Corso di laurea magistrale - Area di Ingegneria - Accesso libero con verifica del possesso dei requisiti curriculari - Classe LM-35 (D.M. 270/2004)
Informazioni generali
Descrizione e obiettivi formativi
Il corso si propone di formare esperti nell'ambito della protezione dell’uomo e degli ambienti naturali dagli effetti nocivi derivanti dalle attività umane e dai fattori naturali avversi, e della gestione del territorio e delle risorse sia a livello locale che globale.
Il Corso forma un ingegnere con ampia preparazione interdisciplinare, finalizzata alla progettazione e alla realizzazione di opere di ingegneria civile (idraulica, geotecnica, urbanistica, trasporti), impiantistica (macchine), ambientale (trattamento acque, rifiuti e bonifica dei siti contaminati, inquinamento elettromagnetico), energetica (fonti rinnovabili ed energie sostenibili), a livello di specializzazione, in modo consapevole dei vincoli, delle condizioni, delle implicazioni operative poste dalle esigenze di sicurezza, tutela e compatibilità ambientale e territoriale.
Il percorso formativo prevede una ampia parte comune, che viene completata, nel secondo anno, con approfondimenti, a scelta, in aree dell'ingegneria civile, della sostenibilità e sicurezza ambientali e territoriali.
Sbocchi professionali
Il laureato magistrale nel Corso possiede conoscenze applicative - professionali mancanti al laureato triennale; egli sa elaborare soluzioni originali in un'ampia gamma di problemi di natura tecnica, tecnologica, progettuale, e progettare componenti e sistemi complessi (impianti) in ambiti sia ambientali che territoriali.
Il laureato può svolgere: progettazione e direzione dei lavori nelle opere civili, di impiantistica ambientale, nelle infrastrutture energetiche; analisi e verifica di impatto ambientale; coordinamento e direzione delle attività di prevenzione, protezione e sicurezza negli ambienti di lavoro e nell'ambiente esterno; progettazione e conduzione di sistemi per il monitoraggio ambientale; produzione di informazioni e dati ambientali e territoriali.
Tali sbocchi professionali riguardano le aree dell’ingegneria ambientale e territoriale e includono: progettazione di infrastrutture, di impianti, di sistemi informativi e di servizi territoriali; elaborazione di piani territoriali per la tutela dell'ambiente e per lo smaltimento dei rifiuti; ricerca applicata e lo sviluppo innovativo di tecnologie relative alla interazione tra opere della ingegneria e l'ambiente; osservazione della terra e le valutazioni di impatto ambientale.
Condizione occupazionale (indicatori di efficacia e livello di soddisfazione dei laureandi):
http://statistiche.almalaurea.it/universita/statistiche/trasparenza?CODICIONE=0580207303600002
Valutazione della didattica - Studenti
Anno accademico precedente
Riferimenti web e contatti
Sito Web: http://dicii.uniroma2.it/?PG=48.10.1
Coordinatore: Prof. Francesco Lombardi
E-mail: lombardi@ing.uniroma2.it
Segreteria didattica
dott.ssa Maria Luisa Cottone – sig.ra Maria Beatrice Giambenedetti
tel. 0672597003/55
e-mail didattica.civile@ing.uniroma2.it
Per ulteriori informazioni consulta anche il sito web di Facoltà:
http://ing.uniroma2.it/didattica/corsi-di-laurea/
Sono ammessi al corso di laurea magistrale in Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio i laureati nelle classi L-7 (Ingegneria Civile e ambientale) e L-9 (Ingegneria industriale) previa verifica del possesso da parte dell'immatricolando, di specifici requisiti curriculari e dell’adeguatezza della personale preparazione dello studente, definiti in dettaglio nel Regolamento didattico del Corso di Laurea Magistrale. Le modalità di verifica dei requisiti curriculari e dell’adeguata preparazione iniziale sono anch’esse definite nel Regolamento Didattico del Corso di Laurea Magistrale. Ulteriore requisito per l'accesso è la capacità, verificata ai sensi di quanto stabilito nel citato Regolamento didattico, di utilizzare fluentemente in forma scritta e orale, con riferimento anche ai lessici disciplinari, almeno una lingua dell'Unione europea, oltre l'Italiano.
Il conseguimento della Laurea comporta il superamento di una prova finale.
Tale prova consta di una dissertazione relativa ad una relazione scritta (Tesi di Laurea) preparata dallo studente su un argomento proposto da un docente della Facolta'.
