2 Messa In Sicurezza

1,272 views

Published on

0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
1,272
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

2 Messa In Sicurezza

  1. 1. Messa in sicurezza di siti contaminati
  2. 2. Messa in sicurezza <ul><li>Di seguito si riportano alcune delle tecniche utilizzate sia per contenere la diffusione di inquinanti che per evitare il contatto con le fonti inquinanti. </li></ul><ul><li>In caso di eventi accidentali o di presenza di una massa di contaminanti in un sito, al fine di isolare gli inquinanti in attesa delle operazioni di bonifica, si applicano interventi che costituiscono la messa in sicurezza di emergenza, che svolgono una funzione provvisoria. </li></ul>
  3. 3. Messa in sicurezza <ul><li>In caso di presenza di rifiuti o di necessità di confinamento di una massa di contaminanti in modo definitivo si applicano interventi che costituiscono la messa in sicurezza permanente, che permangono sul posto per un tempo indefinito. </li></ul>
  4. 4. Messa in sicurezza - Scopi <ul><li>L'isolamento dei siti contaminati si ottiene mediante l'introduzione di barriere fisiche e/o barriere idrauliche al flusso idrico sotterraneo ed ha lo scopo di: </li></ul><ul><li>- ridurre l'infiltrazione di acque dalla superficie (mediante tecniche di coperture o sistemi di isolamento superficiale); </li></ul>
  5. 5. Messa in sicurezza - Scopi <ul><li>- impedire la percolazione di inquinanti da una zona di terreno contaminata o nella quale sono presenti liquidi inquinanti (mediante impermeabilizzazioni o tecniche di isolamento del fondo); </li></ul><ul><li>- ostacolare la fuga o il contatto laterale tra le acque di falda e una zona contaminata, impedire il contatto tra la massa inquinata e la falda mediante un abbassamento del suo livello (mediante l'utilizzo di barriere idrauliche, diaframmi, muri, palancole o altri sistemi di isolamento delle pareti). </li></ul>
  6. 6. Tecniche di isolamento <ul><li>La tecnica dell'isolamento superficiale è ormai molto affidabile, quella dell'isolamento del fondo è in via di sviluppo e con limitata possibilità di garanzia sull'affidabilità dei risultati e quella dell'isolamento delle pareti mostra una efficacia variabile da elevata a mediocre a seconda delle caratteristiche del sito, dei contaminanti e della metodologia di intervento prescelta. </li></ul>
  7. 7. Tecniche di isolamento <ul><li>La massa inquinante, pur isolata, rimane sul posto e quindi può essere necessario il suo trattamento (mediante le tecniche di bonifica) ed eventualmente la sua successiva asportazione. </li></ul><ul><li>Per quanto riguarda le barriere idrauliche esse sono realizzate mediante pozzi e trincee. L’acqua estratta deve essere trattata prima del riutilizzo o dello scarico. </li></ul><ul><li>In ogni caso il sistema, estraendo acque contaminate, provoca anche un effetto di bonifica (pump and treat). </li></ul>
  8. 8. BARRIERE FISICHE
  9. 9. Sistemi di isolamento superficiale <ul><li>Le barriere fisiche in superficie sono finalizzate ad impedire il contatto diretto tra i potenziali &quot;bersagli&quot; e gli inquinanti e soprattutto l’infiltrazione di acque nel sottosuolo con la conseguente contaminazione delle acque sotterranee. </li></ul><ul><li>Tra le barriere fisiche, quello dell'isolamento superficiale, è sicuramente il sistema più utilizzato per la messa in sicurezza di emergenza di un sito. </li></ul>
  10. 10. Sistemi di isolamento superficiale <ul><li>Sono possibili diverse realizzazioni a seconda della struttura che è necessario impermeabilizzare (terreno contaminato, discarica, etc.) e dell’uso del suolo (piano stradale, superficie non calpestabile, etc.), come ad esempio si verifica in aree industriali dimesse. </li></ul>
  11. 11. Sistemi di isolamento superficiale <ul><li>In ogni caso l’impermeabilizzazione della superficie deve essere accompagnata dal drenaggio delle acque superficiali, operando un idoneo dimensionamento del sistema di collettamento e verificando le possibilità di smaltimento del corpo recettore (fognatura o corso d’acqua) al fine di evitare un sovraccarico idraulico. </li></ul>
  12. 12. Sistemi di isolamento superficiale <ul><li>Si possono realizzare: </li></ul><ul><li>A - Coperture con teli impermeabili. </li></ul><ul><li>Sono utilizzati teli impermeabili per coperture provvisorie di materiali contaminati che devono essere opportunamente fissati al terreno in posto. </li></ul><ul><li>Il materiale contaminato deve essere per quanto possibile sagomato in modo tale da provocare, una volta ricoperto con il telo, un agevole deflusso delle acque superficiali che devono essere poi allontanate. </li></ul>
  13. 13. Sistemi di isolamento superficiale <ul><li>B - Copertura con terreno superficiale. </li></ul><ul><li>La copertura è costituita da uno o due strati di terreno, ricavato da materiale presente in sito, opportunamente livellati e compattati al di sopra dei quali viene posto un terreno vegetale. </li></ul><ul><li>In taluni casi il terreno ricavato in sito sostituisce il terreno vegetale alla sommità della copertura, nel caso in cui quest'ultimo sia di difficile reperimento locale. </li></ul>
