Atti wsa 2011

!

Direzione Ambiente

Relatore: Ing. Giorgio Schellino

La situazione dei siti contaminati in Piemonte

Legge Regionale 42/2000 ! "

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Programmi di Bonifica e Risanamento !

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Anagrafe dei Siti Contaminati

, .

-

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800 700 600 500 400 300 200 100 0 procedimenti in atto

conclusi

interventi non necessari

interventi non necessari a seguito analisi di rischio

% 5

Programmazione interventi di bonifica in danno & 0 1

!

' , 2

dal 2000: 120 interventi 140 milioni di â‚Ź

6

Bonifica dei Siti di Interesse Nazionale (S.I.N.) Pieve Vergonte

Balangero

Torino Basse di Stura

Casale Monferrato

Serravalle Scrivia ACNA - Valle Bormida

S.I.N. di Casale Monferrato • L’area del sito di interesse nazionale comprende il territorio di 48 Comuni (D.M. 20/01/2000) • L’intervento consiste nella decontaminazione da amianto attraverso la bonifica di utilizzi impropri degli sfridi di produzione dei manufatti di cemento - amianto (polverino) e delle coperture in eternit • Soggetto attuatore: Comune di Casale Monferrato 8

S.I.N. di Casale Monferrato 1996: viene stimato un fabbisogno di circa 41 milioni di euro per la bonifica del territorio Copertura finanziaria per oltre 37 milioni di euro con i fondi del Piano d’Area critica e del Programma Nazionale delle Bonifiche Ulteriori 9 milioni di euro recentemente individuati dalla Regione in accordo con il Ministero dell’Ambiente Allo stato attuale, sulla base dei dati rilevati durante l’opera di bonifica, si può ipotizzare che il fabbisogno per il risanamento del territorio del casalese ammonti ad oltre 60 milioni di euro

S.I.N. di Casale Monferrato

Titolo intervento Bonifica stabilimento “Eternit� discarica monouso per amianto Concorso alla gestione discarica e raccolta RCA Censimento coperture (ARPA/ASL) Bonifica utilizzi impropri materiali contenenti amianto Rimozione manti di copertura in cemento-amianto edifici pubblici Bonifica sponda destra fiume Po monitoraggio aria Monitoraggio salute popolazione Impianto inertizzazione amianto Centro di Informazione Amianto Contributi rimozione coperture e manufatti monitoraggio e gestione interventi PNB TOTALE

Costo (euro)

6.594.123,75 3.098.741,39 1.382.913,80 154.937,07 6.159.328,12 3.926.839,29 824.827,59 774.685,35 258.228,45 20.976,79 103.291,38 11.769.471,40 1.994.525,00 37.062.889,39

S.I.N. di Casale Monferrato Bonifica del “polverino” Il progetto prevede per le bonifiche del “polverino” l’intervento diretto dell’amministrazione pubblica e l’integrale copertura finanziaria in ragione di motivazioni di carattere igienico-sanitario Dal Registro Censimento del 2004 risultano 60 siti (50% cortili, 50% sottotetti), oggi saliti a 120 Bonifica delle coperture in cemento-amianto il progetto prevede che l’intervento venga eseguito a cura e spese dei singoli proprietari dei fabbricati; si provvede all’erogazione di un contributo forfetario di 30,00 euro al metro quadrato, nel limite massimo del 50% delle spese sostenute Quantitativo di coperture con amianto: 1.000.000 di m2 11

S.I.N. di Pieve Vergonte Il sito di interesse sorge sull’area dello stabilimento chimico dell’ex Enichem, costruito intorno al 1915, sulla cui area durante la seconda guerra mondiale fu attivato un centro chimico di produzioni belliche e ove sino al 1996 è stato prodotto DDT. Il sito comprende un’area impianti, un’area esterna ove sono stati nel tempo depositati gli scarti di produzione ed è attraversato dal torrente Marmazza.

La perimetrazione del sito riguarda anche il fiume Toce e il lago Maggiore contaminati da DDT

S.I.N. Serravalle Scrivia L’inquinamento del sito “Ex Ecolibarna” è dovuto allo smaltimento incontrollato di rifiuti allo stato liquido e solido a seguito del quale si è generata una contaminazione del terreno e delle acque sotterranee in tutta la zona attorno lo stabilimento produttivo. E’ in vigore lo stato di emergenza ed il Prefetto di Alessandria è nominato Commissario delegato per l’emergenza.

4 milioni di euro recentemente individuati dalla Regione in accordo con il Ministero dell’Ambiente

13

S.I.N. di Basse di Stura L’area è stata oggetto di smaltimento di rifiuti industriali fin dal secondo dopoguerra.

Le principali tipologie di rifiuti sono riconducibili alle attività siderurgiche, come sali da rifusione dell’alluminio e scorie di fonderia.

L’estensione dell’area, la sua rilevanza ambientale, la prossimità a centri abitati ad elevata densità di popolazione, la pericolosità degli inquinanti, la vulnerabilità della falda e dei corpi idrici superficiali hanno portato a individuare l’area quale di interesse nazionale.

S.I.N. di Balangero e Corio • Nella miniera S. Vittore di Balangero è stato estratto amianto a partire dagli anni ’20 sino al 1990, anno del fallimento della società Amiantifera di Balangero S.p.A. Tale produzione ha comportato la messa a dimora nei siti limitrofi al bacino di coltivazione di circa 40 milioni di m3 di materiali contenenti amianto. La superficie dell’area perimetrata è pari a circa 310 ettari.

• Gli interventi attuati ed in corso riguardano le discariche insistente sul versante Corio e sul lato Balangero, nonchè l’area degli impianti di lavorazione del materiale.

Ulteriori 3 milioni di euro recentemente individuati dalla Regione in accordo con il Ministero dell’Ambiente

Inquinamento diffuso e fondo naturale Il D.Lgs. n. 152/2006 art. 240, c. 1 lett. r) definisce l’inquinamento diffuso come: “la contaminazione o le alterazioni chimiche, fisiche o biologiche delle matrici ambientali determinate da fonti diffuse e non imputabili ad una singola origine”

Tipologie di Inquinamento • contaminazioni derivate da attività di tipo agricolo • impieghi in agricoltura di : acque reflue, fanghi di depurazione, compost o altro materiale derivante dal ciclo dei rifiuti; • fattori antropici diversi dall’uso agricolo: principalmente quegli elementi e quei prodotti che, senza essere legati in maniera puntuale ad insediamenti produttivi, derivano dall’urbanizzazione e dalla normale attività umana. Esempi semplici sono i livelli di piombo e dei diversi tipi di idrocarburi rilevabili a causa del traffico sulle grandi arterie.

Inquinamento diffuso e fondo naturale Analisi ambientale sulla contaminazione diffusa - suolo e acque sotterranee - per la definizione di valori di fondo per diverse categorie di inquinanti rete di monitoraggio a maglia fissa 18km x 18km, 9km x 9km, 3km x 3km Suoli monitoraggio per siti di riferimento Obiettivi: caratterizzare i suoli piemontesi identificando la presenza di contaminazioni antropiche diffuse per diossine, PCB, IPA, con indicazione dei livelli di contaminazione stima dei fondi pedogenetici naturali, a grande denominatore di scala, relativamente ad una serie di elementi (Ni, Cr, Co, As, Hg, Be, ecc.)

Definizione di linee guida ai sensi dell’art. 196 del D.Lgs. 152/2006 L’articolo 196, comma 1, lettera h) del d.lgs.152/2006 prevede che le Regioni possano definire delle linee guida e dei criteri per la predisposizione e l’approvazione dei progetti di bonifica e di messa in sicurezza Contributo di Province ed Arpa Piemonte Necessità di uniformità nella predisposizione dei progetti e nella loro approvazione Indicazioni e precisazioni in ordine a: Contenuti ed elaborati del piano di caratterizzazione, progetti di bonifica e messa in sicurezza permanente e operativa Controlli e monitoraggi Garanzie finanziarie per la corretta esecuzione degli interventi 18

Amianto

Programmi in atto per la bonifica dell’amianto art. 4 L.R. 30/2008

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Siti di interesse nazionale ai sensi della L. 426/1998 e del D.M. 468/2001 •Casale Monferrato •Balangero Mappatura amianto ai sensi D.M. 101/2003

Distribuzione della presenza di coperture in cemento-amianto

Oltre 5 milioni di m2 comunicati dai Comuni

Programma di bonifica ai sensi della L.R. 30/2008 Beneficiari del contributo : Comuni e Province proprietarie di edifici scolastici con presenza di materiali contenenti amianto Nel 2010 assegnate risorse per 2,2 milioni di euro per la bonifica di oltre 80 edifici scolastici In corso istruttoria per nuove assegnazioni di risorse finanziarie

Mappatura della presenza naturale di amianto Fase 1 : delimitazione e individuazione aree con presenza amianto

ARPA, con contributi del Centro G. Scansetti

Fase 2 : realizzazione interventi di bonifica in base criteri art. 1, c. 2, D.M. 101/2003

assegnazione risorse a Comuni e Province â‚Ź 750.000,00

23

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Direzione Ambiente

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3°WORKSHOP FENICE Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati TORINO – 13 dicembre, 2011

Micro- e nano-particelle di ferro zerovalente per il trattamento di sorgenti contaminanti

Rajandrea Sethi, Tiziana Tosco & Groundwater Engineering Group DITAG – Politecnico di Torino

1 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Micro e Nanotecnologie potenzialità in campo ambientale

1.

