta di 8 domande a risposta a risposta multipla (1 punto per ogni risposta corretta, 0 punti per ogni risposta non data, -0.25 punti per ogni risposta sbagliata), 2/3 domande a risposta aperta (per un totale di 12 punti) e 2 esercizi (per un totale di 10 punti). Un punto supplementare è riservato alla chiarezza notazionale e al rigore espositivo e permette di ottenere la lode. La prova scritta ha lo scopo di verificare il livello di conoscenza e di comprensione degli argomenti trattati ed ha una durata di 1.5 ore. Durante lo svolgimento dell'esame non è consentito tenere e consultare quaderni, libri, fogli con esercizi, formulari. E’ invece consentito l’utilizzo di calcolatrici scientifiche non programmabili. I risultati dell’esame vengono comunicati sul portale della didattica, insieme alla data in cui gli studenti possono visionare il compito, chiedere chiarimenti e, per coloro che hanno conseguito una valutazione compresa tra 15 e 17/30, sostenere l’orale per il raggiungimento della piena sufficienza. L'orale deve essere sostenuto nello stesso appello della prova scritta.
Gli studenti e le studentesse con disabilità o con Disturbi Specifici di Apprendimento (DSA), oltre alla segnalazione tramite procedura informatizzata, sono invitati a comunicare anche direttamente al/la docente titolare dell'insegnamento, con un preavviso non inferiore ad una settimana dall'avvio della sessione d'esame, gli strumenti compensativi concordati con l'Unità Special Needs, al fine di permettere al/la docente la declinazione più idonea in riferimento alla specifica tipologia di esame.
Exam: Written test;
Learning assessment consists in an oral exam (on line or, when possible, in person), usually organized in three questions. The first two contribute about 75% on the final mark.
In addition to the message sent by the online system, students with disabilities or Specific Learning Disorders (SLD) are invited to directly inform the professor in charge of the course about the special arrangements for the exam that have been agreed with the Special Needs Unit. The professor has to be informed at least one week before the beginning of the examination session in order to provide students with the most suitable arrangements for each specific type of exam.
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