Descrizione del nuovo processo: l'applicazione dei cannoni vaporizzatori "Dustfighter<(c)1>" o simili per la riduzione delle polveri fini sulle autostrade elvetiche
[0001] Il problema delle polveri fini (PM 10<2>o superiori) è sempre stato d'attualità e rappresenta forse, al giorno d'oggi, quello più diffuso e ostico da risolvere per le autorità di tutti i paesi. Le polveri fini, anche conosciute sotto la denominazione di "particolato", "particolato sospeso", "pulviscolo atmosferico", "polveri sottili", "polveri totali sospese (PTS)", sono termini che identificano comunemente l'insieme delle sostanze sospese in aria (fibre, particelle carboniose, metalli, silice, inquinanti liquidi o solidi).
[0002] Il particolato è l'inquinante che oggi è considerato di maggiore impatto nelle aree urbane, ed è composto da tutte quelle particelle solide e liquide disperse nell'atmosfera, con un diametro che va da pochi nanometri fino ai 500 micron e oltre (cioè da miliardesimi di metro a mezzo millimetro).<3>Sulle autostrade cantonali transitano ogni minuto centinaia di veicoli tra pesanti e leggeri; veicoli che, con le loro emissioni nocive dovute ai gas di scarico emanati, contribuiscono a rendere l'aria che respiriamo impura e colma di queste polveri sottili. Questo accade specialmente nei periodi caldi estivi o in inverno quanto l'aria è rarefatta e secca.
Una delle cause più diffuse delle polveri fini, come già anticipato sopra, oltre ad altri elementi scatenanti sui quali per ora non ci soffermeremo, è rappresentato dal traffico autostradale che diventa sempre più intenso a causa dei grandi esodi durante i periodi di vacanza e ai frontalieri che usufruiscono sempre più della nostra rete autostradale per recarsi al lavoro. Lungo queste reti infatti, analizzando l'aria, i filtri per i controlli della qualità dell'aria posti qua e la lungo la tratta nazionale sono sempre più intasati a causa di queste polveri sottili che trasportate dai venti e dalle correnti causano gravi conseguenze alla salute dei cittadini. Si pensi ad esempio alla bronchite cronica e ai tumori polmonari provocati dalla sedimentazione continua nei bronchi delle polveri altamente tossiche per il nostro organismo.
[0003] Il Cantone Ticino e gli altri cantoni svizzeri, hanno posto un limite sopportabile ufficiale per le polveri sottili<4>, che quando viene superato si rendono necessari degli interventi "mirati" per ridurre tali emissioni e il traffico autostradale; pensiamo ad esempio al limite degli 80 km/h introdotti su certi tratti autostradali nei periodi critici, al "car-pooling"<5> e al sistema targhe pari/dispari (non d'uso comune in Ticino).
[0004] Noi tutti sappiamo bene che con l'arrivo della pioggia il problema dell'inquinamento da polveri fini viene attenuato facendo scendere i valori limite sotto il limite imposto dal Cantone, rendendo l'aria più pulita e meno tossica. Le gocce di pioggia, la nebbia e l'umidità nell'aria che da essa ne deriva riescono ad inglobare per impatto queste particelle inquinanti appesantendole e impedendone una loro liberazione nell'atmosfera circostante. Il problema della pioggia e dei suoi effetti sta nel fatto che non la si può programmare; un giorno piove e poi per un mese non si vede più una goccia d'acqua e i limiti delle polveri nell'aria tornano a risalire vertiginosamente.
Perché non la creiamo allora? O meglio, perché non ricreiamo artificialmente gli effetti benefici della pioggia? La pioggia è un filtro naturale e come anticipato è importantissima per rendere l'aria più pulita; è per questo che il mio progetto applicativo cerca di ricreare artificialmente tali effetti ai bordi delle autostrade ticinesi e svizzere. Si tratta in pratica di operare un vero e proprio lavaggio/filtraggio naturale dell'aria con il vapore acqueo. Con la "micronebulizzazione" o "brumizzazione <6>" tutto ciò è possibile ricreando in ogni periodo desiderato della giornata la nebbiolina caratteristica che riesce ad abbattere ampiamente le polveri fini. Per capire gli effetti del nuovo processo di filtraggio, dobbiamo osservare ciò che accade in natura all'interno e all'esterno di una nuvola che scarica pioggia al suolo.