Prevenzione

2.

Misura

3.

Bonifica

2 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Milli vs Nano-iron proprietà

Millimetric-iron

Nanoscale-iron (NZVI) 100 nm

Fonte: Zhang, 2006

0.25 ÷ 2 mm

15 ÷ 100 nm

3 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Barriere reattive permeabili a ferro millimetrico

Trattamento del plume contaminante (inefficaci sulla sorgente)

Sethi

Difficoltà di installazione a profondità superiori a 30 m

4 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Iniezione di ferro micro- e nanoscopico

Intervento in della sorgente

prossimità

Accelerazione dei processi di rimozione del contaminante Sethi

Iniezione del materiale direttamente in falda Installazione a profondità elevate

5 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Principali tecniche di sintesi (bottom-up) di NZVI RNIP – Toda Kogyo Corp.

Prof. Zhang (Lehigh U.) 100 nm

Fonte: Zhang, 2006

Riduzione ad elevata temperatura di goethite e ed ematite a ferro zerovalente in presenza di idrogeno gassoso Struttura cristallina guscio di magnetite Disponibile commercialmente

Fonte: Zhang, 2006

Precipitazione riduttiva con sodio tetraidroborato Particelle sferiche con struttura core-shell, formate da due fasi cristalline (Fe0 e FeO) Bimetallico Fe/Pd Non disponibile comm.

RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

6

Struttura e composizione

Toda RNIP:

cristallina

Diffrazione di raggi X (XRD): □ 60% α-Fe0, □ 40% Fe3O4 magnetite

Diametro medio 60 nm

Intensity [count/s]

500

NZVI-1 Fe Fe3O4

400

XRD (DISMIC POLITO)

□ struttura cubica

TEM (DSMP UNITO)

Microscopia a scansione elettronica (TEM):

300

200

100

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

2θ

RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

7

Le dimensioni contano?

Reazioni superficiali

Superficie specifica teorica (SSA - area/massa, pop monodispersa) ρFe=7800 kg/m3; l, d = 50 ÷ 100 nm

βa = π π βv =

ssac =

6

nsπd 2 ns ρ Fe

π 6

= d3

6

ρ Fed

= 7.7 ÷ 15.3 ⋅ 103 m2 / kg

Area superficiale specifica da adsorbimento con azoto: SSABET=30.6 .103 m2/kg

(>>0.5 .103 m2/kg ZVI) 8

Adattato da Marchisio, 2006 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Superficie specifica

1 kg of nanoscale iron

= 2 x Stadio Olimpico (Roma)

FESEM (Tecnogranda)

∼30000 m2 ZVI: 500 m2 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

9

Cinetica di degradazione

Fe0 + RCl + H+ → RH + Fe2+ + Cl

Cinetica di degradazione di un solvente clorurato dcTCE = − k ⋅ cTCE = − ( kM ⋅ cFe ) ⋅ cTCE = − ( kSA ⋅ SSA ⋅ cFe ) ⋅ cTCE dt dove k pseudocinetica del I ordine [T-1], kSA cinetica all’unità di SA e cFe [LT-1], kM cinetica all’unità di cFe [L3M-1T-1], SSA superficie specifica [L2M-1], cFe concentrazione di ferro per volume di acqua [ML-3], cTCE concentrazione del contaminante.

10 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Longevità

Fe0 + RCl + H+ → RH + Fe2+ + ClFe0 + 2 H2O → Fe2+ + H2 + 2 OHAnche la cinetica relativa al consumo del ferro dipende dalla SSA Perdita di materiale verso valle

11 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

MZVI & NZVI suspension stability NZVI

MZVI

(15–100 nm)

(1-100 m) relevant mass

particle – particle interaction

sedimentation

aggregation

12 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Agglomerazione NZVI

Interazioni: Van der Waals Elettrostatica Magnetica

13 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Iniezione e trasporto

La stabilità è un aspetto fondamentale da considerare nelle fasi di iniezione e trasporto in falda.

INIEZIONE (DELIVERY): □ minimizzare la sedimentazione nella strumentazione di pompaggio e nei piezometri □ minimizzare i punti di iniezione (per contere i costi) massimizzando il raggio di influenza (ROI)

TRASPORTO: □ massimizzare il contatto tra contaminante e ferro (tempi bassi) □ evitare il trasporto del reagente verso zone non contaminate o verso valle (tempi elevati) 14 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Guar Gum

1.

2.

3.

VERDE: di origine naturale, estratta dalla pianta della guar ECONOMICA: Sigma-Aldrich: 44.60 €/kg Commerciale: ~2 €/kg DISPONIBILE COMMERCIALMENTE: utilizzata nell’industria alimentrare -> non tossica 15 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Caratterizzazione della guar gum ELEVATO PM per garantire una stabilizzazione sterica o elettrosterica In grado di essere ADSORBITA sulla superficie delle nanoparticelle Genera fluidi SHEAR THINNING

G ua rg um

so lu tio n

water

Comba, S.; Dalmazzo, D.; Santagata, E.; Sethi, R. Rheological characterization of NZVI suspensions for injection in porous media.

Journal of Hazardous Materials 2010.

RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

16

Stabilizzazione di MZVI & NZVI

1. Termodinamica: modifica delle proprietà superficiali □ □ □

Bassa concentrazione di polimero (mg/l) Coating (brush layer of adsorbed polymer) Aumenta la repulsione tra le particelle

→ Ferro nanoscopico NZVI

Radius (nm)

Stabilizzazione: biopolimeri “verdi” (guar gum and xanthan gum)

10mM NaCl 500 400 Initial Particle Size

300 200 Initial Particle Size

0

1000 2000 3000 4000

Time (s)

Bare Particles Particles in solution of Guar Gum 0.5 g/L

2. Cinetica: modifica delle proprietà del fluido □ □ □

Alta concentrazione di polimero (g/l) Incremento della viscosità (shear thinning) Riduzione della frequenza di collissioni

→ Ferro micrometrico MZVI

17 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Prove di trasporto in colonna Packed column: □ L = 0.46 m, din = 2.5 cm, n = 0.49 □ Q = 6.74 ·10-4 l/s Sand (Sibelco): □ d50 = 0.69 mm Particles (20 g/l): □ MZVI (Basf) □ NZVI (Toda Kogyo corp.)

Steps: □ Injection (particles+dispersant) □ Flushing (water) Dispersant during injection: □ Water (DI) □ Biopolymer (3 g/l) in DI or 12.5 mM

susceptometer manometer OUT

column IN

18 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Column tests: experimental results Concentrazioni di ferro e pressione in uscita dalla colonna MZVI

98 %

NZVI

90 % 19 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Modellazione matematica: fenomeni fisici Aspetti principali: 1. Interazione colloide-mezzo poroso: □ Physico-chemical interactions: blocking, ripening □ Physical filtration/straining

2. Intasamento mezzo poroso: □ Influence of particle deposits on porous medium properties □ Coupled problem

3. Fluidi non-Newtoniani □ Shear-thinning behavior □ Darcy’s law for non-Newtonian fluids RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

20

1. Interazione colloide mezzo poroso Scambio con la fase solida (adsorbimento di non equilibrio, isoterme non lineari):

physical-chemical interactions

Ripening

filtration/straining

Blocking

∂ ∂ ( ρb s ) ∂ ∂  ∂c  ε + + − ε c q c D ( m )  ( m )  m =0 ∂t ∂x ∂x  ∂x   ∂t   ∂ ( ρb s )  ∂t = f ( c, s )

21 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

2. Intasamento del mezzo poroso Le particelle depositate riducono la porosità e la permeabilità del mezzo poroso: Vg , εg

Vg , εg

↓ porosity

↑ surface area

ε m (s ) = n −

ρb s ρs

Vg , εg

↓ permeability

ρb A(s ) = A0 + θAc s ρc

K (s ) = C

ε m3 A2

Tosco, T.; Sethi, R. Transport of non-Newtonian suspensions of highly concentrated micro- and nanoscale iron particles in porous media: a modeling approach. Environmental Science & Technology (submitted) 2010.

RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

22

MNM1D www.polito.it/groundwater µ ∂p = − m qm K ∂x ∂ (ρ s ) ∂ (ρ s ) ∂ (ε m c ) + b 1 + b 2 = − ∂ (q m c ) + ∂  ε m D ∂c  ∂t ∂t ∂t ∂x ∂x  ∂x  ∂(ρ b s1 ) = ε m k a ,1 1 + A1 s β1 c − ρ b k d ,1 s1 ∂t

MNM1D (gratuito) Darcy’s law

(

β2

Transport equations

Permeability coefficient

Medium porosity

)

Fluid viscosity

 ∂ (ρ b s 2 ) x   c − ρ b k d , 2 s 2 = ε m k a , 2 1 + ∂t  d 50  ∂c ∂ (ε m c x ) = − ∂ (q m c x ) + ∂  ε m D x  ∂t ∂x ∂x  ∂x  M (c )c x µ m (γ m , c, c x ) = µ m ,∞ + χ (c ) 1 + [λ m (c ) ⋅ γ m ] m    3 a0 ε m    K (s ) = K 0      n   a + ϑa ρ b s  p 0  ρ p   qm γ m (s ) = α γ Kε m

ε m (s ) = n −

2

ρb s ρs

Tosco, T.; Sethi, R. Transport of non-Newtonian suspensions of highly concentrated micro- and nanoscale iron particles in porous media: a modeling approach. Environmental Science & Technology 2010.

