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PROCESSI E SISTEMI•BONIFICHE<br />

Bonifiche ex situ<br />

La tecnologia “Soil wash<strong>in</strong>g”<br />

tra ambiente e sicurezza<br />

ndi V<strong>in</strong>cenzo Riganti, già Professore Ord<strong>in</strong>ario di Chimica Merceologica,<br />

Dipartimento di Chimica Generale, Università degli Studi di Pavia, Mentore<br />

Vaccari, ricercatore di Ingegneria Sanitaria Ambientale presso la Facoltà<br />

di Ingegneria dell’Università degli Studi di Brescia e Maria Crist<strong>in</strong>a<br />

Collivignarelli, ricercatrice di Ingegneria Sanitaria Ambientale, Facoltà di<br />

Ingegneria, Università degli Studi di Pavia<br />

FigurediMentoreVaccari<br />

FotosugentileconcessionediPBRS.r.l.­Maclodio(BS)<br />

Il soil wash<strong>in</strong>g<br />

è una tecnologia<br />

di risanamento ex situ<br />

<strong>in</strong> cui gli agenti<br />

<strong>in</strong>qu<strong>in</strong>anti vengono<br />

rimossi dal suolo<br />

mediante il loro<br />

trasferimento<br />

a una fase liquida,<br />

solitamente acquosa.<br />

Il processo è composto<br />

da 6 fasi, che vanno<br />

dal pretrattamento<br />

del terreno contam<strong>in</strong>ato<br />

f<strong>in</strong>o al trattamento<br />

di acque di processo<br />

e delle emissioni<br />

atmosferiche, ciascuna<br />

delle quali presenta<br />

specifici rischi per gli<br />

operatori. È necessario,<br />

qu<strong>in</strong>di, analizzare<br />

l’applicazione di questa<br />

tecnologia fase per fase<br />

<strong>in</strong> modo da fare<br />

emergere tutte le<br />

possibili criticità.<br />

Il risanamento di siti contam<strong>in</strong>ati costituisce, a oggi, un<br />

problema ambientale di prioritaria importanza <strong>in</strong> tutti i<br />

paesi <strong>in</strong>dustrializzati. In Italia, <strong>in</strong> particolare, questa problematica<br />

è divenuta attuale grazie soprattutto all’entrata <strong>in</strong><br />

vigore del D.M. n. 471/1999, primo strumento normativo<br />

omogeneo riguardante la messa <strong>in</strong> sicurezza, la bonifica e il<br />

riprist<strong>in</strong>o ambientale dei siti contam<strong>in</strong>ati sull’<strong>in</strong>tero territorio<br />

nazionale, sostituito <strong>in</strong> seguito dal D.Lgs. n. 152/2006.<br />

Negliultimiannisiè,qu<strong>in</strong>di,assistitoaun<br />

notevole sviluppo del settore del trattamentodisuoliefaldecontam<strong>in</strong>ati,conla<br />

diffusionediun’ampiagammaditecnologiedibonifica(Vaccari<br />

e Zan<strong>in</strong>etta, 2005).<br />

Traqueste,rivestesicuramente<strong>in</strong>teresse<br />

la tecnica del soil wash<strong>in</strong>g, che da alcuni<br />

annitrovaapplicazioneanche<strong>in</strong>Italia.<br />

Descrizionedelprocesso<br />

Il soil wash<strong>in</strong>g è una tecnologia di risanamento<br />

ex situ <strong>in</strong> cui gli agenti <strong>in</strong>qu<strong>in</strong>anti<br />

vengonorimossidalsuolomedianteilloro<br />

trasferimentoaunafaseliquida,solitamente<br />

acquosa. Le configurazioni impiantistichepiùsemplicisfruttano,perrimuoverei<br />

contam<strong>in</strong>anti dal terreno, meccanismi puramente<br />

fisici (lavaggio fisico). Pr<strong>in</strong>cipalmentesiutilizzanotecnichediseparazione<br />

dellafrazionef<strong>in</strong>edelsuolo(limoeargilla),<br />

cui è normalmente associata la maggior<br />

parte della contam<strong>in</strong>azione, dalla frazione<br />

grossolana “pulita” (ghiaia e sabbia). Questa<br />

separazione riduce il volume di materiale<br />

<strong>in</strong>qu<strong>in</strong>ato da sottoporre a ulteriori<br />

trattamentiodasmaltire<strong>in</strong>discaricaeconsente<br />

di recuperare velocemente la ghiaia<br />

elasabbia.Nelleconfigurazioniimpiantistiche<br />

più semplici il liquido di lavaggio è acqua,mentre<strong>in</strong>quellepiùcomplesseècostituito<br />

da soluzioni acquose contenenti<br />

specifici reagenti chimici (lavaggio chimico)<br />

<strong>in</strong> grado di promuovere il passaggio degli<br />

<strong>in</strong>qu<strong>in</strong>antidalsuoloallasoluzioneestraente.Inentrambiicasi,illiquidodilavaggioè<br />

