VALORIZZAZIONE ENERGETICA DEI RIFIUTI, EMISSIONI IN ATMOSFERA E AUTORIZZAZIONI AMBIENTALI

Conoscenza e comprensione

Obiettivo dell'insegnamento è fornire agli studenti le conoscenze teoriche e pratiche dei processi e delle tecnologie per la produzione di energia dai rifiuti (biofuel, biogas, biometano, idrogeno, etc.). Emissioni gassose e tecnologie di trattamento. Cattura, utilizzo e stoccaggio della CO2. Valutazioni e autorizzazioni ambientali (VIA, AIA, AUA, etc.).

In particolare, saranno trattati i seguenti (Sustainable Development Goals, SDGs) dell'agenda 2030:

Goal 7:  Energia pulita e accessibile: aumentare notevolmente la quota di energie rinnovabili nel mix energetico globale (7.2); rafforzare la cooperazione internazionale per facilitare l'accesso alla tecnologia e alla ricerca di energia pulita  e promuovere gli investimenti nelle infrastrutture energetiche e nelle tecnologie per l’energia pulita (7.a); espandere l'infrastruttura e aggiornare la tecnologia per la fornitura di servizi energetici moderni e sostenibili per tutti i paesi in via di sviluppo, in particolare per i paesi meno sviluppati, i piccoli Stati insulari, e per i paesi in via di sviluppo senza sbocco sul mare, in accordo con i loro rispettivi programmi di sostegno (7.b);

Goal 11: Città e comunità sostenibili: ridurre l'impatto ambientale delle città riguardo alla qualità dell'aria e alla gestione dei rifiuti (11.6), aumentare notevolmente il numero di città e di insediamenti umani che adottino e attuino politiche e piani integrati verso l'inclusione, l'efficienza delle risorse, la mitigazione e l'adattamento ai cambiamenti climatici (11.b); 

Goal 12: Consumo e produzione responsabili: raggiungere la gestione sostenibile e l'uso efficiente delle risorse naturali (12.2); ottenere la gestione ecocompatibile di sostanze chimiche e di tutti i rifiuti in tutto il loro ciclo di vita, in accordo con i quadri internazionali concordati, e ridurre significativamente il loro rilascio in aria, acqua e suolo, al fine di minimizzare i loro effetti negativi sulla salute umana e l'ambiente (12.4); incoraggiare le imprese, soprattutto le aziende di grandi dimensioni e transnazionali, ad adottare pratiche sostenibili e integrare le informazioni sulla sostenibilità nelle loro relazioni periodiche (12.6); 

Goal 13: Lotta contro il cambiamento climatico: Rafforzare la resilienza e la capacità di adattamento ai rischi legati al clima e ai disastri naturali in tutti i paesi (13.1); Integrare nelle politiche, nelle strategie e nei piani nazionali le misure di contrasto ai cambiamenti climatici (13.2);

Goal 15: Vita sulla Terra: garantire la conservazione, il ripristino e l'uso sostenibile degli ecosistemi di acqua dolce terrestri e nell’entroterra e dei loro servizi, in particolare le foreste, le zone umide, le montagne e le zone aride, in linea con gli obblighi derivanti dagli accordi internazionali (15.1); promuovere la condivisione giusta ed equa dei benefici derivanti dall'utilizzo delle risorse genetiche e promuovere l'accesso adeguato a tali risorse, come concordato a livello internazionale (15.6).

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Al termine del percorso, gli studenti avranno acquisito le conoscenze teoriche e tecnico-pratiche necessarie per potere affrontare in ambito professionale i temi affrontati e, ove necessario, approfondirli.

Autonomia di giudizio

Le nozioni acquisite e le diverse esperienze fatte anche attraverso la discussione di casi studio e project work permetteranno ai discenti di acquisire i necessari strumenti critici e una importante autonomia di giudizio circa l’individuazione delle migliori soluzioni richieste dal problema da affrontare.

Abilità comunicative

Gli studenti saranno in grado di utilizzare il linguaggio tecnico proprio delle discipline affrontate e comunicare in modo chiaro ed efficace problematiche e relative soluzioni, ovvero relazionare con maggiore sicurezza in pubblico.

Capacità di apprendimento

Gli studenti svilupperanno la capacità di aggiornare autonomamente le proprie conoscenze attraverso la consultazione di fonti tecnico-scientifiche, normative e linee guida di settore.

Lezioni frontali. Discussione sui contenuti della lezione frontale. Esercitazioni in aula.

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).

