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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-10312012-142721


Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
TOSI, MASSIMO
URN
etd-10312012-142721
Titolo
SPERIMENTAZIONE DELL'OSSIDAZIONE AD OZONO PER LA RIMOZIONE DEL CLOROETENE NELLA POTABILIZZAZIONE DI ACQUE DI FALDA ED ANALISI ECONOMICA DEI PROCESSI DI RIMOZIONE
Dipartimento
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA IDRAULICA, DEI TRASPORTI E DEL TERRITORIO
Relatori
relatore Prof. Iannelli, Renato
relatore Peruzzi, Paolo
relatore Prof. Milano, Valerio
Parole chiave
  • processi avanzati di ossidazione con peroxone
  • processi di ossidazione ad ozono
  • cloroetene
  • strippaggio
  • analisi costi
Data inizio appello
07/12/2012
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
07/12/2052
Riassunto
Da sempre le falde acquifere sotterranee sono state considerate migliori delle acque superficiali come fonte di approvvigionamento di acqua potabile, in quanto presentano minor rischio di contaminazione da microrganismi patogeni e composizione chimica stabile nel tempo.
Purtroppo negli ultimi anni questo scenario sta cambiando: il deterioramento delle risorse idriche sotterranee provocato dall’antropizzazione del territorio e dalla concentrazione industriale, i limiti operativi sempre più stringenti, il continuo affinamento delle tecniche analitiche hanno posto in luce nuovi microinquinanti organici (inquinanti emergenti), la cui presenza nelle acque ed il cui destino ambientale sono oggi oggetto di nuovi studi. Se si aggiunge la crescente richiesta di acque ad uso potabile e gli obblighi di bonifica dai suddetti inquinanti, molti dei quali “recalcitranti”, abbiamo un quadro che vede la società spinta alla ricerca di nuove captazioni di acqua, ad un maggior emungimento delle falde e all’utilizzo di risorse idriche superficiali, le quali possono contenere nuovi microinquinanti da scoprire. Tutto ciò costituisce una tematica relativamente nuova nel settore ingegneristico che affronta la potabilizzazione delle acque e che investe in particolare i Gestori del Servizio Idrico Integrato (SII).
Il caso studiato nel presente lavoro inizia dalle analisi, effettuate dal laboratorio chimico di Acque S.p.A (gestore del SII sull’ATO2 Toscana), dei campioni di acqua delle falde acquifere empolesi dove è stata rilevata una concentrazione di cloroetene (cloruro di vinile monomero) dell’ordine dei decimi di µg/l, quantitativo molto basso ma comunque preoccupante ai fini della salute umana, perché tale sostanza presenta, oltre a rari effetti acuti e cronici, carcinogenicità dimostrata per lo sviluppo dell’angiosarcoma epatico e sospetta cancerogenicità per il polmone.


In Italia e nel mondo sono documentati inquinamenti di CVM dell’ordine dei mg/l, dunque superiore a quello delle falde empolesi di ben tre ordini di grandezza.
I tradizionali schemi di potabilizzazione delle acque di falda non sono efficaci nel rimuovere tale microinquinante. Le falde del comprensorio empolese sono riportate nell’elenco dei siti interessati da procedimento di bonifica secondo il DLgs 152/06 con “Codice regionale condiviso: FICEV096” ed attualmente è in fase di “caratterizzazione”. Sono state definite delle misure di prevenzione realizzate con la rimozione del cloroetene tramite processo con strippaggio.
In letteratura scientifica è possibile trovare numerose applicazioni di svariati processi ossidativi chimici su inquinanti organici ed inorganici, ma ben poco è stato sperimentato specificamente sul cloruro di vinile monomero.
La presenti tesi ha come principale obbiettivo, partendo dai dati dell’inquinamento rilevati, la selezione e valutazione di un sistema di rimozione del CVM adatto alla situazione riscontrata nell’empolese ed economicamente sostenibile. Tale obbiettivo verrà raggiunto tramite il confronto tra le prestazioni di alcuni processi di ossidazione chimica, in particolare quello tradizionale con ozono ed avanzato con peroxone, finalizzati alla rimozione dell’inquinante nell’acqua di falda utilizzata per la potabilizzazione. Ci siamo avvalsi della disponibilità di un impianto pilota per poter sperimentare realmente e su scala adeguata gli effetti e le cinetiche dei processi ossidativi sulle acque di falda inquinate dal CVM, con il fine ultimo di mettere a disposizione della società di gestione del Servizio Idrico Integrato Acque S.p.A. dei dati di input per una possibile progettazione impiantistica.


Il lavoro mette a confronto i vari sistemi sperimentati e porta nella discussione dei risultati all’individuazione del processo di rimozione più idoneo. Infine riporta una comparazione economica dei costi di esercizio, tra l’attuale configurazione impiantistica di rimozione del CVM dell’Azienda basata sullo strippaggio e l’impostazione ottimale risultante dallo studio sperimentale, per stabilire il processo di rimozione economicamente più conveniente.
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