  14. 14. Sistemi di isolamento superficiale <ul><li>B - Copertura con terreno superficiale. </li></ul><ul><li>La copertura provvisoria o definitiva con terreno, può assumere un ruolo di barriera impermeabile in funzione del grado di compattazione attribuito agli strati; si tenga tuttavia in considerazione la limitata durata dell'intervento, a meno della creazione di strati aggiuntivi con funzione anti-gelo e di immagazzinamento di umidità, atti a prevenire la creazione di fessure e discontinuità, a ridurre l'infiltrazione e a mantenere lo sviluppo della vegetazione. </li></ul>
  15. 15. Sistemi di isolamento superficiale <ul><li>C - Asfaltatura. </li></ul><ul><li>Si tratta di un sistema di copertura rigido, costituito da materiali solitamente impiegati per la costruzione di parcheggi o strade, che viene adottato soprattutto in corrispondenza di siti industriali dove è necessario un intervento di copertura, ma nei quali deve essere garantita l'attività produttiva. </li></ul><ul><li>Solitamente viene impiegata nel caso di aree interessate da una debole contaminazione con sostanze poco mobili e in aree da destinare ad infrastrutture viarie. </li></ul>
  16. 16. Sistemi di isolamento superficiale <ul><li>Gli svantaggi di entrambe le coperture sono rappresentati dall' impossibilità di stabilire a priori la loro durata e la necessità di una manutenzione periodica, anche in seguito ad azioni di deterioramento chimico. </li></ul><ul><li>Inoltre, in presenza di problemi di cedimenti, è necessario utilizzare geosintetici per una più omogenea ripartizione dei carichi. </li></ul><ul><li>Si deve inoltre porre particolare attenzione nella realizzazione a tenuta stagna delle canalette e dei pozzetti di drenaggio delle acque di scorrimento superficiale. </li></ul>
  17. 17. Sistemi di isolamento superficiale <ul><li>D - Copertura superficiale impermeabilizzante. </li></ul><ul><li>Per le zone non interessate dalla presenza di carichi, come ad esempio nelle aree a verde interne agli insediamenti, si può utilizzare uno schema diverso di copertura così costituito: </li></ul><ul><li>dopo aver provveduto ad una regolarizzazione della superficie si provvede alla stesura di un geocomposito (materassino bentonitico) dello spessore di circa 1 cm; </li></ul>
  18. 18. Sistemi di isolamento superficiale <ul><li>D - Copertura superficiale impermeabilizzante. </li></ul><ul><li>al di sopra viene posto terreno vegetale per uno spessore di circa 40 cm, disposto con pendenza verso le aree esterne di circa 3-5‰ in modo tale da favorire il deflusso superficiale ed i ristagni d’acqua; </li></ul><ul><li>infine si opera una fresatura, la concimazione e la semina della vegetazione prescelta, considerando anche le specie alloctone presenti più adatte. </li></ul>
  19. 19. Sistemi di isolamento superficiale <ul><li>E - Copertura superficiale composita. </li></ul><ul><li>La copertura superficiale viene effettuata su superfici destinate generalmente a non essere direttamente utilizzate. </li></ul><ul><li>La copertura è eseguita mediante sistemi a multistrato (naturali o sintetici) in cui ogni strato ha una sua funzione specifica; gli strati sono, partendo dal piano campagna: </li></ul>
  20. 20. Sistemi di isolamento superficiale <ul><li>E - Copertura superficiale composita. </li></ul><ul><li>copertura vegetale, </li></ul><ul><li>terreno di copertura, </li></ul><ul><li>sistema di drenaggio delle acque meteoriche, </li></ul><ul><li>sistema di impermeabilizzazione, </li></ul><ul><li>sistema di drenaggio dei gas, </li></ul><ul><li>suolo contaminato da isolare. </li></ul>
  21. 21. Sistemi di isolamento superficiale <ul><li>Nel caso di discariche la Direttiva 1999/31/CE del 26 aprile 1999 le prestazioni delle coperture superficiali sono indicate nella seguente Tabella. </li></ul>
  22. 22. Sistemi di isolamento del fondo <ul><li>La costruzione di sistemi di isolamento del fondo prevede la realizzazione di strutture prevalentemente orizzontali con funzione di contenimento della fonte di contaminazione. Questa tecnica trova un largo sviluppo ad esempio nelle discariche controllate, laddove il fondo viene preventivamente trattato prima della posa dei rifiuti. </li></ul>
  23. 23. Sistemi di isolamento del fondo <ul><li>Nel caso si debba procedere ad una bonifica con misure di sicurezza permanente e si tratti di realizzare un nuovo impianto di confinamento e quindi si rientra all’interno di quanto prevedono le normative per le discariche di rifiuti pericolosi e non pericolosi. </li></ul>
  24. 24. Sistemi di isolamento del fondo <ul><li>Le normative che verranno predisposte in Italia si ispireranno alla normativa europea (Direttiva 1999/31/CE del 26 aprile 1999) che, dal punto di vista tecnico e applicando il criterio della doppia sicurezza, prevedono le prestazioni in termini di impermeabilizzazione indicate nella seguente Tabella. </li></ul>
  25. 25. Sistemi di isolamento del fondo
  26. 26. Sistemi di isolamento del fondo <ul><li>La tecnica di isolamento del fondo diventa invece di difficile applicazione nel caso di una massa di inquinanti preesistente (ad esempio discariche abusive), sia per la mancanza della conoscenza della geometria della stessa, sia per la varietà di inquinanti presenti che possono interagire con i materiali usati per l'impermeabilizzazione, sia per problemi tecnici di esecuzione delle opere. </li></ul>
  27. 27. Sistemi di isolamento del fondo <ul><li>Non considerando pertanto le tradizionali tecniche di impermeabilizzazione di discariche è possibile intervenire solamente secondo le due seguenti metodologie, che vanno accuratamente prescelte sia in funzione delle caratteristiche idrogeologiche sia di quelle degli inquinanti presenti nel sottosuolo: </li></ul>
