Carrubba - Ordine degli ingegneri di Bolzano

COMMISSIONE DI INGEGNERIA GEOTECNICA
ORDINE DEGLI INGEGNERI DELLA PROVINCIA DI BOLZANO
ASPETTI GEOTECNICI NELLA REALIZZAZIONE
DELLE DISCARICHE DI RSU
Paolo Carrubba
Università degli Studi di Padova
Dipartimento ICEA
Via Ognissanti 39
35129 Padova
Bolzano, 05.07.2013
PREMESSE
L’ingegneria ambientale sta suscitando un crescente interesse nell’ambito
professionale, grazie al mutato quadro culturale e socio-economico della
nazione. Il fortificarsi del diritto dell’ambiente e il concetto di sviluppo sostenibile,
comportano oggi che il territorio non sia più inteso come una risorsa da
depredare, ma come bene da salvaguardare per le future generazioni.
Molte competenze professionali sono coinvolte in questo sforzo; esse spaziano
dall’ingegneria industriale a quella civile, fino ad abbracciare altri settori
scientifici quali architettura, agraria, biologia, chimica, energetica e climatologia
(si pensi ad esempio ai recenti progressi nei campi dell’architettura bioclimatica
e delle energie rinnovabili, tesi a minimizzare il carbon-footprint delle società
industriali avanzate).
Nel vasto settore dell’ingegneria ambientale, le competenze squisitamente
geotecniche trovano collocazione nelle seguenti categorie di opere:
• Nuove discariche e messa in sicurezza delle esistenti;
• Bonifica dei siti contaminati
• Rimodellamenti ambientali
IL PROBLEMA DELLO
SMALTIMENTO DEI RIFIUTI
Lo smaltimento dei rifiuti solidi urbani (RSU) può seguire diversi percorsi canonici:
• Raccolta differenziale +riciclo;
• Incenerimento;
• Compostaggio;
• Conferimento in discarica.
Percentuali di smaltimento dei RSU nei paesi dell’Unione Europea [ISPRA, 2011].
Le discariche, anche se generalmente osteggiate dalle popolazioni locali in nome
del principio Not In My Back Yard (non nel mio cortile), si rivelano pratiche,
economiche e soprattutto conformi alle nuove istanze ambientali poiché
abbattono le emissioni di carbonio nell’atmosfera e possono, alla fine del ciclo di
vita, divenire fornitrici di materie prime secondarie (landfill mining).
Ovviamente tali discariche devono essere concepite seguendo le più moderne
soluzioni progettuali e ottemperare ai vincoli normativi:
• gli RSU vengono pre-trattati in modo da ridurne la compressibilità, le emissioni
di biogas nell’atmosfera e le emissioni di percolato da depurare;
• le moderne soluzioni costruttive sono in grado di limitare le emissioni
nell’ambiente, di massimizzare i volumi di stoccaggio e di garantire
l’inertizzazione del rifiuto nell’arco di vita dell’impianto.
Per conseguire tali efficienze, le moderne discariche possiedono una serie di
accorgimenti dove la competenza geotecnica riveste un ruolo di rilievo. Uno
degli obbiettivi più ambiziosi è quello di neutralizzare, nell’arco di una
generazione (sviluppo sostenibile), le fonti d’inquinamento riconducibili alla
discarica.
ASPETTI GEOTECNICI NELLA
PROGETTAZIONE DELLE DISCARICHE
RAPPRESENTAZIONE STRUTTURALE DI UNA
MODERNA DISCARICA
Copertura finale
Rinforzi
Copertura scarpate
Rifiuti
Falda
Drenaggio di fondo
Impermeabilizzazione di fondo
Drenaggio sponde
Impermeabilizzazione sponde
RAPPRESENTAZIONE DEI FLUSSI ALL’INTERNO DI UNA
MODERNA DISCARICA
Drenaggio biogas
Emissioni biogas
Ingresso acqua
Ingresso aria
biogas
Formazione percolato
Percolato
Produzione di biogas
• Condizioni aerobiche
30% CO2 + 70% N2
• Condizioni anaerobiche
40% CO2 + 60% CH4
Ricircolo percolato
Prelievo percolato
STATI LIMITE DI NATURA GEOTECNICA
Esempi di morfologie di discariche e relative instabilità geotecniche: a) discarica
in trincea, b) discarica in rilevato, c) discarica in pendio, d) discarica a morfologia
mista.
