SOIL WASHING
Descrizione del processo
Con il termine soil washing si intendono due tipologie di processi sostanzialmente diversi:
- basato sull’utilizzo di agenti chimici dosati nell’acqua di lavaggio che consente di agire in modo specifico sulle varie specie inquinanti che tuttavia potrebbe risultare poco pratico in caso di specie di inquinanti diverse compresenti all’interno del terreno perché renderebbero necessari più lavaggi sequenziali con grande dispendio di tempo, energia e costi maggiori.
- basato principalmente su meccanismi fisici il cui scopo è quello di concentrare le sostanze inquinanti in una frazione del terreno ridotta in termini di peso e volume.
Si tratta di un trattamento più generale che prescinde dallo specifico inquinamento presente ed è quindi più adatto ad un impianto fisso che opera con terreni provenienti da diverse bonifiche e con diversi contaminanti.
Il terreno è una matrice complessa costituita da liquidi, gas e solidi dotati di una certa granulometria che hanno un’importanza essenziale per quel che riguarda il processo di Soil Washing.
Nella maggior parte dei casi le sostanze inquinanti sono legate alla superficie del materiale e non alla massa.
Supponiamo di dover trattare un lotto di terreno avente una certa distribuzione granulometrica.
Lo scopo del lavaggio è quello di separare gli elementi più piccoli (ad esempio quelli inferiori a 200 micron) dalla restante componente.
Questo permette di eliminare circa il 96% della superficie complessiva, mentre in termini di volume (o di peso) viene eliminato solo l’8%.
La tabella seguente illustra la relazione in maniera analitica.
La componente mineraria principale – costituita da sabbia e rocce – è la componente più grossolana ed è anche quella prevalente in volume (o in peso). Questa mostra scarsa capacità di assorbimento rispetto alle argille ed alla terra, le quali sono invece le componenti più fini e quelle prevalenti in superficie specifica. Per comprendere meglio il significato di “superficie specifica” prendiamo ad esempio una argilla particolare “la montmorillonite”: un semplice grammo corrisponde a più di 500 metri quadrati! Questa elevata superficie specifica non è tipica solo delle argille, ma anche delle sostanze umiche della terra.
Il processo del soil washing è quindi concettualmente molto semplice: recuperare la componente mineraria e scartare argille e sostanze umiche. In altre parole, recuperare la maggior parte del volume (o peso) eliminando la quasi totalità della superficie specifica.
Quanto descritto viene attuato essenzialmente tramite processi fisici, limitando al minimo l’uso di additivi chimici.
Si utilizzano principalmente macchine che, tramite agitazione intensiva, consentano la disgregazione degli agglomerati di limo e argilla e la separazione delle particelle fini che aderiscono alle frazioni di sabbia e ghiaia presenti nel terreno.
Questo processo si realizza tramite sfangatrice, vibrovagli con lavaggio, pompe e celle di attrizione.
Per ottenere poi la separazione delle differenti frazioni granulometriche disperse nell’acqua di processo si utilizzano: Idroseparatori e idrocicloni per una separazione spinta delle frazioni più fini, tavole densimetriche e vagli per ottenere la separazione delle varie frazioni di sabbia e ghiaia.
Le acque di processo che trasportano il materiale fine vengono trattate per separare limi e argilla. Per far ciò si adottano tecniche di chiarificazione, sedimentazione e filtropressatura in modo da poter riutilizzare le acque nel processo di lavaggio e ottenere fanghi palabili conferibili in discarica.
Le acque di processo, che dovrebbero essere teoricamente sature di inquinanti, hanno dimostrato (tramite analisi periodiche) di non esserlo e questo perché, dal momento che i fanghi smaltiti hanno un elevato tenore di umidità, si ha una continua perduta di acqua che viene reintegrata o tramite le acque meteoriche raccolte in vasche di accumulo o tramite prelievo dal lago freatico.