  28. 28. Sistemi di isolamento del fondo <ul><li>- iniezione di sostanze impermeabilizzanti nella massa di terreno contaminata: sono disponibili due tecniche denominate claquage (Fratturazione idraulica) e permeazione; </li></ul><ul><li>- Creazione di un basamento impermeabile alla base di un terreno contaminato tale da impedire il moto verso il basso del flusso inquinato. </li></ul>
  29. 29. Sistemi di isolamento delle pareti <ul><li>La realizzazione di una barriera laterale rispetto alla zona contaminata, viene eseguita creando una perimetrazione parziale o completa dell'area denominata &quot;cinturazione&quot;, una volta eseguite tutte le indagini che assicurino la tenuta e la continuità della base impermeabile sulla quale si intestano le opere di contenimento. Questa operazione definita di &quot;immorsamento&quot; costituisce una ulteriore forma di sicurezza nei confronti della migrazione degli inquinanti. </li></ul>
  30. 30. Sistemi di isolamento delle pareti <ul><li>Per verificare la tenuta di queste opere, ai fini della salvaguardia ambientale, è necessario valutare anche lo spessore della barriera impermeabile per garantire tempi di attraversamento prefissati in condizioni di sicurezza, secondo quanto previsto anche in Italia dalle normative sullo smaltimento dei rifiuti. </li></ul>
  31. 31. Sistemi di isolamento delle pareti <ul><li>Le barriere fisiche laterali sono definite: </li></ul><ul><li>- passive: il flusso delle acque verso l’esterno è impedito dalla sola presenza fisica di un materiale a bassa permeabilità; </li></ul><ul><li>- attive: il flusso delle acque verso l’esterno è impedito sia dalla presenza fisica di un materiale a bassa permeabilità sia da un sistema di depressione della falda interna (sistema di aggottamento) che crea pertanto un &quot;gradiente idraulico positivo&quot; (dall’esterno verso l’interno del sito confinato). </li></ul>
  32. 32. Sistemi di isolamento delle pareti <ul><li>I criteri di progettazione adottati per le verifiche e le approvazioni dei sistemi di confinamento sono i seguenti. </li></ul><ul><li>Lo spessore e la conducibilità idraulica di una barriera laterale devono rispettare alcuni dei criteri definiti dalle normative (Direttiva 1999/31/CE del 26 aprile 1999) e dallo stato dell’arte: </li></ul><ul><li>spessore minimo di 0.5 m; </li></ul><ul><li>tempo di attraversamento equivalente ad uno spessore della barriera di 5 m e ad una sua conducibilità idraulica di 10-9 m/s; </li></ul>
  33. 33. Sistemi di isolamento delle pareti <ul><li>La profondità di immorsamento nell’unità di base poco permeabile di conducibilità idraulica verticale Kv (m/s) viene riferita ad un tempo di attraversamento equivalente a quello previsto per il confinamento dei rifiuti pericolosi e corrispondente a valori di spessore di 5 m e di conducibilità idraulica di 10-9 m/s, e quindi di circa 158.5 anni. </li></ul>
  34. 34. Sistemi di isolamento delle pareti <ul><li>Permane la necessità di affrontare il problema di un collaudo sperimentale della tenuta delle barriere, con notevoli difficoltà di approccio. </li></ul><ul><li>La realizzazione di diaframmi nel terreno comporta un discreto livello di isolamento di un sito contaminato. </li></ul>
  35. 35. Sistemi di isolamento delle pareti <ul><li>Nel caso di contaminanti solubile o pesanti (DNAPL) è necessario spingere i diaframmi fino ad incastrarsi con un substrato impermeabile o, nel caso di contaminanti a bassa densità, flottanti ed immiscibili in acqua (LNAPL), fino alla parte superiore della falda. </li></ul>
  36. 36. Sistemi di isolamento delle pareti <ul><li>Un sito contaminato può essere isolato del tutto mediante diaframmi; in tal modo il flusso delle acque sotterranee viene deviato dalla barriera dei diaframmi. In questo caso sono necessari dei pozzi emungenti o trincee di drenaggio del percolato sia per evitare la sommersione del diaframma che per evitare il contatto diretto tra inquinanti e barriera. </li></ul>
  37. 37. Sistemi di isolamento delle pareti <ul><li>Un sito contaminato può, in altri casi, essere isolato mediante una perimetrazione parziale, ad esempio a monte del sito contaminato. In tal modo viene isolato il flusso delle acque sotterranee con il sito contaminato. Oltre alle opere strettamente connesse con la barriera si rendono necessarie anche opere di drenaggio, raccolta e deviazione del flusso delle acque sotterranee e opere di raccolta o drenaggio per la captazione e rimozione del pennacchio contaminato. </li></ul>
  38. 38. Sistemi di isolamento delle pareti <ul><li>La perimetrazione parziale del sito contaminato può essere eseguita anche a valle del sito. In questo caso la barriera non contrasta il flusso dell’acqua di falda che proviene da monte. Anche in questo caso si rendono necessarie le opere di raccolta o drenaggio del pennacchio contaminato. </li></ul>
  39. 39. Palancole <ul><li>La tecnica di isolamento di un sito contaminato mediante palancole infisse utilizza pannelli in acciaio con varie forme, generalmente di spessore di 1-2 cm. Le profondità che si raggiungono sono fino a 10-20 m. Dal punto di vista operativo vengono prima giuntate alle estremità e poi battute nel terreno. Occorre fare particolare attenzione all'operazione di infissione nel terreno che può ledere le resistenze delle giunture tra le diverse palancole. </li></ul>
