BARRIERE IMPERMEABILIZZANTI

A difesa delle acque sotterranee, la normativa vigente prevede, per quelle discariche che insistono su terreni ad alta permeabilità, l’impermeabilizzazione del fondo e delle pareti mediante barriere di materiali naturali e/o artificiali che presentino coefficienti di permeabilità molto bassi. Le principali barriere impermeabilizzanti sono costituite da:

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- terre argillose;

- miscele sabbia-bentonite; - miscele di cemento-sabbia; - geomembrane sintetiche.

Le terre argillose, direttamente collocate in sito, vengono compattate fino al raggiungimento dei valori di permeabilità richiesti. Durante la messa in opera, tali materiali devono essere protetti contro fenomeni di alterazione, essiccamento, erosione e franamento che portano ad una drastica diminuzione del loro potere impermeabilizzante. Al fine di contenere fenomeni di incompatibilità tra i percolati degli RSU e le argille compattate, è possibile aggiungere minerali, anche in quantità minime, che ne provocano il rigonfiamento.

Le miscele di sabbia-bentonite risultano sufficientemente adattabili alle deformazioni del substrato ma per conto sembrano mostrare alta incompatibilità chimica con i percolati prodotti dagli RSU: in funzione della composizione del percolato, si registra infatti la tendenza del calcio a sostituire il sodio nel reticolo cristallino della montmorillonite, causando così fenomeni di ritiro e sviluppo di fratture.

Le miscele di cemento-sabbia presentano in genere forti differenze di prestazioni idrauliche tra i valori dedotti in laboratorio e quelli riscontrati in sito; sono caratterizzate da rigidità eccessiva per appoggio su terreni deformabili e sono soggette a fessurazioni per ritiro o per sollecitazioni alla trazione.

Il ricorso alle geomembrane sintetiche va sempre più diffondendosi in quanto presentano il vantaggio:

- di essere più economiche dei corrispondenti quantitativi di argilla richiesti; - di non ridurre la capacità utile disponibile;

- di agevolare la raccolta di eventuali perdite verso il pozzetto spia.

Tali membrane sono costituite da una vasta gamma di polimeri a diversa formula, quali plastiche di polipropilene, cloruro di polivinile, gomma butile, polietilene ad alta densità. Esse sono idealmente flessibili, durevoli, impermeabili ai gas ed ai percolati, caratterizzate da alta resistenza alla trazione ed inerti agli attacchi chimici e biologici. Dopo la posa devono essere protette da uno strato di materiale inerte in quanto possono andare soggette a perdita di integrità per scollatura dei teli lungo le saldature o per danneggiamento durante la messa in opera da parte di oggetti acuminati presenti nei rifiuti. Le norme tecniche prevedono, per le discariche di 1° categoria, l’impermeabilizzazione del fondo con uno strato di argilla dello spessore di 100 cm a permeabilità inferiore a 10-6 cm/s e per le discariche di 2° categoria uno strato di 200 cm con impermeabilità inferiore a 10-7 cm/s. Qualora si utilizzasse una geomembrana sintetica, questa nel caso della discarica di 2° categoria deve garantire il contenimento dei percolati per un periodo di 150 anni sul fondo e 50 anni sulle pareti.

9.2.4.1.1 Messa in opera di un telo impermeabile

Prima della messa in opera del telo della geomembrana occorre procedere alla preparazione del fondo. La superficie di posa deve avere una pendenza minima dello 0,5% per facilitare il drenaggio dei fluidi e dovrà trovarsi ad una profondità tale da assicurare sempre un franco sulla massima escursione prevedibile del pelo libero della falda freatica; tale franco è fissato in 200 cm per le discariche 2C e di 150 cm per le discariche di 1° categoria. Nel caso in cui la discarica sia stata progettata quale colma mento di una ex cava di inerti e gli scavi abbiano intercettato la falda

㻝㻡㻠㻌 freatica è necessario innalzare il fondo della discarica tramite il riporto di materiale inerte fino a ristabilire tale franco.

Entrando nel merito degli strati di impermeabilizzazione, il primo livello di posa dal basso consiste in un orizzonte di argilla dello spessore di 200 cm, opportunamente compattata, fino al raggiungimento di una densità tale da assicurare un valore di permeabilità pari a 10-7 cm/s; caratteristica, questa, che deve essere comprovata mediante prove in sito ed in laboratorio effettuate da un Istituto autorizzato.