Principali criticità geotecniche nelle discariche: a) local sliding and breaking, b) global
stability involving waste strength, c) settlements of the foundations, d) settlements of
the waste, e) interactions with free water, f) interactions with incoming water.
Landfill Landslide in U.S.A.
Landfill Landslide in South Africa
Landfill Landslide in South Africa
Landfill Landslide in Philippines
Stava piccola frazione del comune di Tesero è tristemente famosa per essere stata
il luogo di una delle più grandi tragedie che abbia colpito il Trentino in epoca
moderna. Il 19 luglio 1985 i bacini di sterili della miniera di Prestavel cedettero
scaricando 160.000 m3 di fango sull'abitato di Stava provocando la morte di 268
persone.
La valle dopo il disastro
La genesi del fenomeno di instabilità è stata individuata nella mancata consolidazione degli
sterili della lavorazione della fluorite. Gli sterili venivano conferiti in discarica attraverso
deposizione idraulica. Tale processo di consolidazione, funzione della velocità di deposizione
degli sterili, avviene sotto il peso proprio del materiale accumulato e può richiedere tempi molto
lunghi. La teoria di Gibson consente di esaminare i processi di consolidazione di tale natura per
una prefissata velocità di accrescimento del deposito.
A questo si devono aggiungere aspetti peculiari della instabilità meccanica degli sterili di
miniera (tailings) deposti idraulicamente.
BASE IMPERMEABILE
Z
h(t)
X
H(t)
BASE PERMEABILE
ASPETTI DA CONSIDERARE NELLA PROGETTAZIONE GEOTECNICA
La progettazione geotecnica analizza la discarica in relazione alla natura dei
terreni di fondazione, al regime delle acque sotterranee e alle sollecitazioni
attese:
• Stabilità globale della discarica, o di parti di essa, in condizioni statiche e
dinamiche;
• Spostamenti della discarica, o parti di essa, in condizioni sismiche;
• Cedimenti assoluti e differenziali legati alla degradazione della sostanza
biodegradabile;
• Cedimenti assoluti e differenziali legati ai terreni di fondazione ed ai tempi di
coltivazione;
• Rinforzo del corpo discarica e della fondazione
• Impermeabilizzazione e drenaggio nel corpo della discarica
• Protezione dall’erosione
I principali aspetti di natura geotecnica sono contenuti nei seguenti atti legislativi:
DECRETO LEGISLATIVO 13.01.2003, N. 36
Attuazione della direttiva 1999/31/ce relativa alle discariche di rifiuti.
(Suppl. Ord. n. 40 alla GU 12 marzo 2003, n. 40)
DECRETO MINISTERIALE 27.09.2010
Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare - Definizione dei
criteri di ammissibilità dei rifiuti in discarica, in sostituzione di quelli contenuti nel
decreto del Ministro dell'ambiente e della tutela del territorio 3 agosto 2005.
(Gazzetta ufficiale 01/12/2010 n. 281)
I SISTEMI BARRIERA
Col termine SISTEMA BARRIERA possono intendersi tutti i processi fisicochimici eseguiti all’interno della discarica, i trattamenti prima dell’ingresso in
discarica e le strutture fisiche in grado di controllare il rilascio e il trasporto di
contaminanti.
● SISTEMI PER IL CONTROLLO DEL RILASCIO DI CONTAMINANTI
Processi fisico-chimici in situ (processi per il controllo delle emissioni
all’interno della discarica).
Processi fisico-chimici extra situ (pre-trattamenti che riducono il rilascio
delle emissioni da parte del materiale in ingresso).
● SISTEMI PER IL CONTROLLO DEL TRASPORTO DI CONTAMINANTI
Barriere reattive (interagiscono chimicamente con i fluidi contaminati);
Barriere idrauliche (presidio passivo alla circolazione di fluidi contaminati);
Barriere meccaniche (presidio attivo alla circolazione di fluidi contaminati).
