Bonifica dei Siti Contaminati a.a

Presentazione sul tema: "Bonifica dei Siti Contaminati a.a"— Transcript della presentazione:

1 Bonifica dei Siti Contaminati a.a. 2014-2015
Ossidazione chimica in-situ In-Situ Chemical Oxidation ISCO Renato Baciocchi Università di Roma “Tor Vergata”

2 Sommario Introduzione Processi Avanzati di Ossidazione (AOPs):
Trattamenti con H2O2 (Fenton) Trattamenti con KMnO4 Trattamenti con Na2S2O8 Casi studio e criteri di progettazione: Bonifica di un sito contaminato da MtBE Bonifica di un sito contaminato da 1,2-DCA Intervento pilota ISCO per la bonifica di un sito contaminato da HC Conclusioni

3 Contaminazione da composti organici
Dispersione degli Inquinanti Contaminazione da TCE - HC Formazione di NAPL (Dense / Light) Solubilizzazione dei contaminanti Formazione del Plume

4 Contaminazione da composti organici
Effetti di eterogeneità del mezzo su piccola scala Presenza di zone con flusso stagnante Zone non raggiunte dal flusso di acqua Possibili zone non raggiunte da processi pump-and-treat.

5 Contaminazione da composti organici
Variazione della concentrazione nel tempo: 1. Concentrazione costante: percolato 2. Concentrazione crescente: flusso verso un pozzo di prelievo 3. Concentrazione decrescente: pump-and-treat 1. 3. 2.

6 Contaminazione da composti organici
Limiti del pump-and-treat: 1. Ripartizione: solo la frazione disciolta viene pompata e questa dipende dal fattore di ripartizione suolo/acqua del contaminante 2. Permeabilità del suolo: difficoltà dell’acqua a penetrare in frazioni di suolo a bassa permeabilità 3. Eterogeneità del suolo: Contaminazione maggiore negli strati argillosi, ma flusso preferenziale in quelli sabbiosi 4. Limitazioni diffusive: controllano il trasporto del contaminante dal suolo verso la fase acquosa; importanti nella fase finale del trattamento. SOLUZIONE: Spostare la zona di reazione all’interno del suolo/falda da trattare utilizzando: Trattamenti Chimici in situ

7 Advanced Oxidation Processes (AOPs)
Introduzione Considerati i limiti operativi dei processi tradizionali emerge con forza la necessità di sviluppare processi alternativi Advanced Oxidation Processes (AOPs)

8 AOPs Basati sull’idea di generare un pool di specie ossidanti: si differenziano solo nel modo in cui tale pool viene generato. Principali tecnologie: Perossido di idrogeno (Reattivo di Fenton); Permanganato di potassio; Persolfato di sodio attivato.

9 Fasi di progettazione Studio di fattibilità in scala di laboratorio
- selezione del sistema ossidante più efficace - tempo di vita dell’ossidante / cinetica di decomposizione - ottimizzazione del dosaggio di ossidante Test in campo - stima indiretta delle proprietà geologiche - test di pompaggio (eventualmente slug test): idrogeologia - test con traccianti: trasmissività dell’acquifero Modellazione e progettazione dell’intervento pilota Esecuzione dell’intervento pilota Progettazione dell’intervento in piena scala

10 ISCO – Selezione dell’ossidante
Principali sistemi ossidanti Perossido di idrogeno (Reattivo di Fenton) Permanganato di potassio Persolfato di sodio (attivato) Ozono

11 Caratteristiche delle diverse specie ossidanti
da: EPA/600/R-06/072 August, 2006

12 Potenziale di ossidazione (Eo) (V)
Caratteristiche delle diverse specie ossidanti Ossidante Potenziale di ossidazione (Eo) (V) Radicale Ossidrile 2.8 Radicale Solfato 2.6 Ozono 2.07 Ione Persolfato 2.01 Perossido di Idrogeno 1.70 Ione Permanganato 1.68

