Impianti biochimici industriali ed ambientali
Denominazione del corso: Impianti biochimici industriali ed ambientaliCorso di studi: I4R - Laurea magistrale in Ingegneria per L'Ambiente e il Territorio
Quadrimestre/Semestre: 2°
Anno: 2°
Numero di moduli: 1
Crediti: 9
Ore: 90
Tipologia: C - Attivitą affini o integrative
Struttura: monodisciplinare
Settore Scientifico Disciplinare: ING-IND/26 (Teoria Dello Sviluppo Dei Processi Chimici)
Docente: Ionela Poenita Birloaga (90 ore). Titolo copertura: Ricercatore a tempo determinato
Orario di ricevimento: Martedì dalle 9:00 alle 12:00 previo appuntamento via email (ionelapoenita.birloaga@univaq.it). Se richiesto dallo Studente anche via Teams anche con date da concordare.
Docente: Francesco Veglio' (60 ore). Titolo copertura: Prof. ordinario
Orario di ricevimento: Giovedi' dalle 13:30 alle 15:30 previo appuntamento via email (francesco.veglio@univaq.it). Se richiesto dallo Studente anche via Teams anche con date da concordare.
Programma sintetico del corso:
l corso ha lo scopo di fornire gli strumenti metodologici necessari per l’ingegnere chimico e l’ingegnere ambientale, per affrontare la progettazione di processo e la sua gestione nel settore dei trattamenti biologici industriali ed ambientali (i.e. produzione di biomolecole di interesse farmaceutico, depurazione effluenti industriali e non). Particolare attenzione viene posta nella progettazione di processo delle sezioni di up-stream, di bioreazione e di downstream dei processi industriali ed ambientali con un approccio generale “unit operation” tipico dell’ingegneria chimica. Al termine del corso lo studente avrà acquisito le conoscenze e le capacità di utilizzarle per il dimensionamento e la conduzione di processi biotecnologici di importanza sia industriale che ambientale con implicazioni anche di carattere economico (i.e. stima della fattibilità tecnicoeconomica di un processo chimico con determinazione di CAPEX and OPEX).
Programma esteso del corso:
Programma completo (PDF)
(Aggiornato il 22-02-2024)
Gli argomenti trattati nel modulo comprendono:
• Aspetti generali sulla crescita dei microorganismi
• Aspetti stechiometrici e cinetici relativi alla crescit a microbica
• Dimensionamento bioreattori batch
• Dimensionamento bioreattore fed-batch
• Dimensionamento bioreattori continui (chemostato, bioreattore con ricircolo parziale di cellule, bioreattori in serie, bioreattori plug-flow, loro combinazioni)
• Scambio termico in bioreattori agitati meccanicamente
• Potenza meccanica in bioreattori agitati meccanicamente ed in sistemi air-lift
• Up-stream and Downstream
• Sterilizzazione termica
• Processi a membrana
• Filtrazione
• Sedimentazione
• Cenni su altri pro cessi (scambio ionico, cromatografia, liofilizzazione, omogeneizzazione)
• Controllo di processo
• Analisi di processo e analisi di fattibilità tecnico-economica (OPEX and CAPEX)
Testi consigliati:
H. W. Blanch, D.S. Clark. Biochemical Engineering. Marcel Dekker Inc. (1996)
H. W. Blanch, D.S. Clark. Biochemical Engineering. Marcel Dekker Inc. (1996)
H. W. Blanch, D.S. Clark. Biochemical Engineering. Marcel Dekker Inc. (1996)
Modalità d'esame:
Prova scritta e esame orale. Viene dato allo studente la possibilità, opzionale, di fare un test subito alla fine del corso per aiutarlo a dividere il carico di lavoro. Lo studente che supera questa prima prova, nell’esame finale farà un test relativo solo alla parte orale. La prova scritta (da completare in 3 ore) consiste di 2-3 esercizi ognuno contenente più domande. Molte tipologie di esercizi già svolti possono essere trovate dallo studente sul sito web. Questo permette allo studente di essere ben consapevole di cosa gli verrà richiesto. Lo studente potrà fare l’esame orale nella stessa sessione o nelle successive sessioni in cui ha superato la prova scritta. Le prova dura meno di un’ora e le domande coprono sia gli argomenti a cui, nella prova scritta, lo studente non ha dato risposte chiare, sia argomenti del programma non trattati nello scritto. I criteri per la valutazione saranno: il livello di conoscenza delle tematiche affrontate nel corso, capacità di applicarle, il linguaggio scientifico utilizzato, la chiarezza e completezza delle spiegazioni.
Risultati di apprendimento previsti:
Lo studente che supera l’esame dovrebbe:
1. Conoscere i criteri di dimensionamento delle unit-operation presentate nel corso
2. Conoscere e capire il contesto industriale dove applicare tali conoscenze
3. Capire e saper spiegare i fenomeni oggetto di studio utilizzando gli strumenti del corso
4. Capire come effettuare uno studio di processo partendo da casi industriali
5. Avere abilità nel ragionamento nello sviluppo di un processo industriale e capacità di affrontarlo applicando le conoscenze del corso in maniera integrata e complessiva
6. Essere capace di leggere e capire schemi di processo con i relativi sistemi di controllo automatico
Verifica la presenza di materiale didattico sul sito ELearning@AQ
