IMPIANTI DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE

Conoscenza e comprensione

Obiettivo dell'insegnamento è fornire agli studenti le conoscenze teoriche e pratiche necessarie per la progettazione e gestione degli impianti di trattamento delle acque destinate al consumo umano.

In particolare, saranno trattati i seguenti SDGs dell'agenda 2030:

Goal 6: Acqua pulita e servizi igienico-sanitari: conseguire l'accesso universale ed equo all'acqua potabile sicura e alla portata di tutti (6.1);  raggiungere un adeguato ed equo accesso ai servizi igienicosanitari e di igiene (6.2); migliorare la qualità dell'acqua riducendo l'inquinamento, eliminando le pratiche di scarico non controllato e riducendo al minimo il rilascio di sostanze chimiche e materiali pericolosi, dimezzare la percentuale di acque reflue non trattate e aumentare sostanzialmente il riciclaggio e il riutilizzo sicuro a livello globale (6.3); proteggere e risanare gli ecosistemi legati all’acqua, comprese le montagne, le foreste, le paludi, i fiumi, le falde acquifere e i laghi (6.6); aumentare considerevolmente l’efficienza nell’utilizzo dell’acqua in ogni settore e garantire approvvigionamenti e forniture sostenibili di acqua potabile, per affrontare la carenza idrica e ridurre in modo sostanzioso il numero di persone che ne subisce le conseguenze (6.4); supportare e rafforzare la partecipazione delle comunità locali nel miglioramento della gestione dell’acqua e degli impianti igienici (6.b);

Goal 13: Lotta contro il cambiamento climatico: rafforzare in tutti i paesi la capacità di ripresa e di adattamento ai rischi legati al clima e ai disastri naturali (13.1);  integrare le misure di cambiamento climatico nelle politiche, strategie e pianificazione nazionali (13.2); Migliorare l’istruzione, la sensibilizzazione e la capacità umana e istituzionale per quanto riguarda la mitigazione del cambiamento climatico, l’adattamento, la riduzione dell’impatto e l’allerta tempestiva (13.3);

Goal 14: Vita sott’acqua: prevenire e ridurre in modo significativo l'inquinamento marino proveniente dalle attività terrestri, compresi i rifiuti marini e l'inquinamento delle acque da parte dei nutrienti (14.1).

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Attraverso lezioni teoriche, esercitazioni guidate, visite tecniche presso impianti reali, analisi di casi studio e approfondimenti sulle più recenti innovazioni tecnologiche, gli studenti acquisiranno la capacità di applicare le conoscenze teoriche e pratiche per la progettazione e gestione di impianti di trattamento delle acque destinate al consumo umano, valutando l'impiego di processi convenzionali e innovativi in funzione degli obiettivi di legge.

Autonomia di giudizio

Gli studenti saranno in grado di individuare e valutare criticamente le diverse soluzioni progettuali e gestionali per il trattamento delle acque destinate al consumo umano.

Abilità comunicative

Al termine del corso, gli studenti saranno in grado di utilizzare correttamente il linguaggio tecnico-scientifico proprio del settore e di descrivere in modo chiaro ed efficace le problematiche legate ai processi di trattamento convenzionali e avanzati per la produzione di acqua potabile. Saranno inoltre in grado di interagire con professionisti del settore, discutendo aspetti relativi alla progettazione, alla gestione e all’ottimizzazione degli impianti.

Capacità di apprendimento

Gli studenti svilupperanno la capacità di aggiornare autonomamente le proprie conoscenze mediante la consultazione della letteratura scientifica, delle fonti normative e delle linee guida nazionali e internazionali, acquisendo gli strumenti necessari per approfondire criticamente gli sviluppi tecnologici più avanzati nel campo del trattamento delle acque destinate al consumo umano.

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  abbiano ottenuto il riconoscimento dello status di studente lavoratore, studente atleta, studente in situazione di vulnerabilità, con disabilità e in stato di detenzione, ai sensi dell'art. 30 del Regolamento didattico di Ateneo, potranno sostenere gli esami negli appelli straordinari riservati agli studenti fuoricorso e usufruiranno di specifiche attività di supporto didattico (videolezioni ove disponibili).

Presentazione del corso. Rischi globali e Agenda 2030. Parametri di qualità acque. Esempi. Normativa acque destinate al consumo umano e acque minerali. Processi chimico-fisici (reazioni chimiche, reattori, separazione e 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.

Disinfezione delle acque destinate al consumo umano. Esercitazione: dimensionamento unità di disinfezione. 

Rimozione di inquinanti specifici (Fe, Mn, Ca, Mg, F, As, V, etc.). Schemi impiantistici di trattamento delle acque destinate al consumo umano. Esempi. Casi studio sui trattamenti delle acque sotterranee etnee. 

Problematiche emergenti. Contaminanti emergenti (CEC). NOM. Corrosione. Ricrescita batterica. 

Controllo dei sottoprodotti di disinfezione (DBPs): casi studio e tecnologie innovative.

Esercitazione: prova intermedia.

Processi a membrana. Dissalazione. Processi di ossidazione avanzata. Esempi impiantistici. 

Caratteristiche reflui. 

Limiti di legge allo scarico. Schemi di depurazione. 

Processi biologici convenzionali. Gestione impianti biologici. Esempi. Esercitazione: dimensionamento impianto di depurazione convenzionale.

Trattamento materiali di risulta. Esercitazione: gestione materiali di risulta dei potabilizzatori e depuratori.

Processi biologici avanzati. 

Adattamento ai cambiamenti climatici ed impianti resilienti. Dissalazione e Riuso delle acque. 

Visita tecnica presso impianto di trattamento acque.

Dispense del corso.

 Potabilizzazione delle acque. Processi e tecnologie. Curato da: Collivignarelli C., Sorlini S. Editore: Flaccovio Dario, 2009.

METCALF & EDDY. Ingegneria delle acque reflue, trattamento e riuso (versione italiana o inglese).

Masotti, Depurazione delle acque, CALDERINI.

Esame finale: discussione orale di Esercitazioni (svolte in larga parte in aula) e di altri argomenti affrontati durante il corso.

È anche prevista una prova in itinere e una finale. 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. Il superamento della prova in itinere e della prova finale permette agli studenti di verbalizzare l’esame senza sostenere l’esame orale. Gli studenti hanno comunque la possibilità di sostenere l'esame orale su tutto il programma anche nel caso in cui avessero una valutazione positiva della prova in itinere o finale.

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

Criteri di dimensionamento dei reattori.

Proccesso di chiariflocculazione.

Processi di ossidazione avanzata.

Dissalazione.

Trattamenti biologici di depurazione dei reflui,

Disinfezione e controllo dei sottoprodotti.