URBAN MINING AND RECYCLING OF MATERIALS

Obiettivi formativi

Obiettivi generali Il corso ha l’obiettivo di fornire conoscenze e sviluppare competenze relative ai processi di recupero e riciclo dei beni giunti a fine vita per la produzione di materie prime secondarie, in accordo con i principi dell’economia circolare e con gli obiettivi per lo sviluppo sostenibile dell’AGENDA 2030 dell’ONU, con particolare riferimento a SDG11 (Città e comunità sostenibili), SDG12 (Consumo e produzione responsabili), SDG13 (Lotta al cambiamento climatico). In particolare, il corso si propone di illustrare le principali tecnologie e le relative apparecchiature a scala di laboratorio e/o di impianto industriale al fine di effettuare il riconoscimento, la caratterizzazione, la selezione e il trattamento dei materiali da riciclare di diversa natura e provenienza (rifiuti di imballaggi come plastica, vetro, carta e alluminio, scarti da costruzione e demolizione, rifiuti da apparecchiature elettriche ed elettroniche, veicoli fuori uso, ecc.). Partendo dalla conoscenza delle proprietà dei solidi sarà possibile valutare e definire, per i diversi materiali di scarto, nonché per diverse tipologie di manufatti giunti a fine vita, le tecniche di trattamento fisico-meccanico più idonee al fine di produrre una materia prima secondaria, tenendo presenti gli aspetti tecnici, economici, ambientali e le innovazioni tecnologiche di un settore in rapida evoluzione. Verranno quindi esaminate alcune delle principali filiere di riciclo per la produzione di materie prime secondarie, evidenziando le problematiche esistenti e i fattori chiave di ciascuna di esse. Obiettivi specifici Sulla base delle conoscenze acquisite lo studente sarà in grado di definire le operazioni fondamentali, la loro sequenza e le logiche operative al fine di poter progettare un processo finalizzato al riciclo meccanico di materiali e prodotti giunti a fine vita, scegliendo i metodi di separazione più idonei, definiti a partire dalla caratterizzazione dei materiali solidi che costituiscono gli scarti, anche attraverso approcci innovativi. Lo studente svilupperà inoltre la capacità di valutare, selezionare e applicare i metodi per il controllo di qualità relativamente sia ai flussi di alimentazione che ai prodotti in uscita da un impianto di riciclo, al fine di conseguire l’ottimizzazione dei processi, massimizzando il recupero degli scarti e il valore delle materie prime secondarie in un’ottica di economia circolare e di uso efficiente delle risorse. Una volta superato l’esame gli studenti saranno in grado di: ● Comprendere i principi fondamentali necessari per effettuare in maniera corretta la caratterizzazione dei materiali orientata al riciclo ● Applicare tecniche analitiche sia tradizionali che innovative per il riciclo dei materiali ● Conoscere le tecnologie di riciclo di diversi materiali e/o manufatti giunti a fine vita ● Comprendere e valutare, sia in termini tecnici che economici, i processi di riciclo ● Applicare i principi fondamentali per la separazione dei materiali da riciclare Gli studenti acquisiranno inoltre le seguenti capacità trasversali: ● Dimostrare una comunicazione efficace con interlocutori specialisti e non specialisti ● Lavorare in gruppo ● Redigere relazioni tecnico-scientifiche ● Organizzare una presentazione e parlare in pubblico ● Approfondire criticamente le problematiche ● Accedere e selezionare le fonti appropriate per aggiornarsi sulle diverse tematiche

