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WASTE MANAGEMENT AND ENVIRONMENTAL REMEDIATION
RENATO IANNELLI
Academic year2021/22
CourseCIVIL INFRASTRUCTURES AND ENVIRONMENTAL ENGINEERING
Code220HH
Credits6
PeriodSemester 2
LanguageEnglish

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
BONIFICA DEI SITI CONTAMINATIICAR/03LEZIONI30
ISABELLA PECORINI unimap
GESTIONE DEI RIFIUTI ICAR/03LEZIONI30
RENATO IANNELLI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Fornire un’informazione di base di interesse per l'ingegnere civile relativamente alla conoscenza dei fenomeni di inquinamento dei suoli e delle falde acquifere, delle tecniche di gestione, trattamento e smaltimento di rifiuti solidi e liquidi, urbani e speciali, e delle tecniche di caratterizzazione, analisi di rischio, messa in sicurezza e bonifica di suoli ed acquiferi contaminati.

Knowledge

Providing basic information of interest to the civil engineer regarding the knowledge of soil and groundwater pollution phenomena, management techniques, treatment and disposal of solid and liquid, urban and special waste, and characterization techniques , risk analysis, securing and remediation of contaminated soils and aquifers.

Modalità di verifica delle conoscenze

Durante l'esame orale conclusivo dell'insegnamento verrà verificata la conoscenza degli argomenti trattati e la capacità critica di confronto e di applicazione pratica degli argomenti teorici

Assessment criteria of knowledge

During the final oral exam, the knowledge of the topics discussed and the critical ability to compare and apply theoretical arguments will be verified.

Capacità

Conoscenza dei diversi metodi di trattamento, gestione e smaltimento dei rifiuti solidi e liquidi e di caratterizzazione, analisi di rischio, messa in sicurezza e bonifica di suoli ed acquiferi contaminati mediante confronto ragionato fra le principali tecnologie di trattamento di uso corrente nonchè quelle più promettenti per il prossimo futuro

Skills

Knowledge of the different methods of treatment, management and disposal of solid and liquid waste and of characterization, risk analysis, securing and remediation of contaminated soils and aquifers by reasoned comparison between the main treatment technologies of current use as well as the most promising ones for the near future

Modalità di verifica delle capacità

Durante l'esame orale verrà verificata la conoscenza  dei processi di un impianto di depurazione.

Assessment criteria of skills

During the final oral examination, the knowledge of the processes of a wastewater treatment plant will be assessed.

Comportamenti
  • Lo studente potrà acquisire e/o sviluppare sensibilità alle problematiche ambientali
  • Lo studente potrà acquisire e/o sviluppare conoscenze utili per attività di ingegnere civile/ambientale nell'ambito di impianti e processi di gestione dei rifiuti e di bonifica dei siti contaminati
Behaviors
  • Students can acquire and / or develop sensitivity to environmental issues
  • Students will be able to acquire and / or develop useful knowledge for civil / environmental engineer activities in the field of waste management plants and processes and remediation of contaminated sites
Modalità di verifica dei comportamenti

  I comportamenti acquisiti verranno verificati durante la sessione finale di esame orale

Assessment criteria of behaviors

The acquired behaviours will be assessed during the final oral examination

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

 Concetti di base di fisica, chimica e biologia

Prerequisites

Basic knowledge of phisics, chemistry and biology

Indicazioni metodologiche

L'insegnamento di 6 crediti formativi (CFU) viene impartito nel secondo periodo didattico (6 ore di lezione settimanali)

Teaching methods

The teaching of 6 credits (CFU) is taught in the second teaching period (6 hours of lessons per week) 

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Il programma di dettaglio (con data/ora delle singole lezioni) può essere scaricato dalla home page del docente

Richiami di chimica organica: Atomo di carbonio e legami; aromaticità; Isomeria

Composti alifatici, aromatici ed eterociclici

Composti chimici sintetici

Materie plastiche

Rifiuti solidi: impostazione, cenni storici, evoluzione delle produzioni specifiche

Normativa italiana sulla gestione dei rifiuti solidi urbani

Normativa italiana e procedure amministrative per la gestione dei rifiuti speciali

Origine, composizione e cartteristiche dei rifiuti solidi urbani

Caratterizzazione merceologica dei rifiuti solidi urbani

Caratterizzazione chimico fisica dei rifiuti solidi urbani

Sistemi di raccolta dei solidi urbani. Stoccaggio temporaneo

Tecniche di raccolta differenziata: frazionamento

Separazione e trattamento per riuso, riciclaggio e recupero: materiali recuperabili

Separazione e trattamento per riuso, riciclaggio e recupero: tecnologie di separazione

Compostaggio finalizzato a riutilizzo in agricoltura o come pretrattamento per lo smaltimento in discarica

Digestione anaerobica e codigestione

Trattamento meccanico biologico come pretrattamento per la combustione, CSS

Incenerimento e termovalorizzazione: principi generali della combustione. Caratterizzazione. Pretrattamenti

Tecnologie di combustione: camera di combustione e post combustione

Caldaia e cicli termici per il recupero energetico

Trattamento dei fumi: generalità

Trattamento dei fumi: tecnologie

Trattamento dei fumi: controllo emissioni

Tecniche di discarica controllata: generalità, evoluzione storica, evoluzione normativa

Discarica controllata: aspetti progettuali

Discarica controllata: aspetti gestionali

Discarica controllata gestione del biogas

Discarica controllata: gestione e trattamento dei percolati

Piani di monitoraggio per gli impianti di rifiuti (metodologie di monitoraggio e controllo)

Valutazione di impatto ambientale degli impianti di smaltimento e trattamento di rifiuti

Autorizzazione integrata ambientale (come ottenerla e gestirla)