Allegato 1 al D. L. 13.01.03, n. 36
IMPIANTI PER RIFIUTI INERTI
Barriera geologica
La barriera geologica naturale deve rispondere ai seguenti criteri:
conducibilità idraulica k ≤ 10-7 m/s;
spessore H ≥ 1 m.
Qualora non soddisfi le condizioni di cui sopra, la barriera geologica può essere
completata artificialmente attraverso un sistema barriera, di spessore H ≥ 0.5 m,
che fornisca una protezione equivalente.
Copertura
Deve prevedere uno strato minerale di spessore H ≥ 0.5 m e di bassa conducibilità
idraulica.
IMPIANTI PER RIFIUTI NON PERICOLOSI E PERICOLOSI
Barriera geologica
Il substrato della base e dei fianchi della discarica deve rispondere ai seguenti
criteri:
discarica per rifiuti non pericolosi: k ≤ 10-9 m/s e H ≥ 1.0 m;
discarica per rifiuti pericolosi: k ≤ 10-9 m/s e H ≥ 5.0 m;
Qualora non soddisfi naturalmente le condizioni di cui sopra, la barriera geologica
può essere completata artificialmente attraverso un sistema barriera costituito da
una barriera minerale, di spessore di almeno 1.0 m e conducibilità idraulica k ≤ 10-9
m/s, e da una geomembrana.
Particolari soluzioni progettuali nella realizzazione del sistema barriera di
confinamento delle sponde, che garantiscano comunque una protezione
equivalente, potranno eccezionalmente essere adottate e realizzate anche con
spessori inferiori a 0,5 m, a condizione che vengano approvate dall'Ente
competente.
Sul fondo della discarica, al di sopra del rivestimento impermeabile, deve essere
previsto uno strato di materiale drenante con spessore ≥ 0,5 m.
Copertura
Deve prevedere uno strato minerale di spessore H ≥ 0,5 m e di conducibilità
idraulica K ≤ 10-8 m/s o di caratteristiche equivalenti, integrato da un rivestimento
impermeabile superficiale per gli impianti di discarica di rifiuti pericolosi. Il
drenaggio del gas deve essere realizzato con una barriera di spessore ≥ 0.5 m
BARRIERA DI FONDO SEMPLICE E DI SPONDA IN TRINCEA
La soluzione tipicamente adottata per la realizzazione delle barriere di fondo di tipo semplice prevede uno strato
drenante per la raccolta del percolato, un telo antipunzonamento, una geomembrana, un materasso bentonitico
ed una barriera minerale.
Lo stesso sistema dovrebbe essere adottato anche per le sponde; tuttavia, vista la pendenza delle scarpate
(che richiede notevoli sforzi per la messa in opera di uno strato minerale costipato e sagomato in pendio) e
atteso che i carichi idraulici dovuti al percolato dovrebbero essere trascurabili (se il drenaggio di fondo si
dimostra efficiente), si può ricorrere solo al sistema geomembrana e materasso bentonitico. Il drenaggio laterale
può essere realizzato prima o in fase di coltivazione.
Rifiuti in fase di
coltivazione
Geodreno
Geomembrana
Materasso bentonitico
Sabbia
Telo antipunzonamento
Barriera minerale
Terreno in posto
BARRIERA IN RILEVATO (Downstream)
Rifiuti in fase di
coltivazione
Argine
Geomembrana
Materasso bentonitico
Geodreno
Telo antipunzonamento
Barriera minerale
Terreno in posto
BARRIERA IN RILEVATO
(Upstream)
con arginelli in terra rinforzata.
Possibili problemi di stabilità
per la presenza dei rifiuti in
fondazione. Buon controllo
delle emissioni.
BARRIERA IN RILEVATO
(Upstream)
con rifiuti in terra rinforzata.
Maggiore stabilità ma difficoltà
nel controllo delle emissioni
dal paramento
BARRIERA IN RILEVATO
(Upstream)
con paramento rinforzato.
Maggiori garanzie nella
stabilità e nel controllo delle
emissioni.
BARRIERA IN RILEVATO
(Upstream)
con rifiuti in autosostegno.