Ad essa vengono assegnati 9 CFU. Le caratteristiche della prova finale prevedono la redazione e discussione di una Tesi di Laurea a carattere progettuale o di approfondimento tecnico-scientifico riguardante un tema di attualita' della ingegneria del settore.
Il lavoro svolto deve presentare caratteristiche di compiutezza, e deve essere svolto con un adeguato livello di autonomia operativa e decisionale da parte del candidato, in modo da comprovarne la assimilazione e la padronanza sia di metodo che di conoscenze specifiche. L'assegnazione della Tesi avviene tramite compilazione , di concerto con il relatore, di un modulo di richiesta. Tale richiesta deve essere presentata almeno 6 mesi prima della data presunta di Laurea e allo studente dovranno mancare da sostenere esami per un totale massimo di 36 CFU. Le sedute di Laurea vengono fissate dal Consiglio di Corso di Studi all'interno degli intervalli di tempo prefissati nel Calendario Accademico, e tali date, oltre che la composizione delle Commissioni di Laurea che dovranno valutare il laureandi, sono rese pubbliche dalla Segreteria Didattica sia mediante affissione in bacheca con sufficiente anticipo rispetto alla data delle sedute stesse sia sul sito web del Corso.
Le procedure e le scadenze per iscriversi alle Sedute di Laurea sono rese note sul link della Segreteria Studenti su www.ing.uniroma2.it, dove sono anche indicate le scadenze e la documentazione da consegnare per la Presidenza. Il superamento degli esami di profitto deve essere stato completato almeno 20 giorni prima della data prevista per la seduta di Laurea.
Una copia della Tesi di Laurea dovra' essere consegnata in Segreteria Didattica prima della data fissata per la seduta di Laurea. La modulistica relativa al corso e' disponibile nel sito web del Dipartimento di Ingegneria Civile alla voce Servizi on line
Il Corso di laurea Magistrale comprende unità didattiche ed altre attività formative per un totale di 120 crediti ed è strutturato in base ad un percorso comune per il primo anno e parte del secondo anno. Al secondo anno ciascun studente può differenziare il proprio piano di studio attraverso una articolata scelta, su base volontaria, di esami di specializzazione, sia attivati specificativamente nell'ambito della laurea magistrale sia impartiti da altri corsi di laurea magistrale dell'ateneo e ritenuti dal consiglio congruenti con gli obbiettivi culturali e formativi.
Formare un ingegnere con ampia preparazione interdisciplinare, finalizzata alla progettazione ed alla realizzazione di opere di ingegneria civile (idraulica, geotecnica, urbanistica, trasporti), impiantistica (macchine), ambientale (trattamento acque, rifiuti e bonifica dei siti contaminati, inquinamento elettromagnetico), energetica (fonti rinnovabili ed energie sostenibili), a livello di specializzazione, in modo consapevole dei vincoli, delle condizioni, delle implicazioni operative poste dalle esigenze di sicurezza, tutela e compatibilità ambientale e territoriale. Il percorso formativo si estrinseca conformemente ai predetti obiettivi, e comprende unità didattiche ed altre attività formative per un totale di 120 CFU.
Le materie a scelta dello studente sono fissate a min 12 CFU. Il corso di Laurea Magistrale in Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio è strutturato in base ad un percorso comune a tutti gli studenti di 84 CFU da conseguire sostenendo positivamente le prove di esame per gli insegnamenti obbligatori (caratterizzanti ed affini).
Il secondo anno prevede inoltre il completamento formativo attraverso 24 CFU a scelta di cui 12-18 senza alcun vincolo (esami a scelta) ed i restanti 6-12 tra gli insegnamenti affini ed integrativi da scegliere a cura dello studente ed indicati nel Regolamento didattico, attraverso i quali lo studente può completare la propria formazione con insegnamenti congruenti le finalità e gli obiettivi del corso di Laurea Magistrale in questione, in quanto sostanziali approfondimenti in aree dell'ingegneria civile, della sostenibilità e sicurezza ambientali e territoriali.
Gli ulteriori 12 CFU sono da conseguire attraverso congrue attività formative e professionalizzanti oltre alla prova finale di conseguimento del titolo di Laurea Magistrale. Le modalità di accesso al corso di Laurea Magistrale in Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio sono dettagliate nei “requisiti di ammissione”.
Le procedure di ammissione sono stabilite nella guida studenti e riportate nel sito della macroarea di ingegneria (si veda link riportato di seguito) in Area Studenti.
