Per meglio spiegare in maniera concreta il funzionamento del sistema Fog Cannon®, riferiremo qui di seguito alcune case histories:

CAVE PEDOGNA

Nella storica regione Toscana, dove sorgono famose città come Firenze, Siena e Pisa, è collocata una cava attiva 300 giorni all’anno, che estrae materiali da una collina sotto la concessione del governo italiano.

Questa cava ha due problemi legati alla polvere:
1. La polvere sollevata dalla detonazione delle cariche di dinamite.
2. La polvere alzata dal vento che colpisce la parte frontale della cava.

Per risolvere questi due problemi, siamo stati contattati dal proprietario della cava, il sig. Lumini, che ci ha chiesto di fare un test con un’unità FC100 per verificare l’efficacia della nostra equipe.
L’alternativa proposta dalle amministrazioni locali era ridurre il numero dei giorni degli scavi da 300 a 200 all’anno, con un conseguente e pesante danno economico per la cava, che avrebbe dovuto ridimensionare i suoi profitti di almeno un terzo.

Noi abbiamo capito immediatamente la serietà del problema e le difficoltà legate all’estensione della superficie della cava, che misura 6 km di lunghezza.

Allo scopo di determinare le dimensioni dell’erogatore da montare sul FogCannon®, abbiamo prima analizzato la composizione granulometrica della polvere volatile presente nella cava, che varia da 0 a 90 micron. Questo perché le micro-gocce della micro-nebbia devono avere la stessa misura delle particelle di polvere con cui andranno in contatto.

In altre parole, esiste la seguente relazione:

misura della goccia della micro-nebbia al momento dell'impatto = misura del granello della polvere emessa.

Va osservato che la polvere rimane sospesa perché il movimento turbolento dell’aria è capace di opporre attrazione di gravità alle singole micro-particelle; per questo motivo le micro-particelle di polvere hanno bisogno di formare aggregazioni con una massa sufficiente per cadere per terra. Questo è possibile grazie al contatto con le micro-gocce della micro-nebbia, che circondano le particelle di polvere, favorendo l’aggregazione con le altre particelle.Se dimensioni (e la massa) delle micro-gocce fossero troppo grandi, cadrebbero al suolo inutilmente, senza catturare la polvere; stesso discorso se le dimensioni delle micro-gocce fossero troppo piccole: anche in questo caso la cattura della polvere sarebbe impossibile.

Allo scopo di ottenere la giusta misura delle micro-gocce, dovevamo valutare un altro fattore non meno significativo, legato alla posizione e all’esposizione della cava: l’evaporazione.
Infatti l’evaporazione dell’acqua riduce significativamente la massa delle micro-particelle di nebbia nel viaggio dal FC al punto di impatto; per questo motivo avevamo bisogno di produrre micro-particelle che fossero più larghe del 25% dal punto di partenza, vale a dire il nebulizzatore del FC.

Avevamo capito di aver bisogno di una dozzina di FC, con un getto minimo di 200 metri per coprire adeguatamente da sopra la superficie della cava.
A qualsiasi velocità, lungo tutto quanto il getto, non abbiamo notato alterazioni in nessuna delle misure o densità delle micro-gocce della micro-nebbia.

Siccome eravamo certi del risultato del test con il FC100, abbiamo iniziato immediatamente a ideare il FC200, con le caratteristiche che andremo a spiegare qui di seguito.
Infatti, non appena il FC100 di prova era stato montato sul campo, il proprietario, il sig. Lumini, ha richiesto che lo lasciassimo lì fino all’arrivo degli FC200, che aveva già ordinato sul luogo 10 minuti dopo la dimostrazione del FC100.

Dal momento che la cava usa i carichi di dinamite, non poteva essere usato un FC200 elettrico: bisognava mettere a punto un sistema azionato da un motore alimentato a diesel.
Il FC200 è costruito in modo tale da essere attaccato ad una rigida struttura facilmente trasportabile.
Queste sono le caratteristiche della macchina: un Caterpillar 420 Kw con motore diesel, costruito con uno speciale serbatoio, arrivato direttamente da Peoria, Illinois. Un’elica di 2600 mm, dotata di nove pale che girano in senso orario.

