Chimica applicata al suolo - Maria-Beatrice Coltelli Suolo: composizione e caratteristiche Rifiuti ed inquinamento del suolo Bonifica dei siti ...
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Chimica applicata al suolo
Maria- Beatrice Coltelli
Suolo: composizione e caratteristiche
Rifiuti ed inquinamento del suolo
Bonifica dei siti contaminati
LA CROSTA TERRESTRE
Il nucleo (che inizierebbe a circa 2900 km di
profondità) è formato da ferro e nichel, con la parte
più interna allo stato solido nonostante le
temperature elevatissime a causa della spaventosa
pressione (oltre 1.500.000 atmosfere), mentre quella
più esterna si mantiene allo stato liquido.
Il mantello invece si compone di ossidi e solfuri
metallici nella parte più interna e da silicati di
magnesio in quella più esterna.
Infine c’è la crosta, che è la parte a cui noi ci
Componenti principali della Litosfera interessiamo. Essa infatti, definita più propriamente
Litosfera, è uno strato avente una profondità che in
Ossigeno 45.5 % media non supera i 100 km, ma è formato
prevalentemente da silicati e da ossidi di alluminio.
Silicio 27.2 % Quindi, anche se può non sembrare, l’alluminio è
Alluminio 8.3 % abbondantissimo in natura, infatti è il terzo elemento
più diffuso, dopo l’Ossigeno ed il Silicio. Da solo
Ferro 6.2 % costituisce circa l’8% della massa totale della Litosfera
(tab. 1) e questo, tradotto in numeri significa una
Calcio 4.6 %
quantità di alluminio disponibile pari a circa 2 miliardi
Altri Elementi 8.2 % di miliardi di tonnellate.
ROCCE
I metalli pesanti sciolti nell’acqua del suolo si adsorbono sulla superficie dell’argilla L’argilla forma colloidi idrofobi
Componente organica del suolo: il contenuto di carbonio diminuisce con la profondità
HUMUS scuro dalla decomposizione di piante: costituito da:
• Cellulosa ed emicellulosa parzialmente decomposte
• Residui di lignina
• Residui di proteine
C di O2 scarso al suolo
Formano colloidi idrofili
C di CO2 alta al suolo
Acido umico
Acido fulvico
Strutture schematicheAcidità e Capacità di scambio cationico (CEC) del suolo CEC (cation exchange capacity) : quantità di cationi che sono adsorbiti in modo reversibile per unità di massa del materiale (asciutto) Per comune argilla la CEC varia tra 1 e 150 centimoli /kg (cmol/kg). Dipende fortemente dall’area superficiale per grammo di minerale. I valori di CEC della componente organica del suolo sono alti, anche di 400 cmol/kg, Per via della presenza dei numerosi gruppi -COOH pH del suolo: può variare notevolmente I terreni normali che contengono carbonati hanno un valore di pH compreso tra 7,5 ed 8. Acidificazione dovuta alle piogge acide.
calcinazione
Salinità del suolo Climi aridi: accumulo di Sali in superficie a causa dell’evaporazione. Poca materia organica.
SEDIMENTI: strati di minerali e particelle organiche , spesso a grana fine, presenti sul fondo di corpi idrici naturali come i laghi, i fiumi e gli oceani
elle organiche SAV (o AVS)= solfuro acido volatile = ione solfuro disponibile a complessarsi con i metalli. Siti industriali inquinati anche 500 micromoli di Zolfo per grammo Sedimenti incontaminati provenienti da ambienti ossidanti 0,01 micromoli/g
Halifax Harbour
RIFIUTI
I rifiuti solidi urbani sono solo il 23% del totale.
