CIFI Centro Interdipartimentale di Fluidodinamica e Idraulica

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CIFI Centro Interdipartimentale di Fluidodinamica e Idraulica
Università degli studi di Udine
Centro Interdipartimentale di Fluidodinamica e Idraulica
Direttore: Prof. Alfredo Soldati
Valutazione tecnica sul documento:
“Progetto definitivo delle opere necessarie al
trattamento dei fanghi provenienti dal dragaggio
della Laguna di Grado e Marano”
Alfredo Soldati1 e Leonardo Tognotti2
1
Università degli Studi di Udine
2
Università degli Studi di Pisa
CFI-RT 03-05
VALUTAZIONE TECNICA
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INDICE
1
PREMESSA.......................................................................................... 3
2
CONTESTO .......................................................................................... 4
3 CARATTERISTICHE DEI FANGHI DI DRAGAGGIO DELLA LAGUNA DI
MARANO LAGUNARE E GRADO.............................................................. 6
3.1.1
Caratteristiche chimiche ......................................................... 6
3.1.2
Caratteristiche granulometriche............................................ 12
3.1.3
Risultati test di cessione ....................................................... 18
3.2
COMPLETEZZA DEI RISULTATI DELLA CARATTERIZZAZIONE .............. 20
4 SINTESI DEL PROGETTO PER IL TRATTAMENTO DEI FANGHI DI
DRAGAGGIO DELLA LAGUNA DI MARANO LAGUNARE E GRADO .. 21
4.1
PROGETTO DI TRATTAMENTO DEI FANGHI DI DRAGAGGIO DELLA LAGUNA DI
MARANO LAGUNARE E GRADO .................................................................. 21
4.1.1
Schema di Processo dell’Impianto di Trattamento ............... 25
4.1.2
Destinazione finale del materiale trattato ............................. 35
4.1.3
Bilanci di materia .................................................................. 35
4.2
ALCUNE CONSIDERAZIONI SUL PROGETTO ..................................... 36
5
CONCLUSIONI................................................................................... 38
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1 PREMESSA
Il presente Rapporto è stato redatto a seguito della richiesta da parte del
Commissario delegato per la realizzazione degli interventi necessari per
fronteggiare e risolvere la situazione di emergenza determinatasi nella laguna di
Marano Lagunare e Grado, giusta Ordinanza n. 3217 del 3/6/2002 del Ministro
dell’Interno delegato per il coordinamento della protezione civile. Lo scopo della
richiesta è ottenere un parere in relazione al progetto definitivo delle Opere
necessarie al trattamento dei fanghi di dragaggio della Laguna di Marano
Lagunare e Grado.
In questo documento, sulla base dei dati e delle informazioni che si sono resi
disponibili dal momento della stesura del progetto definitivo ad oggi, verranno
forniti al Commissario delegato indicazioni e suggerimenti per possibili ed
eventuali variazioni e/o migliorie del processo di trattamento previsto.
I suggerimenti derivano dall’analisi dettagliata del progetto proposto, dalla
valutazione delle tecniche innovative più idonee e dall’analisi dei principali casi di
studio.
L’approccio utilizzato per l’analisi del progetto di dragaggio è stato il seguente:
-
Analisi critica delle caratteristiche dei fanghi di dragaggio, dal punto di
vista chimico e dimensionale (granulometrico);
-
Analisi del processo proposto con verifica di alcuni significativi bilanci
di materia;
-
Individuazione degli aspetti che necessitano di chiarimenti o
approfondimenti;
-
Analisi, attraverso l’esame della letteratura scientifica, del destino del
mercurio (principale sostanza contaminante presente nei fanghi) allo
scopo di avere indicazioni sull’efficacia dei trattamenti proposti;
-
Analisi di alcuni significativi casi di studio ed esperienze analoghe già
operative;
-
Considerazioni conclusive e suggerimenti per ulteriori approfondimenti.
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2 CONTESTO
Con il D.M. 18 settembre 2001 n. 468 – Programma Nazionale di Bonifica e
Ripristino Ambientale di una parte del territorio della Laguna di Marano Lagunare
e Grado, la Laguna di Marano Lagunare e Grado è stata identificata come sito di
bonifica di interesse nazionale.
Con il decreto del Presidente del Consiglio dei Ministri del 3 maggio 2002 e la
successiva ordinanza n.3217 – Disposizioni urgenti per fronteggiare l’emergenza
socio-ambientale determinatasi nella Laguna di Marano Lagunare e Grado – è
stato dichiarato lo stato di emergenza della laguna per un periodo di 12 mesi.
Il decreto del 3 maggio 2002 viene emesso a seguito del decreto legislativo del
25 maggio 2001 n.265 recante le Norme di attuazione dello Statuto speciale della
regione Friuli Venezia Giulia per il trasferimento di beni del demanio idrico e
marittimo, nonché di funzioni in materia di risorse idriche e di difesa del suolo.
Il 3 giugno 2002 la Presidenza del Consiglio dei Ministri emette l’Ordinanza n.
3217 relativa alle disposizioni urgenti per fronteggiare l’emergenza socioambientale nella Laguna di Marano Lagunare e Grado. L’Ordinanza dispone la
nomina del Consigliere della Regione Friuli Venezia-Giulia Paolo Ciani,
assessore all’ambiente alla protezione civile e al personale della Regione FriuliVenezia Giulia, a commissario delegato per la realizzazione degli interventi
necessari per fronteggiare e risolvere la situazione di emergenza nella Laguna di
Marano Lagunare e Grado.
Il Commissario attua i seguenti interventi:
1. Caratterizzazione, messa in sicurezza e bonifica della aree inquinate;
2. Riduzione degli apporti in laguna;
3. Realizzazione del sistema di monitoraggio dinamico qualitativo e del
sistema di gestione della Laguna;
4. Realizzazione di interventi finalizzati al raggiungimento di adeguate
condizioni di sicurezza della navigazione nei canali della laguna, mediante
il ripristino delle profondità necessarie, provvedendo alla corretta gestione
dei sedimenti asportati.
Per quanto riguarda il riutilizzo dei fanghi di dragaggio, l’ordinanza dispone
quanto segue:
1. Il limite di inquinanti consentito per il collocamento dei sedimenti
finalizzato alla formazione di barene è rappresentato dalla colonna A del
“Protocollo recante criteri di sicurezza ambientale di escavazione,
trasporto e reimpiego dei fanghi estratti dai canali di Venezia” dell’8 aprile
1993;
2. Il limite di inquinanti consentito per l’utilizzo dei sedimenti finalizzato alla
costituzione di isole da destinare ad aree ad elevata valenza naturalistica
ed al rafforzamento delle isole facenti parte del cordone di isole litoranee è
rappresentato dalla colonna A della Tabella 1 del DM 471/99;
3. Il limite di inquinanti consentito per l’utilizzo dei sedimenti finalizzato alla
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costituzione di casse di colmata ed al rafforzamento delle aree di colmata
esistenti è rappresentato dalla colonna B della Tabella 1 del DM 471/99;
4. Le acque che residuano dalle operazioni di pompaggio sono rilasciate in
laguna senza creare torbide e previa filtrazione;
5. La gestione dei sedimenti con livelli superiori a quelli di colonna B della
Tabella 1 del DM 471/99 deve avvenire nel rispetto delle norme in materia
di rifiuti, con l’obiettivo di ridurne la tossicità, di favorirne il recupero, di
operarne lo smaltimento finale.
Si osserva infine che nel giugno 2005 un Decreto del Presidente del Consiglio dei
Ministri proroga lo stato di emergenza nella laguna di Marano Lagunare e Grado
ad Aprile 2006. Il fine della proroga è consentire il completamento delle attività
commissariali in atto, anche in deroga alla normativa ambientale, e a consentire
l’adempimento dell’attività contrattuale riguardante gli appalti pubblici di lavori, di
servizi e di forniture.
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3 CARATTERISTICHE DEI FANGHI DI DRAGAGGIO DELLA LAGUNA DI
MARANO LAGUNARE E GRADO
In questo paragrafo si riporta una sintesi dei valori riscontrati durante le
campagne analitiche effettuate negli anni 1997 e 1998, in occasione dei dragaggi
dei canali navigabili della laguna, per procedere alla richiesta di autorizzazione
ministeriale ai sensi del D.M. 24/1/96 e la sintesi dei risultati del Piano preliminare
di caratterizzazione della Laguna di Marano Lagunare e Grado che ha interessato
esclusivamente le aree critiche ad eccezione della “cassa di colmata” Marano B.
Le analisi del Piano di Caratterizzazione risalgono al periodo dal 13/01/03 al
16/04/03.
3.1.1
Caratteristiche chimiche
La caratterizzazione dei sedimenti della laguna di Marano Lagunare e Grado è
stata condotta attraverso l’analisi chimica su 4310 campioni di sedimenti prelevati
attraverso il prelievo di 1263 carote nelle aree considerate “critiche” e attraverso
l’analisi del bioaccumulo in mitili nativi, mitili trapiantati e cuori eduli nativi prelevati
in 204 stazioni di campionamento.