23 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Fitting dei dati sperimentali

MZVI

NZVI

Tosco, T.; Sethi, R. Transport of non-Newtonian suspensions of highly concentrated micro- and nanoscale iron particles in porous media: a modeling approach. Environmental Science & Technology 2010.

RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

24

Distribuzione

Permeazione (basse pressioni) In piezometri per gravità In perfori mediante strumentazione ad infissione diretta

Fratturazione (alte pressioni) Pneumatica Idraulica tipicamente mediante strumentazione ad infissione diretta

Miscelazione del terreno 25 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Piezometri e sondaggi a rotazione Iniezione all’interno di piezometri finestrati su tutto lo spessore saturo ed eseguiti con tecnica a rotazione Diametro 2’’-4’’ Basse pressioni: iniezione per gravità -> grandi diluizioni, bassa viscosità (sospensione stabile) Medie portate Problema di accumulo del materiale al fondo della postazione RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

26

Sistemi ad infissione diretta

Adatti a: Permeazione Fratturazione

www.carsico.it

27 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Sistemi ad infissione diretta Pompaggio ed iniezione High pressure (69-127 bar) Average pumping rates Injection (Top-down or bottom-up)

28 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Soil Mixing

Miscelazione del terreno con il materiale reagente Aumento dei volumi anche del 30% Bentonite ed altre miscele possono essere addizionate per ridurre la permeabilità

29 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Tipologie di ferro e costi

30 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Milli vs Nano-iron proprietà Millimetric-iron

Nanoscale-iron (NZVI) 100 nm

0.25 ÷ 2 mm superficie s.: 0.5 m2/g bassa reattività buona longevità economico

Fonte: Zhang, 2006

15 ÷ 100 nm superficie s.: 30 m2/g 100X (in massa) efficace su più contaminanti bassa longevità 100X in massa, economico al m2 di SSA

31 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Milli vs Nano-iron proprietà Nanoscale-iron (NZVI)

Millimetric-iron

100 nm

PRB Tratta solo il plume (sorgenti areali) Tempi lunghi di bonifica Tecnica consolidata

Iniettabile Tratta l’acqua nei pressi della sorgente Diminuisce i tempi Tecnica innovativa 32

RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Progetti

Progetto AQUAREHAB finanziato nell’ambito del FP7 della UE, Responsabile per il Politecnico di Torino: Dr. Rajandrea Sethi Dipartimento del Territorio, dell’Ambiente e delle Geotecnologie, Politecnico di Torino (DITAG-POLITO), partecipanti: Antonio di Molfetta, Rajandrea Sethi, Tiziana Tosco, Silvia Comba Dipartimento di Scienza dei materiali e dell’Ingegneria chimica, Politecnico di Torino (DISMIC-POLITO), partecipanti: Daniele Marchisio Partners internazionali: Flemish Institute for Technological Research; Katholieke Universiteit Leuven KULeuven;Geological Survey of Denmark and Greenland; Helmholtz Zentrum München – Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH; CTM Centre Tecnologic;Technische Universiteit Delft;Sapion Bodemadvies;ISODETECT Gmbh;University of Stuttgart; Wageningen Universiteit;Ben Gurion University of the Negev GBU; Masarykova Univerzita;UNESCO-IHE Institute for Water Education; University of Sheffield; Politecnico di Torino; Hoganas AB; University of Copenhagen; Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques; Environmental Institute – SME

PRIN “Ferro nanocopico per la bonifica di acquiferi Contaminati” Resp. Prof. Antonio Di Molfetta: Dipartimento del Territorio, dell’Ambiente e delle Geotecnologie, Politecnico di Torino (DITAG-POLITO), partecipanti: Antonio di Molfetta, Rajandrea Sethi, Tiziana Tosco, Francesca Gastone Dipartimento di Scienza dei materiali e dell’Ingegneria chimica, Politecnico di Torino (DISMIC-POLITO), partecipanti: Edoardo Garrone, Barbara Bonelli, Marco Armandi, Francesca Freyria INRIM: Dr. Marco Coisson Università di Genova: Prof. O. Paladino, Dr. M. Massabò

33 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Progetti

Progetto CIPE C30, finanziato dalla Regione Piemonte, Responsabile: Prof. Antonio Di Molfetta Dipartimento del Territorio, dell’Ambiente e delle Geotecnologie, Politecnico di Torino (DITAGPOLITO), partecipanti: Antonio di Molfetta, Rajandrea Sethi, Tiziana Tosco, Silvia Comba, Valerio Zolla, Alberto Tiraferri Dipartimento di Scienza dei materiali e dell’Ingegneria chimica, Politecnico di Torino (DISMICPOLITO), partecipanti: Edoardo Garrone, Barbara Bonelli, Marco Armandi, Francesca Freyria Dipartimento di Chimica Analitica, Università di Torino (DICHI-UNITO), partecipanti: Claudio Baiocchi, Claudio Medana, Riccardo Aigotti Dipartimento di Scienze Mineralogiche e Petrologiche, Università di Torino (DSMP-UNITO): Elena Belluso, Giovanni Ferraris INRIM: Marco Coisson, Franco Vinai

Progetto finanziato dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Cuneo: “Introduzione delle energie rinnovabili nei contesti abitativi della Provincia di Cuneo e relativo impatto sul sistema socio-economico e l’assetto territoriale ed architettonico”, coordinatore Prof. M. Repetto, linea di intervento “Ferro zerovalente microscopico per la bonifica di falde inquinate da nitrati” coordinatori: Prof. A. Di Molfetta, Dr. Rajandrea Sethi, Dr. Barbara Bonelli.

Dipartimento del Territorio, dell’Ambiente e delle Geotecnologie, Politecnico di Torino (DITAG): Prof. A. Di Molfetta, Dr. Rajandrea Sethi, Ing. Silvia Comba, Ing. Daniele Marchisio (tesista) Dipartimento di Scienza dei materiali e dell’Ingegneria chimica, Politecnico di Torino (DISMICPOLITO), partecipanti: Dr. Barbara Bonelli Dipartimento di Valorizzazione e Protezione delle Risorse Agroforestali (DIVAPRA): Dr. Maria Martin

34 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Pubblicazioni

2010 TOSCO T, SETHI R., Transport of Non-Newtonian Suspensions of Highly Concentrated Micro- And Nanoscale Iron Particles in Porous Media: A Modeling Approach, ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY, pp. 7, 2010, Vol. 44 (23), pagine da 9062 a 9068, ISSN: 0013-936X, DOI: 10.1021/es100868n 2009 COMBA S, SETHI R., Stabilization of highly concentrated suspensions of iron nanoparticles using shear-thinning gels of xanthan gum, WATER RESEARCH, 2009, ISSN: 0043-1354, DOI: 10.1016/j.watres.2009.05.046 2009 TOSCO T, SETHI R., MNM1D: A Numerical Code for Colloid Transport in Porous Media: Implementation and Validation, AMERICAN JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCES, pp. 9, 2009, pagine da 516 a 524, ISSN: 1553345X 2009 TOSCO T; TIRAFERRI A.; SETHI R. Ionic Strength-Dependent Transport of Microparticles in Saturated Porous Media: Modeling Mobilization and Immobilization Phenomena under Transient Chemical Conditions. ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY 2009 DALLA VECCHIA E; COISSON M; APPINO C; VINAI F; SETHI R., Magnetic Characterization and Interaction Modeling of Zerovalent Iron Nanoparticles for the Remediation of Contaminated Aquifers, JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY, pp. 3210-3218, 2009, Vol. 9, ISSN: 1533-4880, DOI: 10.1166/jnn.2009.047 2009 COISSON M; CELEGATO F; DALLA VECCHIA E; SETHI R.; TIBERTO P; VINAI F, Temperature dependence of magnetic properties in in Fe/Fe-O nanoparticles dispersed in water, JOURNAL OF MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS, 2009, ISSN: 0304-8853 , DOI: 10.1016/j.jmmm.2009.01.039 2008 TIRAFERRI A; CHEN K.L; SETHI R.; ELIMELECH M, Reduced sedimentation and aggregation of nanoscale zerovalent iron in the presence of guar gum, JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE, 2008, ISSN: 00219797, DOI: 10.1016/j.jcis.2008.04.064 2008 TIRAFERRI A; SETHI R., Enhanced Transport of Zerovalent Iron Nanoparticles in Saturated Porous Media by Guar Gum, JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH, 2008, ISSN: 1388-0764, DOI: 10.1007/s11051-008-9405-0 2007 SETHI R.; FREYRIA F; COMBA S; DI MOLFETTA A, Ferro nanoscopico per la bonifica di acquiferi contaminati, GEAM. GEOINGEGNERIA AMBIENTALE E MINERARIA, 2007, ISSN: 1121-9041 2007 FREYRIA F; BONELLI B; SETHI R.; GARRONE E; DI MOLFETTA A, Physico-chemical characterization of colloidal iron suspensions for groundwater remediation, Marco Petrangeli Papini - Centro Stampa Universita (ITA), 3rd International Symposium on Permeable Reactive Barriers, Rimini 8-9 nov., 2007, 2007, ISBN: 978-88-87242-98-0 2006 DI MOLFETTA A; SETHI R., Clamshell excavation of a permeable reactive barrier, ENVIRONMENTAL GEOLOGY, 2006, ISSN: 0943-0105, DOI: 10.1007/s00254-006-0215-3