Valorizzazione energetica dei rifiuti (prof. Paolo Roccaro). Introduzione. Processi e tecnologie per la produzione di energia dai rifiuti (energia elettrica e termica, biofuel, biogas, biometano, idrogeno, etc.). Casi studio. Digestione anaerobica e produzione di biogas e biometano dai rifiuti. Casi studio. Dimensionamento impianti di produzione del biogas e del biometano. Produzione di biofuel (biodiesel, bioetanolo, etc.), idrogeno (verde, blue, grigio, viola) e e-fuel. Casi studio. Trattamenti termici dei rifiuti. Casi studio. Caratteristiche dei rifiuti da inviare a termovalorizzazione (norme tecniche). Combustione, pirolisi e gassificazione. Casi studio. Recupero di energia termica e cinetica. Dimensionamento termovalorizzatori. Casi studio. Visite tecniche presso impianti di valorizzazione dei rifiuti.

Emissioni in atmosfera e trattamento degli effluenti gassosi (prof. Pietro Paolo Falciglia). Inquinamento atmosferico. Emissioni ed immissioni. Normativa vigente. Trattamento degli effluenti gassosi. Abbattimento e controllo del particolato (reattori di sedimentazione, cicloni, precipitatori elettrostatici, venturi scrubbers, filtri a maniche). Casi studio. Abbattimento macroinquinanti gassosi (assorbimento, ossidazione, riduzione, adsorbimento, sistemi a secco). Controllo e abbattimento delle emissioni odorigene (biofiltri e scrubbers). Emissioni gas clima-alteranti (GHG). Riduzione GHG. Cattura e stoccaggio CO2. Sistemi al servizio degli impianti industriali e sistemi naturali (ciclo Carbonio). Casi studio. Esercitazione: dimensionamento unità di trattamento degli effluenti gassosi. Esercitazione: dimensionamento unità di trattamento degli effluenti gassosi. Visita tecnica presso impianti di trattamento/monitoraggio degli inquinanti in atmosfera.

Autorizzazioni ambientali (prof. Federico Vagliasindi). Normativa vigente su valutazioni ambientali e impatto ambientale. Principio Do No Significant Harm (DNSH). Casi studio. Procedure di valutazione ambientale. ISO 14.001, EMAS, Ecolabel. Danno ambientale. Disastro ambientale. Casi studio, Esempi. Valutazione di impatto ambientale (VIA). Tecniche di individuazione degli impatti. Casi studio, Esempi. Metodologie di valutazione degli impatti. Casi studio, Esempi. Valutazione di incidenza (VI), Valutazione ambientale strategica (VAS). Casi studio, Esempi. Autorizzazione integrata ambientale (AIA). Casi studio, Esempi. Autorizzazione unica ambientale (AUA), Valutazione di Impatto sulla Salute (VIS), Procedimento unico ambientale (PUA). Casi studio, Esempi. Casi studio, Esempi, Visite tecniche.

De Feo, De Gisi, Galasso. Rifiuti solidi. Progettazione e gestione di impianti per il trattamento e lo smaltimento. Flaccovio Ed.

AIR POLLUTION CONTROL EQUIPMENT CALCULATIONS. 2008 by John Wiley & Sons, Inc.

Orale.

Sono anche previste due prove in itinere. La prima su valorizzazione energetica dei rifiuti. La seconda su emissioni in atmosfera. Il superamento di una o entrambe le prove in itinere permette agli studenti di svolgere l'esame orale 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.

• Valorizzazione energetica dei rifiuti (produzione di energia elettrica e termica, biofuel, biogas, biometano, idrogeno, etc.)
• Digestione anaerobica.
• Termovalorizzazione.
• Descrivere caratteristiche e proprietà dei contaminanti presenti nelle emissioni gassose.
  
• Illustrare processi e tecnologie per l’abbattimento ed il controllo del particolato solido.
• Illustrare processi e tecnologie per l’abbattimento ed il controllo dei macroinquinanti gassosi.
• Descrivere i principali sistemi per il controllo e abbattimento delle emissioni odorigene.
• Discutere sulle emissioni di gas clima-alteranti e sulle soluzioni per la loro riduzione.
• Illustrare processi e tecnologie per lo stoccaggio della CO2.
• Illustrare una linea completa per il trattamento di emissioni gassose specifiche.
• Normativa vigente su valutazioni ambientali e impatto ambientale. 
• Danno ambientale e disastro ambientale. 
• Valutazione di impatto ambientale (VIA). 
• Autorizzazione integrata ambientale (AIA) e autorizzazione unica ambientale (AUA).
• Procedimento unico ambientale (PUA).