73286 - VALORIZZAZIONE BIOTECNOLOGICA DEI RIFIUTI E DEGLI EFFLUENTI ORGANICI M

Conoscenze e abilità da conseguire

L'insegnamento ha lo scopo di fornire i fondamenti necessari per lo sviluppo, la conduzione ed l'ottimizzazione dei principali processi biotecnologici per la produzione biotecnologica di biocombustibili, composti chimici e biomateriali dai rifiuti organici ed effluenti civili ed agroindustriali.

Contenuti

Programma

Il corso è diviso in due parti di seguito descritte.
Parte 1- Concetti di base:

• Economia circolare: principi fondamentali, scuole di pensiero, i quattro principali componenti (building blocks) e relativi esempi
• Biotecnologia: definizione, ambiti di applicazione industriale
• Biomasse ed Effluenti (scarti o sottoprodotti):
  a) flussi di materie nelle economie (fonti rinnovabili e non) e definizione di valorizzazione
  b) rassegna delle diverse tipologie, composizioni in  termini di biomolecole (zuccheri, proteine, lipidi, etc…) e nutriliti (azoto, fosforo, COD, etc…)
  c) loro generazione nel panorama nazionale ed europeo
• Introduzione a i processi di up-stream e down-stream impiegati per la valorizzazione biotecnologica: microorganismi, terreni, sterilizzazione, crescita microbica, stechiometrie, cinetica, reattori, processi enzimatici, purificazione dei prodotti
• Bioraffinerie: definizione e casi di studio

Parte 2- Realizzazione di uno studio preliminare di fattibilità economica per la valorizzazione di un sottoprodotto, residuo o effluente:

• gli studenti (tutorati dal docente) elaboreranno uno studio preliminare (sviluppando semplici fogli di calcolo) che confronterà due vie alternative di valorizzazione di una matrice organica a loro scelta (ad es. crusca, vinacce, etc...).
  

 

Propedeuticità consigliate:

L’allievo dovrebbe conoscere le basi della chimica organica. Tali conoscenze possono essere acquisite superando l’esame di "Composti Organici e Misure Ambientali", che e' parte dell'offerta formativa proposta al terz'anno del Corso di Laurea in Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio dell’Università di Bologna.

Inoltre, è suggerita la conoscenza di nozioni di base di microbiologia e biotecnologie. Queste nozioni possono essere acquisite superando l’esame di “Microbiologia e Biotecnologie per il Disinquinamento M”, che è parte dell’offerta formativa proposta al primo anno del Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria per l’Ambiente e il Territorio dell’Università di Bologna.

Tutte le lezioni saranno tenute in Italiano. È quindi necessaria la comprensione della lingua italiana per seguire con profitto il corso e per poter utilizzare il materiale didattico fornito. Verrà comunque suggerita la lettura di letteratura scientifica in lingua inglese.

Testi/Bibliografia

Materiale di lezione usato dal docente

Glazer & Nikaido (2007) Microbial Biotechnology, WH Freeman and Company, New York.

R.Ulber, D. Sell (2007) White Biotechnology , Vol. 105 of the series Advances in Biochemical Engineering / Biotechnology , Springer, EU and USA.

Articoli scientifici con "casi studi" e stato del arte su diversi processi biotecnologici.

Metodi didattici

Lezioni frontale supportate da slides in power-point.

Lettura e analisi di articoli scientifici da parte degli studenti.

Lavoro pratico tutorato su un studio di fatibilita di valorizzazione di un scarto, sotoprodotto o effluente.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova orale, durante la quale il candidato è tenuto a presentare (con slides, 10 min) lo studio preliminare di fattibilità economica sulla valorizzazione del scarto/sottoprodotto/effluente scelto (lavoro realizzato durante il corso).

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Gonzalo Agustin Martinez