Schema della sezione

  • Food process and wastewater engineering - Prof. Giuseppe Mazziotti di Celso - a.y. 2025/2026

    Laureato in Ingegneria Meccanica con Dottorato in Ingegneria Chimica.

    Professore associato di Impianti Chimici presso il Dipartimento di Bioscienze e Tecnologie Agro Alimentari e Ambientali presso l'Università degli Studi di Teramo.

    Le sue attività di ricerca rientrano tutte nel campo dell'ingegneria chimica e dell'ingegneria ambientale. In particolare le linee di ricerca principali sono le seguenti:

    • Cristallizzazione del carbonato di calcio
    • Depurazione e trattamento delle acque reflue
    • Valutazione del ciclo di vita degli impianti di trattamento delle acque reflue
    • Gassificazione della biomassa.

    Inoltre è responsabile dei seguenti insegnamenti:

    • Food Process and Wastewater Engineering
    • Carbon footprint e analisi del ciclo di vita (LCA) dei prodotti alimentari
    • Parte esercitativa del corso di Impianti Chimici presso l'Università degli Studi di L'Aquila.

    Denominazione insegnamento Food Process and Wastewater Engineering
     
    Corso di studio: Food Science and Technology, Corso di Laurea Magistrale
     
    Anno di offerta: 2026-27
     
    Anno di corso: Primo anno
     
    Lingua di erogazione: Inglese
     
    Tipologia attività formativa: Base
     
    SSD: ICHI-0A (ex ING-IND/25)
     
    CFU/ore: 9/72 h
     
    Periodo didattico: Primo anno, primo semestre
     
    Docente: Prof. Ing. Giuseppe Mazziotti di Celso, PhD
     
    Frequenza: Obbligatoria
     
    Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
    SDG 2: Sconfiggere la fame
    Obiettivo centrale dell’Unità 1.
    L'ottimizzazione dei processi industriali alimentari (attraverso scambiatori di calore, pompe, bioreattori e cristallizzatori) è fondamentale per garantire sistemi di produzione alimentare sostenibili. L'applicazione di tecnologie avanzate, come la filtrazione a membrana tangenziale, permette di migliorare l'efficienza produttiva, ridurre gli sprechi lungo le filiere di produzione e preservare le proprietà nutritive degli alimenti.
     
    SDG 6: Acqua pulita e servizi igienico-sanitari
    Obiettivo centrale dell’Unità 2.
    Lo studio delle caratteristiche, della portata e dei trattamenti chimici, fisici e biologici delle acque reflue risponde direttamente al target di migliorare la qualità dell'acqua riducendo l'inquinamento, eliminando i rifiuti e dimezzando la quota di acque reflue non trattate. I processi di disinfezione e il trattamento dei fanghi garantiscono il riciclo sicuro e il riutilizzo sostenibile dell'acqua.
     
    SDG 9: Imprese, innovazione e infrastrutture
    Obiettivo trasversale a entrambe le Unità.
    L'uso di tecnologie ingegneristiche avanzate (processi a membrana, scambiatori di calore efficienti, bioreattori) promuove l'innovazione tecnologica e rende le industrie più sostenibili. L'efficientamento delle apparecchiature (pompe e compressori) contribuisce a modernizzare le infrastrutture industriali, aumentando l'efficienza nell'utilizzo delle risorse.
     
    SDG 12: Consumo e produzione responsabili
    Obiettivo trasversale a entrambe le Unità.
    Nell'Unità 1 si affronta la riduzione degli scarti nei processi alimentari. Nell'Unità 2, la gestione ecocompatibile delle acque di scarico industriali e il trattamento dei fanghi riducono drasticamente il rilascio di sostanze chimiche e inquinanti nell'aria, nell'acqua e nel suolo, minimizzando l'impatto negativo sulla salute umana e sull'ambiente.
     
    Obiettivi formativi
    Lo studente impara il dimensionamento e la gestione di un impianto di processo, tipico dell’industria alimentare, incluso il trattamento e la depurazione delle acque che residuano dalla produzione. In particolare egli è in grado di:
    • Applicare i principi della matematica, della chimica e della fisica, per risolvere I problem di natura ingegneristica.
    • Dimensionare i macchinari tipici degli impianti di produzione dell’industria alimentare, quali pompe, compressori, scambiatori di calore e membrane a flusso tangenziale.
    • Scegliere le unità operative più appropriate per il trattamento dei reflui, considerate le sue caratteristiche chimico-fisiche e i limiti fissati dalla normativa italiana.
    • Partecipare e portare il proprio contributo sia come semplice componente, sia come leader di un gruppo multidisciplinare.
    • Utilizzare tecniche, competenze e strumenti all'avanguardia, che sono necessari per il dimensionamento e la gestione degli impianti dell'industria alimentare e del trattamento dei reflui.
    • Comunicare efficacemente in modi diversi (mediante colloqui, per iscritto, con schemi grafici e sistemi elettronici).
     