Buona stabilità ma difficoltà
nel controllo delle emissioni
dal paramento.
IMPORTANZA DEL DRENAGGIO DI FONDO
Il drenaggio alla base della discarica costituisce il presidio più importante per la
prevenzione degli effetti di contaminazione. Anche se il drenaggio alle sponde è
impedito, ma quello di fondo si mantiene efficiente, allora le barriere laterali
definiscono delle superfici di flusso dove il carico idraulico è costituito solo dal
carico di posizione ed è assente il carico di pressione. Sotto un profilo pratico, si
rivela incongruente accentuare le caratteristiche di tenuta delle barriere, laterale e
di fondo, se non si riesce a garantire un adeguato drenaggio dei rifiuti nel tempo. In
sostanza occorre evitare l’innalzamento del carico di percolato all’interno della
discarica.
Rifiuti
Barriere impermeabili
Barriere drenanti
Drenaggio di fondo
semplice
Drenaggio di fondo
doppio
Estrazione del Percolato
Elementi costituenti la copertura permanente
Il trasporto chimico attraverso un mezzo poroso è influenzato da numerosi fattori che
tengono conto di diversi processi di interazione tra le fasi; una notevole semplificazione
consiste nel disaccoppiare i fenomeni di trasporto in due principali processi che vanno sotto
il nome di convezione e di diffusione.
● La convezione descrive il processo in cui il trasporto chimico avviene mediante
spostamento di materia per mezzo di un fluido vettore in moto laminare. La legge di Darcy
regola il processo:
v = K ii = K
ΔH
ΔL
v (L/t) velocità di filtrazione (portata volumetrica per unità di superficie)
K (L/t) coefficiente di conduttività idraulica (coefficiente di permeabilità)
Ii gradiente idraulico
ΔH (L) differenza di carico tra due sezioni
ΔL (L) distanza tra le due sezioni.
Tale tipo di trasporto chimico può essere ipotizzato per i terreni a grana grossa (d>74µm) per
i quali il coefficiente di permeabilità risulta superiore a 10-8 m/s (10-6 cm/s). In tal caso la
formazione di zone a concentrazione chimica differenziata è funzione del tempo.
Sorge il problema di appurare se la conduttività idraulica K sia influenzata dalla natura e
dalla concentrazione del contenuto chimico. Se si prescinde dai fenomeni di dissoluzione dei
costituenti mineralogici, da parte di fluidi particolarmente aggressivi, si può indicare che nei
di terreni sostanzialmente inattivi, le variazioni di conduttività idraulica sono riconducibili solo
alla diversa densità e viscosità del fluido permeante.
● Nei terreni a grana fine (d<74µm) il coefficiente di permeabilità può divenire molto basso.
Per alcune argille attive, valori dell’ordine K=10-10 m/s (K=10-8 cm/s) indicano un mezzo
praticamente impermeabile. In tale circostanza è predominante il flusso chimico diffusivo;
esso è attivato dal gradiente di concentrazione chimica e può svilupparsi in tempi più o meno
accentuati in relazione ai processi elettrocinetici che si possono determinare. La legge di Fick
descrive il processo di diffusione in regime stazionario nel seguente modo :
j = D ic = D
ΔC
ΔL
Dove
j (mole/t L2) è il flusso chimico per unità di superficie
D (L2/t) è il coefficiente di diffusione
ic è il gradiente di concentrazione chimica
ΔC (mole/L3) differenza di concentrazione dell’elemento chimico tra due sezioni
ΔL (L) distanza tra le due sezioni
Il coefficiente di diffusione nei terreni saturi dipende, oltre che dalla natura dei terreni, anche
dal tipo di ione o elettrolita che si diffonde, con valori che si attestano mediamente
nell’intervallo 10-10 m2/s< D< 10-9 m2/s ( ovvero circa 3×10-3 m2/y< D< 3×10-2 m2/y) .
j
D
=
= qa*
C0 ΔL
⎡ L⎤
⎢⎣ t ⎥⎦
Stefano Veggi (Studio Geotecnico Italiano)
Nel caso di flusso diffusivo transitorio, la legge di Fick viene riformulata in funzione
del tempo e nelle ipotesi di flusso monodimensionale, consente di ricavare la
profondità di avanzamento z del fronte chimico nel tempo t, in maniera del tutto
analoga al caso della consolidazione:
∂C
∂ 2C
=D 2
∂t
∂z
Indicando con C0 la concentrazione costante lungo la sezione sorgente e con C la
concentrazione lungo una sezione distante z, è possibile valutare nel tempo la
distanza e la concentrazione del processo diffusivo.
