"Trattamento di percolati acidi con PRB presso un sito minerario"

composizione, del loro dosaggio all'interno delle PRB, la rimozioneselettiva degli idrossidi gelatinosi di alluminio e/o una loro eventuale

rigenerazione. Lo stesso tipo di pellet GCT o un altro appositamentesviluppato potrebbe inoltre essere testato per il trattamento di acque adelevate portate, in particolare dove lagunaggi e/o PRB su base calcarearisultino meno efficienti.

"Biorisanamento di un accJUifero contaminato da cromo esavalente"

BIORISANAMENTO DI UN ACQUIFEROCONT AMINA TO DA CROMO ESA VALENTEIN PROVINCIA DI BERGAMOPatrizia Prel/O, Roberto RicciBiosearch Ambiente Srl

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INTRODUZIONE

91

Sommario. Il cromo esavalente è un contaminate presente nei terreni e

nelle acque di falda a causa di sversamenti accidentali dovuti ad attivitàindustriali, mentre la forma trivalente è un elemento naturalmente

presente in ambiente. Un metodo efficace' per la detossificazione delcromo esavalente è quindi la sua riduzione a forma trivalente, reazioneche può avvenire grazie all'azione della microflora autoctona dellamatrice contaminata. Biosearch Ambiente ha sviluppato un metodo didetossificazione in falda e nei terreni contaminati che impiega l'aggiuntadi miscele di macro e micro nutrienti atossici che stimolano i consorzi

microbici nella detossificazione del metallo ottenendo una rapidariduzione dell'inquinante. Il procedimento implica tre stadi successivi:

test di microcosmo in laboratorio, prova pilota in campo (facoltativa) eintervento di biorisanamento.

Il cromo è un elemento presente in natura prevalentemente in due stati diossidazione: Cr(VI) e Cr(IlI). La forma esavalente è tossica, cancerogenaed estremamente solubile per cui risulta molto mobile negli acquiferi epotenzialmente biodisponibile per gli organismi viventi. La sua presenzain ambiente è dovuta principalmente ad attività antropiche industriali. Laforma trivalente invece è non tossica ed essendo insolubile permane comeprecipitato nel terreno (prevalentemente come idrossido) dove risultadifficilmente bioassimilabile. Questa forma è presente normalmente innatura e a piccole concentrazioni è considerata un micronutriente. Unmetodo efficace per la detossificazione del cromo esavalente è quindi laSua trasformazione nella forma trivalente, reazione che può essere portataa termine dal metabolismo dei microbi ambientali. l batteri infatti sono in

grado di interagire con i cicli biogeochimici modificando la speciazione-Pretto, Ricci

-­Angeloni, Bavestrelli, Maroni, Cogoni, Zijlstra90

"Biorisanamento di un aCQuiferocontaminato da cromo esavalente"

dei metalli. Per quanto riguarda il cromo, la forma esavalente può esseretrasformata in quella trivalente sia in aerobiosi che in anaerobiosisfruttando sia l'azione enzimatica diretta, che la riduzione indiretta acarico di sottoprodotti metabolici quali ferro ferroso e solfuro. Lastimolazione del metabolismo batterico avviene tramite aggiunta allematrici contaminate di nutrienti in grado di supportare la crescita dicomunità microbiche ambientali presenti in ambienti oligotrofici come lefalde acquifere e il sottosuolo. Come risposta a tale aggiunta si ha unaumento dell'attività batterica e una rapida trasformazione da cromo (VI)a cromo (III).

Figura 1.

"Biorisanamento di un acquifero contaminato da cromo esavalente"

Test in Microcosmo su campioni d'acqua

Fasi della tecnologia di biorisanamentoIn un contesto di bonifica .di un sito contaminato, una volta accertata lanatura e l'origine dell'inquinamento e le condizioni idrogeologiche delsito, vengono messe in atto le attività necessarie per l'applicazione incampo della tecnologia di biorisanamento, rappresentate dalle seguentifasi:

• Test in Microcosmo

• Test pilota in Campo (facoltativo)• Intervento su larga scala

Test in Microcosmo

La definizione dell'intervento parte da una attività di laboratorio, in cuiattraverso specifici test in microcosmo si definiscono le condizioniottimali di detossificazione.