Al fine di ridurre al minimo il rischio di lacerazione dovuti a cedimenti differenziali del terreno di posa, si rende di fondamentale importanza disporre un secondo strato di materiale drenante, avente spessore pari a 40 cm e costituito principalmente da sabbia e ghiaia.; su questo strato verrà poi disposto il telo impermeabile. Inoltre, all’interno di tale strato sottotelo, sarà posizionata una rete di tubi micro-fessurati del diametro di 200 mm per il drenaggio delle acque e di eventuali perdite. La messa in opera dei teli prende avvio dallo stendimento dei rotoli, privi di presaldature ed aventi dimensioni dell’ordine di 200 mm x 10 m, che vengono saldati sul posto. Le saldature vanno eseguite all’asciutto e a temperature superiori a 5 °C mediante sovrapposizione dei singoli fogli per circa 20 cm ed estrusione di un cordone dello stesso materiale fuso, previa molatura delle superfici da unire e preriscaldamento dei lembi con aria surriscaldata. Come mostra l’immagine seguente, il cordone di saldatura può essere interposto o sovrapposto ai due lembi da giuntare.

Fig. 9.10 - Tipologie di saldature dei teli sintetici: a) a cordone sovrapposto (saldatura manuale); b) a cordone interposto (saldatura automatica) – Fonte: Sonia Gervasoni – Discariche Controllate – HOEPLI 2004

Le giunzioni in corrispondenza degli spigoli risultano le parti più a rischio per eventuali scollamenti dei teli, con relativa improvvisa caduta dei valori della tenuta per mancata integrità del sistema; ecco perché necessario effettuare delle prove sulle saldature. Queste possono essere di due tipi:

- non distruttive, effettuate direttamente sull’estrusione per il 100% dell’estensione delle

saldature, mediante utilizzo di ultrasuoni;

- distruttive a sfogliamento su campioni prelevati ogni 300 m di saldatura.

Di seguito si riportano due immagini relative alla posa in opera di un telo impermeabile e alla giunzione di due lembi tramite saldatura.

㻝㻡㻡㻌 Fig. 9.11 - Posa in opera della bobina e stendimento del telo ad opera di una Ditta specializzata

Fig. 9.12 - Saldatura lembi in maniera automatica con mezzo idoneo

Sopra il telo, con funzione protettiva rispetto ai possibili danneggiamenti provocati dal passaggio degli automezzi per il conferimento dei rifiuti, viene steso un secondo strato drenante di sabbia e/o ghiaia dello spessore di 40 cm. Per agevolare il posizionamento del suddetto strato protettivo e al tempo stesso assicurare la stabilità delle scarpate, vengono in genere posizionati pneumatici usati o georeti; di seguito un immagine che chiarisce il concetto.

Fig. 9.13 - Posizionamento ragionato di pneumatici sui fianchi di una discarica controllata in rilevato

㻝㻡㻢㻌 Nonostante si reputi più funzionale la seconda soluzione, l’utilizzo dei pneumatici è largamente entrato nell’uso quotidiano per motivi di economicità, per la facilità di reperimento e per il semplice fatto che il riutilizzo – in questo settore - dei pneumatici riduci gli impatti ambientali associati al loro smaltimento.

Nel secondo strato drenante sopratelo vengono ubicati :

¾ tubi micro fessurati, per il drenaggio del percolato, disposti a lisca di pesce con direzione del flusso verso il punto di maggiore profondità;

¾ elettrodi di energizzazione e di lettura del potenziale elettrico che fanno parte del sistema di controllo dell’integrità della geomembrana;

¾ sensori per la misura degli assestamenti del telo e i tubi flessibili per il passaggio del “profile gauge”, il quale si presenta come un sistema di rilievo in grado di eseguire molteplici letture lungo il profilo di una sezione opportunamente scelta.

La figura seguente sintetizza la stratigrafia del fondo della discarica sopra illustrata.

Fig. 9.14 - Messa in opera di orizzonti di impermeabilizzazione in discariche controllate per RSU - Fonte: Sonia Gervasoni – Discariche Controllate – HOEPLI 2004

9.2.4.2 PERCOLATO