Elementi Introduttivi (lo spettro elettromagnetico, il sistema end-to-end, scenari applicativi e internazionali), Meccanisimi di interazione tra onde elettromagnetiche ed ambiente naturale (campi elettromagnetici e loro rappresentazione complessa, concetti fondamentali sulla propagazione, emissione spontanea, interazione tra onde e superfici, il trasferimento radiativo), Strumentazione e tecniche attive e passive (caratteristiche dei sensori, sensori termici, sistemi multispettrali, tecniche di scansione, strumenti a microonde, caratteristiche delle immagini SAR), Modelli e tecniche di inversione (Il problema diretto, il problema inverso, Modelli di inversione basati su reti neurali), Applicazioni (Telerilevamento dell’atmosfera e sue applicazioni, Telerilevamento del mare e sue applicazioni, Telerilevamento della superficie terrestre e sue applicazioni) Progettazione di un sistema end-to-end
Tema 1 Introduzione: cenni di sostenibilità ambientale, fenomeni di contaminazione nei diversi comparti ambientali (aria, acqua e suolo), misurazioni ambientali e cicli ambientali. Tema 2 Questione, gestione e trattamento della qualità dell'acqua: Direttiva quadro dell'UE sulle acque, processi di trattamento tradizionali nei paesi sviluppati e approcci/tecnologie per i paesi in via di sviluppo. Tema 3 Strategie e tecnologie integrate di gestione dei rifiuti. Gestione dei rifiuti alimentari Tema 4 Problematiche sulla qualità dell'aria urbana e strategie di trattamento; strategie di mitigazione per problemi globali: impoverimento dell'ozono stratosferico e cambiamenti climatici. Argomento 5 Strategie di problema, gestione e bonifica dei siti contaminati. Caso di rigenerazione Brownfield. Tema 6 Strumenti di valutazione dell'impatto ambientale (valutazione del ciclo di vita e impronta ambientale). Tema 7 Strumenti di gestione della qualità ambientale (sistemi di gestione ambientale, EMAS, Ecolabel).
Centrali termoelettriche convenzionali: Centrali termoelettriche a vapore: analisi termodinamica del ciclo base di riferimento e delle modifiche al ciclo base. Schemi impiantistici delle centrali in relazione alla taglia d’impianto, parametri di esercizio, prestazioni, influenza delle condizioni operative, regolazione dell’impianto, combustibili utilizzabili, settori di applicazione. Costo del kWh prodotto. Le emissioni inquinanti dalle centrali a vapore. Gli impianti a vapore ultrasupercritici (USC) Centrali termoelettriche con turbine a gas: analisi termodinamica del ciclo base di riferimento e delle eventuali modifiche al ciclo base. Configurazioni impiantistiche mono e bi-albero, combustibili utilizzabili, prestazioni, influenza delle condizioni operative, regolazione dell’impianto, settori di applicazione. Costo del kWh prodotto. Le emissioni inquinanti dalle turbine a gas. Centrali termoelettriche a ciclo combinato gas-vapore: benefici termodinamici connessi alla combinazione del ciclo a gas con quello a vapore. Il ciclo ideale di riferimento. Criteri di ottimizzazione termodinamica dei cicli a recupero alimentati da sorgenti a temperatura variabile. Il rendimento dei cicli combinati ed il rapporto di potenze tra sezione a gas: configurazione impiantistica e considerazioni generali. Le caldaie a recupero: criteri di calcolo e di ottimizzazione dei parametri caratteristici. Cicli a vapore a recupero: criteri di ottimizzazione delle prestazioni. Schemi impiantistici, prestazioni, regolazione, costo dell’elettricità prodotta, emissioni inquinanti. Produzione combinata di energia elettrica e termica: la cogenerazione. Fondamenti termodinamici e benefici energetici della cogenerazione. Le prestazioni e la regolazione degli impianti in modalità cogenerativa. Aspetti economici, ambientali e analisi di fattibilità. Centrali termoelettriche avanzate e/o innovative: Impianti combinati integrati con sistemi di gassificazione del carbone (IGCC): analisi delle tecnologie di gassificazione e dell’integrazione tra ciclo termodinamico e sistema di produzione e depurazione del syngas. Bilanci energetici e prestazioni degli IGCC. Esperienze, confronti e possibili evoluzioni. Cicli misti gas-vapore: il ciclo con iniezione di vapore (ciclo STIG). Cenni ai cicli misti innovativi e analisi dei processi fisico-termodinamici non convenzionali (condensazione di vapore d’acqua in presenza di incondensabili ed espansione di miscele di vapore e in condensabili). Sistemi per la cattura della CO2 nelle centrali termoelettriche: Analisi delle possibili metodologie di cattura della CO2 e valutazione della loro proponibilità in sistemi energetici convenzionali, emergenti ed innovativi. Trattamento dei gas di scarico: analisi dell’assorbimento chimico e fisico e campi di applicazione. Analisi di cicli semichiusi alimentati ad ossigeno quale comburente, con emissioni praticamente nulle di CO2. Problematiche impiantistico-funzionali e prestazioni conseguibili. Decarbonizzazione dei combustibili fossili: analisi delle tecnologie di decarbonizzazione in funzione della tipologia di combustibile fossile di partenza. Analisi delle problematiche impiantistico-funzionali dei sistemi energetici convenzionali ed avanzati alimentati da idrogeno quale combustibile e da aria quale comburente.