C/C0
0
0,2
0,4
0,6
0,8
0,00
t=1 year
z (m)
0,40
t=3 y
0,80
1,20
1,60
2,00
1
t=6 y
Diffusione dello
ione cloro nel tempo
(Quigley1989)
-10
2
D=6.5×10 m /s
t=12 y
t=25 y
t=50 y
Il caso illustrato in precedenza si riferisce ad uno degli ioni più mobili e quindi può
costituire un valido sussidio alla progettazione; ad esempio dopo 50 anni, barriere di
spessore 1.0 m presentano sulla sponda opposta alla sorgente una concentrazione di
cloro del 40%, mentre barriere di spessore 0.5 m presentano una concentrazione di circa
80%. La soluzione mostra che la capacità di attenuazione della barriera è direttamente
proporzionale allo spessore.
t (anni)
0
10
20
30
40
50
0
C/C0
Barriera
0.5 m
0,2
0,4
0,6
0,8
1
Diffusione dello ione cloro
Barriera
1.0 m
Nell’ambito dello studio dei processi
diffusivi, occorre valutare anche la
compatibilità chimica del fluido permeante
col materiale costituente la barriera. Infatti,
sottoposti a certi permeanti, i terreni
possono sperimentare ritiro, fessurazione,
variazione di struttura, rimozione e
dissoluzione dei componenti mineralogici.
Le prove di permeabilità in laboratorio
possono dunque mettere in evidenza
variazioni del coefficiente di permeabilità in
funzione del fluido permeante, rendendo
quindi manifesto un accoppiamento tra i
processi diffusivi e convettivi che nei terreni
a grana fine vengono solitamente
trascurati.
RESISTENZA DELLE INTERFACCE IN CAMPO STATICO E SISMICO
La valutazione dell’attrito all’interfaccia è un aspetto particolarmente rilevante per la corretta valutazione della stabilità di tutte le applicazioni che prevedono l’accoppiamento di geosintetici aventi funzioni diverse, come tipicamente accade nei sistemi barriera delle discariche.
Nella letteratura tecnica sono riportati diversi casi di rottura delle barriere a seguito di eventi sismici, in particolare delle coperture, dove i geosintetici sono soggetti a basse pressioni di confinamento.
LOW FRICTION SLIDING SURFACE
DIRECT SLIDING
PULLOUT
Tb
τb
Tb
σn
σh
τb
σn
σh
La misura dell’attrito d’interfaccia tra
geosintetici in campo statico viene
usualmente condotta mediante la prova
di piano inclinato secondo le indicazioni
della norma EN ISO 12957-2 (2005).