35 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Ringraziamenti

GRUPPO INGEGNERIA DEGLI ACQUIFERI: Prof. A. Di Molfetta Michela Luna Francesca Gastone Dingqi Xue Alberto Tiraferri Silvia Comba Francesca Freyria Elena dalla Vecchia Niccolò Bongiovanni 36 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Utilizzo e dimensionamento di un intervento Barriere reattive permeabili a ferro millimetrico Dimensionamento basato sulle cinetiche di degradazione (e quindi dalla velocità di falda) □ basso costo del reagente (per unità di massa) □ enorme eccesso di ferro

Iniezione di ferro nanoscopico Dimensionamento basato sulla domanda di Fe0 per la degradazione del contaminante □ elevato costo del reagente (per unità di massa) □ multiplo della richiesta stechiometrica

Sethi

37 RAJANDREA SETHI, rajandrea.sethi§polito.it 3°Worksho p Fenice, 13 dicembre 2011

Approcci innovativi alla caratterizzazione (Triad approach) Marco Falconi - ISPRA

Marco Falconi

1

Triad approach – –

Vantaggi I tre elementi costitutivi 1.

2.

3.

Progettazione metodica Piano di caratterizzazione dinamico Misure in tempo reale

– Caratteristiche adatte/non adatte a Triad – Conflitto con 152/06 e s.m.i.?

– Vantaggi e start up per Società di consulenza ed Enti di controllo Marco Falconi

2

Definire il tipo e l’estensione della contaminazione con l’approccio tradizionale 2 3 2

La 1 caratterizzazione è il fondamento di tutte le decisioni del sito ma…

Un unico • Diverse mobilitazioni necessarie per prelievo per riparare a mancanze di conoscenza le analisi • Ancora oggi,tutte la caratterizzazione manca della contaminazione, contaminazione ritrovata poi in seguito

3

2 Serve una integrazione

Ne serve un’altra..

2 1 Marco Falconi

1

L’incertezza sulla caratterizzazione impatta ogni REilPbudget, aspetto del progetto, progetto O l’esposizione dei recettori, RT l’efficienza della tecnologia di bonifica, il riutilizzo, incertezza sulle transazioni immobiliari e anche il premio assicurativo

Triad salva tempo e denaro .

.

• Caratterizzazione più rappresentativa • Si riducono i contenziosi 50 m. x 50 m. / 2 gr. dibasati campione a Decisione: •CellaContratti sul numero di misure 1 m. di profondità sono 8500 • La proprietà viene svincolata più tonnellate di suolo velocemente, stimolando l’economia Cella 50 m. x 50 m. / 10 gr. di campione contamina a 2 m. di profondità ?

• Stessa protezionetesanitaria ed ambientale ~26 • Ottimizza la bonifica tons • Evita il sovradimensionamento Marco Falconi

Basi dell’approccio Triad L’approccio Triad si basa sull’accuratezza del Modello Concettuale del Sito (CSM) a supporto delle decisioni progettuali: – Dove è (o può essere) localizzata la contaminazione?

– Quali e quanti contaminanti possono essere presenti?

– Come possono variare le concentrazioni e quali distribuzioni spaziali possono essere ipotizzate?

– Che cosa accade ai contaminanti mentre migrano?

– Chi può essere esposto ai contaminanti o ai prodotti della degradazione?

– Che cosa si può fare per gestire il rischio mitigando l’esposizione?

Triad si aspetta che la contaminazione sia eterogenea. Il CSM include la caratterizzazione della incertezza relativa al campionamento. Il CSM è l’ipotesi da testare e raffinare.

Marco Falconi

Elementi dell’approccio Triad Una strategia che raccoglie un tema centrale (“che cosa”) + 3 Elementi (“come”)

Progettazione metodica

Misure in tempo reale Marco Falconi

Piano di caratterizzazio ne dinamico

1. Progettazione metodica La progettazione metodica è lo strumento con il quale il team e gli stakeholders identificano gli obiettivi chiave e i punti decisionali attraverso l’uso del modello concettuale del sito

Team

Stakeholders Autorità di controllo Parti interessate Contractor Proprietà o futuro costruttore Marco Falconi

Sessione di progettazione metodica • Obiettivo – Definire la chiusura del progetto • Programma – Valutare la potenziale compressione del programma delle attività alla chiusura e stabilire un (tentativo) di tempistica.

• Incertezza del progetto – Focus sull’identificazione e riduzione sotto un livello accettabile delle fonti di incertezza. Utilizzo di fogli di lavoro per la gestione delle diverse fonti.

• Dati – Tradurre in tipologia di campionamento e analisi i requisiti della presa di decisioni. Ottenere consenso prima di andare in campo su tipo, quantità, e tempistica dei dati richiesti per la chiusura.

• Catena decisionale – Focus sul campionamento e sull’analisi che possono portare a decisioni difendibili.

• Logica decisionale – Sviluppo delle componenti base della logica decisionale che sarà utilizzata per prendere le decisioni chiave.

Marco Falconi

Esempi di decisioni • • • • • • • •

Presenza o assenza di contaminazione Contaminanti ed estensione da indagare Localizzazione ed estensione degli hot spots Recettori/vie di migrazione/modalità di esposizione Obiettivi di bonifica (rilevanti per il riutilizzo) Aree da riservare per usi specifici Scelta e performance della/e tecnologia/e di bonifica Opzione discarica

Marco Falconi

2. Piano di caratterizzazione dinamico Il piano di caratterizzazione dinamico da agli esperti che lavorano in campo la flessibilità per modificare i programmi non appena si ottengono nuove informazioni • Presa di decisioni in tempo reale, reale • Diagrammi decisionali approvati – Campionamento adattativo e pianificazione delle analisi – Piani di lavoro flessibili

Opzioni contrattuali alternative Coinvolgimento dello staff degli enti di controllo Marco Falconi

Diagrammi decisionali approvati Selezione del Soil Gas Survey sulla base dei dati preliminari del sito

Campionamento del Soil Gas per 4 giorni, usando una combinazione del campionamento a griglia e campionamento ragionato. Analisi dei campioni attraverso laboratorio mobile

Continuare con il soil gas fino a che si ha un non detect o si raggiunge la profondità di 6 metri da piano campagna con intervalli di campionamento di 1,5 metri. Potrebbero essere necessarie alcune fasi all’esterno dei confini del sito.

Identificare metodi alternativi che permettano di aumentare la qualità dei dati per future mobilitazioni

No

No

Si

Sono stati identificati sorgenti o hot-spot?

Sono stati identificate le concentrazioni dei composti di interesse con un sufficiente livello di qualità?

Effettuare perforazioni “direct push” e campionamento del suolo fino ad 1,5 metri dove non è stata riscontrata contaminazione. Quando la contaminazione c’è prelevare un campione ogni 1,5 metri fino a 6 metri.

Analisi dei contaminanti selezionati.

Riesaminare i dati analitici da laboratorio mobile e da analisi off-site

Si Si

C’è una minaccia per il sottosuolo e/o per le acque sotterranee?

Progettare e realizzare un programma di perforazioni per il sottosuolo e per le acque sotterranee

No Progettare una strategia per la bonifica ed il riutilizzo del sito

Marco Falconi

Valutare i rischi associati al modello concettuale del sito

Elementi: 3. Misure in tempo reale • • • • • • • • •

Test colorimetrici Immunoenzimatici Fluorescenza a raggi X Sensori per VOC Membrane Interface Probe (MIP) Tecnologie Direct Push (DPT) Passive Diffusion Bags (PDB) Laboratorio mobile Rapido ritorno da laboratorio fisso

Marco Falconi

Dimostrazione di applicabilità del metodo (DMA) Valutare le performance analitiche sulle reali matrici sito specifiche – Guidare la selezione delle tecniche analitiche – Determinare se e come modificare i metodi per migliorare la performance e/o il rapporto costi/benefici – Determinare i fattori di conversione tra analisi di laboratorio e campo

Sviluppo (tentativo?) delle soglie decisionali (con “grey region”) Sviluppo dei piani contingenti in caso di malfunzionamenti della strumentazione o di una singola partita di analisi Valutare in sito le possibili eterogeneità sito-specifiche per supportare ulteriore progettazione del programma di campionamento – Campione (quale volume di campione raccogliere; quale/i strumento/i di raccolta utilizzare; se e dove utilizzare il composito) – Progettazione del campionamento (quanti campioni, localizzazione del campione, omogeneizzazione & sub-campionamento)

Marco Falconi

Fonti di incertezza nella determinazione del dato Campionamento Piano di campionamento

Quartatura

Frazionamento

Conservazione del campione

Per avere una qualitĂ del dato che garantisca dati rappresentativi, tutte le incertezze vanno quantificate.

