RISORSE IDRICHE E DEPURAZIONE DELLE ACQUE

Crediti: 
3
Settore scientifico disciplinare: 
ECOLOGIA (BIO/07)
Anno accademico di offerta: 
2016/2017
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

L’insegnamento è offerto per la libera scelta dello studente con l’obiettivo di completare la formazione nel settore delle risorse idriche, del trattamento e del riuso delle acque reflue. Gli obiettivi specifici sono:
imparare a identificare le sorgenti e valutare i carichi inquinanti delle porinciapli tipologie di attività antropiche;
individuare la tecnica più adatta per il trattamento di una determinata tipologia di scarico;
procedere al dimensionamento di massima di alcune tipologie di impianto;
saper identificare i parametri e apprendere i principali criteri di conduzione degli impianti di trattamento.
Tutti gli obiettivi concorrono alla formazione di competenze e di abilità operative.

Prerequisiti

Conoscenze di base nei settori chimica, microbiologia, chimica inorganica e organica

Contenuti dell'insegnamento

L'insegnamento è di tipo prevalentemente tecnico ed è articolato in quattro parti.
Nella prima viene presentato un sommario delle principali fonti di approvvigionamento idrico, con riferimento alla disponibilità ed alla qualità della risorsa.
Sono quindi analizzati i problemi derivanti dall’inquinamento e le modalità per valutare i carichi inquinanti. Viene presentato il concetto di abitante equivalente.
Nella seconda parte sono presentate le principali tecniche di depurazione delle acque basate su soluzioni prettamente tecnologiche, con particolare riferimento alla tecnica a fango attivo che è particolarmente diffusa in Italia. Viene anche proposto un primo esercizio di dimensionamento di un impianto.
Nella terza parte sono presentati i metodi estensivi, con attenzione particolare ai sistemi di fitodepurazione a flusso sub-superficiale.
La quarta parte consiste nella visita a un impianto a fango attivo con denitrificazione e a un sistema di fitodepurazione.

Programma esteso

Qualità delle acque e destinazione d'uso. Standard di riferimento. Principali fonti di approvvigionamento. Metodi per il trattamento delle acque in relazione alla destinazione d'uso.

Acque reflue. Individuazione delle sorgenti e stima dei carichi inquinanti. Attività inquinanti, sorgenti e tipologie di inquinamento. Scarichi civili e da attività produttive contenenti sostanza organica, fosforo e azoto. Metodi per la valutazione dei carichi. Abitante equivalente. Coefficienti unitari. Calcolo dei carichi potenziali generati, dei carichi generati e sversati e dei carichi reali. Gli effetti dell’inquinamento sulle acque superficiali e di falda. Il corto circuito del ciclo dell’acqua. Direttive comunitarie, normativa nazionale e regionale (cenni). Il ciclo integrato dell’acqua.

Depurazione delle acque con sistemi tecnologici intensivi. Impianto di depurazione a fanghi attivi. Componenti biologiche e funzionamento del reattore biologico. Parametri per la conduzione. Altre tipologie di impianto (cenni): biodischi e filtri percolatori. Trattamento dei fanghi derivati dalla depurazione biologica. Il riutilizzo dei fanghi di depurazione. Normativa.

Depurazione con sistemi estensivi. Stagni biologici. Lagunaggio con fitodepurazione. Sistemi di fitodepurazione a flusso sub-superficiale orizzontale e verticale. Componenti biologiche e funzionamento. Dimensionamento. Parametri per la conduzione. Applicazioni ecologiche: sfruttamento degli ecosistemi marginali, buffer strips, wetlands, cover crops.

Esercitazioni
Visita guidata al depuratore Parma Ovest, incontro e discussione con i tecnici che gestiscono l’impianto.
Visita guidata all’impianto di fitodepurazione del Caseificio Sociale “S. Vittoria” (Carpaneto, PC) con presentazione del processo produttivo e delle azioni adottate per il risparmio idrico e la riduzione delle emissioni.

Bibliografia

Il docente ha preparato un volume di dispense nelle quali sono presentati in modo sintetico gli argomenti in programma. Le dispense devono essere integrate con alcuni capitoli dei seguenti testi che sono disponibili nella biblioteca del Dipartimento di Bioscienze.
Berland J.-M., C. Boutin, Molle P., Cooper P., 2001. Processi estensivi di depurazione delle acque reflue. Commissione Europea, Ufficio Internazionale dell’Acqua, Lussemburgo (disponibile in formato elettronico - gratuito).
Provini A., Galassi S., Marchetti R., 1997. Ecologia Applicata. UTET, Torino.
Madoni P., 2005. Depurazione Biologica nei Fanghi Attivi, ENIA, RE
Romagnolli F., 2013. Fitodepurazione. Gestione sostenibile delle acque. Dario Flaccovio, Palermo

Metodi didattici

Lezioni frontali del docente nelle quali sono presentati le principali tecniche depurazione delle acque reflue (60% dei crediti).
Visita e attività in due tipologie di impianti (40% dei crediti)

Modalità verifica apprendimento

Alla fine dell’insegnamento lo studente ha acquisito competenze che gli consentono di identificare i principali contaminanti delle acque e di individuare adeguate soluzioni impiantistiche per il trattamento delle acque reflue.
La preparazione è valutata con la presentazione di una relazione relativa ad uno dei seguenti argomenti: (1) qualità delle acque in relazione agli usi previsti (2) valutazione qualitativa e quantitativa delle emissioni inquinanti di una data attività produttiva (3) scelta e dimensionamento di un impianto di trattamento di una data attività produttiva (4) gestione del territorio per prevenire e/o ridurre l'inquinamento delle acque.
La relazione dovrà essere presentata in forma scritta e discussa con supporto multimediale. La relazione scritta dovrà contenere il riassunto (5 righe), una breve introduzione che riporta lo stato dell'arte, gli obiettivi, lo sviluppo dell'argomento prescelto e la bibliografia di riferimento. La relazione, dovrà essere da 4 a 6 pagine, margini 2.5 su tutti i lati, interlinea 1.5. Sono consentite fino ad un massimo di 4 tra tabelle e figure. La presentazione power point dovrà essere svolta in 10 minuti con 8-10 diapositive.