Project Code: LIFE10/ENV/IT/00321 “Water pollution reduction and water saving using a natural zeolitite cycle” Acronimo: ZeoLIFE Caratterizzazione delle zeolititi impiegate nel progetto ed analisi mineralogica dei suoli Angela Laurora Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia Provincia di Ferrara

Caratterizzazione delle zeolititi La zeolitite è una roccia composta da più del 50% di zeolite. Le zeoliti sono una famiglia di minerali allumino silicatici idrati caratterizzati dalla presenza di cavità strutturali collegate da canali comunicanti fra loro e con l’esterno del cristallo. Le aperture sono di diametro tale da consentire a cationi e molecole di vario tipo di migrare all'interno della struttura, e dunque di uscire dal cristallo o di entrarvi. La chabasite è una zeolite caratterizzata da elevati valori di CSC. È la più efficiente nella captazione e nel rilascio selettivi di NH4. Lo scopo dell’indagine è individuare una zeolitite quanto più possibile ricca in zeolite, e specificatamente in chabasite.

Cave di zeolitite esaminate

Risultati dell’indagine La zeolitite della cava di Sorano (Piandirena) è caratterizzata dal più alto contenuto zeolitico totale, con predominanza di chabasite, e dal più alto valore di CSC. La cava di Piandirena è la più vicina a Codigoro (Fe). Ciò significa minimizzazione del Carbon Footprint. Allo stato attuale il volume di materiale di cava ancora disponibile a Piandirena è stimato in almeno 4.450.000 m3. Oltre alla zeolitite estraibile, in cava sono presenti almeno 650.000 m3 di materiale di scarto proveniente dalla lavorazione dei mattoni. Tale materiale ha caratteristiche tecnologiche perfettamente idonee agli scopi del progetto e può essere vantaggiosamente riciclato. A Piandirena è presente un apparato di frantumazione e setacciatura che rende disponibili direttamente in cava due semilavorati di granulometria < 3 mm e 3-6 mm. Per la produzione dei due semilavorati viene utilizzato il materiale di scarto proveniente dalla lavorazione dei mattoni.

Caratterizzazione del suolo Cinque carote di suolo sono state prelevate nel campo pilota fino a profondità variabili tra 1,5 e 4,5 m ca. Le carote sono state suddivise in segmenti che sono stati caratterizzati singolarmente. C4 C3 C2 C1 C5

Minerali e non… sostanza amorfa Specie minerali quarzo SiO2 plagioclasio NaAlSi3O8 - CaAl2Si2O8 k-feldspato KAlSi3O8 illite K0.77(Al1.9Mg0.1)(OH)2(Al0.67Si3.33O10)·0.23H2O calcite CaCO3 dolomite MgCa(CO3)2 clorite (Mg,Fe2+,Al)6(OH)8(Si,Al)4O10 serpentino Mg3(OH)4Si2O5 caolinite Al2(OH)4Si2O5 interlaminati smectite/illite, caolinite/illite… Svolgono un ruolo attivo nei processi di interazione tra suolo e apparati radicali poiché quasi tutte sono in grado di legare, in superficie o entro la struttura cristallina, acqua e altre molecole organiche e inorganiche. La reattività è in stretta relazione col pH. sostanza amorfa

Analisi quantitativa C1 Qz = 19(3); Pl = 4(2); Ill = 24(9); Cal = 6(2); Dol = 1(0); Cl = 3(2); K-feld = 4(2); Serp = 1(1); Caol = 10(2); Res = 31(8)

Analisi quantitativa C2 Qz = 22(4); Pl = 10(5); Ill = 23(6); Cal = 8(2); Dol = 2(1); Cl = 3(1); K-feld = 4(1); Ges = 1; Caol = 7(0); Res = 24(15)

Analisi quantitativa C3 Qz = 25(5); Pl = 8(4); Ill = 20(1); Cal = 7(4); Dol = 2(1); Cl = 2(1); K-feld = 3(1); Caol = 8(1); Res = 26(10)

Analisi quantitativa C4 Qz = 20(7); Pl = 10(9); Ill = 24(9); Cal = 12(6); Dol = 2(1); Cl = 2(2); K-feld = 6(4); Caol = 8(2); Res = 15(11)

Analisi quantitativa C5 Qz = 19(2); Pl = 7(2); Ill = 27(2); Cal = 4(1); Dol = 1(0); Cl = 2(2); K-feld = 4(1); Ges = 1; Caol = 9(2); Res = 28(5)

Risultati dell’indagine Le specie minerali e non individuate nei suoli esaminati sono in accordo con la geologia dell’area e con altre indagini condotte in aree limitrofe, consentendo di ampliare la scala applicativa dei risultati. I suoli delle 5 carote analizzate hanno composizione mineralogica sostanzialmente comparabile. All’interno di ciascuna carota non si osservano variazioni regolari della composizione mineralogica all’aumentare della profondità, se si eccettua una tendenziale diminuzione del residuo (amorfo più interlaminati) nelle carote C2, C3 e C5. Considerata la elevata presenza di minerali argillosi, si suggerisce di correggere i suoli con una quantità di zeolitite dai 5 ai 15 kg/m2. Si ringrazia per la cortese attenzione