Ente o Amministrazione
Consiglio Nazionale delle Ricerche - CNR
Progetto
Controllo dell'inquinamento e recupero ambientale
Titolo
Metodi recupero, tecniche di scavo e valorizzazione delle risorse ambientali
Descrizione e sintesi dei contenuti
La ricerca mira a sviluppare metodi e tecnologie che valorizzino le risorse ambientali. Si concentra sulla caratterizzazione fisico-chimica del materiali geologici, sull’analisi geologica delle aree coinvolte, sulla messa a punto di tecniche adeguate di scavo e/o sfruttamento e taglio dei minerali che riducano i cambiamenti ambientali e i prodotti inquinanti. Particolare attenzione è dedicata allo studio del riutilizzo degli scarti industriali ed allo sviluppo di tecniche per rimuovere o immobilizzare gli inquinanti per prevenire così la loro migrazione nelle aree circostanti. Nel campo delle tecniche impiegate per gli inceneritori per gli scarti industriali, sarà indagato il potenziale di piani sostenibili, così come quelli per la produzione di argilla espansa e cemento, per incrementare la loro efficienza. Saranno valutate le condizioni operative per ottimizzare il processo di combustione, riducendo l’emissione di inquinanti, e sarà testata l’applicazione sia di avanzati sistemi di monitoraggio che di sistemi di controllo per l’impatto ambientale.
Obiettivi / Finalità
- Definizione delle proprietà chimico fisiche e tecnologiche di materiali geologici e loro potenziale utilizzo
- Messa a punto e ottimizzazione di metodi e tecnologie tradizionali e innovative di scavo e taglio delle rocce
- Studi di stabilità degli scavi
- Messa a punto di sistemi di monitoraggio in tempo reale
- Messa a punto di criteri di qualificazione e certificazione dei lapidei
- Recupero di aree degradate
- Valorizzazione di minerali metalliferi, industriali ed energetici
- Studio di base dei fenomeni di superficie nelle operazioni di flottazione e flocculazione
- Sviluppo di tecnologie innovative nel campo della separazione elettrostatica e della flottazione
- Valorizzazione di scarti di lavorazione per la limitazione dell’impatto ambientale
- Sviluppo di metodologie di immobilizzazione degli inquinanti utilizzando anche materiali di scarto di operazioni industriali
- Innovazione di particolari processi industriali per il recupero e smaltimento dei rifiuti e degli scarti Industriali
- Innovazione tecnologica e metodologica per il campionamento e il monitoraggio delle emissioni derivanti dalla lavorazione dei rifiuti e degli scarti industriali.
Competenze e tipologia risorse umane impegnate
Alle attività della ricerca partecipano tutti i Ricercatori e Tecnici Cnr della Sede di Roma e di quelle territorialmente distinte di Cagliari e Torino, nonché buona parte dei Professori Universitari Associati all’Istituto di Geologia Ambientale e Geoingegneria (IGAG).