Italia Toscana • 301,338 Km2 • 22,997 Km2 (7,6%) • 56.995.744* (2001) • 3.460.835* (2001) (6%) • 31.149.584 t (2004) • 2.492.000 t(2004) • 533 kg/ab/anno • 693 kg/ab/anno *) nel 2004 circa 58.450.000 *) nel 2004 circa 3.595.000
NORMATIVA
Decreto Ronchi: rifiuto come risorsa; responsabilità condivisa ; avvio
della gestione del riciclo
Decreto 22/1997 Ronchi
Il decreto Ronchi si basa su tre principi:
recupero, riutilizzo e riciclo
Lo scopo finale è quello di ridurre al minimo la quantità di rifiuti da smaltire in
discarica, mediante la prevenzione della loro produzione.
Ai fini di una corretta gestione il decreto impegna quindi le autorità competenti a
favorire la riduzione dello smaltimento finale attraverso: il riutilizzo, il riciclo e altre
forme di recupero per ottenere materia prima seconda dai rifiuti; l’adozione di
misure economiche e la determinazione di condizioni di appalto che prevedano
l’impiego di materiali recuperati per favorire il mercato degli stessi; l’impiego dei
rifiuti come combustibile o come altro mezzo per produrre energia.DLgArt. 152/2006 -smaltimento dei rifiuti-
3. Lo smaltimento dei rifiuti é attuato con il ricorso ad una rete integrata ed
adeguata di impianti di smaltimento, attraverso le migliori tecniche
disponibili e tenuto conto del rapporto tra i costi e i benefici complessivi,
al fine di:
a) realizzare l'autosufficienza nello smaltimento dei rifiuti urbani non
pericolosi in ambiti territoriali ottimali;
b) permettere lo smaltimento dei rifiuti in uno degli impianti appropriati
più vicini ai luoghi di produzione o raccolta, al fine di ridurre i
movimenti dei rifiuti stessi, tenendo conto del contesto geografico
o della necessità di impianti specializzati per determinati tipi di
rifiuti;
c) utilizzare i metodi e le tecnologie più idonei a garantire un alto
grado di protezione dell'ambiente e della salute pubblica.
http://www.parlamento.it/leggi/deleghe/06152dl.htmD.Lgs 205/2010
(Modifiche all’articolo 179 del decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152)
1. L’articolo 179 del decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152, è sostituito dal
seguente: Articolo 179(Criteri di priorità nella gestione dei rifiuti)
La gestione dei rifiuti avviene nel rispetto della seguente gerarchia:
a) prevenzione;
b) preparazione per il riutilizzo;
c) riciclaggio;
d) recupero di altro tipo, per esempio il recupero di energia;
e) smaltimento.
2. La gerarchia stabilisce, in generale, un ordine di priorità di ciò che costituisce
la migliore opzione ambientale. Nel rispetto della gerarchia di cui al comma 1,
devono essere adottate le misure volte a incoraggiare le opzioni che
garantiscono, nel rispetto degli articoli 177, commi 1 e 4, e 178, il miglior
risultato complessivo, tenendo conto degli impatti sanitari, sociali ed economici,
ivi compresa la fattibilità tecnica e la praticabilità economica.
3. Con riferimento a singoli flussi di rifiuti è consentito discostarsi, in via
eccezionale, dall’ordine di priorità di cui al comma 1 qualora ciò sia giustificato,
nel rispetto del principio di precauzione e sostenibilità, in base ad una specifica
analisi degli impatti complessivi della produzione e della gestione di tali rifiuti sia
sotto il profilo ambientale e sanitario, in termini di ciclo di vita, che sotto il profilo
sociale ed economico, ivi compresi la fattibilità tecnica e la protezione delle
risorse.RACCOLTA frazione COMPOSTAGGIO compost
umida grigio
indifferenziata SELEZIONE CDR TERMOVALORIZZAZIONE energia elettrica e
calore
frazione DISCARICA
inerte
scarti
organico COMPOSTAGGIO compost
verde
carta e SELEZIONE E
differenziata cartone TRATTAMENTO prodotti
cellulosici
multimateriale SELEZIONE E
TRATTAMENTO vetro, plastica,
alluminio, ecc.