[0005] Nello figura seguente riporto schematicamente i diversi processi naturali (nelle nuvole) che rendono possibile la caduta delle gocce di pioggia portando al suolo le polveri fini.
[0006] Analizziamo ora più approfonditamente ciò che accade in natura ad ogni rovescio: i diversi processi naturali per la pulizia dell'aria sono definiti in: Rainout, Washout, Sweepout e "Occult deposition".
"Rainout"
[0007] Le particelle di polveri fini o particolato fungono da nucleo condensatore per le goccioline sospese della nuvola. Alcune di queste aumentano di dimensioni fino a cadere sotto forma di pioggia, sparendo così dall'atmosfera, rendendo l'aria più pulita.
"Washout"
[0008] Le gocce di pioggia formatesi in precedenza rimuovono le particelle di polveri fini. Le particelle vengono inglobate in gocce già esistenti; la differenza con la fase precedente sta nel fatto che a questo punto del processo si è già formata una goccia di dimensioni sufficienti per precipitare al suolo.
"Sweep out"
[0009] Le particelle che stanno sotto la nuvola possono "impattare" in una goccia che cade venendo portate al suolo con la goccia stessa. La difficoltà di questo processo risulta la probabilità che questo accada e risulta il processo meno efficiente. La rimozione di polveri secondo i tradizionali sistemi di innaffiamento con idranti avviene proprio sulla base di questo meccanismo.
"Occult deposition"
[0010] Si riferisce alla deposito al suolo di particelle fini grazie all'effetto di "nubi" che sono in contatto diretto o indiretto con il terreno, come ad esempio la nebbia.
[0011] Il processo di immettere acqua nell'atmosfera sotto forma di microgocce presso alcuni tratti autostradali ticinesi e svizzeri potrebbe risultare la soluzione ideale; questo verrebbe attuato nelle zone dette "calde", quelle con una forte influenza sulla densità delle polveri fini nell'aria del nostro cantone tramite appositi cannoni nebulizzatori.
[0012] Lo scopo è quindi quello di creare questo filtro naturale ed efficiente che duri il più a lungo possibile; potrà essere azionabile a secondo delle necessità imposte dall'intensità del traffico autostradale; con le opportune dimensioni degli ugelli per lo spruzzo ubicate sui cannoni, si raggiungono dimensioni delle gocce anche inferiori a 80 [micro]m (la nebbia in natura è costituita da goccioline di diametro compreso fra 10 e 50 [micro]m, la pioggia ha dimensioni superiori a 1 rara, fino a 7 mm nel caso di gocce molto grosse) per massimizzare l'effetto dei fenomeni di "Rainout" e di "Washout" precedentemente descritti. Tale sistema è facilmente ottenibile con i cannoni "Dust-fighter(c)" o simili, facilmente reperibili sul mercato europeo.
Questi cannoni infatti sono in grado di nebulizzare l'acqua e di "spruzzare/nebulizzare" l'acqua ad una notevole distanza dal punto di emissione (fino a 50 m di distanza dal punto di nebulizzazione per gli impianti più potenti).
[0013] Il nuovo processo da me ideato sarebbe quello di posizionare questi cannoni vaporizzatori (cannoni simili a quelli per la realizzazione della neve artificiale) ai bordi delle autostrade, oltre il guard-rail; cannoni che avrebbero il compito di sparare l'acqua a partire da 6 bar (pressione massima di spruzzo fino a 15 bar) nei momenti critici della giornata creando questa nebbiolina in sospensione fino a quando l'allarme "oltre soglia" non rientra nella normalità. L'impianto funzionerebbe quindi secondo le necessità e non in modo continuo 24h/24h.
[0014] Questi cannoni, con una gittata che va da 30 m fino ai 50 m ed oltre, a dipendenza del modello, andrebbero a creare la "cappa" di microgoccioline impedendo il propagarsi delle polveri sottili nell'ambiente circostante, che si appesantirebbero cadendo al suolo.
[0015] Esistono già piccoli impianti per la "inicronebulizzazione" nei ristoranti, nei parchi e altri ma con finalità prettamente rinfrescanti ed estetiche. Altri invece più grandi e imponenti, per il trattamento delle polveri fini in discariche, fabbriche e cantieri, ecc... Luoghi, anche questi, che si confrontano giornalmente con grandi quantità di polveri.