13 Perossido di idrogeno H2O2 + Fe2+  Fe3+ + OH- + OH• Ciclo Redox
Fe3+ + H2O2  Fe2+ + HO2 + H+ HO2 + Fe3+  O2 + H+ + Fe2+ HO2  O2-• + H+ Radicale Idroperossido O2- + Fe3+  Fe2+ + O2 O2- + Fe2+ + 2H+  Fe3+ + H2O2 O2- + HO2 + 2H+  HO2- + O2 Radicale Superossido OH + Fe2+  Fe3+ + OH- OH + H2O2  HO2 + H2O H2O2  H2O + ½ O2 Consumo Improduttivo

14 Perossido di idrogeno Processo Fenton: Reazione in fase acquosa
[H2O2] bassa (< 10-2M) pH acido (2 – 3) Catalizzatore (Fe2+,Fe 3+) Processi Fenton Modificati: Suolo + acqua; [H2O2] elevata (> 10-2 M); pH “naturale” (6 – 8); Catalizzatore (Fe2+, Fe3+); Agenti chelanti (per il Fe) o stabilizzanti del H2O2 Processo Fenton-like: Suolo + acqua; [H2O2] elevata (> 10-2 M); pH “naturale” (6 – 8); Utilizza Fe presente nel suolo; Agenti chelanti (per il Fe) o stabilizzanti del H2O2

15 Perossido di idrogeno da: EPA/600/R-06/072 August, 2006

16 Processi di ossidazione con H2O2
Processi disponibili già testati sul campo: Processo GEOCLEANS, basato sull'impiego di acqua ossigenata mescolata con solfato ferroso ed un acido per modificare il pH (processo Fenton); Processo ISOTEC, basato sull'impiego di acqua ossigenata mescolata con ferro (sale ferrico) e agenti chelanti; Processo CLEANOX, basato sull'impiego di acqua ossigenata mescolata con un catalizzatore di ferro (non specificato) ed un acido, per modificare il pH.  

17 Permanganato di potassio
MnO4- + 8H+ + 5e-  Mn2+ +4H2O (pH < 3.5) I cationi Mn2+ possono essere ossidati in eccesso di MnO4: 3Mn2+ + 2MnO4 + 2H2O  5MnO2(s) +4H+ MnO4- + 2H2O + 3e-  MnO2(s) +4H+ (3.5 < pH < 12) Formazione di ossidi di manganese in forma solida MnO4- + e-  MnO42- (pH > 12) Possono inoltre avvenire reazioni di decomposizione e di disproporzione (pH elevati) e la riduzione del Mn4+ negli ossidi a Mn2+ (pH bassi).

18 R + (Mn7+O4)-  Mn4+O2 + ROX (CO2)
Permanganato di potassio Si basano sulla seguente reazione Redox, nella quale il Mn si riduce ed il composto organico R si ossida: Mn e MnO2 sono già presenti nei suoli e non rappresentano una preoccupazione ambientale se non come possibile causa di riduzione della permeabilità del suolo (MnO2). Si tratta di un ossidante estremamente stabile, con elevati tempi di permanenza nel sottosuolo; La cinetica di ossidazione è lenta, facilmente monitorabile attraverso la colorazione assunta dell’acqua; Spesso sono richieste iniezioni multiple, con tempi di trattamento dell’ordine di mesi R + (Mn7+O4)-  Mn4+O2 + ROX (CO2)

19 Permanganato di potassio
da: EPA/600/R-06/072 August, 2006

20 Trattamenti con persolfato di sodio attivato
Presenza di un attivante per promuovere la reazione di decomposizione del persolfato in soluzione acquosa generando specie dalle spiccate proprietà ossidanti (SO4-, OH). S2O82- (E°=2.01 V) SO4- (E°=2.6 V) Persolfato può essere attivato in diversi modi: Attivazione termica (T = °C); Raggi UV; Attivazione mediante ioni metallici (Ag+, Cu+, Fe2+).

