ITMI20110061A1 - Apparato e metodo di dragaggio per la rimozione di sedimenti da un fondale - Google Patents

Description

TITOLO: Apparato e metodo di dragaggio per la rimozione di sedimenti da un fondale

DESCRIZIONE

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce al campo dei sistemi di dragaggio per la rimozione di sedimenti da un fondale di uno specchio d’acqua come ad esempio un fondale marino, fluviale, lacustre, di acquitrini, ecc.

L’invenzione si riferisce altresì ad un metodo di dragaggio per la rimozione di sedimenti da un fondale di uno specchio d’acqua attuabile mediante il suddetto apparato.

Arte correlata

Nel campo del dragaggio di sedimenti da un fondale marino, fluviale o lacustre sono noti essenzialmente due tipi di apparati di dragaggio: apparati di dragaggio che utilizzano pompe (pompe cosiddette aspiranti-refluenti, pompe a vite, a palette, a membrana) e apparati di dragaggio del tipo a benne mordenti.

Negli apparati di dragaggio del primo tipo viene generalmente impiegata una pompa la cui funzione à ̈ quella di fornire energia allo slurry acqua/sedimenti aspirato in modo da spingerlo di una conduttura di scarico (o refluente) sopperendo alle perdite dovute all'attrito e agli effetti delle variazioni di pendenza.

Per consentire l’asportazione altrimenti non possibile se non in misura molto ridotta dei sedimenti, vengono impiegati differenti tipi di agitatori/disgregatori che hanno la funzione di disgregare e portare in sospensione i sedimenti creando ima sospensione che possa essere aspirata dalla pompa.

Attualmente, vengono impiegati essenzialmente due tipi di agitatori: un primo di tipo meccanico ed un secondo del tipo a getto d’acqua.

Il primo tipo di agitatori à ̈ generalmente costituito da una serie di palette con riporti in materiale antiusura, poste in rotazione mediante un prolungamento dell’albero motore della girante della pompa o mediante motori ausiliari direttamente posizionati in prossimità della bocca di entrata della pompa stessa quando sia necessario operare a velocità di rotazione particolarmente basse.

Il secondo tipo di agitatori utilizza invece una serie di ugelli posti in prossimità della bocca di entrata della pompa che dirigono acqua pressurizzata verso il fondale ottenendo un effetto disgregante, portando in sospensione i sedimenti e realizzando una pre-miscelazione grazie alla turbolenza generata.

Gli apparati di dragaggio del tipo cosiddetto a benne mordenti, comprendono invece una o più benne formate da due valve contrapposte, incernierate centralmente, che si appoggiano sul fondo in posizione di apertura e che consentono il prelievo di sedimenti dal fondale.

Il principio di funzionamento di questi apparati di dragaggio à ̈ il seguente: in superficie, le ganasce vengono mantenute aperte con un gancio, e vengono poi calate ad una velocità costante e non troppo alta. Le ganasce sono dotate di fori che permettono all'aria di fuoriuscire durante l'immersione. Una volta toccato il fondo, il gancio di tenuta si disinserisce e, all'atto del sollevamento, le benne fanno presa nel sedimento grazie ad un sistema di leveraggi. La quantità di materiale prelevato dipende dalla compattezza del fondo e dalla dimensione e peso delle ganasce.

Sommario dell’ invenzione

La Richiedente ha verificato che i suddetti apparati di dragaggio di tipo noto che utilizzano pompe, presentano una serie di inconvenienti ai quali non à ̈ stata data a tutt’oggi una adeguata soluzione.

Un primo inconveniente à ̈ essenzialmente correlato al fatto che gli agitatori/disgregatori che vengono impiegati consentono di operare con un contenuto di materiale solido nella miscela acqua/sedimenti che di norma non eccede il 20-25% in volume (equivalente di norma al 40 - 45% in peso) e comunque con efficienza che decresce all' aumentare della profondità di dragaggio.

La necessità di mettere in sospensione i sedimenti comporta a sua volta una scarsa efficienza dell’apparato di dragaggio e, cioà ̈, la necessità di movimentare portate di acqua molto elevate per conseguire la rimozione dei sedimenti, con indesiderate ulteriori conseguenze negative in termini di dimensionamento della pompa, del suo motore di azionamento, dei condotti di scarico, e quindi con inevitabili conseguenze negative in termini di tempo e costo dell’intervento.

Un secondo rilevante inconveniente à ̈ essenzialmente correlato al fatto che gli agitatori/disgregatori che vengono impiegati genera una torbidità dell’acqua che rende non utilizzabili gli apparati di dragaggio del tipo cosiddetto aspirante-refluente nei siti di dragaggio di tipo SIC (Sito di Interesse Comunitario), SIN (Sito di Interesse Nazionale) o comunque in aree dove non à ̈ ammesso per motivi di carattere ambientale alcun tipo di intorbidimento delle acque e/o dispersione di sedimenti inquinati nelle acque.

Nelle suddette aree, infatti, l’assenza di intorbidimento à ̈ uno dei parametri operativi che viene generalmente imposto al fine di scongiurare uno possibile squilibrio dell’ecosistema (fauna e flora) con conseguenti danni ambientali o di scongiurare la dispersione di materiali inquinanti sedimentati che verrebbero dispersi nuovamente dall’azione disgregante degli agitatori/disgregatori con effetti del tutto deleteri sull’ambiente e sulla salute di flora e fauna.

Più in particolare, le modalità di dragaggio in siti area SIN secondo la normativa vigente devono essere tali da minimizzare la turbativa per l’ambiente circostante e conseguire i seguenti obiettivi:

- dragare in sicurezza e con precisione, minimizzando la quantità d’acqua presente nei materiali rimossi;

- rendere nulle o minime le quantità di materiale disperso, adottando ove possibile sistemi chiusi; e

- limitare la torbidità e la mobilizzazione di inquinanti indotta dalle operazioni di dragaggio.

Questi obiettivi, però, non possono evidentemente essere raggiunti da un qualsiasi apparato di dragaggio provvisto di agitatori/disgregatori.

Un terzo inconveniente à ̈ essenzialmente correlato al fatto che l’azione di disgregamento meccanico attuato da tali apparati di dragaggio noti non consente a questi ultimi di operare in sicurezza in presenza di funi, catene o altri detriti voluminosi: di conseguenza, questi apparati non sono utilizzabili in realtà portuali o fluviali interessate da attività nautica o in aree dove à ̈ possibile la presenza di residuati bellici senza una preventiva bonifica il che si traduce in una ulteriore penalizzazione in termini di tempo e costo dell’intervento di dragaggio.

La Richiedente ha inoltre verificato che sebbene gli apparati di dragaggio del tipo a benne mordenti abbiano una semplicità di funzionamento che li rende idonei alla effettuazione di dragaggi in siti di tipo SIN, questi apparati di dragaggio presentano anch’essi una serie di inconvenienti che ne limitano comunque le prestazioni. In particolare, gli apparati di dragaggio del tipo a benne mordenti presentano:

- una scarsa precisione di posizionamento e prelievo dei sedimenti;

- ima scarsa capacità di rendere nulle o minime le quantità di materiale disperso durante le fasi di carico e movimentazione dei sedimenti prelevati;

- una scarsa capacità di limitare la torbidità delle acque durante le fasi operative generando turbolenze di risalita;

- una scarsa capacità produttiva;

- una precaria sicurezza operativa in assenza di preventiva bonifica bellica; e

- una scarsa o limitata operabilità su fondali contaminati dalla presenza di corpi estranei (come catene, tronchi, cime, ancore, o altro materiale voluminoso).

La Richiedente ha quindi percepito la possibilità di superare almeno in parte gli inconvenienti più sopra evidenziati e, più in particolare, la possibilità di mettere a disposizione un apparato di dragaggio per la rimozione di sedimenti da un fondale di uno specchio d’acqua che possa essere impiegato senza limitazioni di sorta anche in siti di tipo SIC, SIN o comunque in aree dove non à ̈ ammesso per motivi di carattere ambientale alcun tipo di intorbidimento delle acque, intervenendo sulle caratteristiche fluidodinamiche delle operazioni di dragaggio, creando in particolare una adeguata depressione a monte della pompa di aspirazione atta a determinare l’aspirazione di una quantità di liquido atta ad esplicare una efficace azione di asportazione dei sedimenti senza alcun intervento di disgregatori “attivi†di tipo meccanico o a ugelli.

Più in particolare secondo un primo aspetto, la presente invenzione riguarda un apparato di dragaggio per la rimozione di sedimenti da un fondale di uno specchio d’acqua, comprendente un apparato di aspirazione includente:

a) una pompa sommergibile includente:

a1) un corpo di contenimento provvisto di un bocchello di entrata e di una apertura di scarico;

a2) una girante girevolmente supportata in detto corpo tra detto bocchello di entrata e detta apertura di scarico e comandata in rotazione da un rispettivo dispositivo di azionamento;

b) una testa di aspirazione associata a detto bocchello di entrata del corpo di contenimento della pompa ed inferiormente provvista di ima apertura di aspirazione dei sedimenti;

in cui l’apertura di aspirazione della testa ha un’area della sezione trasversale dimensionata in modo tale da conseguire nel campo di lavoro della pompa una velocità di aspirazione tale da rimuovere i sedimenti per effetto dell’azione di asportazione fluidodinamica esplicata dall’acqua aspirata in detta testa.

In accordo con un suo secondo aspetto, la presente invenzione riguarda un metodo di dragaggio per la rimozione di sedimenti da un fondale di uno specchio d’acqua, comprendente:

a) posizionare in prossimità del fondale un apparato di aspirazione includente:

una pompa sommergibile includente:

- un corpo di contenimento provvisto di un bocchello di entrata e di una apertura di scarico dell’acqua;

- una girante girevolmente supportata in detto corpo tra detto bocchello di entrata e detta apertura di scarico e comandata in rotazione da un rispettivo dispositivo di azionamento; e

una testa di aspirazione associata a detto bocchello di entrata del corpo di contenimento della pompa ed inferiormente provvista di una apertura di aspirazione dei sedimenti provvista di un asse longitudinale orientato in uso sostanzialmente verticalmente; b) azionare la pompa sommergibile in modo tale da conseguire nel campo di lavoro della pompa una velocità di aspirazione tale da rimuovere i sedimenti per effetto dell’azione di asportazione fluidodinamica esplicata dall’acqua aspirata in detta testa. Nel seguito della descrizione e nelle successive rivendicazioni, con il termine di: sedimenti, si intende indicare qualunque tipo di sostanza solida o semi-solida depositata per gravità sul fondale di uno specchio d’acqua, come ad esempio sabbia, ghiaia, fanghi, limi e detriti.

Nel seguito della descrizione e nelle successive rivendicazioni, il termine di: specchio d’acqua, deve essere inteso nella sua eccezione più ampia come includente non solo acque sostanzialmente confinate come laghi, porti, acquitrini, ecc, ma anche acque libere o libere di scorrere come mari e fiumi.

Nel seguito della descrizione e nelle successive rivendicazioni, con il termine di: pompa sommergibile, si intende indicare una pompa provvista di una girante e di un relativo dispositivo di azionamento a tenuta stagna, entrambi immersi nello specchio d’acqua in cui occorre effettuare le operazioni di dragaggio, o comunque una qualsivoglia pompa anche a flusso pulsante, ad esempio peristaltica, a pistoni, a membrana, in grado di generare una depressione all ’ interno della testa.