Bonifica dei siti contaminati: Generalità; caratteristiche dei contaminanti

Caratteristiche dei suoli e degli acquiferi

Comportamento dei contaminanti nel suolo e nel sottosuolo

Caratterizzazione dei siti contaminati: tecniche di campionamento e definizione del modello concettuale

Analisi di rischio sito specifica: generalità

Analisi di rischio sito specifica: esempi di applicazione e software applicativi

Tecniche di bonifica e di messa in sicurezza permanente: generalità e classificazione

Trattamenti biologici ex-situ: Landfarming e biopile

Fitorimedio

Trattamenti in-situ della zona vadosa: Bioventing e Soil Vapor Extraction

Trattamenti in-situ della zona satura: Air sparging e Biosparging

Trattamenti di lavaggio: Soil flushing - Bioflushing - Soil washing

Tecniche di bonifica elettrocinetica

Barriere permeabili reattive

Attenuazione naturale controllata

Trattamenti fisico-biologici in-situ: Multi-Phase Extraction

Trattamento di ossidazione chimica in-situ

Trattamenti di solidificazione/stabilizzazione

Trattamenti termici

Recupero del prodotto libero

Trattamenti di bonifica e messa in sicurezza di acque di falda con barriere idrauliche e pump and treat

Tecniche di messa in sicurezza: interventi di incapsulamento

Landfill mining

La bonifica dell'amianto

Dragaggi e gestione dei sedimenti

Visita tecnica ad un impianto di trattamento rifiuti e/o bonifica di un sito contaminato

 

Syllabus

The detail program (with date / time of the individual lessons) can be downloaded from the teacher's home page

Recalls of organic chemistry: carbon atom and bonds; aromaticity; isomerism

Aliphatic, aromatic and heterocyclic compounds

Synthetic chemical compounds

Plastics

Solid waste: setting, historical notes, evolution of specific productions

Italian legislation on the management of urban solid waste

Italian legislation and administrative procedures for the management of special waste

Origin, composition and properties of solid urban waste

Determination of the composition of urban solid waste

Physical chemical characterization of solid urban waste

Urban solid waste collection systems. Temporary storage

Separate collection techniques: fractionation

Separation and treatment for reuse, recycling and recovery: recoverable materials

Separation and treatment for reuse, recycling and recovery: separation technologies

Composting aimed at re-use in agriculture or as a pre-treatment for landfilling

Anaerobic digestion and codigestion

Biological mechanical treatment as a pre-treatment for combustion, RDF

Incineration and waste-to-energy: general principles of combustion. Characterization. Pre-treatment

Combustion technologies: combustion chamber and post combustion

Boiler and thermal cycles for energy recovery

Emission treatment: general

Emission treatment: technologies

Emission treatment: emission control

Controlled landfill techniques: general information, historical evolution, regulatory evolution

Controlled landfill: design aspects

Controlled landfill: management aspects

Controlled landfill biogas management

Controlled landfill: management and treatment of leachate

Monitoring plans for waste installations (monitoring and control methodologies)

Evaluation of the environmental impact of waste disposal and treatment plants

Integrated environmental authorization (how to obtain and manage it)

Reclamation of contaminated sites: General; characteristics of the contaminants

Characteristics of soils and aquifers

Contaminants behavior in soil and subsoil

Characterization of contaminated sites: sampling techniques and definition of the conceptual model

Specific site risk analysis: generalities

Site specific risk analysis: application examples and application software

Remediation techniques and permanent safety measures: general and classification

Ex-situ biological treatments: Landfarming and biopile

phytoremediation

In-situ treatments in the vadose zone: Bioventing and Soil Vapor Extraction

In-situ treatments of the saturated area: Air sparging and Biosparging

Washing treatments: Soil flushing - Bio fl ushing - Soil washing

Electrokinetic remediation techniques

Permeable reactive barriers

Controlled natural attenuation

In-situ physical-biological treatments: Multi-Phase Extraction

In-situ chemical oxidation treatment

Solidification / stabilization treatments

Thermal treatments

Free product recovery

Reclamation and safe treatment of groundwater with hydraulic barriers and pump and treat

Safety techniques: encapsulation interventions

Landfill mining

Asbestos reclamation

Dredging and sediment management

Technical visit to a waste treatment plant and / or remediation of a contaminated site

 

Bibliografia e materiale didattico

Testi di riferimento:

Autore: Vari

Titolo: Dispense scaricabili dalla homepage del docente people.unipi.it/renato_iannelli

 

Autori: G. Tchobanoglous, H. theisen, S. Vigil, P. Sirini, R.C. Noto La Diega

Titolo:  Ingegneria dei rifiuti solidi

Editore: Mc Graw Hill Education

ISBN:  978-88-386-6527-1

 

Autore: Luca Bonomo

Titolo: Bonifica di siti contaminati

Editore: McGraw-Hill Italia

ISBN: 88-386-6278-9

Bibliography

The main reference books and supplementary material are in Italian.

However, the following English books are suggested as useful references:

 

Authors:  George Tchobanoglous, Frank Kreith

Handbook of solid waste management (2nd edition)

McGraw-Hill Handbooks

ISBN: 978-0-07-135623-7

 

S.S. Suthersan, J.Horst, M.Schnobrich, N.Welty, J. MdDonough

Remediation Engineering - Design concepts

CRC Press

ISBN: 978-1-4987-7327-0

Indicazioni per non frequentanti

Anche se la frequenza non è obbligatoria, è fortemente raccomandata.

Non-attending students info

Although the frequency is not mandatory, it is strongly recommended.

Modalità d'esame

Esame orale

Assessment methods

Oral examination

Updated: 16/07/2021 12:38