005 - presentazione della tesi - Arpat

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI SIENA
FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE FISICHE E NATURALI
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA APPLICATA
DISCARICA PER RIFIUTI SPECIALI NON
PERICOLOSI “LE MACCHIAIE” (Sinalunga, SI):
MONITORAGGIO E CONTROLLO DELLE
EMISSIONI NELLE MATRICI ACQUA ED ARIA
Relatore: Prof. Enrico GUASTALDI
Correlatori: Dott. Geol. Alessandro BECATTI
Prof. Leonardo DISPERATI
Tesi di laurea di:
Marilena TROTTA
Anno Accademico 2007/2008

SCHEMA DEL LAVORO
1. Obiettivi
2. Inquadramento
3. Quadro normativo di riferimento
4. Scelte progettuali
5. Piano di monitoraggio e controllo
6. Analisi dati e risultati
7. Conclusioni
22 luglio 2008 2

1. Obiettivi
OBIETTIVI
‣ Studio del quadro
normativo
‣ Rilevamento geologico di
dettaglio
‣ Campionamenti delle
matrici acqua, biogas e
percolato
‣ Nuova base cartografica
geologica
STAGE
‣ Analisi chimica di
laboratorio
‣ Controllo della qualità
dell’aria
‣ Analisi statistica univariata e
multivariata
‣ Analisi geostatistica
‣ Campagna di misurazione
delle emissioni fuggitive
‣ Valutazione dei risultati
‣ Considerazioni sul particolare
chimismo delle acque
22 luglio 2008 3

SCHEMA DEL LAVORO
1. Obiettivi
2. Inquadramento
3. Quadro normativo di riferimento
4. Scelte progettuali
5. Piano di monitoraggio e controllo
6. Analisi dati e risultati
7. Conclusioni
22 luglio 2008 4

2. Inquadramento
INQUADRAMENTO DELL’AREA DI STUDIO
1° Recettore Sensibile

2. Inquadramento
INQUADRAMENTO GEOLOGICO
‣ Zona a morfologia collinare
‣ Margine Occidentale del Bacino della
Valdichiana
Discarica
‣ Pendici dei rilievi della Dorsale
Rapolano-Trequanda-Monte Cetona
Dorsale Rapolano – Trequanda – Monte Cetona. Modificata da:
22 (Aquè luglio R; 2008 Brogi A, 2002)
6

2. Inquadramento
STRATIGRAFIA DELL’AREA
‣ Depositi alluvionali (Quaternario)
• Alluvioni attuali, recenti e colluvi: ghiaie, sabbie e limi dei letti fluviali
attuali e delle aree di esondazione (b);
‣ Depositi marini (Pliocene superiore - Pleistocene)
• Sintema della Valdichiana:
• sub-sintema di Bettolle
• ciottolami e sabbie di Podere Mulinello (e1);
• Sintema del Bacino di Siena:
• sub-sintema di Poggigialli
• sabbie di Podere Colombaiolo (f2), con livelli di ciottolami poligenici (f3) e argille
scure con cristalli di gesso (f4);
• sub-sintema di Guazzino
• argille di fornace Monte Martino (g);
‣ Falda Toscana, successione dei Monti del Chianti
• Macigno (MAC);
• Gruppo della Scaglia Toscana:
• Argilliti e calcareniti di Dudda (STO3).
22 luglio 2008 7

2. Inquadramento
STRATIGRAFIA DELL’AREA
‣ Depositi alluvionali (Quaternario)
• Alluvioni attuali, recenti e colluvi: ghiaie, sabbie e limi dei letti fluviali
attuali e delle aree di esondazione (b);
‣ Depositi marini (Pliocene superiore - Pleistocene)
• Sintema della Valdichiana:
• sub-sintema di Bettolle
• ciottolami e sabbie di Podere Mulinello (e1);
• Sintema del Bacino di Siena:
• sub-sintema di Poggigialli
• sabbie di Podere Colombaiolo (f2), con livelli di ciottolami poligenici (f3) e argille
scure con cristalli di gesso (f4);
• sub-sintema di Guazzino
• argille di fornace Monte Martino (g);
‣ Falda Toscana, successione dei Monti del Chianti
• Macigno (MAC);
• Gruppo della Scaglia Toscana:
• Argilliti e calcareniti di Dudda (STO3).
MAC
MAC
22 luglio 2008 8

2. Inquadramento
STRATIGRAFIA DELL’AREA
‣ Depositi alluvionali (Quaternario)
• Alluvioni attuali, recenti e colluvi: ghiaie, sabbie e limi dei letti fluviali
attuali e delle aree di esondazione (b);
‣ Depositi marini (Pliocene superiore - Pleistocene)
• Sintema della Valdichiana:
• sub-sintema di Bettolle
• ciottolami e sabbie di Podere Mulinello (e1);
• Sintema del Bacino di Siena:
• sub-sintema di Poggigialli
• sabbie di Podere Colombaiolo (f2), con livelli di ciottolami poligenici (f3) e argille
scure con cristalli di gesso (f4);
• sub-sintema di Guazzino
• argille di fornace Monte Martino (g);
‣ Falda Toscana, successione dei Monti del Chianti
• Macigno (MAC);
• Gruppo della Scaglia Toscana:
• Argilliti e calcareniti di Dudda (STO3).
f 2 f 2 f 2
22 luglio 2008 9