21 Trattamenti con persolfato di sodio attivato
Alla temperatura di 15°C l’anione persolfato (S2O82-) è un forte agente ossidante La riduzione dell’anione persolfato (S2O82-) ha come risultato la produzione di anioni solfato: S2O e-  2 SO E° = 2.01 V L’ossidazione mediante persolfato può avvenire in presenza di: Agente attivante metallico: S2O82- + Men+  SO4-• + Me(n+1)+ + SO42- (Me=metallo attivatore) S2O82- + Fe2+  SO4-• + Fe3+ + SO42- Attivazione termica (40-99°C) con produzione di radicali altamente reattivi (SO4-•) In entrambi i casi si genera il radicale solfato, altamente ossidante: SO4-• + e-  SO E° = 2.6 V

22 Trattamenti con persolfato di sodio
da: EPA/600/R-06/072 August, 2006

23 Trattamenti con persolfato di sodio attivato
da: EPA/600/R-06/072 August, 2006

24 Processi di ossidazione con ozono
L’ozono è un forte ossidante dei composti organici con cui viene a contatto. Vantaggi: Potere ossidante maggiore rispetto a H2O2 e KMnO4 Facile somministrazione rispetto ad ossidanti liquidi Processo simile al soil venting, ma molto più veloce Elevata stabilità durante l’iniezione

25 Processi di ossidazione con ozono – C-SPARGE™
Combinazione di un trattamento in situ di stripping con aria e impiego di ozono per ossidare i contaminanti; Ciascun pozzo installato nel sottosuolo contaminato, viene alimentato con una corrente di aria e ozono, finemente dispersa sotto forma di microbollicine nell’acqua che viene alimentata in pressione al pozzo stesso; Il contaminante subisce quindi un’azione di stripping da parte delle bolle che risalgono la colonna di suolo contaminato e reagiscono immediatamente con l'ozono.

26 Processi di ossidazione con ozono

27 Processi di ossidazione con ozono
da: EPA/600/R-06/072 August, 2006

28 Specie reattive e potenziali Redox

29 Condizioni di applicabilità: localizzazione
Suolo saturo numerose applicazione di Permanganato, Fenton, Persolfato tipiche condizioni di applicazione: - sorgente di contaminazione (generalmente non il plume) - mezzo poroso non consolidato - elevato grado di contaminazione mezzi fratturati - favoriti ossidanti ad elevata persistenza (permanganato) - Fenton poco indicata (non riesce a diffondere nei pori del suolo) - non sono riportati casi di applicazione di ozono o persolfato

30 Condizioni di applicabilità: localizzazione
Suolo insaturo applicazioni meno frequenti rispetto al suolo insaturo Permanganato - molte applicazioni - applicazione superficiale, con trincee, deep soil mixing - applicazione con iniezione (pozzi fenestrati / direct push) Fenton - velocità di decomposizione elevata - permeabilità verticale bassa (bassa velocità di trasmissione) - basso raggio verticale di influenza (poco applicabile) Ozono - concentrazioni in fase gas maggiori che in fase liquida - più stabile in fase gas che in fase liquida - diffusione in fase gas più efficace che in fase liquida

31 Condizioni di applicabilità: idrogeologia
Applicazione ottimale della ISCO in siti con geologia omogenea; Condizioni di eterogeneità geologica del sito, pur non costituendo un impedimento all’implementazione della ISCO, ne rendono necessaria una accurata valutazione sito-specifica, possibilmente supportata da adeguata modellazione numerica, che tenga in considerazione tale eterogeneità.

32 Condizioni di applicabilità: idrogeologia
Matrice La maggior parte degli interventi ISCO viene effettuata per il trattamento di contaminanti presenti nell’acquifero; Meno diffuse sono le applicazioni della ISCO al trattamento della zona vadosa prevalentemente in ragione della difficoltà di garantire una adeguata propagazione dell’ossidante, anche in considerazione della elevata reattività degli ossidanti a contatto con il suolo.