Un elemento di valutazione globale del livello di inquinamento dell’area è dato dai
risultati delle analisi chimiche eseguite sulle 1263 carote, riassunti in Tabella
2.1.1-a. I risultati relativi a 1260 carote presentano almeno un parametro con
valori superiori ai limiti della Tabella A (Suoli ad uso Verde pubblico, privato e
residenziale) del DM 471/99. Per 597 carote si trovano invece valori superiori ai
limiti imposti dalla Tabella B (Suoli ad uso Commerciale o Industriale).
3.1.1-a Caratterizzazione delle carote prelevate confrontate con i valori
limite stabiliti dal DM 471/99
Carote con valori
Area critica
Aussa Corno Banduzzi
Foce Aussa Corno
Canale Molino
Canale Marano
Cassa di Colmata Marano A
Canale Taiada
Canale Belvedere
Canale Barbana
Canale Cialisia
Canale Coron
Canale Lovato
Canale Videra-Porto Casoni
n. carote
599
194
8
82
73
40
18
35
55
100
57
2
Nella norma
1
0
0
0
2
0
0
0
0
0
0
0
Superiori
Tabella A DM
471/99
598
194
8
82
71
40
18
35
55
100
57
2
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Superiori
Tabella A
inferiori Tabella
B DM 471/99
239
96
7
63
53
8
1
2
45
98
49
2
Superiori
Tabella B DM
471/99
359
98
1
19
18
32
17
33
10
2
8
0
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Carote con valori
Area critica
totale carote
n. carote
1263
Nella norma
3
Superiori
Tabella A DM
471/99
1260
Superiori
Tabella A
inferiori Tabella
B DM 471/99
663
Superiori
Tabella B DM
471/99
597
Scendendo più nel dettaglio, sui 4310 campioni analizzati, 3993 (cioè il 92,6% del
totale) presentano almeno un parametro con valori superiori ai limiti della Tabella
A del decreto suddetto e di questi ben 1078 (il 25% del totale) superano i limiti
imposti dalla Tabella B, come si può vedere in Tabella 2.1.1-b.
3.1.1-b Caratterizzazione dei campioni analizzati confrontate con i valori
limiti stabiliti dal DM 471/99
Campioni con valori
Area critica
Aussa Corno Banduzzi
Foce Aussa Corno
Canale Barbana
Canale Belvedere
Canale Cialisia
Canale Coron
Canale Lovato
Canale Marano tratto I
Canale Marano tratto II
Canale Marano tratto III
Cassa di Colmata Marano A
Canale Taiada
Canale Videra-Porto Casoni
Canale Molino
Totale campioni
n. campioni
analizzati
1859
763
105
72
220
300
228
24
18
214
389
80
6
32
4310
Nella
norma
31
34
9
11
4
26
22
4
0
25
103
0
0
12
317
Superiori
Tabella A
DM 471/99
Superiori
Tabella A
inferiori
Tabella B DM
471/99
1828
729
96
61
180
274
206
20
18
189
286
80
6
20
3993
1152
577
16
13
170
272
198
20
18
164
283
37
6
19
2915
Superiori
Tabella B DM
471/99
676
152
80
48
10
2
8
0
0
25
3
43
0
1
1078
Nella Figura 2.1.1-a inoltre sono state rappresentate le percentuali di campioni
caratterizzati da valori di concentrazione di contaminanti che rientrano nella
norma e quelli che invece superano i limiti del D.M. 471/99.
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Arsenico
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Cadmio
Cianuri
Mercurio
Nichel
Cromo VI
Cromo
totale
Canale Barbana
Foce Aussa Corno
Aussa Corno Banduzzi
Canale Barbana
Foce Aussa Corno
Aussa Corno Banduzzi
Canale Barbana
Foce Aussa Corno
Aussa Corno Banduzzi
superiori Tabella A inferiori Tabella B DM 471/99
Canale Barbana
Foce Aussa Corno
Aussa Corno Banduzzi
Canale Barbana
Foce Aussa Corno
Aussa Corno Banduzzi
Canale Barbana
Foce Aussa Corno
Aussa Corno Banduzzi
Canale Barbana
Foce Aussa Corno
Aussa Corno Banduzzi
Canale Barbana
Foce Aussa Corno
nella norma
Aussa Corno Banduzzi
Canale Barbana
Foce Aussa Corno
Aussa Corno Banduzzi
Canale Barbana
Foce Aussa Corno
Aussa Corno Banduzzi
Canale Barbana
Foce Aussa Corno
Aussa Corno Banduzzi
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Figura 3.1.1-a Percentuali di campioni con valori nella norma, superiori alla tabella A DM 471/99, superiori tabella B DM 471/99
Superiori Tabella B DM 471/99
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
IPA
PCB
Idrocarburi Idrocarburi
sommatoria sommatoria > C12
< C12
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Dalla Figura emerge che l’inquinamento più rilevante è quello da Mercurio,
presente in concentrazioni superiori ai limiti imposti dal DM 471/99 in un numero
significativo dei campioni prelevati in tutte le stazioni di campionamento.
In particolare, nelle tre stazioni principali di campionamento, Aussa Corno
Banduzzi, Foce Aussa Corno e Canale Barbana, il Mercurio è presente in
concentrazioni superiori anche ai limiti imposti dalla Tabella B del DM 471/99,
relativa ai suoli ad uso Commerciale o Industriale. Si segnala inoltre che presso il
sito di campionamento Canale Barbana i campioni con valori di Mercurio superiori
ai limiti stabiliti dalla Tabella B rappresentano quasi l’80%.
Fonti rilevanti di inquinamento sono anche Cianuro e Cromo VI.
Nello specifico, sono state misurate concentrazioni di Cianuri con valori superiori
ai limiti stabiliti dalla Tabella A del DM 471/99 in oltre il 95% dei campioni
analizzati prelevati presso la stazione di Aussa Corno Banduzzi, in quasi il 90%
dei campioni della Foce di Aussa Corno e nel 60% dei campioni del Canale
Barbana.
L’inquinamento da Cromo VI appare più rilevante per la stazione di Aussa Corno
Banduzzi, dove oltre il 60 % dei campioni presenta concentrazioni superiori ai
limiti della Tabella A mentre alcuni campioni superano i limiti previsti dalla tabella
B.
Un'altra fonte di inquinamento rilevante è quella da Idrocarburi > C12, in tutte e
tre le stazioni considerate, ma in particolar modo nella stazione di Aussa Corno
Banduzzi, dove il numero di campioni che presentano concentrazioni superiori ai
limiti imposti dalla Tabella A del DM 471/99 sfiorano il 70% dei campioni totali
analizzati.
E’ al contrario irrilevante la contaminazione da Idrocarburi C<12.
Altro inquinamento rilevante è quello da PCB (sommatoria), anche in questo caso
i sedimenti che rivelano una contaminazione più estesa sono quelli della stazione
di Aussa Corno Banduzzi, dove la percentuale di campioni che presentano
concentrazioni superiori ai limiti imposti dalla Tabella A del DM 471/99 è prossima
al 50% dei campioni totali analizzati.
Si rilevano poi in un numero ridotto di campioni elevate concentrazioni di Cadmio,
Nichel e Arsenico in tutte e tre le stazioni considerate e di Cromo nella stazione
di Aussa Corno Banduzzi.
La presenza di IPA (sommatoria) nei campioni analizzati appare irrilevante in
Figura 2.1.1-a.
Anche la contaminazione da pesticidi organoclorurati, non riportati in figura, non
appare rilevante. Pochi sono i campioni che presentano valori superiori ai limiti
imposti dalla Tabella A del DM 471/99 e concentrati principalmente nella stazione
di Aussa Corno Banduzzi. In nessun caso è stata rilevata la presenza di campioni
con concentrazioni superiori ai limiti stabiliti dalla Tabella B.
Altre contaminazioni, di minore rilevanza, non riportate in tabella, riscontrate dalle
analisi chimiche sono quelle da Rame, Zinco, Piombo.
Le analisi di bioaccumulo hanno evidenziato una situazione migliore rispetto alle
analisi chimiche, ma comunque hanno confermato che i principali inquinanti che
hanno contaminato i sedimenti della laguna sono Mercurio, Idrocarburi > C12,
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Cromo VI e Cianuri.
Con l’obiettivo di dare indicazione dei livelli di concentrazione rilevati nei campioni
analizzati riportiamo qui di seguito per i contaminanti principali le concentrazioni
massime e minime ricavate e la relativa ubicazione.