2. Inquadramento
STRATIGRAFIA DELL’AREA
‣ Depositi alluvionali (Quaternario)
• Alluvioni attuali, recenti e colluvi: ghiaie, sabbie e limi dei letti fluviali
attuali e delle aree di esondazione (b);
‣ Depositi marini (Pliocene superiore - Pleistocene)
• Sintema della Valdichiana:
• sub-sintema di Bettolle
• ciottolami e sabbie di Podere Mulinello (e1);
• Sintema del Bacino di Siena:
• sub-sintema di Poggigialli
• sabbie di Podere Colombaiolo (f2), con livelli di ciottolami poligenici (f3) e argille
scure con cristalli di gesso (f4);
• sub-sintema di Guazzino
• argille di fornace Monte Martino (g);
‣ Falda Toscana, successione dei Monti del Chianti
• Macigno (MAC);
• Gruppo della Scaglia Toscana:
• Argilliti e calcareniti di Dudda (STO3).
f 3 f 3
22 luglio 2008 10

2. Inquadramento
STRATIGRAFIA DELL’AREA
‣ Depositi alluvionali (Quaternario)
• Alluvioni attuali, recenti e colluvi: ghiaie, sabbie e limi dei letti fluviali
attuali e delle aree di esondazione (b);
‣ Depositi marini (Pliocene superiore - Pleistocene)
• Sintema della Valdichiana:
• sub-sintema di Bettolle
• ciottolami e sabbie di Podere Mulinello (e1);
• Sintema del Bacino di Siena:
• sub-sintema di Poggigialli
• sabbie di Podere Colombaiolo (f2), con livelli di ciottolami poligenici (f3) e argille
scure con cristalli di gesso (f4);
• sub-sintema di Guazzino
• argille di fornace Monte Martino (g);
‣ Falda Toscana, successione dei Monti del Chianti
• Macigno (MAC);
• Gruppo della Scaglia Toscana:
• Argilliti e calcareniti di Dudda (STO3).
f 4
f 4 f 4
22 luglio 2008 11

2. Inquadramento
Sez. 298130
Sez. 309010
22 luglio 2008 12
Carta geologica dell’area di studio (sistema di proiezione UTM WGS84 fuso 32N)

2. Inquadramento
Sezioni geologiche relative ai sondaggi geognostici eseguiti tra Agosto 1991 e Febbraio 1992 per il progetto di risanamento ambientale e ampliamento della discarica

2. Inquadramento
INQUADRAMENTO IDROGEOLOGICO
‣ Ubicazione della discarica all’interno di una piccola valle
‣ Presenza di una falda idrica superficiale con direzione di flusso
WSW-ENE
‣ Aspetto quantitativo e qualitativo della falda
‣ Non si rilevano sostanziali modifiche sugli equilibri idrogeologici
Carta dell’andamento piezometrico ottenuta dalle misure piezometriche effettuate durante questo lavoro di tesi in data 13 febbraio 2008 nei pozzi e
piezometri interni ed esterni all’impianto.
22 luglio 2008 14

2. Inquadramento
Fosso Barlato
Fosso Maglione
22 luglio 2008 15
Carta geologica dell’area di studio (sistema di proiezione UTM WGS84 fuso 32N)

2. Inquadramento
INQUADRAMENTO IDROGEOLOGICO
‣ Ubicazione della discarica all’interno di una piccola valle
‣ Presenza di una falda idrica superficiale con direzione di flusso
WSW-ENE
‣ Aspetto quantitativo
‣ Non si rilevano sostanziali modifiche sugli equilibri idrogeologici
Carta dell’andamento piezometrico ottenuta dalle misure piezometriche effettuate durante questo lavoro di tesi in data 13 febbraio 2008 nei pozzi e
piezometri interni ed esterni all’impianto.
22 luglio 2008 16

SCHEMA DEL LAVORO
1. Obiettivi
2. Inquadramento
3. Quadro normativo di riferimento
4. Scelte progettuali
5. Piano di monitoraggio e controllo
6. Analisi dati e risultati
7. Conclusioni
22 luglio 2008 17

3. Quadro normativo di riferimento
QUADRO NORMATIVO DI RIFERIMENTO
22 luglio 2008 18

3. Quadro normativo di riferimento
Classificazione delle
discariche secondo il
D.P.R. 1982 (Rifiuti
ammissibili allo
smaltimento)
22 luglio 2008 19

3. Quadro normativo di riferimento
QUADRO NORMATIVO DI RIFERIMENTO
22 luglio 2008 20

3. Quadro normativo di riferimento
Classificazione delle
discariche secondo il
D.Lgs. 36/2003
(Tipologia del rifiuto
smaltito)
22 luglio 2008 21

3. Quadro normativo di riferimento
QUADRO NORMATIVO DI RIFERIMENTO
22 luglio 2008 22

SCHEMA DEL LAVORO
1. Obiettivi
2. Inquadramento
3. Quadro normativo di riferimento
4. Scelte progettuali
5. Piano di monitoraggio e controllo
6. Analisi dati e risultati
7. Conclusioni
22 luglio 2008 23

4. Scelte progettuali
SCELTE PROGETTUALI
Capienza: 240.000 m 3 Capienza: 399.000 m 3
Pianta dell’attuale discarica controllata per rifiuti non pericolosi di “Le Macchiaie” Sinalunga (SI) (modificata da (Sienambiente,
2005)).