33 Condizioni di applicabilità: idrogeologia
Tessitura e permeabilità della matrice Le migliori condizioni di applicazione sono pertanto caratterizzate da conducibilità idraulica medio-alta (tessitura medio sabbiosa) L’applicazione della ISCO a siti caratterizzati da bassa conducibilità idraulica non va esclusa a priori, ma andrebbe valutata al fine di definire la sostenibilità tecnico-economica dell’intervento.

34 Condizioni di applicabilità: idrogeologia
il raggio di influenza (ROI) è legato a: - stabilità dell’ossidante - velocità della falda (permeabilità, gradiente idraulico) da: EPA/600/R-06/072 August, 2006

35 Condizioni di applicabilità: idrogeologia
Soggiacenza della falda Tipicamente la ISCO viene applicata in siti con acquiferi situati a una profondità variabile tra i 3m e i 15m da pc. Nel caso di falda con soggiacienza minore di 3m dal p.c. sono da valutare possibili fenomeni di affioramento della falda Al contrario, laddove la falda sia ubicata a una profondità maggiore di 15-20m dal p.c., andrebbe valutata la sostenibilità tecnico-economica dell’intervento.

36 Condizioni di applicabilità: idrogeologia
Spessore dell’acquifero Nella maggior parte dei casi la ISCO viene applicata ad acquiferi con spessori di circa 10-15m. P Per interventi su acquiferi di spessore maggiore, andrebbe valutata la sostenibilità tecnico-economica dell’intervento, tenendo conto della necessità di garantire una appropriata distribuzione dell’ossidante su tutto lo spessore di falda contaminata.

37 Condizioni di applicabilità: idrogeologia
Velocità della falda Comunemente la diffusione della soluzione ossidante all’interno dell’acquifero è favorita, oltre che dalla permeabilità, anche dal movimento/velocità della falda. Se la velocità però dovesse risultare troppo elevata si dovrà valutare se il tempo di contatto tra ossidante e inquinante sia sufficiente a far avvenire le reazioni di ossidazione necessarie ad effettuare il trattamento.

38 Condizioni di applicabilità: chimica della matrice
Salinità, Cloruri e Alcalinità Generalmente sono da valutare i siti adiacenti al mare o in cui siano presenti cunei salini, con elevate concentrazioni di cloruri ed elevata alcalinità; Gli ioni disciolti in soluzione possono infatti reagire con i radicali prodotti dal sistema ossidante utilizzato, determinando una potenziale diminuzione della sua efficacia nei confronti dei contaminanti presenti

39 Condizioni di applicabilità: chimica della matrice
SOD/TOD e foc. Nel caso di test condotto utilizzando KMnO4 come ossidante, si ritiene che la ISCO possa trovare condizioni ideali di applicazione per valori di SOD/TOD inferiori a 30 g/kg di terreno secco. In assenza di dati di TOD/SOD, è possibile utilizzare come indicazione della applicabilità della ISCO il dato del carbonio organico (foc), naturalmente presente nel suolo non contaminato, che potrebbe potenzialmente reagire con l’ossidante.

40 Condizioni di applicabilità: caratteristiche inquinante

41 Condizioni di applicabilità: natura del contaminante
Concentrazione la velocità di degradazione aumenta con la concentrazione da: EPA/600/R-06/072 August, 2006

42 Costi degli ossidanti da:

43 Costi degli ossidanti da:

44 Costi del trattamento Step 1: Test di fattibilità in scala di laboratorio: 15 kEuro Step 2: Test in scala pilota: 5-10% del costo previsto per piena scala Step 3: Applicazione in piena scala: Euro/m ( Euro/ton) da:

45 Costi del trattamento da:

46 Criteri progettuali dosaggio: occorre tenere conto del consumo di ossidante da parte del suolo (Soil Oxygen Demand = SOD) modalità di iniezione: Lance a iniezione (H202 o KMnO4) Fratture del suolo riempite con KMnO4 solido Soil Mixing (H202 o KMnO4) Pozzi orizzontali Pozzi verticali Trincee di trattamento

