66972 - GESTIONE DEI RIFIUTI E CONTROLLO DEGLI INQUINANTI CON LABORATORIO

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce il Sistema Integrato di Gestione dei Rifiuti e le problematiche legate al Riciclo, in un contesto normativo nazionale ed europeo: il riferimento alle migliori tecniche disponibili (BAT), alle condizioni di esercizio dei processi ed ai controlli ambientali, assieme alla presentazione di Casi Studio significativi, consentono agli allievi di conseguire abilità professionali in questo campo. Inoltre, lo studente arriva a conoscere i criteri per la identificazione degli inquinanti prioritari, conosce ed applica i principali modelli per descrivere il comportamento e le ripartizioni delle specie chimiche nei diversi comparti ambientali, nonché le principali metodologie di campionamento ed analisi degli inquinanti prioritari, su matrici ambientali e sui rifiuti. Acquisisce infine alcune abilità pratiche svolgendo esperienze di laboratorio connesse ai contenuti teorici del corso.

Programma/Contenuti

La normativa europea e nazionale di riferimento sui rifiuti. Sistema Integrato di gestione dei rifiuti. Analisi merceologica e chimico-fisica dei rifiuti. Le principali tecnologie e le condizioni di esercizio adottate nella gestione integrata: raccolta differenziata; trattamento termico ed incenerimento; discarica controllata. BAT Best Available Techniques.Aspetti introduttivi su: materie prime e materie seconde, trattamenti e rendimenti di processo, caratteristiche granulometriche e riduzione dimensionale dei materiali, comminuzione de materiali, frantumazione e macinazione. Impianto di selezione rifiuti e recupero di materiale ed energia. Esempi: carta, vetro, plastica. Riciclaggio della frazione organica e sistema di compostaggio, Compost di qualità: requisiti, caratteristiche. CSS - Combustibile Solido Secondario. Casi Studio su diverse merceologie di rifiuti.

Inquinanti: definizione; identificazione della pericolosità delle specie chimiche. Inquinanti di interesse prioritario: caratterizzazione chimico-fisica; proprietà che governano la distribuzione nell'ambiente e la persistenza; modelli di ripartizione degli inquinanti nell'ambiente secondo l'approccio della fugacità. Dispersione degli inquinanti in atmosfera: descrizione e modelli previsionali. Strategie di campionamento di matrici ambientali. Analisi di inquinanti prioritari in acqua, aria e suolo. Analisi di inquinanti in flussi gassosi convogliati.

Prerequisiti:

Funzioni elementari: potenze, radici, esponenziali e logaritmi. Soluzione di equazioni algebriche. Conoscenze di base del calcolo differenziale e integrale per funzioni di una variabile reale (attività formativa: Matematica)

Conoscenza delle principali grandezze fisiche e delle relazioni che le legano, principali unità di misura. Calore specifico, calore latente (attività formativa: Fisica)

Nomenclatura e struttura dei composti organici. Rischio associato a sostanze chimiche organiche (attività formativa: Chimica Organica I)

Conoscenze di Termodinamica applicabili a sistemi di interesse chimico in condizioni di equilibrio. Equilibri di fase in sistemi monocomponente e pluricomponente. Equazione di stato del gas ideale. Frazione molare e pressione parziale. I principi della termodinamica. Trasformazioni fisiche delle sostanze pure. Fugacità ed attività. Le miscele semplici (attività formativa: Chimica Fisica)

Struttura dei polimeri (attività formativa: Fondamenti di Scienza dei Polimeri)

Principali tecniche spettroscopiche e separative. Statistica di base ed interpretazione del dato analitico (attività formativa: Chimica Analitica Strumentale)

Struttura e caratteristiche chimico-fisiche dell’atmosfera. Le proprietà dell’acqua. Geosfera e sistema suolo. Principali cause e modalità di contaminazione ambientale di origine antropica (attività formativa: Chimica dell'Ambiente)

Testi/Bibliografia

Luciano Morselli, Fabrizio Passarini, Ivano Vassura (edited by). Waste Recovery - Strategies, Techniques and Applications in Europe, Franco Angeli Editore, 2009