Partners esterni
Institut GEONICS Academy of Sciences, Ostrawa, Repubblica Ceca; Institut of Technology and Mineral Processing, Tirana, Albania; Università Tecnica, Kosice, Slovacchia. Enti e Istituzioni pubbliche nazionali quali: Regione Piemonte, Comune di Modica (Rg), ASL 1 di Carrara, Progemisa S.p.A.; diverse Società private, per lo più nell’ambito di contratti a titolo oneroso quali: ATIsale S.p.A., Società Rio Tinto (Nu), Cooperativa cavatori di Canalgrande (Ms), Società Lasa per l’Industria del marmo
Risultati ottenuti
- Lo studio ha permesso di ottenere i seguenti risultati:
- Realizzazione di un prototipo macchina filo diamantato
- Analisi stabilità strutture
- Procedure di sicurezza per operatori macchine waterjet (waterjet: tecnologia di taglio dei lapidei con getti d’acqua ad alta pressione)
- Valutazione impatto visivo attività di cava
- Realizzazione di un prototipo di cella di confinamento per provini (campioni di roccia) di grande diametro
- Esecuzione di valutazioni statiche su un cantiere minerario in sotterraneo conseguenti all’abbattimento di un elemento di sostegno
- Applicazioni di “fanghi rossi” e ceneri volanti nel trattamento di suoli contaminati da As. Applicazione di tecniche elettriche per la separazione perlite-ossidiana
- Tecniche di arricchimento per la valorizzazione di caolini
- Fattibilità tecnica dei processi studiati, schemi di processo e modellazione del processo di ri-estrazione dei metalli preziosi da letti di carbone attivo
- Realizzazione di malte ottenute con materie prime di differente natura
- Determinazioni sperimentali in sito e laboratorio, analisi numeriche, rapporti tecnici e pubblicazioni a stampa
- Sviluppo di metodiche analitiche di screening per l’analisi di microinquinanti organici in confronto a tecniche che impiegano la spettrometria di massa ad alta risoluzione
Sono state utilizzate le tecniche di indagine disponibili nei laboratori IGAG e IIA che consentono l’effettuazione di
- analisi chimiche e mineralogiche
- trattamento dei solidi
- caratterizzazione meccanica delle rocce
- studio del taglio dei materiali lapidei
Sono state inoltre applicate tecniche in situ per
- la determinazione dello stato di sollecitazione in massicci rocciosi
- la misura e l’analisi delle vibrazioni prodotte durante le operazioni di scavo
- il controllo del rumore generato dalle macchine di cantiere e il contenimento dei suoi effetti nocivi
- indagini sulle caratteristiche di diffusione delle polveri
- il campionamento e analisi degli inquinanti originati dalla combustione e co-combustione di rifiuti e materie prime usate nelle produzioni industriali
- il monitoraggio e la valutazione delle emissioni solide, liquide e gassose dalle diverse tipologie di impianti
Ricadute per processi produttivi
Le attività della ricerca sono indirizzate:
- all’utilizzo di materiali geologici in settori industriali diversificati e/o per la cattura selettiva di sostanze inquinanti o tossiche
- al miglioramento, messa a punto e ottimizzazione di metodi e tecnologie tradizionali e innovative di scavo e taglio delle rocce
- alla progettazione e realizzazione di macchine di scavo con applicazione di tecnologia combinata waterjet-utensili meccanici, della tecnologia del filo diamantato e all’integrazione dell’impiego delle macchine di taglio waterjet tradizionali con lo sviluppo dei processi di finitura superficiale di lapidei ornamentali
- allo sviluppo di procedure e sistemi di controllo della stabilità degli scavi e di strutture minerarie dismesse
- alla riduzione dei costi dei trasduttori per il monitoraggio effettuato nelle ricerche in ambito geoingegneristico, per favorire la maggiore diffusione dei controlli sperimentali e per migliorare l’affidabilità della progettazione
- alla valorizzazione di minerali metalliferi, industriali ed energetici mediante tecniche fisiche, chimiche e chimico/fisiche, mediante lo sviluppo di tecnologie (macchine, processi) innovative
Risposte a bisogni individuali e collettivi
Le attività della ricerca possono trovare utile applicazione nella soluzione di problemi posti da bisogni individuali di singoli imprenditori, di Enti Pubblici o di Controllo e da Amministrazioni dello Stato. In particolare sono finalizzate al:
- miglioramento delle procedure di misura dei parametri critici nella sicurezza del lavoro e alla costituzione di banche dati per la valutazione dell’esposizione a priori ed a posteriori
- alla quantificazione oggettiva dei parametri di impatto ambientale nel caso di coltivazioni a cielo aperto
- recupero o inertizzazione o confinamento di rifiuti e scarti industriali ai fini della limitazione dell’impatto ambientale
- sviluppo di metodologie di immobilizzazione degli inquinanti utilizzando anche materiali di scarto derivanti da altre operazioni industriali, con lo scopo di trovare a questi un utile reimpiego
- ottimizzazione dei processi di combustione e delle tecnologie attualmente presenti ai fini della minimizzazione dell’emissione degli inquinanti e all’uso di sistemi di monitoraggio avanzati
