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PROCESSI E SISTEMI•BONIFICHE 5Foto3–Ghiaia recuperata 5Foto4–Particolare dell’idrociclone stadisuccessivi.Questosistemaèefficace perdimensioniditagliosuperioriai50μm. Gliidrociclonisonocostituitidauntubo aformadiconorovesciatoincuilatorbida èimmessatangenzialmentedall’estremità superioreaunapressionevariabiletra0,2 e5kPa.Inquestomodo,sicreaunvortice con una zona di bassa pressione in corrispondenzadell’assedeltubo.Leparticelle didimensioneodensitàmaggiore,schiacciatecontroleparetidelciclonedallaforza centrifuga, scendono con moto elicoidale fino all’apertura sul fondo del cono, mentre le particelle più leggere sono risucchiate nella zona di bassa pressione e spinte in alto lungo l’asse fino al canale di raccolta posto in sommità. Questo apparecchioèingradoditrattareelevateportate (da 600 a 2000 m 3 /h), ma è particolarmente rigido; un cambiamento della portatadialimentazionecomporta,infatti, una variazione dimensioni di taglio. Questosistemaèefficaceperdimensioni ditagliocompresefra5e150μm. ð Classificazioneperflottazione È un processo a umido che sfrutta le proprietà superficiali dei minerali, talvolta accentuabilimediantel’aggiuntadiadditivi chimici.Neidispositividiflottazione,bolle d’aria molto fini veicolano le particelle solide fino al pelo libero dell’acqua, da dovevengonorimosse. ð Classificazionemagnetica È basata sulle differenti proprietà magnetichedeimineralieseparaefficientemente materiali ferrosi da quelli non ferrosi. I dispositivi commerciali operano generalmente in continuo, sottoponendo il materialeadunfortecampomagnetico. Trattamentodellafrazione grossolana Dopo la separazione, il materiale di dimensioni granulometriche maggiori sarà praticamente decontaminato; può darsi, tuttavia, che qualche sostanza sia rimasta ancoraadsorbitaoancoraricopraleparticelle. A seconda dei casi si procederà, dunque,aun’ulteriorefaseditrattamento, adesempiomedianteunacameraattrizionale, oppure utilizzando solventi specifici perladissoluzionedeicontaminantirimasti attaccati alle particelle. Il materiale che escedallaseparazioneconunaltotassodi umiditàdeveesseredisidratatoe,ingenerale, si procede con filtrazione semplice pergravitàocentrifughediispessimento. Trattamentodellafrazionefine Il lavaggio e l’estrazione dei contaminanti dal terreno fine richiedono la miscelazionedellostessoconl’agenteliquidoestraente, con intenso impegno di energia meccanica (fino a 10 kWh t 1 ) (Neesse et al., 1991). L’estrazione dei contaminanti avviene per effetto di una serie di meccanismichepossonoaverluogosimultaneamentenellostessostadiodeltrattamento 44 www.ambientesicurezza.ilsole24ore.com
PROCESSI E SISTEMI•BONIFICHE o distintamente in stadi successivi (De FrajaFrangipaneetal.,1994): l ditipomeccanico(taglio,impatto,sfregamento),conprimariafunzionedidisgregaregliagglomeratieventualmentepresentinelterrenoeliberareinsospensione nel liquido estraente le particelle di contaminante mediante una forte interazione fisica tra particella e particella e/otraparticellaecomponentidelleapparecchiature dilavaggio; l ditipofisicochimicoechimico (desorbimento e dissoluzione), che determinano ildistaccodellacontaminazione dalle particelle di terreno mediante l’alterazionedelleforzelocalidiadsorbimento (peresempiovariandoilpHdelsistema acquaterreno o alterando le forze superficialicontensioattivi)omediantela risolubilizzazionediprecipitati. L’estrazione di inquinanti con caratteristiche anche molto diverse è ottenibile sfruttando l’azione di reagenti specifici da aggiungere all’acqua di lavaggio. Tuttavia, nella messa a punto del dosaggio e della tipologia di reagente da utilizzare, oltre all’efficienza di estrazione, vi sono altri fattoridaconsiderare: l i costi del reagente possono incidere notevolmente sul costo totale del trattamento; l alcune sostanze (tipicamente gli acidi), specieseutilizzatemassicciamente,determinanoun’alterazionedellacomposizionedelterrenooriginarioe,inparticolare, il danneggiamento o addirittura impediscono la rimozione delle frazione organica rendendo impossibile un riutilizzo agricolo del suolo bonificato (Nealeetal.,1997); l gli stessi