L'insegnamento è organizzato come segue:

Obiettivi formativi

Il corso di Fondamenti di processi e impianti biotecnologici ambientali si prefigge di fornire conoscenze di base ed avanzate dei processi biologici per la decontaminazione di acque reflue. Durante il corso saranno trattati i principali fattori da cui dipendono le rese di abbattimento degli inquinanti e i principali fattori biologici, chimici e fisici che influenzano i vari processi depurativi al fine di dare valutazioni gestionale degli impianti. Il percorso formativo intende inoltre dare fondamenti di processi biotecnologici industriali e bioraffinerie per il trattamento e valorizzazione di biomasse organiche, fanghi di depurazione e residui agricoli al fine del recupero di biofuel e prodotti di elevato valore aggiunto (biopolimeri, fertilizzanti, ecc). Le esercitazioni di laboratorio intendono trasferire le conoscenze per:
- l’analisi chimico-fisica di base e caratterizzazione funzionale di matrici di rifiuto liquide e solide;
- il monitoraggio di un bioprocesso ambientale tramite bilanci di materia.

Programma

Parte teorica:
•Bilanci di materia in sistemi ambientali, calcolo rese ed efficienze
•Cinetiche enzimatiche, Equazione di Michaelis Menten, Inibizioni, Crescita microbica ed equazione di Monod,
•Fondamenti di Bioreattori per applicazioni ambientali e bioraffinerie con esercizi numerici su casi di studio reali.
•Descrizione ed analisi dei processi e impianti per la rimozione, mediante applicazioni di tipo biotecnologico, degli inquinanti in diversi comparti ambientali, con particolare attenzione al trattamento delle acque (ossidazione biologica, nitrificazione, denitrificazione, defosfatazione, ecc.), dei rifiuti con o senza recupero energetico (compostaggio, digestione anaerobica, digestione aerobica, ecc.),
• Rappresentazione grafica di un processo chimico ambientale (schemi a blocchi e P&Id), utilizzo di simulatori (software) per la modellazione e verifica di bioreattori ambientali.

Esercitazioni
•Monitoraggio di un impianto biotecnologico a fanghi attivi;
•Respirometri su fanghi attivi per la valutazione di parametri funzionali;
•Bilancio di materia sperimentale per bioreattori anaerobici, anossici/aerobici;
•Trasporto di materia gas/liquido in sistemi biologici ambientali

Modalità d'esame

I candidati frequentanti e non frequentati dovranno sostenere un esame costituito da una prova scritta seguita da una prova orale.
La prova scritta è costituita da 2 esercizi numerici e una domanda relativa alla parte teorica trattata a lezione. La prova scritta sarà valutata con punteggio massimo pari a 25/30.
La prova orale ha come argomento di discussione il report preparato dal candidato relativo alle esperienze pratica di laboratorio. La valutazione avrà un punteggio massimo di 5/30.
L’esito finale sarà dato dalla somma dei punteggi ottenuti dalla prova scritta e prova orale.