<strong>in</strong> genere recuperato, depurato e/o ricircolatonell’impianto(Vaccari<br />

et al., 2004).<br />

Il processo si basa essenzialmente su<br />

due meccanismi (De Fraja Frangipane et<br />

al., 1994):<br />

l la dissoluzione dei contam<strong>in</strong>anti nell’agenteestraente;<br />

l la dispersione dei contam<strong>in</strong>anti nel liquidod’estrazionesottoformadiparticellesospese.<br />

L’<strong>in</strong>tero processo (si veda la figura 1) si<br />

articolaneiseguentistadi:<br />

l pretrattamentodelterrenocontam<strong>in</strong>ato;<br />

Tecnologie&Soluzioni<br />

41


PROCESSI E SISTEMI•BONIFICHE<br />

FIGURA1<br />

SCHEMAGENERALEDELPROCESSODISOILWASHING<br />

Soluzione<br />

estraente<br />

Soluzione<br />

estraente<br />

Terreno<br />

contam<strong>in</strong>ato<br />

Pretrattamento<br />

Separazione fisica<br />

Trattamento della<br />

frazione f<strong>in</strong>e<br />

Eventuale post­trattamento<br />

della frazione f<strong>in</strong>ale<br />

Terreno<br />

trattato<br />

Residuo<br />

Soluzione<br />

estraente<br />

Trattamento della<br />

frazione grossolana<br />

Terreno<br />

trattato<br />

Trattamento della soluzione<br />

estraente<br />

Fango<br />

Soluzione estraente<br />

recuperata (da ricircolare)<br />

l separazione fisica delle differenti frazioni<br />

granulometriche;<br />

l trattamento del materiale grossolano;<br />

l trattamento della frazione f<strong>in</strong>e;<br />

l trattamento delle acque di processo;<br />

l trattamentodelleemissioniatmosferiche.<br />

Pretrattamento<br />

Il pretrattamento consiste <strong>in</strong>:<br />

l scavo e trasporto dei materiali <strong>in</strong>qu<strong>in</strong>ati;<br />

l stoccaggio temporaneo <strong>in</strong> ambiente<br />

coperto e dotato di pavimentazione<br />

impermeabilizzata;<br />

l separazione dei componenti ferrosi<br />

con separatore magnetico;<br />

l selezione primaria ed eventuale frantumazione<br />

dei materiali lapidei di rifiuto.<br />

La selezione primaria comprende, <strong>in</strong> genere,<br />

una vagliatura grossolana seguita da<br />

una più f<strong>in</strong>e, aventi entrambe lo scopo di<br />

proteggere l’impianto da danneggiamenti<br />

e/o arresti.<br />

La vagliatura grossolana, che può essere<br />

manuale o meccanica (la cui spaziatura<br />

delle barre varia da 70 a 200 mm), serve a<br />

rimuovere le parti più <strong>in</strong>gombranti.<br />

Il materiale trattenuto dalle griglie o selezionato<br />

dagli operatori <strong>in</strong> genere non è<br />

contam<strong>in</strong>ato e, se di qualità opportuna,<br />

può, qu<strong>in</strong>di, essere avviato al recupero<br />

previa frantumazione (Tatàno, 1999). La<br />

vagliatura f<strong>in</strong>e opera un “taglio” a 50­60<br />

mm (ad esempio tramite vaglio rotante).<br />

Oltre a separare i materiali lapidei, <strong>in</strong> genere<br />

non contam<strong>in</strong>ati e recuperati (ad<br />

esempio come sottofondi stradali), questa<br />

fase consente di rimuovere dal terreno<br />

da trattare le zolle argillose di dimensioni<br />

maggiori che, grazie al loro elevato<br />

carico <strong>in</strong>qu<strong>in</strong>ante potrebbero <strong>in</strong>fluire negativamente<br />

sulla resa del lavaggio.<br />

Separazionefisica<br />

La fase di separazione fisica ha lo scopo di<br />

dividere il terreno <strong>in</strong> due differenti frazioni<br />

granulometriche:<br />

l una f<strong>in</strong>e;<br />

l una grossolana.<br />

Il diametro particellare che costituisce la<br />

l<strong>in</strong>ea di conf<strong>in</strong>e tra queste due classi deve<br />