    Descrittori di Dublino
    Capacità e conoscenza
    Lo studente approfondisce gli argomenti trattati durante la lezione, integrando le nozioni acquisite mediante consultazioni di libri di testo specifici. In questo modo sviluppa la capacità di critica e sintesi.
    Durante le lezioni vengono trattati argomenti allo stato dell'arte della ricerca, al fine di fornire strumenti d'avanguardia nel campo d'indagine.
     
    Capacità di applicare conoscenza e comprensione
    Lo studente applica le conoscenze in modo da dimostrare un approccio professionale al lavoro. Il bagaglio culturale acquisito gli permette di sostenere ed argomentare le sue tesi, finalizzate alla soluzione dei problemi tecnici.
     
    Autonomia di giudizio
    La sua capacità di critica e sintesi permette allo studente di selezionare i dati che ritiene significativi, grazie anche ad una approfondita riflessione su tematiche di natura tecnica, al fine di sviluppare decisioni autonome.
     
    Abilità comunicative
    Nel corso dell'insegnamento viene incoraggiato l'intervento dello studente. La discussione che si instaura è utile per perfezionare la sua capacità di comunicazione con interlocutori di livello culturale prevalentemente medio ed elevato, con la consapevolezza di sapersi esprimere in modo chiaro anche con figure professionali di cultura meramente tecnica.
     
    Capacità di apprendimento
    L'abitudine all'approfondimento, che lo studente acquisisce durante l'insegnamento, gli è utile per perfezionare il metodo di studio e applicarlo con profitto nel prosieguo della sua carriera accademica e professionale.
     
    Prerequisiti
    Per poter affrontare con successo l’esame di questo insegnamento, lo studente deve aver già superato i seguenti esami elencati di seguito con livello di importanza decrescente:
    • Matematica
    • Fisica
    • Macchine
     
    Tipo di corso: monodisciplinare 
     
    Contenuti/Programma del corso
    UNITA’ 1: INGEGNERIA DEI PROCESSI ALIMENTARI
    Richiami di fisica
    Unità di misura
    Pompe
    Compressori
    Scambiatori di calore
    Processo di bioreazione
    Trasferimento di materia
    Processi di filtrazione a membrana tangenziale
    La cristallizzazione
     
    UNITA’ 2: TRATTAMENTO E DEPURAZIONE DELLA ACQUE REFLUE
    Una visione panoramica della depurazione delle acque
    Caratteristiche delle acque reflue
    Portata delle acque reflue
    Operazioni di tipo fisico (trattamenti primari)
    Operazioni di tipo chimico (trattamenti primari avanzati)
    Operazioni di tipo biologico (trattamenti secondari)
    Processi di disinfezione (trattamenti avanzati)
    Trattamento dei fanghi
     
    Metodi didattici
    Lezioni frontali in presenza
    Esercizi guidati, eseguiti con l’ausilio di una calcolatrice scientifica e/o Microsoft Excel
     
    Modalità verifica apprendimento
    Esame scritto (2 ore disponibili) + esame orale
    La parte scritta consiste nello svolgimento di un esercizio, simile a quelli sviluppati durante le lezioni (massimo 20 punti).
    L’esame orale verte sulla discussione della parte scritta e sugli argomenti dell’insegnamento (massimo 10 punti).
    Per superare l’esame è necessario svolgere sia la parte scritta che quella orale.
     
    Testi di riferimento
    Materiale didattico reperibile su Google Drive, link disponibile a richiesta dello studente:
    • Slides commentate durante le lezioni
    • Esercizi svolti
    • Tabelle
     
    Libri di testo disponibili nella biblioteca del Dipartimento
    Kern, Process Heat Transfer, McGraw-Hill
    Robert E. Treybal, Mass transfer operations, McGraw-Hill
    Coulson & Richardson, Chemical engineering, Pergamon Press
    Cheryan, Ultrafiltration and microfiltration handbook, CRC Press.
    Perry, Green, Perry’s chemical engineer’s handbook, McGraw-Hill
    Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering Treatment and Reuse, McGraw-Hill
     
    Link alla piattaforma e-learning
    https://elearning.unite.it/course/view.php?id=6623#filter-tabs-content-1-1
     
    Gestione del rapporto docente-studenti
    Iscrizione agli esami
    L’iscrizione agli appelli d’esame è obbligatoria tramite il sistema della segreteria online entro la scadenza indicata.
     