47 Semplice iniezione

48 Iniezione con ricircolazione

49 Iniezione direct push

50 Brevetti ISCO

51 Brevetti ISCO Il primo brevetto ISCO risale a circa 25 anni fa:
US Patent di Brown and Norris (1986) FMC Corp. Metodo per decontaminare una formazione sotterranea Basato su ossidazione con H2O2 usando un catalizzatore solido metallico e uno stabilizzante; Metodi per migliorare la distribuzione dell’ossidante: - agente per controllo mobilità (aumenta la viscosità della soluzione) - modificatore interfaccia(tensioattivo, aumenta la wetting capacity) - addensante (un sale, aumenta la profondità del trattamento) Pochi dettagli su tecniche di iniezione in-situ

52 Brevetti ISCO Gli aspetti legati all’iniezione sono trattati nell’US Patent (Vigneri, 1994) : Metodo per bonificare un corpo idrico sotterraneo Pluralità di pozzi per l’iniezione dell’ossidante Basata sull’utilizzo di H2O2 Condizioni operative suggerite: - Portata di iniezione: l/min/pozzo - Pressione di iniezione: bar Pochi dettagli sulla formulazione dell’ossidante (catalizzatore, stabilizzante, ecc.)

53 Brevetti ISCO US Patent (Vigneri, 1994)

54 Brevetti ISCO La formulazione dell’ossidante è trattata da molti brevetti: US Patent di Vigneri (1996) - medesimo layout di iniezione di Vigneri (1994) - addizione sequenziale di acido acetico(pH 3/4), ferro(II), H2O2 US Patent di Watts et al. (1998) - H2O2 - attivazione con un catalizzatore (sale di Fe/Cu o ossidrossido) - aggiunta di chelante (acido fosforico o sale di fosforo) US Patent di Lundy et al. (2005) - Miscela di H2O2 e agente chelante (EDTA, DTPA, EDDHA) - Nessun catalizzatore aggiunta ( Fe estratto dal suolo)

55 Brevetti ISCO I brevetti discussi finora si basano sulla oxidant delivery basata based sulle caratteristiche diffusive dell’acquifero. US Patent di Wilson (1996) - sistema di iniezione pressurizzata - si da peso alla fase di caratterizzazione (idrogeologia) - applicazione a uno schema Fenton classico US Patent di Cooper et al. (1999) - iniezione sequenziale di Fe(II) e H2O2 dopo 24 h - iniezione di gas per migliorare mix di ossidante e GW - gestione vapori risolta accoppiando ISCO e SVE US Patent di Land (1997) - H2O2 usata per convertire pesanti in leggeri - Leggeri mobilizzati ed estratti mediante SVE

56 Brevetti ISCO I brevetti discussi finora basati su iniezione di H2O2 . L’uso di permanganato è considerato in questi brevetti. US Patent di Siegrist e Murdoch (2000) - iniezione di Oxidative Particle Mixture (OPM) - OPM è KMnO4 granulare in uno slurry argilla/cemento US Patent di Hoag et al. (1999) - ossidazione di VOCs con KMnO4 or NaMnO4 - KMnO4 iniettato dopo Na2S2O8 per ridurre il SOD - Eventuale attivazione Na2S2O8 con un metallo L’uso di persolfato da solo, appena citato nell’ultimo brevetto, è considerato in maggior dettaglio nei successivi.

57 Brevetti ISCO Patent WO2004/002923 di Block et al. (2004)
- Na2S2O8 iniettato con Na2CO3 per ottenere alti pH - attivazione con ferro del suolo o sorgente esterna di ferro Patent WO2005/ di Block et al (2005) - Na2S2O + H2O2 combinati o iniettati in sequenza Application di Boulos (2008) - Na2S2O8 attivati con percarbonato (rapporto molare ) - considerate anche altre vie di attivazione (termica, metallica) Più recentemente, considerata attivazione con ZVI in: - US Patent (Block et al., 2010) - US Patent (Hoag et al., 2011)

