Barriera reattiva permeabile: differenze tra le versioni
Nessun oggetto della modifica |
Nessun oggetto della modifica |
||
| Riga 8: | Riga 8: | ||
La scelta del materiale dipende dal tipo di composti chimici presenti nell'acqua di falda: sorgenti organici clorurati, nitrati, sostanze radioattive ecc. |
La scelta del materiale dipende dal tipo di composti chimici presenti nell'acqua di falda: sorgenti organici clorurati, nitrati, sostanze radioattive ecc. |
||
Il materiale più utilizzato e che presenta le applicazioni più interessanti è il ferro zerovalente (Zero Valent Iron, ZVI), per la sua capacità di ridurre i composti organici clorurati - come il TCE ([[tricloroetilene]] o trielina), DCE ([[dicloroetilene]]) e il VC ([[vinilcloruro]]) - a composti meno tossici e pericolosi, operando la riduzione del cloro presente nei composti con la contemporanea ossidazione del ferro |
Il materiale più utilizzato e che presenta le applicazioni più interessanti è il ferro zerovalente (Zero Valent Iron, ZVI), per la sua capacità di ridurre i composti organici clorurati - come il TCE ([[tricloroetilene]] o trielina), DCE ([[dicloroetilene]]) e il VC ([[vinilcloruro]]) - a composti meno tossici e pericolosi, operando la riduzione del cloro presente nei composti con la contemporanea ossidazione del ferro <ref name="Gillham-Ohannesin"> |
||
{{Cita pubblicazione |
|||
| cognome = Gillham |
|||
| nome = Robert W. |
|||
| coautori=O’ Hannesin Stephanie F. |
|||
| ⚫ | |||
| rivista=Ground Water |
|||
| volume=32 (6) |
|||
| anno = 1994 |
|||
| url = http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1745-6584.1994.tb00935.x/abstract |
|||
| format=abstract |
|||
| doi=10.1111/j.1745-6584.1994.tb00935.x |
|||
| pagine= pp. 958-967 |
|||
| linkautore=Gillham-Ohannesin}}</ref> |
|||
. |
|||
Il materiale utilizzato nelle barriere ZVI è il ferro microscopico, con una granulometria compresa tra 0.25 e 2 mm; la superficie specifica di questo materiale è di 0.3 mq/g. |
Il materiale utilizzato nelle barriere ZVI è il ferro microscopico, con una granulometria compresa tra 0.25 e 2 mm; la superficie specifica di questo materiale è di 0.3 mq/g. |
||
Con dimensioni più ridotte sarebbe possibile ottenere superfici specifiche maggiori, ma ciò andrebbe a svantaggio della conducibilità idraulica, che è un parametro critico in questo tipo di opere. |
Con dimensioni più ridotte sarebbe possibile ottenere superfici specifiche maggiori, ma ciò andrebbe a svantaggio della conducibilità idraulica, che è un parametro critico in questo tipo di opere. |
||
| Riga 16: | Riga 30: | ||
== Tipologie costruttive == |
== Tipologie costruttive == |
||
La trincea riempita con il reagente può essere rettilinea (trincea continua) |
La trincea riempita con il reagente può essere rettilinea (trincea continua) o avere ai lati due barriere impermeabili che incanalano il flusso (funnel and gate). |
||
| ⚫ | |||
Un'ulteriore alternativa è l'inserimento, all'interno di una barriera impermeabile, di alcune colonne di reagente che lavorano come reattori interrati (reactive vessel). |
|||
La profondità di scavo, con le tecniche attualmente disponibili, non può superare i 25-30 m: ciò rappresenta un limite di applicazione per questa tecnologia. Generalmente la trincea viene scavata con una escavatrice a braccio rovescio, ma è stato sperimentato con successo l'utilizzo di una benna mordente. Durante lo scavo, le pareti devono essere sostenute con un palancolato affinché non crollino. |
|||
Ad esclusione della [[Germania]], la tipologia di barriera più impiegata rimane la trincea continua, che ha il vantaggio di non alterare il flusso di falda. |
|||
| ⚫ | |||
La profondità di scavo, con le tecniche attualmente disponibili, non può superare i 25-30 m: ciò rappresenta un limite di applicazione per questa tecnologia. |
|||