[0016] www.nebulizer.it www.towerlight.it www.raintronic.com www.wlpdust.com. I cannoni nebulizzatori o "Dust-fighter<(c)>" o simili, sviluppati da diverse ditte italiane come la Cornac, Nebulizer, Tower Light s.r.l e Wlp, sono quanto di meglio offerto sul mercato oggi. Per riferimento si riportano alcuni siti web delle case produttrici/distributrici (www.nebulizer.it, www.towerlight.it, www.raintronic.com, www.wlpdust.com ).
[0017] I cannoni vaporizzatori sono molto versatili e altamente configurabili per le autostrade ticinesi ed elvetiche. Infatti possono essere configurati in versione trasportabile "gommata" su un telaio completo di 2 ruote, timone e 3 piedi regolabili in altezza o in versione "fissa" su dei pali in acciaio inossidabile.
[0018] Sono fomiti con un equipaggiamento di serie che comprende 25 m di cavo, quadri elettrici e pompa elettrica integrata. La versione mobile su ruote gommate, presupporrebbe la possibilità di movimento nelle zone più colpite del Cantone Ticino e minimizzerebbe il costo dell'intero investimento. La versione, fissa sarebbe inoltre più "sicura" con la possibilità di un istallazione stabile su dei pilastri/basi in cemento ubicati su ripari fonici, o semplicemente dietro il "guard-rail". Di seguito descriverò una intera linea disponibile sul mercato<7>proposta dalla ditta Tower Light s.r.l. e da Nebulizer. it:
Dustfighter 3000
[0019]
<tb>Allacciamento elettrico<sep>3 KW
<tb>Alimentazione<sep>380V 50Hz
<tb>Pressione acqua (media)<sep>6 bar
<tb>Pressione d'esercizio<sep>Min. 2 bar - Max 11 bar
<tb>Gettata<sep>20 - 30 metri
<tb>Utilizzo acqua<sep>12,3 LI Min a 10 bar
<tb>Ugelli<sep>18
<tb>Tipo acqua<sep>Potabile / Non potabile
<tb>Filtro acqua<sep>Si
<tb>Brandeggio<sep>Manuale a 360[deg.]
<tb>Dimensioni<sep>2800 x 1490x1730mm
<tb>Peso<sep>400 Kgdati Tower Light s.r.l Italia (c) 2008-2009 Tower Light s.r.l
Dustfighter 5000
[0020]
<tb>Allacciamento elettrico<sep>5,5 KW
<tb>Alimentazione<sep>380V 50Hz
<tb>Pressione acqua (media)<sep>6 bar
<tb>Pressione d'esercizio<sep>Min. 2 bar - Max 11 bar
<tb>Gettata<sep>30 - 40 metri
<tb>Utilizzo acqua<sep>18,3 litri / min. a 10 bar
<tb>Ugelli<sep>30
<tb>Tipo acqua<sep>Potabile / Non potabile
<tb>Filtro acqua<sep>Si
<tb>Brandeggio<sep>Manuale a 360[deg.]
<tb>Dimensioni<sep>2800x1490x1730mm
<tb>Peso<sep>450 Kgdati Tower Light s.r.l Italia (c) 2008-2009 Tower Light s.r.l.
Dust fighter 7500
[0021]
<tb>Allacciamento elettrico<sep>7,5 KW
<tb>Alimentazione<sep>380V 50Hz
<tb>Pressione acqua (media)<sep>6 bar
<tb>Pressione d'esercizio<sep>Min. 2 bar - Max 11 bar
<tb>Gettata<sep>40 - 50 metri
<tb>Utilizzo acqua<sep>34 litri / min. a 10 bar
<tb>Ugelli<sep>24
<tb>Tipo acqua<sep>Potabile / Non potabile
<tb>Filtro acqua<sep>Si
<tb>Brandeggio<sep>Manuale a 360[deg.]
<tb>Dimensioni<sep>3300x1830x2140mm
<tb>Peso<sep>690 Kgdati Tower Light s.r.l Italia (c) 2008-2009 Tower Light s.r.l.