Il test in microcosmo riproduce su scala ridotta la situazione presente incampo. L'acqua o il terreno contaminati, prelevati direttamente dal sitooggetto di intervento, vengono immessi in bottiglie di vetro sterili echiuse con tappo a tenuta munito di setto perforabile o in contenitori divetro chiusi. I microcosmi vengono ammendati con diverse miscele dimacronutrienti, micronutrienti ed altri elementi biodegradabili, atti astimolare la crescita della microflora autoctona in grado di favorire ladetossificazione dei contaminanti. Periodicamente vengono prelevate

aliquote di campione per la determinazione dei parametri analitici.

I risultati determinati nei diversi test in microcosmo indicano un'elevata

efficienza del sistema di biorisanamento nel detossificare in pochi giorniil cromo esavalente anche in presenza di elevate concentrazionidell' ordine di 2500 mg/kg nei terreni e di 500.000 J1 g/litro nelle acque difalda.

Le indicazioni ottenute nel test in microcosmo rappresentano la base perl'allestimento delle fasi successive, rappresentate da test pilota in campo(facoltativo) e dall'intervento diretto in campo.

Test pilota in Campo

Il test pilota in campo, pur non essendo fondamentale, risulta utile perl'approfondimento di ulteriori variabili e fornisce ulteriori elementi epar~metri operativi per la configurazione dell'intervento su larga scala;il test viene eseguito con le modalità operative descritte nel paragrafosuccessivo e riguarda una zona ristretta ma rappresentativa del sitocontaminato.

Interventi di Biorisanamento

Il sistema di biorisanamento definito da Biosearch Ambiente è adottabile

nei diversi contesti previsti dalla normativa vigente, ovvero in unoscenario di Messa in Sicurezza (d'emergenza e/o operativa), piuttosto chenell'ambito di un intervento di bonifica. Le modalità applicative in campodipenderanno dalle caratteristiche della specifica problematica, vengonodi seguito riportate a carattere generale l'applicazione del sistema.

Nell' ambito di un intervento di Messa in Sicurezza di un sito

COntaminato,per impedire il trasferimento del pericoloso contaminante avalle idrogeologico del sito, il sistema prevede in generale la

92 Pretto, Ricci Pretto, Ricci 93

"Biorisanamento di un aCQuifero contaminato da cromo esavalente"

realizzazione di una linea di pozzi, posta trasversalmente alla direzione diflusso della falda, in cui periodicamente viene immessa la misceladetossificante, nella quantità e composizione stabilita nel corso delle

indagini preliminari.

La miscela detossificante viene solubilizzata in una unità di miscelazione

e da questa trasferita, tramite pompe, in testa ai pozzi di iniezione equindi per caduta, alla falda acquifera.

Nelle immagini seguenti vengono riportati alcuni esempi di esecuzione diinterventi di Messa in Sicurezza.

"Biorisanamento di un aCQuifero contaminato da cromo esavalellte"

evidenziare anomalie e malfunzionamenti che potranno così essere risoltiprontamente.

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Il sistema di biorisanamento, come si evince, risulta essere estremamenteversatile, può integrarsi agevolmente con l'attività produttiva qualora inesse~e, non richiede particolari attività di manutenzione e vienemomtorato a distanza tramite controllo remoto (Figura 3), in grado di

Figura 2.

In un contesto di Bonifica il sistema mira a trattare direttamente la

sorgente secondaria di contaminazione rappresentata dal terrenocontaminato. In questo caso l'applicazione del metodo prevede alcunevariabili operative, tra cui l'immissione in pressione delle misceledetossificanti.

level2

Monitoraggio in remoto dell'immissione di miscela detossificante

-Pretto, Ricci 95

Figura 3.

Risultati da intervento di biorisanamento in campo

Di seguito sono riportati i risultati di un intervento di iniezione di unamiscela di nutrienti in falda eseguito da Biosearch Ambiente su un sitocontaminato da cromo esavalente presso una industria galvanica inprovincia di Bergamo. I punti in questione sono rappresentati da trepiezometri: pz S3, pz Provincia3, pz S2 presso i quali sono stati prelevaticampioni di acqua prima e durante l'intervento per attestare la realescomparsa del contaminante e monitorare l'eventuale presenza di batteripatogeni. pz S3 si trova in corrispondenza del punto di iniezione, pzProvincia3 a circa 90 metri e pz S2 a circa 200 metri come riportato inFigura 4. Le iniezioni di sostanza detossificante, effettuate subito a valledella fonte di contaminazione, sono iniziate il 14.06.2012 con cadenza

bimestrale fino al 31.10 .2012. Da questa data si è avuto uno stop fino al22.5.2013, giorno in cui sono ricominciate con cadenza mensile. Incorrispondenza degli interventi si nota che a valori di Cr(VI) di centinaiadi migliaia di microgrammi/litro in vicinanza del sito di iniezione,corrisponde l'assenza del contaminante analizzato 90 metri più a vallecome riportato in Tabella l. La differenza maggiore si nota in data23.07.2013 quando a un valore di 541.500 jlg/litro corrisponde la totaleassenza di contaminante in pz Provincia3. Controllando i dati riportati inFigura 5 si evidenzia come un tale aumento della forma esavalente