La costruzione del FC 2000, come è qui descritta, è durata sei mesi.
Quando è stata attivata la prima volta, fu subito chiaro a tutti che la potenza della macchina in quanto tale era capace di modificare le condizioni climatiche locali: una volta installata sulla cima della collina, è stata capace di far piovere, nonostante si fosse in piena estate, con alte temperature.

Grazie all’esperienza acquisita con questa particolare macchina, possiamo descrivere come si è riusciti a risolvere in concreto i problemi per cui era stata disegnata e costruita:

• La soppressione della polvere dopo che i carichi di dinamite sono stati fatti esplodere.
• La soppressione della polvere polvere lungo la vasta faccia della cava.

Nel primo caso il FC 200 è rimasto acceso per almeno 25 minuti prima dell’esplosione della carica, poi è stato lasciato in funzione per tutto il tempo dell’esplosione e nei successivi 25 minuti.
Questa strategia si è rivelata vincente: spesso infatti in precedenza era successo che la polvere generata dalle esplosioni fosse in parte risucchiata dal FC 200 e, in un attimo, ne mandasse fuori uso il propulsore.
Lasciando acceso il FC prima, durante e dopo l’esplosione, il risultato è stato doppiamente efficace in tutti i sensi e le direzioni. Innanzitutto, perché è stato sufficiente accendere il FC200 per un’ora ogni 6 ore di scavi nella facciata della cava: una o due volte al giorno, in pratica.
In secondo luogo, visto che la micro-nebbia è stata prodotta usando soltanto l’acqua filtrata, non è stato necessario interrompere le operazioni di estrazione.

Il nostro cliente si è rivelato decisamente soddisfatto del nostro operato: negli ultimi sei anni ha ordinato da noi sei nuovi FC200, uno all’anno.

Ultima cosa, ma non per questo la meno importante, grazie ai FC si è risparmiata un’importante quantità di acqua.
Nella stessa cava, dove prima venivano usati nove irrigatori, ognuno dei quali consumava 156.000 litri all’ora, per consumo totale di circa 1.386.000 (e scarsi benefici nella riduzione della polvere), oggi se ne consumano 60.000 per ogni FC 200. Vale a dire 360.000 litri per ora, quando l’attrezzatura sarà completata con tutti i sei FC200 che sono stati ordinati, con l’effettivo abbattimento della polvere dell’80%.

FONDERIE LUCCHINI

Lo stabilimento delle FONDERIE LUCCHINI di Trieste si trova di fronte al porto che da sul mar Adriatico: una scelta logistica dettata dalla necessità di agevolare lo smaltimento dei materiali grezzi necessari alle operazioni della fonderia, come: carbone, minerali ferrosi, petroleum coke…
Questo complesso industriale è nato nel 1816; da allora, nel corso degli anni, è stato costantemente modernizzato rimanendo comunque il più importante non solo nel nord-est italiano, ma anche nei mercati austriaci, slovacchi e cechi.
Si tratta di uno stabilimento di importanza strategica per l’economia di quest’area dell’Europea.
Le condizioni climatiche della città di Trieste sono davvero difficili, perché il vento che soffia dal mare verso la terra (chiamato Bora) raggiunge di frequente i 120 Km/h.
In questo deposito, dove i materiali grezzi vengono accatastati fino a venti metri di altezza con i lati inclinati a seconda della loro forma naturale o dell’angolo di appoggio, l’amministrazione dello stabilimento deve sempre confrontarsi con due tipi di problemi:

1. L’inquinamento verso la città di Trieste, che si trova dietro al porto e che è praticamente a contatto con i materiali depositati.
2. La perdita sotto forma di polveri di più di 35 tonnellate di materiale all’anno, che sono comunque state pagate dalla fonderia ai rispettivi fornitori.