  40. 40. Palancole <ul><li>Per ovviare alla criticità insita nelle giunture tra i diversi pannelli di acciaio si possono utilizzare resine nella zona di giunzione. </li></ul><ul><li>Possono essere utilizzati anche palancole in acciaio con giunti formati da pali di iniezione. Operativamente vengono prima trivellati i pali e poi infissi i pannelli; i pali vengono trivellati ad una distanza pari alla larghezza dei pannelli e vengono poi riempiti con miscela sigillante e prima dell’indurimento della miscela si collocano le palancole in acciaio. </li></ul>
  41. 41. Palancole <ul><li>Tale tecnica, per la velocità di messa in opera, è applicata nel caso di messa in sicurezza in emergenza. Per contro non assicura nel tempo un isolamento duraturo del sito e come tale non viene applicata nel caso di messa in sicurezza permanente. </li></ul>
  42. 42. Palancole <ul><li>L’utilizzo è comunque limitato ai terreni sciolti. </li></ul><ul><li>Inoltre tale tecnica viene utilizzata nel caso di bonifica del sito, ovvero di trattamento e rimozione dei contaminanti, in concomitanza con le tecniche di trattamento termico, fisico-chimico, biologico. </li></ul>
  43. 43. Barriere ad iniezione <ul><li>Le tecniche ad iniezione consistono nell’iniettare opportune miscele isolanti nel sottosuolo secondo diversi schemi di ralizzazione. Si raggiungono profondità massime inferiori ai 10 m. </li></ul><ul><li>Particolare attenzione deve essere posta nei giunti di collegamento delle varie sequenze di iniezione. </li></ul>
  44. 44. Barriere ad iniezione <ul><li>Tale tecnica assicura nel tempo un sufficiente isolamento del sito contaminato e come tale si applica nel caso di messa in sicurezza permanente e nel caso di bonifica del sito, ovvero di trattamento e rimozione dei contaminanti, in concomitanza con le tecniche di trattamento termico, fisico-chimico e biologico. </li></ul>
  45. 45. Barriere ad iniezione <ul><li>Per contro, essendo la messa in opera non veloce, non viene utilizzata nei casi di messa in sicurezza d'emergenza. </li></ul><ul><li>Tuttavia le esperienze finora realizzate in Italia suggeriscono una scarsa tenuta di questo sistema di isolamento laterale. </li></ul>
  46. 46. Diaframmi <ul><li>Un sito contaminato può essere isolato mediante costruzione sul posto di diaframmi in terreno bentonite o in cemento-bentonite. La trincea viene scavata e viene riempita da una miscela di acqua, cemento e bentonite. La barriere viene lasciata indurire nello scavo. Lo spessore della barriera varia da 0.5 m a 1.2 m e la profondità di scavo può raggiungere 30-40 m. </li></ul>
  47. 47. Diaframmi <ul><li>I diaframmi possono essere dotati anche di un telo di HDPE che viene inserito al suo interno e appositamente giuntato; tale sutura assicura una permeabilità molto bassa in quanto si raggiungono valori di conducibilità idraulica dell’ordine di 10-11-10-12 m/s. </li></ul>
  48. 48. Diaframmi <ul><li>Tale tecnica viene utilizzata per isolamenti rilevanti e durevoli nel tempo, nei casi di messa in sicurezza permanente e nel caso di bonifica del sito, ovvero di trattamento e rimozione dei contaminanti, in concomitanza con le tecniche di trattamento termico, fisico-chimico, biologico. Non è applicabile nei casi di messa in sicurezza d'emergenza per i tempi necessari per la sua messa in opera. </li></ul>
  49. 49. Diaframmi <ul><li>Con le barriere ad escavazione si ha il vantaggio di poter intervenire anche in presenza di terreni difficilmente lavorabili (rocce, massi, rifiuti inerti, etc.). </li></ul>
  50. 50. BARRIERE IDRAULICHE <ul><li>L'isolamento di un sito contaminato può essere ottenuto mediante l'utilizzo di barriere idrauliche (trincee, pozzi di prelievo e di ricarica, ecc.). </li></ul><ul><li>Nel caso si preveda comunque l’estrazione di acque contaminate, che devono essere trattate prima dello scarico o del riutilizzo, si opera una accelerazione della decontaminazione e pertanto si produce anche una bonifica dei siti contaminati: la tecnica è nota con il termine pump and treat. </li></ul>
  51. 51. BARRIERE IDRAULICHE <ul><li>L’efficienza idraulica del sistema di barriera idraulica prevede che la modificazione della superficie piezometrica indotta dalle operazioni comprenda tutta la zona interessata dalla contaminazione. </li></ul><ul><li>L’efficacia idrochimica è data in relazione al rapporto tra la massa di inquinante rimossa in un dato intervallo di tempo e il volume di acqua estratto nello stesso tempo (Kinzelbach W., 1985). </li></ul>
  52. 52. Sistemi di intervento mediante drenaggio <ul><li>Il prelievo di acque sotterranee interessate dalla contaminazione si realizza mediante pozzi e drenaggi superficiali e sotterranei. </li></ul>
  53. 53. Pozzi di prelievo <ul><li>Il sistema di intervento mediante pozzi consiste nel creare una depressione piezometrica in grado di catturare i flussi idrici inquinanti. In alternativa tale depressione può provocare una deviazione delle linee di flusso, preservando le captazioni poste più a valle, oppure determinare un abbassamento del livello della falda in modo tale che le acque sotterranee non interessino livelli di terreno contaminato. </li></ul>
  54. 54. Pozzi di prelievo <ul><li>Affinché l'intervento diventi funzionale è necessario che la forma della depressione creata coinvolga tutta l'area inquinata, che risulta allungata nel senso di flusso della falda. </li></ul><ul><li>L'influenza del prelievo da un pozzo si trasmette anche a valle del pozzo, secondo il flusso idrico sotterraneo, fino ad un punto denominato di &quot;stagnazione&quot;. </li></ul>