Marco Falconi

Analisi Metodo di estrazione

Metodo di preparazione del campione

Rielaborazione dei risultati

Metodo di determinazione

Interpretazione Relazione fra parametri da misurare e parametri decisionali

Triad NON è …… …scritto in maiuscolo (non è un acronimo!) …solo l’utilizzo di strumentazione portatile! (Attenzione: Il solo utilizzo delle analisi in campo non significa implementare l’approccio Triad !!) …un modo per giustificare l’utilizzo di strumentazione portatile senza un adeguato controllo di qualità (DEVE avere dati di conosciuta/documentata qualità) …solo l’utilizzo di un piano di lavoro flessibile/dinamico (DEVE gestire attivamente le incertezze sulle decisioni) …prendere 10 zillioni di campioni (con il giudizio professionale e con il vostro CSM, le incertezze possono essere ottimizzate e gestite!) …una licenza per scrivere piani di lavoro vaghi o per fuggire dalla supervisione degli enti di controllo.

Marco Falconi

Dove è vantaggioso Triad rispetto alla caratterizz. tradizionale

• Siti dove le sorgenti sono ignote o non facilmente definibili • Siti con sorgenti multiple, multiple dove esistono popolazioni differenti di contaminanti • Indagini in aree estese, estese scenario di smaltimento • Siti dove si è dovuti riaprire la pratica • Siti dove la tecnologia di bonifica selezionata non sta funzionando come pianificato • Siti con scenario di smaltimento dove i costi dipendono strettamente dalla tipologia di contaminanti e dalle loro concentrazioni Marco Falconi

Caratteristiche NON adatte al Triad approach • Siti dove i tempi non sono sufficienti per una progettazione adeguata • Siti dove non c’è interesse nel cooperare o nell’usare metodi innovativi • Dove non è vantaggioso l’utilizzo di una strategia di lavoro dinamica • Siti dove i contaminanti o le condizioni al contorno non permettono l’uso dei metodi innovativi

Marco Falconi

"The NJDEP supports and encourages the use of the Triad for sites undergoing investigation and remediation within the Site Remediation and Waste Management Program where feasible.“ Joseph Seebode New Jersey Department of Environmental Protection Assistant Commissioner for Site Remediation and Waste Management

The Triad is an innovative approach to decision-making for hazardous waste site characterization and remediation. The Triad approach proactively exploits new characterization and treatment tools, using work strategies developed by innovative and successful site professionals. The Triad Resource Center provides the information hazardous waste site managers and cleanup practitioners need to implement the Triad effectively.

Triad Overview Triad Management Regulatory Information Technical Components User Experiences References/Resources

Glossary FAQs Acronyms

www.triadcentral.org Marco Falconi

Principali barriere al Triad – Mancanza di risorse per la necessaria supervisione delle autorità di controllo direttamente in campo – Mancanza di adeguata conoscenza sulle tecniche di “misurazione in tempo reale” – Inadeguata conoscenza sui problemi di qualità e rappresentatività del dato; preoccupazioni sulla qualità del dato analitico – Problemi di budget legato alle contingenze – Conflitto con la legislazione corrente (D.Lgsl.

152/06) ??

Marco Falconi

Conflitto con la legislazione (D.Lgsl. 152/06) ?

Allegato 2, D.Lgsl 152/06

Pagina 202

Marco Falconi

Conflitto con la legislazione (D.Lgsl. 152/06) ?

Allegato 2, D.Lgsl 152/06

Pagina 202

Marco Falconi

Conflitto con la legislazione (D.Lgsl. 152/06) ?

Pagina 204

Marco Falconi

Vantaggi

• Da impulso alla sostenibilità • Da impulso alla sostenibilità • Sperimentazione di nuove • Sperimentazione di nuove tecniche (miglioramento tecniche (potenziale nuovo dell’immagine come ente segmento di mercato) innovatore) • Maggiori costi progettuali, • Finalmente trovare le sorgenti minori costi analitici e di smaltimento. E’ solo questione di primarie, mancate da una caratterizzazione tradizionale tempo • Impatto sul mercato immobiliare maglia 50 m di lato per estrema eterogeneità dei contaminanti • Non implica distogliere il personale dalle consuete attività • Non implica distogliere il personale dalle consuete attività Marco Falconi

Triad salva tempo e denaro L.Zaninetta, F.Colombo, C.Pozzi, Consoil 2008

Marco Falconi

Start Up

• Avere personale formato ed interessato (giusto mix di esperienza e apertura a nuove tecnologie) • Contractors e lista fornitori ad hoc • Sviluppo di un esempio di PdC dinamico • Effettuare una sperimentazione del metodo SU UNA PARTE di un sito di superficie medio/grande Marco Falconi

• Valutare tra le risorse di personale esistenti chi è interessato (giusto mix di esperienza e apertura a nuove tecnologie) • Sviluppare procedure di validazione anche per alcune analisi speditive • Disponibilità a seguire le operazioni in campo con le stesse unità di personale

Difficoltà nell’applicare Triad Triad incrementa la soddisfazione delle parti interessate, salvando tempo e denaro

MA è una scommessa cambiare il pensiero e le abitudini di una comunità diversificata (enti di controllo, società di consulenza, soggetti obbligati) come la comunità che lavora sui siti contaminati

“La difficoltà non sta nel credere nelle nuove idee, idee ma nel fuggire dalle vecchie...“ John Maynard Keynes (economista inglese, 1883 - 1946)

“Ciò che dobbiamo imparare a fare, lo impariamo facendo" facendo Aristotele (filosofo greco, 384/3 a.C. – 322 a.C.) Marco Falconi

Grazie della vostra attenzione

Marco Falconi

27

Biorisanamento di acque di falda.

Bonifica di un acquifero contaminato da idrocarburi mediante microdiffusione di ossigeno puro

Torino 13 dicembre 2011 – 3° Workshop “metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati” Dott. S. Di Nauta, Ing. V. Pagliarani, Dott. S. Passarino – Petroltecnica S.p.A. Ing. G. Bissolotti, Dott.ssa E. Pasinetti, Dott.ssa M.Peroni– SIAD S.p.A. Dott. M. Cinque, Dott. P. Ferraro, Dott. M. Mancini - Eni S.p.A. Divisione Refining & Marketing

Inquadramento del sito •

L’area di intervento, costituita da un ex P.V. carburanti, è ubicata lungo la Strada Provinciale Iseo - Rovato a sud del Lago d’Iseo, nel Parco delle Torbiere del Sebino, ha una superficie complessiva di circa 1500 m2 all’interno di un’area a morfologia collinare.

2

Modello concettuale del sito 1.

2.

3.

Litostratigrafia locale Idrogeologia del sito e parametri idrogeologici di riferimento Caratteristiche, distribuzione e percorsi di migrazione della contaminazione

3

1 - Litostratigrafia locale •

•

•

Il sito si ubica in corrispondenza del limite litostratigrafico che separa depositi morenici e fluvoglaciali “Depositi morenici delle cerchie interne” dai depositi di torbiera e lacustri “Torbe e terreni torbosi recenti”.

In dettaglio, in corrispondenza dell’area d’indagine si osserva un netto contatto fra orizzonti a prevalente componente ghiaioso-sabbiosa riconducibili ai depositi di natura morenica, e alternanze di orizzonti limosi, limoso-argillosi, torbosi ed argillosi tipici degli ambienti deposizionali di torbiera Il limite immergente verso est, con un inclinazione media di circa 30° risulta ben individuabile in sito in quanto rimarcato dalla presenza di un orizzonte conglomeratico.

4

2 - Idrogeologia locale •.

• • • •

Sottosuolo caratterizzato da un acquifero da libero a semi-libero Variazione significativa del livello freatico in relazione alle differenti condizioni stagionali.

Oscillazione compresa tra i – 3,5 m e – 2,5 m dal piano campagna.

Direzione di flusso media da ovest-nord-ovest verso est-sud-est.

Gradiente idraulico medio stimato pari a 0,5%.

Le prove di portata in situ eseguite hanno permesso di riscontrare valori di conducibilità idraulica (k) dell’acquifero superficiale fortemente anisotropi: – Nell’ordine di 3,0 x 10-4 m/sec in corrispondenza dei depositi sabbioso-ghiaiosi – Nell’ordine di 3,5 x 10-6 m/sec in corrispondenza dei terreni a granulometria più fine presenti a valle del sito.

5

3 – Caratteristiche e distribuzione della contaminazione Contaminazione:

.

– sostanze idrocarburiche derivanti da benzine e gasoli per autotrazione adsorbite alla matrice terreni e disciolti in falda.

Sorgenti – Primarie: rimosse in fase di dismissione del PV (anno 2007).

– Secondarie: post-rimozione contaminazione residuale adsorbita ai terreni saturi ed alle acque di falda.

Grado ed estensione (post rimozione): – Matrice acqua di falda idrocarburi totali, Benzene, P-Xilene ed M.T.B.E. (PM1 bis, PM2 bis, PM3 bis e PM6 bis.); 6

Interventi preliminari alla bonifica Rimozione del terreno insaturo contaminato (Dig & Dump) nell’ambito degli interventi di MISE contestuali alla dismissione del P.V. Ritombamento degli scavi con materiale a elevata granulometria.

Predisposizone di capping a tetto dell’orizzonte di ritombamento (migliorare efficienza per successive prove pilota ed interventi di bonifica) In relazione al modello concettuale definitivo del sito, a valle della rimozione valutati idonee: –

Air-Sparging combinata a tecnologia SVE per il recupero vapori dalla falda mobilizzati dall’AS.