4. Scelte progettuali
SCELTE PROGETTUALI
Primo stralcio con copertura definitiva e ripristino ambientale (foto del 9 Giugno
2008, scattata verso sud est)
Secondo stralcio in coltivazione (foto del 9 Giugno 2008, scattata verso sud)
22 luglio 2008 25

4. Scelte progettuali
SCELTE PROGETTUALI
(40 cm)
(40 cm)
(1 m)
Silos di stoccaggio del percolato
Impermeabilizzazione di fondo con rivestimento composito doppio
Vasca di stoccaggio del percolato
Pozzetti per i campionamenti delle acque di drenaggio della falda
22 luglio 2008 26

4. Scelte progettuali
SCELTE PROGETTUALI
Stazione di regolazione della depressione dei pozzi di captazione del biogas
Torcia per la combustione
del biogas
Testa di pozzo
22 luglio 2008 27

SCHEMA DEL LAVORO
1. Obiettivi
2. Inquadramento
3. Quadro normativo di riferimento
4. Scelte progettuali
5. Piano di monitoraggio e controllo
6. Analisi dati e risultati
7. Conclusioni
22 luglio 2008 28

5. Piano di monitoraggio e controllo
PIANO DI MONITORAGGIO E CONTROLLO
FINALITÀ PRIMARIE:
‣ Raccolta dei dati ambientali richiesti dalla normativa IPPC
‣ Valutazione di conformità delle emissioni rispetto ai limiti
emissivi prescritti
COSTITUITO DA DUE PARTI:
‣ Controlli a carico del gestore
‣ Ispezioni a carico dell’Autorità preposta al controllo
Attraverso il Sistema di Monitoraggio delle Emissioni (SME) che deve essere la
componente principale del Piano di Monitoraggio e Controllo dell’impianto

5. Piano di monitoraggio e controllo
“SME” DELLA DISCARICA DI “LE MACCHIAIE”
ISPEZIONI A CARICO DELL’AUTORITÀ PREPOSTA AL CONTROLLO
Periodo Attività Previsto da
19/20 Luglio 2007
07 Dicembre 2007
13/14 Febbraio 2008
29 Febbraio 2008
07 Luglio 2008
Campionamento:
• acque di drenaggio
• acque dei pozzi di monitoraggio della falda,
• acque di drenaggio infratelo
• percolato
Monitoraggio:
• qualità dell’aria
Campionamento:
• acque di drenaggio
• acque dei pozzi di monitoraggio della falda,
• acque di drenaggio infratelo
• percolato
Campionamento:
• biogas in ingresso alla torcia
Monitoraggio:
• emissioni fuggitive di biogas dalla copertura della discarica
Cronologia dell'attività sperimentale eseguita in discarica
PMeC 2007
PMeC 2007
PMeC 2008
PMeC 2008
PMeC 2008
22 luglio 2008 30

5. Piano di monitoraggio e controllo
“SME” DELLA DISCARICA DI “LE MACCHIAIE”
Rifiuti:
‣ In ingresso
‣ In uscita
Emissioni in
aria:
‣ Qualità dell’aria
‣ Convogliate
‣ Diffuse
• Fuggitive
Emissioni in
acqua:
‣ Acque superficiali
‣ Acque sotterranee
Campionamento del percolato del 1° Stralcio direttamente alla tubazione di adduzione alla vasca di stoccaggio

5. Piano di monitoraggio e controllo
“SME” DELLA DISCARICA DI “LE MACCHIAIE”
Rifiuti:
‣ In ingresso
‣ In uscita
Emissioni in
aria:
‣ Qualità dell’aria
‣ Convogliate
‣ Diffuse
• Fuggitive
Emissioni in
acqua:
‣ Acque superficiali
‣ Acque sotterranee
Linea di campionamento allestita
Particolare della trappola per l’umidità
Campionamento del percolato del biogas alla torcia

5. Piano di monitoraggio e controllo
“SME” DELLA DISCARICA DI “LE MACCHIAIE”
Rifiuti:
‣ In ingresso
‣ In uscita
Emissioni in
aria:
‣ Qualità dell’aria
‣ Convogliate
‣ Diffuse
• Fuggitive
Emissioni in
acqua:
‣ Acque superficiali
‣ Acque sotterranee
Misura delle emissioni
fuggitive con
flussimetro con camera
di accumulo
Misura delle emissioni
fuggitive con GA2000
Interno della valigia contenente il misuratore
di flussi
Camera di accumulo
Gas Analyser 2000