tan
0
first geosynthetic
second geosynthetic
tan
W sen β
Nella fase di scivolamento è possibile
valutare l’attrito dinamico mediante
misure di accelerazione della scatola
(ablock)
W cos β tan ϕ
β
W cos β
W
tan
tan
cos
Apparato sperimentale Dip. ICEA per la misura dell’attrito dinamico durante moti sismici
upper box
inclined plane
upper box
inclined plane
horizontal shacking
table
horizontal shaking table
oleo-dynamic actuator
0,7
0,6
Terremoto dell'Umbria‐Marche 26.09.1997
stazione di Nocera ‐ componente NS
PGA=0,47 g
0,5
0,3
0,2
0,1
0
-0,1
0
5
10
15
20
25
30
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
t (s)
0,7
0,6
Terremoto de L'Aquila 06.04.2009
stazione di Valle Aterno ‐ componente WE
PGA=0,66 g
0,5
0,4
accelerazione (g)
accelerazione (g)
0,4
0,3
0,2
0,1
0
-0,1
0
5
10
15
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
t (s)
20
25
30
Sisma de L'Aquila 06.04.2009 - comp. WE
300
t
x
T
R
β
Y
X
G N
Xg
Yg
t
Integrazione numerica nel tempo dell’equazione
del moto:
Spostamento relativo (mm)
y
β = 15°
ϕ = 19,7°
250
200
Interfaccia
geotessuto‐geotessuto
150
Spostamenti slitta
100
50
Previsione analisi numerica
0
0
&
x&r = gsenβ ± g cos β tanϕ ± &
y&g tanϕ − &
x&g
5
10
t (s)
15
20
ϕdyn < ϕstat
Interfacce considerate
• geotessuto – geotessuto
comportamento
sudden sliding
spostamento
sudden sliding
ϕdyn > ϕstat
gradual sliding
• geomembrana – geotessuto
comportamento
gradual sliding
velocità
tempo
ϕdyn < ϕstat
sudden sliding
ϕdyn > ϕstat
gradual sliding
tempo
ISOLAMENTO
Le
barriere
meccaniche
possono operare lungo quattro
contorni:
Nuova discarica
• Copertura
Copertura
• Sponde
Sponda
Base
• Base
• Schermi
Un certo flusso di acqua, dalla
copertura verso l’interno della
discarica, può rappresentare un
elemento innovativo in grado di
favorire la dissoluzione degli
elementi putrescibili e costituire
anche un presidio di sicurezza
nei riguardi del flusso
ascensionale di biogas, nei casi
in cui l’impianto di captazione
dovesse subire una riduzione di
permeabilità.
Vecchia discarica
Barriera geologica
Nel caso di discarica di nuova progettazione, la caratterizzazione della permeabilità della
barriera minerale di fondo viene eseguita preventivamente in laboratorio utilizzando
campioni costipati. Le prove di costipamento vengono condotte per diversi contenuti
d’acqua ed energie di costipamento. Una volta valutato il contenuto d’acqua optimum, si
ha la certezza che se il terreno viene costipato in sito ai valori ottenuti in laboratorio,
sarà massima la densità e minima la permeabilità.
La verifica della permeabilità in sito può essere eseguita con vari strumenti da campo,
che tuttavia forniscono dati abbastanza imprecisi, essendo le condizioni di prova e al
contorno non ottimali. I gradienti che si possono applicare in sito sono dell’ordine
dell’unità e le portate molto basse (dell’ordine di qualche cm3). In tal caso sarebbe più
opportuno verificare che la densità in sito corrisponda a quella massima.
Si ricorda che i terreni costipati sono molto rigidi e cedimenti differenziali della
fondazione possono determinare fratture e vie preferenziali di flusso per il percolato.
SCHERMI
Qualora non sia possibile intervenire sul corpo della discarica in modo
economicamente vantaggioso, gli effetti di contaminazione dei terreni e delle
acque di falda possono essere ridotti utilizzando tecniche di incapsulamento,
attraverso la messa in opera di diaframmi con prefissate caratteristiche di
permeabilità e di durabilità nel tempo. A seconda della tipologia costruttiva si
possono classificare in:
• Diaframmi plastici cemento-bentonite;
• Diaframmi plastici terreno-bentonite;
• Diaframmi terreno-additivi;
• Diaframmi compositi;
• Diaframmi in calcestruzzo;
• Diaframmi in jet-grouting;
• Diaframmi prefabbricati;
• Diaframmi in HDPE;
• Iniezioni.
Tipologie di barriere verticali (Manassero 1999): L=spessore, Le=lunghezza massima
Una volta messa in opera la barriera, occorre verificarne la tenuta idraulica e l’efficienza alla
diffusione degli inquinanti.
Il collaudo della tenuta idraulica viene effettuato realizzando una differenza di carico idraulico e
monitorando le portate di infiltrazione e la loro compatibilità ambientale.
I giunti tra pannelli e la zona di immorsamento nell’orizzonte impermeabile, rappresentano
l’aspetto più critico di tali strutture poiché possono costituire delle vie preferenziali di filtrazione.
Altra situazione critica può essere costituita dal tratto soggetto ad oscillazione di falda, dove il
diaframma può sperimentare essiccamento, ritiro e fessurazione se costituito di miscela
plastica.
