1) Sistema di sollevamento delle acque di falda dai singoli pozzi (8 produttivi + 2 barriera), verso attigua cisternetta da 1.000 lt., con pompa sommergibile del tipo a batteria comandata da interruttore galleggiante, con azionamento (max -ON) al livello idoneo di falda per un ciclo di lavoro della pompa (9,5 lit/ml pozzo), fino al livello di fermo (min – OFF), per un massimo stimato in 10’ di funzionamento (max ca. 100 lt/ciclo);
2) Sistema di svuotamento delle cisternette di raccolta delle acque emunte, con indicatore di livello con sistema GSM di trasmissione dati, per il controllo in remoto del livello di ciascun contenitore, e l’impostazione di una soglia di avviso (es: 50% riempimento -500 lt) e di una soglia di allarme (es: 80% riempimento – 800 lt);
3) Sistema di trasferimento acque emunte verso l’impianto ITAF centralizzato, attraverso rete di collettamento diretta verso le 2 cisterne di pre-accumulo, una per ciascun modulo di pozzi barriera, istallate prima dell’impianto ITAF;
4.3 Impianto di trattamento acque di falda (ITAF)
1) N. 2 reti di collettamento stabili della lunghezza complessiva di circa 1.300 m (1.000 m rete di collettamento pozzi barriera lato Nova siri e 300 m rete di collettamento barriera lato Sinni) per il trasferimento in continuo delle acque emunte dai pozzi barriera verso i due serbatoi di pre-accumulo istallati in testa all’impianto ITAF.
2) N. 2 Serbatoi di pre-accumulo iniziale acque emunte, con una capacità (5.000 lt cad.) sufficiente per alimentare l’impianto per 10 giorni consecutivi di trattamento, e comunque per raggiungere la quantità minima di trattamento e mantenere adeguata riserva, con pompa sommersa azionata da PLC sezioni di processo ITAF.
3) Sezioni di trattamento acque, con una capacità di 10.000 lt/giorno, pre-assemblate in modulo compatto, eventualmente trasferibile a bocca-pozzo (necessaria alimentazione elettrica 230 V), con vari stadi e possibili controlli intermedi di processo.
4) Serbatoio di accumulo finale acque emunte, con una capacità (5.000 lt) sufficiente per conservare acque trattate da impianto e garantire un volume di controllo per la quantità massima di trattamento settimanale, con elettrovalvola regolabile di scarico su corpo recettore.
5) Pozzetto di ispezione per la verifica della conformità delle acque allo scarico verso il corpo recettore.
Il sistema integrato di emungimento e trattamento in sito è quindi dotato,
sia di dispositivi automatici di riempimento dei contenitori a testa pozzo, al fine di massimizzare l’estrazione delle acque contaminate del sito,
che di un dispositivo di controllo in continuo e trasmissione via GSM del livello delle acque emunte nei contenitori, in modo da prevenire il rischio di eventuali tracimazioni per eccessivo riempimento dei serbatoi.
Per eliminare totalmente tale eventualità, si prevede di installare un interruttore di massimo nella cisternetta (es: 900 lt), in modo che inibisca il funzionamento della pompa sommersa nel pozzo.
Inoltre la cisternetta è dotata di vasca secondaria di contenimento per eventuali rotture o perdite, che verrebbero comunque rilevate dal sistema in continuo di misura del livello.
Le diverse letture dei livelli delle 8+7 cisternette saranno registrate da software centralizzato, con sistema di reportistica e statistica in continuo, che verrà correlato alle analisi di caratterizzazione delle acque emunte, in modo da avere un sistema integrato di controllo delle caratteristiche quali-quantitative delle acque emunte.
Anche il sistema di travaso da cisternetta a cisterna di pre-accumulo sarà dotato di conta-litri, in modo da annotare in apposite schede di campo i quantitativi trasferiti da ciascun pozzo all’impianto, che possono poi essere registrate nello stesso software di gestione, in modo da effettuare controlli incrociati ed avere immediati riscontri di coerenza e verifiche del corretto funzionamento dei sistemi automatici.
Come reso evidente i serbatoi di accumulo delle acque emunte e delle acque trattate hanno capacità nettamente superiori alle portate di lavoro (max 1 mc/giorno), e sono collegati direttamente ai sistemi di alimentazione e scarico dell’impianto ITAF, che può funzionare in automatico.
