I MODELLI NUMERICI NEI PROGETTI DI BONIFICA POTENZIALITÀ E LIMITI

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Taddeo Palmieri
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1 I MODELLI NUMERICI NEI PROGETTI DI BONIFICA POTENZIALITÀ E LIMITI Natasa Lazovic Golder Associates Srl (Torino) nlazovic@golder.it

2 Uso dei modelli numerici nei progetti di bonifica Modelli numerici di flusso e di trasporto sono diventati strumento indispensabile nella gestione di siti contaminati, in quanto consentono di analizzare i fenomeni di interesse sia dal punto di vista qualitativo che quantitavo. Dalla formulazione del modello idrogeologico concettuale sino alla progettazione degli interventi di bonifica e/o messa in sicurezza, noi li usiamo in un modo iterativo che porta alla migliore conoscenza del sistema in esame, attraverso continuo flusso dei dati dal modello al campo e vice versa.

3 Ottimizzazione dei sistemi Pump&Treat

4 Ottimizzazione dei sistemi Pump&Treat

5 Ottimizzazione dei sistemi Pump&Treat

6 Ottimizzazione dei sistemi P&T

7 Valutazione delle miscellazione e distribuzione dei reagenti Pozzi di ricircolo

8 Valutazione delle miscellazione e distribuzione dei reagenti Pozzi di ricircolo

9 Valutazione delle miscellazione e distribuzione dei reagenti

10 Valutazione delle miscellazione e distribuzione dei reagenti

11 Valutazione delle miscellazione e distribuzione dei reagenti Componente avvettiva Componente dispersiva

12 Valutazione delle miscellazione e distribuzione dei reagenti

13 Valutazione delle miscellazione e distribuzione dei reagenti

14 Bonifica di suolo mediante riscaldamento e bioslurping Sviluppo della tecnologia di bonifica del suolo mediante riscaldamento: Attività: presenza di benzina in fase libera e residua nel suolo limo sabbioso/argilloso prove in laboratorio Test idrodinamici per valutare le proprietà dei fluidi, dei suoli e le loro interazioni, parametri di input per la modellazione numerica curve saturazione-pressione capillare, permeabilità intrinseca dei suoli (3,7E-14 m 2 5,89E-14 m 2 ) Prove in serbatoio Prove di bioslurping in colonna prove in situ Area sperimentale (7 elementi di riscaldamento di 5 W, 3 pozzi di estrazione, 4 punti di monitoraggio) Area esterna di controllo (2 pozzi per la verifica di presenza di VOC,12 pozzi per l estrazione dei vapori) estrazione senza riscaldamento per 2 mesi estrazione con riscaldamento per 5 mesi modellazione numerica (modello CompFlow) simulazione di flusso multi fase ed il trasferimento di massa tra fase gassosa, acquosa e libera calibrazione e validazione del modello sui parametri ottenuti durante le prove in situ

$tecnologia di bonifica del suolo mediante riscaldamento: 3 25 B extracted volatile fraction extracted liquid fraction 3 25 2 2 15 15 1 1 5 extraction Soil heating Soil heating and extraction 6 7 8 1$

15 % total mass recovery % recovery increase (with respect to 2ºC) Extracted volatiles (Kg of toluene) Extracted hydrocarbons (L) Bonifica di suolo mediante riscaldamento e bioslurping Sviluppo della tecnologia di bonifica del suolo mediante riscaldamento: 3 25 B extracted volatile fraction extracted liquid fraction extraction Soil heating Soil heating and extraction Time (days) C2 : Gasoline, capillary zone C3, C4 : Soltrol/toluene, capillary zone C5, C6 : Gasoline, intermediate vadose zone C7 : Soltrol/toluene, intermediate vadose zone C9 : Gasoline and nutrients, capillary zone 7ºC 5ºC 2ºC A C2 : Gasoline, capillary zone C3, C4 : Soltrol/toluene, capillary zone C5, C6 : Gasoline, intermediate vadose zone C7 : Soltrol/toluene, intermediate vadose zone C9 : Gasoline and nutrients, capillary zone 5ºC 7ºC B C2 C3 C4 C5 C6 C7 C9 Bioslurping columns C2 C3 C4 C5 C6 C7 C9 Bioslurping columns

16 z (m) z (m) z (m) z (m) Elev. (m) Y (m) z (m) z (m) Elev. (m) z (m) z (m) Bonifica di suolo mediante riscaldamento e bioslurping Meccanismi di recupero durante il riscaldamento: volatilizzazione e recupero in forma gassosa (composti volatili e semi-volatili) riduzione della viscosità e recupero in forma liquida (idrocarburi pesanti) 1 days 1 days B 5 CompFlow Simulation, Extraction à Chaleur, 13 jours 13 days A' 5 1 A 15 2 X (m) Temperature (degc) Section A-A' y-distance (m) B' Section B-B' x-distance (m) degc Sq days 2 days Sn days 2 days 1 5 days 1 5 days y (m) y (m)

17 Bonifica di suolo mediante riscaldamento e bioslurping La modellazione numerica ha consentito di supportare ed ottimizzare la progettazione del sistema full-scale, elaborando gli scenari di trattamento in condizioni operative non tutte testabili con prove pilota: Punti di riscaldamento (numero e posizione) Temperature di trattamento Concentrazioni residue durante il transitorio per diversi contaminanti

18 Valutazione dei processi di attenuazione naturale stimolata Phenol TPH O 2

19 Valutazione dei processi di attenuazione naturale stimolata TPH O 2 TPH O 2 t = 3 anni t = 8 anni

20 Mn 2+ and Fe2+ concentration (ppb) Valutazione dei processi di attenuazione naturale stimolata 1 Curves obtained when source concentration is 15 ppb (1.5 mg/l) Mn2+, at site boundary Mn2+, at the source Fe2+, at the source Fe2+, at site boundary 8 6 Lowest Mn2+ background concentration = 78 ppb 4 2 TPH Lowest Fe2+ background concentration = ppb D.M. limit = 5 ppb Time (day)

21 Grazie Natasa Lazovic

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