La Rilevanza del Rischio Territoriale in Italia; Definizioni - Territorio ; Definizioni - Sistema; Definizioni - Territorio come sistema; Definizioni - Processi di gestione del territorio; Definizioni - Diritto, Soggetti e Competenze; Definizioni - Rischio e Sicurezza; Definizioni - Prevenzione del rischio; Approccio canonico all'analisi di rischio ; Natura sistemica del rischio; Incertezza nella stima del rischio; Analisi multuhazard: approcci; Analisi della pericolosità sistemica - premessa; Analisi della pericolosità sistemica - proposta; La proposta progettuale: il sistema dei dati; La proposta progettuale; Progetto Introduzione ad ACCESS; Introduzione ai Sistemi Informativi Geografici
Il corso affronterà il tema “ Sviluppo sostenibile e lavoro dignitoso”. Il Goal n. 8 dell’ Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile (Lavoro dignitoso e crescita economica) collega l’impegno a «incentivare una crescita economica duratura, inclusiva e sostenibile» a quello per una «occupazione piena e produttiva e un lavoro dignitoso per tutti». Il concetto di “lavoro dignitoso” verrà illustrato a partire da alcune questioni cruciali per il mercato del lavoro e da alcuni dei principali documenti internazionali che ad esso fanno riferimento.
Principi di geologia generali. Minerali come costituenti delle rocce. Vulcanismo e rocce ignee. Ambienti sedimentari e rocce sedimentarie. Metamorfismo e rocce metamorfiche. Principi di stratigrafia e tettonica. Tettonica a placche e orogenesi. Modellamento del rilievo come interazione fra tettonica e erosione. Il ciclo delle rocce: degradazione erosione trasporto sedimentazione diagenesi. Acque di origine sotterranee come componente delle portate superficiali. Le acque sotterranee e il concetto di acquifero. Falda come flusso di acqua in un orizzonte saturo. Ricarica dell’acquifero: bilancio idrico. Sorgenti. Idrodinamica sotterranea . Pompaggio e modelli di flusso. Pozzi: metodi di perforazione e prove di pompaggio (APT SDT) Modello geologico interpretativo per la progettazione di opere interagenti con l’ambiente e il territorio. Carte geologiche. Ricostruzione di sezioni geologiche interpretative (da carta geologica) e di profili stratigrafici (da sondaggi geognostici).
Elementi di geologia: rocce lapidee sedimentarie, ignee, metamorfiche; carte geologiche; discontinuità degli ammassi rocciosi; cavità naturali, cave; vulnerabilità geotecnica e gestione di grandi aree a rischio. Meccanica dei terreni parzialmente saturi: costipamento delle terre; pressioni efficaci e filtrazione in terreni; risposta meccanica. Costruzioni di terra e argini fluviali: dimensionamento; criteri di realizzazione; azioni di trascinamento ed erosione; stabilità di costruzioni di terra e di sponde sotto azioni statiche o dinamiche; efficacia e difetti dei diaframmi nelle arginature. Strutture in attraversamento fluviale: Briglie: finalità, dimensionamento, verifiche di sicurezza geotecniche; esempi applicativi. Ponti: effetti dell’erosione del terreno sulla sicurezza delle pile. Spostamenti del terreno indotti da emungimenti, scavi sotterranei, erosione sotterranea; provvedimenti per il controllo e la riduzione degli spostamenti. Inquinamento dei terreni: Fenomeni di interazione inquinanti– fluido interstiziale - terreno. Sistemi di rivestimento e di copertura delle discariche; proprietà meccaniche dei rifiuti solidi urbani.