58 Brevetti ISCO Combinazione di ossidanti.
US Patent di Whismann III (2007) - Iniezione di ossidanti (i.e. H2O2 + O3) - attivazione con ferro del suolo o sorgente esterna di ferro Combinazione ISCO/Bio US Patent di Kukor et al (2004) US Patent di Lessard (2005) - iniezione a step e graduale di H2O2 - obiettivo: aumento del numero di microorganismi - eventuale aggiunta di ammendanti/batteri

59 Brevetti ISCO Combinazione di bonifica aumentata dal tensioattivo e ISCO. US Patent di Shiau (2010) - flushing con tensioattivo e recupero di prodotto al pozzo - step di completamento con ISCO (H2O2 o permanganato) US Patent di Hoag et al. (2011) - primo esempio di surfactant enhanced ISCO (S-ISCO)- include un precedente brevetto 2007 - iniezione di un opportuno tensioattivo-cosolvente - sistema preferito: persolfato attivato+ terpene come cosolvente e tensioattivo nonionico US Patent App 2010/ di Dugan et al. (2010) - approccio simile, adatto per DNAPLs - permanganato con tensioattivo anionico o solfonato

60 Criteri di progettazione Caso Studio ISCO

61 Outline Discussione dei vincoli regolatori italiani
Discussione dei vincoli tecnici Il ruolo dello studio di fattibilità attraverso un caso studio Modellazione sperimentale test batch: selezione dell’ossidante ed ottimizzazione test in colonna : valutazione dell’efficienza del processo e della produzione di gas Modellazione numerica layout del test pilota Modellazione del test pilota ISCO

62 Vincoli “regolatori” - Protocollo APAT sulla ISCO
Protocollo APAT-ISS-ARPAV 20 Luglio 2005 Riferimento normativo: Direttiva 2000/60/CE L’iniezione di reagenti chimici in un acquifero è consentita se: Lo scopo dell’intervento è il risanamento dell’acquifero Il quantitativo da iniettare è strettamente quello necessario L’immissione non compromette il conseguimento degli obiettivi ambientali L’iniezione avviene in condizioni controllate (per evitare migrazione)

63 Vincoli “regolatori” - Protocollo APAT sulla ISCO
L’esecuzione della ISCO presuppone l’esecuzione di test di fattibilità che consentano di: Simulare accuratamente le condizioni di campo Testare un numero elevato di condizioni operative Valutare il minimo quantitativo di reagenti per gli obiettivi di bonifica; Selezionare i sottoprodotti, da includere nel piano di monitoraggio; Valutare gli eventuali effetti secondari. Tali obiettivi vanno raggiunti mediante prove di fattibilità a scala di laboratorio (batch / colonna). Mancano indicazioni su test pilota in campo

64 Vincoli tecnici stabilità dell’ossidante nel sottosuolo
I vincoli tecnici dipendono dalle condizioni sito-specifiche In questa sede, si discute l’influenza dei seguenti vincoli nel caso studio specifico analizzato: stabilità dell’ossidante nel sottosuolo permeabilità della formazione geologica profondità della tavola d’acqua Efficienza/ Delivery Si è adottata una strategia di progettazione basata sull’accoppiamento della modellazione sperimentale e numerica, tenendo conto dei vincoli regolatori e tecnici.

65 Criteri di progettazione
Studio di fattibilità in scala di laboratorio - selezione dell’ossidante più efficace - tempo di vita dell’ossidante/ cinetiche di decomposizione - ottimizzazione del dosaggio di ossidante Test pilota in campo - stima indiretta delle caratteristiche idrogeologiche - test di pompaggio(eventualmente slug tests): idrogeologia - test con traccianti: trasmissività dell’acquifero. Modellazione e progettazione del test pilota Conduzione del test pilota ISCO Progettazione dell’intervento ISCO in piena scala

66 Caratterizzazione del sito
ISCO PLANT Il sito di test è localizzato all’interno di una ex-raffineria localizzata nel nord Italia.

