Dipartimento di Ingegneria Civile, dell'Energia, dell'Ambiente e dei Materiali - Università Mediterranea di Reggio Calabria - Didattica

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Modulo: DISCARICHE CONTROLLATE E BONIFICHE

Corso

Ingegneria per la gestione sostenibile dell'ambiente e dell'energia LM-30

Curriculum

TUTELA DAI RISCHI NATURALI E ANTROPICI

Orientamento

Orientamento unico

Anno Accademico

2021/2022

Crediti

Settore Scientifico Disciplinare

ICAR/07

Anno

Secondo anno

Unità temporale

Secondo semestre

Ore aula

Attività formativa

Attività formative affini ed integrative

Canale unico

Docente

NICOLA MORACI

Obiettivi

Discariche controllate e bonifica di siti contaminati
Il secondo modulo del corso di prefigge di fornire all’allievo le conoscenze necessarie per la progettazione geotecnica di discariche controllate e di barriere permeabili reattive. Verranno approfondite le seguenti conoscenze: criteri di scelta del sito e della geometria della discarica; metodi di analisi di stabilità degli scavi di sbancamento, della stabilità generale della discarica e dei rivestimenti di sponda e di copertura, metodi di progettazione dei sistemi di impermeabilizzazione del fondo e delle sponde della discarica, del sistema di copertura e dei sistemi di ancoraggio, metodi di dimensionamento dei sistemi di raccolta e rimozione del percolato e del biogas. Il corso fornisce inoltre le conoscenze relative all’analisi di rischio sito specifica di un sito contaminato, delle tecnologie di bonifica e della progettazione di una barriera permeabile reattiva.
Al termine del secondo modulo del corso gli studenti saranno in grado di effettuare la progettazione geotecnica di una discarica controllata, di redigere una relazione tecnica dello stesso progetto, di svolgere un analisi di rischio sito specifica su un sito contaminato e di progettare una barriera permeabile reattiva. Gli studenti saranno in grado di utilizzare le conoscenze acquisite al fine di risolvere problemi geotecnici di media/elevata difficoltà per far fronte ai problemi di tutela dell’ambiente e di protezione del territorio. Le competenze acquisite potranno essere utilizzate in contesti professionali e nell’ambito della ricerca.
Il raggiungimento delle suddette capacità, relative ai due moduli del corso, sarà perseguito tramite lezioni frontali, consultazione di libri di testo e/o pubblicazioni scientifiche specifiche, esercitazioni anche in laboratorio, svolgimento di esercitazioni progettuali, studio individuale critico degli argomenti affrontati durante il corso.
L’allievo sarà in grado di tenersi aggiornato e di integrare le proprie conoscenze, anche a livello internazionale, sulle tematiche ambientali, con riferimento al primo modulo, e sui metodi di progettazione degli interventi oggetto del corso, con riferimento al secondo modulo.
Lo studente sarà in grado di comunicare in forma orale gli argomenti del corso. In particolare con riferimento al primo modulo, lo studente sarà in grado di schematizzare i principali elementi progettuali delle discariche controllate e degli interventi di messa in sicurezza e bonifica di siti contaminati, di interpretare relazioni tecniche e testi normativi. Con riferimento al secondo modulo, lo studente sarà in grado di eseguire i calcoli e redigere relazioni tecniche delle esercitazioni progettuali affrontate durante il corso.
Lo studente sarà in grado di approfondire in autonomia le tematiche oggetto di studio.

English version
Controlled landfills and remediation of contaminated sites
The second module aims to provide the student with the knowledge necessary for the geotechnical design of controlled landfills and permeable reactive barriers. Will be deepened knowledge regarding: site-selection criteria and geometry of a landfill; methods of analysis of the stability of a landfill during excavation and after waste collection, slope stability and cover system stability, design methods of bottom liner and along the banks of a landfill, design methods of cover and anchoring systems, design methods of leachate and biogas collection and removal systems. The course provides the knowledge necessary to carry out the risk analysis on a contaminated site and the design of a permeable reactive barrier.
At the end of the second module of the course, students will be able to carry out the geotechnical design of a controlled landfill, to draw up a technical report of the same project, to carry out a specific site risk analysis on a contaminated site and to design a permeable reactive barrier. Students will be able to use the knowledge acquired in order to solve geotechnical problems of medium/high difficulty to cope with problems of environmental protection and defense of the territory. The skills acquired can be used in professional contexts and in research field.
The achievement of the aforementioned skills, relating to the two modules of the course, will be pursued through lectures, consultation of textbooks and / or specific scientific publications, carrying out design exercises, critical individual study of the topics covered during the course.
The student will be able to update and integrate their knowledge, even at an international level, on environmental issues, with reference to the first module, and on the design methods of the projects addressed during the course, with reference to the second module.
The student will be able to communicate in oral form the topics of the course. In particular, with reference to the first module, the student will be able to schematize the main design elements of the controlled landfills, the safety measures and remediation technologies of contaminated sites, to interpret technical reports and regulatory texts. With reference to the second module, the student will be able to carry out the calculations and draw up technical reports of the design exercises addressed during the course.
The student will be able to deepen with a high degree of autonomy the topics under study for professional and research purposes.

