Insegnamento PRINCIPI DI INGEGNERIA SANITARIA

Nome del corso Ingegneria civile e ambientale
Codice insegnamento A002103
Sede PERUGIA
Curriculum Ingegneria ambientale
Docente responsabile Alessia Flammini
CFU 10
Regolamento Coorte 2023
Erogato Erogato nel 2025/26
Erogato altro regolamento
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Tipo attività Attività formativa integrata
Suddivisione

INGEGNERIA SANITARIA

Codice A002104
Sede PERUGIA
CFU 5
Docente responsabile Alessia Flammini
Docenti
  • Alessia Flammini
Ore
  • 40 ore - Alessia Flammini
Attività Caratterizzante
Ambito Ingegneria ambientale e del territorio
Settore ICAR/03
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento Italiano
Contenuti Elementi di ingegneria sanitaria ambientale. Trattamento delle acque reflue urbane: schemi di impianto, stima delle portate reflue, caratteristiche delle acque reflue. Trattamenti fisici: grigliatura, stacciatura, equalizzazione, omogenizzazione, dissabbiatura, flocculazione e disoleazione, sedimentazione statica e di massa. Processi biologici: reattori a massa adesa e a massa sospesa; tasso di crescita della biomassa; grado di utilizzazione del substrato solubile; rimozione biologica delle sostanze organiche, nitrificazione e de-nitrificazione biologica; fabbisogno di ossigeno; sistemi di areazione. Trattamenti terziari: filtrazione e disinfezione. Trattamento dei fanghi. Processi anaerobici: velocità di reazione, criteri di dimensionamento reattori, biogas e bilancio energetico, produzione su base secca, umidità, peso specifico, ispessimento, stabilizzazione aerobica e stabilizzazione anaerobica.
Testi di riferimento TESTI CONSIGLIATI:
Dispense a cura del Docente
TESTI INTEGRATIVI:
L. Bonomo, Trattamenti delle acque reflue, McGraw-Hill
L. Masotti, P. Verlicchi, Depurazione delle acque di piccole comunità, Hoepli Editore.
Metcalf & Eddy, Ingegneria delle acque reflue. Trattamento e riuso, McGraw-Hill
Obiettivi formativi Dublino 1. Le principali conoscenze e capacità di comprensione riguarderanno: i processi di inquinamento ambientale; le caratteristiche degli scarichi urbani e delle acque di prima pioggia; i principali reattori ideali; i processi di depurazione fisici, biologici, bio-chimici; i principali schemi di impianto per il trattamento delle acque reflue urbane. Dublino 2 e 3. Le capacità di applicare le competenze acquisite in autonomia di giudizio riguarderanno: il calcolo dei principali parametri di progetto dei sedimentatori primari e secondari, dei dissabbiatori, dei comparti biologici aerobici ed anaerobici; la scelta delle tecniche di disinfezione delle acque depurate; la scelta per l’ispessimento, condizionamento, disidratazione e smaltimento dei fanghi. Dublino 4. La interazione in classe sui temi di apprendimento consentirà di acquisire un linguaggio appropriato per comunicare ed esporre i temi trattati Dublino 5. Gli argomenti trattati saranno presentati criticamente lasciando aperta la possibilità a successivi approfondimenti con rinvii a letteratura scientifica di settore.
Prerequisiti Analisi Matematica: studio delle funzioni, elementi di calcolo differenziale ed integrale. Fisica: calcolo vettoriale, equazioni cardinali della statica e dell’equilibrio dinamico, elementi di termodinamica. Chimica: reazioni chimiche e reazioni redox. Idraulica: idrostatica e correnti in pressione
Metodi didattici Lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del programma con coinvolgimento interattivo degli studenti. Esercitazioni in aula svolte con il supporto di proiettore e PC. Lezioni frontali a carattere seminariale con supporto del proiettore.
Altre informazioni Dati statistici relativi alle votazioni d'esame conseguite dagli studenti: Campione studenti: 80; Votazione Media: 27,07/30; Deviazione Standard: 1,50/30. Distribuzione percentuale delle votazioni conseguite dagli studenti per intervalli (estremi compresi): 18 - 21: 2.5 % 21 - 24: 6.3 % 24 - 27: 38.8 % 27 - 30: 52.4 % Il materiale didattico fornito dai docenti è disponibile in https://www.unistudium.unipg.it/unistudium/ Il calendario delle prove di esame è consultabile al link: http://www.ing1.unipg.it/didattica/studiare/calendario-esami
Modalità di verifica dell'apprendimento La verifica degli obiettivi formativi (esame) prevede una prova orale che consiste in un colloquio orale della durata di circa 45 minuti, finalizzata ad accertare: - la conoscenza dei contenuti teorico-metodologici del corso - la conoscenza dei modelli adottati per simulare i diversi processi fisico-chimici su cui è basata la depurazione delle acque e dei rifiuti solidi; - la conoscenza di soluzioni impiantistiche per la rimozione degli inquinanti dalle acque reflue, per la stabilizzazione dei fanghi di risulta e per lo smaltimento dei rifiuti solidi; - la competenza nell'applicare le procedure computazionali proposte; - l’autonomia di giudizio nel valutare le diverse strategie progettuali; La prova orale ha anche l’obiettivo di verificare la capacità dello studente di esporre con proprietà di linguaggio i temi proposti dalla Commissione, di sostenere un rapporto dialettico durante discussione e di riassumere i risultati applicativi delle procedure di calcolo studiate.
Programma esteso Corpi idrici naturali

