Abstract
Sommario
L’attività sperimentale svolta fa parte del progetto LIFE+ SEKRET (Sediment ElectroKinetic
REmediation Technology for heavy metal pollution) finanziato dalla Commissione Europea e
riguarda lo studio di un processo innovativo di rimozione dei metalli pesanti dai sedimenti dragati dai fondali del porto di Livorno che sfrutta l’elettrocinesi.
In questa tesi è stata valutata l’applicabilità del’osmosi inversa al trattamento dell’elettrolita è stato progettato e realizzato un impianto per il trattamento con una membrana a osmosi inversa e lo smaltimento del concentrato derivante dal trattamento. L’elettrolita è costituito da un liquido particolarmente ricco di sali che viene fatto circolare in pozzetti porosi all’interno dei quali sono installati gli elettrodi.
Lo studio è presentato in questa tesi partendo dalla contestualizzazione del problema dei dragaggi nel porto di Livorno, dalla descrizione del progetto SEKRET e presentando in maniera dettagliata l'attività sperimentale svolta: le misure sperimentali della resistività nel sedimento del bacino di trattamento del progetto SEKRET; le simulazioni con il software ROSA 9.1 necessarie per valutare la possibilità di recupero dell’acqua dall’elettrolita con conseguente concentrazione dell’elettrolita e riduzione dei volumi da smaltire; infine la sperimentazione eseguita in laboratorio su impianto pilota dove l’elettrolita è stato trattato con osmosi inversa.
Visti gli ottimi risultati sperimentali sono stati installati nell’impianto SEKRET un dissalatore commerciale ad osmosi inversa, un serbatoio per l’acqua riciclata e una serie di vasche di evaporazione per disidratare definitivamente l’elettrolita trasformandolo da rifiuto liquido a rifiuto solido composto dai sali costituiti dai macroelementi e dai metalli pesanti estratti dal sedimento, nonché decisamente ridotto in volume.
Abstract
The experimental activity carried out for this thesis is part of the EC financed LIFE+SEKRET (Sediment ElectroKinetic REmediation Technology for heavy metal pollution) project and aims at studying an innovative ground treatment to remove heavy metals from dredged marine sediments in the Port of Livorno. Such treatment is based upon the action of the electric field generated applying direct current between the electrodes, which have been introduced in the sediment to be treated. In particular, the study focuses on the evaluation and design of both the electrolytic treatment with reverse osmosis membrane and the removal of the concentrate originated by the treatment itself. The electrolyte is a liquid rich of salt ions, circulating in porous wells where the electrodes have been installed.
The study is presented in this thesis starting from the contextualization of the problems linked to the dredging in the Port of Livorno, the description of the SEKRET project and detailed specification of the experimental activity carried out: the resistivity measures of the sediment in the treatment basin of SEKRET project; the software simulations (ROSA 9.1) necessary to evaluate the possibility to retrieve the water from the electrolyte which allows to concentrate the electrolyte and reduce the volumes to be treated; and finally the laboratory activities carried out on a pilot plant where the electrolyte has been treated by reverse osmosis.
In light of the excellent experimental results, a desalination plant by reverse osmosis, a recycled water reservoir and a series of evaporation tanks have been installed in the SEKRET plant. Such installation aims at definitely dehydrating the electrolyte, so that it is modified into a solid waste, made of salts and heavy metals extract from the sediment and considerably reduced in volume.