    Divulgazione materiale didattico e dispense
    Le slide, le tabelle e gli esercizi svolti sono caricati esclusivamente in una cartella di Drive, il cui link può essere richiesto al docente (email a gmazziottidicelso@unite.it).
    Non è prevista la distribuzione di materiale cartaceo o tramite canali non ufficiali.
     
    Tutoraggio
    Il servizio di tutoraggio supporta gli studenti per il recupero dei prerequisiti e per i chiarimenti sui contenuti dell’insegnamento e le modalità d’esame.
     
    Modalità e orari di ricevimento
    Il ricevimento si tiene nei giorni in cui è prevista la lezione, nelle ore immediatamente successive, nell’ufficio del docente.
    E’ possibile richiedere un colloquio online su G-Meet, previo appuntamento via email (gmazziottidicelso@unite.it).
     
    Canali di comunicazione
    Il canale ufficiale per le comunicazioni istituzionali è l’email del docente (gmazziottidicelso@unite.it).
    Le richieste di informazioni devono pervenire esclusivamente dall’indirizzo email istituzionale dello studente (@studenti.unite.it).
    Gli avvisi urgenti su variazioni di orario o aule vengono pubblicati nella bacheca del sito web del corso.

    Graduated in Mechanical Engineering, Ph.D in Chemical Engineering, Associate Professor of Chemical Plants at the Department of Bioscience and Agro-Food and Environmental Technology, University of Teramo.

    The research activity’s core subjects are in the field of chemical and environmental engineering and they are mostly applied to:

    • Crystallization of calcium carbonate,
    • Wastewater treatment and disposal,
    • Life Cycle Assessment applied to wastewater treatment plants
    • Biomass gasification,

    Responsible of the following courses:
    ✓ Food Process and Wastewater Engineering,
    ✓ Carbon footprint and Life Cycle Analysis of foodstuffs,
    ✓ Chemical Engineering (exercise part) at the University of L’Aquila 

    Course title: Food Process and Wastewater Engineering
     
    Course: Food Science and Technology, Master Degree
     
    Academic year: 2026-27
     
    Year: First year
     
    Language: English
     
    Course category: Basic activities
     
    Academic discipline: ICHI-02/A (Chemical plants)
     
    ECTS/hours: 9/72 h
     
    Teaching period: First year, first semester
     
    Course holder: Prof. Eng. Giuseppe Mazziotti di Celso, PhD
     
    Frequency: Mandatory
     
    2030 Agenda for Sustainable Development Goals
    SDG 2: Zero hunger
    Tied to Unit 1.
    Optimizing industrial food processes—through the efficient use of heat exchangers, pumps, bioreactions, and crystallization—is fundamental to ensuring sustainable food production systems. Applying advanced technologies, such as cross-flow membrane filtration, enhances production efficiency, reduces waste along the food supply chain, and preserves nutritional quality.
     
    SDG 6: Clean water and sanitization
    This is the core objective of Unit 2.
    The study of wastewater characteristics, flow rates, and physical, chemical, and biological treatments directly aligns with the global target of improving water quality by reducing pollution, eliminating dumping, and halving the proportion of untreated wastewater. Additionally, disinfection processes and sludge treatment ensure safe water recycling and sustainable reuse.
     
    SDG 9: Industry, innovation and infrastructure
    Cross-cutting theme for both units.
    The implementation of advanced engineering technologies (membrane processes, efficient heat exchangers, bioreactors) drives technological innovation and fosters sustainable industrial growth. Improving equipment efficiency (pumps and compressors) contributes to upgrading industrial infrastructures, significantly increasing resource-use efficiency.
     
    SDG 12: Responsible consumption and production
    Cross-cutting theme for both units.
    Unit 1 addresses waste reduction within food manufacturing processes. Unit 2 focuses on the environmentally sound management of industrial wastewater and sludge treatment. Together, these topics cover how to drastically reduce the release of chemicals and pollutants into the air, water, and soil, minimizing their adverse impacts on human health and the environment.
     