Per cercare di risolvere questi problemi, l’imprenditore Pizzoli ci ha contattato, chiedendo l’intervento di una delle nostre unità di prova, per effettuare un test.
La mattina del test, il vento soffiava a soltanto 30 km/h e il cielo era limpido.
Ciononostante, dall’alto del deposito si potevano vedere ad occhio nudo nubi di polvere che venivano sollevate dal vento con un movimento circolare, prima di essere spinte lontano.

In queste particolari condizioni, la soppressione della polvere è realizzabile grazie a tre diverse azioni::

1. La prima consiste nella nebulizzazione, usando un linea di Fog Cannon® disposti, nei confronti della catasta, dalla parte da cui tira il vento; bisogna installare i FC ad una distanza che denomineremo FCx (dove “x” è la gittata del FC, che varia tra 25/50/100/200 metri) l’uno dall’altro, con un elevazione angolare di 90° (cioè verso l’alto) e un getto sincronizzato, come se fossero degli enormi  tergicristalli con un’altezza uguale a FCx.
Questo tipo di azione effettivamente previene la formazione di polvere perché sfrutta il vento - la causa iniziale del problema - come “mezzo di trasporto” per la micro nebbia. Questa si deposita sulle cataste con la stessa intensità del vento e sfrutta l’idrostaticicità e la legge della attrazione delle masse per incollare la polvere a esse.
Quest’azione non perde in efficacia anche se le micro gocce evaporano: la polvere tende comunque a rimanere sulle cataste.

2. La seconda possibile azione è di prevenire all’origine il formarsi della polvere: immediatamente dopo aver accatastato il materiale e  prima che il vento possa alzare le particelle, deve essere nebulizzata una micro-nebbia, mista ad un 4-6 % di agglomerante.La distribuzione della micro-nebbia agglomerante + ECS 89 permette la formazione di una copertura superficiale sulle pareti delle cataste, il cui spessore può variare dai 50 ai 500mm.
Quando questa copertura si asciuga, diventa una sorta di tetto che può restare efficace per più di 48 settimane, in base all’intensità delle piogge.
La superficie è così spessa per il fatto che la micro-nebbia non scivola via dalla facciata della catasta. Invece un semplice irrigatore, sciacquando le pareti delle cataste con l’acqua (che cadrebbe a rigagnoli sul pavimento), porterebbe la polvere a terra e non farebbe che spostare il problema, senza risolverlo.

3. La terza azione è  utile per il recupero del materiale quando la catasta viene spostata dai bulldozer o da una ruota trasportatrice. In questo caso particolare, la polvere è rilasciata dalle pareti delle cataste rivolte verso l’interno, cioè quelle che non erano mai state trattate prima.
Per risolvere questo problema, due FCs (solitamente FC25s o FC50s) vengono applicati o uno su ciascun lato del nastro trasportatore, oppure nei due lati delle facciate della catasta nel caso si utilizzi un bulldozer.
Così non appena la polvere precipita e inizia a volteggiare, i FCs la amalgamano con il materiale stesso.

Queste tre tipologie di intervento sono state spiegate ai responsabili delle FONDERIE LUCCHINI prima dell’inizio del test.
Successivamente abbiamo portato i FC50 di prova in posizione, trainati da un 4x4; quindi abbiamo spruzzato sulla parete delle cataste una mistura contenente acqua e un 10% di sostanza agglomerante, perché il vento aveva subito raggiunto una velocità superiore ai 100km/h.
Quando l’operazione è stata completata abbiamo verificato che, effettivamente, il livello della copertura che si era formata era compreso tra un minimo di 50mm ed un massimo di 500mm.
Nei giorni successivi il vento soffiò con grande intensità, ma nonostante questo, dalle cataste non si alzò neanche un po’ di polvere.
Grazie a questo test estremamente convincente, e con nostra grande soddisfazione, il signor Pizzoli chiese immediatamente al suo ufficio acquisti di ordinare parecchi FoGCannon®.