MESSA IN SICUREZZA E BONIFICA DI SITI … · Progetto Europeo ModelPROBE(Prof. Paolo Viotti, DICEA)...

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MESSA IN SICUREZZA E BONIFICA DI SITI CONTAMINATI DA SOLVENTI CLORURATI Marco Petrangeli Papini Inquinamento delle acque sotterranee di Solofra e Montoro 20 febbraio 2016 | ore 9.30 | Solofra (Av) COMPLESSO MONUMENTALE SANTA CHIARA

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MESSA IN SICUREZZA E BONIFICA DI SITI CONTAMINATI DA SOLVENTI CLORURATI

Marco Petrangeli Papini

Inquinamento delle acque sotterranee di Solofra e Montoro

20 febbraio 2016 | ore 9.30 | Solofra (Av)COMPLESSO MONUMENTALE SANTA CHIARA

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 2Marco Petrangeli Papini

IL PROBLEMAContaminazione da solventi clorurati

Con il termine solventi clorurati (SC) si indicano generalmente una serie disostanze che appartengono alla categoria degli «idrocarburi alifatici clorurati»largamente utilizzati per le proprie caratteristiche di solventi.

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 3Marco Petrangeli Papini

Principali solventi:loro utilizzo, valori di riferimento per le acque di falda

Intermedio chimico (chimica organica e 

farmaceutici), Pulitura metalli industriale 

(sgrassante), Pulitura a secco

Tricloroetilene

Intermedio chimico (fluorocarburi), Pulitura 

a secco e industria tessile, Pulitura metalli industriale (sgrassante)

Percloroetilene

C C

Cl

Cl Cl

Cl

C C

H

Cl Cl

Cl

PCE

TCE

1.1

1.5

CSCD.Lgs 152/2006

g L-1

g L-1

utilizzonome

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 4Marco Petrangeli Papini

http://www.zerorelativo.it/

Baratto online

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 5Marco Petrangeli Papini

Un semplice conto:

TCE CSC 1.5 g L-1

Quanta acqua è (era) in grado di contaminare 1 bottiglietta di

Trielina ??

375 mL 0.55 Kg

0.55 * 1.000.000.000/1.5 ~

370.000 m3 di acqua !!!!!

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 6Marco Petrangeli Papini

Dense Non Aqueous Phase Liquid(Fasi Liquide non Acquose più Dense dell’Acqua)

I solventi clorurati appartengono alla categoria dei cosiddetti DNAPL

C C

Cl

Cl Cl

Cl

C C

H

Cl Cl

Cl

PCE

TCE

Densità (20°C) (g/ml)

1.62

1.46

Solubilità (25°C) (mg/l)

140

1100

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 7Marco Petrangeli Papini

Tipico Scenario di Contaminazione da SC

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 8Marco Petrangeli Papini

Esperimenti in Box Model Progetto Europeo ModelPROBE (Prof. Paolo Viotti, DICEA)

mezzo poroso saturo

lenti a permeabilità inferiore

punto di sversamento iniziale

Evento di contaminazione e formazione di una sorgente 

secondaria in falda

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 9Marco Petrangeli Papini

Gestione «sostenibile» dei pennacchi di contaminazione persistenti

Tecnologie efficaci nella rimozione di sorgenti secondarie attive

Strategie per la bonifica di falde acquifere contaminate da DNAPL (gestione della sorgente e del pennacchio)

From: «Chlorinated Solvent Source Zone remediation» Kueper et al., SERDP, ESTCP, 2014

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 10Marco Petrangeli Papini

DN

APL

re

sidu

ale Pennacchio di

contaminazionepersistente

Approccio «tradizionale» alla gestione dei siti contaminati da solventi clorurati (P&T) TAF

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 11Marco Petrangeli Papini

Pump & Treat

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 12Marco Petrangeli Papini

Problemi connessi con le tecnologiedi Pump & Treat

Devono restare in funzione per lunghi periodi di tempo finoall’esaurimento della sorgente e del plume (10 100 anni)con conseguenti costi operativi elevati (energia e costi ditrattamento, 1 3 € m3)

