DICAMP – Dipartimento di Ingegneria Chimica, dell’Ambiente e delle Materie PrimeUniversità degli Studi di TriesteUniversità degli Studi di Trieste

Lunedì, 29 Gennaio 2007Lunedì, 29 Gennaio 2007Aula Arich, Edificio BAula Arich, Edificio B

Dottoranda: Tatiana BINCOLETTORelatore: Prof. Paolo BEVILACQUA

Scuola di dottorato in Metodologie di Biomonitoraggio dell’Alterazione Ambientale

TEMATICA AMBIENTALETEMATICA AMBIENTALE

SUOLOSUOLO ACQUAACQUA

Decontaminazione della falda acquiferaDecontaminazione della falda acquifera

Tecnologie ex - situTecnologie ex - situ Tecnologie in- situTecnologie in- situ

Progetto D4 iniziato nel 2003.

Possibile soluzione per la decontaminazione di acque di processo da diclorometano.

Difficoltà nella determinazione della concentrazione del contaminante.

Inquinamento del bianco.

Utilizzo di ECG: metodo IRSA (concentrazioni troppo elevate), acqua (mancanza di ripetibilità delle analisi) e estrazione con pentano (efficace).

BARRIERE REATTIVE PERMEABILI

• Semplicità di messa in opera

• Efficacia e persistenza nel tempo

• Prodotti finali non tossici

• Bassa manutenzione

• Costi minimi di gestione

• Ottimo rapporto costi-benefici

Materiale reattivo posto all’interno del sistema acquifero contaminato; processi chimico-fisici all’interno della barriera: degradazione, immobilizzazione o adsorbimento del contaminante sfruttando il gradiente naturale della falda

Varie tipologie di materiali reattivi

• Ferro zero-valenteil più diffuso

• Reattivi bimetalliciagiscono come catalizzatori

• Iron foamrimuovono NH3, As, Cd,Cr,Mn,Se…

Degradazione Precipitazione Adsorbimento

• Calce Ca(OH)2 favorisce la precipitazione di idrossidi metallici

• CaCO3

favorisce la precipitazione del Cr(III) e di altri metalli

• Carboni attivi• Zeoliti• Resine sintetiche• Fosfati

FERRO ZERO VALENTEFERRO ZERO VALENTE

CONTAMINANTI NON TRATTABILI

Diclorometano

PCB

Cloroetano

Clorometano

Clorobenzene

Vari pesticidi

Mercurio…

RICERCA E SPERIMENTAZIONE DI UN MATERIALE NUOVO PER IL TRATTAMENTO DI SOLVENTI

CLORURATI E METALLI

RICERCA E SPERIMENTAZIONE DI UN MATERIALE NUOVO PER IL TRATTAMENTO DI SOLVENTI

CLORURATI E METALLI

• PRODUZIONE IN LABORATORIO BIMETALLO Cu/Al DA Lien H., Zhang W. (2002). Enhanced dehalogenation of halogenated methanes by bimetallic Cu/Al. Chemosphere 49, pp. 371-378

• PROVE IN BATCH CON I CONTAMINANTI SCELTI

• PROVE IN COLONNA

• CONFRONTO CON IL FERRO ZEROVALENTE

• DETERMINAZIONE DEI MECCANISMI E DELLE CINETICHE DI REAZIONE

REAGENTI UTILIZZATI

Idrossido di sodio

Solfato di rame pentaidrato

Polvere di alluminio metallico

PREPARAZIONE

Gel di solfato di rame: soluzione 0.27 M di solfato di rame a cui viene aggiunto l’idrossido di sodio.

Bimetallo: polvere di alluminio nel gel. Materiale di colore nero.

Reazione fortemente esotermica (Al in acqua)

Produzione di vapori : H2?

Variazione della quantità di Alluminio nella reazione riportato in bibliografia

BIMETALLO

Due granulometrie di Alluminio metallico di partenza: 25 μm e 60 μm

Analisi in difrattometria: Nordstrandite Al(OH)3, Alluminio e materiale amorfo

0

100

200

300

400

500

600

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0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 900

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1000

1200

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90

Alluminio

Nordstrandite

Prima sperimentazione con un materiale prodotto partendo da una granulometria di 25 μm.

Soluzione acquosa con 150 ppm di diclorometano

PROVE 1°PROVA

200 ml soluzione 2g materiale

2°PROVA

100 ml soluzione 3g materiale

TRATTAMENTO CON IL MATERIALE

REATTIVO

0

5000

10000

15000

20000

25000

B 1h B 3h B 5h B 24h

Are

a p

icco

DA Lien H., Zhang W. (2002). Enhanced dehalogenation of halogenated methanes by bimetallic Cu/Al. Chemosphere 49, pp. 371-378

Guerin T.F., Honer S., McGovern T., Davey B. (2002). An application of permeable reactive barrier technology to petroleum hydrocarbon contaminated groundwater. Water Research 36, pp. 15-24.

Muftikian R., Fernando Q., Korte N. (1995). A method for the rapid dechlorination of low molecular weight chlorinated hydrocarbons in water. Water Research Vol. 29, No. 10, pp. 2434-2439.

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