Cadmio
Ubicazione
Sedimenti
superficiali
della Laguna
Concentrazione
minima rilevata
(mg/kg)
Concentrazione
massima rilevata
(mg/kg)
Limite DM 471/99
Limite DM 471/99
Suolo uso ricreativo
Suolo uso industriale
2.2
4.5
2.0
15
Canale
Pertegada
3.4 e 5
Mercurio
Ubicazione
Concentrazione
minima rilevata
(mg/kg)
Ad Ovest in
prossimità di
Lignano
1
Ad est nella
Laguna di
Grado
3
Laguna di
Marano
1
Concentrazione
massima rilevata
(mg/kg)
Limite DM 471/99
Limite DM 471/99
Suolo uso ricreativo
(mg/kg)
Suolo uso industriale
(mg/kg)
1
5
10-14 (origine
anche naturale –
rocce ricche in
cinabro)
6 (foce dell’Aussa –
origine industriale)
Nichel
Ubicazione
I valori più
alti alla
foce dei
fiumi
Concentrazione
minima rilevata
(mg/kg)
70
Concentrazione
massima rilevata
(mg/kg)
50
Limite DM 471/99
Limite DM 471/99
Suolo uso ricreativo
(mg/kg)
Suolo uso industriale
(mg/kg)
120
500
Cromo
Ubicazione
I valori più
alti alla
foce dei
fiumi
Concentrazione
minima rilevata
(mg/kg)
30
Concentrazione
massima rilevata
(mg/kg)
95 ( a causa della
Limite DM 471/99
Limite DM 471/99
Suolo uso ricreativo
(mg/kg)
Suolo uso industriale
(mg/kg)
150
800
procedura analitica –
disgregazione della
matrice sedimentaria
mediante attacco
acido)
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Arsenico
Ubicazione
I valori più alti
nel Canale
Cialisia
Concentrazione
minima rilevata
(mg/kg)
Concentrazione
massima rilevata
(mg/kg)
Concentrazioni
contenute in tutta
la laguna. Nei
Canali Belvedere e
Taglio i valori sono
poco superiori a 5
50
Limite DM 471/99
Limite DM 471/99
Suolo uso ricreativo
(mg/kg)
Suolo uso industriale
(mg/kg)
20
50
Idrocarburi Policiclici Aromatici
Sostanza
specifica
IPA tot
Ubicazione
Concentrazione
minima rilevata
(mg/kg)
Concentrazione
massima rilevata
(mg/kg)
Limite DM 471/99
2.6
10
100
0.1
10
5
50
Canali di
Marano
0.55-0.88
Foce Fiume
dell’Aussa,
Corno
1.7
Benzopirene
Canale Cialisia
0.28
0.40
Benzoperilene
Canale Cialisia
0.40
0.43
Fluoroantrene
Canale Cialisia
0.30
Pirene
Canale Cialisia
0.60
Fenantrene
Canale Cialisia
0.12
Suolo uso
ricreativo (mg/kg)
Limite DM
471/99
Suolo uso
industriale
(mg/kg)
Policlorobifenili
Ubicazione
Concentrazione
minima rilevata
(mg/kg)
Concentrazione
massima rilevata
(mg/kg)
Fiume Corno da
Piazzale
Margreth alla
foce e nei fanghi
marini fuori dalla
Bocca di Porto
Buso
0.015
0.017
Barene adiacenti
al Canale Coron
0.08
0.24
Nel complesso
dei canali
analizzati
0.01
Limite DM 471/99
Limite DM 471/99
Suolo uso ricreativo
(mg/kg)
Suolo uso industriale
(mg/kg)
0.001
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Pesticidi Organoclorurati
Sostanza
specifica
Ubicazione
Concentrazione
minima rilevata
(mg/kg)
Canale
Cialisia
0.030
DDT
Canale
Cialisia
0.031
DDE
Canale
Cialisia
0.033
Pesticidi Organoclorurati
Negli altri
canali
analizzati
0.001
Concentrazione
massima rilevata
(mg/kg)
Limite DM
471/99
Limite DM
471/99
Suolo uso
ricreativo
(mg/kg)
Suolo uso
industriale
(mg/kg)
0.01
0.1
Idrocarburi Totali
Ubicazione
Tutta la laguna
Concentrazione
minima rilevata
(mg/kg)
100
Concentrazione
massima rilevata
(mg/kg)
Limite DM 471/99
Limite DM 471/99
Suolo uso
ricreativo (mg/kg)
Suolo uso industriale
(mg/kg)
1500
*DM 471/99: Idrocarburi Leggeri 10-250 e Idrocarburi pesanti 50-750
L’esame delle concentrazioni di idrocarburi nelle carote più profonde (150-200cm)
consente di stabilire che anche lo strato inferiore è notevolmente contaminato
Si ricorda che, per poterli utilizzare come sottofondi stradali o di piazzali, i fanghi
di dragaggio di laghi e corsi d’acqua devono avere valore massimo di
concentrazione di idrocarburi totali non superiore a 30 mg/kg.
3.1.2
Caratteristiche granulometriche
Per la caratterizzazione granulometrica sono state analizzate 30 carote e per
ciascuna carota sono stai prelevati almeno due campioni a differenti profondità.
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Figura 2.1.2a: Caratterizzazione granulometrica del Canale Aussa Corno
g
argilla
silt
sabbia
ghiaia
100%
80%
60%
40%
20%
0-20 m
carota 20
carota 19
carota 18
carota 17
carota 16
carota 15
carota 14
carota 13
carota 12
carota 11
carota 9
carota 10
carota 8
carota 7
carota 6
carota 5
carota 4
carota 20
carota 19
carota 18
carota 17
carota 16
carota 15
carota 14
carota 13
carota 12
carota 11
carota 9
carota 10
carota 8
carota 7
carota 6
carota 5
carota 4
0%
80-100 m
Figura 2.1.2b Caratterizzazione granulometrica dell’Isola di Barbana e della
barena in prossimità dell’Isola
argilla
silt
sabbia
ghiaia
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
carota 1-2
carota 3-4
0-20 m
carota 5-6
carota 1-2
carota 3-4
carota 5-6
130-150 m (80-100 per carota 5-6)
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100%
90%
80%
70%
ghiaia
sabbia
silt
argilla
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0-20 m
Figura 2.1.2c Caratterizzazione granulometrica del Canale Belvedere(carota
18 e 19)
100%
90%
80%
70%
ghiaia
sabbia
silt
argilla
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0-20 m
80-100 m
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Figura2.1.2d Caratterizzazione granulometrica Canale Cialisia (carota 1 e 2)
Canale Cialisia Carota 1 e 2
100%
90%
80%
70%
ghiaia
60%
sabbia
silt
50%
argilla
40%
30%
20%
10%
0%
0-20 m
80-100 m
180-200m
Figura 2.1.2e Caratterizzazione granulometrica Canale Talada (carota 1 e 2)
Canale Taiada Carota 1 e 2
100%
90%
80%
70%
ghiaia
60%
sabbia
silt
50%
argilla
40%
30%
20%
10%
0%
0-20 m
80-100 m
180-200m
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Figura 2.1.2f Caratterizzazione granulometrica Canale Coron
Canale Coron
argilla
silt
sabbia
ghiaia
100%
80%
60%
40%
20%
0%
carota 29-30
carota 11-12
carota 29-30
0-20 m
carota 11-12
130-150 m
Figura 2.1.2g Caratterizzazione granulometrica Barena
Barena - Canale Coron
100%
90%
80%
ghiaia
70%
sabbia
60%
silt
argilla
50%
40%
30%
20%
10%
0%
0-20 m
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Figura 2.1.2h Caratterizzazione granulometrica Foce Fiume Aussa – Corno
(carota 5 e 6)
Foce Fium e Aussa - Corno Carota 5 e 6
100%
90%
80%
70%
ghiaia
60%
sabbia
50%
silt
argilla
40%
30%
20%
10%
0%
0-20 m
80-100 m
180-200m
La granulometria dei sedimenti di alcuni dei carotaggi effettuati in mare indicano
l’elevata presenza di sabbia e la ridotta quantità di argilla.
Figura 2.1.2i Caratterizzazione granulometrica di un carotaggio in mare
Foce Isonzo
Carotaggio in m are - Foce Isonzo
100%
80%
ghiaia
60%
sabbia
silt
40%
argilla
20%
0%
carota 10
carota 10
0-20 m
80-100 m
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Figura 2.1.2l Caratterizzazione granulometrica di un carotaggio in mare
Porto Buso
Porto Buso - In m are
100%
90%
80%
70%
ghiaia
60%
sabbia
50%
silt
40%
argilla
30%
20%
10%
0%
carota 1
carota 1
0-20 m
80-100 m
In sintesi la caratterizzazione granulometrica dei fanghi di dragaggio nel loro
complesso risulta la seguente:
Tabella 2.1.2a Sintesi caratterizzazione granulometrica fanghi di dragaggio
Densità del materiale “indisturbato”
1.5 t/mc
Frazione di secco (%SS)
43%
Densità del secco
2.7
Contenuto di argilla
24%
Contenuto di limo
57%
Contenuto di sabbia
18%
3.1.3
Risultati test di cessione
Un campione di sedimento del Canale Coron è stato sottoposto a test di cessione
con il fine di valutare la quantità di inquinante che può essere disperso
nell’ambiente sia attraverso le acque che si separano dal sedimento messo a
dimora sia attraverso il percolato prodotto dalle acque meteoriche che insistono
sulla massa del sedimento.
Il test di cessione, effettuato come previsto dal DM del gennaio 1998, prevede
una prova di contatto con otto aliquote di acqua distillata per una durata
complessiva di 16 giorni; la sommatoria delle concentrazioni dei vari parametri
viene confrontata con quella contenuta in una apposita tabella.