Introduzione all’ingegneria del traffico. Richiami di modelli di simulazione del traffico stradale (offerta, domanda, scelta del percorso, assegnazione di equilibrio con condizioni di esistenza ed unicità ed algoritmi per il calcolo dei flussi su rete). Teoria del deflusso ininterrotto: variabili del deflusso, modelli statistici delle variabili di deflusso, condizioni di deflusso forzato, relazioni velocità-densità-portata, capacità e livelli di servizio. Teoria del deflusso alle intersezioni: intersezioni semaforizzate e rotatorie. Tecnologie per il controllo e l’informazione all’utenza (Intelligent Transport Systems): introduzione, monitoraggio ed informazione all’utenza, controllo, traffic enforcement, cooperative ITS. Progetto di Traffico: simulazione degli effetti di interventi sul sistema di trasporto stradale di una città di medie dimensioni.
Introduzione agli SdG legati ad aspetti ambientali ma con riflessi economici e sociali. Discussione degli SdG e dei principali indicatori. Criteri per la valutazione degli indicatori SdG. Linee guida internazionali per la rendicontazione ambientale e sociale. Metriche green e sostenibili per gli atenei. La rete delle università sostenibili e le linee guida in riferimento ai cambiamenti climatici. Analisi ed applicazione di alcuni strumenti per la valutazione degli impatti ambientali delle attività antropiche sulle matrici ambientali (aria, acqua e suolo), che possono essere utilizzati nell’ambito di politiche finalizzate a preservare o rigenerare la loro capacità di fornire servizi all’uomo e agli ecosistemi. Caso studio ed applicazione della Analisi di ciclo di vita.
Classificazione e proprietà chimico-fisiche degli inquinanti, Trasformazioni degli inquinanti nel sottosuolo. Trasformazioni fisiche: adsorbimento, ripartizione acqua-suolo, fenomeni di volatilizzazione. Trasformazioni chimiche biotiche e abiotiche. Atmosfera: Estensione e struttura dell’atmosfera, Composizione dell’aria, Principali parametri fisici (temperatura, pressione, umidità, radiazione solare), Il bilancio energetico, Principali inquinanti e sorgenti di inquinamento, Scale spaziali e temporali dei processi atmosferici, Definizione di Strato Limite Atmosferico (SLA), La stabilità atmosferica e le classi di stabilità, Le inversioni termiche: andamento giorno-notte, Il vento (circolazione globale e locale), La deposizione (secca, umida). Fenomeni di trasporto in atmosfera: Campo fluidodinamico, Trasporto e dispersione del contaminante in atmosfera, Soluzioni dell’equazione di diffusione (analitiche e numeriche), Modelli di qualità dell’aria (deterministici e stocastici), Modelli Gaussiani. Processi di ricaduta degli inquinanti: ricaduta secca e ricaduta umida di inquinanti gassosi e particolato, modelli previsionali per la stima dei tassi di ricaduta. Processi fotochimici: inquinanti primari e secondari, processi fotochimici tra ossidi di azoto ed idrocarburi, formazione di ozono troposferico, eventi di inquinamento fotochimico. Suolo: Ciclo idrogeologico, Il suolo e il suo profilo verticale, Parametri fisici del suolo. Volatilizzazione degli inquinanti dal sottosuolo in atmosfera: Principali parametri caratteristici degli ambienti aperti e confinati. Migrazione dei vapori da suolo saturo e insaturo in ambienti aperti (outdoor). Migrazione dei vapori da suolo saturo e insaturo in ambienti confinati (indoor). Campo di moto in zona insatura (Equazione di Richards). Equazione per il trasporto e la diffusione del contaminante in zona satura e insatura. Metodi di soluzione analitica e numerica delle equazioni differenziali. Modelli analitici e numerici per il trasporto dei contaminanti in zona satura. Modelli analitici e numerici per il trasporto dei contaminanti in zona insatura. Campo di moto nel mezzo saturo: Energia e moti di filtrazione. Campo di moto in zona satura (Legge di Darcy - Equazione di conservazione della massa). Equazione per il trasporto e la diffusione del contaminante in zona satura. Cenni sul Trasporto degli inquinanti nei corpi idrici superficiali Idrodinamica dei laghi, Deossigenazione delle acque, Stratificazione dei laghi, Eutrofizzazione (equazione di bilancio del fosforo disciolto, della biomassa algale, dei sedimenti, del fosforo al fondo), Classificazione dei laghi, Bilancio dei carichi di fosforo (carichi