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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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