L’insegnamento si rivolge agli studenti della laurea magistrale in “Ingegneria Chimica e dei Processi Sostenibili”, e descrive le principali operazioni fisiche, chimiche e biologiche che possono essere utilizzate per il trattamento di effluenti inquinanti gassosi e liquidi e di rifiuti solidi.
Il programma è sostanzialmente diviso in tre parti nelle quali sono presentati processi, tecnologie ed impianti utilizzati per la riduzione o l’eliminazione del carico inquinante, considerando, ove possibile, gli aspetti legati ai recuperi di materia e di energia e la preferenza per l’utilizzo delle Migliori Tecniche Disponibili (MTD).

Lo studente dovrà acquisire le conoscenze fondamentali di base illustrate durante le lezioni al fine di poter formulare i criteri di scelta fra le varie opzioni possibili di trattamento, tenendo conto anche degli aspetti normativi ed economici, oltre che della politica dell’Unione Europea per la produzione e il consumo sostenibili.

Sono richieste le conoscenze di base, contenute nei programmi di Fisica, Meccanica dei Fluidi, Chimica Generale, Fenomeni di Trasporto.

Introduzione all’insegnamento (3 ore)
Elementi di normativa nazione e dell’Unione Europea.
Concetto di Migliori Tecnologie Disponibili (MTD).

Operazioni, processi e tecnologie per il trattamento di effluenti gassosi (15 ore)
Normativa per effluenti gassosi.
Separazione per gravità, centrifugazione, filtrazione. Separatori elettrostatici.
Utilizzo dell’adsorbimento per la rimozione di Sostanze Organiche Volatili.
Combustione di sostanze organiche volatili contenute in correnti gassose.
Cenni sull’assorbimento di sostanze gassose.

Operazioni, processi e tecnologie per il trattamento di acque di scarico (24 ore)
Normativa per le acque di scarico.
Carico idraulico e carico inquinante, concetto di abitante equivalente, fognature miste e separate.
Caratteristiche dei trattamenti biologici: fattori influenti, parametri, prodotti di reazione.
Impianti per il trattamento di acque di scarico: pre-trattamenti, trattamenti primari, secondari (sistemi a biomassa sospesa e a biomassa adesa, nitrificazione e denitrificazione), terziari, e dei fanghi.
Trattamenti chimico-fisici.
Operazioni di separazione con membrane.

Operazioni, processi e tecnologie per il trattamento di rifiuti solidi e liquidi (18 ore)
Normativa per la gestione e il trattamento dei rifiuti.
Caratteristiche chimico-fisiche dei rifiuti.
Processo di compostaggio.
Incenerimento dei rifiuti solidi: impianti, recuperi energetici, trattamento dei fumi.
Cenni sui trattamenti termici di pirolisi e gassificazione applicati ai rifiuti solidi.
Discariche per rifiuti solidi.
Percolato di discarica: formazione, reti di captazione, trattamento.
Biogas di discarica: processo di formazione, quantità. Tipologie di pozzi, reti di captazione e trasporto. Stima della produzione di biogas, smaltimento finale, recupero energetico.

IIn aula vengono svolti esercizi di calcolo relativi a:
- sedimentazione
- impianti a carboni attivi
- combustione di sostanze organiche volatili
- incenerimento di rifiuti solidi
- compostaggio
- vasche a fanghi attivi
- digestori anaerobici.

Non sono utilizzati testi di riferimento né fornite dispense. Le figure utilizzate durante le lezioni sono reperibili sulla pagina web dell’insegnamento. Le esercitazioni in aula richiedono l’uso di calcolatrici scientifiche.

Testi per approfondimenti:

- R. Bethea, “Air pollution control technology : an engineering analysis point of view”, Reinhold
- D. Cooper, “Air pollution control : a design approach”, Long Grove
- N. De Nevers, “Air pollution control engineering”, McGraw-Hill
- L. Masotti, “Depurazione delle acque: tecniche ed impianti per il trattamento delle acque di rifiuto”, Ed. Calderini
- Metcalf& Eddy Inc., G. Tchobanoglous, F.L. Burton, H.D. Stensel, “Wastewater engineering. Treatment and reuse”, McGraw-Hill
- G.Tchobanoglous, H. Theisen, S. A. Vigil, “Integrated Solid Waste Management: Engineering Principles and Management Issues”, McGraw-Hill
- M. LaGrega, “Hazardous waste management”, McGraw-Hill

La verifica dell’apprendimento e della comprensione dell’insegnamento è basata su un esame orale.