ITALIANO

Sistemi di gestione integrata dei biowaste.
Trattamenti biologici e termici per la produzione di energia, combustibili e risorse da tali rifiuti: definizioni, principali processi e tipologie impiantistiche.
Sistemi di controllo delle emissioni gassose inquinanti, e di pulizia e condizionamento del gas per la produzione di combustibili (metano ed idrogeno).

T.H. Christensen (ed.) (2011) Solid Waste Technology and Management, Wiley

Il modulo si prefigge di fornire un quadro sintetico ma relativamente esaustivo dei sistemi di gestione dei biowaste, che includono rifiuti di origine urbana (rifiuti di cibo domestici e da ristoranti, rifiuti biodegradabili da giardini e parchi) e industriale (quelli degli allevamenti e degli impianti di produzione di prodotti alimentari) ma anche residui agricoli, forestali, delle lavorazioni del legno. Il modulo analizzerà tali sistemi nell’ottica delineata dalla Direttiva 2008/98/CE e dall’Action Plan dell’Unione Europea per l’economia circolare. Alla fine del corso lo studente saprà approfondire aspetti di processo ed impiantistici delle diverse opzioni di trattamento dei biowaste, esaminandoli in termini anche quantitativi con l’implementazione di semplici bilanci di materia e di energia.

La conoscenza e le abilità acquisite durante i corsi di Chimica Generale e Inorganica.

Lezioni frontali.

Prova orale. La prova mira a valutare le competenze dello studente, la sua capacità di analisi critica di specifici scenari di gestione di biowaste e di collegamento di aspetti di processo e impiantistici.

È disponibile materiale di supporto on-line, comprese diapositive e dispense delle lezioni.
Programmi di tutorato posso essere attivati.

1. Definizione e composizione di biowaste, nell’ambito dei rifiuti urbani e speciali, delle diverse fasi della loro gestione (separazione alla fonte, raccolta differenziata, trattamento, smaltimento definitivo), e dell’impiantistica fondamentale, conformemente alla Direttiva Europea.
2. Impianti di trattamento biologico. Cenni sui trattamenti di digestione aerobica. I trattamenti di digestione anaerobica (cenni su impianti in continuo monostadio e multistadio e impianti batch) finalizzati alla produzione di energia o di biometano, attraverso adeguate tecniche di upgrading del biogas.
3. Impianti di trattamento termico. Processi di combustione, gassificazione e pirolisi per produzione di energia o di combustibili (idrogeno o metano): principali aspetti termodinamici e componentistica fondamentale (sistemi di pulizia del gas effluente e sistemi di pulizia e upgrading del syngas, sistemi di cattura della CO2).

Italian

Integrated biowaste management systems.
Thermal and biological waste-to-energy and waste-to-fuels treatments: definitions, main processes and technological systems.
Air Pollution Control units and syngas cleaning and upgrading units: operating principles and design criteria.

T.H. Christensen (ed.) (2011) Solid Waste Technology and Management, Wiley

The module aims at providing an essential but relatively exhaustive framework of the main options for the management of biowaste, which includes a list of biodegradable municipal waste (such as food and kitchen waste from households and restaurants, biodegradable garden and park waste) and industrial waste (such as animal manure and residues from food processing plants) but also agricultural residues, forest, sawmill and wood wastes. The analysis will be carried out in agreement with the EU waste Directive 2008/98/CE and the recent Action Plan for the Circular Economy.
At the end of the course the student will be able to investigate and quantify process and technological aspects of municipal and industrial biowaste treatments for material and energy recovery.

The knowledge and skills acquired during the courses of General and Inorganic Chemistry.

Front desk lectures.

Oral exam. The test aims at assessing the acquired competences of the student, his ability in critical analysis of specific waste management scenarios and connection between process and technological aspects.

Supporting material is available on-line, including slides and notes of lectures.
Tutorial programs can be activated.

1. Biowaste definition and composition. Solid waste definition (municipal and industrial solid waste). Definition of different stages of solid biowaste management (source separation, separate collection, biological and thermal treatments, final disposal), accordingly with EU waste directive.
2. Biological treatments. Notes about aerobic technologies for the organic fraction of municipal solid waste (composting). Anaerobic technologies for different types of biowaste: biowaste-to-energy and biowaste-to-biomethane, with the utilization of appropriate techniques of biogas combustion or biogas upgrading.
3 Thermochemical treatments. Processes of combustion, gasification and pyrolysis in waste-to-energy or waste-to-fuel plants. Main thermodynamic aspects and crucial units (flue gas or syngas cleaning, syngas upgrading, carbon capture and sequestration).