Generalmente la trincea viene scavata con una escavatrice a braccio rovescio, ma è stato sperimentato con successo l'utilizzo di una benna mordente <ref name="Di Molfetta-Sethi"> |
|||
{{Cita pubblicazione |
|||
| cognome = Di Molfetta |
|||
| nome = Antonio |
|||
| coautori= Sethi Rajandrea |
|||
| titolo = Clamshell excavation of a permeable reactive barrier |
|||
| rivista= Environmental Geology |
|||
| volume= 50 (3) |
|||
| anno = 2006 |
|||
| url = http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00254-006-0215-3 |
|||
| format=abstract |
|||
| doi=10.1007/s00254-006-0215-3 |
|||
| pagine= pp. 361-369 |
|||
| linkautore=DiMolfetta-Sethi}}</ref> |
|||
. |
|||
Durante lo scavo, le pareti devono essere sostenute con un palancolato affinché non crollino. |
|||
== Applicazioni pratiche == |
== Applicazioni pratiche == |
||
| Riga 25: | Riga 62: | ||
In Europa questa tecnologia è diffusa soprattutto in [[Germania]]. |
In Europa questa tecnologia è diffusa soprattutto in [[Germania]]. |
||
In [[Italia]] è presente una barriera permeabile reattiva, che utilizza il ferro zerovalente, ad [[Avigliana]]. È stata costruita nel 2004-2005 per la bonifica di un sito contaminato nei pressi di una industria siderurgica, molto vicino al fiume [[Dora Riparia]] |
In [[Italia]] è presente una barriera permeabile reattiva, che utilizza il ferro zerovalente, ad [[Avigliana]]. È stata costruita nel 2004-2005 per la bonifica di un sito contaminato nei pressi di una industria siderurgica, molto vicino al fiume [[Dora Riparia]] <ref name="DiMolfetta-Sethi2012"> |
||
{{Cita pubblicazione |
|||
| cognome = Di Molfetta |
|||
| nome = Antonio |
|||
| coautori= Sethi Rajandrea |
|||
| titolo = Ingegneria degli acquiferi |
|||
| url = http://www.springer.com/engineering/civil+engineering/book/978-88-470-1850-1 |
|||
| editore = Springer |
|||
| ISBN = 9788847018501 |
|||
| anno = 2012 |
|||
| linkautore=DiMolfetta-Sethi}}</ref> |
|||
. |
|||
Nella costruzione è stata utilizzata una tecnica di scavo con benna mordente, che ha permesso di contenere di molto i tempi e i costi <ref name="Di Molfetta-Sethi"> |
|||
{{Cita pubblicazione |
|||
| cognome = Di Molfetta |
|||
| nome = Antonio |
|||
| coautori= Sethi Rajandrea |
|||
| titolo = Clamshell excavation of a permeable reactive barrier |
|||
| rivista= Environmental Geology |
|||
| volume= 50 (3) |
|||
| anno = 2006 |
|||
| url = http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs00254-006-0215-3 |
|||
| format=abstract |
|||
| doi=10.1007/s00254-006-0215-3 |
|||
| pagine= pp. 361-369 |
|||
| linkautore=DiMolfetta-Sethi}}</ref> |
|||
. |
|||
== Vantaggi == |
== Vantaggi == |
||
| Riga 39: | Riga 102: | ||
* è necessaria una rigenerazione del reagente: per il ferro zerovalente essa è generalmente effettuata con l'utilizzo di ultrasuoni. |
* è necessaria una rigenerazione del reagente: per il ferro zerovalente essa è generalmente effettuata con l'utilizzo di ultrasuoni. |
||
== |
== Note == |
||
{{references|1}} |
|||
* Di Molfetta A., Sethi R., 2012. Ingegneria degli acquiferi, Springer, Milano, ISBN 9788847018501. |
|||
* Di Molfetta A., Sethi R., 2006. Clamshell excavation of a permeable reactive barrier, Environmental Geology 50 (3), pp.361-369, http://dx.doi.org/10.1007/s00254-006-0215-3 |
|||
* Bonomo L., 2005. Bonifica di siti contaminati. Caratterizzazione e tecnologie di risanamento. Mc-Graw Hill, New York, ISBN 8838662789 |
|||
| ⚫ | |||
Versione delle 10:59, 26 set 2013
La barriera reattiva permeabile è una tecnica di bonifica di siti contaminati.
Il principio di funzionamento si basa sullo scavo di una trincea a valle idrogeologico del terreno da bonificare, che viene riempita con un materiale reattivo (capace cioè di degradare gli inquinanti a sostanze non tossiche, o meno tossiche); i moti di falda portano l'acqua inquinata a transitare attraverso la barriera, nella quale avvengono reazioni di ossidoriduzione che riducono la concentrazione di alcuni inquinanti.
