controllata) è in generale 10 volte minore del valore di inizio deposizione. Si preferisce di gran lunga questa tecnica di deposizione perché ha un basso costo di esercizio e neces- sita di un unico bacino di contenimento sia per i solidi che per l’acqua. La diluizione della torbida si aggira intorno al 30–40% (massa di solido secco in acqua), come già detto essa viene riversata nel bacino, ottenuto per sbarramento di una incisione valliva, generando un cono d’accumulo nel punto di scarico (che può essere puntuale o lineare lungo la cresta del- l’argine). I problemi legati a questa scelta sono però diversi, in genere connessi all’elevato potenziale inquinante, dovuto alle grandi quantità d’acqua contaminata presente, connessi al rischio di collasso degli sbarramenti ed all’alto costo per il recupero del sito alla termine dell’esercizio dell’attività.
2.3
I bacini con argine autogeno
Le tipologie dei bacini di decantazione sterili e le modalità di realizzazione degli argini pos- sono essere molto diversi in relazione sia alla morfologia del terreno su cui insistono sia alle esigenze stesse per cui vengono costruiti.
Oltre al sistema basato su una diga in terra per lo sbarramento di acque che deve essere costruita interamente prima di iniziare il riversamento dei fanghi, si può ricorrere al concetto dell’argine autogeno che viene progressivamente sopraelevato utilizzando in tutto o in parte le frazioni grosse separate con un idrociclone.
I metodi di costruzione degli argini possono essere:
1. crescita a monte (upstream) (Figura 2.4-a);
2. crescita a valle (downstream) (Figura 2.4-b);
3. crescita centrale (centerline) (Figura 2.4-c).
Il primo metodo consiste in una sviluppo dell’argine verso monte con parziale appog- gio sullo sterile precedentemente depositato (che quindi deve aver raggiunto un livello di
(a) Crescita verso monte (b) Crescita verso valle
(c) Crescita centrale
2. I bacini di decantazione degli sterili di flottazione
consolidazione idoneo all’uso), questo comporta una progressiva diminuzione della capaci- tà del bacino ma la sua costruzione è tra le più usate per i bacini sterili per il suo costo di realizzazione relativamente basso.
Nel secondo metodo la crescita avviene verso valle, l’argine successivo viene costruito facendolo poggiare in parte su quello precedente, che viene così ricoperto e rinforzato. Que- sto fa sì che vi sia una capacità dell’invaso crescente con lo svantaggio di dover utilizzare una quantità di materiale per la costruzione dell’argine notevolmente superiore rispetto alle altre tecniche.
Il terzo metodo rappresenta un ibrido dei precedenti infatti l’argine viene costruito facen- dolo poggiare in parte sullo sterile e in parte l’argine costruito precedentemente, che verrà così ricoperto dal nuovo.
Tra i metodi citati, il più utilizzato nonostante la sua minore stabilità è quello con crescita verso monte.
Ovviamente le scelte prese saranno il risultato del compromesso tra gli obbiettivi gestio- nali, gli obbiettivi progettuali che riguardano la capacità d’accumulo, la stabilità del deposito, il controllo e la qualità dell’acqua e gli interventi di ripristino al termine dell’esercizio (obbiet- tivi talvolta non pienamente compatibili e in ogni modo non perseguibili indipendentemente) e il rispetto ambientale e della sicurezza.
Il riempimento del deposito e lo sviluppo delle sue proprietà meccaniche sono regola- ti dai processi di consolidazione della componente solida contenuta nella torbida. Questi due processi avvengono secondo modalità profondamente differenti a seconda della classe granulometrica interessata e dalle condizioni in cui si realizzano.
Nella generalità dei casi la torbida viene immessa nel bacino a partire dall’argine, forma un delta a debole pendenza in cui scorre andando a confluire in un laghetto che occupa solo una parte dell’intero deposito.
Nella deposizione del materiale solido trasportato in sospensione si possono quindi di- stinguere due fasi. Nella prima la torbida è in movimento e la corrente ha la capacità di mantenere in sospensione buona parte delle particelle solide presenti, la sedimentazione in- teressa soltanto le frazione più grossolane e pesanti. Nella seconda fase, l’acqua può essere considerata in quiete, ad eccezione di una debole corrente prodotta dal sistema di raccolta delle acque chiarificate e dall’azione del vento; in queste condizioni avviene la deposizione della frazione restante di materiale solido.
Il materiale la cui deposizione è avvenuta nel delta ha caratteristiche granulometriche tale da acquisire velocemente le proprietà di un mezzo consolidato. Una funzione determinante a questo fine svolta sicuramente dagli strati sottostanti anch’essi presentano granulometria più grossolana e risultano quindi molto permeabili, sia dai fenomeni superficiali di evaporazione. All’interno del laghetto invece si realizza in tempi molto più lungi, in complesso mecca- nismo di sedimentazione e consolidazione, ad opera del peso proprio delle particelle solide e con possibili influenze legate all’effetto disperdente o flocculante di alcuni reagenti quasi
2.3 I bacini con argine autogeno
Tabella 2.2: Confronto tra le caratteristiche dei tre metodi di costruzione degli
sbarramenti.
Argine in terra Upstream Downstream Centerline
Caratteristiche degli sterili
Idoneo per ogni tipo di sterili
Almeno 40-60% di sab- bia. Desiderabile una bas- sa densità del fango per favorire la segregazione granulometrica
Idoneo per ogni tipo di sterili
Sabbie o limi con basso indice di plasticità
Tipo di scarico Idoneo per ogni
procedura di
scarico
Necessario lo scarico pe- riferico e il controllo della con piezometri
Varia a seconda dei casi
Scarico periferico per for- mare una spiaggia minima
Idoneità al con- tenimento dell’ac- qua
Buono Non idoneo per raccolta di
grandi quantità d’acqua
Buono Non raccomandabile per
deposito permanente.
Possibile accumulo tem-
poraneo con disegno
appropriato. Resistenza sismi-
ca
Buono Debole in aree sismiche Buono Accettabile
Limitazione della velocità di cresci- ta
Intero argine co- struito inizialmente
Preferibilmente meno di 4.5 - 9 m/anno Più di 15 m/anno può essere pericoloso
Nessuna Occorre limitare l’altezza
dei singoli incrementi di crescita. Caratteristiche del riempimento del- l’argine Suolo naturale di prestito
Suolo naturale, sabbie
sterili, o sterile di miniera
Sterili sabbiosi o sterili di miniera se le quantità prodot- te sono sufficienti o suoli naturali
Sterili sabbiosi o sterili di miniera se le quantità pro- dotte sono sufficienti o suoli naturali
2. I bacini di decantazione degli sterili di flottazione
sempre presenti in torbida. Nel progetto di un sistema di smaltimento degli sterili in bacino di contenimento è importante conoscere l’andamento del volume incrementale disponibile per ogni metro di sopraelevazione dell’argine in modo da assicurare nel tempo gli spazi utili in relazione alle esigenze produttive.