Terreni acquiferi contaminati: tecnologie avanzate per il risanamento

In concomitanza con la presa di coscienza collettiva dell’enorme quantitativo di siti da bonificare presenti nel nostro territorio, si è osservato come da qualche anno a questa parte anche in Italia gli stakeholders comincino a divenire sensibili alle nuove metodologie che si affacciano nel mercato nell’ambito del biorisanamento e dell’ossidazione chimica di terreni inquinati. Purtuttavia questo non prescinde dalle innumerevoli difficolta’ politico-amministrative, nonche’ legislative che un paese come il nostro puo’ presentare in questo settore. Comunque, la bioremediation costituisce un settore italiano a potenzialita’ di sviluppo eccezionale. Al 2009, i tecnici del ministero dell’Ambiente, riferendosi al mercato italiano, stimavano in 30 miliardi, di cui circa il 10% urgenti, il valore complessivo degli interventi necessari per bonificare gli oltre 13mila siti potenzialmente contaminati censiti nel nostro paese. Il dato complessivo che è stato dichiarato dal Ministero dell’Ambiente (“Comunicato Stampa del 30 novembre 2007, Venezia: Workshop “Approcci sostenibili per la gestione e la bonifica di Mega Siti: nuove prospettive”), si riferisce quindi ad oltre 13.000 siti “potenzialmente” contaminati, ed è così caratterizzato (fig.1).

Allo stato attuale, nonostante piccole e rare azioni d’applicazione e a causa della mancanza di una rigida normativa in termini di bio-remediation (contrariamente agli altri paesi europei ed US), in Italia la maggior parte dei siti contaminati (ex aree industriali, oleodotti, depositi carburanti etc) vengono trattati con tecniche in-situ di pompaggio e trattamento oppure con quelle ex-situ di escavazione e/o contenimento della massa inquinante dai costi elevatissimi. Per tale motivo, contrariamente al trend nazionale, le azioni di biotrattamento, che la società Regenesis sta cominciando ad applicare nella realta’ italiana, sono delle tecniche in-situ, a minor costo e di più facile e rapida applicazione. Tali tecniche di bioremediation rappresentano da diversi anni lo stato dell’arte delle realtà anglosassoni (US e UK) e di molti paesi della comunita’ europea. Sono tutti processi a impatto ambientale minimo, se non nullo, dal momento che prevedono l’iniezione nel terreno di composti naturali a base di ossigeno, lattato, acidi grassi etc, che a contatto con l’acqua di falda entrano in soluzione e rilasciano gli elettro-donatori necessari allo sviluppo e alla sintesi batterica, nonche’ alla degradazione della sostanza inquinante presente nell’acquifero da parte dei batteri stessi. Ci sono numerose e differenti strategie d’applicazione di questi prodotti della Regenesis, appositamente studiate per raggiungere gli obiettivi di bonifica e massimizzare il rendimento dei prodotti. Questi prodotti possono essere applicati nel sottosuolo attraverso differenti metodologie, quali la deposizione diretta sul fondo di uno scavo, l’applicazione durante la fase di rimescolamento del terreno, l’iniezione diretta, il versamento dei prodotti direttamente in pozzi distribuiti nell’area da bonificare, l’utilizzo di punti permanenti d’iniezione e l’uso di calze filtranti contenenti i principi attivi e depositate in pozzi di contenimento. La forma più comune di applicazione è quella che prevede l’iniezione diretta, mediante pompaggio, dei prodotti, in forma liquida, nel sottosuolo attraverso l’uso di pali d’iniezione conficcati nel terreno. Tale metodologia risulta, infatti, la più applicabile, semplice, veloce e a minor costo nella maggior parte delle realta’ da bonificare. L’approccio di trattamento, invece, maggiormente usato nelle aree piu’ inquinate prevede una fase di scavo e rimozione dell’area sorgente, seguita poi da un trattamento generale sia dell’area di scavata sia del baffo inquinante presente nell’acquifero e, infine, l’istallazione di una barriera a valle del baffo contaminante.