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Tabella 2.1.3a Risultati test di cessione con acqua distillata
Test di cessione (µg/l)
Valori limite Tabella
L.319/76 (µg/l)
Arsenico
28.1
50
Cadmio
<0.9
5
Cromo
64
50
Rame
77.2
50
Mercurio
<0.49
1
Nichel
109.7
10
Piombo
41.8
50
Zinco
980
3000
COD (mg/l)
62
30
Dal risultato del test risulta che la concentrazione nell’eluato di alcuni metalli
pesanti quali cromo, rame e nichel, è superiore ai valori massimi consentiti per il
recupero di questo rifiuto e la sua immissione nell’ambiente.
Lo stesso sedimento sottoposto a test di cessione con soluzione di acido acetico
0.5M ha portato ai seguenti risultati.
Tabella 2.1.3a Risultati test di cessione con acido acetico 0.5M
Test di cessione (mcg/l)
L.152/98 TAb3 (mcg/l)
Arsenico
6.1
500
Cadmio
5.11
20
Cromo
3.6
200
Rame
30.8
100
Mercurio
0.09
5
Nichel
6.4
2000
Piombo
6.4
200
Zinco
620
500
È stata inoltre analizzata l’acqua interstiziale separandola dalla parte corpuscolata
per centrifugazione. Gli idrocarburi totali ed il COD sono stati analizzati sull’acqua
che si è separata naturalmente dai fanghi posti in un contenitore cubico di lato un
metro.
Tabella 2.1.3c Risultati analisi acqua interstiziale
Acqua interstiziale (µg/l)
Arsenico
26.9
Cadmio
3
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Acqua interstiziale (µg/l)
Cromo
17
Rame
4.6
Mercurio
0.05
Nichel
4.2
Piombo
81.4
Zinco
50
Idrocarburi totali
2.2
Idrocarburi aromatici
<0.05
COD (mg/l)
16.26
3.2 COMPLETEZZA DEI RISULTATI DELLA CARATTERIZZAZIONE
Le attività di prelievo ed analisi hanno interessato le principali aree critiche:
Fiumi Aussa, Corno e canale Banduzzi, Foce del Fiume Aussa Corno fino a mare,
i tratti critici dei canali Barbana, Belvedere Cialisia, Coron, Lovato ecc.
In particolare sono stati effettuati prelievi mediante l’esecuzione di carotaggi nei
fondali lagunari per la caratterizzazione chimico-fisica, batteriologica,
granulometrica, ecotossicologiche e di bioaccumulo.
Infine sono stati eseguiti test di cessione e prove di accumulo.
Dall’analisi dei risultati della caratterizzazione emerge che l’area di indagine è
stata descritta con un livello di dettaglio tale da fornire un quadro esaustivo della
situazione ambientale.
Non sembrano necessari allo stato attuale ulteriori approfondimenti.
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4 SINTESI DEL PROGETTO PER IL TRATTAMENTO DEI FANGHI DI
DRAGAGGIO DELLA LAGUNA DI MARANO LAGUNARE E GRADO
4.1 PROGETTO DI TRATTAMENTO DEI FANGHI DI DRAGAGGIO DELLA LAGUNA DI
MARANO LAGUNARE E GRADO
Il progetto prevede la realizzazione di un impianto per il trattamento dei fanghi
provenienti dal dragaggio della Laguna di Marano Lagunare e Grado che sarà
realizzato quasi per intero all’interno dell’area di pertinenza dell’esistente impianto
di depurazione consortile, sito nell’area sud della zona Industriale Aussa Corno di
San Giorgio di Nogaro. Il progetto prevede la realizzazione di strutture ed impianti
atti al trattamento di fanghi depositati nelle vasche di stoccaggio in adiacenza
all’area su cui insiste l’impianto consortile.
Nello specifico, l’intervento tiene conto di alcune strutture impiantistiche ed edilizie
già presenti all’interno dell’area di pertinenza dell’impianto consortile quali:
•
Impianto di trattamento delle acque di scarico;
•
Impianto di essiccamento dei fanghi a letto fluido di futura conversione;
•
Vasche di stoccaggio dei fanghi di dragaggio;
•
Parte della viabilità di ingresso e di manovra;
•
Reti fognarie di collegamento all’impianto consortile;
•
Derivazione dell’energia elettrica dalla cabina di trasformazione.
Il fattore più importante che ha determinato la scelta di questo sito per la
realizzazione dell’ intervento è costituito dalla presenza di un importante impianto
di depurazione delle acque reflue con condotta di scarico a mare.
La presenza di questo impianto è cruciale per la gestione del materiale dragato
poiché potrà trattare e depurare le acque che vengono allontanate dai fanghi
prima che siano avviate allo scarico. Infatti, le acque contenute nei fanghi, oltre ad
avere un’importante componente salina, possono contenere inquinanti di varia
natura, sia organica che inorganica, che devono essere rimossi prima dello
scarico.
Dal punto di vista tecnologico, l’impianto presenta una notevole potenzialità di
depurazione, disponendo di fasi di pretrattamento e di ossidazione biologica con
potenzialità paria 750.000 abitanti equivalenti.
Inoltre, la possibilità di scaricare i reflui a mare attraverso una condotta
sottomarina presenta il vantaggio di non aver vincoli di concentrazione limite allo
scarico per i parametri: cloruri e solfati.
Nello specifico, le acque che devono essere sottoposte a trattamento depurativo
prima dello scarico nell’ambiente sono di diversa provenienza:
•
Acque derivanti dalla veicolazione idraulica dei sedimenti, che per essere
trasportati dal natante al deposito temporaneo e dallo stoccaggio al
trattamento devono essere addizionati con acque per renderli più fluidi e
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Pag. 22 di 39
quindi movimentabili attraverso tubazioni;
•
Acque interstiziali che sono “spremute” durante il processo di filtrazione
con l’ausilio delle nastropresse;
•
Acque provenienti dal sistema di raccolta delle acque interstiziali che si
liberano dalla massa dei sedimenti messi a dimora in cumuli a causa della
pressione esercitata dal peso del materiale sovrastante;
•
Acque di percolazione che potrebbero formarsi in corso d’opera a seguito
di precipitazioni atmosferiche.
Bisogna sottolineare anche la grande disponibilità di acqua dolce di seconda
qualità proveniente dalle acque depurate dell’impianto di depurazione, che può
trovare impiego per molteplici scopi, come ad esempio, in miscelazione con i
fanghi per il trasporto idraulico degli stessi dalla betta allo stoccaggio provvisorio,
o per il lavaggio delle sabbie separate dai sedimenti onde renderle più facilmente
commerciabili.
Riportiamo
qui
di
seguito
uno
schema
relativo
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ai
dati
di
progetto:
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DATI DI PROGETTO
TIPOLOGIE DI MATERIALE DA SOTTOPORRE A TRATTAMENTO
Fanghi di dragaggio provenienti
dall’escavazione dei canali per i
quali la concentrazione di composti
inquinanti rientra nella classe B del
protocollo di Venezia
Fanghi di dragaggio provenienti
dalle bocche di porto della laguna,
nei quali la concentrazione di sabbie
rappresenta una frazione
considerevole rispetto alla totalità
del materiale presente,
necessitando una differenziazione
del processo di trattamento
Fanghi provenienti dalle operazioni
di dragaggio della laguna, i quali,
per la loro concentrazione in
sostanze inquinanti debbono essere
sottoposti a dei trattamenti di
inertizzazione
POTENZIALITÀ MASSIMA DI TRATTAMENTO
600t/d di materiale tal quale (in considerazione del
contenuto di secco medio, oscillante tra il 45% ed il 55%
corrispondenti a circa 300 t/d su base secca)
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Pag. 24 di 39
OPERAZIONI ANTE TRATTAMENTO
Diluizione del materiale dragato con acqua opportunamente prelevata e pompata dall’impianto di
depurazione acque reflue consortile
Il materiale diluito sarà inviato attraverso un sistema di pompaggio presente su ciascuna bettolina
alla stazione di pompaggio principale
La portata ottimale di
materiale da pompare è
pari a circa 1500/2000
mc/g avente una
percentuale di secco
variabile tra il 15 ed il
20%
Dalle bettoline, il materiale confluirà in una tramoggia di carico realizzata in prossimità del molo di
attracco
Dalla tramoggia di carico, il materiale confluisce a delle pompe di tipo a pistone e da qui mediante
idonea tubazione viene pompato ai 3 bacini di stoccaggio temporanei realizzati in adiacenza all’area
di pertinenza dell’Impianto di depurazione Consortile
La volumetria
complessiva è pari a
circa 210.000 mc
Il materiale prima di essere pompato all’interno di bacini di stoccaggio temporaneo subirà un primo
pretrattamento attraverso una sezione di grigliatura grossolana
I bacini di stoccaggio
temporaneo saranno provvisti
di una stazione di pompaggio
mobile per lo scarico del
surplus di acqua pompata
durante le operazioni di
trasporto dei fanghi.
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La volumetria dei bacini di
stoccaggio temporaneo
utilizzate per le operazioni
precedentemente descritte
sarà in grado di consentire
un tempo di permanenza del
materiale valutabile in circa
263 giorni lavorativi
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4.1.1
Pag. 25 di 39
Schema di Processo dell’Impianto di Trattamento
Le operazioni di scarico dei fanghi dragati dalle bettoline prevedono una fase
preliminare di diluizione del materiale dragato con acqua opportunamente
prelevata e pompata dall’impianto consortile di depurazione acque reflue .
