Camera di flusso per la misura delle emissioni al suolo : individuazione delle soluzioni tecnico operative ottimali mediante analisi agli elementi finiti

Le camere di flusso (FC) permettono di avere una misura diretta del flusso di vapori dai terreni contaminati, consentendo di distinguere il contributo dovuto all’emissione dal suolo da quello dovuto ad eventuali altre sorgenti (fondo ambientale). Nonostante diversi autori abbiano evidenziato che le differenze nel design e nei protocolli operativi possono significativamente influenzare il flusso di contaminante rilevato, tuttavia non è ancora stato messo a punto un protocollo riconosciuto universalmente per la progettazione e l’utilizzo delle camere di flusso. Il gruppo di ricerca del Politecnico di Milano che opera nel campo della bonifica dei terreni contaminati (DIIAR) ha messo a punto nel 2008 una FC dinamica aperta: lo scopo del presente lavoro è l’implementazione di un modello fisico-matematico che permetta la riproduzione puntuale dei fenomeni fisici che si verificano nello strumento in dotazione. A tal fine l’analisi agli elementi finiti si dimostra essere uno strumento efficace; essa inoltre permette di verificare l’efficacia di nuove soluzioni di design, consentendo di risparmiare risorse materiali e tempo. Questo strumento modellistico è stato implementato attraverso il software commerciale di simulazione multifisica COMSOL Multiphysics©. Il modello ha fornito supporto alla scelta di ulteriori miglioramenti, individuando i principali parametri che influenzano il funzionamento del sistema e le soluzioni operative più appropriate per la stima del flusso di contaminante il più aderente possibile a quello naturale. In particolare si è dimostrato efficace l’assetto della camera in cui il fluido vettore viene distribuito tramite un tubo forato tangente alle pareti della camera stessa; tale assetto infatti riduce le tempistiche di utilizzo della FC e dà luogo a minori alterazioni del flusso dal terreno. Infine, lo strumento modellistico ha trovato applicazione nello sviluppo di un prototipo di una nuova camera di flusso ancora più agevole per l’utilizzo in campo.