5. Piano di monitoraggio e controllo
“SME” DELLA DISCARICA DI “LE MACCHIAIE”
Rifiuti:
‣ In ingresso
‣ In uscita
Emissioni in
aria:
‣ Qualità dell’aria
‣ Convogliate
‣ Diffuse
• Fuggitive
Emissioni in
acqua:
‣ Acque superficiali
‣ Acque sotterranee
Campionamenti di acqua di drenaggio e dei pozzi di monitoraggio della falda effettuati il 19/20-07-07 e il 13/14-02-08

5. Piano di monitoraggio e controllo
“SME” DELLA DISCARICA DI “LE MACCHIAIE”
Rifiuti:
‣ In ingresso
‣ In uscita
Emissioni in
aria:
‣ Qualità dell’aria
‣ Convogliate
‣ Diffuse
• Fuggitive
Emissioni in
acqua:
‣ Acque superficiali
‣ Acque sotterranee
Mappa dei punti di campionamento rappresentati con un triangolo e la sigla
corrispondente (sistema di proiezione UTM WGS84 fuso 32N)
Campionamento delle acque di
drenaggio della falda al pozzetto
Sorgente Acquapassante
(foto di febbraio 2008)
Fosso Maglione (foto di febbraio 2008)

5. Piano di monitoraggio e controllo
“SME” DELLA DISCARICA DI “LE MACCHIAIE”
Rifiuti:
‣ In ingresso
‣ In uscita
Misura del livello piezometrico tramite freatimetro
Emissioni in
aria:
‣ Qualità dell’aria
‣ Convogliate
‣ Diffuse
• Fuggitive
Misurazione di pH, conducibilità, potenziale redox e
temperatura
Emissioni in
acqua:
‣ Acque superficiali
‣ Acque sotterranee
Suddivisione del campione in aliquote
Condizionamento delle aliquote

5. Piano di monitoraggio e controllo
ISPEZIONI A CARICO DELL’AUTORITÀ PREPOSTA AL
CONTROLLO
CONDIZIONAMENTI
• Aliquota A - Tal quale in bottiglia in vetro da 1L
• Aliquota B - Condizionata con 5mL/L di HNO 3
in bottiglia in PE da 0.25 L
• Aliquota C - Condizionata con H 2
SO 4
fino a pH 1-2, in bottiglia in vetro da
0.25 L
• Aliquota D - Condizionata con 1 mL/L di HCl, in bottiglia in vetro scuro da
0,1 L
• Aliquota E - Condizionata con CH 3
COOZn + NaOH fino a pH 9, in bottiglia
in PE da 0.25
• Aliquota F - Condizionata con KMnO 4
+ HNO 3
in vetro scuro da 0.1 L
22 luglio 2008 37

5. Piano di monitoraggio e controllo
ATTIVITÀ SPERIMENTALE DI LABORATORIO
Laboratorio accreditato SINAL (Sistema Nazionale Accreditamento Laboratori)
Secondo le Normative europee UNI CEI EN ISO-IEC 17025, 2000
• Organizzazione tecnica e gestionale riconosciuta in tutta Europa
• Valori analitici validi in tutta la Comunità Europea
22 luglio 2008 38

5. Piano di monitoraggio e controllo
CAMPIONE ALIQUOTA PARAMETRO INVESTIGATO METODO UTILIZZATO
Azoto ammoniacale
Spettrofotometrico con reattivo di Nessler
A (Tal quale)
Nitriti
Bicarbonato
Anioni
Cationi
Spettrofotometrico con reattivo di Griess
Titolazione
Cromatografia liquida
Cromatografia liquida
Acqua
B (Condizionata con HNO 3
)
C (Condizionata con H 2
SO 4
)
Metalli
Spettrometria ad assorbimento atomico in fiamma o in
fornetto di grafite
COD Kit della LANGE (range di misura: 0 – 150 mg/l di O 2 )
Fosforo Kit della LANGE (range di misura: 1.5 – 15.0 mg/l di PO 4
3-)
D (Condizionata con HCl)
E (Condizionata con CH 3
COOZn +
NaOH)
Composti organici aromatici volatili e Solventi
Clorurati/Alogenati cancerogeni e non cancerogeni
Solfuri
Gascromatografico con rilevatore gas-massa, previa
estrazione con Purge and Trap
Retrotitolazione
F (Condizionata con KMnO 4
+ HNO 3
) Mercurio Spettrometria ad assorbimento atomico a vapori freddi
A (Tal quale)
Solidi in sospensione
BOD5
Ammoniaca
Nitrati
Cloruri
Fluoruri
Gravimetrico
Sistema di misura manometrico completo di base agitante e
incubatore
Cromatografia liquida previa distillazione
Cromatografia liquida
Cromatografia liquida
Metodo potenziometrico
Percolato
B (Condizionata con HNO3)
C (Condizionata con H 2
SO 4
)
Metalli
Spettrometria ad assorbimento atomico in fiamma o in
fornetto di grafite previo attacco acido
COD Kit della LANGE (range di misura: 0 – 1000 mg/l di O 2 )
Idrocarburi totali
Estrazione con etere di petrolio
Fosforo Kit della LANGE (range di misura: 1.5 – 15.0 mg/l di PO 4
3-)
D (Condizionata con HCl)
E (Condizionata con CH 3
COOZn +
NaOH)
Composti organici aromatici volatili e Solventi
Clorurati/Alogenati cancerogeni e non cancerogeni
Solfuri
Gascromatografico con rilevatore gas-massa, previa
estrazione con Purge and Trap
Retrotitolazione
F (Condizionata con KMnO 4
+ HNO 3
)
22 luglio 2008 Sintesi delle modalità di esecuzione delle analisi chimiche in laboratorio
39
Mercurio
Spettrometria ad assorbimento atomico a vapori freddi previo
attacco acido