Nel seguito della descrizione e nelle successive rivendicazioni, con il termine di: girante, si intende indicare un qualunque tipo di ruota palettata che consente di trasformare l’energia fornita dal dispositivo di azionamento della pompa in energia cinetica. Così, ad esempio, la girante può essere provvista di una serie di palette sagomate disposte radialmente su un corpo discoidale (nel qual caso, la pompa à ̈ di tipo centrifugo), oppure può essere provvista di una serie di palette estese radialmente da un mozzo (nel qual caso, la pompa à ̈ di tipo assiale), o può essere sagomata a lobi o a vite senza fine.

Nel seguito della descrizione e nelle successive rivendicazioni, con il termine di: dispositivo di azionamento, si intende indicare un qualunque apparato, come ad esempio un motore idraulico o elettrico, o un qualunque meccanismo di trasmissione cinematica del moto in grado di comandare in rotazione alla velocità voluta la girante della pompa. Nel seguito della descrizione e nelle successive rivendicazioni, con il termine di: campo di lavoro della pompa, si intende indicare per una pompa di date dimensioni e potenza, la combinazione di portata e prevalenza che consente alla pompa di effettuare le operazioni di dragaggio.

Nell’ambito della presente descrizione e nelle successive rivendicazioni, il parametro: velocità di aspirazione, si intende misurato in corrispondenza dell’ apertura di aspirazione della testa di aspirazione o immediatamente a monte di essa. Questo parametro à ̈ inoltre da intendersi riferito sia all’acqua tal quale sia ad uno slurry di acqua e sedimenti in funzione delle condizioni di funzionamento dell’apparato di dragaggio.

Nel seguito della descrizione e nelle successive rivendicazioni, infine, i termini di: orizzontale, verticale, superiore, inferiore e laterale, verranno utilizzati per indicare elementi geometrici e strutturali dell’apparato di dragaggio e dei componenti che lo costituiscono così orientati nella condizione di utilizzo di essi.

In accordo con l’invenzione e grazie alla presenza di:

- una pompa sommergibile includente una girante ed un rispettivo dispositivo di azionamento che possono essere entrambi immersi nello specchio d’acqua durante le operazioni di dragaggio, e

- ima testa di aspirazione avente una apertura di aspirazione dei sedimenti con un’area della sezione trasversale opportunamente dimensionata,

à ̈ vantaggiosamente possibile sia avvicinare il più possibile al fondale la testa di aspirazione dei sedimenti, sia incrementare fortemente la velocità di aspirazione nel campo di lavoro della pompa senza avere fenomeni di cavitazione e generando nel contempo una forte depressione in corrispondenza della apertura di aspirazione ed immediatamente a monte di essa tale da richiamare dal perimetro esterno dell’apertura di aspirazione della testa sia acqua sia sedimenti che vengono quindi erosi - senza alcuna dispersione apprezzabile - per effetto della sola azione di asportazione fluidodinamica esplicata dall’acqua aspirata nella testa.

In altre parole e diversamente agli apparati di dragaggio del tipo cosiddetto aspiranterefluente di tipo noto, l’apparato di dragaggio dellinvenzione risulta privo di agitatori/disgregatori (siano essi di tipo meccanico o a getto d’acqua), o di parti o dispositivi aventi la funzione di disgregare e portare in sospensione i sedimenti creando ima sospensione che può in qualche modo disperdersi nell’acqua e tale da non poter essere aspirata per effetto dell’azione di asportazione fluidodinamica esplicata dall’acqua risucchiata nella testa.

Al contrario, l’apparato ed il metodo di dragaggio dell’invenzione sono tali da consentire una efficace effettuazione delle operazioni di dragaggio in assenza di contatto con il fondale mediante una azione di aspirazione/asportazione fluidodinamica dei sedimenti esplicata dall’acqua aspirata dalla testa di aspirazione per effetto della depressione che viene generata in prossimità, in particolare al di sotto di e attorno all’ apertura di aspirazione della testa.

L’apparato ed il metodo di dragaggio dell’invenzione sono pertanto tali da superare tutti gli inconvenienti degli apparati di dragaggio di tipo noto, sia di tipo aspirante-refluente che di tipo a benne mordenti, nonché dei metodi di dragaggio attuati mediante di essi. In particolare, l’apparato ed il metodo di dragaggio dell’invenzione consentono di:

- aspirare uno slurry acqua/sedimenti avente un elevato contenuto di solidi, fino a raggiungere un valore pari o superiore al 40% in volume e, quindi, conseguire una elevata efficienza di dragaggio in termini di produttività;

- ridurre drasticamente l’impatto ambientale, così da poter essere utilizzato in siti SIC, SIN o comunque in aree dove non à ̈ ammesso per motivi di carattere ambientale alcun tipo di intorbidimento delle acque e/o dispersione di sedimenti inquinati nelle acque; - recuperare e, se del caso, trattare e/o valorizzare, i materiali solidi dragati;

- ridurre tempi e costi degli interventi.

La presente invenzione in almeno uno dei suddetti aspetti può presentare almeno una delle caratteristiche preferite che seguono.

Per gli scopi dell'invenzione, la forma dell’apertura di aspirazione della testa di aspirazione à ̈ preferibilmente tale da consentire il passaggio della desiderata portata di aspirazione nel campo di lavoro della pompa alla suddetta velocità tale da rimuovere i sedimenti per effetto dell’azione di asportazione fluidodinamica esplicata dall’acqua aspirata nella testa.

L’apertura di aspirazione della testa può quindi essere circolare, ellittica, poligonale, o di altro tipo in funzione delle operazioni di dragaggio che si desiderano effettuare.

Preferibilmente, l’apertura di aspirazione della testa di aspirazione à ̈ circolare o poligonale per evidenti motivi di semplicità costruttiva.

Preferibilmente, la dimensione minima (diametro minimo nel caso di una apertura di aspirazione circolare) Ã ̈ di 100 mm, mentre la dimensione massima (diametro massimo nel caso di una apertura di aspirazione circolare) Ã ̈ di 1500 mm.

Preferibilmente, l’area della sezione trasversale dell’apertura di aspirazione à ̈ compresa tra circa 0,08 e circa 1,76 m<2>.

In una forma di realizzazione preferita, l’apertura di aspirazione della testa ha un’area della sezione trasversale inferiore all’area della sezione trasversale massima della testa di aspirazione.

In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile realizzare nella testa di aspirazione una sezione calibrata che genera una forte depressione e una conseguente elevata velocità di aspirazione dell’acqua o dello slurry acqua/sedimenti.

Preferibilmente e come meglio apparirà nel seguito, la velocità media di aspirazione, misurata in corrispondenza dell’ apertura di aspirazione della testa di aspirazione, può variare tra 0,3 m/s e 30 m/s essenzialmente in funzione della granulometria e delle caratteristiche di coesione dei sedimenti.

Più in particolare, la velocità media di aspirazione à ̈ funzione dei seguenti parametri:

- caratteristiche granulometriche e di coesione del materiale da aspirare;

- grado di contaminazione da corpi estranei e loro dimensioni;

- profondità di aspirazione; e

- percentuale di solidi nello slurry acqua/sedimenti che si vuole ottenere.

Inoltre, à ̈ vantaggiosamente possibile conseguire, grazie all’aumento dell’area della sezione trasversale a valle dell’ apertura di aspirazione, una adeguata diminuzione della velocità media dello slurry acqua/sedimenti aspirato all’ interno della testa in modo da consentire un adeguato rallentamento del materiale solido (sedimenti ma anche pietrisco, o materiale di risulta vario) aspirato.

Preferibilmente, la velocità media in corrispondenza dell’area della sezione trasversale massima della testa di aspirazione à ̈ compresa tra 0,1 m/s e 25 m/s.

Come conseguenza di tali velocità medie di aspirazione, il valore assoluto di pressione in corrispondenza del bocchello di entrata del corpo di contenimento della pompa viene preferibilmente mantenuto a valori non inferiori a 0,1 bar così da non innescare indesiderati fenomeni di cavitazione.

Naturalmente ed in funzione della profondità di dragaggio, ovvero del valore del battente di liquido che sovrasta la testa di aspirazione e la pompa ad essa associata, à ̈ possibile avere una depressione all’interno della testa di aspirazione ed in particolare in corrispondenza del bocchello di entrata del corpo di contenimento della pompa anche con valori assoluti di pressione superiori a 1 bar qualora ad esempio si lavori a profondità superiori a 10 m.

In tal caso, il battente di liquido agevola ulteriormente le operazioni di dragaggio attuate mediante l’apparato ed il metodo dell’invenzione poiché consente, se desiderato, di aumentare la velocità di aspirazione senza avvicinarsi significativamente alle condizioni di cavitazione della pompa.

Per gli scopi dell’invenzione, la testa di aspirazione può avere ima varietà di forme diverse.

In una forma di realizzazione preferita ed indipendentemente dalla forma specifica della testa di aspirazione, quest’ultima comprende un setto filtrante forato supportato nella testa a valle dell’apertura di aspirazione e delegato a trattenere materiale solido avente una dimensione eccedente la sezione di passaggio dei fori praticati nel setto filtrante. Per gli scopi dell’invenzione, la forma dei fori praticati nel setto filtrante non à ̈ critica e può essere circolare, ellittica, poligonale, o di altro tipo in funzione delle operazioni di separazione solido-liquido che si desidera conseguire.

Preferibilmente, la dimensione minima (diametro minimo nel caso di fori circolari) dei fori à ̈ di circa 15 mm, mentre la dimensione massima (diametro massimo nel caso di fori circolari) à ̈ di circa 300 mm.

Preferibilmente, i fori praticati nel setto filtrante sono circolari ed hanno un’area della sezione trasversale di passaggio compresa tra circa 175 e circa 75000 mm .

Vantaggiosamente, il posizionamento del setto filtrante all’interno della testa di aspirazione consente di conseguire rispetto agli apparati di dragaggio di tipo noto non solo una maggiore flessibilità di funzionamento dell’apparato di dragaggio in quanto eventuali residui sobdi di grandi dimensioni non sono più tali da interferire con il funzionamento della testa di aspirazione, ma anche la possibilità di separare il materiale solido avente una dimensione eccedente la sezione di passaggio dei fori praticati nel setto filtrante dal resto dei sedimenti, trattenendo tale materiale nella zona della testa a monte del setto filtrante per un successivo recupero e rimozione.

Le condizioni di depressione generate all’interno della testa di aspirazione durante le operazioni di dragaggio, inoltre, consentono vantaggiosamente di trattenere il materiale solido grossolano separato dal setto filtrante all’ interno della testa di aspirazione durante le operazioni di dragaggio e quindi recuperare tale materiale dall’area dragata così da poter essere adeguatamente smaltito.

Nel caso in cui sia presente un setto filtrante forato supportato nella testa di aspirazione, la caratteristica preferita secondo la quale l’apertura di aspirazione della testa ha un’area della sezione trasversale inferiore all’area della sezione trasversale massima della testa di aspirazione, consente di conseguire gli ulteriori importanti effetti tecnici vantaggiosi di:

- limitare le sollecitazioni meccaniche sul setto filtrante;

- limitare i fenomeni di usura da impatto sul setto filtrante;

- consentire una sufficiente autonomia operativa tra un’operazione di pulizia della zona a monte del setto filtrante e quella successiva; e

- realizzare una separazione dimensionale più accurata del materiale aspirato.

In una prima forma di realizzazione preferita, la testa di aspirazione può essere di forma cilindrica ed ha un’area della sezione trasversale sostanzialmente costante (quindi pari all’area della sezione trasversale massima della testa).

