PROCESSI BIOTECNOLOGICI AMBIENTALI

(complementare)

Il corso tratta gli impianti di trattamento biologico dei reflui inquinanti liquidi (principalmente), solidi e gassosi di origine civile ed industriale, così come la decontaminazione dei suoli.

Lo sviluppo dei singoli argomenti è condotto in modo sistematico partendo dalla caratterizzazione dei flussi, qualitativa e quantitativa, per poi passare agli aspetti legislativi specifici, alle operazioni unitarie e alla gestione dei processi tanto da un punto di vista biotecnologico che ingegneristico. Particolare attenzione verrà dedicata agli aspetti applicativi mediante esercitazioni numeriche e simulazioni dei processi impiantistici per mezzo di opportuni modelli matematici. Il corso rappresenta un naturale proseguimento ed approfondimento applicativo del corso di Impianti Biochimici.

Programma del corso:

1. Trattamento delle acque di scarico:

• Tipologia e flussi delle acque di scarico: definizioni dei termini. Produzione delle acque di scarico. Caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche. Normativa vigente.
• Trattamenti delle acque di scarico. Obiettivi e metodi. Operazioni unitarie nei trattamenti fisici, chimici, biologici e nei trattamenti avanzati.
• Criteri di dimensionamento nella progettazione degli impianti di depurazione. Misurazione dei flussi e del carico di massa sulla progettazione; valutazione e selezione dei flussi; valutazione e selezione dei carichi; scelta dei processo.
• La progettazione nei trattamenti fisici e chimici. Misurazione dei flussi, grigliatura, desabbiatura, equalizzazione, miscelazione, sedimentazione primaria, precipitazione chimica, disinfezione con composti del cloro, post-areazione, controllo degli odori.
• La progettazione nei trattamenti biologici. I processi a fanghi attivi, reattori a massa adesa e sospesa, lagunaggio.
• La progettazione nei trattamenti avanzati. Rimozione biologica dell'azoto; nitrificazione; denitrificazione. Rimozione biologica del fosforo. Rimozione biologica combinata di azoto e fosforo. Rimozione dei nutrienti per via chimico-fisica. Rimozione del fosforo per via chimica.
• Esempio di modello di simulazione nei processi biologici: modello IAWPRC.
• Realizzazioni impiantistiche il processo Phoredox e sue modifiche; il processo UCT e sue modifiche; esempi di realizzazioni impiantistiche.
• La progettazione nella linea fanghi. Caratteristiche e natura dei fanghi; pompaggio, operazioni preliminari, ispessimento, stabilizzazione anaerobica ed aerobica, compostaggio, condizionamento, disinfezione, disidratazione, essiccamento.
• Bilanci di massa.
• Protocolli di gestione negli impianti di trattamento acque.

1. Trattamento dei rifiuti solidi:

• Compostaggio. Reattori a cumulo statico e a rivoltamento, parametri di processo, controllo dell'umidità e della temperatura, bilanci di massa e dimensionamento.
• Digestione anaerobica in reattori controllati. Processo a fase unica ed in fasi separate, reattoristica, bilanci di massa e di energia.

1. Trattamento dei reflui gassosi :

• Cenni di rimozione di inquinanti ed odori mediante biofiltri.

1. Trattamento di suoli contaminati:

• Cenni di decontaminazione dei suoli mediante biotecnologie.

Testi consigliati:

• Metcalf & Eddy, "Wastewater Engineering", McGraw-Hill, Inc. Third Edition, 1991.
• Beccari M, Passino R., Ramadori R. e Vismara R., "Rimozione di azoto e fosforo dai liquami", Ed. Hoepli, 1993.
• Battistoni P., Beccari M., Cecchi F., Majone M., Musacco A., Pavan P. e Traverso P. (a cura di), "Una gestione integrata del ciclo dell'acqua e dei rifiuti", Edizioni Proaqua, Franco Angeli Editore, 1999.
• Vismara R., "Depurazione biologica. Teoria e processi", Ed. Hoepli, 1988.
• Masotti L., "Depurazione delle acque. Tecniche ed impianti per il trattamento delle acque di rifiuto", Ed. Calderini, 1991.