Luciano Morselli  (a cura di ) Atti di Ricicla ed Ecomondo, Maggioli Editore , Rimini (dal 1997 al 2012)

Luciano Morselli, Roberto Marassi. I RIFIUTI. La chimica, il ciclo di vita, la valorizzazione, lo smaltimento, il controllo ambientale. Franco Angeli Editore, Milano, 2004;

Luciano Morselli, Fabrizio Passarini, Ivano Vassura (edited by). Innovative Technologies and environmental Impacts in Waste Management, Maggioli Editore, Rimini, 2006

- Francesco La Mantia, Handbook of plastics recycling, (UK) : Rapra Technology Limited, 2002

- Istituto di Ricerche Ambiente Italia (a cura di), Il riciclo ecoefficiente : potenzialità ambientali, economiche ed energetiche, Edizioni Ambiente, 2006.

McKay D.: Multimedia Environmental Models, II ed., Lewis Publ., 2001.

Tinsley Ian J.: Chemical Concepts in Pollutant Behavior, II ed., Wiley Interscience, 2004

Metodi didattici

Il corso viene dettato attraverso lezioni frontali di tipo teorico ed approfondimenti su casi studio applicativi. Vengono inoltre eventualmente effettuate lezioni di approfondimento tenute da esperti in settori specifici. Vengono svolte esperienze di laboratorio sul campionamento di matrici ambientali e sull'analisi di inquinanti e, possibilmente, una visita ad un impianto industriale. Infine, viene svolto un lavoro di utilizzo di strumenti informatici per interrogazioni di data base e la conoscenza di software di calcolo.

Modalità di verifica dell'apprendimento

La prova d’esame mira a verificare il raggiungimento dei seguenti obiettivi didattici:

- capacità di impiegare le conoscenze offerte dal corso per individuare potenziali aspetti critici ambientali in processi produttivi e proporre tecniche adeguate alla loro gestione, in prospettiva di una maggiore sostenibilità dei processi

- capacità di prevedere le possibili dinamiche ed interazioni fra gli inquinanti e i diversi comparti ambientali

- capacità di fornire soluzioni applicabili alla gestione dei principali aspetti ambientali: rifiuti, energia, depurazione di effluenti liquidi e gassosi

La verifica viene effettuata mediante un compito scritto finale, concernente sia i contenuti di gestione dei rifiuti, sia quelli relativi alla chimica, al controllo ed al monitoraggio degli inquinanti.

In caso di mancato superamento, si può affrontare un esame orale.

L'esame intende verificare che lo studente comprenda come applicare la propria formazione chimica ai problemi della gestione dei rifiuti, alla comprensione dei processi chimici alla base della ripartizione degli inquinanti nell'ambiente, alla conoscenza di come effettuare il campionamento e l'analisi di specie contaminanti; in questo senso, dovrà mostrare di usare un linguaggio tecnico-scientifico adeguato, riuscendo a rielaborare le conoscenze dei corsi di chimica di base, ed in particolare di chimica dell'ambiente.

Prima della fine del corso, vengono di norma richiamate le domande-tipo dell'esame, discutendo insieme sulle possibili risposte.

In aggiunta, viene attribuito un punteggio per la redazione e la discussione di una breve relazione su argomento a piacere, sia sul modulo di gestione di rifiuti che su quello di controllo degli inquinanti.

Per la definizione del punteggio finale, i moduli concorrono in modo proporzionale ai crediti assegnati.

Per sostenere la prova d'esame è necessaria l'iscrizione tramite AlmaEsami. Coloro che non riuscissero ad iscriversi entro la data prevista, sono tenuti a comunicare il problema al docente, che avrà facoltà di ammetterli comunque a sostenere la prova.

Strumenti a supporto della didattica

Il corso viene dettato con l'ausilio di supporti informatici per la proiezione di testi ed immagini. Le slides del corso vengono lasciate a disposizione degli studenti ordinariamente mediante il sito di AMS Campus di Unibo. Verranno utilizzati strumenti informatici per interrogazioni di data base e utilizzi di software di calcolo.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Fabrizio Passarini

Consulta il sito web di Ivano Vassura