Programmi laurea magistrale

 

70/LM-0051 - IMPIANTI DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE DI RIFIUTO

Anno Accademico ​2018/2019

Docente
ALESSANDRA ​CARUCCI (Tit.)
GIOVANNA SALVATORICA ​CAPPAI
Periodo
Primo Semestre​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale​
Lingua Insegnamento
ITALIANO​



Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[70/86] ​ ​INGEGNERIA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO [86/10 - Ord. 2016] ​ ​TECNICHE E TECNOLOGIE DI RISANAMENTO AMBIENTALE990
Obiettivi

Conoscenze specifiche sulla legislazione in materia di acque. Conoscenza delle caratteristiche dei più avanzati processi di trattamento delle acque reflue e comprensione dei principali aspetti gestionali degli impianti di depurazione.
Capacità di dimensionare un impianto di depurazione di acque reflue urbane.
Capacità di individuare le cause di disfunzioni impiantistiche e di utilizzare modelli e software di simulazione e di dimensionamento del processo. Capacità di caratterizzare reflui e biomasse.
Al termine del corso lo studente avrà acquisito maggiore sensibilità rispetto alle problematiche di salvaguardia della risorsa idrica ed ai rischi delle tecnologie.

Prerequisiti

Per seguire con profitto questo insegnamento è necessario aver sostenuto l’esame di Ingegneria Sanitaria-Ambientale.

Contenuti

Normativa: Richiami alla normativa vigente in materia di tutela delle acque e di Servizio Idrico Integrato (D.Lgs. 152/06, parte terza) (8).
Introduzione alla progettazione di un impianto di depurazione. Caratteristiche qualitative e portate di un liquame urbano (5+2 es.).
Trattamenti preliminari: grigliatura, triturazione e stacciatura. Dissabbiatura e disoleatura. Equalizzazione delle portate (3+4 es.).
Sedimentazione primaria: Tempi di permanenza e carichi idraulici superficiali in condizioni di tempo secco e in tempo di pioggia. Rendimento di sedimentazione. Produzione di fanghi primari (2+1 es.).
Trattamenti biologici per l'ossidazione della sostanza organica: Impianti a fanghi attivi. Concentrazione di biomassa nella vasca a fanghi attivi. Rendimento di rimozione del BOD e carico del fango. Produzione di fango di supero. Dimensionamento di una vasca a fanghi attivi. Consumo di ossigeno. Sistemi di aerazione e loro dimensionamento. (10+2 es.).
Sedimentazione secondaria: Tempi di permanenza e carichi idraulici superficiali in tempo secco e in tempo di pioggia. Rising. Criterio di dimensionamento basato sul flusso solido limite. Concentrazione di biomassa nella sospensione addensata. Sedimentabilità del fango. Portata del fango di ricircolo (2+1 es.).
Rimozione biologica dell'azoto: I processi di nitrificazione e denitrificazione. Frazione di biomassa autotrofa nella vasca a fanghi attivi. Consumo di ossigeno nella nitrificazione. Cinetica di nitrificazione. Dimensionamento della nitrificazione. Tipi di substrato organico usato in denitrificazione e consumo specifico per la riduzione ad azoto gassoso dell'azoto nitrico. Cinetica di denitrificazione. Schemi di processo. Processi biologici alternativi. Reattori SBR (5+2 es.).
Rimozione biologica del fosforo: Fondamenti del processo, schemi di processo; rimozione combinata di azoto e fosforo, cenni ai criteri di dimensionamento (2).
Stabilizzazione biologica dei fanghi: Caratteristiche dei fanghi. Digestione biologica dei fanghi. Produzione di biogas in digestione anaerobica. Ispessimento. Digestione convenzionale monostadio. Digestione monostadio a medio carico. Digestione a due stadi (4+2 es).
Disidratazione del fango: Condizionamento chimico del fango digerito. Letti di essiccamento, filtropresse, nastropresse, centrifughe (2).
Il fenomeno del bulking: Descrizione del problema, identificazione dei microrganismi filamentosi, possibili cause e strategie di intervento; il foaming (3+2 es.).
Modelli di simulazione del processo a fanghi attivi: Concetti generali sulla modellizzazione di un sistema biologico; modello ASCAM (IRSA-CNR); Activated Sludge Model N. 1 (IWA): analisi dettagliata delle componenti previste nel modello, dei processi, delle rispettive cinetiche e dei coefficienti stechiometrici (4).
Metodi di misura delle frazioni di COD del liquame e delle costanti cinetiche: Metodi fisici, chimico-fisici e biologici (4+4 es.).
Sistemi di controllo del processo a fanghi attivi: Concetti generali sul controllo automatico, controllo basato sulla respirometria, sulla misura di pH, potenziale redox e ossigeno disciolto (4).
Processi di trattamento a biomassa adesa: Il biofilm e la sua modellizzazione; vantaggi dei sistemi a biomassa adesa; letti percolatori, biodischi, filtri sommersi, MBBR; criteri di dimensionamento (6).
Bioreattori a membrana (MBR): Parametri, applicazioni, vantaggi e svantaggi (2).
Visita tecnica presso impianto depurazione Tecnocasic (4).