5. Piano di monitoraggio e controllo
ATTIVITÀ SPERIMENTALE DI LABORATORIO
Attacco acido del campione di percolato
STEP DURATA POTENZA TEMPERATURA
1 2 min. 250 W 100°C
2 1 min. 0 W 100°C
3 5 min. 250 W 175°C
4 5 min. 400 W 175°C
5 5 min. 700 W 175°C
6 8 min. 350 W 175°C
RAFFREDDAMENTO
Programma utilizzato dal digestore a microonde
22 luglio 2008Campione al momento del prelievo Digestore a microonde con controllo della temperatura Filtrazione del campione dopo l’attacco acido
40

5. Piano di monitoraggio e controllo
ATTIVITÀ SPERIMENTALE DI LABORATORIO
Determinazione delle concentrazioni dei metalli
Spettrometro ad assorbimento atomico
in fiamma
Spettrometro ad assorbimento atomico in
fornetto di grafite
Determinazione delle concentrazioni dei Solfuri
Preparazione dei campioni
22 luglio 2008 41
Aggiunta di iodio al campione Aggiunta di salda d’amido Retrotitolazione con tiosolfato di sodio

5. Piano di monitoraggio e controllo
ATTIVITÀ SPERIMENTALE DI LABORATORIO
Analisi sul biogas campionato alla torcia
Sistema di introduzione del campione di gas anidro a volume
variabile e controllo di pressione
Gascromatografo con rivelatore a termoconduzione (TCD) e Gascromatografo con
rivelatori a ionizzazione di fiamma (FID)
22 luglio 2008 42

SCHEMA DEL LAVORO
1. Obiettivi
2. Inquadramento
3. Quadro normativo di riferimento
4. Scelte progettuali
5. Piano di monitoraggio e controllo
6. Analisi dati e risultati
7. Conclusioni
22 luglio 2008 43

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI
MATRICE
EPOCA
1
DATA
Acqua Percolato Biogas
N° Punti di
campionamento
N° Punti di
campionamento
Ingresso alla Torcia Emissioni Fuggitive Qualità dell'aria
15/01/2001-
14/11/2001
9 1 0 0 0
2 19/11/2001 4 0 0 0 0
3 11/07/2002 0 1 0 0 0
4 05/05/2003 9 1 0 0 0
5 17/07/2006 3 1 0 0 0
6
11/10/2006-
17/10/2006
6 2 0 0 0
7 27/02/2007 0 0 1 6 7
8 17/05/2007 0 0 0 0 7
9
19/07/2007-
20/07/2007
5 2 0 0 0
10 07/12/2007 0 0 0 0 7
11
13/02/2008-
14/02/2008
8 2 0 0 0
12 29/02/2008 0 0 1 0 0
13 07/07/2008 0 0 0 48+35 0
22 luglio 2008 Sintesi delle epoche con indicazione del tipo e numero di campionamento effettuato
44

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE ACQUA
‣ Analisi statistica descrittiva
‣ Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
‣ Analisi statistica multivariata
‣ Costruzione dei diagrammi di Piper
‣ Costruzione dei diagrammi rettangolari
22 luglio 2008 45

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE ACQUA
‣ Analisi statistica descrittiva
‣ Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
‣ Analisi statistica multivariata
‣ Costruzione dei diagrammi di Piper
‣ Costruzione dei diagrammi rettangolari
Sintesi dei superamenti, il numero indica quanti superamenti ci sono stati in relazione al totale dei
22 luglio 2008 campioni analizzati nella determinata epoca
46

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE ACQUA
‣ Analisi statistica descrittiva
EPOCA 1
Al
As
Fe
Mn
Ni
SO 4
‣(15/Gen/2001-
Rappresentazione (μg/L) (μg/L) grafica (μg/L) Box and (μg/L) whiskers (μg/L) plot
14/Nov/2001)
‣ Analisi statistica multivariata
Deviazione
‣ Costruzione dei diagrammi di Piper
‣ Costruzione dei diagrammi rettangolari
Conteggio 9 9 9 9 9 9
Statistica descrittiva dei parametri dell’epoca 1 che hanno evidenziato superamenti delle CSC
22 luglio 2008 47
(mg/L)
CSC 200 10 200 50 20 250_mg/L
Media 668.89 6.34 7484.18 4323.37 94.19 893.26
Errore standard 270.64 1.35 3185.14 1950.32 82.27 224.07
Mediana 300 6.3 2500 900 5.32 921.6
Moda 2000 2.5 - - 1.5 -
standard 811.93 4.06 9555.43 5850.96 246.81 672.20
Varianza
campionaria 659236.11 16.47
91306189.7
1 34233696.29 60915.91 451855.11
Curtosi -0.35 -1.62 -0.37 3.71 8.93 -0.23
Asimmetria 1.15 0.37 1.10 1.84 2.99 0.39
Intervallo 1990 10.2 25492.6 17992.64 750 2053.49
Minimo 10 2.5 7.4 7.36 1.5 35.71
Massimo 2000 12.7 25500 18000 751.5 2089.2
Somma 6020 57.1 67357.6 38910.36 847.72 8039.31