  55. 55. Pozzi di prelievo <ul><li>Nei casi operativi, una volta installati i pozzi, è comunque necessaria una taratura sul campo del sistema, modulando le portate prelevate e misurando gli abbassamenti nei pozzi e nei piezometri limitrofi. </li></ul>
  56. 56. Pozzi di prelievo <ul><li>Un’applicazione particolare dell'utilizzo di pozzi di risanamento si può avere nel caso della presenza di idrocarburi in fase separata che, a causa della loro minore densità, tendono ad occupare la parte superiore dell'acquifero. Il dispositivo da realizzare in questo caso prevede una corretta localizzazione delle pompe tale da recuperare la maggior quantità possibile di idrocarburi senza provocare un richiamo in profondità degli stessi o un prelievo eccessivo d'acqua. </li></ul>
  57. 57. Drenaggi superficiali e sotterranei <ul><li>I sistemi di drenaggio, superficiali o profondi, sono applicabili in caso di soggiacenza della falda non elevata e possono essere integrati da pompe per l'estrazione degli inquinanti. </li></ul><ul><li>A fronte di costi di costruzione relativamente ridotti, si ha una notevole occupazione del suolo e talora è necessario riempire le trincee con materiale drenante (ghiaia) o trattare il terreno con materiali speciali e sostegni (&quot;georeti&quot;) per superare problemi di stabilità dei fronti di scavo. </li></ul>
  58. 58. Drenaggi superficiali e sotterranei <ul><li>In pratica si tratta di dimensionare le caratteristiche geometriche dei drenaggi (profondità e spaziatura), per avere un determinato abbassamento della superficie della falda e quindi una portata d'acqua smaltita. </li></ul><ul><li>I drenaggi sotterranei esigono un punto di raccolta delle acque intercettate che devono poi essere asportate ed inviate a depurazione, generalmente mediante pompaggio; è questo il caso ad esempio dei pozzetti di raccolta del percolato delle discariche. </li></ul>
  59. 59. Drenaggi superficiali e sotterranei <ul><li>La realizzazione di una trincea in falda,ad esempio per il recupero di prodotto in galleggiamento (LNAPL) comporta l’impermeabilizzazione del lato di valle (secondo il flusso idrico sotterraneo) ad esempio con teli impermeabili. </li></ul>
  60. 60. Sistemi di intervento mediante ricarica <ul><li>Con le operazioni di ricarica della falda, che consistono nell'immissione di acqua di buona qualità nel sottosuolo, è possibile ottenere i seguenti effetti: </li></ul><ul><li>- diluizione delle concentrazioni degli inquinanti; </li></ul><ul><li>- aumento della loro dispersione (che provoca anche in questo caso una riduzione di concentrazione); </li></ul>
  61. 61. Sistemi di intervento mediante ricarica <ul><li>- barriera idraulica alla propagazione verso valle dei flussi contaminati, mediante creazione di un &quot;gradiente idraulico inverso&quot;; </li></ul>
  62. 62. Sistemi di intervento mediante ricarica <ul><li>La ricarica della falda può essere realizzata mediante bacini di alimentazione o pozzi di iniezione; in entrambi i casi il requisito fondamentale è costituito dalla disponibilità di una sufficiente quantità d'acqua di caratteristiche qualitative idonee con gli usi previsti. </li></ul>
  63. 63. Sistemi di intervento mediante ricarica <ul><li>Oltre ai fattori tecnici (disponibilità idrica ed occupazione dei suoli), si sottolinea che la possibilità di realizzazione dell'intervento è determinata dalla struttura idrogeologica in quanto devono essere presenti litotipi di elevata porosità efficace e permeabilità, l'andamento della falda deve essere conosciuto nel dettaglio, l'acquifero deve avere una buona trasmissività e i materiali che lo costituiscono non devono essere in grado di provocare una interazione chimica con l'acqua &quot;nuova&quot; introdotta artificialmente nel sottosuolo. </li></ul>
  64. 64. Sistemi di intervento mediante ricarica <ul><li>Tuttavia, data la stratificazione presente nei corpi geologici (che determinano ad esempio nei depositi alluvionali valori della componente orizzontale della conducibilità idraulica superiori a quella verticale fino a oltre un ordine di grandezza), si riesce ad ottenere una limitata diluizione delle acque presenti nell'acquifero, ottenendo una minore efficienza del sistema ai fini della protezione dall'inquinamento. </li></ul>
  65. 65. Pozzi di ricarica <ul><li>Il comportamento idraulico di un pozzo di ricarica può essere considerato in prima approssimazione inverso rispetto a quello di prelievo in quanto l'acqua immessa crea un innalzamento del livello piezometrico che si trasmette alle zone limitrofe e che può essere considerato in prima approssimazione come una immagine speculare, rispetto a tale livello, del cono di depressione. </li></ul>
  66. 66. Pozzi di ricarica <ul><li>Nelle falde libere la sovrapressione determina un aumento del volume d'acqua immagazzinato e dipende dalla porosità efficace; nelle falde confinate l'effetto di immagazzinamento dell'acqua è prevalentemente un effetto di aumento di pressione ed è influenzato essenzialmente dalla trasmissività dell'acquifero. </li></ul>
  67. 67. Pozzi di ricarica <ul><li>In realtà si ha un addensamento delle particelle d'acqua in vicinanza del pozzo e in regime stazionario il cono non si stabilizza ma tende ad appiattirsi nel tempo in quanto l'accumulo d'acqua intorno ai pozzi tende a procedere più velocemente rispetto alle particelle. </li></ul><ul><li>Il movimento dell'acqua di ricarica è influenzata dal flusso naturale delle acque sotterranee. </li></ul>