1. fonti e effetti dell'inquinamento;
2. processi autodepurativi;
3. bilancio dell'ossigeno;
4. eutrofizzazione e qualità dell'acqua.

Trattamento delle acque reflue urbane:
1. Schemi tipo di impianto e diagrammi di flusso (trattamento primario, secondario e terziario).
2. Stima delle portate reflue: i) portate di tempo asciutto; portate di tempo di pioggia; ii) coefficienti e portate di punta.
3. Caratteristiche delle acque reflue: i) criteri generali di trattamento e principali parametri di progetto (TS, VS, TSS, VSS, BOD, COD, TOC, ThOD, TKN); ii) correlazioni tra BOD, COD e TOC; iii) carichi e concentrazioni degli inquinanti.
4. Trattamenti fisici: i) grigliatura grossolana, grigliatura fine, stacciatura, equalizzazione degli inquinanti, omogenizzazione delle portate, dissabbiatura, miscelazionione, flocculazione e disoleazione; ii) sedimentazione statica, formula di Netwon, formula di Stokes, carico idraulico di superficie, tempo di detenzione idraulico, sedimentazione di massa; iii) criteri di progetto dei sedimentatori primari e secondari, efficienza di sedimentazione, flottazione, sistemi di areazione.
5. Processi chimici di trattamento: fondamenti sulla coagulazione chimica, fondamenti sulla rimozione chimica del fosforo, precipitazione chimica dei metalli pesanti, ossidazione chimica di BOD/COD, rimozione dell'ammoniaca.
6. Processi biologici di trattamento: i) ruolo dei microorganismi, reattori a massa adesa e a massa sospesa; ii) crescita batterica, produzione di biomassa, richiesta di ossigeno; iii) cinetiche biologiche (legge di Monod e di Michealis Menten): terminologia, tasso di utilizzazione del substrato solubile, tasso di crescita della biomassa, effetto della temperatura; iv) rimozione biologica delle sostanze organiche, nitrificazione biologica, de-nitrificazione biologica, fabbisogno di O2 e sistemi di areazione; v) fondamenti sulla rimozione biologica del fosforo.
7. Trattamenti terziari (cenni): filtrazione e disinfezione (cloro, biossido di cloro, acido peracetico, UV).