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE ACQUA
‣ Analisi statistica descrittiva
‣ Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
‣ Analisi statistica multivariata
‣ Costruzione dei diagrammi di Piper
‣ Costruzione dei diagrammi rettangolari
22 luglio 2008 48

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE ACQUA
‣ Analisi statistica descrittiva
‣ Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
‣ Analisi statistica multivariata
‣ Costruzione dei diagrammi di Piper
‣ Costruzione dei diagrammi rettangolari
22 luglio 2008 49

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE ACQUA
‣ Analisi statistica descrittiva
‣ Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
‣ Analisi statistica multivariata
‣ Costruzione dei diagrammi di Piper
‣ Costruzione dei diagrammi rettangolari
Matrice dei coefficienti di correlazione lineare EPOCA 1
22 luglio 2008 50

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE ACQUA
‣ Analisi statistica descrittiva
‣ Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
‣ Analisi statistica multivariata
Diagramma di PIPER con indicazioni sulle possibili facies
geochimiche (Civita M, 2005)
‣ Costruzione dei diagrammi di Piper
Diagramma di PIPER EPOCA 1
‣ Costruzione dei diagrammi rettangolari
22 luglio 2008 51

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE ACQUA
‣ Analisi statistica descrittiva
‣ Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
Qualità del dato analitico tramite il calcolo dello scarto
‣ Analisi statistica multivariata
ANIONI (meq/L)
SCARTO
AMMISSIBILE
< 3 0.2 (meq/L)
3 > 10 2%
Concentrazioni in mg/L degli ioni utilizzati per la costruzione dei diagrammi di PIPER
10 > 800 + 5%
Scarti ammissibili (fonte: Standard Methods, Civita M.,2005)
‣ Costruzione dei diagrammi di Piper
‣ Costruzione dei diagrammi rettangolari
22 luglio 2008 52
Tabella riassuntiva della stima delle concentrazioni di HCO 3 in meq/L ed in mg/L

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE ACQUA
‣ Analisi statistica descrittiva
‣ Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
‣ Analisi statistica multivariata
Diagramma di PIPER con indicazioni sulle possibili
facies geochimiche (Civita M, 2005)
Diagramma riassuntivo di Piper
‣ Costruzione dei diagrammi di Piper
‣ Costruzione dei diagrammi rettangolari
22 luglio 2008 53

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE ACQUA
‣ Analisi statistica descrittiva
‣ Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
P4 %
‣ Analisi statistica multivariata
A 100[(HCO 3
-SO 4
)/SUMAN] 89.16
B 100[(SO 4
/SUMAN)-(Na/SUMCAT)] -7.99
C 100[(Na/SUMCAT)-(Cl/SUMAN)] 6.09
D 100[(Na-Mg)/SUMCAT] -9.01
‣ Costruzione dei diagrammi di Piper
E 100[(Ca-Mg)/SUMCAT] 48.46
F 100[(Ca-Na-K)/SUMCAT] 56.76
Calcolo dei parametri utilizzati per la costruzione dei diagrammi
rettangolari
Diagrammi rettangolari standards (Barazzuoli P et al., 1987)
‣ Costruzione dei diagrammi rettangolari
22 luglio 2008 54

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE ACQUA
P1
‣ Analisi A B C statistica D E F descrittiva
100
50
0
‣ Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
-50
-100
100
50
0
-50
-100
P5
A B C D E F
P3
A B C D E F
100
‣ Analisi statistica multivariata
50
0
-50
‣ Costruzione dei diagrammi di Piper
-100
Diagrammi rettangolari standards (Barazzuoli P et al., 1987)
‣ Costruzione dei diagrammi rettangolari
22 luglio 2008 55

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE ACQUA
P7
A B C D E F
‣ Analisi 100 statistica descrittiva
50
0
‣ Rappresentazione -50
grafica Box and whiskers plot
-100
Sorgente Acquapassante
A B C D E F
100
‣ Analisi statistica multivariata
50
0
-50
‣ Costruzione dei diagrammi di Piper
-100
Diagrammi rettangolari standards (Barazzuoli P et al., 1987)
‣ Costruzione dei diagrammi rettangolari
22 luglio 2008 56

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE ACQUA
100
P4
Acqua termale S'Giovanni
‣ Analisi statistica descrittiva
A B C D E F
A B C D E F
100
50
50
0
-50
0
‣ Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
-50
-100
-100
Acqua termale antica Querciolaia Sorgente 1
A B C D E F
100
Pozzo Tisinille 1
A B C D E F
100
‣ Analisi statistica multivariata
50
50
0
-50
-100
0
-50
‣ Costruzione dei diagrammi di Piper
-100
Diagrammi rettangolari standards (Barazzuoli P et al., 1987)
‣ Costruzione dei diagrammi rettangolari
22 luglio 2008 57