localizzati e diffusi). Valutazione di impatto ambientale (VIA): Definizione di concetti base e campo di applicazione della valutazione di impatto ambientale. Legislazione, studio di impatto ambientale, presentazione dei punti in cui si articola uno studio di impatto ambientale, identificazione degli impatti significativi, stima degli impatti, incertezza delle previsioni, valutazione tecnica degli impatti, le componenti della qualità ambientale, indicatori ambientali, criteri di accettabilità degli impatti indotti. Analisi di rischio applicata ai siti contaminati. Applicazioni: Dispersione degli inquinati in atmosfera: applicazione del modello Screenview Dispersione degli inquinati in zona satura: applicazione del modello FEFLOW. Analisi di rischio applicata ai siti contaminati: applicazione del software Risk-net
Elementi di probabilità e statistica. Idrologia. Idraulica delle correnti a superfice libera applicata alle opere idrauliche. Opere a superficie libera. Gli invasi artificiali e le dighe di ritenuta. Opere in pressione. Opere di adduzione e distribuzione dell'acqua potabile. Reti aperte e reti chiuse. Reti di distribuzione. Caratteristiche descrittive degli impianti idroelettrici. Analisi e studio di un acquedotto.
Elenco degli argomenti trattati: Topic 1 Disponibilità idrica (ciclo dell'acqua, fonti di acqua dolce) Topic 2 Scarsità d'acqua: analisi di casi specifici e degli effetti del cambiamento climatico Topic 3 L'acqua e gli SDG Topic 4 Water footprint e acqua virtuale Topic 5 Nexus Acqua, Energia, Cibo Topic 6 Qualità dell'acqua (analisi dei principali parametri di qualità dell'acqua e dei contaminanti emergenti, ad esempio microplastiche e PFOS/PFOA) Topic 7 Direttiva quadro sulle acque + legislazione sulle linee guida dell'OMS per l'acqua potabile, documento EU Blue Print 2012 (direttiva sulle acque reflue urbane (91/271/CEE); direttiva sulle acque di balneazione (2006/7/CE); direttiva sui nitrati (91 /676/CEE); direttiva sull'acqua potabile (98/83/CE); direttiva sulle alluvioni (2007/60/CE), inquinamento delle acque sotterranee 2006 Topic 8 Qualità delle acque in Europa: stato e pressioni antropiche (relazione AEA 2018) Topic 9 Gestione dell'approvvigionamento idrico Topic 10 Piani di sicurezza idrica - Water Safety Plans (approccio ed esempi) Topic 11 Distribuzione dell'acqua: affrontare le perdite Topic 12 Impianti di trattamento delle acque (schema principale e unità degli impianti di potabilizzazione): - pretrattamento - coagulazione/flocculazione - filtrazione - adsorbimento - scambio ionico - metodi di disinfezione (disinfezione chimica, UV, ozonizzazione) - processi di filtrazione avanzati, osmosi inversa - Gestione dei residui solidi (ad esempio delle brine) Topic 13 Sistemi di approvvigionamento decentralizzati (esempi di buone pratiche per i Paesi in via di sviluppo e per affrontare le emergenze) Topic 14 Gestione delle acque urbane (ad es. sponge cities, stoccaggio dell'acqua piovana, green roofs e altro) Topic 15 Gestione delle acque di strada (ad es. BMP) Topic 16 Riutilizzo dell'acqua e concetto di zero water discharge
1. Aspetti fondamentali della meccanica dei terreni parzialmente saturi: -curva di ritenzione idrica; -curva di permeabilità; -compressibilità e resistenza 2.Aspetti fondamentali del comportamento dei terreni soggetti a carichi termici 3. Applicazione ai cedimenti indotti da variaizioni di falda, al comportamento dei pali termici, al comportamento delle fondazioni off-shore
Richiami dei fondamenti di Ingegneria Sanitaria Ambientale: tipologie di reattori chimici, bilanci di materia, cinetica biologica, bilancio di ossigeno disciolto. Parametri chimico-fisici delle acque reflue Normativa sullo scarico di acque reflue in un corpo idrico Richiami di fognature urbane Schema tipico di un impianto di trattamento e stima delle portate in ingresso Stazione di sollevamento e Canale Venturi Pretrattamenti: Grigliatura, Vasca di pioggia, Scolmatori, Dissabbiatori Sedimentazione primaria Trattamento biologico a biomassa sospesa: trattamenti a fanghi attivi, parametri chiave, problematiche, trattamenti dei composti azotati, ricircolo dei fanghi, vasche di aerazione, sedimentatori secondari Trattamento biologico a biomassa adesa: filtri percolatori, letti fluidizzati. Disinfezione: tipologie di trattamento, reagenti Trattamento dei fanghi: caratteristiche dei fanghi prodotti, Ispessimento, Digestione aerobica, Digestione anaerobica, Disidratazione Dimensionamento preliminare delle diverse unità di trattamento delle acque e dei fanghi Caratteristiche delle acque reflue industriali: principali tipologie, composizione, problematiche Problematiche nella gestione e nel trattamento delle acque reflue industriali, BAT Trattamenti terziari: Coagulazione-Flocculazione, Ossidazione chimica avanzata, Scambio ionico, Adsorbimento, Assorbimento