Figura 11. Schema trattamento ITAF
5 DESCRIZIONE DEL SISTEMA DI EMUNGIMENTO E RACCOLTA ACQUE EMUNTE
Il sistema di emungimento è garantito da n. 15 (=8+7) pompe ad immersione con funzionamento a 12V in corrente continua, alimentate direttamente da sistemi formati da moduli fotovoltaici e batterie.
Ogni elettropompa sommersa centrifuga multistadio è direttamente installata all’interno dei pozzi da 4”, ed è costruita in acciaio inossidabile AISI 304, con giranti flottanti che garantiscono una configurazione estremamente resistente all’usura, con galleggiante di minimo (OFF) e massimo (ON) per azionamento della pompa, con una portata media prevista in ca. 10 lt/min, secondo la seguente curva di lavoro, tipica di pompa 12 V “low-flow”:
Caratteristiche pompa “low-flow” Prestazioni indicative (ordine di grandezza) Prevalenza [bar] (1 bar = 10,197 m.c.a.) 0,15 0,30 0,50 0,75 1,10 1,60
Portata [litri/min] 15,4 13,4 12,8 9,40 6,0 1,0
I supporti superiore e inferiore sono realizzati in acciaio inossidabile microfuso per assicurare la resistenza alla corrosione, la robustezza e un rigido accoppiamento col motore.
La valvola di non ritorno integrata nella testata scarica il peso della colonna d’acqua sulla testata stessa, salvaguardando giranti e diffusori.
Diametro d’ingombro massimo della pompa (incluso il copricavo): 40÷50 mm
Lunghezza (L): 260÷300 mm
DNM: ½ “
Temperatura dell’acqua: da 0°C a +35°C
Massima quantità di sabbia tollerata nell’acqua: 150 g/m3
Figura 12. Schema costruttivo della pompa sommersa
Nella figura sottostante è riportato lo schema d’installazione-tipo di elettropompa in pozzo (il quadro di comando sarà affiancato da pannello fotovoltaico), precisando che tutta la raccorderia elettrica ed idraulica dovrà essere installata in pozzetto carrabile, in adiacenza all’attuale pozzetto della testa pozzo.
Figura 13. Schema di istallazione tipo
La pompa dovrà essere estraibile, e quindi con connessioni elettriche ed idrauliche che ne permettano la rapida disinstallazione e reinstallazione da parte di addetto alla manutenzione/ conduzione, senza dover fare ricorso a operai specializzati (elettricisti o idraulici).
Nella figura sottostante è riportato lo schema di alimentazione a batteria e ricarica con pannelli solari fotovoltaici.
La logica di azionamento della pompa, attivata da sensore di livello di massimo (ON) e arrestata da sensore di livello di minimo (OFF), prevede che il suo funzionamento sia inibito “a monte” dall’allarme di livello della cisternetta, che interrompe l’alimentazione della pompa sommersa.
Sonde di livello: max-ON e min-OFF, inibite se attivo allarme livello
cisternetta
In caso di disservizi del pannello o di mancata ricarica della batteria, si ricorda che risultano a disposizione 2 gruppi elettrogeni portatili, dotati di inverter, che possono essere utilizzati per alimentare le pompe.
A tal scopo, durante l’installazione del sistema il personale addetto alla gestione e manutenzione/conduzione deve essere istruito dall’installatore sulle modalità di alimentazione della pompa, ed i controlli periodici da effettuare per il mantenimento del sistema in piena efficienza.
Ogni pozzo è dotato di singola cisternetta (tipo IBC – vedere immagine sottostante) da 1.000 lt per la raccolta delle acque emunte, dotata di vasca di contenimento secondaria per eventuali perdite dai raccordi o danneggiamenti/ rotture, in modo da evitare potenziale dispersione delle acque sul suolo (sistema necessario per pozzi-barriera, ma previsto comunque per tutti i pozzi, anche quelli interni al sito).
La vasca di raccolta secondaria è sagomata in modo da permetterne la movimentazione con carrello elevatore o transpallet, con appositi alloggiamenti per le forche.
Per evitare il riempimento con acque meteoriche, è stata prevista una vasca con piano di appoggio della griglia totalmente occupato da cisternetta, ma in caso è possibile ricoprire il tutto con telo in LDPE, avendo cura di lasciare visibile il lettore di livello.
