Modello numerico per l'ottimizzazione dei parametri operativi nel trattamento elettrocinetico di sedimenti marini

Questo lavoro presenta un modello numerico per la simulazione dei fenomeni di trasporto e delle reazioni chimiche che si verificano nel trattamento elettrocinetico di matrici solide. Il modello è stato applicato per riprodurre i dati raccolti nel corso di campagne sperimentali di trattamento di sedimenti marini contaminati da metalli pesanti, sia a scala di laboratorio che a scala pilota. Il modello numerico è costituito da un modello di trasporto che simula i fenomeni di elettromigrazione ed elettrosmosi e da un modello che simula le reazioni chimiche, tra cui la precipitazione/dissoluzione di specie chimiche, l’adsorbimento/desorbimento dei contaminanti sulla matrice solida, speciazione e complessazione. Gli esperimenti in laboratorio hanno permesso di calibrare e validare il modello, che è stato successivamente scalato per consentire la simulazione dei processi a scala pilota. L’impianto pilota consiste in una vasca di capienza 150 m3 costruita presso il porto di Livorno, equipaggiata con un sistema di pozzetti elettrodici disposti secondo una griglia rettangolare. Il modello ha permesso di effettuare uno studio parametrico per valutare l’influenza delle proprietà del sedimento e della distanza tra gli elettrodi sull’efficienza del trattamento. Questo ha consentito di individuare il set di parametri ottimale tale da minimizzare i costi di trattamento.