Riassunto "Geotecnica ambientale & Discariche e Bonifica dei siti contaminati"

GEOTECNICA AMBIENTALE

Discarica

Discarica controllata: impianto per lo smaltimento dei rifiuti residuali da processi di trattamento

Tre tipi di discarica:

1. Per rifiuti inerti: rifiuti che non subiscono alcuna trasformazione fisica, chimica, biologica
2. Per rifiuti non pericolosi: rifiuti non speciali che non rientrano tra i pericolosi
3. Per rifiuti pericolosi: non devono nuocere per l'uomo o inquinanti per l'ambiente

Non sono ammessi in discarica i rifiuti:

• contenenti sostanze esplosive, combustibili, corrosive, infiammabili
• sanitari e rifiuti infettivi
• contenenti grandi quantità di diossine, CFC, furani

Il decreto Ronchi impone il conferimento in discarica dopo trattamento:

• termico, meccanico e meccanico-biologico

Il trattamento non si effettua per rifiuti inerti e rifiuti che non migliorerebbero le proprie caratteristiche

Componenti principali di una discarica:

• sistema di impermeabilizzazione di fondo
• sistema di raccolta e rimozione del percolato
• sistema di captazione ed estrazione del biogas
• sistema di copertura
• opere di drenaggio dell'acqua piovana
• sistema di monitoraggio

Scelta del sito

Bisogna preferire un sito ricco di argilla per l'impermeabilizzazione, con falda profonda, non a rischio sismico e idrogeologico, non aree protette e vicinno centri abitati.

In base al sito di installazione la discarica può essere in avvallamento (a più vasche) elevato o in pendio. Lo scavo della discarica deve contenere il maggior quantiti possibile di rifiuti occupando la minore superficie possibile.

Barriera di base

Serve a minimizzare l'infiltrazione di percolato nel terreno. Per ridurre la portata Q = A × V bisogna ridurre la velocità di infiltrazione v: K × i.

Per ridurre la conducibilità idraulica K si usa uno strato impermeabile, per ridurre il gradiente idraulico i bisogna ridurre l'altezza di accumulo del percolato e quindi opportunità dr drenaggio e raccolta. -> Barriera di base = impermeabile + drenaggio.

Barriera geologica: strato impermeabile presente in sito. Per migliorar le prestazioni può essere impianta una geomembrana per coprire eventuali fosse superficiali.

Barriera artificiale

• Rifiuti inerti L ≤ 150 mm/s
• Rifiuti non pericolosi L ≤ 10e-5 /g, d.max comp ≤ 2 mm
• Rifiuti pericolosi L ≤ 10e-9 mm/s, d.max ≤ 2 mm

Barriere artificiali: sistema composti di materiali naturali e artificiali (geomembrane, geotessili)

Scelta materiali per le barriere e prove sui materiali:

• Verificare se le cave vicine al sito hanno i materiali idonei (granulometria, limiti di Atterberg, criterio di Daniel & Benson): % fine ≥ 25% (passante al vuoto 200, 0,074 mm), % ghiaia ≤ 40%, 10% ≤ IP ≤ 30-50%; Diametro max ≈ 25 mm
• Analisi in laboratorio e prove di costipamento (PROCTOR). Per ogni valore

Energia di compattazione si ottiene una coppia di valori (contenuto di acqua W, peso specifico secco ds) per cui si ha:

K ≤ Kmax. Nell'aumento dell'energia diminuisce K. La permeabilità minore si ha per un valore un più grande di Woptimum.

Per le coperture si usa energia di compattazione minore perché sotto ci sono i rifiuti (deformabili). Se il materiale non è idoneo si può:

• additivare con bentonite per l'impermeabilizzazione. È molto reattiva quindi a seconda del tipo di percolato si usa quella di sodio o calcio;
• additivare con cemento per aumentare la resistenza al taglio. Aumentando del calces. quindi la cementa di compattamento passa da duttile a fragile. La quantità di cemento dipende dal tipo di argilla.

Prove in corso d'opera: bisogna fare attenzione alla dimensione delle zolle (≤ 50 mm), all'umore degli stati, all'energia e la modalità di compattazione. Quando si fa la prova in opera lo stato d'ac. deve essere coperto per evitare imbibimento ed essiccamento che provocano la fessurazione.

Controlli finali: Prove in laboratorio:

• possono essere a carico costante, a carico variabile, a flusso costante

Normativa

D.Lgs. 152/2006: norme in materia ambientale. Nella parte quarta tratta la gestione dei rifiuti e la bonifica dei siti contaminati.

Art 182: i rifiuti vanno conferiti devono essere smaltiti nella stessa regione di produzione.Prima di essere conferiti in discarica devono subire trattamenti per ridurre massa e/o volume.

D.Lgs. 36/2003: norme sulle discariche

Art 2: Definizioni

• Discarica: area adibita allo smaltimento dei rifiuti mediante deposito sul suolo e nel suolo.
• Trattamento: processo fisico, tecnico, chimico, biologico che modifica le caratteristiche dei rifiuti.
• Percolato: liquido prodotto dall'infiltrazione d'acqua tra i rifiuti e dalla loro decomposizione.
• Eluato: liquido ottenuto per lisciviazione in laboratorio per simulare il percolato.
• Detentore: produttore di rifiuti e/o soggetto che li possiede.
• Rifiuti liquidi: quelli in forma liquida non convogliata in rete fognaria.