Inoltre, l’acqua di processo viene forzata a passare ad alta pressione attraverso un letto molto compatto fatto di argilla e sostanze umiche. Eventuali inquinanti sono intrappolati in questa sorta di filtro naturale
I limiti del Soil Washing possono essere:
- la matrice del terreno; infatti, terreni con molta argilla e molta sostanza umica presentano una elevata percentuale di scarto e poco materiale recuperabile rendendo il processo poco economico.
- la presenza nel terreno anche di materiali grossolani inquinati che non possono essere separati
Descrizione dell'impianto
L’impianto di Soil Washing viene alimentato con rifiuti con matrice terrosa di cui si vuole recuperare la componente mineraria e scartare argille e sostanze umiche in cui si concentrano gli inquinanti.
Le operazioni effettuate all’interno dell’impianto sono:
- messa in riserva, sotto tettoia, di rifiuti speciali con matrice terrosa;
- attività di recupero di rifiuti speciali tramite l’impianto di trattamento ad umido come precedentemente descritto
- deposito dei materiali prodotti (End Of Waste);
- stoccaggio dei rifiuti derivanti dalle operazioni di trattamento (metalli ferrosi e fanghi filtropressati) che saranno quindi smaltiti o recuperati in impianti autorizzati.
La parte dedicata alla movimentazione e stoccaggio dei terreni insiste su un’area di circa 4600 mq di cui 1200 mq di stoccaggio sotto tettoia a questa si è aggiunta la tettoia per i rifiuti in quarantena da 430 mq.
L’ area è completamente impermeabilizzata con un telo di HDPE sopra cui è stato posato uno strato in geotessuto ed un massetto di calcestruzzo.
Il processo di Soil Washing è a ciclo chiuso:
- I terreni vengono sottoposti a lavaggio per la separazione fisica della loro componente argillosa e limosa in cui si concentrano gli inquinanti.
- Le acque usate nel processo di lavaggio vengono successivamente chiarificate mediante l’aggiunta di polielettroliti che permettono la separazione dal materiale fine che sedimenta.
- Dal chiarificatore i sedimenti passano al filtro pressa da cui si ottengono fanghi disidratati con granulometria 0-100 micron che vengono inviati ad impianti autorizzati per il recupero o lo smaltimento.
- Le acque chiarificate vengono reimmesse nel processo e riutilizzate; tuttavia, a causa della parziale perdita di acqua attraverso l’umidità residua nei fanghi e nei materiali prodotti, è necessario un suo reintegro. Ciò avviene utilizzando in prima istanza le acque meteoriche raccolte nelle vasche di accumulo presenti in questa zona o, nel caso le vasche fossero vuote, emungendo dal lago freatico
Tipologie di EoW prodotte, Certificazioni e campo di riutilizzo
La linea di trattamento di Soil Washing prevede l’ottenimento di EOW costituite da sabbie fini e sabbie miste di varie granulometrie (pezzatura compresa fra 100 micron e 25 mm) e ghiaietti, da utilizzarsi per differenti usi, nello specifico si hanno:
- Sabbie e ghiaietti, marcati CE, conformi alla norma UNI EN 12620 avviati alla produzione di calcestruzzi, compresi i calcestruzzi destinati alle pavimentazioni stradali e alla produzione di prefabbricati
- Sabbie marcate CE, conformi alla UNI EN 13043 per produzione di conglomerati bituminosi (aggregati per miscele bituminose e trattamenti superficiali per strade, aeroporti e altre aree soggette a traffico)
- Sabbie e ghiaietti da avviare alla produzione di clinker o cemento, rispondenti agli specifici standard di processo dei cementifici
Per ciascun lotto prodotto viene valutata la compatibilità ambientale attraverso una serie di analisi quali il Test di cessione conforme ai limiti del DM 5/02/1998 modificato dal All. 3 del DM 186/06 e la rispondenza alle Specifiche tecniche dell’impianto di destino.
Per ciascun lotto di EoW prodotto sono disponibili Scheda CE, DOP ed Analisi dell’Eluato