Metodi Didattici

66 ore di lezione frontali, 20 ore di esercitazioni in aula e laboratorio, e 4 ore di visita tecnica.
Le lezioni si svolgono con presentazione di slide e richiami di concetti e approfondimenti alla lavagna; le esercitazioni prevedono il coinvolgimento degli studenti nello svolgimento di esercizi e attività pratiche in laboratorio o al computer.
Alla fine del corso è prevista una visita tecnica presso un impianto di depurazione di reflui urbani e industriali.

Verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova orale sugli argomenti oggetto del corso e sulla esercitazione relativa al dimensionamento di un impianto di depurazione di acque reflue urbane che lo studente dovrà presentare all'atto dell'esame.
Si potrà in tal modo accertare se lo studente abbia compreso gli aspetti caratteristici dei processi analizzati durante il corso, se conosca la legislazione in materia di acque nei suoi vari aspetti e se abbia acquisito la capacità di dimensionare un impianto di depurazione di acque reflue urbane, con le sue diverse sezioni di trattamento.
Un terzo del voto sarà attribuito sulla base del progetto presentato e della sua discussione e due terzi sulla base delle due domande relative alla parte teorica.

Testi

Materiale didattico: dispense distribuite dal docente
Metcalf & Eddy: Ingegneria delle acque reflue: Trattamento e riuso, Mc Graw-Hill, 2006.
Luca Bonomo: Trattamenti delle acque reflue, Mc Graw-Hill, 2008.
Per approfondimenti degli argomenti trattati nel corso, sono inoltre disponibili presso la Biblioteca del Distretto Tecnologico i seguenti testi:
Instrumentation, Control and Automation in Wastewater Systems (2005), G. Olsson, M. Nielsen, Z Yuan, A Lynggaard-Jensen. IWA Publishing, Scientific and Technical Report No. 15.
Activated Sludge Models: ASM1, ASM2, ASM2d and ASM3 (2000), IWA Publishing.
Manual on the Causes and Control of Activated Sludge Bulking, Foaming and other Solids Separation Problems (2003), D Jenkins, MG Richard, GT Daigger. 3rd Edition, IWA Publishing.
Il processo depurativo a letto mobile. Falletti, Andreottola, Canziani, Foladori (2012). Ed. Tecniche nuove.
Innovative Wastewater Treatment & Resource Recovery Technologies: Impacts on Energy, Economy and Environment (2017). Editor(s): Juan M. Lema, Sonia Suarez Martinez. IWA Publishing.

Altre Informazioni

Per le esercitazioni ci si avvale del supporto di ricercatori o dottorandi. Alcuni argomenti potranno essere approfonditi con la lettura di articoli scientifici.
Come supporto allo studio saranno messi a disposizione degli studenti le slide delle lezioni.

credits unica.it | accessibilità Università degli Studi di Cagliari
C.F.: 80019600925 - P.I.: 00443370929
note legali | privacy

Nascondi la toolbar