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    Lucio ZACCARIELLO

    Insegnamento di IMPIANTI DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE

    Corso di laurea in SCIENZE AMBIENTALI

    SSD: ING-IND/25

    CFU: 4,00

    ORE PER UNITÀ DIDATTICA: 32,00

    Periodo di Erogazione: Secondo Semestre

    Italiano

    Lingua di insegnamento

    Italiano

    Contenuti

    I contenuti essenziali del corso riguardano gli argomenti basilari di ingegneria ambientale e sanitaria. In particolare, i principali sono: definizione e classificazione dell’inquinamento idrico; caratterizzazione delle acque reflue; principali tipologie di impianti per la depurazione dei reflui urbani.

    Testi di riferimento

    - De Feo G., De Gisi S., Galasso M. (2012). Acque reflue. Flaccovio Editore.
    - Masotti L. (1996). Depurazione delle acque. Calderoni.

    Obiettivi formativi

    Lo scopo del corso è quello di fornire agli studenti i concetti base necessari alla comprensione del funzionamento e al dimensionamento di base delle principali unità di processo di un impianto di depurazione di reflui di origine urbana.
    Al termine del corso, lo studente avrà acquisito conoscenze teoriche che gli consentiranno di valutare l’efficienza del processo depurativo e, eventualmente, di proporre semplici accorgimenti volti al miglioramento delle prestazioni complessive.

    Prerequisiti

    Conoscenze acquisite dai corsi di Chimica, Fisica, Matematica e Biologia. Lo studente, in particolare, deve avere le conoscenze basilari riguardanti: unità di misura; sistemi di unità di misura; omogeneità dimensionale; calcolo numerico; stechiometria delle reazioni chimiche; velocità di reazione; attività metabolica microbica.

    Metodologie didattiche

    Il corso è articolato in 10 lezioni (per un totale 32 ore di lezioni frontali) svolte dal docente in cui verrà esposta la teoria e verrà applicata mediante la risoluzione di molteplici esercizi e casi studio. Il corso prevede, inoltre, l’applicazione degli argomenti esposti attraverso lo svolgimento di esercitazioni numeriche in aula sotto la supervisione del docente o di un tutor. Sono anche previste esercitazioni di gruppo a casa che saranno poi oggetto di chiarimenti e correzioni da parte del docente negli orari di ricevimento.
    Il corso non prevede la frequenza obbligatoria.

    Metodi di valutazione

    L’esame consiste nel superamento di una prova orale da sostenere alla fine del corso. La prova orale può anche prevede la risoluzione di esercizi relativi alla valutazione dell’efficienza e al dimensionamento di un impianto di depurazione (o di singole unità di processo).
    L'esame mira a valutare la capacità di esposizione e di ragionamento dello studente nonché l'abilità di connessione dei vari argomenti affrontati durante il corso. In particolare, sarà valutata la capacità organizzativa delle conoscenze acquisite relativamente alle problematiche ambientali connesse all’inquinamento idrico, alle caratteristiche di funzionamento e ai principali parametri di processo delle singole unità operative e alla definizione di un appropriato layout di uno specifico impianto di depurazione.

    Altre informazioni

    Lo studente potrà avvalersi del materiale didattico aggiuntivo (slides, dispense, esercizi, ecc.) messo a disposizione sul sito web di Ateneo.
    Il docente è disponibile per ricevimento studenti nei giorni indicati sulla scheda insegnamento e in ulteriori giorni previa richiesta inoltrata via e-mail.

    Programma del corso

    1. Le caratteristiche delle acque reflue
    L’inquinamento idrico: classificazione dell’inquinamento in base all’origine; classificazione dell'inquinamento in funzione degli inquinanti. Caratterizzazione delle acque reflue: caratteristiche fisiche; caratteristiche chimiche; caratteristiche microbiologiche. Definizione delle portate: bacino d’utenza; apporti idraulici e organici per diverse utenze; portate di tempo secco; portata di pioggia; portate di progetto.

    2. Impostazione dello schema di processo
    Tecniche naturali e tecniche impiantistiche. Descrizione di un impianto di depurazione. Criteri generali per la configurazione di un impianto di trattamento di un refluo generico.

    3. Impianti per la depurazione delle acque
    Processi primari, secondari e terziari. Pretrattamenti e processi chimici, fisici e biologici. Processi di trattamento biologico aerobico delle acque reflue: l’impianto a fanghi attivati, le lagune aerate, i letti percolatori, i biodischi. La digestione anaerobica, la nitrificazione/denitrificazione, i trattamenti di purificazione, la rimozione di fosfati.

    English

    Teaching language

    Italian

    Contents

    The essential contents of the course cover the topics related to environmental and sanitary engineering. The essential ones are: definition and classification of water pollutions; wastewater characterization; Natural and conventional wastewater treatment systems.

    Textbook and course materials

    - De Feo G., De Gisi S., Galasso M. (2012). Acque reflue. Flaccovio Editore.
    - Masotti L. (1996). Depurazione delle acque. Calderoni.

    Course objectives

    The course aims to provide the basic concepts necessary to understand the operation and the basic designing of the main process units of a municipal wastewater treatment plant.
    At the end of the course, students will acquire the theoretical information which will allow to evaluate the efficiency of a wastewater treatment process and, possibly, to suggest simple solutions aimed to improve the overall performance of the examined process.

    Prerequisites

    Knowledge acquired during the courses of Chemistry, Physics, Mathematics and Biology. In particular, students must have the basic knowledge concerning: unit of measurement; systems of measurement; dimensional homogeneity; numerical calculation; stoichiometry of chemical reactions; reaction rate; microbial metabolic activity.

    Teaching methods

    The course consists of 10 lessons for a total of 32 hours of lectures in which the theory will be exposed and applied by the resolution of numerous exercises and case studies. The course also includes the application of the given topics by the resolution of numerical classroom exercises under the supervision of the teacher or a tutor. Furthermore, home group exercises will be carried out and will be the object of clarifications and corrections provided by the teacher during office hours.
    The course does not include compulsory attendance.

    Evaluation methods

    The exam consists in passing an oral test to be performed at the end of the course. It can also include the resolution of exercises related to the evaluation of the efficiency and the sizing of a wastewater treatment plant (or of a single process units).
    The exam aims to evaluate the students’ ability to expose and connect the various subjects of the course. In particular, will be evaluated the organizational capacity of the information acquired during the course concerning to environmental issues related to water pollution, operating characteristics and main process parameters of single operating units and definition of an appropriate layout of a specific wastewater treatment plant.

    Other information

    Students can use additional teaching material (slides, lecture notes, exercises, etc.) made available by the teacher on the University website.
    The teacher is available to receive students on the days indicated on the teacher web page and on additional days by request sent via e-mail.

    Course Syllabus

    1. Wastewater characteristics
    Water pollution: classification of water pollutants based on their origin; classification of water pollutants based on contaminant characteristics.
    Wastewater characterization: physical characteristics; chemical characteristics; microbiological characteristics.
    Flow rates definition: catchment area; hydraulic and organic loadings; wet and dry weather flows; wastewater design flow rates.

    2. Wastewater treatment plant layout design
    Natural and conventional wastewater treatment systems. Description of a wastewater treatment plant. General criteria for wastewater treatment process selection.

    3. Wastewater treatment plant
    Primary, secondary, and tertiary wastewater treatment. Pretreatment and physical, chemical and biological wastewater treatment processes. Aerobic biological wastewater treatment process: activated sludge system, aerated lagoons, biodiscs. Anaerobic digestion, nitrification and denitrification, phosphorous removal processes.

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