Le infrastrutture idriche italiane sono soggette a criticità in termini di perdite idriche, carenza negli standard di qualità e lacune nel trattamento dei reflui. E’ dunque evidente il forte bisogno di investimenti atti a ringiovanire i servizi di acquedotto e fognatura. Il processo che porta al rinnovamento delle reti presenta molteplici complessità. Poiché le reti acquedottistiche e fognarie si estendono nel sottosuolo cittadino, gli interventi sono ostacolati da diverse problematiche legate alla manomissione del manto stradale per lunghi tratti come la chiusura del traffico. Dal traffico urbano derivano circa il 40% delle emissioni di CO2 e il 70% delle altre emissioni inquinanti, prodotte dagli autoveicoli, determinando anche un terzo degli incidenti mortali a danno soprattutto di pedoni e ciclisti. Per minimizzare tali problematiche, l’approccio necessario è quello di ridurre la presenza di scavi a cielo aperto. In quest’ottica, si è fatto sempre più affidamento alle tecnologie “trenchless”, anche dette “no-dig”. Tali tecnologie, possono aiutare a mitigare gli impatti dovuti alla fase di posa dei sottoservizi nelle aree urbane, in quanto, rispetto alle tecnologie tradizionali che richiedono uno scavo consistente per tutto il tracciato della condotta da installare o riparare, le tecnologie no-dig richiedono uno scavo molto ridotto o limitato a due buche, in corrispondenza dell’inizio e della fine del tracciato. Grazie alla società EKSO s.r.l, leader in Italia nel settore no dig, nell’ambito del percoso di tesi è stato possibile seguire diversi interventi di risanamento di tubazioni fognarie. Il caso studio su cui si focalizza principalmente questo elaborato riguarda il risanamento, tramite tecnica CIPP aria/vapore, di un tratto di fognatura del comune di Venaria Reale, in provincia di Torino. La tecnica CIPP prevede un liner impregnato di resina termoindurente inserito nella tubazione esistente mediante inversione ad aria e successivamente polimerizzato tramite vapore, ripristinando la condotta strutturalmente e idraulicamente. Il lavoro di tesi sperimentale è stato quello di condurre una valutazione comparativa tra le due diverse metodologie di intervento, la tecnologia trenchless CIPP e il metodo tradizionale che prevede lo scavo a cielo aperto. Il confronto è avvenuto mediante l’impiego della metodologia SAT (Technology Sustainable Assessment), che come verrà meglio dettagliato nel seguito, comprende la valutazione e l’analisi di una serie di indicatori che tengono conto degli aspetti ambientali, sociali ed economici. Per gli impatti associati alla tecnica CIPP si è fatto riferimento all’esperienza in cantiere, mentre per la tecnica open cut si sono ipotizzate le fasi, la strumentazione e i tempi necessari. Per la valutazione dell’impatto ambientale si è utilizzato TRACI (Tool for the Reduction and Assessment of Chemical and Other Environmental Impacts), uno strumento elaborato e reso disponibile dall’USEPA (United States Environmental Protection Agency) tramite cui è possibile calcolare le emissioni associate alle due tipologie di intervento. L’impatto sociale si è valutato attraverso la stima del Traffic Delay Cost, ovvero il costo di interferenza con l’infrastruttura di trasporto, nel caso specifico la strada, dovuto alla presenza del cantiere. Tale fattore dipende maggiormente da due fattori, la geometria del cantiere e la durata della cantierizzazione. Dalle classiche operazioni di computo metrico, basate sull’uso di elenchi prezzi e condotte mediante il software Concant della Digicorp, si è valutato l’impatto economico analizzando i costi diretti, rappresentati dall’ammontare complessivo delle risorse occorrenti per la realizzazione dell’intervento costruttivo e manutentivo.