A tale scopo è stata calcolata una portata effettiva ottimale di materiale da
pompare pari a circa 1500/2000 mc/giorno avente una percentuale di secco
variabile tra il 15% ed il 20%.
Il materiale, una volta diluito, viene inviato attraverso un sistema di pompaggio
presente su ciascuna bettolina alla stazione di pompaggio principale.
Dalle bettoline, il materiale confluirà in una tramoggia di carico, presente
all’interno della stazione di pompaggio realizzata in prossimità del molo di
attracco e atta all’alimentazione delle pompe di mandata agli stoccaggi.
Dalla tramoggia di carico, il materiale confluisce quindi alle pompe di tipo a
pistone, e da qui, mediante idonea tubazione, viene pompato ai 3 bacini di
stoccaggio temporaneo realizzati in adiacenza all’area di pertinenza dell’impianto
di depurazione Consortile.
Il materiale pompato, prima di essere immesso all’interno dei bacini di stoccaggio
temporaneo, subisce un pretrattamento attraverso una sezione di grigliatura
grossolana. Questo evita il deposito sul fondo dei bacini di materiali aventi
dimensioni tali da poter ostruire gli organi meccanici e la varie tubazioni utilizzate
per la successiva movimentazione dei fanghi.
I bacini di stoccaggio temporaneo saranno inoltre provvisti di una stazione di
pompaggio mobile per lo scarico dell’eccedenza (surplus) di acqua pompata
durante le operazioni di trasporto dei fanghi.
In particolare si prevede che lo schema processistico generale non debba
modificarsi né in base alle differenti percentuali di pezzature di materiale da
sottoporre al trattamento, né in base alle diverse caratteristiche chimico-fisiche.
A tal proposito l’impianto di trattamento pensato si compone di differenti sezioni
processistiche dimensionate in base alle varie tipologie di fango da processare.
Al fine di ottimizzare la realizzazione dell’impianto, limitandone nel contempo il
costo di realizzazione e di gestione, è stato previsto un funzionamento di tipo
continuo fermo restando la possibilità di procedere ad un funzionamento di tipo
discontinuo.
Si prevede la realizzazione di una linea comune di trattamento per tutte le
tipologie di materiale potenzialmente presenti nella laguna indipendentemente
dalla loro speciazione chimica e granulometrica.
Si prevede inoltre un ciclo chiuso delle acque utilizzate nell’impianto: sia per il
trasporto del materiale che per i vari utilizzi previsti verrà utilizzata sempre la
stessa acqua. Inoltre il bilancio complessivo prevede un deficit di acqua nel
funzionamento dell’impianto, per cui risulta necessario garantire un
approvvigionamento di un certo quantitativo giornaliero di acqua per uso
industriale. Tale quantitativo sarà prelevato dalla stazione di sollevamento acque
depurate presente all’interno dell’impianto di trattamento acque Bassa Friulana.
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La linea di trattamento è sostanzialmente composta da quattro sezioni distinte e
così identificabili:
1. Sezione di trasferimento liquami dalle vasche di stoccaggio provvisorio
all’impianto di trattamento;
2. Impianto di trattamento fanghi di dragaggio;
3. Sezione di trattamento e riutilizzo acque depurate;
4. Sezione di stoccaggio e movimentazione materiale trattato.
Sezione di trasferimento liquami dalle vasche di stoccaggio provvisorio
all’impianto di trattamento
La sezione di trasferimento liquami è costituita da una stazione di pompaggio
galleggiante.
La stessa preleva alternativamente dalle tre vasche di stoccaggio il fango
precedentemente depositato e lo invia, attraverso delle condotte in pressione, alla
sezione di trattamento.
La stazione di pompaggio è costituita da una bettolina galleggiante di piccole
dimensioni equipaggiata con:
•
Un disgregatore a getto d’acqua in pressione;
•
Una benna dragante;
•
Una pompa di rilancio.
I fanghi presenti nei bacini di stoccaggio provvisorio vengono disgregati con un
getto d’acqua in pressione e quindi aspirati, in depressione, alla sezione di
pompaggio posta sopra la bettolina.
Attraverso un’elettropompa posta sopra la bettolina dragante, i fanghi disgregati
sono quindi pompati in pressione prima ad una tubazione sensibile, ancorata su
cassoni galleggianti, che collega la bettolina alla tubazione fissa posta sull’argine
delle vasche.
La tubazione fissa collega la zona di stoccaggio fanghi alla sezione di lavaggio e
grigliatura fine dell’impianto di trattamento fanghi. La bettolina dragante sarà
posizionata all’interno delle vasche e movimentata con un sistema di funi
ancorate ai bordi delle arginature.
La tubazione flessibile per il trasporto dei fanghi dragati, presente in tutte e tre le
vasche sarà ancorata ad un sistema di galleggiamento pedonabile e ispezionabile
al fine di consentire l’accesso alla bettolina e le eventuali operazioni di
manutenzione della tubazione.
Impianto di trattamento fanghi di dragaggio
Dalla sezione di movimentazione, aspirazione e pompaggio dei fanghi di
dragaggio con bettolina, il materiale fluisce in pressione alla sezione di
trattamento dei fanghi di dragaggio.
Tale sezione è costituita da:
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VALUTAZIONE TECNICA
Pag. 27 di 39
•
Grigliatura fine;
•
Separazione idrodinamica dei fanghi nelle varie frazioni granulometriche;
•
Ispessimento della frazione fine;
•
Disidratazione della frazione fine.
Nella sezione di grigliatura fine si ottiene una prima separazione della parte
composta da sabbie, limi ed argille, dalle ghiaie o dal materiale grossolano
inizialmente presente.
I fanghi vengono inviati in pressione ad uno sfangatore costituito da un tamburo
rotante in lamiera dotato nella parte finale di una griglia fine.
Il lavaggio del materiale grossolano avviene in acqua immessa in controcorrente
da un ugello spruzzatore.
Il materiale dopo il passaggio allo sfangatore fluisce in un vaglio rotante aventi
magliature non superiori a 1mm dove il materiale grossolano composto da
ghiaietto e ghiaie è separato dalle sabbie grosse e fini e dall’argilla e dal limo.
Le ghiaie ed il ghiaietto così separate sono inviate ad un nastro trasportatore
che le convoglia all’esterno del fabbricato in un’area appositamente attrezzata per
lo stoccaggio temporaneo in attesa di ricollocazione definitiva.
Detto materiale potrà successivamente essere riutilizzato o come sottofondo
stradale o come materiale da riporto per la realizzazione di sottofondi per aree
industriali presenti in zona.
Le sabbie grosse e fini, unitamente all’argilla ed al limo separati dal materiale
grossolano sono invece convogliate ad una tramoggia sottostante al vaglio
stesso.
All’interno della tramoggia è prevista l’immissione in pressione di un getto
d’acqua turbolento al fine di evitare possibili depositi di materiale e quindi
l’intasamento.
Mediante una pompa centrifuga opportunamente dimensionata il liquame viene
convogliato alla prima fase di separazione idrodinamica costituita da un primo
idrociclone avente la funzione di separare le sabbie grosse dal resto del
materiale pompato.
La separazione delle sabbie grosse dal resto del materiale composto da sabbie
fini, argille e limi, avviene come precedentemente enunciato, per via umida,
mediamente un separatore idrodinamico con idrociclone.
Dopo la separazione con idrociclone, sulla superficie della sabbia grossa può
presentarsi attaccato del materiale fine che rende necessaria una ulteriore fase di
separazione e di lavaggio.
A tale scopo, la sabbia confluisce per gravità ad un sistema di vagliatura
idrodinamica costituito da un classificatore idraulico nel quale la sabbia, fluendo
per gravità dall’alto, incontra un flusso d’acqua in controcorrente.
Il flusso d’acqua può essere abbinato alla presenza di una certa aliquota d’aria.
Nel loro moto verso il fondo del classificatore, le particelle leggere presenti sulla
superficie della sabbia vengono trascinate con il flusso ascendente alla sommità
del classificatore e vengono convogliate per gravità attraverso uno stramazzo ad
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una canaletta periferica di raccolta.
Il flusso del liquido a cui è stato separato il materiale passa attraverso una
tubazione ad una vasca di rilancio dedicata, posta all’esterno del fabbricato per
essere successivamente pompato all’ispessitore.
Le sabbie lavate, che per gravità si sono depositate sul fondo conico del
classificatore idraulico, tramite l’ausilio di un’elettrovalvola, sono inviate ad un
vibrovaglio asciugatore posto al di sotto del sistema di flottazione.
Dal vibrovaglio asciugatore, le sabbie cadono su di un nastro trasportatore che
le convoglia all’esterno del fabbricato in cui sono situati gli impianti di separazione
in un’area appositamente attrezzata per il loro stoccaggio temporaneo in attesa
della ricollocazione definitiva.
Detto materiale potrà essere riutilizzato per il ripascimento delle sabbie e
dei litorali della laguna o degli arenili di Grado e Lignano Sabbiadoro.
Le acque provenienti dal sottovaglio, ottenute dallo sgocciolamento delle
sabbie sono convogliate ad una vasca di raccolta per essere da qui inviate
mediante apposite pompe alla sezione di trattamento chimico-fisico e quindi
alla sezione di turbocoagulazione per la chiarificazione finale.
