Presentazione standard di PowerPoint - Life+...
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Finanziamento
POR CREO 2007 – 2013 Linea di intervento 1.5.a – 1.6 Bando Unico R&S 2012: Linea B.
Il progetto finanziato con DD n. 2764 del 17/06/2014Pubblicato sul BURT n.27, part III, del 09/07/2014.
Investimento totale ammesso € 3.239.713,98
Società di ingegneria ambientale e laboratori di analisi che operain tutto il territorio italiano da oltre 30 anni con competenzediversificate sui temi dell’ambiente, della qualità e dellasicurezza.
Società specializzata nel campo delle lavorazioni meccaniche diprecisione, realizza componenti a microonde per applicazione insistemi di elevata precisione ed alta affidabilità.
Società qualificata nella progettazione, sviluppo emantenimento di software, progettazione e sviluppo WEB,sviluppo di Graphical User Interface, Integrazione sistemiinformatici.
Dipartimento di Ingegneria dell’ Informazione dell’Università diPisa – svolge attività nei settori che utilizzano il trasferimento disegnali elettromagnetici.
Organismo di Ricerca con competenze nel campodell’impiantistica, della meccanica, della chimica nellarealizzazione di impianti pilota.
Soggetti Partecipanti
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Dragaggio periodico del fondo marino
Tematica applicativa
Il progetto TOSCA, nell’ambito dei trattamenti possibili,prevede un percorso di sperimentazione per rendere inerti ifanghi dragati, migliorarne le caratteristiche chimico fisiche erenderne possibile un migliore e più efficiente utilizzo
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Idea alla base del progetto
TOSCA : Trattamento Ottimizzato in situ di Sedimenti per la
Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Progetto volto a sviluppare un sistema innovativo di bonifica in situ deisedimenti marini inquinati da idrocarburi secondo la tecnica di ThermalEnhanced Soil Vapor Extraction - TESVE, dove il riscaldamento delmateriale avviene tramite irradiazione elettromagnetica aradiofrequenza e/o a microonde.
OBBIETTIVI decontaminazione spinta e una trasformazione morfologica del
materiale tempi rapidi di consolidamento ottimizzazione dei costi di realizzazione delle opere
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Obiettivo 1: Assessment e requisiti del sistemaObiettivo 2: Dimostratore RF e sistema di
captazioneObiettivo 3: Realizzazione di un sistema
dimostrativo per prove in campoObiettivo 4: Test sperimentali in campo e
diffusione dei risultati
Sintesi del progetto
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Obiettivo 1
Assessment e requisiti del
sistema
Campionamento ed Individuazione delle Caratteristiche dei Sedimenti Trattabili
Analisi In Laboratorio delle Caratteristiche chimico-fisiche,
microbiologiche, eco-tossicologiche e dielettriche dei substrati trattabili
Realizzazione di un Sistema di Prova "Lab-scale"
Definizione degli Input Progettuali generali del Sistema di Irradiamento e di
Captazione dei Fluidi
Modellistica e Simulazione del Campo Elettromagnetico
e Termico
L’attenzione è ricaduta su :
Autorità Portuale di Livorno
Autorità Portuale di Piombino
Autorità Portuale di Carrara
Porto di Carrara
Porto di Livorno
Campionamento ed Individuazione dei Sedimenti
Porto di Piombino Porto di Carrara
Fase preliminare di caratterizzazione finalizzata alla ricostruzionequalitativa di dettaglio dei sedimenti da trattare, tramite laraccolta di campioni significativi da sottoporre a:
Benna Van Veen utilizzata per la fase di campionamento
determinazioni analitiche
test sperimentali su scala dilaboratorio
Campionamento ed Individuazione dei Sedimenti
Analisi termogravimetrica Analisi Granulometrica
Calore specifico
Analisi morfologica e chimico/fisica
Analisi In Laboratorio Delle Caratteristiche
Realizzazione Di Un Sistema Di Prova "Lab-scale"
Caratteristiche tecniche setup sperimentale:
• water-cooled magnetron with maximum emitted MW power 2000 W;• MW power adjustable through an inverter (from 0 to 2000 W);• measure of reflected power;• 600x600x600 mm reverberating chamber made of AISI 316 stainless steel;• port for the insertion of temperature sensors;• control of MW power and recording of reflected power through customized software.
Diverse curve di riscaldamento del sedimento nel reattore sottoposto a potenze emesse crescenti. (Risultati preliminari)
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Modellistica E Simulazione CEM
0
200
400
600
800
1000
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4
13.5MHz27MHz40.5MHz80MHz
Dt[
h]
distanza dal centro del monopolo [m]
80 , 900 /T K C J K kg
Tt c
SAR
2( , , , )( , , , )tk SART x y z t
T x y z tt c c
F= 85 MHz
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Sistema Di Irradiamento E Di Captazione Dei Fluidi
Specifiche di sistema dei 2 esperimenti
Esperimento su piccola scala Esperimento dimostratore
Potenza totale di input 300W 20kW
Frequenza segnale RF 85MHz 85MHz
Volumi di sedimento da trattare
circa 6m3 circa 12m3
Numero antenne 1 3
2 esperimenti
Esperimento piccola scala Esperimento dimostratore
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Obiettivo 2
Dimostratore RF e sistema di captazione
Progettazione Sistema Di Antenne
Progettazione Del Sistema Di Captazione
Realizzazione E Sperimentazione Di Un Dimostratore E Verifica Del
Modello
Progettazione Sistema Sw Gestione Dati
Progettazione Sistema Di Generazione Del Campo E.M.