In questo caso, si distiguono le seguenti fasi di bonifica di un acquifero/sottosuolo contaminato:

1. Trattamento dell’area scavata e asportata. Tale fase consente di trattare i contaminanti residui ancora presenti nel sottosuolo al termine dell’asporto della sorgente inquinante. Generalmente sono presenti idrocarburi o solventi clorati in soluzione o assorbiti dalla fase solida del terreno restante.
2. Trattamento dell’area sorgente. Tale fase consente di trattare e degradare i contaminante presenti nell’area sorgente, ossia a maggiore concentrazione d’inquinante. In alcuni casi tale area ricorre in zone difficili da raggiungere (es. sotto grandi edifici). Scopo di tale fase è la mitigazione e rimozione della sorgente inquinante.
3. Trattamento del baffo inquinante in movimento. Quest’approccio è stato appositamente progettato per trattare gli inquinanti in movimento negli acquiferi. In generale, il baffo inquinante è trattato iniettando i prodotti della Regenesis attraverso una griglia di punti d’iniezione realizzata sulla superficie topografica dell’area da bonificare. Scopo di quest’approccio è quello di ridurre la diffusione sotterranea e, quindi, la migrazione del baffo inquinante nelle zone a valle.

Istallazione della barriera. Chiamato anche “ taglio del baffo inquinante”, questa fase è stata ideata per creare una barriera reattiva tra le zone periferiche del baffo inquinante ed eventuali ricettori sensibili posti a valle della zona inquinata. Scopo è quello di ridurre la probabilità che il baffo inquinante migri nel sottosuolo senza controllo, provocando impatti ambientali esternamente al sito.

In generale, sono, quindi, prodotti che stimolano, accelerandole, le naturali proprieta’ degradative dei batteri, favorendo la “digestione” delle sostanze inquinanti presenti. I principali processi di biotrattamento e d’ossidazione chimica, che ci aggingiamo a proporre, sono:

• Ossidazione chimica In-Situ mediante il prodotto RegenOx;
• Biorisanamento aerobica;
• Biorisanamento anaerobica;
• Riduzione chimica In-Situ;
• Bioaugmentazione;
• Inertizzazione dei metalli In-Situ.

In particolare, il biorisanamento aerobico in-situ può essere utilizzato ogni qualvolta si vogliano bonificare terreni e/o acquiferi inquinati da sostanze petrolifere (e derivati) e/o sostanze organiche degradabili aerobicamente. Tale tecnica prevede l’iniezione di prodotti naturali , come l’idrossido di calcio, che una volta in soluzione, rilascia ossigeno nell’acquifero in modo tale da accrescere la popolaziona aerobica indigena, accelerando la decomposizione delle sostanze petrolifere inquinanti fino all’ottenimento dei prodotti finali d’ossidazione, quali acqua ed anidride carbonica. La bioremediation anaerobica viene utilizzata, invece, quando la sostanza inquinante principalmente presente nell’acquifero e’ costituita da sostanze clorate e consiste nell’iniezione nel sottosuolo di composti del lattato tali da rilasciare, una volta in soluzione con l’acqua di falda, idrogeno, favorendo lo sviluppo dei batteri declorinanti del terreno (tecnica di declorazione riduttiva). Le principali sostanze inquinanti biodecomponibili e, quindi, bonificabili, con il processo di declorazione riduttiva indotto sono tutti i contaminanti clorinati usati nei principali processi industriali, quali percloroetilene (PCE), tricloroetilene (TCE), dicloroetilene (DCE), cloruro di vinile (VC) etc. Inoltre sono biodecomponibili, ad esempio, anche il cloroformio, nitrati, perclorati, alcuni tipi di pesticidi ed erbicidi, clorofluorocarburi, vernici, esplosivi nitro aromatici, metilene clorato etc. Per quanto riguarda eventuali metalli pesanti presenti nel terreno e disciolti nelle acque sotterranee, le innovative tecniche proposte prevedono l’iniezione nel terreno di particolari bio-prodotti che provvedono a stabilizzare i metalli presenti e farli divenir parte del terreno stesso. I complessi industriali potenzialmente sorgenti di contaminazioni da metalli pesanti nei terreni ed acquiferi sottostanti sono, ad esempio, quelle di produzione di batterie, di cromature e acciaierie etc. I principali metalli che possono essere stabilizzati sono il piombo, cromo, cadmio, arsenico, zinco, rame, mercurio etc. Tali metodologie di bioremediation presentano inoltre il vantaggio di poter decontaminare terreni ed acque di falda a qualsiasi profondita’ e in qualsiasi tipo di terreno. In conclusione i principali vantaggi delle tecniche che proponiamo nel mercato delle bonifiche in-situ sono:

1. ABBATTIMENTO DEI COSTI RISPETTO ALLE TECNICHE TRADIZIONALI, EVITANDO I COSTI CAPITALE, DI PROGETTAZIONE, DI OPERAZIONE E MANTENIMENTO. I prodotti della Regenesis sono appositamente realizzati per essere iniettati direttamente nel sottosuolo, eliminando così i costi di progettazione, di mantenimento dell’apparato di bonifica e i costi capitali. Infatti, i sistemi classici di trattamento meccanizzati come quello di “pump and treat” (pompaggio e trattamento) oppure l’“air sparging” (spargimento d’aria) per l’estrazione dei vapori dal terreno sono costosi, ingombranti, energeticamente dipendenti, richiedono lunghi periodi per raggiungere un accettabile rendimento d’abbattimento dell’inquinante e richiedono elaborati progetti di costruzione e messa in opera.
2. ELIMINAZIONE DEI COSTI DI MONITORAGGIO A LUNGO TERMINE. Accelerando il naturale processo di degradazione degli inquinanti, i prodotti della Regenesis consentono di diminuire naturalmente il tempo necessario per portare a termine la bonifica del sito. Questo consente di evitare i ricorrenti costi di monitoraggio trimestrale o annuale che sono richiesti per valutare i progressi del naturale processo di attenuazione degli inquinanti.
3. ELIMINAZIONE DEL RISCHIO DI MIGRAZIONE SOTTERRANEA INCONTROLLATA DEL BAFFO INQUINANTE;
4. MINIMO DISTURBO DEL SITO E FACILITA’ D’APPLICAZIONE I prodotti della Regenesis offrono un valido approccio di trattamento in-situ dei contaminanti presenti nell’acquifero, eliminando così la necessità di utilizzare strumentazioni ingombranti e che richiedono un lungo periodo di esercizio in-situ. In tal modo, si evita l’interruzione delle normali attività lavorative eventualmente presenti durante le operazioni di bonifica. L’applicazione di tali prodotti nel sottosuolo è, quindi, facile e veloce e non lascia alcun segno visibile di attività da cantiere.
5. MINIMO IMPATTO AMBIENTALE. I prodotti sono non tossici, biodegradabili e appositamente progettati per il rispetto e la sicurezza dell’ambiente. In particolare, i prodotti ORC Advanced e RegenOx (Parte A) vengono classificati come ossidanti appartenenti alla categoria 5.1 e per tal motivo dovrebbero essere trattati secondo quanto prescritto per i materiali di tale classe.

Ing. PhD Alberto Leombruni ¹, PhD Jeremy Birnstingl ²
1 Engineering Scientist Regenesis Ltd, PhD 2011 at Polimi (IT) – MIT (US)
2 Managing Director Regenesis Ltd.

redazione

Per contattare la redazione di Innovareweb :

cristina.gualdoni@quine.it

Via Spadolini 7, 20141 – Milano

Tel. +39 02 864105