Il processo adottato da Eureko

Supponiamo di dover trattare un lotto di terreno avente la seguente distribuzione granulometrica.


Si tratta della nota curva di Fuller¹ (con un diametro massimo D=30 mm). Questa curva non ha una relazione specifica con il terreno, ma ha solo uno scopo didattico.
Lo scopo del lavaggio è quello di separare gli elementi più piccoli (ad esempio quelli inferiori a 200 micron) dalla restante componente. Questo permette di eliminare circa il 96% della superficie complessiva, mentre in ternini di volume (o di peso) viene eliminato solo l’8%.
La tabella seguente illustra la relazione in maniera analitica.

E’ abbastanza intuitivo pensare che le sostanze iquinanti siano legate alla superficie del materiale e non al volume (per un conferma autorevole di quanto detto si può vedere il sito dell’ EPA americana ).

La componente mineraria principale - costituita da sabbia e rocce - è la componente più grossolana ed è anche quella prevalente in volume (o in peso) . Questa mostra scarsa capacità di assorbimento rispetto alle argille ed alla terra, le quali sono invece le componenti più fini e quelle prevalenti in superficie specifica. Per comprendere meglio il significato di “superficie specifica”prendiamo ad esempio una argilla particolare “la montmorillonite”: un semplice grammo corrisponde a più di 500 metri quadrati! Questa elevata superficie specifica non è tipica solo delle argille, ma anche delle sostanze umiche della terra.

Il processo del soil washing è quindi concettualmente molto semplice: recuperare la componente mineraria e scartare argille e sostanze umiche. In altre parole recuperare la maggior parte del volume, ma eliminare la quasi totalità della superficie specifica.
Per fare questo si utilizzano processi meccanici come idroseparazione e idroflottazione (vedi foto sotto)


Mentre per lavare le componenti minerali primarie si utilizzano lavaggi ad alta pressione e celle di attrizione (vedi foto sotto)


Rimangono ancora aperte alcune questioni che è necessario spiegare al fine di comprendere il funzionamento del soil washing:

Dove finiscono le acque di processo che trasportano il materiale fine ?

Il processo è a ciclo chiuso ovvero le acque vengono interamente riutilizzate. Per fare questo è necessario che le acque vengano addizionate con polielettroliti adatti in maniera che il materiale fine trasportato sedimenti e venga compattato per poi essere conferito in discarica.

Le acque di processo alla fine dovrebbero esser sature di inquinanti?

L’esperienza dimostra che questo non avviene. A prescindere dall’impianto di depurazione esistente, avviene un sistematico reintegro d’acqua dal momento che i fanghi smaltiti hanno un elevato tenore di umidità. Inoltre l’acqua di processo viene forzata a passare ad alta pressione attraverso un letto molto compatto fatto di argilla e sostanze umiche. Eventuali inquinanti sono intrappolati in questa sorta di filtro naturale

La superficie della frazione grossolana (tipicamente sabbia e ghiaia) perché dovrebbe essere esente da contaminante?

Vengono impiegati macchinari che esercitano una forza meccanica che aiuta a separare il contaminante adeso alla superficie: lavaggio ad alta pressione e macchine di attrizione. Ovviamente anche sabbia e ghiaia hanno una certa porosità e quindi capacità di trattenere inquinanti. Si tratta però di capacita di assorbimento estremamente più basse

Qual è il meccanismo chimico o fisico che permette alla frazione fine di trattenere l’inquinamento?

La risposta a questa domanda è molto complicata. Si tratta l’argomento in una sezione dedicata che verrà pubblicata prossimamente.

Quali sono i limiti del soil washing?

Il limite principale è sicuramente la matrice del terreno. I terreni con molta argilla e molta sostanza umica presentano una elevata percentuale di scarto e poco materiale recuperabile. Di fatto il processo risulta poco economico. Una altra possibile limitazione è la presenza nel terreno anche di materiali grossolani inquinati. Può essere il caso di scorie miste a terreno oppure di mattoni provenienti da processi termici inquinanti.

¹ La curva di Fuller è rappresentata dalla seguente equazione
p=100(d/D)^1/2 con
p è percentuale di passante attraverso un setaccio di apertura di dimensioni d
D è il diametro massimo dell'aggregato