Pretto, Ricci

Attività di Messa in Sicurezza di siti contaminati

94

"Biorisanamento di un aa/Uifero contaminato da cromo esavalente" "Biorisanamento di un aCQuiferocontaminato da cromo esavalente"

SoggiacenL8 falda PzPrt'v~

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E -6

-8-10

Soggiacenza della falda nel piezometro pz Provincia3 misurata dal29.08.2012 al 19.09.2013. Si nota che in concomitanza delle

iniezioni avvenute a monte nel PzS3, a 90 metri a valle

idrogeologico nel pz Provincia3 il valore del contaminante rimanepari a zero. La misurazione di maggiore discrepanza risale al23.07.2013 in concomitanza con il massimo innalzamento di falda:

a monte si sono misurati 541.500 jlg/l mentre a valle si attestava lacompleta assenza

Figura 5.

disciolta in acqua sia dovuta ad un innalzamento di falda di quasi 2 metririspetto al mese precedente. Per quanto riguarda la presenza di eventualipatogeni, i risultati di ASL Bergamo non hanno evidenziato nessunaumento particolare di carica a 200 metri a valle del sito di iniezione nelcorso di un anno di monitoraggio come evidenziato in Tabella 2 duranteil periodo di un anno .

Data 06/1207/1208/1208/1210/1211/1201/1305/1306/1307/13

S3 /I glI Cr(VI)

9647()OOO865()O152060292503184208001256528500541500

Prov 3 /I glI

104OOO()l)()92142122O

Cr(VI)

PzS2 Vitali 22 CVitali 36 CP aeruginosaE coliColif tot29/08/2012

100100108OO

10/10/201258048091OO

28/11/2012260170123O

20/05/2013316177OOO

26/06/2013263221112O

19/09/2013560>100015OO

Figura 4.

Tabella 1.

Rilievo topografico del sito con evidenziati i tre piezometri in

questione

Concentrazione di cromo esavalente nei piezometri S3 e Provincia3 (90 metri). Le iniezioni sono iniziate il 14.06.2012 con cadenzabimestrale fino al 31.10.2012, con uno stop fino al 22.05.2013.

data in cui sono riprese con cadenza quasi mensile

Tabella 2. Conta microbica di possibili patogeni misurata da ASL diBergamo. A 200 metri dal sito di iniezione, dopo un anno dimonitoraggio l'Azienda Sanitaria Locale di Bergamo non haevidenziato aumento di particolari batteri patogeni in falda.

96 Pretto, Ricci Pretto, Ricci 97

"Biorisanamento di un aCQuifero contaminato da cromo esavalente"

Bilancio ambientai e ed economico delle procedure dibiorisanamento

In presenza di un sito contaminato da cromo esavalente, le attività dibonifica attualmente applicate sono in gran parte rappresentate daoperazioni di messa in sicurezza d'emergenza che, nella maggior partedei casi, divengono permanenti. Tali sistemi, rappresentati ad esempio dabarrieramento fisico e/o sistemi di pompaggio e trattamento della faldacontaminata (Pump&Treat), sono attività molto costose che nonrisolvono il problema ma lo rimandano nel tempo.

Da un confronto tra i sistemi maggiormente applicati in caso dicontaminazione da cromo esavalente e il sistema di biorisanamento

messo a punto da Biosearch Ambiente, questo risulta vantaggioso intermini di rapporto costilbenefici. Quest'ultimo inoltre può considerarsirisolutivo (a differenza dei sistemi di messa in sicurezza) e ha un impattoambientale trascurabile in quanto non produce rifiuti, impiega sostanzecompatibili e rispettose dell' ambiente e ha necessità energetiche minime.Anche a livello di costi di applicazione il sistema di biorisanamentoconsente un abbattimento dei costi dal 20 al 40%.

Sulla base di quanto riportato, è possibile stabilire che la tecnologia delbiorisanamento per siti contaminati da cromo esavalente può essereconsiderata come una tra le migliori soluzioni tecnologiche possibili acosti contenuti (BATNEEC - best available technology not entailingexcessive costs).

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~Pretto,Ricci

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