Figura 15. Cisternette di tipo IBC da 1.000 lt con sistema di contenimento
Ogni cisternetta è infatti attrezzata con un sistema per la gestione in remoto del livello del liquido nei serbatoi, completo di trasmettitore con modem GSM.
Il sistema rileva la pressione statica generata dall'altezza del liquido per mezzo di un tubo introdotto all'interno del serbatoio stesso, con il terminale connesso ad un'unità di controllo per la visualizzazione del livello e la gestione del sistema, con allarmi di minimo e massimo, indicazione di altezza, volume e percentuale di riempimento.
Il monitoraggio a distanza è garantito da un trasmettitore con modem GSM, configurato tramite un telefono, mediante l'invio di messaggi codificati, per richiedere in qualsiasi momento il livello del serbatoio.
Con detto sistema sarà possibile configurare almeno due soglie di allarme ed inviare il messaggio di avviso ad uno o più numeri abilitati o ad un indirizzo di posta elettronica, oppure inviare ad intervalli di tempo selezionati un messaggio con il livello del serbatoio.
Il sistema deve essere adattato per l’alimentazione a batteria 9-36 Vcc, grado di protezione IP55, espansioni fino a 5 serbatoi (sistemi pozzi barriera principale e secondario con unico trasmettitore).
Figura 16. Sistema si trasmissione GSM
Il sistema di trasmissione dati è gestito tramite apposito software di gestione dati livelli pozzi e tracciabilità emungimenti, con kit di collegamento per installazione su PC.
Il software permette di visualizzare i dati trasmessi dalle sonde di livello delle cisternette, è in grado di interagire con le sonde per configurare gli allarmi, inserire le tabelle di ragguaglio, elaborare dati e fornire reportistiche.
Una volta rilevato il raggiungimento del livello medio di riempimento di una cisternetta, stabilito dal gestore (es: 50% livello massimo – 500 lt), verrà effettuato il trasferimento delle acque emunte, mediate rete di collettamento stabile, dal contenitore a testa pozzo (cisternetta) all’impianto di trattamento acque di falda (ITAF), ovvero al serbatoio di
pre-accumulo iniziale.
Il trasferimento delle acque avverrà attraverso l’istallazione di una pompa sommersa all’interno di ciascuna cisternetta che, per il tramite di una valvola di non ritorno, pomperà le acque verso la cisterna di pre-accumulo.
Le pompe sommerse saranno dimensionate in funzione del dislivello esistente tra ciascuna cisternetta istallata accanto alla testa pozzo e la cisterna finale di pre-accumulo.
Figura 17. IBC equipaggiato di elettropompa per l’aspirazione del contenuto
Figura 18. Layout schematico
Figura 19. Schema generale della barriera idraulica istallata al confine lato Nova Siri
Figura 20. Schema generale della barriera idraulica istallata al confine lato Sinni
Figura 21. Schema delle fasi di emungimento del pozzo con pompa sommersa alimentata con pannello fotovoltaico e dettaglio del trasmettitore GSM
Figura 22. Rete di collettamento stabile dei due moduli di pozzi barriera (barriera lato Sinni e barriera lato Nova Siri)
Figura 23. Dettaglio di una delle due cisterne di pre-accumulo istallate in testa all’impianto di trattamento.
Figura 24. Valvole di mandata delle acque sotterranee provenienti dai due moduli di pozzi barriera da trattare separatamente
Figura 25. Impianto ITAF dimensionato per trattare le acque sotterranee provenienti dai due moduli di pozzi barriera
Figura 26. Cisterna di accumulo delle acque trattate in attesa della verifica di conformità per le successive fasi di scarico
Figura 27. Pozzetto di ispezione delle acque di scarico
Figura 28. configurazione generale dell'impianto di trattamento delle acque di falda in cui è evidente la netta separazione degli scarichi civili provenienti dall’impianto di depurazione Oxygest istallato e dall’impianto ITAF.
6 INDIVIDUAZIONE DELLE TECNICHE DI TRATTAMENTO DELLE ACQUE EMUNTE
Per individuare le migliori tecniche di trattamento delle acque di falda emunte, ai fini della rimozione del cromo VI e della trielina, si è fatto riferimento alle BAT (Best Available Techniques) della disciplina di prevenzione e riduzione integrate dell’inquinamento (disciplina IPPC/ direttiva IED UE), recepita in Italia da titolo III-bis parte seconda dlgs 152/06.