Il corso (9 CFU) è strutturato in una attività teorica applicata completata dalla redazione di un elaborato progettuale da predisporre durante il corso sotto la guida e la revisione del docente. Gli argomenti affrontati risultano i seguenti: La normativa di riferimento relativa alla gestione dei rifiuti (D.Lgs 152/06 e s.m.i.). Classificazione e proprietà dei rifiuti. Classificazione secondo gli attuali dettami normativi. Produzione e composizione dei rifiuti in funzione della loro origine. Proprietà dei rifiuti: chimiche, fisiche e biologiche. Raccolta e trasporto dei rifiuti. Sistemi di raccolta, mezzi e metodi di raccolta e trasporto. Stazioni di trasferenza. Dimensionamento dei servizi di raccolta e trasporto dei rifiuti. Raccolta differenziata dei rifiuti. Rifiuti urbani recuperabili, rifiuti urbani pericolosi, raccolta multi-materiale. Obiettivi di raccolta differenziata. Dimensionamento dei servizi di raccolta differenziata. Recupero/Riciclaggio dei rifiuti non pericolosi. Obiettivi e principi. I consorzi di filiera. Le autorizzazioni semplificate per i rifiuti non pericolosi. La frazione combustibile dei rifiuti. Test di cessione standardizzato. Impianti di selezione e recupero. Accettazione e stoccaggio. Movimentazione, triturazione e separazione binaria. Separatori vibranti, rotanti, classificatori ad aria e magnetici. Trasformazione biologica della frazione organica dei rifiuti. Degradazione aerobica ed anaerobica della frazione organica dei rifiuti. Compostaggio e/o stabilizzazione aerobica: Pretrattamento meccanico. Fermentazione. Aspetti igienico-sanitari. Tecniche e processi di trattamento. Processi di digestione anaerobica della frazione organica di rifiuti: Tecnologie ad alta e bassa concentrazione dei solidi. Tecnologie combinate di digestione anaerobica ad alta concentrazione di solidi e compostaggio della frazione organica di rifiuti. Combustione rifiuti: Richiami legislativi. Richiami di termodinamica relativi alla combustione e al recupero energetico e caratteristiche del vapore saturo e surriscaldato. La termodistruzione dei rifiuti: generalità e richiami legislativi. Fasi della combustione Analisi dei combustibili, calcolo del potere calorifico dei rifiuti. Incenerimento dei rifiuti solidi: i forni di incenerimento dei rifiuti, progettazione delle unità di accettazione e accumulo dei rifiuti, e della camera di combustione primaria e/o secondaria. Le unità di abbattimento degli inquinanti gassosi. La rimozione degli NOx. I residui della combustione (solidi, liquidi e gassosi). Le unità costituenti il recupero energetico. La progettazione delle unità di abbattimento delle emissioni gassose (scrubber, cicloni, filtri a maniche, torri ad umido e filtri a carbone attivo). Residui solidi dell’incenerimento: Scorie, ceneri da caldaia e ceneri volanti. Stabilizzazione – Meccanismi di S/S. Tecnologie di S/S. Vetrificazione. Test di lisciviazione e di cessione. Test chimico-fisici sui prodotti S/S. Tecniche innovative della combustione rifiuti: I processi e le tecnologie di pirolisi e dissociazione molecolare dei rifiuti solidi. I processi e le tecnologie di gasificazione dei rifiuti solidi. Discarica controllata: Attuazione della direttiva 1999/31/CE e classificazione delle discariche controllate e criteri di ammissibilità dei rifiuti in discarica (D.lgs 13/01/03 n. 36 e ss.mm.ii.). Problematiche operative e costruttive. La degradazione della frazione organica di rifiuto: le proprietà delle terre naturali per la realizzazione di barriere a bassa permeabilità. Costipamento e compattazione di terre per la realizzazione di barriere a bassa permeabilità. Le barriere di base e barriere laterali. Stabilità geotecnica delle discariche. La produzione e i sistemi di raccolta e trattamento di biogas e percolato.