Il materiale a granulometria fine che fuoriesce dal secondo idrociclone, dopo le
operazioni di lavaggio e di diluizione iniziale ottenuta nel lavatore, presenta una
concentrazione di secco generalmente tra il 5 ed il 7%, con una portata massima
complessiva da inviare all’ispessitore variabile tra i 400mc/h ed i 600mc/h.
La portata di fango viene convogliata in una vasca di stoccaggio temporaneo. La
vasca raccoglie i liquami provenienti dai due separatori idraulici e dall’overflow del
secondo idrociclone. La vasca è equipaggiata con tre pompe sommerse.
I fanghi e le acque raccolte sono pompate e convogliate mediante tubazioni
esterne alla sezione di ispessimento meccanizzato.
La fase di ispessimento è costituito da un ispessitore realizzato in calcestruzzo
armato precompresso poggiante su una palificata.
In relazione alla tipologia di materiale da sedimentare, i tempi di ritenzione sono
sufficienti a garantire una buona separazione della fase solida dalla fase liquida.
I fanghi depositatisi sul fondo dell’ispessitore sono movimentati da un ponte
raschiante al fine di evitare l’impaccamento e la stratificazione del materiale
all’interno dell’ispessitore stesso.
Dopo la fase di ispessimento i fanghi sono avviati mediante pompe ad uno
stoccaggio provvisorio in attesa della filtropressatura finale.
Le eventuali acque di risulta provenienti dalla vasca di stoccaggio sono raccolte in
una canala superficiale e da qui inviate alla sezione di coagulazione e
flocculazione e quindi alla fase di decantazione accelerata con
turbocoagulatore.
Dallo stoccaggio provvisorio, i fanghi sono pompati alla sezione di filtropressatura
per la disidratazione finale mediante pompe monolite.
La sezione di filtropressatura è costituita da due linee, ciascuna delle quali
presenta tre differenti sistemi di disidratazione meccanica, e da un sistema di
condizionamento dei fanghi con polielettrolita.
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Dopo la prima fase di filtropressatura il materiale è inviato per gravità alla
seconda filtropressa funzionante ad alta pressione.
I fanghi provenienti dalla sezione di filtropressatura possono essere inviati
mediante un nastro trasportatore indifferentemente alla sezione di
inertizzazione o all’essiccamento in essiccatore a letto fluido nell’area
stoccaggio adiacente l’impianto in attesa della loro collocazione finale.
Le acque provenienti :
•
dalle operazioni di filtropressataura;
•
dai colaticci dei liquami;
•
dalle operazioni di vagliatura con vaglio asciugatore;
•
dalla pulizia dei locali;
•
dall’utilizzo industriale per il funzionamento delle apparecchiature
elettromeccaniche
sono inviate alla vasca di rilancio intermedia per acque poco cariche.
Sezione di trattamento e riutilizzo acque depurate
L’impianto di trattamento dei fanghi di dragaggio è concepito in modo tale che
l’utilizzo di tutta l’acqua, necessaria sia nelle operazioni di diluizione all’interno
delle vasche di stoccaggio dei fanghi dragati, sia nelle varie sezioni di trattamento
dei fanghi di cui è costituito l’impianto, avvenga in un ciclo chiuso nel quale i
consumi globali siano trascurabili e dove possibilmente il bilancio idrico sia
negativo.
In particolare il ciclo sarà sviluppato nelle seguenti fasi:
•
Utilizzo delle acque di scarico depurate dall’impianto di depurazione
consortile con pompaggio delle stesse dal pozzetto finale dell’impianto
consortile alla stazione di arrivo delle bettoline. L’acqua sarà convogliata
all’interno della stazione di pompaggio e servirà per la diluizione dei fanghi
dragati onde consentirne la loro movimentazione in condizioni agevoli e
con bassi costi gestionali.
•
I fanghi così diluiti e pompati all’interno dei bacini di stoccaggio, una volta
sedimentati, sono disgregati per mezzo di un disgregatore idrodinamico e
utilizzando le stesse acque di diluizione, attraverso un sistema di tubazioni
vengono qui ripompati all’impianto di trattamento fanghi.
•
Nell’impianto di trattamento dei fanghi, le varie operazioni di separazione
meccanica e delle relative frazioni solide di materiale processato,
consentono il recupero di una aliquota consistente delle acque
precedentemente utilizzate nei processi di diluizione e trasporto. Tali
liquami vengono recuperati e sottoposti a successivi processi di
trattamento di tipo chimico fisico per eliminare la frazione inquinante che
viene a separarsi nei processi di diluizione e trasporto. Quindi, una volta
depurati, vengono stoccati in opportuni bacini in attesa di un loro riutilizzo.
L’eventuale surplus viene convogliato attraverso la fognatura interna
dell’impianto di depurazione consortile al processo di trattamento
depurativo.
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Le acque provenienti:
•
dalla sezione di filtropressatura;
•
dall’overflow dell’ispessitore;
•
dall’overflow dello stoccaggio;
•
dai colaticci dei vibrovagli asciugatori;
unitamente alle altre acque di processo sono generalmente caratterizzate dalla
presenza di materiale colloidale in sospensione costituito dalla frazione fine delle
argille e dei limi trascinate con gli effluenti finali dalle varie sezioni di trattamento.
La concentrazione di questi materiali risulta generalmente bassa <0.5%, ciò in
relazione al fatto che tale materiale ha un peso specifico circa doppio di quello
dell’acqua e quindi preferenzialmente tende a sedimentare.
La tipologia di inquinamento provocato dal materiale eventualmente presente in
sospensione è di natura prevalentemente inorganica e quindi facilmente
removibile con un trattamento chimico fisico.
A tale scopo, le acque di risulta provenienti dalle varie sezioni dell’impianto
vengono convogliate per gravità o in pressione mediante tubazioni in una sezione
di condizionamento e flocculazione.
La sezione di condizionamento chimico fisico è costituita da 3 vaschette dotate
ciascuna di agitatore verticale a doppia velocità.
Il condizionamento dei reflui, avverrà principalmente con l’utilizzo di policloruro di
alluminio e polielettrolita anionico.
Il liquame così condizionato passa attraverso una tubazione
chiarificazione finale costituita da un turbocoagulatore.
alla sezione di
La prima fase di chiarificazione avviene all’interno di una camera di
flocculazione/miscelazione lenta, nella quale il liquame è agitato con un agitatore
lento verticale, in modo tale da consentire il contatto tra il flocculante ed il
materiale da flocculare.
Nella stessa fase si ha inoltre un’attenuazione del flusso longitudinale con la
creazione di una debole corrente discendente.
Attraverso l’effetto combinato, il materiale presente in sospensione si separa
dall’acqua e si deposita sul fondo della vasca di calma dove, mediante un ponte
raschiatore è convogliato e raccolto in una tramoggia tronco conica posta al
centro della vasca.
Il fango depositatosi sul fondo della tramoggia è prelevato mediante delle pompe
monovite e convogliato in tubazione all’ispessitore.
Sezione di stoccaggio e movimentazione materiale trattato
L’acqua depurata, dopo il passaggio alla sezione chimico-fisica, è raccolta in una
canala periferica al turbocoagulatore e convogliata in una vasca di raccolta.
Da tale vasca è prelevata da tre pompe sommerse ed inviata allo stoccaggio
temporaneo per il successivo riutilizzo.
Lo stoccaggio temporaneo è costituito da una vasca realizzata in calcestruzzo
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armato.
All’interno dello stoccaggio temporaneo trovano collocazione 7 pompe centrifughe
che garantiscono l’alimentazione di tutte le sezioni dell’impianto di trattamento e
dei differenti servizi (utilities) presenti necessari per il corretto funzionamento
dell’impianto stesso.
Più precisamente:
•
due pompe alimentano il gruppo lavatore e i vari servizi quali lavaggi
acqua di servizio;
•
due pompe alimentano i due classificatori;
•
due pompe alimentano le linee di disidratazione dei fanghi di dragaggio;
•
una pompa preleva l’eventuale eccedenza prodotta dall’impianto e la invia
ai bacini di stoccaggio dei fanghi dragati per utilizzarla come acqua di
diluizione degli stessi;
•
la vasca polmone è inoltre equipaggiata con uno scarico di fondo ed uno
scarico di troppo pieno dalla sezione di sollevamento finale dei liquami
depurati dall’impianto di trattamento acque reflue.
