Bilanci di materia. Stechiometria e cinetica delle reazioni chimiche (Reazioni reversibili ed irreversibili, Reazioni omogenee ed eterogenee, Ordine di reazione. Modello del reattore batch. Modello del reattore a completo mescolamento (Analisi del comportamento del CFSTR al transitorio ed allo stato stazionario, Analisi di reattori CFSTR in serie, Relazione tra efficienza di processo e tempo medio di residenza idraulica). Modello del reattore con flusso a pistone (Analisi del comportamento del PFR allo stato stazionario, Analisi di reattori PFR in serie). Confronto di efficienza tra CFSTR e PFR. Analisi dei reattori reali (Alimentazione a gradino ed alimentazione ad impulso, Funzione di distribuzione dei tempi di residenza idraulica). Acque di rifiuto. Parametri di inquinamento (Biochemical Oxygen Demand [BOD], Metodo di Thomas, Chemical Oxygen Demand [COD], Composti dell’azoto [TKN, azoto ammoniacale, azoto organico, nitriti e nitrati], Solidi, Composti del fosforo. Caratteristiche delle acque di rifiuto. Equazioni della cinetica biologica. Velocità di crescita e tasso di crescita. Rendimento massimo di crescita della biomassa. Equazione di Monod. Velocità di utilizzazione del substrato. Velocità di respirazione endogena Reattore a mescolamento completo (CFSTR) a biomassa sospesa senza ricircolo. Bilanci di microrganismi e di substrato. Tempo di residenza idraulico e tempo medio di residenza cellulare. Equazioni fondamentali. Rendimento netto di crescita. Dipendenza del substrato e dell’efficienza in funzione del tempo medio di residenza cellulare. Tempo medio minimo di residenza cellulare Reattore a mescolamento completo (CFSTR) a biomassa sospesa con ricircolo. Bilanci di microrganismi e di substrato. Equazioni di bilancio (caso dello spurgo dal reattore o dalla linea di ricircolo dei fanghi). Dipendenza delle concentrazioni di substrato e di microrganismi e del rendimento di crescita osservato dal tempo medio di residenza cellulare. Fabbisogno teorico di ossigeno. Aspetti economici Cenni sui processi di nitrificazione biologica. Cenni sui processi di denitrificazione biologica. Operazioni unitarie. Equalizzazione. Equalizzazione delle portate. Equalizzazione in linea e fuori linea. Capacità di regolazione totale. Leggi di erogazione variabili nel tempo. Sedimentazione libera. Velocità terminale di sedimentazione (Legge di Newton, Legge di Stokes). Velocità di overflow e determinazione dell’efficienza di rimozione. Sedimentazione per flocculazione. Sedimentazione a zona. Teoria del flusso solido. Analisi delle condizioni di carico per sedimentatori secondari. Sedimentazione per compressione. Disinfezione delle acque. Cenni sulle operazioni unitarie di trattamento fanghi

Sirini P., Ingegneria Sanitaria-Ambientale. Principi, teorie e metodi di rappresentazione, McGraw-Hill, Milano, 2002 Misiti A., Fondamenti di Ingegneria Ambientale, Nuova Italia Scientifica, Firenze 1994 Metcalf & Eddy, Inc., Ingegneria delle Acque Reflue. Trattamento e Riuso, 5a ed., McGraw-Hill, Milano, 2006