Impianti di trattamento delle acque

Università degli Studi di Catania-­‐ Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Civile delle Acque e dei Trasporti (LM-­‐23) (Curriculum: Ingegneria delle acque) Anno Accademico 2013 -­‐ 2014 INSEGNAMENTO DI IMPIANTI DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE Docente del corso: Prof. Paolo Roccaro Stanza N° 7 – Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Sezione: Ingegneria idraulica e sanitaria-­‐ambientale Tel. 095738-­‐2716, e-­‐mail: [email protected] OBIETTIVI DEL CORSO Il corso ha la finalità di fornire conoscenze delle nozioni teoriche e pratiche necessarie per la progettazione e gestione degli impianti di trattamento e riuso delle acque. ANNO E PERIODO Primo anno (secondo periodo) NUMERO DI CFU 6 PROPEDEUTICITÀ -­‐ TESTI DI RIFERIMENTO 1. Ingegneria delle acque reflue, trattamento e riuso, METCALF & EDDY (versione italiana o inglese). 2. L. Masotti, Depurazione delle acque, CALDERINI, Bologna 2012. 3. d’Antonio G. Ingegneria Sanitaria Ambientale, Esercizi e commento di esempi numerici, HOEPLI.
4. Potabilizzazione delle acque. Processi e tecnologie. Curato da: Collivignarelli C., Sorlini S. Editore: Flaccovio Dario, 2009. MATERIALE DIDATTICO
Copie dei lucidi mostrati a lezione vengono inviate agli allievi tramite email. ESERCITAZIONE
Il programma prevede lo svolgimento di esercitazioni per l’applicazione pratica dei concetti teorici illustrati. Prove d’esame Prova orale previa consegna delle esercitazioni svolte. Modalità di iscrizione ad un appello d’esame La prenotazione per un appello d’esame è obbligatoria e deve essere fatta esclusivamente via internet attraverso il portale studenti entro il periodo previsto. ESAMI DI PROFITTO
PROGRAMMA DELL’INSEGNAMENTO 1. IMPIANTI DI TRATTAMENTO CONVENZIONALI DELLE ACQUE REFLUE Normativa sulla disciplina degli scarichi. Caratterizzazione avanzata delle acque reflue. Frazionamento del COD e dell’azoto. Schemi di trattamento. Trattamenti preliminari: grigliatura, dissabbiatura, equalizzazione, stazione ricezione bottini. Esercitazione: caratteristiche acque reflue e scelta degli schemi di trattamento. Trattamenti primari acque reflue. Sedimentazione primaria. Esercitazione: Materiale didattico fornito dal docente e Testi 1, 2, 3 C.L. Magistrale in Ing. Civile delle Acque e dei Trasporti (LM-­‐23) Impianti di trattamento delle acque dimensionamento trattamenti preliminari e primari. Trattamenti secondari delle acque reflue. Biomasse sospese. Sistemi a fanghi attivi: schema convenzionale, flusso a pistone, aerazione estesa, contatto e stabilizzazione. Metabolismo microbico. Modello di Monod. Modello di Michaelis Menten. Sistemi di aerazione. Sistemi di ricircolo dei fanghi. Parametri caratteristici dei processi a fanghi attivi. Problemi di gestione delle unità a fanghi attivi. Indice volumetrico del fango. Esercitazione: dimensionamento unità biologiche a fanghi attivi. Biomasse adese. Letti percolatori e dischi biologici. Parametri di progetto e verifica. Caratteristiche costruttive. Problemi di gestione delle unità a biomasse adese. Esercitazione: dimensionamento unità biologiche a biomasse adese. Sedimentazione secondaria e parametri di progetto. Clorazione. Esercitazione: dimensionamento sedimentari secondari e unità di clorazione. 2. TRATTAMENTO DEI MATERIALI DI RISULTA Grigliato. Dissabbiato. Olii e grassi. Caratteristiche costruttive e parametri caratteristici delle unità di trattamento dei fanghi di supero. Ispessimento. Digestione aerobica. Digestiona anaerobica e recupero energetico. Post-­‐
ispessimento. Condizionamento. Disidratazione meccanica: nastro-­‐presse, centrifughe, filtri a vuoto, filtro presse. Compostaggio dei fanghi di supero. Esercitazione: dimensionamento linea fanghi. 3. IMPIANTI DI TRATTAMENTO AVANZATI DELLE ACQUE REFLUE E RIUSO Trattamenti terziari per la rimozione di azoto, fosforo e zolfo. Nitrificazione. Pre-­‐
enitrificazione e post-­‐denitrificazione. Defosfatazione chimica. Defosfatazione biologica e batteri PAO. Rimozione combinata di azoto e fosforo. Bioreattori a membrana (MBR): caratteristiche sistemi e parametri di progettazione. Processi innovativi a biomasse adese: reattori a biomassa adesa a letto fisso (Biological Aerated Filters, BAF). Reattori a biomassa adesa a letto mobile (moving bed biological reactor, MBBR). Processi sequenziali discontinui (SBR). Fanghi aerobici granulari. Esercitazione: dimensionamento unità biologiche avanzate. Normativa sul riuso delle acque reflue. Trattamenti terziari per il riuso delle acque reflue. Costi di trattamento. Rimozione di composti xenobiotici (EDCs/PPCPs). Esercitazione: dimensionamento unità chimico-­‐fisiche avanzate. Strumentazione, automazione e controllo degli impianti di depurazione. Disinfezione delle acque reflue: tecniche di trattamento alternative. Esercitazione: disinfezione con tecniche alternative al cloro. 4. IMPIANTI DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE DESTINATE AL CONSUMO UMANO. Normativa sulle acque potabili. Schemi di trattamento basati su chiariflocculazione per acque di categoria A1, A2 e A3 e relativi costi. Schemi di trattamento per acque sotterranee e relativi costi. Addolcimento. Deferrizzazione e demanganizzazione. Fluorazione e deflorazione. Adsorbimento (GAC e PAC). Carboni attivi biologici (BAC). Rimozione di microinquinanti inorganici e organici (vanadio, arsenico, composti farmaceutici, etc.). Casi studio. Problematiche emergenti nella potabilizzazione. Sostanza organica naturale e suo impatto sulla potabilizzazione. Crescita di biofilm nelle reti idriche e misure di controllo. Controllo dei sottoprodotti di disinfezione e di altri contaminanti emergenti. Processi avanzati di trattamento delle acque potabili: processi a membrana: mico-­‐ ultra-­‐, nano-­‐ filtrazione e osmosi inversa. Processi di ossidazione avanzata (AOPs) basati su ozono, raggi UV, cloro, perossido di idrogeno, fotocatalisi. Esercitazione: dimensionamento trattamenti di potabilizzazione. Programma A.A. 2013-­‐14 Materiale didattico fornito dal docente e Testi 1, 2, 3 Materiale didattico fornito dal docente e Testi 1, 2, 3 Materiale didattico fornito dal docente e Testi 3, 4 Pagina 2 di 2