–

Bio Sparging a completamento e rimozione di eventuali residui di contaminazione non mobilizzati a valle dell’applicazione dell’AS

Prove pilota di AS-SVE e BS.

7

Caratteristiche e distribuzione della contaminazione post rimozione

8

Il ruolo dell’ossigeno nelle bonifiche • Il rilascio nei corpi idrici di sostanze biodegradabili determina il generale abbassamento del livello di Ossigeno Disciolto (DO).

• In dettaglio, la degradazione delle sostanze idrocarburiche risulta maggiormente favorita in condizioni aerobiche rispetto a condizioni anaerobiche.

• Le sostanze biodegradabili (per es. idrocarburi) sono utilizzate da microrganismi aerobici come fonte di energia e vengono metabolizzate con l’utilizzo del DO. • In condizioni anaerobiche i processi di biodegradazione di sostanze idrocarburiche risultano generalmente rallentati rispetto a condizioni aerobiche.

9

Principi alla base della tecnologia di biorisanamento •

• • •

• •

L’immissione di ossigeno puro in falda consente di raggiungere elevate concentrazioni di ossigeno disciolto nel punto di iniezione (40-50 mg/l), favorendone la diffusione nell’intorno grazie al gradiente di concentrazione che si viene così a creare.

L’ossigeno disciolto consente la stimolazione dei processi di biodegradazione aerobica della contaminazione delle sostanze idrocarburiche ad opera dei microrganismi autoctoni.

Nel caso specifico è stato utilizzato un sistema di microdiffusione in falda di ossigeno gassoso.

I test in situ hanno previsto l’iniezione di una miscela di gas così composta: 90% ossigeno – 5% Neon – 5% kripton. L’utilizzo di gas inerti come Neon e Kripton è stato valutato in relazione alle loro caratteristiche di rilevabilità analitica e per il loro peso molecolare rispettivamente più basso e più alto dell’ossigeno.

Mentre l’ossigeno può essere consumato dai microorganismi per la degradazione delle sostanze contaminanti, neon e kripton, gas inerti, non rientrano nei processi metabolici e quindi non subiscono consumo.

Ai fini della verifica dell’applicabilità della tecnologia sono stati valutati i seguenti parametri: – coefficiente di biodegradazione; – raggio di influenza e del grado di diffusione dell’ossigeno nel sottosuolo.

10

Sistema di diffusione ossigeno puro in falda • Ossigeno puro (Bombola) • • • •

Riduttore di pressione doppio stadio Flussimetro Linea alimentazione Microdiffusore

11

Piano temporale delle attività • • • • • • •

21-02-2008 Misure di base line preliminari alla prova pilota 25-02-2008 Inizio prova pilota di BS 22-04-2008 Termine prova pilota 05-08-2008 Avvio attività di bonifica 28-03-2009 Terminato primo step bonifica – Prima valutazione di un eventuale effetto rebound 15-06-2009 Riattivazione sistemi 10-08-2009 Termine secondo step di bonifica – Seconda valutazione effetto rebound.

12

Schema del campo prova •

Il campo prova è costituito dai seguenti pozzi: – – – – –

Pozzo di iniezione Pozzo pulito (Bianco) Pozzo di monte Pozzi di valle Pozzo laterale

VEP2 PM10 PM4 bis VMP1 bis – PM1 PM6 bis

13

Esiti della prova pilota Distribuzione dell’ossigeno disciolto

•

•

Ad eccezione del pozzo di iniezione, VEP 2 ove i valori di OD passano da una concentrazione iniziale di 0,60 mgO2/l (25/02/08) ad un concentrazione di 45 mgO2/l (04/04/08), nei pozzi più prossimi al punto di iniezione non si osservano importanti variazioni del parametro OD. Le basse variazioni di concentrazione di OD nei pozzi PM6 e VMP1che si trovano all’interno del plume di contaminazione è stato interpretato con il consumo di O2 da parte dei microrganismi atti alla degradazione biologica della contaminazione Al contrario in PM-1 ubicato a valle del punto di iniezione in ambito non contaminato evidenzia i maggiori incrementi di OD (da 3 a 5 mgO2/l).

Ossigeno disciolto (mg/l)

•

20/02/08 25/02/08 10/03/08 25/03/08 04/04/08 22/04/08

6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 PM6

VMP1

PM1

PM4

PM10

14

Esiti della prova pilota Analisi dei gas traccianti •

• • •

Si evidenzia come rispetto al fondo naturale (linee rosse), il kripton sia stato rilevato già dopo 15 giorni dall’iniezione nei pozzi PM6 e VMP1 posti rispettivamente a 0,9 e 2,3 metri dal punto di iniezione. Il kripton compare nel pozzo di PM1, posto a 5,2 metri dall’iniezione, dopo 1 mese di iniezione.

Il neon, con un peso molecolare inferiore, viene ritrovato nei pozzi PM6, VMP1 e PM1 dopo 1,5 mesi dall’inizio dell’iniezione.

I pozzi PM4 e PM10 posti a 7 e 14 metri dal punto di iniezione non sembrano essere stati interessati dal sistema di iniezione.

In base a questi dati il raggio di influenza della tecnologia per la diffusione dell’ossigeno atto alla stimolazione dell’attività di biodegradazione ad opera dei batteri autoctoni, può essere stimato in circa 4-5 metri dopo 30 giorni di iniezione in falda.

10/03/2008

12

10/03/2008

12

25/03/2008

25/03/2008 10

04/04/2008 22/04/2008

8 6 4 2

Kripton ( g/l)

Neon ( g/l)

10

04/04/2008 22/04/2008

8 6 4 2 0

0 PM6

VMP1

PM1

PM4

PM10

PM6

VMP1

PM1

PM4

PM10

15

Esiti della prova pilota Analisi dei contaminanti •

•

I pozzi in sito che hanno evidenziato la presenza di contaminazione residuale da idrocarburi sono VEP2 (pozzi di iniezione) e VMP1 (pozzo di monitoraggio ubicato a 2,3 m da VEP 2 lungo gradiente di falda).

Nel periodo di prova in tali pozzi si osserva quanto segue:

C>12 BTEX

16

21/04/2008

14/04/2008

07/04/2008

31/03/2008

24/03/2008

MTBE

17/03/2008

21/04/2008

14/04/2008

07/04/2008

31/03/2008

24/03/2008

17/03/2008

10/03/2008

03/03/2008

MTBE

C<12

VMP1-bis

10/03/2008

BTEX

µ g/l

C>12

900 800 700 600 500 400 300 200 100 0

03/03/2008

C<12

VEP2

25/02/2008

450 400 350 300 250 200 150 100 50 0 25/02/2008

µ g/l

– la quasi immediata rimozione della contaminazione da idrocarburi e MTBE nel pozzo VEP 2; – Nel pozzo VMP1-bis è possibile cogliere un trend di decrescita. In particolare si riscontra la scomparsa degli idrocarburi leggeri e del BTEX dopo circa 1 mese dall’inizio del test. In corrispondenza dell’ultimo prelievo si rileva la presenza del solo parametro MtBE (80 mg/l).

Esiti della prova pilota Test respirometrici di laboratorio Sull’acqua di falda prelevata in corrispondenza del piezometro VMP1-bis in data 10/03/08 sono stati eseguiti una serie di test di laboratorio per valutare le modalità di degradazione della contaminazione presente. In particolare sono stati eseguiti i seguenti test: – – –

•

test in condizioni aerobiche test in condizioni aerobiche dopo aggiunta di inibente biologico (Na2N) test in condizioni anossiche

I test sono stati eseguiti a temperatura ambiente, sono durati 13 giorni ed hanno previsto il monitoraggio dell’ossigeno disciolto per i test aerobici e della concentrazione iniziale e finale di azoto nitrico (NO3-N) per il test anossico.

Test Aerobico Test Aerobico abiotico

7,0 6,5 6,0 OD (mg/l)

•

5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 3,0 0

1

2

3

4

5

6

7

Tempo (d)

8

9

10

11

1217 13

Esiti della prova pilota Test respirometrici di laboratorio •

•

Nel test aerobico si è osservato un consumo di ossigeno da 6 a 3,5 mgO2/l nei primi 5 giorni.

Successivamente l’ossigeno disciolto si è mantenuto costante su valori di circa 3,5 mgO2/l.

L’ossigeno consumato corrisponde alla frazione utilizzata dalla biomassa batterica presente nell’acqua di falda per degradare la sostanza organica contaminante.

Il test abiotico, evidenzia un consumo di ossigeno nettamente inferiore rispetto a test senza inibente biologico, registrando una concentrazione di 5,5 mgO2/l dopo 13 giorni.

C>12

C<12

HC tot

µg/l

µg/l

µg/l

To

287

<5

287

Tf aerobico

<5

<5

<10

Tf abiotico

168

<5

168

Tf anaerobico

193

<5

193

Test

18

Esiti della prova pilota Analisi della CO2 prodotta •

Al fine di avere un ulteriore riprova della degradazione biologica della sostanza organica contaminante, è stata eseguita l’analisi dell’anidride carbonica di inizio e fine test in condizioni aerobiche. La CO2 è indicatore dell’attività biologica di ossidazione della sostanza organica trasformata appunto in CO2 e H2O. CO2 Test µg/l To

212

Tf aerobico

1946

Tf abiotico

989

Come si nota nei due test aerobici, rispetto al contenuto iniziale del To, hanno determinato una produzione di CO2 data dalla metabolizzazione della sostanza organica contaminante. In particolare la produzione risulta essere maggiore per il test aerobico senza aggiunta di inibente biologico. Il rapporto tra CO2 prodotta e idrocarburi rimossi è di 6 e 6,5 gCO2 prodotta/g HC rimosso rispettivamente per i due test.

