CO-ordinatedApproach for Sediment Treatment and BEneficial...

COAST-BEST CO-ordinated Approach for Sediment Treatment and BEneficial reuse in Small harbours neTworks

Il progetto Life+ COAST-BEST

CO-ordinated Approach for Sediment Treatment and BEneficial reuse in Small

harbours neTworks

S. Dastoli, E. Romano

G. De Gioannis, M. Morelli, A. Muntoni, R. Peretti, A. Polettini, R. Pomi, E. Romano, A. Serci, B. Villani, A. Zucca

Livorno, 14 aprile 2015


Durata del progetto: 1/1/2010 - 30/07/2013

Budget: 1.703.501€ (48,7% finanziamento CE)

Co-finanziatore: Regione Emilia Romagna

IL PROGETTOPartecipanti al progetto


Gestione integrata di sedimenti di dragaggioprovenienti da piccoli porti della regione Emilia-Romagna

OBIETTIVI

Separazione del sedimento in una o più frazioni granulometriche «pulite»e valorizzate mediante processo di ridotta complessità tecnologica,

Recupero della frazione sabbiosa (-2mm +63mm)

Frazione fine (< 63mm): < 10% in peso

Obiettivi di qualità:

concentrazioni di contaminanti idonee al ripascimento

caratteristiche estetiche idonee al ripascimento


ARTICOLAZIONE DELLE ATTIVITA’

Acquisizione informazioni disponibili circa le caratteristiche quali-quantitative dei sedimenti da dragare nei porti selezionati

Definizione della strategia di indagine ed esecuzione delleattività di campionamento in aree d’interesse

Esecuzione di un’indagine a scala di laboratorio per individuare loschema più appropriato di separazione/trattamento deisedimenti dragati

Esecuzione di una campagna a scala pilota per la valorizzazionedi singole frazioni dei sedimenti


Porti regionali e/o comunali utilizzati prevalentemente per diporto e/o pesca

Porti-canale inseriti lungo un litorale basso e sabbioso e soggetti a periodico interrimento

Aree che necessitano di dragaggio di manutenzione

Area di confluenza di scarichi urbani e derivanti da attività antropiche

CARATTERISTICHE DEI PICCOLI PORTI

Per consentire lo sviluppo delle diverse tematiche previste dalprogetto sono stati individuati i seguenti porti di interesse:

Porto Garibaldi, Cervia, Cesenatico, Bellaria-Igea Marina


INDAGINI GRANULOMETRICHE (contenuto di sabbia, %)

Porto Garibaldi Cervia

0– 50 cm 50-100 cm 0 – 50 cm

Cesenatico Bellaria-Igea-Marina

0– 50 cm


INDAGINI CHIMICHE (composti organici)

Porto Garibaldi - DDT (µg/kg)Cervia

β HCH (µg/kg) TBT (µg/kg)

Cesenatico – IPA (µg/kg)

0– 50 cm 50-100 cm

50-100 cm 50-100 cm

0– 50 cm 0– 50 cm

0– 50 cm 0– 50 cm

Bellaria-Igea-Marina – β HCH (µg/kg)


INDAGINI CHIMICHE (metalli)

Porto Garibaldi - Zn (mg/kg) CerviaZn (mg/kg) Cu (mg/kg)

Cesenatico –Zn (mg/kg)

0– 50 cm 50-100 cm

50-100 cm 50-100 cm

0– 50 cm 0– 50 cm

0– 50 cm 0– 50 cm

Bellaria-Igea-Marina – Cd (mg/kg)


Risultati variabili neidiversi porti con presenzaelevata di TBT, DBT eMBT nella parte centraledel porto di Cervia,moderata nel porto diCesenatico e prossima allimite di quantificazione(per il solo TBT) nel portocanale di Bellaria-IgeaMarina

INDAGINI CHIMICHE (organostannici)

Bel

lari

a-Ig

ea-M

arin

aC

esen

atic

oC

ervi

aP

ort

o G

arib

ald

i

campione ng TBT g-1 s.s.TBT ng Sn g-1

s.s.ng DBT g-1 s.s.

DBT ng Sn g-1

s.s.ng MBT g-1 s.s.

MBT ng Sn g-1

s.s.