  68. 68. Pozzi di ricarica <ul><li>Le relazioni analitiche adottabili nella progettazione sono le stesse, con opportuni cambi di segno, di quelle utilizzate nella descrizione dei pozzi di prelievo (si veda Bear J., 1979 o la descrizione riportata in Beretta G.P., 1992). </li></ul>
  69. 69. Pozzi di ricarica <ul><li>L'efficienza dei pozzi di iniezione viene ridotta dai seguenti fattori: </li></ul><ul><li>- presenza di gas nelle acque di ricarica (che hanno lo stesso effetto delle particelle argillose, in quanto impediscono il flusso negli interstizi); </li></ul><ul><li>- presenza di solidi in sospensione (la diminuzione della portata di iniezione è direttamente proporzionale al contenuto di tali materiali); </li></ul>
  70. 70. Pozzi di ricarica <ul><li>- interazione fisica (assestamento e riordino dei granuli in seguito all'inversione del gradiente idraulico); </li></ul><ul><li>- interazione chimica (precipitazione di composti che ostruiscono i pori). </li></ul><ul><li>- Inoltre in alcuni casi le operazioni di perforazione (metodi a circolazione diretta o inversa con utilizzo di fanghi) possono creare una diminuzione di permeabilità nelle vicinanze del dreno. </li></ul>
  71. 71. Bacini di ricarica <ul><li>La ricarica dalla superficie può avvenire in bacini, fiumi e canali. </li></ul><ul><li>La quantità d'acqua che si infiltra in una zona può essere calcolata avendo a disposizione almeno due piezometri lungo una sezione dell'acquifero che consentono la misura del livello della falda. </li></ul><ul><li>I principali inconvenienti tecnici legati a questo metodo di ricarica sono dovuti ai fenomeni di intasamento (con diminuzione della permeabilità del fondo), soprattutto se si usano, quali fonti di rialimentazione, corsi d'acqua superficiali. </li></ul>
  72. 72. Bacini di ricarica <ul><li>I processi che determinano il fenomeno, con riduzione dell'efficienza dell'intervento, sono: meccanici (solidi in sospensione), fisici (differenza di temperatura), chimici (ossido-riduzioni, rigonfiamento e flocculazione per scambio ionico, precipitazione, etc.) e biologici (sviluppo di alghe e batteri). </li></ul><ul><li>Spesso si rendono necessari trattamenti semplici o complessi dell'acqua da usare, che riducono l'economicità di tale realizzazione. </li></ul>
  73. 73. Sistemi di intervento mediante ricarica-drenaggio <ul><li>Questa tecnica consiste nell'abbinare alla ricarica il prelievo delle acque sotterranee. </li></ul><ul><li>Con la tecnica della presa-resa delle acque si ottengono una serie di vantaggi che consistono: </li></ul><ul><li>- a monte della sorgente inquinante: si diluisce l'inquinamento sia per l'arrivo di acqua nuova (più pulita), sia per la maggiore dispersione dovuta alla creazione del gradiente inverso; </li></ul><ul><li>- a valle: si crea una depressione piezometrica che diminuisce la dispersione trasversale del flusso inquinante e una barriera idraulica alla propagazione della contaminazione. </li></ul>
  74. 74. Sistemi di intervento mediante ricarica-drenaggio <ul><li>Un sistema di ricarica-drenaggio è auspicabile per sistemi che prevedono anche l'iniezione di sostanze chimiche o di batteri nel sottosuolo. </li></ul><ul><li>Inoltre il metodo é particolarmente utile quando l'acqua prelevata da un sistema di drenaggio non ha recapito e pertanto può essere reintrodotta nel sottosuolo, previa idonea depurazione. </li></ul><ul><li>Il ricircolo delle acque, che deve essere assicurato per motivi ambientali, può essere massimizzato posizionando un pozzo di prelievo direttamente a valle rispetto a quello di iniezione. </li></ul>
  75. 75. Sistemi di intervento mediante ricarica-drenaggio <ul><li>Un eventuale aggiunta di sostanze alle acque prelevate (che possono derivare anche da sottoprodotti della depurazione) prima della loro reimmissione deve prevedere maggiori cautele in termini di efficienza dei pozzi di prelievo, che devono pertanto garantire in ogni condizione di funzionamento la &quot;cattura&quot; delle acque e la creazione della barriera idraulica alla loro propagazione verso valle. </li></ul>
  76. 76. Sistemi di intervento mediante ricarica-drenaggio <ul><li>Come è stato considerato in precedenza, la pratica di immissione di acque nel sottosuolo è soggetta ad apposite normative e regolamentazioni; essa viene espressamente prevista nel caso delle operazioni finalizzate al recupero della qualità delle acque sotterranee da parte della Direttiva 2000/60/CE. </li></ul>
  77. 77. Sistemi di intervento mediante ricarica-drenaggio <ul><li>In alcuni casi il sistema di intervento mediante ricarica-drenaggio è stato applicato per zone contaminate prospicienti il litorale marino. </li></ul><ul><li>In effetti la barriera di drenaggio è stata utilizzata a monte per intercettare il flusso di contaminanti, mentre quella di ricarica è stata prevista per impedire la risalita del cuneo salino conseguente al pompaggio. </li></ul>
  78. 78. ESEMPIO DI MESSA IN SICUREZZA <ul><li>Di seguito si riporta un esempio di intervento di messa in sicurezza di un sito da bonificare di dimensioni medio-grande (ovvero un sito con superficie > 1.000 m2). L'esempio ha la sua validità nel mostrare la procedura che è stata seguita per la messa in sicurezza del sito mentre si sono volutamente modificati i valori analitici che, perciò, hanno una valenza di puro esempio. </li></ul>