Valutazione comparativa della sostenibilità ambientale tra scavo aperto e tecnologie trenchless nel rinnovamento di condotte fognarie

GIUSTRA, GAETANO
2021/2022

Abstract

Le infrastrutture idriche italiane sono soggette a criticità in termini di perdite idriche, carenza negli standard di qualità e lacune nel trattamento dei reflui. E’ dunque evidente il forte bisogno di investimenti atti a ringiovanire i servizi di acquedotto e fognatura. Il processo che porta al rinnovamento delle reti presenta molteplici complessità. Poiché le reti acquedottistiche e fognarie si estendono nel sottosuolo cittadino, gli interventi sono ostacolati da diverse problematiche legate alla manomissione del manto stradale per lunghi tratti come la chiusura del traffico. Dal traffico urbano derivano circa il 40% delle emissioni di CO2 e il 70% delle altre emissioni inquinanti, prodotte dagli autoveicoli, determinando anche un terzo degli incidenti mortali a danno soprattutto di pedoni e ciclisti. Per minimizzare tali problematiche, l’approccio necessario è quello di ridurre la presenza di scavi a cielo aperto. In quest’ottica, si è fatto sempre più affidamento alle tecnologie “trenchless”, anche dette “no-dig”. Tali tecnologie, possono aiutare a mitigare gli impatti dovuti alla fase di posa dei sottoservizi nelle aree urbane, in quanto, rispetto alle tecnologie tradizionali che richiedono uno scavo consistente per tutto il tracciato della condotta da installare o riparare, le tecnologie no-dig richiedono uno scavo molto ridotto o limitato a due buche, in corrispondenza dell’inizio e della fine del tracciato. Grazie alla società EKSO s.r.l, leader in Italia nel settore no dig, nell’ambito del percoso di tesi è stato possibile seguire diversi interventi di risanamento di tubazioni fognarie. Il caso studio su cui si focalizza principalmente questo elaborato riguarda il risanamento, tramite tecnica CIPP aria/vapore, di un tratto di fognatura del comune di Venaria Reale, in provincia di Torino. La tecnica CIPP prevede un liner impregnato di resina termoindurente inserito nella tubazione esistente mediante inversione ad aria e successivamente polimerizzato tramite vapore, ripristinando la condotta strutturalmente e idraulicamente. Il lavoro di tesi sperimentale è stato quello di condurre una valutazione comparativa tra le due diverse metodologie di intervento, la tecnologia trenchless CIPP e il metodo tradizionale che prevede lo scavo a cielo aperto. Il confronto è avvenuto mediante l’impiego della metodologia SAT (Technology Sustainable Assessment), che come verrà meglio dettagliato nel seguito, comprende la valutazione e l’analisi di una serie di indicatori che tengono conto degli aspetti ambientali, sociali ed economici. Per gli impatti associati alla tecnica CIPP si è fatto riferimento all’esperienza in cantiere, mentre per la tecnica open cut si sono ipotizzate le fasi, la strumentazione e i tempi necessari. Per la valutazione dell’impatto ambientale si è utilizzato TRACI (Tool for the Reduction and Assessment of Chemical and Other Environmental Impacts), uno strumento elaborato e reso disponibile dall’USEPA (United States Environmental Protection Agency) tramite cui è possibile calcolare le emissioni associate alle due tipologie di intervento. L’impatto sociale si è valutato attraverso la stima del Traffic Delay Cost, ovvero il costo di interferenza con l’infrastruttura di trasporto, nel caso specifico la strada, dovuto alla presenza del cantiere. Tale fattore dipende maggiormente da due fattori, la geometria del cantiere e la durata della cantierizzazione. Dalle classiche operazioni di computo metrico, basate sull’uso di elenchi prezzi e condotte mediante il software Concant della Digicorp, si è valutato l’impatto economico analizzando i costi diretti, rappresentati dall’ammontare complessivo delle risorse occorrenti per la realizzazione dell’intervento costruttivo e manutentivo.
2021
Comparative evaluation of environmental sustainability of open-cut and trenchless technologies for in situ renovation of sewerage pipeline
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14239/15784