Il corso prende in esame lo stato dell’arte dei processi, dell’impiantistica e delle tecnologie di trattamento delle matrici solide di scarto.
Il modulo è mirato a fornire conoscenze, competenze e capacità progettuali sulla produzione, raccolta, caratterizzazione, gestione e trattamento dei rifiuti nel contesto delle attuali norme e politiche ambientali europee.
Dispense e materiale didattico distribuito a lezione
T.H. Christensen (ed.) (2011) Solid Waste Technology and Management, Wiley
Tchobanoglous George, Noto La Diega Carlo, Sirini Piero, Ingegneria dei rifiuti soliti McGraw-Hill (2009)
Roger T.Haug The Practical Handbook of Compost Engineering, Lewis Publishers (1993)
Obiettivi Formativi
Conoscere le matrici solide di scarto delle attività antropiche dal punto di vista della produzione, gestione e del trattamento.
Acquisire competenze sui metodi di selezione e caratterizzazione dei rifiuti.
Conoscere il contesto normativo nazionale ed europeo sulla produzione, gestione e il trattamento nel quadro della promozione di un’economia circolare.
Comprendere lo stato dell’arte dei processi e delle tecnologie di trattamento delle matrici solide di scarto.
Acquisire capacità di analisi delle filiere di raccolta, gestione e trattamento dei rifiuti tramite bilanci di massa e di energia.
Acquisire competenze progettuali nell'ambito dell'impiantistica del settore dei rifiuti.
Alla fine del corso gli studenti sono in grado di descrivere e dimensionare preliminarmente i principali processi di recupero di energia dai rifiuti. Sanno scegliere il processo più adatto ad un particolare tipo di rifiuto. Conoscono i principali riferimenti normativi comunitari in materia rifiuti e le norme tecniche di riferimento.
Prerequisiti
Conoscenza dei processi chimici, fisici e biologici alla base dei sistemi di trattamento dei rifiuti e degli effluenti gassosi
Metodi Didattici
Lezioni frontali, esercitazioni, visite guidate
Altre Informazioni
Modalità di verifica apprendimento
L’esame consiste in un colloquio orale sui temi del corso; il voto finale dipenderà dalla qualità della prova.
Si ricorda che occorre sempre iscriversi alla lista d'esame "Impianti di trattamento dei rifiiuti” per poter accedere alla verbalizzazione elettronica.
L'esame mira a verificare tramite domande teoriche e discussioni critiche col docente:
la conoscenza di produzione, raccolta, gestione e trattamento delle matrici solide di scarto delle attività antropiche, del contesto normativo e delle politiche ambientali nazionali ed europee sui rifiuti.
le competenze acquisite sulla progettazione di impianti e sui metodi di selezione e caratterizzazione dei rifiuti;
la capacità di analisi delle filiere di raccolta, gestione e trattamento dei rifiuti tramite bilanci di massa e di energia;
la comprensione dello stato dell’arte dei processi e delle tecnologie di trattamento delle matrici solide di scarto.
le competenze progettuali acquisite nell'ambito dell'impiantistica del settore dei rifiuti.
Programma del corso
1. Definizione, composizione e classificazione dei rifiuti.
Caratteristiche merceologiche e chimico-fisiche delle principali frazioni di rifiuti urbani e speciali. Caratterizzazione dei rifiuti ai fini progettuali Produzione comunitaria, nazionale e regionale di rifiuti. Dati necessari ad una gestione corretta dei rifiuti.
2. Sistemi integrati per la gestione dei rifiuti. Produzione sostenibile e gestione integrata dei rifiuti. Definizione delle fasi di gestione: raccolta differenziata, selezione, trattamento, smaltimento. Strategie di riduzione della produzione e pericolosità dei rifiuti. Obiettivi di un sistema di gestione integrata dei rifiuti e criteri per l’analisi delle alternative. Confronto tra diversi scenari e sui criteri di localizzazione degli impianti.
3. Raccolta differenziata, selezione dei rifiuti e implicazioni sulla filiera di trattamento.
Sistemi di raccolta differenziata: tipi di raccolta differenziata e loro effetti sulla qualità del riciclato; implementazione di sistemi innovativi di raccolta differenziata. Fenomeni di dissipazione, contaminazione e degradazione del materiale riciclato. Pre-trattamenti ed aspetti progettuali.
4. Impianti di digestione aerobica e anaerobica della frazione organica dei rifiuti. Processi e trattamenti biologici di digestione aerobica e anaerobica; microbiologia, termodinamica e cinetiche del processo di compostaggio; analisi delle matrici organiche ai fini del compostaggio e qualità del compost; tecnologie e impianti di compostaggio; trattamenti biologici di digestione anaerobica; gestione e mitigazione delle emissioni odorigene e trattamento degli effluenti gassosi.
5. Impianti di trattamento meccanico-biologico. Impianti di bio-essiccamento e di trattamento meccanico-biologico dei rifiuti; processi, tecnologie e tipi di impianti di trattamento meccanico-biologico. Elementi di integrazione nella filiera e di progettazione di impianti meccanico-biologici.
6. Impianti di trattamento termico. Processi di termovalorizzazione: combustione, gassificazione e pirolisi; aspetti termodinamici e cinetici fondamentali; cenni sulla modellistica dei processi di combustione e gassificazione. Impianti di termovalorizzazione per combustione diretta: bilanci di materia ed energia e prestazioni ambientali; sistemi di controllo dell’inquinamento atmosferico e riutilizzo o smaltimento delle ceneri. Principali tipologie di gassificatori per rifiuti urbani e speciali. Elementi di progettazione di impianti termochimici.
7. Visite guidate agli impianti oggetto di studio