Dustfighter 15000
[0022]
<tb>Allacciamento elettrico<sep>15 KW
<tb>Alimentazione<sep>380V 50Hz
<tb>Pressione acqua (media)<sep>6 bar
<tb>Pressione d'esercizio<sep>Min. 2 bar - Max 11 bar
<tb>Gettata<sep>50 - 60 metri
<tb>Utilizzo acqua<sep>43 litri / min. a 10 bar
<tb>Ugelli<sep>30
<tb>Tipo acqua<sep>Potabile / Non potabile
<tb>Filtro acqua<sep>Si
<tb>Brandeggio<sep>Manuale a 360[deg.]
<tb>Dimensioni<sep>3300x1830x2140mm
<tb>Peso<sep>790 Kgdati Tower Light s.r.l Italia (c) 2008-2009 Tower Light s.r.l.
Descrizione dettagliata dell'intero processo innovativo (cfr. fig. 1)
[0023] Il processo di neutralizzazione delle polveri fini sulle autostrade è totalmente innovativo; questo sistema di nebulizzazione dell'acqua è già stato applicato in altri ambiti industriali (cantieri, raffinerie, fabbriche di metallo, cotonifici, ecc..) europei, ma non è mai stato applicato per ridurre in modo mirato l'inquinamento da particolato/polveri fini sulle autostrade.
[0024] L'intero processo si basa su dei cannoni brumizzatori (vaporizzatori) che ho già ampiamente descritto in precedenza. Cannoni, questi, molto simili a quelli per la produzione della neve artificiale sulle piste da sci.
[0025] I cannoni sono provvisti di filtri e hanno quindi la possibilità di pescare l'acqua direttamente da fiumi, stagni, bacini naturali/artificiali o cisterne.
[0026] Le apposite pompe ad alta pressione, il potente ventilatore e gli ugelli disposti su corone disposte a 360[deg.], hanno il compito di "sparare" letteralmente l'acqua ad una distanza di 30 m e oltre sotto forma di vapore acqueo.
[0027] L'effetto è quello di ridurre gli effetti devastanti delle polveri fini nell'atmosfera grazie all'effetto dell'acqua vaporizzata in microparticelle. Queste, vanno ad inglobare per impatto quelle nocive rendendole pesanti portandole al suolo.
[0028] L'acqua finemente vaporizzata e quasi impercettibile, ha la particolarità di non bagnare i cumuli e l'ambiente circostante evitando così il formarsi di pozze sull'asfalto che potrebbero disturbare il traffico giornaliero e rendere così scivoloso il manto stradale.
[0029] L'acqua necessaria per l'intero processo di nebulizzazione, come detto, verrebbe pescata direttamente dal fiume che corre lungo il tratto dell'A2<8> tramite apposite pompe ad alta pressione; l'acqua non dovrà essere filtrata; infatti può venir utilizzata fnche quella non potabile poiché i cannoni sono equipaggiati con un filtro apposito.
[0030] Inoltre, per minimizzare lo spreco d'acqua e per far fronte all'utilizzo dei vaporizzatori anche nei periodi di grande siccità, si potranno realizzare delle grandi vasche di raccolta delle acque piovane come quelle già realizzate per i cantieri AIptransit<9>. Così facendo, si potrà riciclare totalmente l'acqua piovuta dal cielo. Per minimizzare gli altri costi di gestione, bisognerà programmare le macchine ed il loro funzionamento solo per alcuni periodi della giornata e della notte.
[0031] L'unico intervento, oltre ad un'accurata progettazione e all'investimento intrinseco, sarà quello di segnalare accuratamente la presenza di questi cannoni ai lati dell'autostrada tramite un'apposita segnaletica, onde evitare spiacevoli sorprese improvvise all'utenza.
Un po' di numeri (valori indicativi)
[0032] In base ad una mai analisi si può stabilire quanto segue:
- COSTO DI ACQUISTO
[0033] "Il cannone più piccolo che proponiamo ha un costo contenuto tra i novemila e i ventimila euro." dati Nebulizer.it). Il costo per singolo cannone parte dai CHF 13 000.- per i modelli più piccoli tipo il DF 3000 fino ad arrivare a CHF 30 000.- e oltre per quelli più grandi.
- PRESSIONE SPRUZZO
[0034] La pressione di spruzzo va da 6 a 15 bar a dipendenza del tipo di cannone nebulizzatore che si utilizza e dal tipo di nebbiolina che si vuole. Più si aumenta la pressione e più le microgocce diventano piccole rendendo l'effetto più efficace.