    General aim of the course and expected learning outcomes
    The student learns to design and to manage a typical plant of food industry, including the treatment of wastewater that residues from the process. In particular he is able to:
    • Apply mathematic, chemical and physical fundamentals to solve engineering problems.
    • Design food industry components, processes and plant machinery (pumps, compressors, heat exchangers, tangential membranes).
    • Select the proper processes to apply in wastewater treatment as a function of its chemical composition and local regulation.
    • Participate and effectively contribute as a member or a leader of a multidisciplinary team.
    • Use techniques, skills, and modern tools necessary for design and manage food industry plants.
    • Communicate effectively (oral, written, graphical, electronic).
     
    Dublin descriptors
    Knowledge and understanding
    The student delves into the topics covered during the lessons, integrating the notions acquired by consulting recommended literature (see section). Therefore, he develops the ability to criticize and synthesize.
    State-of-the-art research topics are discussed during the lessons, in order to provide cutting-edge tools in the field of investigation.
     
    Applying knowledge and understanding
    The student applies knowledge, demonstrating a professional approach to work. The cultural background acquired allows him to support his arguments, aimed at solving technical problems.
     
    Making judgements
    His ability to criticize and synthesize allows the student to focus on data he considers significant, thanks also to an in-depth analysis of technical issues, in order to develop autonomous decisions.
     
    Communication skills
    Student intervention is encouraged during teaching. The discussion that is established is useful for perfecting his communication skills with interlocutors of a predominantly medium-high cultural level, with the awareness of knowing how to express himself clearly with professional figures of merely technical culture.
     
    Learning skills
    The habit of in-depth study that the student acquires during the course is useful for perfecting the study method and applying it profitably throughout his academic and professional career.
     
    Prerequisites
    To successfully take the exam for this course, the student must have already passed the following exams listed below with decreasing level of importance:
    • Mathematics
    • Physics
    • Machine
     
    Course structure
    Monodisciplinary course
     
    Main contents
    UNIT 1: FOOD PROCESS ENGINEERING
    Notes of Physics
    System of units
    Pumps
    Compressors
    Heat exchangers
    Bioreaction process
    Mass transfer operations
    Tangential membrane separation process
    Crystallization
     
    UNIT 2: WASTEWATER ENGINEERING
    Wastewater engineering. An overview
    Constituents in wastewater
    Wastewater flowrates
    Physical unit operations (primary treatments)
    Chemical unit processes (advanced primary treatments)
    Biological wastewater treatments (secondary treatments)
    Disinfection processes (advanced treatments)
    Sludge treatment
     
    Workload
    Face to face teaching
    Guided exercises, performed using scientific calculator and/or Microsoft Excel
     
    Exam procedure
    Written exam (2 hours available) + oral discussion
    The written exam consists of completing an exercise, similar to the ones developed during the lessons (max 20 points).
    The oral discussion focuses on the written exam and the topics reported in the “Main contents” section (max 10 points).
    To pass the exam, students must complete both the written and oral parts.
     
    Literature
    Teaching materials available on Google Drive, link available upon student request
    Slides discussed during the face-to-face teaching
    Guided exercise
    Tables
     
    Textbooks available in the Department library
    Kern, Process Heat Transfer, McGraw-Hill
    Robert E. Treybal, Mass transfer operations, McGraw-Hill
    Coulson & Richardson, Chemical engineering, Pergamon Press
    Cheryan, Ultrafiltration and microfiltration handbook, CRC Press.
    Perry, Green, Perry’s chemical engineer’s handbook, McGraw-Hill
    Metcalf & Eddy, Wastewater Engineering Treatment and Reuse, McGraw-Hill
     
    Link to the e-learning platform
    https://elearning.unite.it/course/view.php?id=6623#filter-tabs-content-1-1
     
     
    Management of the teacher-student relationship
    Course and exam registration
    Exam registration is mandatory through the online student portal within the specified deadline.
     
    Distribution of teaching materials and lecture notes
    The slides, tables, and completed exercises are uploaded exclusively to a Drive folder, the link to which can be requested from the professor (email to gmazziottidicelso@unite.it).
    No paper materials or unofficial distribution channels will be used.
     
    Tutoring
    Tutoring services support students in fulfilling prerequisites and clarifying course content.
     
    Office hours and location
    Office hours are held on the days when the lesson is scheduled, in the hours immediately following, in the teacher's office.
    Online appointments via G-Meet are available upon email request (gmazziottidicelso@unite.it).
     
    Communication channels
    The official channel for academic communication is the professor's email: gmazziottidicelso@unite.it.
    Inquiries must be sent exclusively from the student's institutional email address (@studenti.unite.it).
    Urgent notices regarding schedule or classroom changes will be posted directly on the course website notice board.