essere scelto <strong>in</strong> modo tale da isolare la<br />

frazione granulometrica di terreno cui è<br />

associata la maggior parte della contam<strong>in</strong>azione<br />

(Berbenni et al., 2002). In l<strong>in</strong>ea<br />

generale, comunque, è considerata frazione<br />

f<strong>in</strong>e quella le cui particelle hanno<br />

dimensioni l<strong>in</strong>eari sotto 63­70 μm (USE­<br />

PA, 1993). Di seguito vengono riportati i<br />

sistemi più comunemente impiegati.<br />

ð Separazioneperdimensioni<br />

Può avvenire a secco o a umido, mediante<br />

l’utilizzo di vagli meccanici vibranti,<br />

oscillanti o rotanti. I sistemi a<br />

secco sono efficaci su particelle grossolane;<br />

sotto i 5 cm, l’umidità naturale del<br />

terreno può rendere difficoltosa e <strong>in</strong>efficiente<br />

l’applicazione. La separazione a<br />

umido, che ha una maggiore efficienza,<br />

comporta la produzione di un flusso<br />

d’acqua che a f<strong>in</strong>e operazione dovrà<br />

essere trattato (Berbennietal., 2002).<br />

ð Separazionepergravità<br />

Nella classificazione per gravità, le particelle<br />

di terreno sono separate soprattutto<br />

<strong>in</strong> base alla loro densità, ma anche<br />

alla loro forma e alla loro dimensione.<br />

Può operare a secco o a umido. I dispositivi<br />

a gravità più comuni sono <strong>in</strong><br />

grado di isolare particelle con diametro<br />

compreso tra 3 cm e 150 μm.<br />

Fra le apparecchiature che sfruttano questo<br />

meccanismo si citano, utilizzando la term<strong>in</strong>ologia<br />

anglosassone ampiamente diffusa:<br />

l il “jig”: ha l’aspetto di un sedimentatore<br />

nel quale si alternano fasi nelle quali flussi<br />

d’acqua ascendenti sollevano la massa<br />

di fango <strong>in</strong>trodotta dall’alto disperdendo<br />

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PROCESSI E SISTEMI•BONIFICHE<br />

le particelle <strong>in</strong> fase di decantazione, a fasi<br />

di risucchio della massa stessa, <strong>in</strong> cui le<br />

particelle vengono accelerate verso il<br />

basso, provocando l’ispessimento del<br />

letto di fango depositato sul fondo. Il<br />

risultato è il rapido consolidamento di<br />

uno strato di particelle grosse e pesanti<br />

sul fondo del sistema e la fuoriuscita,<br />

dall’apposito canale, dell’acqua e delle<br />

particelle più leggere nella zona prossima<br />

alla sommità. Con il jig si possono<br />

adottare dimensioni di taglio superiori ai<br />

150 μm, ma buoni risultati si ottengono<br />

anche scendendo f<strong>in</strong>o a 75 μm;<br />

l lo “spiralconcentrator”: è costituito da un<br />

canale a forma di spirale fissato a un<br />

albero centrale. Il fango viene alimentato<br />

dalla sommità con rapporti solido/liquido<br />

variabili fra 0,1 e 0,4. Durante la discesa<br />

si crea un gradiente di velocità nello<br />

spessore della vena fluida; lo strato aderente<br />

al fondo del canale procede molto<br />

lentamente a causa dell’attrito mentre la<br />

velocità aumenta gradualmente spostandosi<br />

verso l’alto f<strong>in</strong>o a raggiungere il valore<br />

massimo <strong>in</strong> un <strong>in</strong>torno del pelo libero.<br />

Le particelle piccole e dense affondano<br />

nello strato più lento del flusso e si concentrano<br />

nella zona a ridosso della parete<br />

più <strong>in</strong>terna della spirale. Le particelle<br />

di dimensione maggiore e il corpo del<br />

fluido (contenente le particelle più piccole<br />

e leggere <strong>in</strong> sospensione) si muovono<br />

più velocemente e, risentendo maggiormente<br />

delle forze centrifughe, sono<br />

proiettati verso l’esterno. Lungo la discesa,<br />

alla base del canale, sono collocate<br />

aperture di ampiezza regolabile che raccolgono<br />

le particelle di dimensione e<br />

densità desiderata. Lo spiral concentrator<br />

è <strong>in</strong> grado di separare particelle con dimensioni<br />

variabili tra i 75 e i 3000 μm.<br />

ð Classificazioneidrod<strong>in</strong>amica<br />

Nella classificazione idrod<strong>in</strong>amica la separazione<br />

avviene sfruttando la velocità<br />

limite di spostamento dei grani (a<br />

sua volta dipendente dalle loro densità,<br />

forma e dimensione) <strong>in</strong> moto <strong>in</strong> un<br />

fluido viscoso e sottoposti:<br />

l a forze gravitazionali (classificatori a sedimentazione<br />

o a controcorrente) o<br />

l alla comb<strong>in</strong>azione di forze gravitazionali<br />

5Foto1–Impianto di soil wash<strong>in</strong>g<br />

5Foto2–Aree di stoccaggio dei suoli contam<strong>in</strong>ati<br />

e centrifughe (idrocicloni).<br />

L’idroclassificatorestaticoacontrocorrente<br />

è costituito da un serbatoio<br />

cil<strong>in</strong>drico <strong>in</strong> cui scorre un flusso d’acqua<br />

