IMPIANTI DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE

Anno accademico 2021/2022 - 1° anno - Curriculum Ingegneria delle acque
Docente: Paolo ROCCARO
Crediti: 6
SSD: ICAR/03 - INGEGNERIA SANITARIA-AMBIENTALE
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 88 di studio individuale, 25 di lezione frontale, 37 di esercitazione
Semestre:

Obiettivi formativi

Fornire conoscenze delle nozioni teoriche e pratiche necessarie per la progettazione e gestione degli impianti di trattamento e riuso delle acque.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali. Discussione sui contenuti della lezione frontale. Esercitazioni in aula sul dimensionamento di reattori per il trattamento delle acque con l'ausilio di strumenti informatici.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Gli studenti che, a seguito della presentazione dell’apposita documentazione (D.R. n. 1598 del 2/5/2018), abbiano ottenuto il riconoscimento dello status di studente lavoratore, studente atleta, studente in situazione di difficoltà e studente con disabilità, qualora si trovassero nell’impossibilità di svolgere l’esercitazione in gruppo con altri allievi del corso, svolgeranno un’esercitazione personalizzata le cui modalità verranno concordate con il docente.


Prerequisiti richiesti

Nessun prerequisito obbligatorio. Tuttavia è utile aver seguito l'insegnamento di Ingegneria Sanitaria Ambientale.


Frequenza lezioni

La frequenza alle lezioni è fortemente consigliata in quanto coerente con il modello formativo proposto che mira a favorire l'apprendimento graduale, la partecipazione attiva dello studente in classe, il dialogo fra docente e studenti.


Contenuti del corso

Presentazione del corso. Parametri di qualità acque: chimico-fisiche e microbiologiche. Esempi. Normativa acque destinate al consumo umano e acque minerali.

Processi chimico-fisici (reazioni chimiche, reattori, trasferimento di massa).

Sedimentazione. Filtrazione. Chiariflocculazione.

Esercitazione: dimensionamento unità chimico-fisiche di potabilizzazione.

Adsorbimento. Aerazione e strippaggio. Ossido-riduzione.

Esercitazione: dimensionamento unità chimico-fisiche di potabilizzazione.

Processi biologici convenzionali. Esercitazione.

Disinfezione delle acque destinate al consumo umano.

Esercitazione: dimensionamento unità di disinfezione.

Schemi impiantistici di trattamento delle acque destinate al consumo umano.

Rimozione di inquinanti specifici (Fe, Mn, Ca, Mg, F, As, V, etc.).

Esercitazione con prova intermedia.

Casi studio sui trattamenti delle acque sotterranee etnee

Problematiche emergenti. NOM. Corrosione. Ricrescita batterica. Fouling.

Controllo dei sottoprodotti di disinfezione (DBPs).

Casi studio e tecnologie innovative per il controllo dei DBPs.

Processi avanzati a membrana e dissalazione (termica e ad osmosi inversa).

Processi di ossidazione avanzata e processi biologici avanzati. Esempi impiantistici.

Trattamento materiali di risulta. Esempi impiantistici.

Esercitazione: gestione residui dei trattamento.

Adattamento ai cambiamenti climatici e impianti resilienti. Casi studio.

Riuso delle acque. Schemi e processi per il riuso potabile diretto ed indiretto. Esempi impiantistici.

Problematiche, fattibilità/sostenibilità e prospettive future del riuso delle acque.

I contaminanti emergenti (CEC) nelle acque potabili. Rimozione e modellazione dei CEC. Controllo di processo e monitoraggio dei CEC.

Casi studio e ricerche in corso su PFAS ed altri CEC nelle acque potabili.


Testi di riferimento

  1. Dispense del docente.
  2. MWH's Water Treatment: Principles and Design, 3rd Edition.
  3. Potabilizzazione delle acque. Processi e tecnologie. Curato da: Collivignarelli C., Sorlini S. Editore: Flaccovio Dario, 2009.


Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Presentazione del corso. Parametri di qualità acque: chimico-fisiche e microbiologiche. Esempi. Normativa acque destinate al consumo umano e acque minerali. Processi chimico-fisici (reazioni chimiche, reattori, trasferimento di massa). Sedimentazione. Filtrazione. Chiariflocculazione. Esercitazione: dimensionamento unità chimico-fisiche di potabilizzazione.Dispense del docente. MWH's Water Treatment: Principles and Design, 3rd Edition. 
2Adsorbimento. Aerazione e strippaggio. Ossido-riduzione. Esercitazione: dimensionamento unità chimico-fisiche di potabilizzazione. Processi biologici convenzionali. Esercitazione. Disinfezione delle acque destinate al consumo umano. Esercitazione: dimensionamento unità di disinfezione. Schemi impiantistici di trattamento delle acque destinate al consumo umano. Dispense del docente. MWH's Water Treatment: Principles and Design, 3rd Edition 
3Rimozione di inquinanti specifici (Fe, Mn, Ca, Mg, F, As, V, etc.). Esercitazione con prova intermedia. Casi studio sui trattamenti delle acque sotterranee etnee Problematiche emergenti. NOM. Corrosione. Ricrescita batterica. Fouling. Controllo dei sottoprodotti di disinfezione (DBPs). Casi studio e tecnologie innovative per il controllo dei DBPs. Processi avanzati a membrana e dissalazione (termica e ad osmosi inversa).Dispense del docente. MWH's Water Treatment: Principles and Design, 3rd Edition. Potabilizzazione delle acque. Processi e tecnologie. Curato da: Collivignarelli C., Sorlini S. Editore: Flaccovio Dario, 2009. 
4Processi di ossidazione avanzata e processi biologici avanzati. Esempi impiantistici. Trattamento materiali di risulta. Esempi impiantistici. Esercitazione: gestione residui dei trattamento.Dispense del docente. MWH's Water Treatment: Principles and Design, 3rd Edition 
5Adattamento ai cambiamenti climatici e impianti resilienti. Casi studio. Riuso delle acque. Schemi e processi per il riuso potabile diretto ed indiretto. Esempi impiantistici. Problematiche, fattibilità/sostenibilità e prospettive future del riuso delle acque. I contaminanti emergenti (CEC) nelle acque potabili. Rimozione e modellazione dei CEC. Controllo di processo e monitoraggio dei CEC. Casi studio e ricerche in corso su PFAS ed altri CEC nelle acque potabili.Dispense del docente.  

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Esame finale: discussione orale di Esercitazioni/Progetto e di altri argomenti affrontati durante il corso (l’elaborato di progetto (formati Word ed Excel) dovrà essere inviato al docente una settimana prima dell’esame).

È anche prevista una prova in itinere. Il superamento della prova in itinere permette agli studenti di svolgere l'esame orale di cui sopra escludendo gli argomenti per i quali hanno già avuto una valutazione positiva che concorrerà al voto finale. Gli studenti hanno comunque la possibilità di sostenere l'esame su tutto il programma anche nel caso in cui avessero una valutazione positiva della prova in itinere.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.


Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Criteri di dimensionamento dei reattori.

Proccesso di chiariflocculazione.

Processi di ossidazione avanzata.

Dissalazione.

Disinfezione e controllo dei sottoprodotti.

Riuso potabile.

Contaminanti emergenti.