Canale 1
SILVIA SERRANTI Scheda docente

Programmi - Frequenza - Esami

Programma
• Le materie prime primarie e secondarie: – Definizioni. Ore mining e Urban mining. Uso sostenibile delle risorse. Le materie prime critiche. Economia lineare ed economia circolare. Da rifiuti a risorse. • I rifiuti: – Definizioni. La gerarchia nella gestione dei rifiuti. Riduzione e riuso, preparazione per il riutilizzo, riciclo, recupero di energia, smaltimento. La classificazione dei rifiuti. Il riciclo dei rifiuti di imballaggio. • Il campionamento • La liberazione dei costituenti. I concetti di grado di liberazione, recupero e tenore. • La caratterizzazione dei materiali orientata al riciclo: – Definizioni e metodi di analisi delle caratteristiche morfologiche, morfometriche, fisiche e chimiche con esempi applicativi relativi al riciclo dei materiali. – Microscopia ottica ed elettronica. Microfluorescenza a raggi X. Tecniche di analisi d’immagine multi- e iperspettrale. • Tecnologie di trattamento meccanico: – Disassemblaggio, apparecchiature e procedure per la comminuzione, la classificazione e la separazione dei materiali da riciclare. • Tecnologie di sensing applicate al riciclo (Sensor-based sorting) • Gestione e riciclo degli scarti di diversa natura e provenienza – plastica, vetro, carta, alluminio, scarti da C&D, RAEE, ecc. con esempi di impianti di trattamento e controllo di qualità dei prodotti. – argomenti oggetto delle tesine. Il corso prevede esercitazioni sia in aula che in laboratorio sui diversi argomenti trattati. Potranno inoltre essere organizzati seminari di approfondimento su specifiche tematiche. Possibili visite a impianti di riciclo. E’ prevista la redazione di una tesina su argomenti da concordare da svolgere in gruppi di 2-4 studenti.
Prerequisiti
Conoscenze di base di matematica, fisica e chimica
Testi di riferimento
Materiale fornito dal docente: presentazioni power point delle lezioni, dispense e articoli scientifici selezionati sugli argomenti trattati nel corso. Testi consigliati Wills B.A and Finch J.A., "Wills' Mineral Processing Technology", Elesiver Ed. 2016 Worrell W.A., Vesilind P.A., Ludwig C. "Solid waste engineering - A global perspective", SJ Edition 3rd Edition, 2016 Goodship V., Stevels AB, Huisman J. "Waste electrical and electronic equipment (WEEE) Handbook", 2nd Ed., Elsevier, 2019 Rhodes M.J. “Principles of powder technology”, Wiley Ed., 450 pp., 1990. Merkus H.G.“Particle size measurements: Fundamentals, Practice, Quality”, Springer Ed., 533 pp., 2009. Worrell E. and Reuter M.A. "Handbook of recycling", Elsevier Ed., 581 pp., 2014.
Modalità insegnamento
L'attività didattica sarà organizzata combinando diversi modelli: lezioni frontali, esercitazioni, seminari di approfondimento, esperienze di laboratorio, lavoro di gruppo con presentazione in aula e redazione di una ricerca scritta.
Frequenza
Per la frequenza al corso è consigliata l'iscrizione alla classroom atraverso la quale avverranno tutte le comunicazioni e la condivisione del materiale didattico. Le indicazioni per l'iscrizione alla classroom saranno fornite nella bacheca della docente.
Modalità di esame
Durante il corso gli studenti saranno divisi in gruppi e a ciascun gruppo sarà assegnato lo studio di una problematica reale relativa al riciclo di un materiale. Il lavoro sarà portato avanti durante il corso con verifiche periodiche attraverso presentazioni power point. La valutazione sarà effettuata mediante un esame scritto della durata di 3 ore sugli argomenti del corso, contenente 1 esercizio e 3 domande a risposta aperta. Sarà inoltre valutato il lavoro di gruppo assegnato, che sarà consegnato prima dell’esame in forma di relazione scritta. La relazione sarà valutata in termini di qualità (scrittura, qualità delle figure), completezza dei contenuti, livello di approfondimento e rilevanza dei riferimenti bibliografici. La valutazione finale sarà data da: 70% voto dello scritto e 30% voto del progetto.
Modalità di erogazione
L'attività didattica sarà organizzata combinando diversi modelli: lezioni frontali, esercitazioni, seminari di approfondimento, esperienze di laboratorio, visite a impianti di riciclo, lavoro di gruppo con presentazione in aula e redazione di una ricerca scritta.
  • Codice insegnamento10599947
  • Anno accademico2025/2026
  • CorsoIngegneria per l'Ambiente e il Territorio - Environmental Engineering
  • CurriculumEnvironmental Engineering for Climate Change Adaptation and Mitigation - in lingua inglese
  • Anno2º anno
  • Semestre1º semestre
  • SSDING-IND/29
  • CFU9