- CONSUMI ELETTRICI
[0035] " I cannoni assorbono da 3 kwh a 20 kwh (dati nebulizer.it)
- CONSUMI IDRICI
[0036] "Nebulizzazione modulabile con consumi sui cannoni a partire da 10-12 It/minuto (dati nebulizer.it)
Analisi SWQT; rischi e opportunità
[0037]
<tb>Rischi<sep>Opportunità
<tb>Consumi elettrici ed acqua elevati<sep>Forte impatto positivo sull'ambiente
<tb>Elevati costi d'investimento<sep>Facile istallazione
<tb>Rinnovamento e adeguamento segnaletica<sep>Valorizzazione dell'acqua
<tb>Possibile reazione ambientalista<sep>Potenziale abbattimento polveri fini fino al 50%
<tb>Siccità ?<sep>Miglior qualità aria
<tb><sep>Minor costi per salute popolazione (effetto a lungo termine)
<tb><sep>Minor costi per lo stato (effetto a lungo termine)
<tb><sep>Eliminazione limiti imposti e momentanei: come ad esempio quello degli 80 km/h
<tb><sep>Miglior qualità di vita
<tb><sep>Abbassamento delle temperature in media di 5[deg.]
<tb><sep>Ticino - Polo innovativo europeo
<tb><sep>Facilità di gestione
<tb><sep>Possibilità di essere il primo "Cantone guida"Note
<1> Dall'inglese "comatti-polvere"
<2>Da Wikipedia, enciclopedia web libere: "La sigla PM10identifica materiale presente nell'atmosfera in forma di particelle microscopiche, il cui diametro aerodinamico medio è uguale o inferiore a 10 [micro]m, ovvero 10 millesimi di millimetro"
<3> Da Wikipedia, enciclopedia web libera.
<4> Da Swissinfo.ch: "Il limite massimo delle polveri fini è stabilito per legge a 50 microgrammi per metro cubo ([micro]g/m<3>) al giorno"
<5>Da Wikipedia, enciclopedia web libera:
" L "auto di gruppo", o "concareggio" ("car-pooling" in inglese, "covoituage" in francese), è una modalità di trasporto che consiste nella condivisione di automibili private tra un gruppo di persone, con il fine principale di ridurre i costi del trasporto. È uno degli amiti di intervento della mobilità sostenibile"
<6>Vaporizzazione dell'acqua in microparticelle.
Description of the new process: the application of the "Dustfighter <(c) 1>" or similar vaporizers for the reduction of fine dust on Swiss highways
[0001] The problem of fine dust (PM 10 <2> or higher) has always been topical and is perhaps the most widespread and difficult problem to be solved today for the authorities of all countries. The fine powders, also known under the denomination of "particulate matter", "suspended particulate matter", "atmospheric dust", "fine dust", "total suspended dust (PTS)", are terms that commonly identify the set of substances suspended in air (fibers, carbon particles, metals, silica, liquid or solid pollutants).
[0002] Particulate matter is the pollutant that today is considered to have the greatest impact in urban areas, and is composed of all those solid and liquid particles dispersed in the atmosphere, with a diameter ranging from a few nanometers to 500 microns and more ( that is, from billionths of a meter to half a millimeter.) <3> On the highways of the canton, hundreds of heavy and light vehicles pass every minute; vehicles that, with their harmful emissions due to the exhaust fumes emanating, contribute to making the air we breathe impure and full of these fine dusts. This happens especially in hot summer periods or in winter when the air is thin and dry.
One of the most widespread causes of fine dust, as already mentioned above, as well as other triggering elements on which we will not dwell for now, is represented by motorway traffic that becomes increasingly intense due to the great exoduses during holiday periods and cross-border commuters that increasingly use our motorway network to get to work. In fact, along these networks, by analyzing the air, the air quality control filters placed here and along the national route are increasingly clogged due to these fine dusts which, transported by winds and currents, cause serious health consequences of citizens. Consider, for example, chronic bronchitis and lung cancers caused by continuous sedimentation in the bronchi of highly toxic powders for our body.
[0003] The Canton Ticino and the other Swiss cantons have set an official tolerable limit for fine particles <4>, which when exceeded requires "targeted" interventions to reduce these emissions and highway traffic; think for example of the limit of 80 km / h introduced on certain motorway sections in critical periods, to "car-pooling" <5> and to the odd / even number plates system (not commonly used in Ticino).