POGAR <4 <2 <8 <4 <6 <4

CV 05 905 370 320 163 96 65

CV 06 1338 547 466 237 156 105

CV 09 500 205 160 81 67 46

CV 12 240 98 105 53 41 28

CV 14 26 11 16 8 8 5

CV 16 10 4 <8 <4 <6 <4

CV 18 16 6 9 4 <6 <4

CS 08 141 58 86 44 28 19

CS 11 174 71 74 37 28 19

CS 13 122 50 45 23 20 13

CS 36 91 37 26 13 12 8

CS 38 49 20 24 12 12 8

CS 39 36 15 17 9 10 7

BL 17 <4 <2 <8 <4 <6 <4

BL 19 <4 <2 <8 <4 <6 <4

BL 21 13 5 <8 <4 <6 <4

BL 22 7 3 <8 <4 <6 <4

BL 24 <4 <2 <8 <4 <6 <4

BL 26 <4 <2 <8 <4 <6 <4


Inquinamento tipico di scarichi civili nei porti di Cervia, Cesenatico , Bellaria-Igea Marina

Assenza di microorganismi patogeni (Salmonella) in tutti i porti

INDAGINI MICROBIOLOGICHE

Streptococchi

fecali

Coliformi

totali

Escherichia

coli Salmonella spp

Stafilococchi

spp

Spore di

clostridi

solfito

riduttori Muffe Lieviti

UFC/g s.s. UFC/g s.s. UFC/g s.s. in 50 g s.s. UFC/g s.s. UFC/g s.s. UFC/g s.s. UFC/g s.s.

POGAR < 10 4,5 x10^1 < 10 assente 4,5 x10^1 2,6 x10^2 10, x10^2 < 10

CV05 9,0 x10^1 1,1 x10^3 < 10 assente 9,0 x10^1 9,7 x10^3 6,6 x10^2 < 10

CV06 9,7 x10^1 9,7 x10^1 4,8 x10^1 assente 1,2 x10^2 3,0 x10^3 2,7 x10^2 < 10

CV09 9,4 x10^2 1,4 x10^2 9,1 x10^1 assente 5, x10^2 1,3 x10^3 2,5 x10^2 < 10

CV12 1,5 x10^2 < 10 < 10 assente 3,2 x10^2 6,1 x10^3 1,3 x10^3 < 10

CV14 6,6 x10^1 4,4 x10^1 2,2 x10^1 assente 6,6 x10^1 6,5 x10^2 4,8 x10^2 < 10

CV16 1,1 x10^2 4,7 x10^1 < 10 assente 3,2 x10^2 5,1 x10^2 1,7 x10^2 < 10

CV18 3,1 x10^2 < 10 < 10 assente 3,6 x10^2 3,1 x10^2 1,4 x10^3 < 10

CS36 1,4 x10^2 3,3 x10^2 < 10 assenti 1,5 x10^3 2, x10^3 5,2 x10^2 < 10

CS08 8,1 x10^1 2,1 x10^3 2,0 x10^1 assenti 2, x10^2 2,3 x10^3 6,7 x10^2 < 10

CS11 2, x10^2 2,9 x10^3 2,4 x10^2 assenti 1,4 x10^3 2,4 x10^3 1,9 x10^3 < 10

CS38 7,5 x10^1 5, x10^2 < 10 assenti 6, x10^2 1,1 x10^3 < 10 < 10

BL24 3,8 x10^2 3,3 x10^3 1,8 x10^2 assenti 3,3 x10^2 1,8 x10^2 1,3 x10^3 3,3 x10^2

BL26 2, x10^3 < 10 < 10 assenti 5,9 x10^1 3,5 x10^1 2,6 x10^2 < 10

BL19 7,2 x10^2 9, x10^2 5,2 x10^2 assenti 1,9 x10^2 8,8 x10^2 4, x10^3 < 10

BL21 8,2 x10^1 5,2 x10^2 < 10 assenti 2,9 x10^2 2,8 x10^3 3,4 x10^3 < 10

BL17 4,6 x10^2 1,2 x10^3 < 10 assenti 1,7 x10^2 4,3 x10^3 4,4 x10^3 < 10

BL22 5,0 x10^1 2,1 x10^3 8,3 x10^1 assenti 9,7 x10^2 1,4 x10^4 2,9 x10^3 < 10

Bel

lari

a-Ig

ea-M

arin

aC

esen

atic

oC

ervi

aP

ort

o G

arib

ald

i


La selezione del tipo e della sequenza delle unità di separazione per lasperimentazione a scala di laboratorio ha tenuto conto di:

1. Variabilità del contenuto in sabbia tra i diversi porti, lungo l’asta e laprofondità d’indagine

2. Variabilità del contenuto di contaminanti nelle singole frazionigranulometriche

3. Variabilità del contenuto di contaminanti nelle sottoclassi di ciascunafrazione granulometrica

4. Potenzialità di migliorare le caratteristiche estetiche delle sabbierecuperate

5. Possibilità di separazione delle frazioni fini «pulite»

6. Assenza di unità di trattamento chimico

TRATTAMENTO IN SCALA DI LABORATORIO


SCELTA DI TIPO E SEQUENZA UNITA‘ DI SEPARAZIONE

Unità di trattamento selezionate per la sperimentazione a scala dilaboratorio:

1. Vagliatura grossolona

2. Vagliatura fine

3. Separatore a coclea

4. Idrociclone (mod. Mozley, operante a pressione operativa di2.5 bar e con ricircolo dell’underflow)


CARATTERIZZAZIONE A SCALA DI LABORATORIO (metalli)

Parametro Por. Gar. Cervia Ces. 1 Ces. 2 Ces. 3 Bell. 1 Bell. 2 Bell. 3

Tipologia

sedimento

(Shepard)

Sabbia SabbiaLimo

sabbioso

Limo

sabbiosoSabbia

Limo

argilloso

Limo

argillosoSabbia

Zn (mg/kg) 127.7 62.3 269.2 227.2 84.5 160.1 136.6 65.3

Ni (mg/kg) 74.6 39.9 66.0 71.9 10.4 59.8 69.9 31.9

Cd (mg/kg) 0.71 0.30 n.a. n.a. 0.46 7.98 n.a. 0.48

Pb (mg/kg) 25.9 25.8 76.0 57.9 50.3 25.9 30.0 31.4

Cr (mg/kg) 90.6 31.9 48.0 49.9 41.9 51.8 41.9 53.9

As (mg/kg) 7.3 8.9 20.4 33.4 17.5 15.1 13.1 10.8

Cu (mg/kg) n.a. 14.0 n.a. n.a. 24.0 n.a. n.a. 14.0

V (mg/kg) n.a. 53.2 n.a. n.a. 35.4 n.a. n.a. 56.9

Hg (mg/kg) 31.0 11.5 n.a. n.a. 52.2 n.a. n.a. 8.3


CARATTERIZZAZIONE A SCALA DI LABORATORIO (composti organici)

ParametroPor.

Gar.Cervia Ces. 1 Ces. 2 Ces. 3 Bell. 1 Bell. 2 Bell. 3

Benzoantracene (mg/kg) 0.016 0.013 0.105 0.229 0.16 0.014 0.004 0.001

Benzo(a)pirene (mg/kg) 0.011 0.017 0.104 0.226 0.17 0.020 0.009 0.001

Benzo(b)fluorantene (mg/kg) 0.012 0.017 0.133 0.295 0.16 0.048 0.041 0.002

Benzo(k)fluorantene (mg/kg) 0.005 0.007 0.059 0.130 0.07 0.009 0.004 0.001

Benzo(g, h, i)perilene (mg/kg) 0.006 0.013 0.084 0.160 0.10 0.019 0.016 0.002

Crisene (mg/kg) 0.021 0.018 0.249 0.321 0.20 0.029 0.025 0.001

Dibenzo(a,h)antracene

(mg/kg)0.001 0.001 0.013 0.030 0.01 0.002 0.002 n.r.

Indeno(1,2,3,c,d)pirene

(mg/kg)0.006 0.009 0.056 0.069 0.09 0.009 0.005 0.001

Pirene (mg/kg) 0.030 0.025 0.208 0.472 0.40 0.045 0.021 0.003

IPA totali (mg/kg) 0.165 0.172 1.649 3.28 2.20 0.367 0.212 0.021

PCB totali (mg/kg) 0.006 0.001 0.012 0.010 0.02 0.0019 0.0026 0.001

Idrocarburi C > 12 (mg/kg) 13.00 13.00 72.39 64.80 23.00 12.67 28.52 7.00

TBT (µg/kg) 5.6 1.00 6.48 1.94 3.00 0.54 4.90 1.30


RISULTATII sedimenti provenienti da Porto Garibaldi, Cervia e Bellaria-Igea Marinapotrebbero essere utilizzati tal quale per ripascimento perché con :

concentrazioni di inquinanti prossimi ai limiti di legge;

contenuto di frazione fine (<63 mm) inferiore al 10 %

Tuttavia, il trattamento migliora le caratteristiche estetiche ed ambientali:

separando la frazione grossolana, riduce ulteriormente il contenuto diinquinanti organici e inorganici, nonché di sostanza organica naturale econchiglie;

separando la frazione fine, riduce ulteriormente il contenuto di Zn(Porto Garibaldi), V e Idrocarburi (Cervia), Zn e V (Bellaria-Igea Marina)


RISULTATIIl sedimento proveniente dal porto di Cesenatico non può invece essereutilizzato tal quale per ripascimento in quanto:

pur avendo un contenuto di fini inferiore, di poco, al 10 %;

ha un contenuto di Idrocarburi e As superiore ai limiti di legge.