In una ulteriore forma di realizzazione preferita, la testa di aspirazione comprende almeno una prima porzione prossimale all’apertura di aspirazione avente un’area della sezione trasversale progressivamente crescente in allontanamento da detta apertura ed una seconda porzione distale rispetto all’apertura di aspirazione avente un’area della sezione trasversale sostanzialmente costante.

In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile sia rallentare progressivamente la velocità dello slurry acqua/sedimenti aspirato all’ interno della testa, sia agevolare lo svuotamento della testa di aspirazione dal materiale di risulta trattenuto a monte del setto filtrante forato che può essere eventualmente presente nella testa stessa.

In questo modo, Ã ̈ quindi vantaggiosamente possibile ottimizzare dal punto di vista geometrico e fluidodinamico la zona della testa di aspirazione prossimale all' apertura di aspirazione (a monte del setto filtrante, se presente).

Preferibilmente, la testa di aspirazione comprende nella suddetta prima porzione prossimale all’apertura di aspirazione una parete inferiore avente una inclinazione rispetto ad un asse longitudinale dell’apertura di aspirazione compresa tra 5 e 85° e, ancor più preferibilmente, tra 25 e 70°.

Nell’ambito della presente descrizione e nelle successive rivendicazioni, i valori angolari di inclinazione si intendono misurati in senso orario a partire dall’asse longitudinale dell’apertura di aspirazione e considerando le parti alla destra di tale asse nella condizione verticale di utilizzo della testa.

E’ evidente che per ragioni di simmetria, tali valori angolari di inclinazione sono identici a quelli misurati in senso antiorario a partire dall’asse longitudinale dell’apertura di aspirazione e considerando le parti alla sinistra di tale asse.

Nell’ambito della presente descrizione e nelle successive rivendicazioni, tutte le grandezze numeriche indicanti quantità, parametri, percentuali, e così via sono da intendersi precedute in ogni circostanza dal termine “circa†se non diversamente indicato. Inoltre, tutti gli intervalli di grandezze numeriche includono tutte le possibili combinazioni dei valori numerici massimi e minimi e tutti i possibili intervalli intermedi, oltre a quelli indicati specificamente nel seguito.

In una ulteriore forma di realizzazione preferita, la testa di aspirazione comprende una prima porzione prossimale aH’apertura di aspirazione avente un’area della sezione trasversale sostanzialmente costante ed una seconda porzione distale rispetto all’apertura di aspirazione avente un’area della sezione trasversale progressivamente decrescente in allontanamento da detta prima porzione.

In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile ottimizzare dal punto di vista geometrico e fluidodinamico la zona della testa di aspirazione distale rispetto all’apertura di aspirazione (a valle del setto filtrante, se presente) migliorando in particolare Γ efficienza fluidodinamica della testa in prossimità del bocchello di entrata nel corpo della pompa ottimizzando il funzionamento di quest’ultima.

Preferibilmente, la testa di aspirazione comprende nella suddetta seconda porzione distale rispetto all’ apertura di aspirazione una parete superiore avente una inclinazione rispetto ad un asse longitudinale dell’apertura di aspirazione compresa tra 95 e 175° e, ancor più preferibilmente, tra 120 e 150°.

In una ulteriore forma di realizzazione preferita, la testa di aspirazione comprende una almeno una prima porzione prossimale all’apertura di aspirazione avente un’area della sezione trasversale progressivamente crescente in allontanamento da detta apertura ed una seconda porzione distale rispetto all’ apertura di aspirazione avente un’area della sezione trasversale progressivamente decrescente in allontanamento da detta prima porzione.

In questo modo, à ̈ altresì vantaggiosamente possibile ottimizzare dal punto di vista geometrico e fluidodinamico sia la zona della testa di aspirazione prossimale all’apertura di aspirazione, sia quella distale rispetto a tale apertura (a monte, rispettivamente, a valle del setto filtrante, se presente).

In una forma di realizzazione preferita, la testa di aspirazione comprende una coppia di porzioni prossimali all’apertura di aspirazione aventi un’area della sezione trasversale progressivamente crescente in allontanamento da detta apertura ed una inclinazione differente rispetto all’asse longitudinale defl’apertura di aspirazione.

Più in particolare, la testa di aspirazione comprende preferibilmente una prima porzione della sua parete inferiore più prossima rispetto all’apertura di aspirazione avente una inclinazione rispetto all’asse longitudinale dell’apertura di aspirazione compresa tra 0 e 85° e, ancor più preferibilmente, tra 5 e 70° ed una seconda porzione della sua parete inferiore avente una inclinazione rispetto a tale asse longitudinale compresa tra 5 e 85° e, ancor più preferibilmente, tra 25 e 70°.

In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile dotare la testa di aspirazione di un elemento riduttore della sua sezione trasversale che, nel caso di sedimenti particolarmente coesi (ad es. argilla compatta), consente di ottenere un’area della sezione trasversale della apertura di aspirazione adeguatamente ridotta così da incrementare la velocità di aspirazione e quindi la capacità di asportazione dei sedimenti da parte della testa.

In una variante preferita di realizzazione, questo elemento riduttore può comprendere una pluralità di sfinestrature formate in corrispondenza del bordo periferico della apertura di aspirazione così da evitare l’innesco di possibili fenomeni di cavitazione in caso di contatto accidentale con il fondale.

In una ulteriore forma di realizzazione preferita, la testa di aspirazione comprende ulteriormente una terza porzione avente un’area della sezione trasversale sostanzialmente costante ed interposta tra dette prima e seconda porzione della testa di aspirazione.

Nell’ambito di questa forma di realizzazione preferita, à ̈ particolarmente preferibile e vantaggioso che il suddetto setto filtrante forato, se presente, sia supportato nella testa di aspirazione in corrispondenza di detta terza porzione a sezione trasversale sostanzialmente costante della testa di aspirazione.

In questo modo, Ã ̈ possibile conseguire i seguenti effetti tecnici vantaggiosi:

- impedire che materiale solido avente una dimensione inferiore alla sezione di passaggio dei fori praticati nel setto filtrante possa incastrarsi tra la parete inferiore della testa ed il setto filtrante e -non oltrepassare così quest’ultimo;

- impedire che materiale solido avente una dimensione superiore alla sezione di passaggio dei fori praticati nel setto filtrante possa incastrarsi tra la parete inferiore della testa ed il setto filtrante rendendo quindi difficoltosa l’operazione di svuotamento della zona della testa a monte del setto filtrante (la porzione prossimale all’apertura di aspirazione); e

- impedire che materiale solido avente una dimensione inferiore alla sezione di passaggio dei fori praticati nel setto filtrante possa incastrarsi tra la parete superiore della testa ed il setto filtrante impedendo così il suo prelievo da parte della pompa.

Preferibilmente, la suddetta prima e/o seconda porzione della testa di aspirazione à ̈ sostanzialmente conformata a tronco di cono in modo tale da agevolarne le operazioni di fabbricazione.

In una forma di realizzazione preferita alternativa, la suddetta prima e/o seconda porzione della testa di aspirazione può essere costituita da pareti sfaccettate comprendenti ima pluralità di segmenti planari opportunamente inclinati rispetto all’asse longitudinale dell’apertura di aspirazione e collegati in affiancamento tra loro. Per gli scopi dell’invenzione, la testa di aspirazione può essere realizzata di pezzo unico oppure, in alternativa, essere costituita da due o più porzioni strutturalmente indipendenti (ad esempio una porzione inferiore, una porzione superiore ed eventualmente una porzione intermedia) rimovibilmente associate tra loro mediante convenzionali mezzi di fissaggio, come ad esempio una pluralità di bulloni inseriti in una flangia o in opportune alette radialmente esterne opportunamente forate.

In questo caso, Ã ̈ vantaggiosamente possibile montare in modo rimovibile il setto filtrante tra le porzioni della testa e smontare la testa di aspirazione (setto filtrante incluso) agevolandone le operazioni di pulizia e manutenzione.

In una ulteriore forma di realizzazione preferita, la porzione della testa di aspirazione distale rispetto allapertura di aspirazione può essere provvista di uno o più portelli di ispezione così da poter ispezionare l interno della testa di aspirazione e verificare la necessità di un eventuale intervento di rimozione di materiali solidi trattenuti dal setto filtrante e/o di eseguire interventi di manutenzione o riparazione.

In una ulteriore forma di realizzazione preferita, l’apparato di dragaggio comprende una pluralità di elementi deviatori di flusso associati alla testa di aspirazione in prossimità di detta apertura di aspirazione.

In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile impartire particolari e vantaggiosi orientamenti al flusso dell’acqua aspirata sia a monte che a valle dell’ apertura di aspirazione della testa in funzione del posizionamento, esterno e/o interno, degli elementi deviatori di flusso sulla testa di aspirazione stessa.

Così, in una prima forma di realizzazione preferita, gli elementi deviatori di flusso possono essere esternamente posizionati sulla testa di aspirazione in prossimità deH’apertura di aspirazione: in tal modo, risulta vantaggiosamente possibile facilitare l’erosione dei sedimenti da parte del flusso di acqua richiamata verso l’apertura di aspirazione, secondo un movimento radiale o rotatorio di tipo centrifugo, in particolare quando i sedimenti sono di tipo compatto.

In una ulteriore forma di realizzazione preferita, gli elementi deviatori di flusso possono essere internamente posizionati nella testa di aspirazione in prossimità dell’apertura di aspirazione: in tal modo, risulta vantaggiosamente possibile impartire allo slurry acqua/sedimenti aspirato un movimento radiale o rotatorio di tipo centrifugo che agevola il suo convogliamento verso il bocchello di entrata della pompa.

Naturalmente, Ã ̈ anche possibile avere entrambe le configurazioni, esterna ed interna, degli elementi deviatori di flusso conseguendo una vantaggiosa combinazione dei suddetti effetti tecnici.

Nell’ ambito di queste forme di realizzazione preferite, gli elementi deviatori di flusso sono preferibilmente costituiti da una pluralità di alette sagomate sostanzialmente rettilinee o curvilinee estese lungo una direzione radiale o lungo una direzione inclinata rispetto a detta direzione radiale.

In questo modo, può essere vantaggiosamente conseguito in modo meccanicamente semplice il desiderato effetto di deviazione del flusso di liquido, impartendo ad esso un moto sostanzialmente rettilineo o un moto sostanzialmente rotatorio di tipo centrifugo. In una forma di realizzazione preferita, l' apparato di dragaggio comprende ulteriormente un dispositivo separatore per la separazione dello slurry di acqua e sedimenti scaricato dall’apparato di aspirazione in una fase liquida ed una fase solida includente i sedimenti.

Per gli scopi dell’ invenzione, può essere impiegato un qualsiasi idoneo dispositivo separatore solido-liquido come ad esempio, un separatore centrifugo a ciclone o un filtro a membrana.

In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile sia recuperare i sedimenti per un loro successivo trattamento, stoccaggio o riutilizzo, sia avere a disposizione un flusso di acqua sostanzialmente privo di sedimenti che può essere ricircolato alla testa di aspirazione come verrà illustrato nel seguito.

Preferibilmente, il dispositivo separatore si trova in superficie ed à ̈ installato su uno scafo dell’apparato di dragaggio su cui sono installati gli elementi di comando e posizionamento della testa di aspirazione e della pompa sommergibile.

Nell’ambito di questa forma di realizzazione preferita, l’apparato di dragaggio comprende preferibilmente un sistema di ricircolo alla testa di aspirazione di almeno una parte della fase liquida separata da detto dispositivo separatore.