Trattamento dei fanghi:
1. processi anaerobici: idrolisi, acidogenesi, acetogenesi, metanogenesi, velocità di reazione, criteri di dimensionamento reattori separati e combinati, produzione di biogas e bilancio energetico; trattamenti naturali estensivi;
2. natura dei fanghi: produzione su base secca, umidità, peso specifico, granulometria;
3. ispessimento: gravità, flottazione, centrifugazione, drenaggio;
4. stabilizzazione del fango: stabilizzazione aerobica; stabilizzazione anaerobica psicrofila e mesofila, caratteristiche costruttive dei reattori; condizionamento e disidratazione dei fanghi.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile Questo insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile. Codice obiettivo: 6, 9, 13

TRATTAMENTO BIOTECNOLOGICO DEI RIFIUTI

Codice A002105
Sede PERUGIA
CFU 5
Docente responsabile Daniela Pezzolla
Docenti
  • Daniela Pezzolla
Ore
  • 40 ore - Daniela Pezzolla
Attività Affine/integrativa
Ambito Attività formative affini o integrative
Settore AGR/13
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento Italiano
Contenuti Trattamento biotecnologico dei rifiuti e dei sottoprodotti organici.
Distinzione tra rifiuto e sottoprodotto.
Trattamenti aerobici, anaerobici ed integrati.
Recupero di energia e materia attraverso il trattamento biotecnologico dei rifiuti in un'ottica di economia circolare.
Sarà affrontato anche il concetto di bioraffineria per la produzione di biofuels e bioenergia.
Testi di riferimento Materiale didattico in formato elettronico fornito dal docente sulla piattaforma online UNISTUDIUM. Vismara, Grosso, Centemero: Compost ed energia da biorifiuti. Dario Flaccovio Editore. Ciavatta, Gigliotti et al.: Biomasse in agricoltura. Pàtron Editore
Obiettivi formativi Il corso ha lo scopo di introdurre i concetti di biomasse intese sia come rifiuto che come sottoprodotto in un'ottica di economia circolare. Gli studenti potranno apprendere gli aspetti tecnici collegati all'origine delle biomasse e a trattamenti ai quali possono essere sottoposti per la produzione di energia e nuovi prodotti. Verrà inoltre introdotto il concetto di bioraffineria per la produzione di biofuels e bioenergia.
Prerequisiti Nessun prerequisito.
Metodi didattici Lezioni frontali Esercitazioni in aula Seminari
Altre informazioni Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Modalità di verifica dell'apprendimento La verifica dell'apprendimento sarà effettuata mediante un esame orale da svolgersi nelle date reperibili sul Calendario degli Esami pubblicato nel sito internet del DICA. La prova consiste in una discussione della durata di circa venti minuti volta ad accertare il livello di conoscenza raggiunto dallo studente sugli argomenti trattati nel modulo. Nel caso in cui lo studente intenda anticipare l’esame in un anno precedente a quello programmato nel piano di studio, si raccomanda di frequentare il ciclo delle lezioni e di sostenere l’esame nel primo appello utile dopo che le lezioni medesime siano terminate, nel rispetto quindi del semestre di programmazione dell’insegnamento.
Programma esteso Fornire agli studenti le competenze necessarie in materia di biomasse e trattamento dei rifiuti, al fine di minimizzare gli impatti ambientali dovuti a una cattiva gestione delle risorse. Programma: - Legislazione comunitaria e nazionale in tema di rifiuti. - Raccolta differenziata e frazione organica dei RSU. - Biomasse: fanghi di depurazione, reflui zootecnici, reflui agro-industriali e biomasse lignocellulosiche. - Processi di trasformazione delle biomasse: compostaggio, digestione anaerobica, trattamento integrato, bioraffineria, trattamento meccanico biologico e smaltimento in discarica. - Controllo degli odori e bilancio energetico e ambientale del trattamento della FORSU.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile Energia pulita e accessibile.

Consumo e produzioni responsabili.

Agire per il clima.