Pozzo
Piezometri di controllo
Orizzonte impermeabile
Occorre eseguire le prove con attenzione al fine di evitare fenomeni di
sifonamento o di piping della zona di terreno dove si intesta il pannello.
Tipica localizzazione del
fenomeno di piping
Orizzonte impermeabile
Le concentrazioni chimiche sono responsabili della diffusione di inquinante attraverso le
barriere. In condizioni stazionarie, si determinerà la saturazione chimica della barriera da
parte degli elementi contaminanti (tale situazione è più evidente per la barriera di fondo di
vecchie discariche aventi problemi di drenaggio del percolato). La verifica del processo di
diffusione delle sostanze inquinanti attraverso le barriere, può richiedere tempi di
monitoraggio molto lunghi.
Per arrestare la diffusione degli inquinanti, è possibile applicare al sistema barriera un
gradiente idraulico minimo, in grado di bilanciare il potenziale alla diffusione della sostanza
inquinante.
Pozzo
ΔHmin
Orizzonte impermeabile
BARRIERA IDRAULICA
Nel caso in cui non sia presente un orizzonte impermeabile a quote inferiori a circa 25.00−30.00 m dal piano
campagna, non è possibile garantire la tenuta idraulica dei diaframmi alla base; in questo caso lo schermo
può essere realizzato del tipo a barriera di pozzi, temporanei o permanenti.
Nel caso delle formazioni limose, il raggio di influenza è dell’ordine di qualche decina di metri, mentre nelle
formazioni ghiaiose è di qualche centinaio di metri. Nel secondo caso, l’emungimento sarebbe più oneroso da
mantenere, poiché il fluido sottratto nell’unità di tempo dall’acquifero è elevato.
Pozzo
Piezometro di controllo
Orizzonte impermeabile profondo
ACCOPPIAMENTO DI BARRIERE MECCANICHE E IDRAULICHE
Nel caso quindi di acquiferi molto conduttivi, si possono utilizzare sia diaframmi che
schermi di pozzi per limitare le portate da emungere.
Schermo
Pozzi
Piezometro di controllo
Orizzonte impermeabile profondo
Le indagini in situ per la caratterizzazione della permeabilità del sottosuolo rivestono un
particolare interesse, sia per le discariche di nuova progettazione che per la messa in
sicurezza delle vecchie. Le prove di pompaggio con controllo piezometrico, a gradini di
portate mantenunti fino alla condizione stazionaria, forniscono un notevole numero di
parametri quali: la permeabilità media del sottosuolo, la curva di pozzo, il raggio d’influenza.
Sulla base dei risultati di tali prove, è possibile dimensionare gli interventi di messa in
sicurezza nei siti caratterizzati da modeste profondità della falda.
Curva caratteristica del pozzo
Livello/Tempo - Pozzo e Piezometri
tempo (min)
0
100
200
300
Portata [lt/sec]
400
500
0
0
0,00
2
2,00
2
4
6
8
10
12
14
Livello dinamico [m]
4
6
8
10
Pozzo
P1
3,23
4,00
5,22
6,00
8,00
8,16
P2
10,00
P3
10,94
P4
12
12,00
Abbassamento vs. Log Distanza Piezometri P2-P3
Log Distanza (m)
1
10
0,00
y = -0,0279Ln(x) + 0,1849
0,50
Abbassamento (m)
livello dinamico (m)
1,18
y = -0,1953Ln(x) + 1,0044
1,00
y = -0,413Ln(x) + 2,2547
1,50
2,00
y = -0,5804Ln(x) + 3,2742
2,50
100
CONCLUSIONI
• Nella presentazione sono stati esaminati vari aspetti geotecnici nella realizzazione delle discariche di RSU, mettendo in luce i possibili stati limite di queste strutture. • Le nuove tecnologie oggi disponibili per la realizzazione di terrapieni e barriere, stanno ricevendo un consenso sempre più ampio. I materiali impiegati, tuttavia, devono essere attentamente valutati alla luce della durabilità e delle variazioni di resistenza che subiscono gli RSU nel tempo.
Grazie per l’attenzione