Preferibilmente, la testa di aspirazione à ̈ provvista in questo caso di una camicia esterna estesa attorno all' apertura di aspirazione e definente una intercapedine in comunicazione di liquido con il sistema di ricircolo per alimentare la fase liquida separata dal dispositivo separatore in prossimità di e verso l’apertura di aspirazione. Questa ulteriore forma di realizzazione preferita dell’apparato di dragaggio consente di conseguire una serie di effetti tecnici vantaggiosi, tra cui:

- incremento dell’azione di erosione dei sedimenti e quindi dell’efficienza delle operazioni di dragaggio grazie all’alimentazione della fase liquida separata dal dispositivo separatore in prossimità di e verso l’apertura di aspirazione della testa;

- confinamento efficace della zona di aspirazione dei sedimenti con blocco di qualsiasi potenziale effetto di intorbidimento dell’acqua;

- possibilità di mantenere in un circuito sostanzialmente chiuso l’acqua aspirata, circuito eventualmente sigillabile al termine delle operazioni di dragaggio, opzione particolarmente utile nel caso di siti inquinati in cui non à ̈ possibile o non desiderabile scaricare a terra o in acqua la fase liquida separata.

Nell’ambito di questa forma di realizzazione preferita, risulta preferibile e vantaggioso predisporre una pluralità di elementi deviatori di flusso nella suddetta intercapedine in prossimità di detta apertura di aspirazione.

Analogamente a quanto più sopra esposto, gli elementi deviatori di flusso comprendono preferibilmente una pluralità di alette sagomate sostanzialmente rettilinee o curvilinee estese lungo una direzione radiale o lungo una direzione inclinata rispetto a detta direzione radiale e conseguono gli stessi effetti tecnici vantaggiosi di impartire anche al flusso di fase liquida alimentata verso l’apertura di aspirazione un movimento sostanzialmente radiale o sostanzialmente rotatorio di tipo centrifugo che incrementa l' efficienza dell’azione fluidodinamica di asportazione dei sedimenti.

In questo caso, inoltre, gli elementi deviatori di flusso costituiscono vantaggiosamente altrettanti elementi meccanici di irrigidimento che contribuiscono ad irrobustire l' intercapedine definita tra la camicia esterna e la testa di aspirazione.

Nell’ambito della forma di reabzzazione preferita in cui à ̈ previsto il suddetto dispositivo separatore, l’apparato di dragaggio comprende preferibilmente una unità di trattamento chimico della fase liquida separata dal dispositivo separatore.

In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile attuare un trattamento di inertizzazione o neutralizzazione di sostanze inquinanti disciolte o sospese presenti nei siti inquinati consentendo così di effettuare non solo operazioni dragaggio ma anche una vera e propria bonifica del sito.

Per gli scopi dell’ invenzione, questa unità di trattamento chimico comprende idonei dispositivi (come ad esempio serbatoi di raccolta della fase liquida dragata e/o reattori per il suo trattamento, colonne a scambio ionico o a carboni attivi, serbatoi di raccolta e dosaggio di idonei reagenti, filtri o apparati di separazione solido-liquido, e così via) atti ad effettuare un trattamento di inertizzazione e/o di neutralizzazione di eventuali sostanze inquinanti in soluzione o sospensione nella fase liquida.

Preferibilmente, l’unità di trattamento chimico si trova in superficie ed à ̈ installato sullo scafo dell’apparato di dragaggio su cui sono installati il dispositivo separatore e gli elementi di comando e posizionamento della testa di aspirazione e della pompa sommergibile.

In una forma di attuazione preferita del metodo di dragaggio dell’invenzione e come più sopra esposto, la velocità di aspirazione à ̈ compresa tra 0,3 e 30 m/s in funzione della granulometria e delle caratteristiche di coesione dei sedimenti e, più in particolare, in funzione delle caratteristiche granulometriche e di coesione del materiale da aspirare; del grado di contaminazione da corpi estranei e loro dimensioni; della profondità di aspirazione e della percentuale di solidi nello slurry acqua/sedimenti che si vuole ottenere.

Preferibilmente, la velocità di aspirazione à ̈ compresa tra 1 e 25 m/s e, ancor più preferibilmente, tra 2 e 20 m/s in funzione della granulometria e delle caratteristiche di coesione dei sedimenti.

Valori ancor più preferiti della velocità di aspirazione in funzione della granulometria e delle caratteristiche dei sedimenti sono i seguenti:

- limi (coesione variabile tra 10 KPa e 0,5 MPa misurata secondo SPT (Standard Penetration Test)) aventi granulometria media Wentworth < 60 pm: 0,4 - 10 m/s;

- sabbie aventi granulometria media Wentworth compresa tra 60 pm e 3 mm: 0,4 - 20 m/s;

- ghiaie aventi granulometria media Wentworth compresa tra 3 mm e 100 mm: 0,8 - 15 m/s;

- ciottoli aventi granulometria media Wentworth > 100 mm: 0,8 - 10 m/s.

In una forma di attuazione preferita, il metodo di dragaggio comprende ulteriormente la fase di ridurre la velocità media dello slurry acqua/sedimento aspirato all’ interno della testa di aspirazione a valle dell’apertura di aspirazione.

Preferibilmente, questa fase di riduzione di velocità viene attuata mediante il suddetto aumento dell’area della sezione trasversale della porzione inferiore della testa di aspirazione prossimale all’apertura di aspirazione e permette un adeguato rallentamento del materiale solido (sedimenti ma anche pietrisco, o materiale di risulta vario) aspirato. Preferibilmente e come più sopra esposto, la velocità media dello slurry in corrispondenza dell’area della sezione trasversale massima della testa di aspirazione à ̈ compresa tra 0,1 m/s e 25 m/s.

In una forma di attuazione preferita, il metodo di dragaggio comprende ulteriormente la fase di filtrare all’interno della testa di aspirazione lo slurry acqua/sedimento aspirato all’ interno di detta testa.

Preferibilmente e come più sopra esposto, questa fase può essere attuata mediante il setto filtrante forato più sopra descritto.

Vantaggiosamente e come più sopra esposto, à ̈ possibile in questo caso conseguire rispetto agli apparati di dragaggio di tipo noto non solo una maggiore flessibilità operativa del metodo di dragaggio, in quanto eventuali residui solidi di grandi dimensioni non sono più tali da interferire con il funzionamento della testa di aspirazione, ma anche la possibilità di separare materiale solido di grandi dimensioni dai sedimenti più fini, trattenendo tale materiale nella zona della testa a monte del setto filtrante per un successivo recupero e rimozione.

Attuando anche la suddetta fase di ridurre la velocità media dello slurry acqua/sedimento a valle dell’apertura di aspirazione, questa forma di attuazione preferita del metodo dell’ invenzione consente di conseguire anche gli ulteriori importanti effetti tecnici vantaggiosi di:

- limitare le sollecitazioni meccaniche sul setto filtrante;

- limitare i fenomeni di usura da impatto sul setto filtrante;

- consentire una sufficiente autonomia operativa tra un’operazione di pulizia della zona a monte del setto filtrante e quella successiva; e

- realizzare una separazione dimensionale più accurata del materiale aspirato.

In una forma di attuazione preferita, il metodo di dragaggio comprende ulteriormente la fase di separare uno slurry di acqua e sedimenti scaricato dalla pompa sommergibile in una fase liquida ed ima fase solida includente i sedimenti.

In questo modo e come più sopra esposto, à ̈ vantaggiosamente possibile sia recuperare i sedimenti per un loro successivo trattamento, stoccaggio o riutilizzo, sia avere a disposizione un flusso di acqua sostanzialmente privo di sedimenti che può essere ricircolato alla testa di aspirazione.

Preferibilmente e come più sopra esposto, questa fase può essere attuata mediante il dispositivo separatore più sopra descritto.

Nell’ambito di questa forma di attuazione preferita, il metodo comprende preferibilmente una fase di ricircolare una portata prefissata della fase liquida alla testa di aspirazione ed, ancor più preferibilmente, una fase di alimentare la fase liquida ricircolata in prossimità di e verso l’apertura di aspirazione.

In questo modo e come più sopra esposto, à ̈ vantaggiosamente possibile conseguire i seguenti effetti tecnici:

- incrementare l’azione di erosione dei sedimenti e quindi l’efficienza delle operazioni di dragaggio grazie all’alimentazione della fase separata dal dispositivo separatore in prossimità di e verso l’apertura di aspirazione della testa;

- confinare efficacemente la zona di aspirazione dei sedimenti con blocco di qualsiasi possibile effetto di intorbidimento dell’acqua;

- possibilità di mantenere in un circuito sostanzialmente chiuso l’acqua aspirata, circuito eventualmente sigillabile al termine delle operazioni di dragaggio, opzione particolarmente utile nel caso di siti inquinati in cui non à ̈ possibile scaricare a terra o in acqua la fase liquida separata.

Preferibilmente e come più sopra esposto, queste fasi possono essere attuate mediante il sistema di ricircolo e la camicia esterna alla testa di aspirazione più sopra descritti.

In una forma di attuazione preferita del metodo di dragaggio, la fase liquida ricircolata in prossimità di e verso l’apertura di aspirazione ha una velocità pari o inferiore alla velocità di aspirazione.

In questo modo, Ã ̈ vantaggiosamente possibile garantire che la fase liquida ricircolata sia sostanzialmente confinata in un circuito idraulico chiuso senza alcuna sostanziale azione di disturbo dei sedimenti ed indesiderata generazione di turbolenze atte a portare in sospensione i sedimenti stessi.

Inoltre e qualora la velocità della fase liquida ricircolata in prossimità di e verso l’apertura di aspirazione sia inferiore alla velocità di aspirazione à ̈ vantaggiosamente possibile conseguire l’ulteriore effetto tecnico di richiamare un ulteriore flusso di acqua dalle zone attorno all’ apertura di aspirazione della testa contribuendo così ad incrementare l’azione periferica di erosione dei sedimenti senza sostanziale contatto con il fondale.

In ulteriori forme di attuazione preferite, il metodo di dragaggio comprende ulteriormente una o più delle fasi di:

- impartire all’acqua aspirata nella testa un movimento sostanzialmente rotatorio o un movimento sostanzialmente radiale rispetto all’apertura di aspirazione;

- impartire alla fase liquida ricircolata alimentata in prossimità dell’apertura di aspirazione un movimento sostanzialmente rotatorio o un movimento sostanzialmente radiale rispetto all’apertura di aspirazione,

- erodere i sedimenti dal fondale incanalando in direzione radiale verso l’apertura di aspirazione l’acqua presente in prossimità dell’apertura di aspirazione esternamente alla testa.

Preferibilmente, queste fasi preferite possono essere attuate mediante gli elementi deviatori di flusso più sopra descritti posizionati internamente e/o esternamente alla testa di aspirazione e/o all’interno dell’intercapedine definita esternamente alla testa ove presente così come illustrato in precedenza.

Vantaggiosamente e come più sopra esposto, queste fasi consentono di ottimizzare la fluidodinamica delle operazioni di dragaggio aumentandone l’efficienza e riducendone tempi e costi.

In una forma di attuazione preferita, il metodo di dragaggio comprende ulteriormente la fase di trattare chimicamente la fase liquida separata dallo slur di acqua e sedimenti. Preferibilmente, questa fase può essere attuata mediante la suddetta unità di trattamento chimico e consegue i vantaggi più sopra esposti in relazione alla descrizione di tale unità.