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1. Schema di processo per il trattamento dei fanghi provenienti dalle operazioni
di dragaggio dei canali interni alla laguna per i quali il tenore di materiali
grossolani (sabbie e ghiaie) ed il livello di contaminazione da elementi inquinanti
risulta trascurabile
Pompaggio materiale dai
bacini di stoccaggio tramite
stazione di pompaggio
galleggiante
Grigliatura fine
Separazione idro-meccanica
delle sabbie grosse e sabbie
fini dai limi e dalle argille
Asciugatura e vagliatura delle
sabbie grosse e fini
Stoccaggio ed
igienizzazione delle sabbie
Condizionamento chimico dei
limi e delle argille
Ispessimento meccanizzato
Condizionamento dei fanghi
ispessiti
Disidratazione con filtropressa
a nastro
Stoccaggio temporaneo dei
fanghi disidratati
Trattamento fisico chimico dei liquami provenienti dall’overflow
dell’ispessitore, dalla grigliatura, dalla sezione di disidratazione e dalle
opera di lavaggio dei piazzali di stoccaggio del materiale disidratato
Ulteriori possibilità di trattamento
dei fanghi disidratati
Essiccamento dei fanghi con
possibilità di utilizzare i prodotti
essiccati per la produzione di
bricchette o mattoni
Collocazione del
materiale in siti
controllatii
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Utilizzo dei fanghi per
interventi di ripristino
ambientale
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2. Schema di processo per il trattamento dei fanghi provenienti dalle operazioni
di dragaggio delle bocche di porto e dei canali interni alla laguna per i quali il
tenore di materiali grossolani (sabbie) risulta rilevante mentre il livello di
contaminazione da elementi inquinanti risulta trascurabile
Stazione di pompaggio
galleggiante posizionata
all’interno del bacino di
stoccaggio
Grigliatura fine
Idrociclone per la
separazione gravimetrica
delle sabbie dai limi e dalle
argille
Sezione vagliatura e lavaggio
delle sabbie
Stoccaggio temporaneo delle
sabbie recuperate
Condizionamento chimico dei
fanghi
Ispessimento meccanizzato
dei fanghi da sottoporre a
trattamento
Condizionamento dei fanghi
ispessiti
Disidratazione con filtropressa
a nastro
Stoccaggio temporaneo dei
fanghi disidratati
Impianto di trattamento fisico chimico dei liquami provenienti
dall’overflow dell’ispessitore, dalla grigliatura, dalla sezione di
disidratazione e dalle opera di lavaggio dei piazzali di stoccaggio del
materiale disidratato
Ulteriori possibilità di trattamento
dei fanghi disidratati e delle
sabbie
Essiccamento dei fanghi con
possibilità di utilizzare i prodotti
essiccati per la produzione di
bricchette o mattoni
Collocazione del
materiale in siti
controllatii
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Utilizzo dei fanghi per
interventi di ripristino
ambientale
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3. Schema di processo per il trattamento dei fanghi provenienti dalle operazioni
di dragaggio delle bocche di porto e dei canali interni alla laguna per i quali il
tenore di materiali grossolani (sabbie) risulta trascurabile mentre il livello di
contaminazione da elementi inquinanti risulta rilevante
Stazione di pompaggio
galleggiante posizionata
all’interno del bacino di
stoccaggio
Grigliatura fine
Idrociclone per la
separazione gravimetrica
delle sabbie dai limi e dalle
argille
Sezione vagliatura e lavaggio
delle sabbie
Stoccaggio temporaneo delle
sabbie recuperate
Condizionamento chimico dei
fanghi
Ispessimento meccanizzato
dei fanghi da sottoporre a
trattamento
Condizionamento dei fanghi
ispessiti
Disidratazione con filtropressa
a nastro
Stoccaggio temporaneo dei
fanghi disidratati
Trattamento fisico chimico dei liquami provenienti dall’overflow
dell’ispessitore, dalla grigliatura, dalla sezione di disidratazione e dalle
opera di lavaggio dei piazzali di stoccaggio del materiale disidratato
Ulteriori possibilità di trattamento
dei fanghi disidratati e delle
sabbie
Essiccamento e/o
inertizzazione dei fanghi
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Deposizione del materiale in
siti controllati
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4.1.2
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Destinazione finale del materiale trattato
Le principali opzioni per la destinazione finale del materiale sono così
schematizzabili.
-
Reimpiego del materiale o di alcune frazioni
Sono determinanti in questo caso una favorevole composizione granulometrica
del sedimento ed un basso livello di contaminazione; la sabbia e la ghiaia
derivanti dal dragaggio, recuperabili mediante processi di separazione meccanica
e lavaggio di tali frazioni, possono essere riutilizzate tal quali nell’industria edile,
possedendo in genere un buon valore commerciale; esistono inoltre sistemi di
recupero della frazione limosa o argillosa, che possono essere impiegate in opere
di ingegneria naturalistica, rimodellamento altimetrico di terreni, ripascimento di
litorali, chiusura di cave e discariche.
-
Reimpiego del materiale trattato con procedimenti di inertizzazione
Nei casi in cui il materiale sia contaminato può essere praticabile il riutilizzo previo
trattamento di inertizzazione o “lavaggio”; generalmente la contaminazione da
metalli pesanti è associata alla frazione fine del sedimento, che può essere
separata dalla frazione grossolana con trattamenti di lavaggio (separazione
meccanica, idrocicloni, vibrovagli); la contaminazione di composti organici,
specialmente se di tipo oleoso, può invece interessare sensibilmente anche la
frazione grossolana, in questo caso un trattamento di lavaggio con opportuni
solventi o reagenti, o un trattamento di degradazione dell’inquinante può essere
efficace nel conferire al materiale caratteristiche tali da rendere possibile il
riutilizzo.
-
Confinamento permanente
Nei casi in cui i livelli di contaminazione siano tali da rendere impossibile o
comunque impraticabile la realizzazione di sistemi di trattamento, l’opzione
obbligata è il contenimento permanente del materiale in siti di discarica; le
caratteristiche delle strutture di contenimento saranno dettate dall’entità della
contaminazione associata al materiale da smaltire.
4.1.3
Bilanci di materia
In Allegato 1 riportiamo alcuni bilanci di materia riportati nel progetto definitivo
secondo quanto descritto precedentemente. I bilanci sono stati effettuati per
differenti
configurazioni
di
processo,
considerando
caratteristiche
dell’alimentazione diverse.
Il quantitativo di fanghi da trattare complessivamente è stato stimato, in via
cautelativa, prendendo in considerazione la potenzialità massima giornaliera di
trattamento dell’impianto pari a 600 t/d di materiale tal quale, considerando un
tempo complessivo necessario per il completamento della bonifica pari a 10 anni
ed un tempo di attività dell’impianto pari a 320 giorni lavorativi annui.
Sulla base di queste considerazioni si ottiene un quantitativo di fanghi tal quali da
trattare complessivamente pari a 1.920.000 t.
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4.2 ALCUNE CONSIDERAZIONI SUL PROGETTO
Allo scopo di formulare un parere sul progetto in esame, sono state esaminate le
tecnologie più recenti ed innovative applicate a terreni contaminati da metalli ed
idrocarburi e sono stati descritti alcuni casi di studio (Allegato 2); in particolare è
stata svolta una ricerca bibliografica sul comportamento del mercurio nelle varie
matrici ambientali (paragrafo A. 2. 3 dell’Allegato A2).
Da questo lavoro di indagine e confronto sono stati individuati alcuni punti nel
merito del progetto di trattamento proposto che si ritiene necessitino di un
approfondimento e/o chiarimento.
1. Dalla esauriente caratterizzazione dei fanghi emerge che non tutto il
materiale in entrata contiene elementi inquinanti rilevanti. Può essere
pertanto valutata la possibilità di prevedere una differenziazione nell’area
di stoccaggio tra il materiale a diverso livello di inquinamento con
l’obiettivo di avviare a trattamento solo quel materiale che è necessario
trattare. Se ne ricaverebbero importanti risparmi energetici che sarebbe
significativo valutare.
2. Nel progetto, non è data sufficiente evidenza del destino dei contaminanti
che caratterizzano il materiale in entrata al processo di trattamento. In
altre parole, si ipotizzano alcuni possibili destinazioni finali della frazione
fine
del materiale trattato, ma nessuna ipotesi viene fatta sulle
concentrazioni attese dei contaminanti nei prodotti finali del trattamento.
Infatti, nello schema di processo relativo al caso in cui i materiali in entrata
sono caratterizzati da quantitativi trascurabili di materiale grossolano e da
livelli di contaminazione rilevanti, si individua la possibilità di ulteriori
interventi di trattamento dei fanghi disidratati e delle sabbie attraverso
“una fase di essiccamento e/o inertizzazione”. Ciò conferma che il
progetto non ha approfondito gli aspetti relativi al destino dei contaminanti,
in quanto i due processi previsti si differenziano notevolmente l’uno
dall’altro e non possono essere messi sullo stesso piano.
3. Nel progetto non sono definite le caratteristiche chimiche delle acque in
uscita dal trattamento e destinate al ricircolo dopo eventuale trattamento.
Questa carenza, oltre a non permettere il progetto e dimensionamento
dell’impianto di trattamento, non chiarisce se il mercurio in particolare
rimanga completamente nei fini o si distribuisca parzialmente anche nella
matrice liquida, come descritto di seguito.
4. Non è sufficientemente chiaro quali siano gli additivi chimici utilizzati nel
processo, in particolare nel processo di inertizzazione. Le sostanze che
vengono usate per la flocculazione e per il condizionamento dei fanghi
possono avere un ruolo importante anche sulla partizione degli inquinanti
organici ed inorganici.