[0004] We all know well that with the arrival of rain the problem of pollution from fine dust is attenuated by lowering the limit values below the limit imposed by the Canton, making the air cleaner and less toxic. The raindrops, the fog and the humidity in the air that derives from it manage to absorb these polluting particles by weight, weighing them down and preventing them from being released into the surrounding atmosphere. The problem of rain and its effects is that it cannot be programmed; one day it rains and then for a month you no longer see a drop of water and the limits of dust in the air go back up again dramatically.
Why don't we create it then? Or rather, why don't we artificially recreate the beneficial effects of rain? Rain is a natural filter and as anticipated it is very important to make the air cleaner; this is why my application project tries to artificially recreate these effects on the borders of the Ticino and Swiss highways. In practice it is a matter of operating a real natural washing / filtering of the air with water vapor. With the "micronebulizzazione" or "brumizzazione <6>" all this is possible by recreating in each desired period of the day the characteristic mist that is able to widely break down fine powders. To understand the effects of the new filtering process, we must observe what happens in nature inside and outside of a cloud that drains rain onto the ground.
[0005] In the following figure I show schematically the different natural processes (in the clouds) that make it possible for the raindrops to fall, bringing the fine dust to the ground.
[0006] Let us now analyze in more detail what happens in nature on each reverse: the different natural processes for cleaning the air are defined in: Rainout, Washout, Sweepout and "Occult deposition".
"Rainout"
[0007] Particles of fine dust or particulates act as a condenser core for the suspended droplets of the cloud. Some of these increase in size until they fall in the form of rain, thus disappearing from the atmosphere, making the air cleaner.
"Washout"
[0008] The raindrops previously formed remove fine dust particles. The particles are incorporated into already existing drops; the difference with the previous phase is that at this point in the process a drop of sufficient size has already formed to fall to the ground.
"Sweep out"
[0009] The particles under the cloud can "impact" in a drop that falls as they are brought to the ground with the drop itself. The difficulty of this process is the probability that this happens and the process is less efficient. Dust removal according to traditional watering systems with hydrants occurs precisely on the basis of this mechanism.
"Occult deposition"
[0010] It refers to the deposit of fine particles on the ground thanks to the effect of "clouds" which are in direct or indirect contact with the ground, such as fog, for example.
[0011] The process of introducing water into the atmosphere in the form of microdrops at some Ticino and Swiss motorway sections could be the ideal solution; this would be carried out in the so-called "hot" areas, those with a strong influence on the density of fine dust in the air of our canton through special nebulizer guns.
[0012] The aim is therefore to create this natural and efficient filter that lasts as long as possible; it can be operated according to the needs imposed by the intensity of motorway traffic; with the appropriate dimensions of the spray nozzles located on the guns, droplet sizes of even less than 80 [micro] m are reached (the fog in nature consists of droplets with a diameter between 10 and 50 [micro] m, the rain has sizes greater than 1 rare, up to 7 mm in the case of very large drops) to maximize the effect of the "Rainout" and "Washout" phenomena described above. This system is easily obtainable with the "Dust-fighter (c)" or similar guns, easily available on the European market.
These guns are in fact able to nebulize the water and to "spray / spray" the water at a considerable distance from the emission point (up to 50 m away from the spray point for the most powerful plants).
[0013] The new process I devised would be to place these vaporizers (cannons similar to those for making artificial snow) at the edges of motorways, beyond the guard-rail; cannons that would have the task of firing the water starting from 6 bar (maximum spray pressure up to 15 bar) at critical moments of the day, creating this mist in suspension until the alarm "over threshold" falls outside normal. The system would therefore function according to the needs and not continuously 24 hours a day.
[0014] These guns, with a range that goes from 30 m up to 50 m and beyond, depending on the model, would create the "hood" of micro-drops preventing the spread of fine dust in the surrounding environment, which would become heavy as it falls to the ground.
[0015] There are already small systems for "inekroneisation" in restaurants, parks and others but with purely refreshing and aesthetic purposes. Others, on the other hand, are larger and more imposing, for the treatment of fine dust in landfills, factories and construction sites, etc. Places, even these, which are confronted daily with large quantities of dust.
[0016] www.nebulizer.it www.towerlight.it www.raintronic.com www.wlpdust.com. The "Dust-fighter <(c)>" or similar spray guns, developed by various Italian companies such as Cornac, Nebulizer, Tower Light s.r.l and Wlp, are the best offered on the market today. For reference, some websites of the manufacturers / distributors are shown (www.nebulizer.it, www.towerlight.it, www.raintronic.com, www.wlpdust.com).