ascendente che si oppone alla sedimentazione<br />

della torbida <strong>in</strong>trodotta dall’alto;<br />

questo flusso è regolato <strong>in</strong> modo tale da<br />

v<strong>in</strong>cere il peso delle particelle con diametro<br />

<strong>in</strong>feriore alla dimensione di taglio trasportandole<br />

f<strong>in</strong>o all’estremità superiore<br />

della macch<strong>in</strong>a da dove sfiorano <strong>in</strong> un canale<br />

di raccolta. Le sabbie più pesanti e<br />

dense, <strong>in</strong>vece, sottoposte peraltro a un<br />

ulteriore lavaggio durante la discesa contro<br />

corrente, raggiungono il fondo del serbatoio<br />

dove sono recuperate e <strong>in</strong>viate agli<br />

Tecnologie&Soluzioni<br />

43


PROCESSI E SISTEMI•BONIFICHE<br />

5Foto3–Ghiaia recuperata<br />

5Foto4–Particolare dell’idrociclone<br />

stadisuccessivi.Questosistemaèefficace<br />

perdimensioniditagliosuperioriai50μm.<br />

Gliidrociclonisonocostituitidauntubo<br />

aformadiconorovesciato<strong>in</strong>cuilatorbida<br />

èimmessatangenzialmentedall’estremità<br />

superioreaunapressionevariabiletra0,2<br />

e5kPa.Inquestomodo,sicreaunvortice<br />

con una zona di bassa pressione <strong>in</strong> corrispondenzadell’assedeltubo.Leparticelle<br />

didimensioneodensitàmaggiore,schiacciatecontroleparetidelciclonedallaforza<br />

centrifuga, scendono con moto elicoidale<br />

f<strong>in</strong>o all’apertura sul fondo del cono,<br />

mentre le particelle più leggere sono risucchiate<br />

nella zona di bassa pressione e<br />

sp<strong>in</strong>te <strong>in</strong> alto lungo l’asse f<strong>in</strong>o al canale di<br />

raccolta posto <strong>in</strong> sommità. Questo apparecchioè<strong>in</strong>gradoditrattareelevateportate<br />

(da 600 a 2000 m 3 /h), ma è particolarmente<br />

rigido; un cambiamento della<br />

portatadialimentazionecomporta,<strong>in</strong>fatti,<br />

una variazione dimensioni di taglio.<br />

Questosistemaèefficaceperdimensioni<br />

ditagliocompresefra5e150μm.<br />

ð Classificazioneperflottazione<br />

È un processo a umido che sfrutta le<br />

proprietà superficiali dei m<strong>in</strong>erali, talvolta<br />

accentuabilimediantel’aggiuntadiadditivi<br />

chimici.Neidispositividiflottazione,bolle<br />

d’aria molto f<strong>in</strong>i veicolano le particelle<br />

solide f<strong>in</strong>o al pelo libero dell’acqua, da<br />

dovevengonorimosse.<br />

ð Classificazionemagnetica<br />

È basata sulle differenti proprietà magnetichedeim<strong>in</strong>eralieseparaefficientemente<br />

materiali ferrosi da quelli non ferrosi. I<br />

dispositivi commerciali operano generalmente<br />

<strong>in</strong> cont<strong>in</strong>uo, sottoponendo il materialeadunfortecampomagnetico.<br />

Trattamentodellafrazione<br />

grossolana<br />

Dopo la separazione, il materiale di dimensioni<br />

granulometriche maggiori sarà<br />

praticamente decontam<strong>in</strong>ato; può darsi,<br />

tuttavia, che qualche sostanza sia rimasta<br />

ancoraadsorbitaoancoraricopraleparticelle.<br />

A seconda dei casi si procederà,<br />

dunque,aun’ulteriorefaseditrattamento,<br />

adesempiomedianteunacameraattrizionale,<br />

oppure utilizzando solventi specifici<br />

perladissoluzionedeicontam<strong>in</strong>antirimasti<br />

attaccati alle particelle. Il materiale che<br />

escedallaseparazioneconunaltotassodi<br />

umiditàdeveesseredisidratatoe,<strong>in</strong>generale,<br />

si procede con filtrazione semplice<br />

pergravitàocentrifughediispessimento.<br />

Trattamentodellafrazionef<strong>in</strong>e<br />

Il lavaggio e l’estrazione dei contam<strong>in</strong>anti<br />

dal terreno f<strong>in</strong>e richiedono la miscelazionedellostessoconl’agenteliquidoestraente,<br />

con <strong>in</strong>tenso impegno di energia<br />

meccanica (f<strong>in</strong>o a 10 kWh t ­1 ) (Neesse et<br />

al., 1991). L’estrazione dei contam<strong>in</strong>anti<br />

avviene per effetto di una serie di meccanismichepossonoaverluogosimultaneamentenellostessostadiodeltrattamento<br />