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Distribuzione di campo di un dipolo a 85 MHz immerso nella sabbia contenente il 20% di acqua : a sx nel contenitore metallico, a dx in assenza di pareti metalliche
Progettazione Sistema Di Antenne (1)
R [
Ω]
X[Ω
]
% acqua % acqua
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Progettazione Sistema Di Antenne (2)
Inizio del trattamento Fine del trattamento
Distribuzione del campo elettrico nel sedimento
Eps_r = 20Sigma = 0.23 S/m
Eps_r = 2.5Sigma = 0.0003 S/m
Inizio del trattamento(animazione al variare della fase)
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Progettazione Sistema Di Antenne (3)
Array di 3 antenne
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Sistema Di Generazione Del Campo E.M. e Prototipo Dell’Antenna
RF POWER UNIT
220V
300W
Esperimento su piccola scala
•Ridotta potenza•Radiofrequenza•Singola antenna
•Confronto stime-misure
Esperimento su grande scala (dimostratore)
•Potenza maggiore•Radiofrequenza
•Array di 3 antenne•Efficienza del processo
PrototipoAntenna
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Progettazione Sistema SW Gestione Dati
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Elemento radiante singolo
Sistema di captazione e trattamento dei vapori
Contenitore del sedimento
Sedimento
Circa 6m3
Realizzazione E Sperimentazione Di Un Dimostratore E Verifica Del Modello e Progettazione Del Sistema Di Captazione (1) [in progress]
Generatore segnale RF
RF POWER UNIT
Sonde di temperatura
• Vasca multibenna da 6 m³• Antenna• Sonde ottiche per la misurazione della
temperatura• Sistema di estrazione dell’aria• Sistema di abbattimento a carboni attivi
Misurazioni in campo:• Analisi delle condense dell’aria estratta• Analisi dell’aria estratta
Realizzazione E Sperimentazione Di Un Dimostratore E Verifica Del Modello e Progettazione Del Sistema Di Captazione (2)
[in progress]
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Obiettivo 3
Realizzazione di un sistema
dimostrativo per prove in campo
Modellistica, Simulazione Del Sistema E Sicurezza
Progettazione E Realizzazione Del Dimostratore
Obiettivo 4
Test sperimentali in campo e
diffusione dei risultati
Allestimento Prove Sperimentali
Prove sperimentali
Analisi Risultati E Feedback Per Modifiche
Ed AggiustamentiSpecifiche Definitive Per La Realizzazione Di Un Impianto
Pilota Su Media Scala E Diffusione Dei Risultati
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Scenario 3D dell'esperimento presso CPTM creato tramite il software Emvironment 4
Principali caratteristiche del software: • Solutore basato sulla tecnica a raggi.• Assegnazione di materiali specifici per ogni facciata così da simularne correttamente le proprietà elettromagnetiche.• Possibilità di visualizzare gli output della simulazione nello scenario.• Valutazione del “worst case” della radiazione elettromagnetica nella zona circostante dell’esperimento (fini protezionistici e normativi)
Modellistica, Simulazione Del Sistema E Sicurezza[in progress]
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
3 elementi radianti
Sistema di captazione e trattamento dei vapori
Contenitore del sedimento
Sedimento
Progettazione E Realizzazione Del Dimostratore [in progress]
RF RF
Circa 12 m3
(3m X 2m X 2m)
Generatore segnale RF Remote control
e datamanager
Sonde di temperatura
Trattamento ottimizzato in situ di Sedimenti per la Compattazione e la decontaminazione tramite CEM ad Alta frequenza
Conclusioni
E’ stato presentato il progetto TOSCA, che prevede lo sviluppo di un sistema innovativo di bonifica in situ dei sedimenti marini inquinati da idrocarburi secondo la tecnica di Thermal Enhanced Soil Vapor Extraction – TESVE forzata mediante irradiazione elettromagnetica a radiofrequenza.
Sono state descritte le varie attività già svolte nell’ambito del presente progetto, puntando sulle problematiche tecniche principali affrontate e risolte
Attraverso l’osservazione delle varie attività sono state presentate le specifiche tecniche di tutti i sistemi coinvolti
Sono state date delle anticipazioni sulle fasi prettamente sperimentali del progetto (sia del sistema su piccola scala che di quello dimostrativo), da attuarsi nei mesi a venire, attraverso le quali sarà possibile trarre delle conclusioni in termini tecnici e di costi