reagenti possono dar luogo a unacontaminazionedelterrenochedeve,quindi,subireunulterioretrattamentospecifico(dilavaggio,distrippaggioodi biodegradazione)perlalororimozione; l il recupero di talune soluzioni estraenti risulta particolarmente complesso e costoso. “Gli agenti inquinanti vengono rimossi dal suolo mediante il trasferimento a una fase liquida ” Lesoluzioniestraentipiùutilizzatesono: l estrazioneconacqua,generalmentea temperaturaambienteoriscaldata.Oltre a svolgere il ruolo di fluido vettore, in grado di accogliere la contaminazione in forma sospesa rimossa nella fase di scrubbing, l’acqua scioglie, senza la necessità di aggiungere reagenti, la contaminazione presente nelle forme più solubili come, ad esempio, isolfatieiclorurimetallici; l estrazione con acqua e tensioattivi, che viene applicata a inquinanti idrofobici e possibilmente poco volatili quali PCB, pesticidi clorurati, combustibili (benzina, gasolio, oli combustibili), lubrificanti, plastificanti, solventicloruratioaromatici; l estrazione acida, indicata per la rimozione di metalli in forma cationica. Gli acidi più comunemente utilizzati sono HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , acido acetico o miscele di questi. La concentrazione di acidi nella soluzione di lavaggio di un processo di soil washing dipende strettamente dalle caratteristiche della matrice solida. In terreni neutri o basici, i cationi metallici sono fortemente adsorbiti sulla frazione argillosa del terreno e sugli ossidi di ferro e manganese aderenti alla matrice solida; serve, pertanto,utilizzareunasoluzioneestraente acida concentrata. Nei terreni acidi e sabbiosi,icationimetallicisonopiùmobili , risultando, pertanto, facilmente estraibiliancheconsoluzioniacidemenoconcentrate; l estrazione alcalina, con l’impiego di agenti quali NaOH e Na 2 CO 2 . L’innalzamento del pH (De Fraja et al., 1994) favorisce infatti il rilascio e la dispersionedeicontaminantiassociatiallefrazioni dotate di elevata densità di carica superficiale(argillaehumus).Inoltre,pH alcalini promuovono la dissoluzione della sostanza organica e, quindi, del contaminanteadessaassociato; l estrazione con agenti chelanti, che sono in grado, aggiunti al terreno in soluzione acquosa, di strappare la contaminazione dai siti di adsorbimento e di dissolvere i precipitati dei contaminantimetallici(adesempioicarbonatio gli idrossidi). Insieme al recupero degli inquinanti si può, tuttavia, assistere alla dissoluzione di costituenti del terreno diperséinnocuiqualigliossididiFe,Al e Mn e i carbonati di Ca e Mg; ciò comportaunimpoverimentodelterreno e una riduzione del quantitativo di reagenteeffettivamentedisponibileper l’estrazione dei contaminanti. Gli svantaggi di questi composti risiedono negli elevaticostisiadelreagentesiadelprocesso di depurazione della soluzione estraente, che però, opportunamente trattata, può essere ricircolata (Vaccari etal.,2006); l estrazione conossidantioriducenti: i primi possono essere usati per la lisciviazionedielementilacuiformaossidata risulti più mobile delle forme ridotte(adesempioperl’ossidazionedel Cr 3+ a Cr 6+ ) e nell’estrazione di elementilegatiallasostanzaorganicanaturale, che viene degradata con questo tipo di reagenti; i secondi possono trovareapplicazione,adesempio,nellasolubilizzazione del ferro (che viene appuntoridottodaFe 3+ aFe 2+ ). Non frequentemente si utilizzano per l’estrazione solventi organici quali metiletilchetoneopentano. Trattamentodelleacque delprocesso Laseparazioneaumidoel’eventualetrattamento chimico della frazione fine comportano la produzione di flussi d’acqua chepresentanoelevateconcentrazionidi materialecolloidaleesalisolubilizzatidalla matrice solida, nonché concentrazioni di inquinanti più o meno consistenti, in dipendenza dalla solubilità degli stessi, ed eventualmente degli additivi chimici usati perl’estrazione(Saponaroetal.,2003). L’abbattimento degli inorganici solubilizzatiedelmaterialecolloidalepuòavvenire mediante miscelazione (con agenti precipitantie/ocoagulanti),flocculazione, sedimentazionee/ofiltrazionesusabbia. Tecnologie&Soluzioni 45
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