[0017] The vaporizer guns are very versatile and highly configurable for the Ticino and Swiss highways. In fact they can be configured in a transportable "rubberized" version on a frame complete with 2 wheels, a tiller and 3 feet adjustable in height or in a "fixed" version on stainless steel poles.
[0018] They are supplied with standard equipment which includes 25 m of cable, electrical panels and integrated electric pump. The mobile version on rubber wheels would require the possibility of movement in the most affected areas of the Canton Ticino and would minimize the cost of the entire investment. The fixed version would also be more "safe" with the possibility of a stable installation on concrete pillars / bases located on phonic guards, or simply behind the "guard rail". Below I will describe an entire line available on the market <7> proposed by the company Tower Light s.r.l. and from Nebulizer. en:
Dustfighter 3000
[0019]
<tb> Electrical connection <sep> 3 KW
<tb> Power supply <sep> 380V 50Hz
<tb> Water pressure (average) <sep> 6 bar
<tb> Operating pressure <sep> Min. 2 bar - Max 11 bar
<tb> Thrown <sep> 20 - 30 meters
<tb> Water use <sep> 12.3 LI Min at 10 bar
<Tb> nozzles <sep> 18
<tb> Water type <sep> Potable / Non-potable
<tb> Water filter <sep> Yes
<tb> Pan & tilt <sep> Manual at 360 [deg.]
<tb> Dimensions <sep> 2800 x 1490x1730mm
<tb> Weight <sep> 400 Kgdati Tower Light s.r.l Italia (c) 2008-2009 Tower Light s.r.l
Dustfighter 5000
[0020]
<tb> Electrical connection <sep> 5.5 KW
<tb> Power supply <sep> 380V 50Hz
<tb> Water pressure (average) <sep> 6 bar
<tb> Operating pressure <sep> Min. 2 bar - Max 11 bar
<tb> Thrown <sep> 30 - 40 meters
<tb> Water use <sep> 18.3 liters / min. at 10 bar
<Tb> nozzles <sep> 30
<tb> Water type <sep> Potable / Non-potable
<tb> Water filter <sep> Yes
<tb> Pan & tilt <sep> Manual at 360 [deg.]
<Tb> Size <sep> 2800x1490x1730mm
<tb> Weight <sep> 450 Kgdati Tower Light s.r.l Italia (c) 2008-2009 Tower Light s.r.l.
Dust fighter 7500
[0021]
<tb> Electrical connection <sep> 7.5 KW
<tb> Power supply <sep> 380V 50Hz
<tb> Water pressure (average) <sep> 6 bar
<tb> Operating pressure <sep> Min. 2 bar - Max 11 bar
<tb> Thrown <sep> 40 - 50 meters
<tb> Water use <sep> 34 liters / min. at 10 bar
<Tb> nozzles <sep> 24
<tb> Water type <sep> Potable / Non-potable
<tb> Water filter <sep> Yes
<tb> Pan & tilt <sep> Manual at 360 [deg.]
<Tb> Size <sep> 3300x1830x2140mm
<tb> Weight <sep> 690 Kgdati Tower Light s.r.l Italia (c) 2008-2009 Tower Light s.r.l.
Dustfighter 15000
[0022]
<tb> Electrical connection <sep> 15 KW
<tb> Power supply <sep> 380V 50Hz
<tb> Water pressure (average) <sep> 6 bar
<tb> Operating pressure <sep> Min. 2 bar - Max 11 bar
<tb> Thrown <sep> 50 - 60 meters
<tb> Water use <sep> 43 liters / min. at 10 bar
<Tb> nozzles <sep> 30
<tb> Water type <sep> Potable / Non-potable
<tb> Water filter <sep> Yes
<tb> Pan & tilt <sep> Manual at 360 [deg.]
<Tb> Size <sep> 3300x1830x2140mm
<tb> Weight <sep> 790 Kgdati Tower Light s.r.l Italia (c) 2008-2009 Tower Light s.r.l.
Detailed description of the entire innovation process (see fig. 1)
[0023] The process of neutralizing fine dust on motorways is totally innovative; this water misting system has already been applied in other European industrial areas (construction sites, refineries, metal factories, cotton mills, etc.), but it has never been applied to specifically reduce particulate / dust pollution ends on motorways.