Grande spreco di acqua (generalmente grandi quantità diacqua da trattare con basse concentrazioni)

Necessità di impianti on-site (non consentono il pieno usodella proprietà)

Limitato o nessun effetto sulle sorgenti secondarie dicontaminazione

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 13Marco Petrangeli Papini

Andamento delle tecnologie nella bonifica delle falde in USA

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 14Marco Petrangeli Papini

Soil Venting (Soil Vapor Estraction – SVE)

Pagina 14Solveti Clorurati

Tradizionali approcci per la bonifica di suoli e falde contaminate da solventi clorurati

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 15Marco Petrangeli Papini

Air Sparging

Tradizionali approcci per la bonifica di suoli e falde contaminate da solventi clorurati

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 16Marco Petrangeli Papini

Desorbimento Termico in situ (Thermally enhanced SVE)

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 17Marco Petrangeli Papini

Desorbimento Termico in situ (Thermally enhanced SVE)

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 18Marco Petrangeli Papini

Desorbimento Termico in situ (Thermally enhanced SVE)

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 19Marco Petrangeli Papini

Biodegradazione di solventi clorurati: declorazione riduttiva

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 20Marco Petrangeli Papini

Identificazione del Dehalococcoides spp con tecniche biomolecolari

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 21Marco Petrangeli Papini

Cosa è una barriera permeabile reattiva?

“ una installazione di materiale reattivo nel sottosuolo progettata perintercettare un pennacchio contaminato, consentire un flussoattraverso il mezzo reattivo, e trasformare i contaminanti in formeambientalmente accettabili allo scopo di raggiungere valori diconcentrazione adeguati alla bonifica a valle della barriera ”

(U.S. EPA, 1998)

Courtesy of ETI

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 22Marco Petrangeli Papini

DNAP

L residu

ale

Pennacchio di contaminazione

Tipico scenario di intervento con PRB

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 23Marco Petrangeli Papini

DNAP

L residu

ale

Pennacchio di contaminazione

Tipico scenario di intervento con PRB

materiale re

attiv

o di 

riempimen

to

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 24Marco Petrangeli Papini

Tecnica di scavo (benna mordente)

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 25Marco Petrangeli Papini

Scavo e riempimento con mezzo reattivo

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 26Marco Petrangeli Papini

Lunghezza = 120 m Larghezza = 0.6 m Profondità = 12 – 14 m

1700 tonnellate di Ferro

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 27Marco Petrangeli Papini

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 28Marco Petrangeli Papini

Barriera Permeabile reattiva Pianoro (BO)(settembre 2012 – gennaio 2013)

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 29Marco Petrangeli Papini

Groundwater Circulation Well(pozzi a ricircolazione acqua di falda)

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 30Marco Petrangeli Papini

Unità di trattamento esterna

Zona contaminata (sorgente residuale)

Groundwater Circulation Wells

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 31Marco Petrangeli Papini

Installazione del GCW (Nord Italia - 2015)

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 32Marco Petrangeli Papini

Installazione del modulo di trattamento

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 33Marco Petrangeli Papini

Alcune considerazioni

Contaminazione da SC oggettivamente complessa (nonesiste unica soluzione)

Persistenza delle sorgenti di contaminazione (bassi limitidi riferimento/tossicità)

Necessaria strategia integrata di bonifica progressiva dellesorgenti secondarie e gestione «sostenibile» dei pennacchi

Approfondite conoscenze sul comportamento dei SC neisuoli e acque di falda

Disponibilità di tecnologie diversificate adattabili asituazioni specifiche molto differenti

Evidente necessità di integrare gli interventi con«istitutional controls» per la oggettiva difficoltà nelraggiungimento in temi rapidi degli obiettivi richiesti

Solventi Clorurati – Solofra 2016 Pagina 34Marco Petrangeli Papini

Grazie per l’attenzione

email: [email protected]