In base alla curva di consumo dell’ossigeno ottenuta nel test aerobico, è possibile dare una prima stima della velocità di rimozione della contaminazione in circa 60 mgHC/l/d.

19

Esiti della prova pilota Analisi microbiologiche •

Al fine di caratterizzare il sito in oggetto in termini di contaminazione batterica, in corrispondenza dell’inizio e della fine del test in situ, sono stati Toluene ox - inizio Toluene ox - fine MTBE ox - inizio MTBE ox - fine Esano ox - MPN inizio Esano ox - MPN fine effettuati i prelievi per le determinazione microbiologiche.

1E+06

1E+04

v

1E+03 1E+02 1E+01 1E+00 VEP2

VMP1 bis

VEP2

PM10

VMP1 bis

Esano DEN - inizio

VEP2

PM10

Esano DEN - fine

VMP1 bis

Toluene DEN - inizio

PM10

Toluene DEN - fine

MTBE DEN - inizio

MTBE DEN - fine

1E+04 MP N/m l

MPN/m l

1E+05

1E+03 1E+02 1E+01 1E+00 VEP2

VMP1 bis

PM10

VEP2

VMP1 bis

PM10

VEP2

VMP1 bis

PM10

20

Esiti della prova pilota Analisi microbiologiche •

Dall’osservazione dei grafici risulta che i batteri ossidanti specifici sono aumentati in numero da 1 a 3 ordini di grandezza in tutto in sito. In dettaglio:

– Esano ossidanti da 102-103 MPN/ml a >105 MPN/ml – MTBE ossidanti da 101-102 a 102-103 MPN/ml.

• •

Anche i batteri denitrificanti hanno registrato un incremento di 1-2 ordini di grandezza su tutto il sito. (da 100 a 102 MPN/ml).

Tali evidenze indicano come nel sito si sia registrata una generale crescita delle specie batteriche atte alla degradazione aerobica della contaminazione presente. L’aumento delle specie denitrificanti indica come una frazione della microflora sviluppatasi risulta essere facoltativa, ovvero in grado di degradare la contaminazione per via aerobica e anossica.

21

Esiti della prova pilota Conclusioni • •

• • •

•

Riduzione della contaminazione nei pozzi del campo prova fino alla quasi totale eliminazione.

Graduale incremento di OD fino a 5,3 mgO2/l nel pozzo PM1, posto lungo la direzione di falda a 5,2 metri a valle dal punto di iniezione. Il ∆OD non è stato ravvisato in modo evidente nei pozzi prossimi al punto di iniezione probabilmente per il consumo batterico in atto in tali punti a causa della presenza di contaminazione da idrocarburi ed MTBE, così come poi accertato nei test di laboratorio.

L’indagine sui gas traccianti inerti iniettati insieme all’ossigeno (Neon e Kripton) ha dato riprova del raggiungimento dei pozzi PM6, VMP1 e PM1.

Il raggio di influenza sito specifico della tecnologia può essere dunque stimato in circa 4-5 metri (dopo un mese di iniezione).

Le indagini microbiologiche hanno evidenziato che il sito è caratterizzato dalla presenza di una flora batterica autoctona in grado di ossidare gli inquinanti specifici per via aerobica. In dettaglio alla fine del test si osserva una generale crescita della microflora specifica atta alla degradazione della contaminazione presente (da 1 a 3 ordini di grandezza per gli ossidanti specifici e da 1-2 ordini di grandezza per i denitrificanti specifici).

I test respirometrici hanno convalidato la via aerobica di biodegradazione evidenziando la completa rimozione della contaminazione presente in acqua di falda anche in laboratorio.

L’attività di biodegradazione della contaminazione in condizioni aerobiche trova conferma anche nella produzione di CO2.

22

Intervento di bonifica Progettazione full scale •

•

Dall’elaborazione dei dati di campo si è stabilito di utilizzare un raggio di influenza (ROI) non superiore a 4 m. Tale raggio è in grado di generare un’area di influenza che permetterà di interessare, attraverso l’installazione di n. 6 punti di iniezione, l’area contaminata attualmente individuata.

La configurazione del sistema di iniezione progettata è di seguito riportata

23

Intervento di bonifica

14,0 13,0 12,0 11,0 10,0 9,0 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0

250 233 200

150 121 103

100

MtBE (Âľ g/l)

OD (mg/l)

Confronto Concentrazioni O2 vs MtBE

80 50

0 28 30 27 2 25 23 2-a 3 3-g 2 1 3 2 -m 1-g - no 28- d - ag 29- s 29- o - ge 26- fe 8- m 27- a 27- m 26- g 26- lu - ag 24- s 24- o - no p e n -fe b -mar i u- -lug- 1- lug tt priutta ro-0 et-0 n -0 bag g-0 o-0 et-0 -08 v-0 i c- 0 v-0 - 08 08 08 -08 r-08 ag- 0 0 0 0 0 0 0 0 8 8 8 8 09 9 9 9 9 8 9 9 8 8 9 9 9 9

OD pozzo di controllo (PM10) OD medio dei pozzi di monitoraggio interni area d'influenza iniezione OD PM-7 Hot spot MtBE

24

Intervento di bonifica Andamento della concetrazione di

4/04/2008 Fine Prova Pilota 3/04/2009 1째mese off bonifica 25/03/2008 Prova Pilota 4/09/2009 1째 di bonifica 5/02/2009 6째 mese di bonifica 02 in falda 21/02/2008 Base line

25

Conclusioni • L’intervento di bonifica si è concluso raggiungendo gli obiettivi prefissati incluso la completa eliminazione di un prodotto recalcitrante quale l’MtBE. • Tale risultato è stato raggiunto con una tecnologia innovativa che non ha previsto emungimenti di acque e successivi trattamenti prima dello scarico con completo annullamento dell’impatto sulle risorse oggetto di bonifica.

• L’intervento innovativo, ha permesso di eliminare totalmente la produzione di rifiuti generalmente prodotti in attività di bonifica quali carboni attivi e acque di scarico.

26

• Per eventuali contatti: – stefano.dinauta@petroltecnica.it – virgilio.pagliarani@petroltecnica.it – stefano.passarino@petroltecnica.it – michela_peroni@siad.com GRAZIE PER L’ATTENZIONE 27

3째Workshop Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati Torino, 13 Dicembre 2011 Bonifica acque sotterranee contaminate da composti organici clorurati mediante degradazione biologica riduttiva G. Buscone (Tauw Italia) S. Cremona (Tauw Italia)

Tauw Italia â&#x20AC;˘ Tauw Italia ha sede a Milano ed opera da 20 anni nel settore valutazione, consulenza, progettazione e bonifica di siti contaminati â&#x20AC;˘ Tauw Italia è parte di Tauw Group, gruppo olandese che opera da oltre 80 anni nel settore ingegneria ambientale e civile, con circa 30 uffici e 1200 dipendenti in Olanda, Germania, Francia, Belgio, Spagna e Italia

Contaminazione da composti organici clorurati • Nei paesi industrializzati sono presenti numerosi siti in cui acque sotterranee sono contaminate da composti organici clorurati (principalmente PCE, TCE e loro derivati) • Nei prossimi anni i proprietari di questi siti saranno tenuti a sostenere spese rilevanti per la bonifica di questi siti • Da qui la necessità di individuare e mettere a punto tecniche di bonifica applicabili a costi sostenibili • Tra di esse, le tecniche di degradazione biologica rappresentano una soluzione importante per il problema

Degradazione dei composti organici clorurati La degradazione dei composti organici clorurati può avvenire sia in forma abiotica che biotica.

Ad esempio la degradazione del TCA può avvenire anche attraverso meccanismi abiotici • idrolisi • eliminazione di un atomo di cloro Nonostante ciò, i processi di degradazione biologica sono predominanti

Degradazione biologica dei composti organici clorurati La degradazione biologica dei composti organici alifatici clorurati può avvenire nelle seguenti condizioni: • Aerobiche (solo per i composti con minor numero di atomi di cloro, es. CV, DCE, 1,2-DCA) • Anaerobiche (praticamente tutti i principali composti organici alifatici clorurati : PCE, TCE, DCE, DCA, TCA, VC, TCM)

Declorazione biologica anaerobica La maggior parte dei composti organici alifatici clorurati si degrada in condizioni anaerobiche secondo il seguente schema:

Cl

Cl

Cl

Cl

H

Cl

H

Cl

C C H

VC

H

=

C C Cl

cDCE

H

=

C C Cl

TCE

H

=

C C Cl

PCE

H

=

=

C C Cl

H

H

H

ethene

In condizioni favorevoli, il processo può essere già in atto per cause naturali, e può quindi essere aiutato nel suo sviluppo attraverso interventi dall’esterno

Declorazione biologica anaerobica Il processo di degradazione anaerobica si articola in due forme: â&#x20AC;˘ Metabolico diretto: sostituzione di atomi di cloro con atomi di idrogeno generati a seguito del processo di degradazione della materia organica (substrato) presente nel suolo saturo.