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE BIOGAS
‣Analisi statistica descrittiva
‣Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
‣Analisi statistica multivariata
‣Analisi geostatistica
22 luglio 2008 58

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE BIOGAS
Analisi delle misure effettuate con il flussimetro portatile
‣Analisi statistica descrittiva
‣Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
‣Analisi statistica multivariata
‣Analisi geostatistica
Statistica descrittiva delle concentrazioni di metano ed anidride carbonica misurati su entrambi gli stralci con il metodo della camera di accumulo
22 luglio 2008 59

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE BIOGAS
Analisi delle misure effettuate con il flussimetro portatile
‣Analisi statistica descrittiva
‣Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
‣Analisi statistica multivariata
‣Analisi geostatistica
22 luglio 2008 Box plot delle misure di metano e anidride carbonica effettuate con flussimetro con camera di accumulo sul 1° e 2° stralcio
60

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE BIOGAS
Analisi delle misure effettuate con il flussimetro portatile
‣Analisi statistica descrittiva
‣Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
‣Analisi statistica multivariata
Il ρ calcolato per i valori che superano i limiti di rivelabilità dello
strumento:
•Per il 1° stralcio = 0.30
•Per il 2° stralcio = 0.95
Discrepanza dovuta alla differenza nel numero di dati ritenuti validi a disposizione
22 luglio 2008 61

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE BIOGAS
Analisi delle misure effettuate con il GA2000
‣Analisi statistica descrittiva
‣Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
‣Analisi statistica multivariata
‣Analisi geostatistica
Statistica descrittiva delle concentrazioni di metano ed anidride carbonica misurati sul secondo stralcio con il GA2000, alla profondità di 0.3m dal p.c.
22 luglio 2008 62

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE BIOGAS
Analisi delle misure effettuate con il GA2000
‣Analisi statistica descrittiva
‣Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
‣Analisi statistica multivariata
‣Analisi geostatistica
Box plot delle misure di metano e anidride carbonica effettuate con il GA2000
sul 1° e 2° stralcio a profondità di 0.3m dal p.c.
Box plot delle misure di metano e anidride carbonica effettuate con il GA2000
sul 1° e 2° stralcio a profondità di 0.5m dal p.c.
22 luglio 2008 63

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE BIOGAS
Analisi delle misure effettuate con il GA2000
‣Analisi statistica descrittiva
‣Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
‣Analisi statistica multivariata
Misure sulla copertura Provvisoria a profondità di 0.3m dal p.c. H 2
S Conc. Media (ppm) CO (ppm) O 2
(%)
H 2
S Conc. Media (ppm) 1
CO (ppm) 0.71 1
O 2
(%) 0.99 0.79 1
Matrice di correlazione delle concentrazioni di H2S, CO e O2 misurate alla profondità di 0.3m dal p.c.
Misure sulla copertura Provvisoria a profondità di 0.5m dal p.c. H 2
S Conc. Media (ppm) CO (ppm) O 2
(%)
H 2
S Conc. Media (ppm) 1
CO (ppm) 0.92 1
O 2
(%) -0.11 -0.22 1
Matrice di correlazione delle concentrazioni di H2S, CO e O2 misurate alla profondità di 0.5m dal p.c.
22 luglio 2008 64

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE BIOGAS
Analisi delle misure rilevate con il flussimetro portatile
‣Analisi statistica descrittiva
‣Rappresentazione grafica Box and whiskers plot
‣Analisi statistica multivariata
‣Analisi geostatistica
Pianta della discarica (2005) con rappresentazione dei limiti di interpolazione e dei punti di misura
delle emissioni fuggitive
22 luglio 2008 65

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE BIOGAS
Analisi delle misure effettuate con il flussimetro portatile
‣Analisi geostatistica
Analisi esplorativa delle misure di CH4 rilevate sul secondo stralcio: A) Istogramma di frequenza dei dati originali; B)
Semivariogramma sperimentale omnidirezionale; C) Mappa dei dati; D) diagramma di confronto fra la distribuzione dei dati originali
22 luglio 2008
e la distribuzione gaussiana (Q-Q Plot)
66

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE BIOGAS
Analisi delle misure effettuate con il flussimetro portatile
‣Analisi geostatistica
Analisi esplorativa delle misure di CH4 rilevate sul secondo stralcio con il mascheramento dell’outlier: A) Istogramma di frequenza
dei dati originali; B) Semivariogramma sperimentale omnidirezionale; C) Mappa dei dati; D) diagramma di confronto fra la
22 luglio 2008
distribuzione dei dati originali e la distribuzione gaussiana (Q-Q Plot)
67

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE BIOGAS
Analisi delle misure effettuate con il flussimetro portatile
‣Analisi geostatistica
Analisi esplorativa delle misure di CH4 rilevate sul secondo stralcio dopo la trasformazione nello spazio log-normale: A) Istogramma
di frequenza dei dati originali; B) Semivariogramma sperimentale omnidirezionale; C) Mappa dei dati; D) diagramma di confronto fra
22 luglio 2008
la distribuzione dei dati originali e la distribuzione gaussiana (Q-Q Plot)
68