Breve descrizione delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente dalla seguente descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite di un apparato di dragaggio secondo l’invenzione, fatta qui di seguito a titolo indicativo e non limitativo con riferimento ai disegni allegati. Nei disegni:

- la figura 1 Ã ̈ una vista schematica di una forma di realizzazione preferita di un apparato di dragaggio secondo l'invenzione;

- la figura 2 à ̈ una vista schematica che illustra alcuni particolari dell’apparato di dragaggio di figura 1 in una condizione operativa di esso;

- la figura 3 à ̈ una vista assonometrica schematica in parziale sezione dell’apparato di aspirazione dell’apparato di dragaggio di figura 1;

- la figura 4 à ̈ una vista assonometrica schematica in parziale sezione ed in scala ingrandita di alcuni particolari dell’apparato di aspirazione dell’apparato di dragaggio di figura 1;

- la figura 5 à ̈ una vista assonometrica schematica in scala ingrandita e con alcune parti rimosse di alcuni particolari di un apparato di aspirazione di una ulteriore forma di realizzazione preferita dell’apparato di dragaggio secondo l'invenzione;

- la figura 6 Ã ̈ ima vista assonometrica schematica in scala ingrandita e con alcune parti staccate di alcuni particolari di un apparato di aspirazione di una ulteriore forma di realizzazione preferita dell' apparato di dragaggio secondo l'invenzione;

- la figura 7 à ̈ una vista assonometrica schematica di un apparato di aspirazione di una ulteriore forma di realizzazione preferita dell’apparato di dragaggio secondo l'invenzione;

- le figura 8-10 sono altrettante viste assonometriche schematiche in parziale sezione di rispettivi apparati di aspirazione di ulteriori forme di realizzazione preferite dell’apparato di dragaggio secondo l'invenzione;

- le figura 11 e 12 sono altrettante viste assonometriche schematiche in parziale sezione ed in scala ingrandita di teste di aspirazione di rispettivi apparati di aspirazione di ulteriori forme di realizzazione preferite dell’apparato di dragaggio secondo l'invenzione.

Descrizione dettagliata delle forme di realizzazione attualmente preferite

Con riferimento alle figure 1-5, con 1 à ̈ complessivamente indicato un apparato di dragaggio secondo una prima forma di realizzazione preferita dell'invenzione, ad esempio un apparato di dragaggio di tipo cosiddetto aspirante-refluente per la rimozione di sedimenti da un fondale F di uno specchio d’acqua S come ad esempio un fondale marino, fluviale, lacustre, di acquitrini, ecc.

L’apparato di dragaggio 1 comprende uno scafo 2, preferibilmente costituito da una pluralità di unità ponte modulari (non illustrate in maggior dettaglio), sul quale sono convenzionalmente supportati una postazione di comando 3, all’interno della quale à ̈ posizionata una plancia di comando per governare tutte operazioni di spostamento dello scafo e di dragaggio vero e proprio tramite opportuni dispositivi di comando, una centrale di potenza 4 per l’azionamento di un apparato di aspirazione 5 sommerso ed una gru-portale 6 per la movimentazione dell’apparato di aspirazione 5.

La centrale di potenza 4 comprende a sua volta un motore endotermico (ad esempio un motore diesel) ed una centralina idraulica o elettrica, non meglio rappresentate in figura 1, per azionare idraulicamente o elettricamente l' apparato di aspirazione 5 sommerso come meglio apparirà nel seguito.

L’apparato di dragaggio 1 comprende altresì uno o più serbatoi di un opportuno combustibile del motore endotermico ed uno o più dispositivi per la movimentazione dello scafo 2, entrambi di tipo convenzionale e non rappresentati.

Sullo scafo 2 à ̈ altresì convenzionalmente supportata ima stazione di lavoro 7 comprendente:

- un dispositivo separatore 8 per la separazione di uno slurry di acqua e sedimenti proveniente dall’apparato di aspirazione 5, ad esempio un dispositivo separatore del tipo a membrana (vedi figura 2), per la separazione di uno slurry di acqua e sedimenti scaricato dall’apparato di aspirazione 5 in una fase liquida ed una fase solida includente i sedimenti;

- un sistema di ricircolo 10 ad una testa di aspirazione 9 dell’apparato di aspirazione 5 di almeno una parte della fase liquida separata dal dispositivo separatore 8, comprendente una vasca 11 per la raccolta della fase liquida separata dal dispositivo separatore 8 ed almeno un condotto 12 di ricircolo della fase liquida separata alla testa di aspirazione 9; - una unità 13 per il trattamento chimico della fase liquida separata dal dispositivo separatore 8, ad esempio includente una vasca 14 di neutralizzazione degli inquinanti in comunicazione di fluido con la vasca 11 del sistema di ricircolo 10 mediante una coppia di condotti 15, 16 per l’invio della fase liquida alla vasca 14 e per il ritorno della fase liquida neutralizzata alla vasca 11.

L’apparato di aspirazione 5 include, come meglio illustrato nelle figure 2-4:

a) una pompa 18 sommergibile includente:

un corpo 17 di contenimento provvisto di un bocchello 19 di entrata e di una apertura 20 di scarico;

- una girante 21 girevolmente supportata nel corpo 17 tra il bocchello 19 di entrata e l apertura 20 di scarico e comandata in rotazione da un rispettivo dispositivo di azionamento 22, in particolare un motore azionato dalla centralina della centrale di potenza 4; e

b) la suddetta testa di aspirazione 9 la quale à ̈ associata al bocchello 19 di entrata del corpo 17 di contenimento della pompa 18 ed inferiormente provvista di una apertura 23 di aspirazione dei sedimenti.

In modo di per sé noto, l’apertura 20 di scarico del corpo 17 di contenimento della pompa 18 à ̈ in comunicazione di fluido con il dispositivo separatore 8 mediante un condotto 24 (mostrato a tratto e punto in figura 3) per l’invio dello slurry di acqua e sedimenti scaricato dall’apparato di aspirazione 5, condotto collegato al corpo 17 mediante un raccordo 25 flangiato.

L’apertura di aspirazione 23 della testa 9 ha un’area della sezione trasversale dimensionata in modo tale da conseguire nel campo di lavoro della pompa 18 una velocità di aspirazione tale da rimuovere i sedimenti per effetto dell’azione di asportazione fluidodinamica esplicata dall’acqua aspirata nella testa 9.

Nella forma di realizzazione preferita illustrata ed in dipendenza delle caratteristiche strutturali della testa 9 sulle quali si ritornerà nel seguito, l’apertura di aspirazione 23 à ̈ di forma poligonale, in particolare a 9 lati e circoscrive un cerchio avente un diametro compreso tra 100 mm e 1500 mm generando così un’area della sezione trasversale compresa tra circa 0,08 e circa 1,76 m .

Nella forma di realizzazione preferita illustrata, l’apertura di aspirazione 23 della testa 9 ha un’area della sezione trasversale inferiore all’area della sezione trasversale massima della testa 9 di aspirazione.

In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile realizzare nella testa 9 di aspirazione una sezione calibrata che genera una forte depressione e una conseguente elevata velocità di aspirazione dell’acqua o dello slurry acqua/sedimenti.

Preferibilmente, la velocità media di aspirazione, misurata in corrispondenza dell’apertura di aspirazione 23 della testa 9, varia tra 0,3 m/s e 30 m/s essenzialmente in funzione della granulometria e delle caratteristiche di coesione dei sedimenti.

Nella forma di realizzazione preferita illustrata, la testa 9 di aspirazione comprende una prima porzione 9a prossimale all’apertura di aspirazione 23 avente un’area della sezione trasversale progressivamente crescente in allontanamento dall’apertura 23 ed una seconda porzione 9b distale rispetto all’apertura di aspirazione 23 avente un’area della sezione trasversale progressivamente decrescente in allontanamento dalla prima porzione 9a.

Nella forma di realizzazione preferita illustrata, la testa 9 di aspirazione comprende al proprio interno un setto filtrante 26 forato supportato nella testa 9 a valle dell’ apertura di aspirazione 23 e delegato a trattenere materiale solido avente ima dimensione eccedente la sezione di passaggio di fori 27 praticati nel setto filtrante 26.

Nella forma di realizzazione preferita illustrata, i fori 27 hanno forma circolare ed hanno un diametro compreso tra 15 mm e 300 mm, così da definire un’area della sezione trasversale di passaggio compresa tra circa 175 e circa 75000 mm .

Vantaggiosamente, il posizionamento del setto filtrante 26 a della testa 9 di aspirazione consente di conseguire rispetto agli apparati di dragaggio di tipo noto i seguenti vantaggi:

- una maggiore flessibilità di funzionamento dell’apparato di dragaggio 1 in quanto eventuali residui solidi di grandi dimensioni non sono più tali da interferire con il funzionamento della testa di aspirazione, e

- la possibilità di separare il materiale solido avente una dimensione eccedente la sezione di passaggio dei fori 27 dal resto dei sedimenti, trattenendo tale materiale durante le operazioni di dragaggio nella zona della testa 9 a monte del setto filtrante 26 per un successivo recupero e rimozione grazie alle condizioni di depressione generate all’ interno della testa 9

Poiché l’apertura di aspirazione 23 della testa 9 ha un’area della sezione trasversale inferiore all’area della sezione trasversale massima della testa 9 di aspirazione, vengono altresì conseguiti i seguenti importanti effetti tecnici vantaggiosi:

- limitazione delle sollecitazioni meccaniche sul setto filtrante 26;

- limitazione dei fenomeni di usura da impatto sul setto filtrante 26;

- conseguimento di una sufficiente autonomia operativa tra un’operazione di pulizia della zona a monte del setto filtrante 26 e quella successiva; e

- realizzazione di una separazione dimensionale più accurata del materiale aspirato. Grazie alle suddetta configurazione geometrica della porzione 9a della testa 9, à ̈ vantaggiosamente possibile rallentare progressivamente la velocità dello slurry acqua/sedimenti aspirato all’interno della testa 9 ed agevolare lo svuotamento della testa 9 di aspirazione dal materiale di risulta trattenuto a monte del setto filtrante 26 presente nella testa 9 stessa.

In questo modo, à ̈ quindi vantaggiosamente possibile ottimizzare dal punto di vista geometrico e fluidodinamico la zona della testa 9 di aspirazione prossimale all’apertura di aspirazione 23 a monte del setto filtrante 26.

Preferibilmente, la testa 9 di aspirazione comprende nella suddetta prima porzione 9a prossimale all’apertura di aspirazione 23 una parete inferiore 28 avente una inclinazione rispetto ad un asse longitudinale X-X dell’apertura di aspirazione 23 compresa tra 5 e 85° e, ancor più preferibilmente, tra 25 e 70°.

In questo modo, Ã ̈ quindi vantaggiosamente possibile ottimizzare dal punto di vista geometrico e fluidodinamico la zona della testa 9 di aspirazione prossimale allapertura di aspirazione 23 a monte del setto filtrante 26.

Preferibilmente, la testa 9 di aspirazione comprende nella suddetta seconda porzione 9b distale rispetto allapertura di aspirazione 23 una parete superiore 29 avente una inclinazione rispetto all’asse longitudinale X-X dell’apertura di aspirazione 23 compresa tra 95 e 175° e, ancor più preferibilmente, tra 120 e 150°.