[0024] The entire process is based on the mist sprayers (vaporizers) which I have already described in detail above. Cannons, these, very similar to those for the production of artificial snow on the ski slopes.
[0025] The guns are equipped with filters and therefore have the possibility of drawing water directly from rivers, ponds, natural / artificial basins or cisterns.
[0026] The special high-pressure pumps, the powerful fan and the nozzles arranged on crowns arranged at 360 [deg.], Have the task of literally "shooting" the water at a distance of 30 m and over in the form of water vapor .
[0027] The effect is to reduce the devastating effects of fine dust in the atmosphere thanks to the effect of water vaporized in microparticles. These, by way of impact, incorporate the harmful ones making them heavy bringing them to the ground.
[0028] The finely vaporized and almost imperceptible water has the particularity of not wetting the heaps and the surrounding environment thus avoiding the formation of puddles on the asphalt that could disturb the daily traffic and make the road surface slippery.
[0029] The water necessary for the entire nebulization process, as mentioned, would be fished directly from the river that runs along the section of the A2 <8> through special high-pressure pumps; the water must not be filtered; in fact it can be used even the non-potable one because the guns are equipped with a special filter.
[0030] Furthermore, to minimize water wastage and to cope with the use of vaporizers even in periods of great drought, large rainwater collection tanks such as those already built for the AIptransit shipyard <9> . By doing so, it will be possible to totally recycle the rainwater from the sky. In order to minimize other management costs, the machines and their operation must be programmed only for certain periods of the day and night.
[0031] The only intervention, in addition to an accurate design and intrinsic investment, will be to accurately signal the presence of these guns on the sides of the motorway by means of special signs, in order to avoid unpleasant unexpected surprises for users.
A few numbers (approximate values)
[0032] On the basis of a never analysis it is possible to establish the following:
- PURCHASE COST
[0033] "The smallest cannon we offer has a low cost between nine thousand and twenty thousand euros." data Nebulizer.it). The cost per single cannon starts at CHF 13,000.- for smaller models like the DF 3000 up to CHF 30,000.- and beyond for larger ones.
- SPRAY PRESSURE
[0034] The spray pressure ranges from 6 to 15 bar depending on the type of nebulizer gun used and the type of mist desired. The more the pressure is increased, the smaller the microdrops become, making the effect more effective.
- POWER CONSUMPTIONS
[0035] "The cannons absorb from 3 kwh to 20 kwh (data nebulizer.it)
- WATER CONSUMPTION
[0036] "Modular atomisation with consumption on cannons starting from 10-12 It / minute (data from nebulizer.it)
SWQT analysis; risks and opportunities
[0037]
<Tb> Risks <sep> Opportunities
<tb> High electricity and water consumption <sep> Strong positive impact on the environment
<tb> High investment costs <sep> Easy installation
<tb> Renewal and adaptation of signs <sep> Valorisation of water
<tb> Possible environmental reaction <sep> Potential fine dust reduction up to 50%
<tb> Drought? <sep> Best air quality
<tb> <sep> Lower costs for population health (long-term effect)
<tb> <sep> Lower costs for the state (long-term effect)
<tb> <sep> Elimination of imposed and temporary limits: such as that of 80 km / h
<tb> <sep> Best quality of life
<tb> <sep> Lowering temperatures on average by 5 [deg.]
<tb> <sep> Ticino - innovative European pole
<tb> <sep> Ease of management
<tb> <sep> Possibility to be the first "canton guide" Note
<1> From the English word "comatti-polvere"
<2> From Wikipedia, free web encyclopedia: "PM10 identifies material present in the atmosphere in the form of microscopic particles, whose average aerodynamic diameter is equal to or less than 10 [micro] m, or 10 thousandths of a millimeter"
<3> From Wikipedia, free web encyclopedia.
<4> From Swissinfo.ch: "The upper limit of fine dust is set by law at 50 micrograms per cubic meter ([micro] g / m <3>) per day"
<5> From Wikipedia, free web encyclopedia:
"The" group car ", or" concareggio "(" car-pooling "in English," covoituage "in French), is a mode of transport which consists in sharing private automobiles between a group of people, with the main purpose to reduce transport costs. It is one of the sustainable mobility intervention "
<6> Vaporization of water in microparticles.