  79. 79. ESEMPIO DI MESSA IN SICUREZZA <ul><li>Nel corso delle prime indagini di caratterizzazione del sito è stata riscontrata una contaminazione delle acque sotterranee e dei suoli da parte di composti organici (idrocarburi totali ed in parte idrocarburi policiclici aromatici). Per l’area interessata dalla contaminazione, avente una superficie di circa 10.000 m², con maggiori concentrazioni di idrocarburi policiclici aromatici. In attesa dei futuri interventi, si procederà alla messa in sicurezza mediante copertura superficiale. </li></ul>
  80. 80. ESEMPIO DI MESSA IN SICUREZZA <ul><li>La presenza di questa barriera fisica minimizza la lisciviazione dei contaminanti operata dalle acque meteoriche e di ruscellamento. </li></ul><ul><li>Tuttavia il flusso delle acque contaminate si dirige verso valle e quindi richiede la realizzazione di opere di messa in sicurezza. </li></ul>
  81. 81. ESEMPIO DI MESSA IN SICUREZZA <ul><li>Per quanto riguarda le acque sotterranee è individuata una contaminazione diffusa da idrocarburi disciolti dell’ordine di 100-200 µg/l, accompagnata da hot-spots in cui le concentrazioni salgono a 500 µg/l. </li></ul><ul><li>In attesa di procedere alla rimozione del terreno contaminato e alla individuazione di una eventuale fase surnatante, le principali ipotesi di messa in sicurezza esaminate alla luce dei dati esistenti è stata la seguente: </li></ul>
  82. 82. ESEMPIO DI MESSA IN SICUREZZA <ul><li>- barriera mediante pozzi di emungimento, </li></ul><ul><li>- diaframma plastico cemento - bentonite, </li></ul><ul><li>- sbarramento con jet grouting. </li></ul><ul><li>E’ stata prescelta la messa in sicurezza con barriera idraulica mediante pozzi di emungimento. </li></ul>
  83. 83. Sbarramento mediante barriera di pozzi di emungimento <ul><li>E’ stata prescelta la soluzione che prevede la costruzione di pozzi di emungimento da collegare ad un impianto di trattamento delle acque. </li></ul><ul><li>Lo sbarramento del flusso contaminante proveniente dall’area industriale interessata dalle opere di bonifica sarà garantito da pozzi di emungimento disposti lungo un allineamento ortogonale alla direzione di deflusso delle acque sotterranee. </li></ul>
  84. 84. Sbarramento mediante barriera di pozzi di emungimento <ul><li>In particolare sulla base dell’andamento piezometrico ricostruito con i dati a disposizione, dei parametri idrogeologici dedotti dalle prove in sito effettuate nell’ambito di precedenti studi sui pozzi, la configurazione di sbarramento può essere prevista nel seguente modo: </li></ul><ul><li>Numero complessivo pozzi di emungimento: 25; </li></ul><ul><li>Diametro captazioni: 250 mm; </li></ul><ul><li>Profondità pozzo: circa 15 m dal piano campagna; </li></ul><ul><li>Posizione dei tratti filtranti: tra 5-15 m dal piano campagna; </li></ul>
  85. 85. Sbarramento mediante barriera di pozzi di emungimento <ul><li>Portata di emungimento: 0.5 l/s per pozzo, per una portata complessiva di 12.5 l/s; </li></ul><ul><li>Interasse tra i pozzi: 30 m per uno sviluppo lineare complessivo di 750 m; </li></ul><ul><li>Abbassamento previsto al pozzo: 0.7 m; </li></ul><ul><li>Raggio di influenza indotto dal pompaggio: circa 50 m. </li></ul>
  86. 86. Criteri di funzionamento della barriera idraulica <ul><li>La localizzazione dell’allineamento previsto per lo sbarramento idraulico mediante opere di captazione è stata scelta in modo tale da garantire lo sbarramento delle acque sotterranee su un fronte di 750 m. </li></ul><ul><li>Le acque emunte devono essere inviate ad un impianto di trattamento prima dello scarico secondo l'attuale normativa. </li></ul>
  87. 87. Criteri di funzionamento della barriera idraulica <ul><li>L'individuazione della zona idonea alla realizzazione della nuova barriera nasce, come emerso dalla caratterizzazione del sito, da diverse esigenze legate alle condizioni al contorno ed all’obiettivo da raggiungere che consiste sinteticamente nell’arrestare la propagazione degli inquinanti e nel recuperare il contaminante già presente nei livelli saturi. </li></ul>
  88. 88. Criteri di funzionamento della barriera idraulica <ul><li>Per quanto attiene le condizioni al contorno si rileva la necessità di creare uno sbarramento completo, a titolo cautelativo, del fronte contaminato uscente dall’intera zona industriale del sito. </li></ul><ul><li>Da ultimo è stato dimensionato un adeguato impianto di trattamento delle acque emunte dai pozzi con valenza aggiunta di costituire comunque un’attrezzatura disponibile in loco per qualsiasi problema si incontrasse inerentemente per la depurazione delle acque. </li></ul>
  89. 89. Monitoraggio della barriera idraulica <ul><li>Il funzionamento della barriera idraulica verrà monitorato per ricavare elementi sulla sua tenuta (anche in caso di funzionamento settorializzato) e poter procedere ad un bilancio di massa degli inquinanti prelevati, trattati e scaricati. </li></ul><ul><li>Il monitoraggio verrà gestito in modo automatico e manuale. Dal punto di vista qualitativo si effettuerà in continuo il controllo della conducibilità elettrica delle acque in n° 8 pozzi. </li></ul>
  90. 90. Monitoraggio della barriera idraulica <ul><li>Per quanto riguarda l’efficacia dello sbarramento idraulico, dopo la necessaria messa a punto del sistema in merito ai pompaggi e al trattamento, si opererà manualmente in quanto saranno eseguiti in condizioni di gestione ordinaria i seguenti controlli su ciascun pozzo: </li></ul>