Grazie alle suddetta configurazione geometrica della porzione 9b della testa 9, à ̈ vantaggiosamente possibile ottimizzare dal punto di vista geometrico e fluidodinamico la zona della testa 9 di aspirazione distale rispetto all’apertura di aspirazione 23 a valle del setto filtrante 26 migliorando in particolare l’efficienza fluidodinamica della testa 9 in prossimità del bocchello 19 di entrata nel corpo 17 della pompa 18 ottimizzando il funzionamento di quest’ultima.

Nella forma di realizzazione preferita illustrata, la testa 9 di aspirazione à ̈ costituita da due o più porzioni strutturalmente indipendenti, in questo caso costituite dalla porzione 9a prossimale all’ apertura di aspirazione 23 e dalla seconda porzione 9b distale rispetto a tale apertura, rimovibilmente associate tra loro mediante una pluralità di bulloni (non rappresentati) inseriti rispettivi fori passanti 30a, 30b praticati in rispettive alette 31a, 31b radialmente esterne estese da un bordo periferico delle porzioni 9a e 9b.

In questa forma di realizzazione preferita, il setto filtrante 26 à ̈ anche’esso provvisto di corrispondenti alette radiali 32 forate in modo tale da poter essere montato tra le porzioni 9a e 9b della testa 9 di aspirazione.

In questa configurazione preferita, Ã ̈ vantaggiosamente possibile smontare la testa 9 di aspirazione ed il setto filtrante 26 agevolandone le operazioni di pulizia e manutenzione.

Nella forma di realizzazione preferita illustrata, la parete inferiore 28 della porzione 9a prossimale all’apertura di aspirazione 23 e la parete superiore 29 della seconda porzione 9b distale rispetto a tale apertura sono sfaccettate e comprendono una pluralità di segmenti planari 9c, 9d inclinati rispetto all’asse longitudinale X-X dell’apertura di aspirazione e collegati in affiancamento tra loro.

In questo caso, viene vantaggiosamente conseguita una semplificazione delle operazioni di fabbricazione della testa 9 con una riduzione dei relativi costi.

In questo modo viene così definita una apertura di aspirazione 23 di forma poligonale. Nella forma di realizzazione preferita illustrata, la testa 9 di aspirazione à ̈ provvista di una camicia esterna 33 estesa attorno all’apertura di aspirazione 23 e definente una intercapedine 34 in comunicazione di liquido con il sistema di ricircolo 10 per alimentare la fase liquida separata dal dispositivo separatore 8 in prossimità di e verso l’apertura di aspirazione 23.

In questa forma di realizzazione preferita, l’apparato di dragaggio consente di conseguire i seguenti effetti tecnici vantaggiosi:

- incremento dell’azione di erosione dei sedimenti e quindi dell’efficienza delle operazioni di dragaggio grazie all’alimentazione della fase liquida separata dal dispositivo separatore 8 in prossimità di e verso l’apertura di aspirazione 23 della testa 9;

- confinamento efficace della zona di aspirazione dei sedimenti con blocco di qualsiasi potenziale effetto di intorbidimento dell’acqua;

- possibilità di mantenere in un circuito sostanzialmente chiuso l’acqua aspirata, circuito eventualmente sigillabile al termine delle operazioni di dragaggio, opzione particolarmente utile nel caso di siti inquinati in cui non à ̈ possibile o non desiderabile scaricare a terra o in acqua la fase liquida separata.

Nella forma di realizzazione preferita illustrata, l’apparato di dragaggio comprende una pluralità di elementi deviatori di flusso associati alla testa 9 di aspirazione in prossimità dellapertura di aspirazione 23 (figura 5).

In questa forma di realizzazione preferita, i suddetti elementi deviatori di flusso sono posizionati nell’intercapedine 34 in prossimità dell’apertura di aspirazione 23 e sono costituiti da una corrispondente pluralità di alette 35 sostanzialmente rettilinee estese lungo ima direzione inclinata rispetto alla direzione radiale.

Grazie alla presenza di questi elementi deviatori di flusso, l’apparato di dragaggio 1 consegue l’effetto tecnico vantaggioso di impartire al flusso di fase liquida alimentato verso l’apertura di aspirazione 23 un movimento sostanzialmente rotatorio di tipo centrifugo che incrementa l’efficienza dell’azione fluidodinamica di asportazione dei sedimenti.

Con riferimento all’apparato di dragaggio 1 sopra descritto ed alle Figure 1-5, verrà ora descritto un metodo di dragaggio per la rimozione di sedimenti dal fondale F dello specchio d’acqua S.

In una prima fase, il metodo prevede di posizionare in prossimità del fondale F l’apparato di aspirazione 5 includente la pompa sommergibile 18 più sopra descritta . Successivamente, si attua una fase di innesco in cui con il motore 22 della pompa 18 al regime di innesco, la testa 9 di aspirazione viene avvicinata al fondale F mediante la gru-portale 6 fino ad una distanza tale per cui azionando la pompa sommergibile 18 l’acqua richiamata dall’esterno à ̈ forzata a lambire la periferia esterna della porzione 9a inferiore prossimale all’apertura di aspirazione 23 della testa 9 e quindi a scaricare la sua energia cinetica sul fondale F, erodendolo.

L’erosione del fondale F inizia pertanto dalla periferia dellapertura di aspirazione 23 e arriva ad interessare il centro fino all’asse longitudinale X-X per cedimenti successivi.

Non appena la testa 9 ha penetrato il fondale la pompa sommergibile 18 viene azionata in modo tale da conseguire nel campo di lavoro della pompa una velocità di aspirazione tale da rimuovere i sedimenti per effetto dell’azione di asportazione fluidodinamica esplicata dall’acqua aspirata nella testa 9.

Si entra in tal modo in una condizione operativa di regime in cui la forte depressione generata in corrispondenza dell’apertura di aspirazione 23 e nelle zone immediatamente a monte di essa possiede una direzionalità preferenziale assiale alla testa 9 e continua a richiamare acqua dall’ esterno con una erosione ed asportazione progressiva dei sedimenti.

Si distinguono a questo punto due avanzamenti del fronte di dragaggio in corrispondenza dell’avanzamento verticale della testa 9:

- un avanzamento frontale, che avviene con le stesse modalità della fase di innesco; e - un avanzamento periferico, che avviene in virtù del fatto che gli strati di materiale sovrastanti a quello aspirato in prossimità della testa 9 costituiscono fronti non stabili e di conseguenza franano verso il basso.

La Richiedente ha potuto osservare che tale meccanismo, una volta innescato, à ̈ in grado di autoalimentarsi rendendo molto efficienti e senza soluzione di continuità le operazioni di dragaggio.

In una prova sperimentale di attuazione di questa forma preferita del metodo di dragaggio dellinvenzione, si à ̈ riscontrata una velocità di aspirazione compresa tra 1,1 e 3,4 m/s con una granulometria dei sedimenti di 60-80 mm, mentre la portata di aspirazione risultò pari a circa 2400 m /h.

In questa forma di attuazione preferita, il metodo di dragaggio prevede ulteriormente la fase di ridurre la velocità media dello slurry acqua/sedimento aspirato all’ interno della testa 9 di aspirazione a valle dell’apertura di aspirazione 23 attuata mediante il suddetto aumento dell’area della sezione trasversale della porzione inferiore 9a della testa 9 di aspirazione prossimale allapertura di aspirazione 23.

Vantaggiosamente, tale fase preferita permette un adeguato rallentamento del materiale solido (sedimenti ma anche pietrisco, o materiale di risulta vario) aspirato.

In questa forma di attuazione preferita, la velocità media dello slurry in corrispondenza dell’ area della sezione trasversale massima della testa 9 di aspirazione (quella in cui à ̈ montato il setto filtrante 26) à ̈ compresa tra 0,3 m/s e 0,9 m/s.

In questa forma di attuazione preferita, il metodo di dragaggio comprende ulteriormente la fase di filtrare all’interno della testa 9 di aspirazione lo slurry acqua/sedimento aspirato all’ interno della testa, attuata mediante il setto filtrante 26 forato più sopra descritto.

Vantaggiosamente e come più sopra esposto, à ̈ possibile in questo caso conseguire rispetto agli apparati di dragaggio di tipo noto non solo una maggiore flessibilità operativa del metodo di dragaggio, in quanto eventuali residui solidi di grandi dimensioni non sono più tali da interferire con il funzionamento della testa 9 di aspirazione, ma anche la possibilità di separare materiale solido di grandi dimensioni dai sedimenti più fini, trattenendo tale materiale nella zona della testa 9 a monte del setto filtrante 26 per un successivo recupero e rimozione.

In altre parole, grazie alla presenza del setto filtrante 26 Ã ̈ possibile ottenere:

- un prelievo selettivo del materiale in funzione delle sue dimensioni geometriche;

- una maggiore precisione di realizzazione delle quote di dragaggio. Rispetto alle comuni teste da dragaggio, infatti, l’apparato ed il metodo di dragaggio dell’invenzione consentono di prelevare da una certa posizione i corpi estranei e quanto non attraversa il setto filtrante 26, mantenerli all’interno della testa 9 di aspirazione e andare a depositarli in una zona diversa così da poter continuare lo scavo del fondale F nella medesima posizione. Nelle comuni teste, invece, il filtro à ̈ posizionato esternamente alla testa e una volta che esso à ̈ saturo occorre spostarsi con la conseguenza che i corpi estranei vanno a depositarsi e non à ̈ possibile riprendere le operazioni di dragaggio nel medesimo punto.

Attuando anche la suddetta fase di ridurre la velocità media dello slurry acqua/sedimento a valle dell’apertura di aspirazione, questa forma di attuazione preferita del metodo dell’invenzione consente di conseguire anche gli ulteriori importanti effetti tecnici vantaggiosi di:

- limitare le sollecitazioni meccaniche sul setto filtrante 26;

- limitare i fenomeni di usura da impatto sul setto filtrante 26;

- consentire una sufficiente autonomia operativa tra un’operazione di pulizia della zona a monte del setto filtrante 26 e quella successiva; e

- realizzare una separazione dimensionale più accurata del materiale aspirato.

In questa forma di attuazione preferita, il metodo di dragaggio comprende ulteriormente la fase di separare lo slurry di acqua e sedimenti scaricato dalla pompa sommergibile 18 in una fase liquida ed una fase solida includente i sedimenti.

In questo modo e come più sopra esposto, à ̈ vantaggiosamente possibile sia recuperare i sedimenti per un loro successivo trattamento, stoccaggio o riutilizzo, sia avere a disposizione un flusso di acqua sostanzialmente privo di sedimenti che viene ricircolato alla testa 9 di aspirazione mediante il sistema di ricircolo 10.

Questa fase di separazione viene in particolare attuata mediante il dispositivo separatore 8 più sopra descritto.

In questa forma di attuazione preferita, il metodo di dragaggio comprende la fase di ricircolare sostanzialmente tutta la fase liquida alla testa 9 e la fase di alimentare la fase liquida ricircolata in prossimità di e verso l’apertura di aspirazione 23.

In questo modo, la fase liquida ricircolata ha una velocità sostanzialmente pari alla velocità di aspirazione per cui à ̈ vantaggiosamente possibile garantire che la fase liquida ricircolata sia sostanzialmente confinata in un circuito idraulico chiuso senza alcuna sostanziale azione di disturbo dei sedimenti ed indesiderata generazione di turbolenze atte a portare in sospensione i sedimenti stessi.