Modalità di valutazione
L’esame consiste in una prova orale durante la quale si provvederà ad accertare le conoscenze acquisite dall’allievo sulle tematiche oggetto dei due moduli del corso. Durante l’esame verranno discusse le esercitazioni progettuali sviluppate durante il corso che si riferiscono: alla scelta del sito e della geometria della discarica; all’analisi di stabilità degli scavi di sbancamento e della discarica in condizioni statiche e sismiche, alla progettazione dei sistemi di impermeabilizzazione del fondo e delle sponde della discarica, alla progettazione del sistema di copertura e dei sistemi di ancoraggio, alla progettazione di una barriera permeabile reattiva.
La prova orale ha altresì l’obiettivo di valutare l'autonomia di giudizio, la capacità di apprendimento e l'abilità comunicativa. L'esito dell’esame risulterà da una media dei voti assegnati su ciascuna domanda posta allo studente. Il voto finale sarà attribuito secondo il seguente criterio di valutazione:
30 e lode: conoscenza completa, approfondita e critica degli argomenti, eccellente proprietà di linguaggio, completa ed originale capacità interpretativa, piena capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
28 - 30: conoscenza completa e approfondita degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio, completa ed efficace capacità interpretativa, in grado di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
24 - 27: conoscenza degli argomenti con un buon grado di padronanza, buona proprietà di linguaggio, corretta e sicura capacità interpretativa, buona capacità di applicare in modo corretto la maggior parte delle conoscenze per risolvere i problemi proposti;
20 - 23: conoscenza adeguata degli argomenti ma limitata padronanza degli stessi, soddisfacente proprietà di linguaggio, corretta capacità interpretativa, più che sufficiente capacità di applicare autonomamente le conoscenze per risolvere i problemi proposti;
18 - 19: conoscenza di base degli argomenti principali, conoscenza di base del linguaggio tecnico, sufficiente capacità interpretativa, sufficiente capacità di applicare le conoscenze di base acquisite;
Insufficiente: non possiede una conoscenza accettabile degli argomenti trattati durante il corso

Programma

Geotecnica ambientale
Aspetti normativi (0,5 CFU). D.L. 152 /2006 D.M. N.36 del 121/2020
Costipamento (0,5 CFU). Costipamento in laboratorio. Effetti del costipamento sui terreni coesivi. Costipamento in sito. Controllo del costipamento.
Determinazione della permeabilità delle terre in sito ed in laboratorio (1,0 CFU). Determinazione della permeabilità mediante prove di laboratorio. Prove di compatibilità in presenza di filtrazione di fluidi inquinati. Determinazione della permeabilità mediante prove in sito.
Discariche controllate: aspetti geotecnici (2,0 CFU). Scelta del sito, caratterizzazione geotecnica. Elementi essenziali di una discarica controllata. Sistemi barriera (di rivestimento). Sistemi di raccolta e rimozione del percolato. Sistemi di copertura. Sistemi di captazione dei biogas. Comportamento meccanico dei rifiuti solidi urbani. Stabilità delle discariche. Sistemi di controllo e di monitoraggio. Geosintetici utilizzati nella realizzazione di discariche controllate.
Bonifica e messa in sicurezza di siti contaminati: aspetti geotecnici. (2,0 CFU). Aspetti generali e normativi. Tipi di inquinanti. Propagazione degli inquinanti nei terreni: convezione, dispersione, diffusione, adsorbimento. Aspetti teorici e sperimentali. Piano di caratterizzazione. Concetto di bonifica e messa in sicurezza. Criteri per la scelta della tecnica di bonifica da utilizzare in relazione al tipo di inquinamento del sito. Trattamenti off site. Trattamenti on site. Trattamenti in sito. Messa in sicurezza. Sistemi di isolamento: superficiali, perimetrali di fondo.