Art 4: Classificazione in discariche per rifiuti inerti, non pericolosi e pericolosi.

Art 5: Rifiuti non ammessi in discarica.

Art 8-12: iter autorizzativo.

Allegato I: Criteri costruttivi e gestionali

• Le discariche non devono essere poste in zone a rischio idrogeologico, di erosione, di crollo, di instabilità, in aree naturali protette, vicino centri abitati.
• Nelle discariche per rifiuti inerti non viene inserito nella copertura lo strato poroso per la captazione del biogas.

Compattazione

Compattazione: addensamento di un terreno non saturo tramite la riduzione dei vuoti (riempiti da aria) per mezzo di una sollecitazione esterna con aggiunta di acqua. Può essere anche causata dalla vibrazione. Stabilizzazione: incremento della resistenza al taglio tramite reazioni chimico-fisiche (additivi, jet-grouting, iniezioni).

Consolidazione: riduzione di volume di un terreno saturo per espulsione dell'acqua interstiziale in seguito a carichi statici applicati per lungo tempo.

Obiettivi compattazione:

• ridurre la permeabilità
• incrementare la resistenza al taglio
• ridurre la compressibilità
• ridurre rigonfiamento e ritiro

La posa in opera, il mezzo di compattazione, il tipo e il numero di prove fanno variare i risultati ottenuti sul terreno.

Cedimenti: i rifiuti subiscono: cedimenti immediato (subito dopo la deposizione),

cedimento primario (per il peso dei rifiuti sovrastanti, 1-3 mesi), cedimento secondario

(per creep e biodegradazione, 10-30 anni).

Il modello di Edgardo Bastos sulla meccanica dei terreni considera

contemporaneamente cedimenti primario e secondario, il modello reologico schematizza il ced. primario

con una molla e quello secondario con una molla + ammortizzatore, il modello

definitivo considera la componente meccanica e quella biologica del cedimento.

Misure di superficie: la base superiore della discarica viene divisa in una

maglia 10 x 10 m e si misurano i cedimenti e primari. Si possono usare metodi con punti

fissi (misure topografiche, inclinometri orizzontali? Estensimetri e EMI, fotogrammetria),

sistemi in profondità: piastra appoggio (il più usato, ha sonde collegate ad alimentatore d’RSV),

floating ball (non è efficace per grandi distanze), estensimetri magnetico (può essere

influenzato da metalli presenti nei rifiuti).

Prettrattamenti

Ex situ: effettuati prima del conferimento in discarica. Riduzione massa, volume, cedimenti, e migliorano

le caratteristiche meccaniche. 1) Meccanico (triturazione e vagliatura), 2) Biologico

(aerobico e anaerobico), 3) Meccanico-Biologico, 4) Termico (incenerimento).

In situ: effettuati in discarica. Accelerano i processi di degradazione biologica.

1) Aerazione, 2) Ricerca aerolata (bioventeds).

Bonifica siti inquinati

Normativa (D. lgs. 152/2006, Parte quarta, Titolo quinto)

CSC = concentrazione Soglia di Contaminazione: valore di contaminazione al di sopra del

quale deve essere fatta l’analisi di rischio per definire il sito contaminato o meno.

CSR = Concentrazione Soglia di Rischio: si determina caso per caso con l’analisi di rischio e

indica il valore al di sopra del quale il sito è contaminato e deve essere bonificato.

Messa in sicurezza: interventi utili a risolvere le fonti inquinanti (evitare propagazione).

Bonifica: interventi utili ad eliminare o ridurre le sostanze inquinanti.

Caratterizzazione sito contaminato: serve a ricostruire il fenomeno di contaminazione.

1) Indagine storica del sito = mappatura dell’area, cartografia storica, attività svolte nell’area;

2) Modello Concettuale Preliminare: individuare potenziali fonti di contaminanti, potenziali matrici

ambientali interessate, potenziali percorsi di migrazione inquinanti.

3) Piano di indagini: ubicazioni e tipo di indagini, piano di campionamento, piano di

analisi chimico-fisiche;

4) Rappresentazione stato di contaminazione: carte geologiche e idrogeologiche, ubicazione delle indagini

e dei campionamenti, rappresentazioni contaminanti.

5) Modello Concettuale Definitivo: stato delle fonti contaminanti (attivi, non attivi), potenziali migrazioni;

6) Livelli di concentrazione: se ci sono valori superiori a CSC e si deve definire con l’analisi del rischio.

Analisi di rischio: R = T × E

T = tossicità inquinante, E = fattore di esposizione

Determinazione rischio: R contrasto CSC, se R assorbimento effetti (contrastano); se R > CSC, EMH (esposizione, mobilitazione, habitat)

probabilità del danno, fattore di rischio.

Considera nel calcolo: contaminanti presenti, sorgenti, vie, modelli di...