Inoltre e come più sopra esposto, à ̈ vantaggiosamente possibile conseguire i seguenti effetti tecnici:

- incrementare l’azione di erosione dei sedimenti e quindi l’efficienza delle operazioni di dragaggio grazie all’ alimentazione della fase liquida separata dal dispositivo separatore 8 in prossimità di e verso l’apertura di aspirazione della testa 23;

- confinare efficacemente la zona di aspirazione dei sedimenti con blocco di qualsiasi possibile effetto di intorbidimento dell’acqua;

- possibilità di mantenere in un circuito sostanzialmente chiuso l’acqua aspirata.

Queste fasi vengono in particolare attuate mediante il sistema di ricircolo 10 includente il condotto 12 e la camicia esterna 33 alla testa 9 di aspirazione.

In questa forma di attuazione preferita, il metodo di dragaggio comprende altresì le fasi di impartire alla fase liquida ricircolata alimentata in prossimità dell’apertura di aspirazione 23 un movimento sostanzialmente rotatorio rispetto all’apertura di aspirazione 23 e di erodere i sedimenti dal fondale F incanalando in direzione tangenziale verso l’apertura di aspirazione 23 l’acqua presente in prossimità dell’apertura di aspirazione 23 esternamente alla testa 9.

Queste fasi preferite vengono in questo caso attuate mediante gli elementi deviatori di flusso (alette 35) più sopra descritti posizionati all’interno dell’intercapedine 34 definita esternamente alla testa 9.

Vantaggiosamente e come più sopra esposto, queste fasi consentono di ottimizzare la fluidodinamica delle operazioni di dragaggio aumentandone l’efficienza e riducendone tempi e costi.

In questa forma di attuazione preferita, il metodo di dragaggio comprende ulteriormente la fase di trattare chimicamente la fase liquida separata dallo slurry di acqua e sedimenti nel dispositivo separatore 8.

Questa fase viene attuata mediante l’unità di trattamento chimico 13 e consegue i vantaggi esposti in precedenza.

Con riferimento alle figure 6-12 verranno ora descritte ulteriori forme di realizzazione preferite dell’apparato di dragaggio 1 secondo l’invenzione.

Nel seguito della descrizione ed in tali figure, gli elementi dell’apparato di dragaggio strutturalmente o funzionalmente equivalenti a quelli precedentemente illustrati con riferimento alle figure 1-5 saranno indicati con gli stessi numeri di riferimento e non verranno ulteriormente descritti.

Nella forma di realizzazione di figura 6, viene illustrata una variante della testa 9 di aspirazione in cui gli elementi deviatori di flusso sono costituiti da alette 35 sostanzialmente curvilinee inclinate rispetto alla direzione radiale in modo tale da impartire al flusso dell’acqua ricircolata un movimento sostanzialmente rotatorio di tipo centripeto che, oltre ad erodere efficacemente il fondale F asportando i sedimenti, agevola l’aspirazione dell’acqua all’intemo della testa 9 di aspirazione.

In una ulteriore forma di realizzazione preferita alternativa, non illustrata, le alette 35 sostanzialmente curvilinee possono essere orientate in direzione opposta rispetto alla direzione radiale (vale a dire con la concavità alla sinistra delle alette facendo riferimento alla figura 6) in modo tale da impartire al flusso dell’acqua ricircolata un movimento sostanzialmente rotatorio di tipo tangenziale rispetto all’apertura di aspirazione 23, conseguendo anche in questo caso una efficace erosione del fondale F.

Nella figura 7 viene illustrata una variante dell’apparato di aspirazione 5 e della testa 9 di aspirazione nel caso in cui l’apparato di dragaggio 1 sia privo del sistema di ricircolo 10 dell’acqua alla testa 9.

In questa forma di realizzazione preferita, la testa 9 di aspirazione comprende una pluralità di elementi deviatori di flusso, costituiti da rispettive alette 35 sostanzialmente rettilinee estese lungo una direzione inclinata rispetto alla direzione radiale, associati esternamente alla prima porzione 9a della testa 9 di aspirazione in prossimità dell’ apertura di aspirazione 23.

Grazie alla presenza di queste alette 35 inclinate, l’apparato di dragaggio 1 consegue l' effetto tecnico vantaggioso di impartire al flusso di fase liquida alimentato verso l' apertura di aspirazione 23 un movimento sostanzialmente rotatorio di tipo centrifugo che incrementa l’efficienza dell’azione fluidodinamica di asportazione dei sedimenti. Di conseguenza, il metodo di dragaggio attuato mediante il suddetto apparato di dragaggio 1 comprende la fase di impartire all’acqua aspirata nella testa 9 un movimento sostanzialmente rotatorio orientato verso l’apertura di aspirazione 23.

In questa forma di realizzazione preferita, la seconda porzione 9b della testa 9 di aspirazione distale rispetto all’apertura di aspirazione 23 à ̈ provvista di una pluralità di portelli 36 di ispezione che consentono vantaggiosamente di ispezionare Tintemo della testa 9 di aspirazione e verificare la necessità di un eventuale intervento di rimozione di materiali solidi trattenuti dal setto filtrante 26 e/o di eseguire interventi di manutenzione o riparazione.

Nella figura 8 viene illustrata una ulteriore variante di realizzazione preferita dell’apparato di aspirazione 5 e della testa 9 di aspirazione nel caso in cui l’apparato di dragaggio 1 sia privo del sistema di ricircolo 10 dell’acqua alla testa 9.

In questo caso, la testa 9 di aspirazione à ̈ formata di pezzo unico con il setto filtrante 26 e le porzioni 9a e 9b della testa 9 di aspirazione prossimale e, rispettivamente, distale rispetto all’ apertura di aspirazione 23 sono conformate a tronco di cono conseguendo gli effetti tecnici vantaggiosi più sopra descritti in relazione alla presenza di questa specifica combinazione di caratteristiche.

Nella figura 9 viene illustrata una ulteriore variante di realizzazione preferita dell’apparato di aspirazione 5 e della testa 9 di aspirazione nel caso in cui l’apparato di dragaggio 1 sia privo del sistema di ricircolo 10 dell’acqua alla testa 9.

In questo caso, la testa 9 di aspirazione à ̈ formata di pezzo unico con il setto filtrante 26 e comprende ulteriormente una terza porzione 9e avente un’area della sezione trasversale sostanzialmente costante ed interposta tra le porzioni 9a e 9b della testa 9 di aspirazione prossimale e, rispettivamente, distale rispetto all’apertura di aspirazione 23. Le porzioni 9a e 9b della testa 9 di aspirazione prossimale e, rispettivamente, distale rispetto all’apertura di aspirazione 23 sono anche in questo caso conformate a tronco di cono conseguendo gli effetti tecnici vantaggiosi più sopra descritti in relazione alla presenza di questa specifica caratteristica.

In questo caso, il setto filtrante 26 à ̈ supportato nella testa 9 di aspirazione in corrispondenza della terza porzione 9e a sezione trasversale sostanzialmente costante così da conseguire i seguenti effetti tecnici vantaggiosi:

- impedire che materiale solido avente una dimensione inferiore alla sezione di passaggio dei fori 27 praticati nel setto filtrante 26 possa incastrarsi tra la parete inferiore 28 della testa ed il setto filtrante 26 e non oltrepassare così quest’ultimo;

- impedire che materiale solido avente una dimensione superiore alla sezione di passaggio dei fori 27 praticati nel setto filtrante 26 possa incastrarsi tra la parete inferiore 28 della testa ed il setto filtrante 26 rendendo quindi difficoltosa l’operazione di svuotamento della zona della testa 9 a monte del setto filtrante 26 (all’interno della porzione prossimale 9a all’apertura di aspirazione 23); e

- impedire che materiale solido avente una dimensione inferiore alla sezione di passaggio dei fori 27 praticati nel setto filtrante 26 possa incastrarsi tra la parete superiore 29 della testa 9 ed il setto filtrante 26 impedendo così il suo prelievo da parte della pompa 18.

Nella figura 10 viene illustrata una ulteriore variante di realizzazione preferita dell’apparato di aspirazione 5 e della testa 9 di aspirazione nel caso in cui l’apparato di dragaggio 1 sia privo del sistema di ricircolo 10 dell’acqua alla testa 9.

In questo caso, la testa 9 di aspirazione à ̈ formata di pezzo unico con il setto filtrante 26 e comprende una unica porzione di forma cilindrica avente un’area della sezione trasversale sostanzialmente costante.

In questo caso, l’apertura di aspirazione 23 à ̈ centralmente formata in una parete di fondo 37 della testa 9 ed ha come nelle altre forme di realizzazione preferite illustrate un’area della sezione trasversale inferiore all’area della sezione trasversale massima della testa 9 di aspirazione (in questo caso pari all’ area della sua sezione trasversale che à ̈ costante).

Nella figura 11 viene illustrata una ulteriore variante di realizzazione preferita dell’apparato di aspirazione 5 e della testa 9 di aspirazione nel caso in cui l’apparato di dragaggio 1 sia privo del sistema di ricircolo 10 dell’acqua alla testa 9.

In questo caso ed in analogia alla forma di realizzazione preferita illustrata nelle figure 1-5, la porzione 9a prossimale all’apertura di aspirazione 23 e la seconda porzione 9b distale rispetto a tale apertura sono strutturalmente indipendenti e sono rimovibilmente associate tra loro in modo analogo mediante una pluralità di bulloni (non rappresentati). Anche in questo caso, il setto filtrante 26 à ̈ rimovibilmente montato tra le porzioni 9a e 9b della testa 9 di aspirazione e le pareti della testa 9 sono sfaccettate e comprendono una pluralità di segmenti planari inclinati rispetto all’asse longitudinale X-X dell’apertura di aspirazione 23 e collegati in affiancamento tra loro.

In questo modo, viene così definita anche in questo caso una apertura di aspirazione 23 di forma poligonale.

In questo caso, la porzione 9a prossimale all’apertura di aspirazione 23 differisce dalle precedenti nel fatto di essere costituita da una coppia di porzioni 9a’, 9a†prossimali all’apertura di aspirazione 23 ed aventi un’area della sezione trasversale progressivamente crescente in allontanamento da detta apertura ed una inclinazione differente rispetto all’asse longitudinale X-X dell’apertura di aspirazione 23.

Più in particolare, una prima porzione 28a della parete inferiore 28 più prossima all’apertura di aspirazione 23 ha una inclinazione rispetto all’asse longitudinale X-X compresa tra 0 e 85° e, ancor più preferibilmente, tra 5 e 70° ed ima seconda porzione 28b della parete inferiore 28 ha una inclinazione rispetto a tale asse longitudinale X-X compresa tra 5 e 85° e, ancor più preferibilmente, tra 25 e 70°.

In questo modo, à ̈ vantaggiosamente possibile dotare la testa 9 di aspirazione di un elemento riduttore della sua sezione trasversale che, nel caso di sedimenti particolarmente coesi (ad es. argilla compatta), consente di ottenere un’area della sezione trasversale della apertura di aspirazione 23 adeguatamente ridotta così da incrementare la velocità di aspirazione e quindi la capacità di asportazione dei sedimenti da parte della testa 9.

Nella forma di realizzazione di figura 12, la testa 9 di aspirazione à ̈ del tutto analoga a quella di figura 11 con la differenza che l’elemento riduttore - costituito dalla porzione 9a’ più prossima all’ apertura di aspirazione 23 - comprende una pluralità di sfinestrature 38 formate in corrispondenza del bordo periferico dell’ apertura di aspirazione 23 così da evitare l’innesco di possibili fenomeni di cavitazione in caso di contatto accidentale con il fondale F.