In particolare, l’allegato 5 del DM Ambiente del 29 gennaio 2007 per il trattamento dei rifiuti liquidi prevede, per la rimozione del cromo VI, una serie di raccomandazioni, riportate nei riquadri seguenti, che sono state adottate nella presente progettazione.
Per individuare la migliore tecnica di rimozione del cromo esavalente, sono state prese in esame quelle riportate nella tabella E.8, ed è stata valutata la fattibilità dell’intervento mediante precipitazione o scambio ionico.
Dalla valutazione congiunta dei dati delle acque sotterranee, delle acque emunte nella prima campagna e dalle informazioni rese disponibili dai fornitori e produttori di impianti di precipitazione e di resine, viste anche le modeste portate di lavoro e la necessità di realizzare un sistema di trattamento automatico, con un depuratore biologico a valle, è stata scelta la tecnica di rimozione del cromo (VI) tramite trattamento chimico fisico di riduzione, precipitazione e filtrazione finale su carboni attivi.
Le resine a scambio ionico, individuate in prima analisi come soluzione più adatta allo scenario di progetto, presentano in realtà difficoltà operative e di dimensionamento su piccole portate, con il rischio di un rapido esaurimento e la produzione di rifiuti per un trattamento “troppo spinto” e le rimozione indistinta anche di sali (significative interferenze del contenuto naturale di solfati presenti) e altri inquinanti, gestibili invece nei trattamenti di valle del depuratore esistente.
È importante segnalare che il ricorso al trattamento chimico-fisico di primo stadio in sezione dedicata (nel caso in esame, l’impianto ITAF) ed il successivo “affinamento” delle acque reflue mediante trattamento biologico, prima dello scarico finale, è contemplato
anche in una possibile configurazione del trattamento dei rifiuti liquidi, come riportato nella figura soprastante, sempre derivante dalle BAT per i rifiuti liquidi.
Per la rimozione della trielina e composti simili è invece stata individuata la tecnica dell’adsorbimento su carbone attivo, che permette anche un abbattimento di eventuali altri composti organici.
Nel merito il trattamento ITAF, stante che le concentrazioni di sostanze contaminanti per le acque sotterranee finora rilevate nel sito, in stretto riferimento all’evento correlato alla messa in sicurezza operativa in oggetto, risultano molto basse (pochi µg/l) rispetto alle concentrazioni di inquinanti tipiche della acque reflue (mg/l), risulterà un sistema estremamente cautelativo rispetto agli obiettivi finali.
Pertanto l’impianto di trattamento delle acque di falda, per il loro recapito fianle, risulta un impianto di basse portate e concentrazioni iniziali per il settore di depurazione delle acque reflue industriali.
Questo comporta vantaggi per i risultati finali connessi allo scarico in corpo idrico superficiale, in quanto i rischi di potenziale trasferimento di inquinanti significativi alle acque superficiali risultano del tutto assenti e quindi certamente accettabili.
Tuttavia è importante, in tale contesto, l’efficacia del trattamento, anche con il sovradimensionamento dell’impianto, la cui efficienza sarà monitorata in corso d’opera.
Per quanto riguarda l’ubicazione dell’impianto, è stata individuata, dopo attento sopralluogo delle aree di intervento, l’area adiacente all’attuale impianto di depurazione delle acque reflue del centro, indicata nella planimetria sottostante.
Tale ubicazione risulta ottimale per la brevità del tracciato delle tubazioni di scarico dall’ITAF al recettore finale.
Figura 29. Planimetria con individuazione dell'area di ubicazione dell'impianto ITAF
Area di ubicazione
dell’ITAF
7 DIMENSIONAMENTO E DESCRIZIONE DELL’IMPIANTO DI TRATTAMENTO
Come precedentemente descritto, le acque sotterranee prelevate dai vari pozzi di emungimento poi stoccate nelle cisternette di loro accumulo, vengono recapitate, a mezzo rete di collettamento stabile, all’interno di ciascun comparto di pre-accumulo (cisterna da 5.000 lt.) posto in testa all’impianto di trattamento delle acque di falda (ITAF).
Il processo di trattamento sviluppato all’impianto di trattamento ITAF è del tipo chimico-fisico, per la rimozione degli inquinanti costituiti da cromo esavalente (Cr VI) e trielina (tricloroetilene).