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PROCESSI E SISTEMI•BONIFICHE<br />

o dist<strong>in</strong>tamente <strong>in</strong> stadi successivi (De<br />

FrajaFrangipaneetal.,1994):<br />

l ditipomeccanico(taglio,impatto,sfregamento),conprimariafunzionedidisgregaregliagglomeratieventualmentepresent<strong>in</strong>elterrenoeliberare<strong>in</strong>sospensione<br />

nel liquido estraente le particelle di<br />

contam<strong>in</strong>ante mediante<br />

una forte <strong>in</strong>terazione fisica<br />

tra particella e particella<br />

e/otraparticellaecomponentidelleapparecchiature<br />

dilavaggio;<br />

l ditipofisico­chimicoechimico<br />

(desorbimento e dissoluzione),<br />

che determ<strong>in</strong>ano<br />

ildistaccodellacontam<strong>in</strong>azione<br />

dalle particelle di<br />

terreno mediante l’alterazionedelleforzelocalidiadsorbimento<br />

(peresempiovariandoilpHdelsistema<br />

acqua­terreno o alterando le forze superficialicontensioattivi)omediantela<br />

risolubilizzazionediprecipitati.<br />

L’estrazione di <strong>in</strong>qu<strong>in</strong>anti con caratteristiche<br />

anche molto diverse è ottenibile<br />

sfruttando l’azione di reagenti specifici da<br />

aggiungere all’acqua di lavaggio. Tuttavia,<br />

nella messa a punto del dosaggio e della<br />

tipologia di reagente da utilizzare, oltre<br />

all’efficienza di estrazione, vi sono altri<br />

fattoridaconsiderare:<br />

l i costi del reagente possono <strong>in</strong>cidere<br />

notevolmente sul costo totale del trattamento;<br />

l alcune sostanze (tipicamente gli acidi),<br />

specieseutilizzatemassicciamente,determ<strong>in</strong>anoun’alterazionedellacomposizionedelterrenoorig<strong>in</strong>arioe,<strong>in</strong>particolare,<br />

il danneggiamento o addirittura<br />

impediscono la rimozione delle frazione<br />

organica rendendo impossibile un<br />

riutilizzo agricolo del suolo bonificato<br />

(Nealeetal.,1997);<br />

l gli stessi reagenti possono dar luogo a<br />

unacontam<strong>in</strong>azionedelterrenochedeve,qu<strong>in</strong>di,subireunulterioretrattamentospecifico(dilavaggio,distrippaggioodi<br />

biodegradazione)perlalororimozione;<br />

l il recupero di talune soluzioni estraenti<br />

risulta particolarmente complesso e<br />

costoso.<br />

“Gli agenti<br />

<strong>in</strong>qu<strong>in</strong>anti<br />

vengono<br />

rimossi dal<br />

suolo<br />

mediante il<br />

trasferimento<br />

a una fase<br />

liquida<br />

”<br />

Lesoluzioniestraentipiùutilizzatesono:<br />

l estrazioneconacqua,generalmentea<br />

temperaturaambienteoriscaldata.Oltre<br />

a svolgere il ruolo di fluido vettore,<br />

<strong>in</strong> grado di accogliere la contam<strong>in</strong>azione<br />

<strong>in</strong> forma sospesa rimossa nella fase<br />

di scrubb<strong>in</strong>g, l’acqua scioglie, senza la<br />

necessità di aggiungere reagenti,<br />

la contam<strong>in</strong>azione<br />

presente nelle forme più<br />

solubili come, ad esempio,<br />

isolfatieiclorurimetallici;<br />

l estrazione con acqua e<br />

tensioattivi, che viene<br />

applicata a <strong>in</strong>qu<strong>in</strong>anti idrofobici<br />

e possibilmente poco<br />

volatili quali PCB, pesticidi<br />

clorurati, combustibili<br />

(benz<strong>in</strong>a, gasolio, oli combustibili),<br />

lubrificanti, plastificanti, solventicloruratioaromatici;<br />

l estrazione acida, <strong>in</strong>dicata per la rimozione<br />

di metalli <strong>in</strong> forma cationica. Gli<br />

acidi più comunemente utilizzati sono<br />

HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , acido acetico o<br />

miscele di questi. La concentrazione di<br />

acidi nella soluzione di lavaggio di un<br />

processo di soil wash<strong>in</strong>g dipende strettamente<br />

dalle caratteristiche della matrice<br />

solida. In terreni neutri o basici, i<br />

cationi metallici sono fortemente adsorbiti<br />

sulla frazione argillosa del terreno<br />

e sugli ossidi di ferro e manganese<br />

aderenti alla matrice solida; serve, pertanto,utilizzareunasoluzioneestraente<br />