PIATTAFORMA DI ferro, legno, ecc.
ingombranti SELEZIONEIl riciclo dei materiali da imballaggio
RICICLO DEI MATERIALI DELLA RACCOLTA DIFFERENZIATA
Consorzi di filiera
Carta
COMIECO
Legno
RILEGNO
Plastica
CONAI COREPLA
vetro aziende
COREVE
acciaio Consorzio Nazionale
Acciaio
alluminio CIAL
Accordo Quadro
ANCI-CONAI
Enti locali cittadiniTermovalorizzazione
Sistemi di abbattimento
Ionizzazione e raccolta di particelle liquide e solide su un elettrodo
Scrubber ad umido
Selective non catalytic reaction Selective catalytic reaction
Si usa ammoniaca o urea. Il processo catalitico è più costoso però permette di raggiungere valori di concentrazione di NOx più bassi.
RIFIUTI
Considerazioni finali • Assenza di protocolli standard per l’esecuzione del monitoraggio nelle varie matrici ambientali.
•Percolato •Biogas
Complesso di prodotti liquidi, Gas che si forma per
derivati dalla lisciviazione dei decomposizione anaerobica
rifiuti da parte delle acque dei rifiuti e comporta la
meteoriche produzione di una miscela
gassosa composta
principalmente da CH4 e CO2Per biogas si intende il prodotto di degradazione naturale della materia organica, che nel
nostro caso rappresenta una frazione del rifiuto che entra in discarica. Il processo di
degradazione avviene ad opera di specifici batteri presenti nella biomassa dei rifiuti in
particolari condizioni ambientali.
Martín S. (1997) specifica la differenza tra landfill gas e biogas, che si verifica al momento
del campionamento. Infatti se il pozzo di estrazione non è sigillato saldamente, al momento
del campionamento può penetrare l’aria atmosferica a causa della pressione negativa.
Definisce quindi landfill gas la miscela gassosa che si forma all’interno della discarica e che
non viene modificata in alcun modo dall’aria esterna e biogas la miscela gassosa estratta e
che quindi può aver subito una modifica in composizione
Biogas
Landfill gas: 50-70% CH4 49% CH4
20-50% CO2 32.7% CO2
4-20% N2 15.4% N2
2.9% O2
Aria: 21%
O2 79%
N2Numerosi studi sulle discariche hanno dimostrato che la stabilizzazione dei rifiuti avviene attraverso 5 fasi sequenziali e distinte. La quantità del percolato e le sue caratteristiche chimiche, così come quelle del biogas generato da una discarica, variano da una fase all’altra e riflettono i processi chimici e chimico-fisici che avvengono nel corpo rifiuti.
Prima fase : aerobia 70-80°C CH2O +O2 CO2 + H2O Seconda fase: acida aerobia pH 5,5-6,5 Fermentazione acida che genera ammoniaca, idrogeno e CO2 2 CH2O CH3COOH Terza fase: anaerobia o metanogena Inizia 6 mesi dopo l’interramento e si protrae per diversi anni. I batteri decompongono gli acidi e il pH va a 7-8 CH3COOH CH4 + CO2
Obiettivo del sistema di captazione è quello di impedire la
fuoriuscita del biogas e del percolato dalla superficie della discarica.
Tuttavia le discariche per RSU rappresentano una importante fonte
d’inquinamento atmosferico, anche quando è presente un sistema
di captazione e/o combustione.
La causa : diffusione del biogas dal suolo della discaricaBONIFICA DEI SITI CONTAMINATI
TECNICHE Solidificazione:
precipitazione, inertizzazione
• CONTENIMENTO O IMMOBILIZZAZIONE in cemento portland o vetro
COPERTURE E DIAFRAMMI
• MOBILIZZAZIONE (evaporazione o lavaggio)
• DISTRUZIONE ( incenerimento)Puoi anche leggere