Da quanto più sopra esposto, risulta quindi evidente che l’apparato ed il metodo di dragaggio dell’invenzione conseguono numerosi effetti tecnici vantaggiosi e, più in particolare:

- possibilità di effettuare le operazioni di dragaggio senza alcuna dispersione apprezzabile dei sedimenti che vengono erosi per effetto della sola azione di asportazione fluidodinamica esplicata dall’acqua aspirata nella testa;

- possibilità di effettuare le operazioni di dragaggio in assenza di contatto con il fondale mediante una azione di aspirazione/asportazione fluidodinamica dei sedimenti esplicata dall’acqua aspirata dalla testa di aspirazione per effetto della depressione che viene generata in prossimità, in particolare al di sotto di e attorno all’apertura di aspirazione della testa;

- possibilità di aspirare uno slurry acqua/sedimenti avente un elevato contenuto di sohdi, fino a raggiungere un valore pari o superiore al 40% in volume e, quindi, conseguire ima elevata efficienza di dragaggio in termini di produttività oraria;

- possibilità di ridurre drasticamente l’impatto ambientale, così da poter essere utilizzato in siti SIC, SIN o comunque in aree dove non à ̈ ammesso per motivi di carattere ambientale alcun tipo di intorbidimento delle acque e/o dispersione di sedimenti inquinati nelle acque;

- possibit di recuperare e, se del caso, trattare e/o valorizzare, i materiali solidi dragati;

- possibilità di ridurre tempi e costi degli interventi.

Naturalmente, al ritrovato sopra descritto un tecnico del ramo potrà apportare modifiche e varianti allo scopo di soddisfare specifiche e contingenti esigenze applicative, varianti e modifiche comunque rientranti nell'ambito di protezione quale definito dalle successive rivendicazioni.

Claims (30)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato di dragaggio (1) per la rimozione di sedimenti da un fondale (F) di uno specchio d’acqua (S), comprendente un apparato di aspirazione (5) includente: a) una pompa (18) sommergibile includente: al) un corpo (17) di contenimento provvisto di un bocchello (19) di entrata e di una apertura (20) di scarico; a2) una girante (21) girevolmente supportata in detto corpo (17) tra detto bocchello (19) di entrata e detta apertura (20 di scarico e comandata in rotazione da un rispettivo dispositivo di azionamento (22); b) una testa (9) di aspirazione associata a detto bocchello (19) di entrata del corpo (17) di contenimento della pompa (18) ed inferiormente provvista di una apertura di aspirazione (23) dei sedimenti; in cui l’apertura di aspirazione (23) della testa (9) ha un’area della sezione trasversale dimensionata in modo tale da conseguire nel campo di lavoro della pompa (18) una velocità di aspirazione tale da rimuovere i sedimenti per effetto dell’azione di asportazione fluidodinamica esplicata dall’acqua aspirata in detta testa (9).
2. 2. Apparato di dragaggio (1) secondo la rivendicazione 1, in cui l’apertura di aspirazione (23) della testa (9) ha un’area della sezione trasversale inferiore all’area della sezione trasversale massima della testa (9) di aspirazione.
3. 3. Apparato di dragaggio (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la testa (9) di aspirazione à ̈ di forma cilindrica ed ha un’area della sezione trasversale sostanzialmente costante.
4. 4. Apparato di dragaggio (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la testa (9) di aspirazione comprende almeno una prima porzione (9a) prossimale aH’apertura di aspirazione (23) avente un’area della sezione trasversale progressivamente crescente in allontanamento da detta apertura (23) ed una seconda porzione distale rispetto aH’apertura di aspirazione (23) avente un’area della sezione trasversale sostanzialmente costante.
5. 5. Apparato di dragaggio (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la testa (9) di aspirazione comprende una prima porzione prossimale all’apertura di aspirazione (23) avente un’area della sezione trasversale sostanzialmente costante ed una seconda porzione (9b) distale rispetto all’apertura di aspirazione (23) avente un’area della sezione trasversale progressivamente decrescente in allontanamento da detta prima porzione.
6. 6. Apparato di dragaggio (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui la testa (9) di aspirazione comprende almeno ima prima porzione (9a) prossimale all’apertura di aspirazione (23) avente un’area della sezione trasversale progressivamente crescente in allontanamento da detta apertura (23) ed una seconda porzione (9b) distale rispetto all’apertura di aspirazione (23) avente un’area della sezione trasversale progressivamente decrescente in allontanamento da detta prima porzione (9a).
7. 7. Apparato di dragaggio (1) secondo la rivendicazione 4 o 6, in cui la testa (9) di aspirazione comprende una coppia di porzioni prossimali (9a’, 9a†) all’apertura di aspirazione (23) aventi un’area della sezione trasversale progressivamente crescente in allontanamento da detta apertura (23) ed una inclinazione differente rispetto ad un asse longitudinale (X-X) dell’apertura di aspirazione (23).
8. 8. Apparato di dragaggio (1) secondo la rivendicazione 6 o 7, in cui la testa (9) di aspirazione comprende ulteriormente una terza porzione avente un’area della sezione trasversale sostanzialmente costante ed interposta tra dette prima (9a) e seconda (9b) porzione della testa (9) di aspirazione.
9. 9. Apparato di dragaggio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 4-8, in cui detta prima (9a) e/o seconda (9b) porzione della testa (9) di aspirazione à ̈ sostanzialmente conformata a tronco di cono.
10. 10. Apparato di dragaggio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la testa (9) di aspirazione comprende un setto filtrante (26) forato supportato in detta testa (9) a valle di detta apertura di aspirazione (23).
11. 11. Apparato di dragaggio (1) secondo le rivendicazioni 8 e 10, in cui detto setto filtrante (26) forato à ̈ supportato nella testa (9) di aspirazione in corrispondenza di detta terza porzione avente un’area della sezione trasversale sostanzialmente costante.
12. 12. Apparato di dragaggio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente una pluralità di elementi deviatori di flusso (35) associati alla testa (9) di aspirazione in prossimità di detta apertura di aspirazione (23).
13. 13. Apparato di dragaggio (1) secondo la rivendicazione 12, in cui detti elementi deviatori di flusso (35) comprendono una pluralità di alette sagomate sostanzialmente rettilinee o curvilinee estese lungo una direzione radiale o lungo una direzione inclinata rispetto a detta direzione radiale.
14. 14. Apparato di dragaggio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente ulteriormente un dispositivo separatore (8) per la separazione di uno slurry di acqua e sedimenti scaricato dall’apparato di aspirazione (5) in una fase liquida ed una fase solida includente i sedimenti.
15. 15. Apparato di dragaggio (1) secondo la rivendicazione 14, comprendente ulteriormente un sistema di ricircolo (10) alla testa (9) di aspirazione di almeno ima parte della fase liquida separata da detto dispositivo separatore (8).
16. 16. Apparato di dragaggio (1) secondo la rivendicazione 15, in cui detta testa (9) di aspirazione à ̈ provvista di una camicia esterna (33) estesa attorno a detta apertura di aspirazione (23) e definente una intercapedine (34) in comunicazione di liquido con il sistema di ricircolo (10) per alimentare la fase liquida separata dal dispositivo separatore (8) in prossimità di e verso l’apertura di aspirazione (23).
17. 17. Apparato di dragaggio (1) secondo la rivendicazione 16, comprendente ulteriormente una pluralità di elementi deviatori di flusso (35) predisposti in detta intercapedine (34) in prossimità di detta apertura di aspirazione (23).
18. 18. Apparato di dragaggio (1) secondo la rivendicazione 17, in cui detti elementi deviatori di flusso (35) comprendono una pluralità di alette sagomate sostanzialmente rettilinee o curvilinee estese lungo una direzione radiale o lungo una direzione inclinata rispetto a detta direzione radiale.
19. 19. Apparato di dragaggio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 14-16, comprendente ulteriormente una unità (13) per il trattamento chimico della fase liquida separata da detto dispositivo separatore (8).
20. 20. Metodo di dragaggio per la rimozione di sedimenti da un fondale (F) di uno specchio (S) d’acqua, comprendente: a) posizionare in prossimità del fondale un apparato di aspirazione (5) includente: una pompa (18) sommergibile includente: - un corpo (17) di contenimento provvisto di un bocchello (19) di entrata e di una apertura (20) di scarico dell’acqua; - una girante (21) girevolmente supportata in detto corpo (17) tra detto bocchello (19) di entrata e detta apertura (20) di scarico e comandata in rotazione da un rispettivo dispositivo di azionamento (22); e una testa (9) di aspirazione associata a detto bocchello (19) di entrata del corpo (17) di contenimento della pompa (18) ed inferiormente provvista di una apertura di aspirazione (23) dei sedimenti provvista di un asse longitudinale orientato in uso sostanzialmente verticalmente; b) azionare la pompa (18) sommergibile in modo tale da conseguire nel campo di lavoro della pompa (18) una velocità di aspirazione tale da rimuovere i sedimenti per effetto dell’azione di asportazione fluidodinamica esplicata dall’acqua aspirata in detta testa (9).
21. 21. Metodo di dragaggio secondo la rivendicazione 20, in cui la velocità di aspirazione à ̈ compresa tra 0,3 e 30 m/s in funzione della granulometria e delle caratteristiche di coesione dei sedimenti.
22. 22. Metodo di dragaggio secondo la rivendicazione 20, comprendente ulteriormente la fase di ridurre la velocità media di uno slurry acqua/sedimento aspirato all’intemo di detta testa (9) di aspirazione a valle di detta apertura di aspirazione (23).
23. 23. Metodo di dragaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 20-22, comprendente ulteriormente la fase di filtrare in detta testa (9) di aspirazione uno slurry acqua/sedimento aspirato di detta testa (9).
24. 24. Metodo di dragaggio secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 20-23, comprendente ulteriormente la fase di separare uno slurry di acqua e sedimenti scaricato dalla pompa (18) sommergibile in una fase liquida ed una fase solida includente i sedimenti.
25. 25. Metodo di dragaggio secondo la rivendicazione 24, comprendente ulteriormente la fase di ricircolare una portata prefissata della fase liquida alla testa (9) di aspirazione.
26. 26. Metodo di dragaggio secondo la rivendicazione 25, comprendente ulteriormente la fase di alimentare la fase liquida ricircolata in prossimità di e verso l’apertura di aspirazione (23).
27. 27. Metodo di dragaggio secondo la rivendicazione 26, in cui la fase liquida ricircolata in prossimità di e verso l’apertura di aspirazione (23) ha una velocità pari o inferiore alla velocità di aspirazione.
28. 28. Metodo di dragaggio secondo la rivendicazione 20, comprendente ulteriormente la fase di impartire all’acqua aspirata in detta testa (9) un movimento sostanzialmente rotatorio o un movimento sostanzialmente radiale rispetto a detta apertura di aspirazione (23).
29. 29. Metodo di dragaggio secondo la rivendicazione 26, comprendente ulteriormente la fase di impartire alla fase liquida ricircolata alimentata in prossimità dell’apertura di aspirazione (23) un movimento sostanzialmente rotatorio o un movimento sostanzialmente radiale rispetto a detta apertura di aspirazione (23)..
30. 30. Metodo di dragaggio secondo la rivendicazione 20, comprendente ulteriormente la fase di erodere i sedimenti dal fondale incanalando in direzione radiale verso l’apertura di aspirazione (23) l’acqua presente in prossimità di detta apertura (23) esternamente a detta testa (9). 3 1. Metodo di dragaggio secondo la rivendicazione 24, comprendente ulteriormente la fase di trattare chimicamente la fase liquida separata dallo slurry di acqua e sedimenti.