Discariche controllate e bonifica di siti contaminati
Scelta del sito e della geometria della discarica (1,5 CFU). Criteri di scelta del sito in accordo alla normativa vigente. Raccolta dati topografici, carte geologiche, dati relativi alla viabilità, aree soggette a vincoli idrogeologici (cartografia PAI). Determinazione del volume della discarica. Scelta della geometria ottimale.

Analisi di stabilità di una discarica (1,0 CFU). Verifiche di stabilità degli scavi di sbancamento e della stabilità generale della discarica in condizioni statiche e sismiche in accordo alla NTC 2018.

Progettazione del sistema barriera di fondo e lungo le sponde (1,0 CFU). Caratteristiche e funzioni dei geosintetici nelle discariche. Sistemi di equivalenza: argilla compattata – geosintetici di impermeabilizzazione. Criteri di scelta dei geosintetici utilizzati nei sistemi barriera. Progettazione dello strato minerale compattatto.

Progettazione del sistema di copertura (1,5 CFU). Progettazione del sistema di drenaggio delle acque meteoriche: calcolo della portata di pioggia e dimensionamento di uno strato drenante in materiale granulare o sintetico. Caratterizzazione dell’attrito all’interfaccia tra differenti materiali naturali e sintetici. Analisi di stabilità delle interfacce tra i diversi materiali utilizzati nei sistemi di copertura in condizioni statiche e sismiche secondo le NTC 2018. Progettazione del geosintetico di rinforzo e dei sistemi di ancoraggio dei geosintetici.

Bonifica di siti contaminati (1,0 CFU). Analisi di rischio sito-specifica sui siti contaminati. Trattamenti di bonifica di un sito contaminato: trattamenti di lavaggio; trattamento elettrocinetico; trattamenti chimici e termici. Progetto di una barriera permeabile reattiva per la bonifica di falde contaminate.

English version
Italian environmental regulation (0,5 CFU). D.L. 152/2006 and D.L. N.121/2020.
Soil compaction (0,5 CFU). Laboratory compaction tests. Effects of compaction on clayey soils. Field compaction tests. Quality control of soils compaction.
Hydraulic conductivity testing methods (1,0 CFU). Determination of hydraulic conductivity through laboratory and in situ tests. Hydraulic conductivity compatibility testing of soils with contaminated solutions.
Landfills: geotechnical aspects (2,0 CFU). Site selection. Geotechnical investigations. Landfill elements. Liners materials. Leachate collection systems. Landfill covers. Gas venting systems. Mechanical behaviour of municipal solid wastes. Landfill stability. Control and monitoring systems of a landfill. Use of geosyntetics in landfill construction.
Remediation of contaminated sites (2,0 CFU). General and regulative aspects. Types of contaminants. Transport processes in saturated soils: advection, diffusion and dispersion. Soil characterization. Soil and groundwater sampling. Remediation technologies for contaminated soils and groundwater. Ex-situ and in situ remediation technologies. Containment systems.
Controlled landfills and remediation of contaminated sites
Site selection and landfill geometry (1.5 CFU). Site selection criteria in accordance with current regulation. Data collection: topographic data, geological maps, transportation maps, areas subject to hydrogeological constraints (PAI cartography). Determination of the landfill volume. Choice of the optimal geometry.
Stability analysis of a landfill (1.0 CFU). Stability analysis during excavation and of the entire landfill, in static and seismic conditions, in accordance with the NTC 2018.
Design of the bottom and side liner barrier system (1.0 CFU). Characteristics and functions of geosynthetics in landfills. Equivalence systems: compacted clay – sealing geosynthetics. Selection criteria of the geosynthetics used in barrier systems. Design of the compacted mineral layer.
Landfill cover design (1.5 CFU). Design of the stormwater collection systems: calculation of the input flow rainfall rate and design of a drainage layer in granular or synthetic material. Characterization of the interface friction between different natural and synthetic materials. Stability analysis of the interfaces between the different materials used in cover systems, under static and seismic conditions, according to the NTC 2018. Design of the reinforcement geosynthetic and anchoring systems.
Remediation of contaminated sites (1.0 CFU). Site-specific risk analysis on contaminated sites. Remediation technologies of contaminated sites: washing treatments; electrokinetic treatments; chemical and thermal treatments. Design of a permeable reactive barrier for groundwater remediation.

Testi docente

Dispense messe a disposizione dal docente
D. Lgs 152/2006; D.L. 121/2020

Erogazione tradizionale

Sì

Erogazione a distanza

Sì

Frequenza obbligatoria

Valutazione prova scritta

Valutazione prova orale

Sì

Valutazione test attitudinale

Valutazione progetto