  91. 91. Monitoraggio della barriera idraulica <ul><li>- Primo mese di funzionamento della barriera idraulica a regime: </li></ul><ul><li>n.1 analisi completa esclusi IPA ed Idrocarburi </li></ul><ul><li>n. 2 analisi su IPA e Idrocarburi totali (cadenza quindicinale) </li></ul><ul><li>Primo trimestre dopo il primo mese di funzionamento della barriera idraulica: </li></ul><ul><li>n. 1 analisi completa esclusi IPA ed Idrocarburi; </li></ul><ul><li>n. 3 analisi su IPA e Idrocarburi totali (cadenza mensile). </li></ul>
  92. 92. Monitoraggio della barriera idraulica <ul><li>Periodo successivo: </li></ul><ul><li>n. 1 analisi completa ogni trimestre esclusi IPA ed Idrocarburi; </li></ul><ul><li>analisi mensili su IPA e Idrocarburi totali. </li></ul><ul><li>Il monitoraggio della barriera idraulica, che svolge anche funzioni di disinquinamento oltre che di messa in sicurezza, sarà integrato con quello dell’area industriale durante le operazioni di bonifica. </li></ul>
  93. 93. Monitoraggio della barriera idraulica <ul><li>Infine saranno eseguiti controlli anche sulle acque di scarico dall’impianto di trattamento con la seguente cadenza: </li></ul><ul><li>Primo mese di funzionamento della barriera idraulica </li></ul><ul><li>n. 1 analisi completa esclusi IPA ed Idrocarburi; </li></ul><ul><li>n. 4 analisi su IPA e Idrocarburi totali (cadenza settimanale). </li></ul>
  94. 94. Monitoraggio della barriera idraulica <ul><li>Periodo successivo al primo mese </li></ul><ul><li>n. 1 analisi completa con cadenza trimestrale esclusi IPA ed Idrocarburi; </li></ul><ul><li>n. 1 analisi su IPA e Idrocarburi totali (cadenza mensile). </li></ul><ul><li>Il sistema di monitoraggio sarà mantenuto attivo fino all’avvenuta bonifica. </li></ul>
  95. 95. Trattamento delle acque provenienti dalla barriera idraulica <ul><li>Le acque provenienti dalla barriera idraulica e quelle che eventualmente saranno prelevate dalle zone maggiormente contaminate all’interno del sito industriale messo in sicurezza dovranno essere inviate ad un impianto di trattamento che viene di seguito descritto negli elementi costitutivi. </li></ul>
  96. 96. Trattamento delle acque provenienti dalla barriera idraulica <ul><li>I dati di progetto di base su cui dimensionare l’impianto sono i seguenti: </li></ul><ul><li>- portata di calcolo: circa 18 l/s; </li></ul><ul><li>- concentrazioni di progetto dei principali inquinanti: Fe 500 µg/l, Idrocarburi totali 500 µg/l e IPA 2 µg/l. </li></ul><ul><li>I dati di progetto sono stati ricavati dalle campagne di indagine eseguite sulle acque di falda mediante prelevamenti mensili. </li></ul>
  97. 97. Trattamento delle acque provenienti dalla barriera idraulica <ul><li>L’obiettivo del trattamento delle acque è quello di ottenere un effluente con una concentrazione di inquinanti in norma con i limiti previsti per lo sversamento in fognatura (D.Lvo n° 152/06 e successive modificazioni/integrazioni). </li></ul>
  98. 98. Processi di trattamento delle acque <ul><li>Il processo ipotizzato prevede i seguenti stadi di processo: </li></ul><ul><li>1° stadio: </li></ul><ul><li>ossidazione di Ferro e Manganese con aria e, se necessario, con dosaggio di permanganato di potassio. Durante tale fase è prevedibile un meccanismo di adsorbimento non trascurabile nei confronti degli idrocarburi, con una significativa riduzione del dosaggio di carbone attivo nello stadio di trattamento successivo. </li></ul>
  99. 99. Processi di trattamento delle acque <ul><li>2° stadio: </li></ul><ul><li>Aggiunta di un polielettrolita per favorire la sedimentazione degli ossidi formatisi nel primo stadio e, se necessaria, eventuale rimozione degli idrocarburi per adsorbimento su carboni attivi addizionati in polvere. </li></ul>
  100. 100. Copertura di un settore dell'area industriale <ul><li>Lo scopo dell’intervento è la realizzazione di una impermeabilizzazione di una parte dell’area contaminata, corrispondente ad una superficie di circa 10.000 m², atta ad evitare dilavamenti di acque meteoriche venute a contatto con suoli contaminati e la lisciviazione di composti contaminanti verso la falda. </li></ul><ul><li>L’opera è stata prevista in modo tale che sia efficace e sia facilmente asportabile una volta superata la condizione che determina la messa in sicurezza dell’area, pur consentendo costi contenuti. </li></ul>
  101. 101. Copertura di un settore dell'area industriale <ul><li>Per la copertura del terreno in superficie, al fine della sua messa in sicurezza, verrà utilizzato una geotelo trasparente in LDPE avente spessore di 0,15 mm accoppiato e rinforzato con rete in polietilene. </li></ul>
  102. 102. Copertura di un settore dell'area industriale <ul><li>Il prodotto è resistente ai normali agenti atmosferici ed ai raggi ultravioletti ed è inoltre certificato e omologato secondo standards di qualità anglosassoni. </li></ul><ul><li>Il geotelo ha dimensioni standard di 8x50 m; l’accoppiamento è realizzato attraverso specifico nastro biadesivo di identica composizione, così da manifestare identica dilatazione termica rispetto al telo stesso. </li></ul><ul><li>Il telo verrà rimosso una volta iniziate le operazioni di bonifica dei terreni, permanendo comunque attiva la barriera idraulica fino ad ultimazione dell’intervento. </li></ul>

×