Elementi Oceanografia Fisica. Generalità. Caratteristiche dei mari. Le maree. Teoria statica delle maree. Il sistema terra luna. La risultante delle forze di massa. La superficie di equilibrio. L’ineguaglianza delle maree: effetto della declinazione terrestre. L’effetto dell’attrazione del sole. Il mese sinodico, le maree di quadratura e di sizigie. Cenni sulle teorie dinamiche delle maree. La rappresentazione in armoniche delle maree, le tavole di marea, le altre rappresentazioni delle maree. Il vento. Le correnti bariche e l’influenza dell’accelerazione di Coriolis. Classificazione del vento, rose dei venti e dei mari, anemometro. Circolazione dei venti costanti (alisei, correnti polari). Vento geostrofico, uragani e cicloni Il moto ondoso. Caratteristiche del moto ondoso. Teoria lineare del moto ondoso. Equazioni del moto e condizioni al contorno. Scale del fenomeno. Celerità dell’onda progressiva. Linearizzazione delle equazioni del moto e condizioni al contorno. Soluzione del potenziale per onda progressiva su fondale costante. La relazione di dispersione. La celerità di propagazione delle onde. Il limite di acque basse ed acque alte. Velocità orbitale delle particelle. Pressione in seno ad un onda. Limiti di acque profonde e basse. Traiettorie delle particelle. Limiti di acque profonde e basse. Caratteristiche generali di un’onda cilindrica che si propaga nel piano. Funzione di fase, vettore numero d’onda, flusso di energia. L’onda stazionaria. Definizione del problema, condizioni al contorno, soluzione. Riflessione parziale. Celerità di gruppo. Approccio cinematico. Sommatoria di componenti armoniche, spettro di banda stretta: calcolo dell’onda risultante. Onda portante modulata in ampiezza. Celerità dell’onda di modulazione e relazione alla celerità di fase. Limiti di acque profonde ed acque basse. Approccio dinamico. Calcolo dell’energia cinetica. Calcolo dell’energia potenziale. Principio equipartizione energia. Flusso di energia in un onda progressiva. Trasformazione del moto ondoso La diffrazione. Generalità. Equazioni che governano il fenomeno. Applicazioni ed esempi. Trasformazioni del moto ondoso in bassi fondali. Il fenomeno dello shoaling. Il fenomeno della rifrazione. Legge di Snell. Piani d’onda. Esempi pratici: promontori, baie, secche, canali. Il fenomeno del frangimento in acque basse. Relazioni empiriche. Valutazione dell’altezza e profondità in funzione delle caratteristiche dell’onda al largo. Il fenomeno del frangimento in acque alte. I sovralzi dei livelli. Combinazione di marea astronomica e metereologica, sovralzo da vento, sovralzo da moto ondoso Radiation stress: il sovralzo da moto ondoso e correnti di longshore. Rappresentazione del moto ondoso reale. Altezze rappresentative di una realizzazione. L’esempio di uno spettro bicromatico. L’esempio di uno spettro a banda stretta. Distribuzione di Rayleigh. Applicazione della funzione di densità di probabilità di Rayleigh al calcolo di altezza significativa e delle altre altezze di riferimento (media, 1/10) in funzione dell’altezza quadratica media. Statistica delle onde estreme. La registrazione e misura del moto ondoso. L’atlante delle onde. Metodi di previsione del moto ondoso. Il metodo SMB Opere di difesa Opere a gettata. Tipologia e consistenza. Formula di Hudson. Formula di Van der Meer. Moto di filtrazione all’interno corpo diga. Overtopping. Derivazione formula stabilità mantellata da criterio di equilibrio. Opere a parete verticale. Tipologie, principi di funzionamento, dimensionamento. Azioni del moto ondoso sulle strutture.