5. L’elaborato progettuale non approfondisce l’aspetto relativo al controllo di
processo ed al monitoraggio delle prestazioni delle singole fasi. Vista la
tossicità del mercurio è infatti importante tenere sotto controllo l’efficacia
del suo confinamento e quindi prevedere un protocollo di analisi
periodiche in varie fasi del processo di trattamento. E’ determinante
verificare il completamento dei processi di immobilizzazione. Si consiglia
pertanto un efficace ed articolato sistema di controllo sul materiale in
uscita dagli impianti in modo tale da assicurare il loro reimpiego come
materiali inertizzati stabili, negli impianti/aree ad essi destinati senza
pericoli per l’ambiente. Infatti, nonostante la grande affinità del mercurio
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per la fase solida, parte del Hg2+, se si trova assorbito a sostanze
organiche solubili e ad altre forme di carbonio organico disciolto (COD),
può venir lisciviato dall’acqua che viene in contatto con i materiali che lo
contengono, passare in fase disciolta e diffondersi così nell’ambiente. Una
volta immesso nell’ambiente il mercurio tende a fissarsi a tutte le fasi
solide (minerali delle rocce, suoli, composti organici ed inorganici in
sospensione) con le quali le acque vengono a contatto, e quindi a
distribuirsi lungo tutta la colonna d’acqua, soprattutto in presenza di un
elevata concentrazione di materiale sospeso ed in particolare di materia
organica. L’ Hg2+ nei sedimenti, ma anche nella colonna dell'acqua, può
però venir metilato grazie all’azione microbica e a processi abiotici e dare
origine al metilmercurio, la forma più pericolosa dal punto di vista
biologico.
6. Il controllo sull’efficacia di inertizzazione del processo non può essere
limitato alla verifica delle caratteristiche degli inertizzati alla fine del ciclo di
trattamento ma, in considerazione delle possibili variazioni nel tempo di
tali caratteristiche e delle caratteristiche dell’ambiente di utilizzo dei
materiali prodotti, deve potersi effettuare anche in tempi successivi: infatti
la tendenza del mercurio a rimanere legato alla fase solida è funzione di
numerosi fattori, quali pH, temperatura, concentrazione di sostanza
organica, variazione di salinità ecc.
7. Non viene affrontato il problema del possibile impatto dovuto all’eventuale
sviluppo di polveri contenenti metalli pesanti durante alcune fasi del
processo di inertizzazione, in particolare durante l’attività di rimozione dei
fanghi dalle vasche di stoccaggio ed il loro trasferimento all’impianto. Gli
accorgimenti previsti per il contenimento delle polveri, quali ad esempio
l’uso di schermi mobili per contrastare l’azione eolica e l’impiego di
automezzi con cassoni a tenuta stagna e portelli di copertura, nonché la
natura stessa dei fanghi ed il loro contenuto di umidità possono assicurare
una modesta formazione di polveri e limitarne la dispersione tanto nelle
aree di lavoro quanto all’esterno del perimetro delle aree interessate
dall’intervento. Per esempio l’efficacia del processo di inertizzazione con
cemento risulta per il mercurio poco efficace in quanto il mercurio non
forma precipitati insolubili alle condizioni di pH del processo; l’efficacia
risulta ulteriormente diminuita nel caso che Hg si presenti sotto forma
organometallica.
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5 CONCLUSIONI
A partire dalle campagne analitiche effettuate negli anni 1997 e 1998, in
occasione dei dragaggi dei canali navigabili della Laguna di Marano Lagunare e
Grado e dalle analisi svolte dal 13/01/03 al 16/04/03 per il Piano di
Caratterizzazione, è stato fornito un quadro esaustivo delle caratteristiche dei
sedimenti oggetto del trattamento proposto.
Un elemento di valutazione globale del livello di inquinamento dell’area è dato dai
risultati delle analisi chimiche eseguite sulle 1263 carote. I risultati relativi a 1260
carote presentano almeno un parametro con valori superiori ai limiti della Tabella
A (Suoli ad uso Verde pubblico, privato e residenziale) del DM 471/99. Per 597
carote si trovano invece valori superiori ai limiti imposti dalla Tabella B (Suoli ad
uso Commerciale o Industriale).
La contaminazione dei terreni è determinata prevalentemente da metalli pesanti,
in particolare da Mercurio, da Idrocarburi e PCB.
Nelle tre stazioni principali di campionamento, Aussa Corno Banduzzi, Foce
Aussa Corno e Canale Barbana, il Mercurio è presente in concentrazioni superiori
anche ai limiti imposti dalla Tabella B del DM 471/99, cioè per i suoli ad uso
Commerciale o Industriale. In particolare, presso il sito di campionamento Canale
Barbana i campioni con valori di Mercurio superiori ai limiti stabiliti dalla Tabella B
rappresentano quasi l’80%.
La contaminazione dovuta ai PCB è rilevante in corrispondenza della stazione di
Aussa Corno Banduzzi, dove la percentuale di campioni che presentano
concentrazioni superiori ai limiti imposti dalla Tabella A del DM 471/99 è prossima
al 50% dei campioni totali analizzati.
Relativamente agli Idrocarburi > C12, e con riferimento alla stazione di Aussa
Corno Banduzzi, si osserva che il numero di campioni che presentano
concentrazioni superiori ai limiti imposti dalla Tabella A del DM 471/99 sfiora il
70% dei campioni totali analizzati.
Da un punto di vista granulometrico emerge la predominanza di sedimenti fini
limosi e/o argillosi rispetto a quelli grossolani (sabbie e ghiaie). Questa
caratteristica gioca un ruolo determinante nella scelta della tipologia di
trattamento più idoneo in quanto le sostanze contaminati – e segnatamente il
mercurio - hanno elevata affinità per la matrice solida.
Dalle caratteristiche evidenziate dalle analisi emerge che il processo di
trattamento debba innanzitutto prevedere la vagliatura del sedimento. Deve
inoltre agire sulle forze che governano i processi di adsorbimento dei
contaminanti sulla superficie delle particelle e sulla solubilizzazione dei composti
insolubili.
Si osserva poi che anche i processi di stabilizzazione ed inertizzazione devono
tenere in considerazione il fatto che l’elevata affinità del mercurio con la matrice
solida comporta che alla fine del processo un’importante percentuale di
contaminanti possa trovarsi nel secco. Un’inefficace immobilizzazione dei
contaminati potrebbe compromettere l’ambiente ricettore attraverso il rilascio nel
tempo di una frazione delle sostanze inquinanti.
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In definitiva, attraverso un approccio metodologico che ha visto, oltre all’analisi
critica delle caratteristiche dei fanghi di dragaggio, l’analisi del processo proposto,
anche alla luce della letteratura scientifica sul destino del mercurio e all’analisi d
di alcuni significativi casi di studio ed esperienze analoghe già operative, si sono
individuati alcuni aspetti che necessitano di chiarimenti o approfondimenti:
1. La caratterizzazione dei fanghi indica che alcune frazioni del materiale in
entrata non contengono elementi inquinanti rilevanti. È possibile pertanto
valutare l’opportunità di prevedere una differenziazione nell’area di
stoccaggio tra il materiale con diverso livello di inquinamento al fine di
avviare a trattamento esclusivamente la frazione di materiale che è
necessario trattare ai fini di un suo riutilizzo.
2. Nel progetto, non è data sufficiente evidenza del destino dei contaminanti
che caratterizzano il materiale in entrata al processo di trattamento. Nello
specifico, le ipotesi sulle possibili destinazioni finali della frazione fine del
materiale trattato non sono accompagnate da adeguate valutazioni
relativamente alle concentrazioni attese dei contaminanti nei prodotti finali
del trattamento.
3. Nel progetto, non sono definite le caratteristiche chimiche delle acque in
uscita dall’impianto e destinate al ricircolo dopo eventuale trattamento.
Questa carenza i) non consente la progettazione dimensionale corretta
dell’impianto di trattamento (attualmente allo studio); ii) non chiarisce se il
mercurio rimanga completamente nelle frazioni fini o se si distribuisca
parzialmente anche nella matrice liquida, come evidenziato in alcuni casi
di letteratura.
4. Nel progetto non sono specificati gli additivi chimici utilizzati nel processo
e in particolare nel processo di inertizzazione. Si osserva che gli additivi
chimici usati per la flocculazione e per il condizionamento dei fanghi
possono influenzare la partizione degli inquinanti organici ed inorganici
nelle correnti del processo.
5. L’elaborato progettuale non approfondisce l’aspetto relativo al controllo di
processo ed al monitoraggio delle prestazioni delle singole fasi. Vista la
tossicità del mercurio è importante tenere sotto controllo l’efficacia del suo
confinamento ed è opportuno prevedere un protocollo di analisi periodiche
in varie fasi del processo di trattamento. È opportuno inoltre prevedere un
efficace ed articolato protocollo di controllo sul materiale in uscita dagli
impianti in modo da assicurarne il riutilizzo come materiali inertizzati stabili
negli impianti/aree ad essi destinati senza pericoli per l’ambiente.
6. È possibile che i dati e le informazioni disponibili non consentano di
risolvere alcune delle questioni sollevate in questa sede. Si suggerisce
pertanto di valutare la possibilità di realizzare un impianto pilota di taglia
opportuna per: i) ottimizzare le fasi più critiche (reagenti, dosaggi, tempi di
permanenza…); ii) ottenere le informazioni relative al destino degli
inquinanti, in modo da definire gli eventuali trattamenti finali delle matrici
contaminate.
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