Mobility of aluminium-OM flocs in porous media and their ability to reduce the hydraulic conductivity

I Paesi Bassi si trovano ad affrontare il problema della stabilità delle dighe, dal momento che la maggior parte della regione è al di sotto del livello del mare ed è protetta dal rischio di inondazioni da un complesso sistema di dighe. Una tecnica per il miglioramento della stabilità delle dighe consiste nella realizzazione di uno strato a bassa permeabilità sotto la diga, al fine di ridurre le infiltrazioni. Il progetto SoSEAL nasce per individuare una tecnologia a basso costo e impatto ambientale, in grado di ridurre la permeabilità del suolo. L’idea di questo progetto è di iniettare nel suolo una sospensione di alluminio (Al) e materia organica (OM). L’interazione tra l’alluminio e la materia organica porta alla precipitazione di complessi metallo- materia organica, i quali riducono la permeabilità del suolo. Diversi studi sono stati effettuati finora, ma sono presenti alcuni interrogativi ancora da risolvere. Uno di questi riguarda la mobilità dei flocculi di Al-OM nel mezzo poroso, per cui, questa ricerca mira a ottenerne una migliore conoscenza. L’obiettivo di questo progetto è di individuare quale sia la portata ottimale in grado di distribuire omogeneamente i flocculi di Al-OM lungo la colonna e di permettere la maggiore riduzione di permeabilità. Diversi esperimenti in colonna sono stati realizzati, al fine di determinare una relazione tra la portata di iniezione e la riduzione di conducibilità idraulica che può essere ottenuta lungo la colonna. Inoltre, si è anche voluto investigare l’effetto del cambiamento della portata di iniezione sulla mobilità dei flocculi di alluminio e materia organica. La sabbia utilizzata, la preparazione della colonna e la sospensione iniettata sono tenuti costanti durante ogni prova. L’unico parametro che viene modificato è la portata di iniezione. I risultati mostrano che l’aumento della portata implica un aumento del trasporto dei flocculi di alluminio e materia organica lungo la colonna, con l’aumento della massa raccolta all’uscita della colonna. La maggiore riduzione di conducibilità idraulica si riscontra nei primi 5 cm della colonna, dove si ha una diminuzione di 300 volte rispetto al valore iniziale, mentre nel resto della colonna tale riduzione è al di sotto di 40 volte, con un valore complessivo lungo tutta la colonna di circa 100. L’aumento della portata permette una riduzione della conducibilità idraulica nella prima parte della colonna, ma non influenza significativamente il resto. La variazione della portata permette quindi un miglioramento del trasporto dei flocculi lungo la colonna, tuttavia la distanza a cui si ottiene una significativa riduzione di conducibilità idraulica è inferiore a 11 cm.