Valutazione della compattazione del sedimento e dell’efficienza d

5.4.3.1 Valutazione dell’efficienza di rimozione dell’acqua

Al temine degli esperimenti condotti il sistema dimostratore è stato aperto per fare delle considerazioni visive di campo nonché per effettuare i campionamento di controllo delle matrici analizzate.

Nel dettaglio si è potuto constatare che lo strato superficiale del sedimento trattato risulta essere piuttosto asciutto e compatto, mentre al di sotto della superficie (circa 65 cm), la matrice rimane asciutto e

compatto nella zona entro il raggio di azione delle antenne (minore di 2m), mentre nelle zone in prossimità delle pareti della vasca fanghi il sedimento è leggermente umido, pur mantenendo caratteristiche di compattezza adeguate.

Tramite una trivella manuale è stata perforata la superficie e sono stati prelevati 10 campioni

rappresentatavi del sedimento trattato a diverse profondità. Il sedimento è stato campionato in diversi punti, indicati in Figura 5.27

Risultati e discussione

Figura 5.27 Punti di campionamento del sedimento

In Tabella 5.10 è riportata la profondità di campionamento dei 10 campioni di sedimento, ed il contenuto di acqua di ciascun campione. Il contenuto di acqua va confrontato con il contenuto medio prima della prova, pari al 17.7 % in peso. Il valore più basso di rimozione di acqua si registra per il campione FE4, campionato nel punto più distante dalle antenne. I valori di rimozione dei campioni prelevati in profondità mostrano l’andamento atteso: la rimozione di acqua è tanto più elevata quanto più ci si avvicina alle antenne. I dati per i campioni superficiali mostrano andamenti meno significativi, a causa di fenomeni quali la parziale infiltrazione di acque meteoriche dal coperchio della vasca ed i movimenti orizzontali della parte superficiale del sedimento a seguito della turbolenza dovuta alla corrente di acqua aspirata.

Campione Profondità campionamento Contenuto di acqua Rimozione di acqua

FE1 0 2.40 % 86% FE2 45 cm 1.13 % 94% FE3 0 3.31 % 81% FE4 65 cm 5.77 % 67% FE5 0 3.08 % 83% FE6 65 cm 4.99 % 72% FE7 0 2.70 % 85% FE8 65 cm 1.69 % 90% FE9 0 2.55 % 86% FE10 50 cm 0.89 % 95%

Tabella 5.15 Campioni di sedimento prelevati al termine del test.

Avendo effettuato un sufficiente numero di campionamenti ed avendo effettuato i prelievi in punti rappresentativi del contenitore è possibile fornire un’efficienza di rimozione dell’acqua media e pari al 83,9 %.

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5.4.3.2 Valutazione dell’efficienza di rimozione degli idrocarburi

La concentrazione di carbonio organico totale è stata monitorata con un rilevatore FID sulla portata di aria estratta. In Figura 5.28 si osserva che si registrano concentrazioni tra 200 e 400 mg/Nm3 non appena le temperature raggiungono i 100°C in alcune zone del sedimento, a dimostrare che l’evaporazione dell’acqua comporta effettivamente un immediato effetto di rimozione degli idrocarburi.

Successivamente, i valori tendono a diminuire, ed a portarsi a valori intorno a 50 mg/Nm3.

Dal 06/09 al 16/09, a causa di un guasto del rilevatore, non è stato possibile acquisire i dati, mentre dal 16/09 al termine del test i valori misurati risultano costantemente inferiori a 15 mg/Nm3. Ipotizzando che la concentrazione, durante questo periodo in cui non si hanno dati, sia diminuita linearmente tra 50 e 15 mg/Nm3, e ricordando che la portata di aria estratta dal ventilatore è pari a 1000 m3/h, si può calcolare la quantità di carbonio organico estratto durante il test, che risulta pari a 25 kg come TOC, equivalente a circa 30 kg se espressi come dodecano.

Figura 5.28 Andamento della concentrazione di carbonio organico totale nell’aria estratta nelle prime

84 ore di irradiamento.

I risultati ottenuti mostrano che malgrado l’ottima efficienza di compattazione del sedimento, i

contaminanti non sono stati completamente rimossi. Il grafico che riporta il TOC in funzione del tempo mostra che solo dopo le prime ore di trattamento si raggiungono concentrazioni pari a circa 400 g/Nm3, ma negli istanti successivi tali valori non vengono più toccati. Ciò si può spiegare col fatto che gli inquinanti, non essendo idrocarburi molto pesanti, a causa della scarsa capacità adsorbente della matrice sabbiosa, dell’aumento della temperatura e della conseguente considerevole diminuzione di viscosità e

Risultati e discussione

aumento della diffusività, acquistano una mobilità sufficiente per coalescere, permeare all’interno del sedimento ed accumularsi sia in punti freddi, sia in punti dove il sedimento è già disidratato ed il flusso di vapore è irrisorio, sia in punti dove la radiazione elettromagnetica non è sufficiente per far avvenire la vaporizzazione dell’acqua ed il successivo allontanamento degli inquinanti. Inoltre, considerando il ristretto raggio di azione del sistema imputabile ai valori delle frequenze di trasmissione adottati, nelle zone più lontane dall’antenna e vicine agli spigoli del contenitore il campo elettromagnetico non è sufficiente a garantire un flusso di vapore adeguato per consentire lo strippaggio degli inquinanti. Pertanto i volumi di sedimento più a ridosso delle pareti risulteranno ancora contaminati con una concentrazione di inquinanti prossima al valore iniziale. Analisi preliminari effettuate sul residuo solido (estrazione con solvente e successiva analisi gascromatografica) confermano che la concentrazione di inquinante relativa al sedimento superficiale e posizionato nella zona centrale del contenitore (tra le tre antenne) è praticamente nulla; al contrario, la porzione del sedimento più lontana dalle antenne conferma la presenza di un’alta concentrazione di idrocarburi. Poiché si tratta di risultati preliminari e poiché le analisi sono attualmente in corso, i risultati definitivi sulle concentrazioni non possono ancora essere forniti.

Per ovviale a tale inconveniente ed incrementare quindi le efficienze di rimozione ed ottenere risultati accettabili, anche in vista della realizzazione di un applicatore a radiofrequenze in grado di trattare volumetrie di migliaia di metri cubi, potrebbe essere prevista l’installazione di pozzi di estrazione e di iniezione nell’area contaminata; attraverso i pozzi di iniezione viene applicata una corrente d’aria compressa che dirige i contaminanti verso i pozzi di estrazione sotto forma di vapore. Inoltre sarebbe possibile operare con un vuoto più spinto, non solamente atto ad evitare le dispersioni di COV

nell’ambiente circostante, ma mirato ad ottenere efficienze di decontaminazione del sedimento molto più spinte