acida concentrata. Nei terreni acidi e<br />

sabbiosi,icationimetallicisonopiùmobili<br />

, risultando, pertanto, facilmente<br />

estraibiliancheconsoluzioniacidemenoconcentrate;<br />

l estrazione alcal<strong>in</strong>a, con l’impiego di<br />

agenti quali NaOH e Na 2 CO 2 . L’<strong>in</strong>nalzamento<br />

del pH (De Fraja et al., 1994)<br />

favorisce <strong>in</strong>fatti il rilascio e la dispersionedeicontam<strong>in</strong>antiassociatiallefrazioni<br />

dotate di elevata densità di carica<br />

superficiale(argillaehumus).Inoltre,pH<br />

alcal<strong>in</strong>i promuovono la dissoluzione<br />

della sostanza organica e, qu<strong>in</strong>di, del<br />

contam<strong>in</strong>anteadessaassociato;<br />

l estrazione con agenti chelanti, che<br />

sono <strong>in</strong> grado, aggiunti al terreno <strong>in</strong><br />

soluzione acquosa, di strappare la contam<strong>in</strong>azione<br />

dai siti di adsorbimento e<br />

di dissolvere i precipitati dei contam<strong>in</strong>antimetallici(adesempioicarbonatio<br />

gli idrossidi). Insieme al recupero degli<br />

<strong>in</strong>qu<strong>in</strong>anti si può, tuttavia, assistere alla<br />

dissoluzione di costituenti del terreno<br />

dipersé<strong>in</strong>nocuiqualigliossididiFe,Al<br />

e Mn e i carbonati di Ca e Mg; ciò<br />

comportaunimpoverimentodelterreno<br />

e una riduzione del quantitativo di<br />

reagenteeffettivamentedisponibileper<br />

l’estrazione dei contam<strong>in</strong>anti. Gli svantaggi<br />

di questi composti risiedono negli<br />

elevaticostisiadelreagentesiadelprocesso<br />

di depurazione della soluzione<br />

estraente, che però, opportunamente<br />

trattata, può essere ricircolata (Vaccari<br />

etal.,2006);<br />

l estrazione conossidantioriducenti:<br />

i primi possono essere usati per la<br />

lisciviazionedielementilacuiformaossidata<br />

risulti più mobile delle forme ridotte(adesempioperl’ossidazionedel<br />

Cr 3+ a Cr 6+ ) e nell’estrazione di elementilegatiallasostanzaorganicanaturale,<br />

che viene degradata con questo<br />

tipo di reagenti; i secondi possono trovareapplicazione,adesempio,nellasolubilizzazione<br />

del ferro (che viene appuntoridottodaFe<br />

3+ aFe 2+ ).<br />

Non frequentemente si utilizzano per<br />

l’estrazione solventi organici quali metiletilchetoneopentano.<br />

Trattamentodelleacque<br />

delprocesso<br />

Laseparazioneaumidoel’eventualetrattamento<br />

chimico della frazione f<strong>in</strong>e comportano<br />

la produzione di flussi d’acqua<br />

chepresentanoelevateconcentrazionidi<br />

materialecolloidaleesalisolubilizzatidalla<br />

matrice solida, nonché concentrazioni di<br />

<strong>in</strong>qu<strong>in</strong>anti più o meno consistenti, <strong>in</strong> dipendenza<br />

dalla solubilità degli stessi, ed<br />

eventualmente degli additivi chimici usati<br />

perl’estrazione(Saponaroetal.,2003).<br />

L’abbattimento degli <strong>in</strong>organici solubilizzatiedelmaterialecolloidalepuòavvenire<br />

mediante miscelazione (con agenti<br />

precipitantie/ocoagulanti),flocculazione,<br />

sedimentazionee/ofiltrazionesusabbia.<br />

Tecnologie&Soluzioni<br />

45


PROCESSI E SISTEMI•BONIFICHE<br />

Inoltre,loschemadiprocessoprevede,<strong>in</strong><br />

genere,ancheunafaseperilrecuperodel<br />

liquidodilavaggioodell’agenteestraente,<br />

aif<strong>in</strong>idelricircolodellostessonell’impiantoperiltrattamentodialtroterrenocontam<strong>in</strong>ato(Yujunetal.,1999).<br />

Trattamentodelleemissioni<br />

atmosferiche<br />

Il processo di lavaggio, soprattutto nella<br />

fasediseparazione,puòportarealladiffusione<br />

<strong>in</strong> aria di polveri e composti volatili<br />

eventualmente presenti nel terreno, ciò<br />

che rende necessario il trattamento di<br />

queste emissioni prima del rilascio <strong>in</strong> atmosfera.Generalmente,quest’ultimoviene<br />