67 Idrogeologia del sito 0.5m 0.5m 4 - 5m 30 m 1 - 2 m Falda
Sabbia fine– Ghiaia Suolo contaminato: mg/kg TPH 4 - 5m Profondità Falda Suolo sabbioso– Componente argillosa/limosa in aumento con la profondità 30 m 1 - 2 m Argilla

68 Proprietà del suolo Tessitura del suolo: sabbiosa
Il sito è in prossimità di un canale collegato al mare: ciò spiega l’elevata concentrazione di elettroliti. L’elevata concentrazione di ferro può aiutare l’attivazione del processo Fenton-like. process Entrambe le domande di ossidante del suolo (SOD) e totale (TOD) rientrano nel range adatto per l’applicazione della ISCO.

69 Vincoli regolatori e tecnici
Il test di fattibilità è stato condotto mediante l’accoppiamento della modellazione sperimentale e numericale, allo scopo di rispettare i seguenti vincoli: Regolatori Scelta progettuale Strumento prog.le Minimo ossidante sistema più efficace esperimenti batch Confinamento sito ricircolazione ossidante modellazione numerica Effetti secondari sistema SVE esperimenti in colonna modellazione numerica Tecnici Scelta progettuale Strumento prog.le Acquifero superficiale ridotta portata iniezi. modellazione numerica Longevità ossidante uso stabilizzante esperimenti batch

70 Test batch– Screening degli ossidanti
[H2O2]= 10% ; [EDTA]=1mmol/kg soil ; [H2O2]:[KH2PO4]=40:1 [Na2S2O8]= 10 g/kg soil

71 Test batch– Screening degli ossidanti
k(H2O2)= s-1 first-order kinetics

72 Principio del test pilota(ricircolazione)
H2O2 + ammendanti Q in Q out

73 Layout dell’impianto pilota

74 Modellazione Condizioni delle simulazioni Feflow

75 Modellazione del test pilota
Curve iso-velocità Curve iso concentrazione [H2O2] (27h)

76 Modellazione del test pilota
Concentrazione di [H2O2] durante una iniezione di 27 h misurata a 2 m a valle dei pozzi di iniezione

77 Modellazione del test pilota
Portata stechiometrica di O2 prodotta dalla decomposizione di H2O2 Max gas flow rate = 35 m3/h Quanto gas è effettivamente prodotto?

78 Test in colonna (layout)
Progettazione degli esperimenti Obiettivi: Stima della effettiva produzione di gas per disproporzione di H2O2 Stima della rimozione degli HC

79 La frazione di perossido di idrogeno decomposta a gas è il 60%%
Test in colonna (layout) Data di portata di gas on-line Dati off-line[H2O2] 0.214 mmoli/min mmoli/min La frazione di perossido di idrogeno decomposta a gas è il 60%% Portata massima di gas= 35 x 0.6 = 21 m3/h

80 Test in colonna(ris) Efficienza di rimozione TPH
Singola iniezione 27 h Doppia iniezione 27 h

81 Risultati del test pilota ISCO
Sezione di iniezione Qinj= 5 ÷10 m3/d per inj well Sezione di pompaggio Qext 20 m3/d per ext well

82 Sezione di raccolta e trattamento off-gas
Risultati del test pilota ISCO Sezione di raccolta e trattamento off-gas Q off-gas = 20 m3/h 3-D view

83 Risultati del test pilota ISCO
Prima della ISCO Dopo la ISCO

84 Risultati del test pilota ISCO

85 Conclusioni I vincoli tecnici e regolatori influenzano il design della ISCO La conduzione di un test di fattibilità basato sull’accoppiamento di modellazione numerica e sperimentale può aiutare nella progettazione appropriata del trattamento ISCO, tenendo conto dei suddetti vincoli. La procedura di progettazione può rappresentare un riferimento per un protocollo di applicazione della ISCO, attualmente in preparazione da parte di eni e ISPRA. The proposed design procedure may become a framework for a detailed protocol on ISCO application in Italy, currently under development by ISPRA and Eni.