Il trattamento proposto:

separa le frazioni grossolane, riducendo così il contenuto di sostanzaorganica naturale e conchiglie ma, soprattutto, As e Idrocarburi;

tratta la sabbia per ridurre il contenuto di Idrocarburi

separa le frazioni fini presenti in quantità apprezzabili.


IMPIANTO PILOTA


P

P

Vaglio vibrante (t = 4 mm) Primo idrociclone Cella di attrizione Classificatore a coclea (t = 0.4 mm) Secondo idrociclone (t = 63 mm)P Pompe

IMPIANTO PILOTA – SCHEMA DI PROCESSO

Nel caso dei sedimenti di Porto Garibaldi e Cervia il sottovaglio è stato inviato direttamente al secondo ciclone dove si è proceduto alla classificazione ottenendo un prodotto under e over.


100 %

> 63 mm91.1 %(sabbie)

< 63 mm2.6 %

> 2 mm6.3 % < 2 mm

93.7 %

Il materiale recuperato pari al 91.05% della massa totale, contiene il 94.40% di sabbia e un contenuto trascurabile di limo e argilla (rispettivamente 3,80% e 1,80%).La sabbia ottenuta può essere utilizzata in un intervento di ripascimento poiché sono state ridotte le concentrazioni di Zne V che superavano di poco i limiti legislativi

PORTO GARIBALDIAlimentazione: 1780.6 kg/h; L/S = 2.1.


100 %

> 63 mm91.9 %(sabbie)

< 63 mm3.1 %

> 2 mm4.5 % < 2 mm

95.5 %

Possibilità di recuperare circa il 90 % della massa totale.In termini di dimensioni delle particelle, il materiale recuperato contiene il 92.31% di materiale classificabile come sabbia e meno del 10% di materiale fine (5,87% di limo e 1,81% di argilla). I valori di concentrazione dei contaminati sono al di sotto dei limiti legislativi.

CERVIAAlimentazione: 3060 kg/h; L/S = 7.9.

Migliora la qualità della sabbia riducendo la concentrazione di fini e valorizzando le caratteristiche estetiche.


100 %

63 mm < < 0.4 mm(sabbie fini)78.8 %

0.4 < < 2 mm(sabbie grossolane)1.3 %

44.5 %

< 0.4 mm43.1 %

< 063 mm8.8 %

100 % > 2 mm11.1 %

< 2 mm88.9 %

Alimentazione: 4298.60 kg/h; L/S = 3.6. Materiale recuperato pari a circa l’80% della massa totale sedimenti anche se solo con il 58.67% di sabbia e la presenza di materiale fine è notevole (34.65% di limo e 6,43% di argilla). Concentrazione di

CESENATICO

As è leggermente sopra i limiti.


100 % > 2 mm1.7 %

< 2 mm98.3 %

63 mm< < 0.4 mm(sabbie fini)27.1 % 0.4 < < 2 mm

(sabbie grossolane)22.7 %

< 0.4 mm66.5 %

< 63 mm48.5 %

9.1 %

Alimentazione: 3768.9 kg/h; L/S = 3.7.

Nonostante il contenuto di sabbia rilevante (> 88%) il recupero del materiale non è molto soddisfacente approssimativamente pari al 50%.

BELLARIA-IGEA-MARINA


Le caratteristiche qualitative dei sedimenti variano in funzionedel punto e della profondità di prelievo

I livelli di contaminazione riscontrati per tutti i campioni oggettodell’indagine sono ridotti

Contaminazione non associata unicamente alla frazione fine

Possibilità di isolare una o più frazioni «pulite» da destinare avalorizzazione

Rese di recupero sono dipendenti dalle caratteristiche delmateriale originario e dagli standard qualitativi richiesti

Modificando i flussi di torbida e la sequenza delle macchine èpossibile adeguare l’impianto alle caratteristiche dei materiali eagli obiettivi da raggiungere

CONCLUSIONI


Grazie per l’attenzione!

Per ulteriori dettagli sui risultati del progetto:

http://www.coast-best.eu/

Date post:	25-Aug-2020
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