condotto con sistemi di depolverizzazione<br />

a secco (cicloni o filtri <strong>in</strong> tessuto),<br />

torridilavaggio,biofiltrie/ofiltriacarbone<br />

attivo(Petruzzelli,2000).<br />

Campodiapplicazione<br />

L’applicabilità del soil wash<strong>in</strong>g dipende,<br />

pr<strong>in</strong>cipalmente, dalle caratteristiche del<br />

terrenodatrattareedellesostanzechelo<br />

contam<strong>in</strong>ano. Il trattamento è affidabile<br />

soprattutto per terreni caratterizzati da<br />

uncontenutodel50­70%<strong>in</strong>sabbiaeghiaia;<br />

se il contenuto di f<strong>in</strong>i (limi e argille, <strong>in</strong><br />

generale particelle di dimensioni <strong>in</strong>feriori<br />

a63mm)èparial30­50%,iltrattamento<br />

disoilwash<strong>in</strong>gècomunqueapplicabile,ma<br />

potrebbe non essere economicamente<br />

conveniente (si veda la tabella 1); <strong>in</strong>fatti, i<br />

contam<strong>in</strong>anti si concentrano sulle particellef<strong>in</strong>i.Pertanto,operaresuunterreno<br />

abassagranulometriacomportalanecessità<br />

di dover smaltire <strong>in</strong> discarica o sottoporreadaltritipiditrattamentoconsiderevoli<br />

quantità di materiale contam<strong>in</strong>ato,<br />

con conseguente <strong>in</strong>cremento dei costi.<br />

Unaltrofattorenegativoèrappresentato<br />

daunelevatocontenutodisostanzaorganica<br />

naturale, che presenta un notevole<br />

potereadsorbente.<br />

Problemidisicurezza<br />

Problemidisicurezzapossonopresentarsi<strong>in</strong>tuttelefasisopradescritteepossono<br />

essered<strong>in</strong>atura:<br />

l fisica;<br />

l chimica;<br />

l biologica;<br />

l radioattiva.<br />

Irischifisici<br />

ð i primi rischi fisici si presentano nella<br />

fase di scavo e nella successiva fase di<br />

carico del materiale scavato sui mezzi<br />

di trasporto e derivano dall’utilizzo di<br />

mezzipesanti,conorgani<strong>in</strong>movimento<br />

(automezzi, nastri trasportatori).<br />

Oltre a utilizzare mezzi adeguati, occorre<br />

che gli operatori prest<strong>in</strong>o cont<strong>in</strong>ua<br />

attenzione; sono stati, <strong>in</strong>fatti, descritti<br />

casi nei quali si sono verificati<br />

<strong>in</strong>fortuni mortali di operatori travolti<br />

damezzi<strong>in</strong>retromarcia;<br />

ð nelle operazioni di scavo e <strong>in</strong> quelle di<br />

separazioneaseccopossonoverificarsiproiezionidipietre,percuiglioperatori<br />

devono essere adeguatamente<br />

protetticonocchialidisicurezzadotati<br />

dialettelaterali;<br />

ð rischio fisico può anche derivare dalla<br />

natura dei contam<strong>in</strong>anti; durante le<br />

operazionidiscavopossono,<strong>in</strong>fatti,svilupparsivapori<strong>in</strong>fiammabili,chedeterm<strong>in</strong>ano<br />

rischio di <strong>in</strong>cendio o anche<br />

esplosione per la possibile formazione<br />

di sc<strong>in</strong>tille per attrito tra il cucchiaio<br />

dell’escavatore e le pietre presenti nel<br />

materialediscavo.Frequentiirrorazionid’acquariduconograndementequestorischio,che,d’altraparte,èpresenteanchenellesuccessivefasidiseparazioneasecco;<br />

TABELLA1<br />

APPLICABILITÀDELSOILWASHINGINFUNZIONEDELLANATURA<br />

EDELTIPODITERRENO(EPA,1995)<br />

Gruppi di contam<strong>in</strong>anti Terreni ghiaioso-sabbiosi Terreni argilloso-limosi<br />

Composti alogenati volatili AEE AEL<br />

Composti alogenati semivolatili AEL AEL<br />

Composti non alogenati volatili AEE AEL<br />

Organici<br />

Composti non alogenati semivolatili AEL AEL<br />

Policlorobifenili (PCB) AEL AEL<br />

Pesticidi alogenati AEL AEL<br />

Dioss<strong>in</strong>e/furani AEL AEL<br />

Cianuri organici AEL AEL<br />

Metalli volatili AEE AEL<br />

Inorganici<br />

Metalli non volatili AEE AEL<br />

Amianto NA NA<br />

Cianuri <strong>in</strong>organici AEL AEL<br />

Reattivi<br />

Ossidanti AEL AEL<br />

Riducenti AEL AEL<br />

Legenda: AEE = applicabilità con elevata efficienza; AEL = applicabilità con efficienza limitata; NA = non applicabile<br />

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PROCESSI E SISTEMI•BONIFICHE<br />

ð nelcaso<strong>in</strong>cuiicontam<strong>in</strong>antisianocostituitidasolventi,chevengonoseparati<br />

a livello di impianto, oppure nel pur<br />

<strong>in</strong>frequente caso <strong>in</strong> cui l’estrazione avvengaconsolventi,occorretenercontoanchedellalorotossicità;<br />

