L'insegnamento si prefigge di fornire agli studenti gli elementi necessari per la scelta e per operare un dimensionamento di massima dei processi e delle tecnologie necessarie per il trattamento degli inquinanti presenti in correnti liquide e gassose e per la gestione dei rifiuti. 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.

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

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) .

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 (0.6 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). Equilibri fisici: la ripartizione dei componenti fra le fasi; distillazione, assorbimento, adsorbimento, estrazione con solventi, scambio ionico. Le operazioni a stadi: calcolo degli stadi con metodo grafico e analitico; cenni sui sistemi di trattamento (1.2 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). 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 (1.2 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 (0.8 cfu): -recupero di materia: processi di liberazione e separazione per il recupero dei rifiuti; -recupero di energia: incenerimento; -inertizzazione; -processi biologici: compostaggio, fermentazione anaerobica

L'insegnamento attiene al perseguimento degli obiettivi dell'ONU per lo Sviluppo Sostenibile n° 6, 9 e 13.

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 circa 20 ore.

Durante l'erogazione 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.

Slides; Esercizi; Esercizi risolti; Strumenti di auto-valutazione;

Modalità di esame: Prova scritta (in aula); Prova orale facoltativa;

Exam: Written test; Optional oral exam;

... 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 4 domande a risposta a risposta multipla (per cui, oltre all'individuazione della risposta corretta, è richiesta la correzione/commento delle risposte errate; sono attribuiti 2 punti per ogni risposta corretta e completa), 3/4 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, unitamente alla data in cui gli studenti possono visionare il compito, chiedere chiarimenti e sostenere una prova orale facoltativa. La prova orale può essere sostenuta anche dagli studenti che hanno conseguito allo scritto una votazione compresa tra 15 e 17/30, al fine di raggiungere la piena sufficienza. La prova orale consiste preliminarmente nella discussione dell’elaborato prodotto all’esame scritto e, in subordine, nella risposta a due domande, che possono riguardare sia gli argomenti trattati nelle lezioni teoriche sia gli esempi di calcolo. L'orale deve essere sostenuto nello stesso appello della prova scritta e comporta un incremento/penalizzazione del voto dello scritto fino a 3 punti.

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.