Materiali utilizzati
I materiali reattivi utilizzati sono: ferro zerovalente, leghe bimetalliche, zeoliti, carboni attivi, carbonati e idrossidi di calcio, torba. La scelta del materiale dipende dal tipo di composti chimici presenti nell'acqua di falda: sorgenti organici clorurati, nitrati, sostanze radioattive ecc.
Il materiale più utilizzato e che presenta le applicazioni più interessanti è il ferro zerovalente (Zero Valent Iron, ZVI), per la sua capacità di ridurre i composti organici clorurati - come il TCE (tricloroetilene o trielina), DCE (dicloroetilene) e il VC (vinilcloruro) - a composti meno tossici e pericolosi, operando la riduzione del cloro presente nei composti con la contemporanea ossidazione del ferro [1] . Il materiale utilizzato nelle barriere ZVI è il ferro microscopico, con una granulometria compresa tra 0.25 e 2 mm; la superficie specifica di questo materiale è di 0.3 mq/g. Con dimensioni più ridotte sarebbe possibile ottenere superfici specifiche maggiori, ma ciò andrebbe a svantaggio della conducibilità idraulica, che è un parametro critico in questo tipo di opere.
È importante lo studio delle cinetiche di reazione all'interno della barriera (che può essere condotto con prove in reattore batch chiuso o di trasporto in colonna, utilizzando preferibilmente acqua di falda), considerando i tempi di dimezzamento delle sostanze (che presentano per lo più cinetiche di degradazione del primo ordine) e le concentrazioni massime in uscita, per il dimensionamento dello spessore della barriera e della quantità di reagente necessario.
Tipologie costruttive
La trincea riempita con il reagente può essere rettilinea (trincea continua) o avere ai lati due barriere impermeabili che incanalano il flusso (funnel and gate).
Un'ulteriore alternativa è l'inserimento, all'interno di una barriera impermeabile, di alcune colonne di reagente che lavorano come reattori interrati (reactive vessel).
Ad esclusione della Germania, la tipologia di barriera più impiegata rimane la trincea continua, che ha il vantaggio di non alterare il flusso di falda.
È fondamentale evitare la formazione di flussi preferenziali, che porterebbero all'aggiramento della barriera da parte del plume inquinante oppure al sovrasfruttamento di parte della barriera, a svantaggio di un'altra.
La profondità di scavo, con le tecniche attualmente disponibili, non può superare i 25-30 m: ciò rappresenta un limite di applicazione per questa tecnologia.
Generalmente la trincea viene scavata con una escavatrice a braccio rovescio, ma è stato sperimentato con successo l'utilizzo di una benna mordente [2] .
Durante lo scavo, le pareti devono essere sostenute con un palancolato affinché non crollino.
Applicazioni pratiche
Al 2005, le barriere installate in tutto il mondo sono circa 50, di cui una quarantina in USA e Canada. In Europa questa tecnologia è diffusa soprattutto in Germania.
In Italia è presente una barriera permeabile reattiva, che utilizza il ferro zerovalente, ad Avigliana. È stata costruita nel 2004-2005 per la bonifica di un sito contaminato nei pressi di una industria siderurgica, molto vicino al fiume Dora Riparia [3] . Nella costruzione è stata utilizzata una tecnica di scavo con benna mordente, che ha permesso di contenere di molto i tempi e i costi [2] .
Vantaggi
- l'impianto è completamente interrato, con un minore impatto visivo rispetto ad altre tecniche;
- il consumo di energia è limitato alla costruzione e ad alcune operazioni di manutenzione, mentre il funzionamento è basato sui flussi di falda naturali;
- è possibile trattare aree molto vaste;
- dopo la costruzione, l'area della barriera torna ad essere fruibile;
- i costi di gestione sono ridotti.
Svantaggi
- i tempi di bonifica si dilatano, soprattutto in presenza di moti di falda lenti;
- si effettua una depurazione sul plume di inquinante ma non sulla sorgente;
- è necessaria una rigenerazione del reagente: per il ferro zerovalente essa è generalmente effettuata con l'utilizzo di ultrasuoni.
Note
- ^ Robert W. Gillham, O’ Hannesin Stephanie F., Enhanced degradation of halogenated aliphatics by zero valent iron, in Ground Water, 32 (6), 1994, pp. pp. 958-967, DOI:10.1111/j.1745-6584.1994.tb00935.x.
- ^ a b Antonio Di Molfetta, Sethi Rajandrea, Clamshell excavation of a permeable reactive barrier, in Environmental Geology, 50 (3), 2006, pp. pp. 361-369, DOI:10.1007/s00254-006-0215-3.
- ^ Antonio Di Molfetta, Sethi Rajandrea, Ingegneria degli acquiferi, Springer, 2012, ISBN 9788847018501.