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE BIOGAS
Analisi delle misure effettuate con il flussimetro portatile
‣Analisi geostatistica
Parametri di calcolo per le interpolazioni
A B C
22 luglio 2008 69
Modelli dei variogrammi: A) CO 2
primo stralcio; B) CO 2
secondo stralcio; C) CH 4
secondo stralcio

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE BIOGAS
Interpolazioni flusso CH 4
22 luglio 2008 70
Deviazioni standard delle stime del flusso CH 4

6. Analisi dati e risultati
ANALISI DATI DELLA MATRICE BIOGAS
Interpolazioni flusso CO 2
22 luglio 2008 71
Deviazioni standard delle stime del flusso CO 2

6. Analisi dati e risultati
RISULTATI DELLE ANALISI CHIMICHE SUI CAMPIONI DI
BIOGAS
Andamento temporale, nelle diverse fasi di degradazione dei rifiuti, della composizione del biogas
in una discarica per RSU (Cossu R; de Fraja Frangipane E, 1995)
• Aumento della percentuale di CH 4
da una media di 14.2 ad una media di 17.13 %
v/v gas secco
• Diminuzione della percentuale di N 2
da una media di 62.15 ad una media di
56.09 % v/v gas secco
• Diminuzione della percentuale di CO 2
da una media di 15.6 a una media pari a
13.23 % v/v gas secco
• Presenza di O 2
che da una media di 9.21 è passato ad una media di 12.58 % v/v
gas secco
22 luglio 2008 72

6. Analisi dati e risultati
RISULTATI DELLE ANALISI CHIMICHE SUI CAMPIONI DI
PERCOLATO
• pH in media pari a 7.8 per il primo stralcio ed a 7.9 per il secondo
• Rapporto BOD5/COD pari a 0.1 mg/L nel primo stralcio e 0.55 mg/Lnel secondo
• Concentrazioni medie di metalli tendenti ad un generale abbassamento e in
particolare risultano più basse nel primo stralcio e più alte nel secondo
• Conducibilità alte per entrambi i percolati, pari di media a 18968 μS/cm per il
primo stralcio e a 17460 μS/cm per il secondo stralcio
22 luglio 2008 73

SCHEMA DEL LAVORO
1. Obiettivi
2. Inquadramento
3. Quadro normativo di riferimento
4. Scelte progettuali
5. Piano di monitoraggio e controllo
6. Analisi dati e risultati
7. Conclusioni
22 luglio 2008 74

7. Conclusioni
MATRICE ACQUA
In tutte le epoche ed in tutti i punti:
‣ Alta conducibilità (in media pari a 4000 μS/cm) ed elevata durezza
(in media pari a 200 GradiF)
‣ Superamenti delle CSC nelle concentrazioni di Fe, Mn, Ni e SO 4
• proprietà geologiche, idrogeologiche e geochimiche dell’area
oggetto di studio;
• presenza di CO 2
22 luglio 2008 75

7. Conclusioni
PERCOLATO
Per entrambi i percolati:
‣ Basicità delle soluzioni
‣ Il basso contenuto di sostanza organica biodegradabile
Discarica in età avanzata e tipo di rifiuto conferito
‣ Concentrazioni di:
• Fe 1° Stralcio: 3515 μg/L , 2° Stralcio: 532 μg/L
• Mn 1° Stralcio: 1480 μg/L , 2° Stralcio: 237 μg/L
Molto al di sotto delle concentrazioni riscontrate nelle acque pari a 23470 μg/L
per il Fe e a 5120 μg/L per il Mn
• Naturale presenza di tali metalli nelle acque
• Esclusione di una contaminazione dovuta all’impianto di smaltimento
22 luglio 2008 76

7. Conclusioni
MATRICE ARIA
Biogas campionato alla torcia:
‣ Gli anni di gestione operativa della discarica indicherebbero una
fase metanigena stabile
‣ Discordanze dalla curva teorica di degradazione dei rifiuti:
• diversa natura dei rifiuti conferiti nei due stralci
• possibile intercettazione di aria ambiente da parte delle trincee
drenanti perimetrali
‣Aumento della concentrazione di CH 4
• Materia organica inevitabilmente presente nel totale della massa
rifiuti
Sviluppo di una fase metanigena meno evidente
22 luglio 2008 77

7. Conclusioni
MATRICE ARIA
Misure delle emissioni fuggitive:
‣ Misure di concentrazione e di flusso più basse sul 1° Stralcio
rispetto a quelle del 2° Stralcio
Diversa copertura
‣ Inaspettati flussi sia di CH 4 che di CO 2 nella zona di
conferimento delle scorie del termoutilizzatore
Si sottolinea quanto sia importante ed utile un efficiente Piano di
Monitoraggio e Controllo al fine di evitare o, qualora non sia
possibile, di ridurre le emissioni nelle varie matrici aumentando
le prestazioni dell’impianto, in modo da garantire un elevato
livello di protezione dell’ambiente
22 luglio 2008 78

Grazie per l’attenzione …
22 luglio 2008 79