ð se nell’estrazione si fa uso di vapore,<br />

l’ulteriore rischio da prendere <strong>in</strong> considerazione<br />

è quello di venire a contattoconcondotteadaltatemperatura<br />

­ capaci di determ<strong>in</strong>are ustioni per<br />

contatto (occorre qu<strong>in</strong>di fare uso di<br />

adatti guanti) ­ o di venire <strong>in</strong>vestiti da<br />

fluidicaldi;<br />

ð l’utilizzo delle macch<strong>in</strong>e può generare<br />

rumore (contro il quale si devono impiegare<br />

dispositivi di protezione <strong>in</strong>dividuale)eanchevibrazioni;<br />

ð nondeveesseretrascurato,nellevarie<br />

fasidelprocessocheavvengonoasecco,<br />

il rischio di <strong>in</strong>alare poveri, talvolta<br />

silicotigene; <strong>in</strong> presenza di questo rischio,<br />

occorrono dispositivi di protezionedellevierespiratorie.Ovviamente,questorischiononèpresentenelle<br />

fasidilavorazioneaumido.<br />

ð per evitare il rischio di scivolature, le<br />

superfici calpestabili non devono presentare<br />

ristagni d’acqua e gli operatori<br />

devonofarusodiappositecalzature;<br />

ð l’utilizzodidispositivielettricideterm<strong>in</strong>a<br />

ilcorrispondenterischio,ilcherichiede<br />

un’accuratamessaaterraedispositividi<br />

<strong>in</strong>terruzione automatica della corrente<br />

(salvavita), nonché il controllo e la manutenzionedeiconduttoriedellemacch<strong>in</strong>eelettricheimpiegate.<br />

Irischichimici<br />

ð la varietà dei prodotti utilizzati soprattutto<br />

per il trattamento delle frazioni<br />

f<strong>in</strong>i (si veda il sottoparagrafo “Separazionefisica”)determ<strong>in</strong>aunacorrispondentevarietàdirischiochimicodacontatto,<strong>in</strong>gestioneo<strong>in</strong>alazionedireagentiacidi,alcal<strong>in</strong>i,ossidanti,riducenti,ecc.<br />

Propriol’estremavarietàsiadireagenti<br />

sia di contam<strong>in</strong>anti dei suoli impedisce<br />

unaprecisaelencazionedeirischiedei<br />

corrispondenti<strong>in</strong>terventidiprevenzioneeprotezione;<br />

ð per ciascuna categoria di reagenti si<br />

devefarriferimentoallacorrispondenteschedadisicurezza,mentreun’accurata<br />

analisi dei contam<strong>in</strong>anti del suolo<br />

datrattareèlaprecondizioneperpredisporregli<strong>in</strong>terventidisicurezza;<br />

ð <strong>in</strong> generale, i sistemi di alimentazione<br />

dei reagenti per la preparazione delle<br />

soluzioni devono essere, per quanto<br />

possibile,acircuitochiusoeglioperatoridevonoesseredotatidegliopportuni<br />

mezzi di protezione <strong>in</strong>dividuale quali<br />

guanti, <strong>in</strong>dumenti, occhiali protettivi e,<br />

senecessario,respiratori<strong>in</strong>dividuali;<br />

ð sitengapresentecherischiochimicoè<br />

presenteancheneifanghielimiseparati,<br />

che possono contenere idrocarburi,<br />

metallipesanti,solventi,ecc.<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

Irischidaradioattività<br />

Sebbene non sia frequente, è comunque<br />

suggerito di verificare, per ogni materiale<br />

trattato,seillivellodiradioattivitàsiasuperiore<br />

a quello di base. Nel caso <strong>in</strong> cui il<br />

rilievo sia positivo, gli <strong>in</strong>terventi sono di<br />

competenzadiunespertodifisicasanitaria.<br />

Irischibiologici<br />

ð rischibiologicipossonoesserepresenti<br />

neisiti<strong>in</strong>cuièavvenutolosversamento<br />

dirifiutisanitarieanchedirifiutiurbani.<br />

Glioperatoripossonoessereespostia<br />

varie tipologie di microrganismi e venirne<br />

a contatto dermico o per <strong>in</strong>gestione,oper<strong>in</strong>alazione.Traimicrorganismi<br />

patogeni che si <strong>in</strong>contrano più<br />

frequentemente si citano Histoplasma<br />

sp.,Mycobacteriasp.,ecc;<br />

ð il rischio, ove presente, può essere affrontatoriducendolapolverositàattraverso<br />

l’impiego di acqua e, talvolta, di<br />

schiumeeutilizzandodispositividiprotezione<strong>in</strong>dividuali.Incasodiesposizioni<br />

significative saranno opportuni controllimedici.<br />

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Tecnologie&Soluzioni<br />

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