I composti clorurati si comportano da accettori di elettroni, mentre lâ&#x20AC;&#x2122;idrogeno si comporta quale donatore di elettroni â&#x20AC;˘ Co-metabolico: degradazione incidentale del composto organico clorurato da parte di enzimi prodotti durante il processo metabolico cellulare di degradazione del substrato

Declorazione biologica anaerobica Il processo di degradazione anaerobica è determinato da gruppi di micro – organismi, in particolare • Dehalobacter restrictus (in grado di degradare PCE e TCE a DCE) • Dehalococcoides ethenogenes (in grado di consentire il passaggio da DCE a VC e Etilene)

Substrato di crescita I processi di degradazione biologica richiedono un substrato di crescita, finalizzato a: • Incremento di TOC/COD nel suolo saturo, per determinare le condizioni riducenti ottimali • Rilascio di C per sostenere l’attività microbica • Rilascio di idrogeno a seguito della propria degradazione, quale fonte di elettroni necessaria ala reazione di riduzione

Substrato di crescita Composti utilizzati quale substrato: • Lecitina • Lattati • Zuccheri

Applicazione della tecnica

Identificazione del sito • Stabilimento industriale attivo • Industria metalmeccanica attiva dagli anni ’50 • Superficie 68 ha • Confinante a valle idrogeologico con riserva naturale regionale protetta (palude)

Caratteristiche idrogeologiche del sito • Depositi quaternari (sabbia, limo, ghiaia) da 13 a 28÷30 m dal p.c., con materiale morenico arrotondato • Bedrock calcareo (marna) a 30÷32 m dal p.c., sovrastato da circa 5 m di ghiaia (acquifero profondo) e contenente la maggiore contaminazione • Acquifero profondo: semi-confinato, spessore 15 - 20 m, conducibilità idraulica k = 1.5 x 10-5 m/s (l’intervento è attuato in questo dominio del sottosuolo saturo) • Acqua di falda si muove verso la palude

Assetto stratigrafico del sito

Stato di contaminazione del sito • Presenza rifiuti nel suolo insaturo • Contaminazione acque sotterranee da composti organici clorurati: PCE: ~ 30.000 µg/l TCE: ~ 60.000 µg/l DCE: ~ 30.000 µg/l DCA: ~ 90.000 µg/l DCP: ~ 60.000 µg/l CV: ~ 1.500 µg/l

Stato di contaminazione (modello concettuale)

Mappa contaminazione delle acque

Iter amministrativo â&#x20AC;˘ Intervento di bonifica con misure sicurezza e messa in sicurezza permanente ai sensi del D.M. 471/99 â&#x20AC;˘ Obiettivi di bonifica definiti a seguito di Analisi di Rischio â&#x20AC;˘ Progetto Definitivo di Bonifica approvato nel 2006

Interventi previsti Il PDB approvato ha previsto i seguenti interventi: 1. Impermeabilizzazione aree con presenza di rifiuti (capping) 2. Bonifica acque sotterranee mediante AS/SVE (Area Sud-Est) 3. Bonifica acque sotterranee mediante Declorazione Biologica Riduttiva (Area Centrale e Nord-Est)

Progettazione esecutiva intervento

â&#x20AC;˘ Progetto esecutivo sviluppato in collaborazione con la societĂ olandese Biosoil B.V., che ha applicato con successo la tecnica in diversi altri casi simili â&#x20AC;˘ Proposta di varianti applicative (non concettuali) rispetto a quanto previsto nel PDB

Varianti al PDB: substrato PROGETTO APPROVATO: MELASSA Prodotto derivante dalla raffinazione dello zucchero, non fermentato, quindi non stabile e soggetto a processi di degradazione incontrollati, che determinano: • •

degradazione rapida e incontrollata nei pozzi di iniezione: può determinare fenomeni di intasamento degradazione immediata e incontrollata nelle acque: può determinare l’insorgere di fenomeni competitivi in seno alle popolazioni microbiche (batteri solfato-riduttori, produzione di metano) PROGETTO ESECUTIVO: PERCOL Prodotto di origine alimentare fornito da Biosoil e derivante da processo di fermentazione di zuccheri per la produzione di alcool, quindi già parzialmente fermentato e quindi più stabile:

• •

consente un lento rilascio di carbonio e idrogeno, evitando gli inconvenienti di cui sopra non fermenta rapidamente, consentendo di evitare i fenomeni di cui sopra

Varianti al PDB: tecnica di iniezione PROGETTO APPROVATO: INIEZIONE IN POZZI

-

Diffusione incontrollata del substrato nelle acque, in quanto dipendente dalle dinamiche del flusso di falda Necessità di dover eseguire iniezioni una tantum, con possibilità di sovradosaggi PROGETTO ESECUTIVO: INIEZIONE IN POZZI DI RICIRCOLO

-

Diffusione uniforme del substrato nelle acque Possibilità di regolare continuamente il processo e di dosare il substrato in automatico in funzione dei risultati dei monitoraggi

Area di intervento su scala ridotta

Descrizione installazione •

Area di circa 300 m2, nella quale nel corso dei precedenti monitoraggi erano state rilevate le concentrazioni maggiori

•

2 pozzi di estrazione, ciascuno dotato di n. 1 elettropompa sommersa, con filtri sopra il bedrock (24-29 m)

•

6 pozzi di iniezione, ciascuno collegato ad una delle pompe di estrazione, con filtri sopra il bedrock (24-29 m)

•

2 piezometri di monitoraggio

•

Container con unità di controllo (PLC) e sistema di dosaggio del substrato

Area di intervento

Area di intervento

Modulo dosaggio substrato

Descrizione intervento •

Realizzazione pozzi di estrazione e iniezione

•

Verifica presenza DNAPL

•

Monitoraggio iniziale acque (punto zero)

•

Avvio del sistema di estrazione acqua di falda, dosaggio prodotto e re-iniezione

•

Verifica quindicinale/mensile dei parametri chimico-fisici delle acque (OD, ORP, Kel, pH)

•

Campionamento periodico delle acque da n. 2 piezometri di monitoraggio dell’area test, con ricerca di PCE, TCE, DCE, VC, DCA, DCP, Etilene, Etano, COD

•

Durata dell’intervento alla scala ridotta: circa 7 mesi (Marzo-Ottobre 2008)

•

Quantità di substrato iniettata nel periodo: circa 1000 kg (Marzo-Ottobre 2008)

•

Prolungamento intervento fino ad Aprile 2010 per mantenere condizioni riducenti in previsione dell’intervento full scale

Criteri di valutazione dell’intervento

•

Verifica condizioni redox mediante misura di ORP e Ossigeno disciolto nelle acque

•

Verifica efficacia del sistema di diffusione del substrato in falda mediante determinazione di COD

•

Verifica passaggio dei contaminanti da PCE/TCE a DCE/CV, secondo il il processo di biodegradazione anaerobica dei solventi clorurati

•

Verifica incremento della concentrazione di Etilene quale prova che la degradazione ha luogo in modo completo, superando il passaggio “critico” DCE/CV

Risultati â&#x20AC;&#x201C; piezometro N6

Risultati â&#x20AC;&#x201C; piezometro Mon

Risultati Piezometro N6 - ripartizione dei composti clorurati

440 420 400 380 360

Etilene Cloruro di Vinile

340 320 300 280 260

1.2-Dicloroetilene Tricloroetilene

240 220 200 180 160

Tetracloroetilene

140 120 100 80 60

Data monitoraggio

S ep /0 8

A ug /0 8

Ju l/0 8

Ju n/ 08

M ay /0 8

A pr /0 8

M ar /0 8

40 20 0

Fe b/ 08

MolaritĂ [micromol/l]

500 480 460

Risultati

MolaritĂ [micromol/l]

Piezometro Mon - ripartizione dei composti clorurati 500 480 460 440 420 400 380 360 340 320 300 280 260 240 220 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 0

Etilene Cloruro di Vinile 1.2-Dicloroetilene Tricloroetilene Tetracloroetilene

Feb/08

Mar/08

Apr/08

May/08

Jun/08

Jul/08

Data monitoraggio

Aug/08

Sep/08

Q acqua in ricircolo â&#x20AC;&#x201C; Q Percol iniettato

Q Percol 140 120 Q (K g )

100 80

Q Percol

60 40 20 0 marzo marzo aprile aprile maggio maggio giugno giugno luglio luglio agosto 01 02 01 02 01 02 01 02 01 02 01 Periodo

Risultati vs. dosaggio substrato

Trasformazione CV/Etilene

Dosaggio substrato (kg/mc acqua) k g s u b s t ra t o /m c a c q u a

120,00

0,200 100,00

C o n c e n t ra z io n e ( u g /l)

0,150 0,100 0,050

CV

60,00

Etilene

40,00

20,00

ma

rz m a o 01 rz o ap 02 r il e ap 01 r il m a e 02 gg m a io 0 1 gg g i u io 0 2 gn giu o 01 gn o lu g 0 2 li o lu g 0 1 l ag io 02 os to 01

0,000

80,00

0,00

Periodo

feb-08

mar-08

apr-08

mag-08

giu-08 Periodo

lug-08

ago-08

set-08

Valutazione dei risultati (+) •

• • •

•

•

Diffusione omogenea del substrato (COD da 14 a 580 mg/l) e creazione di ambiente riducente (ORP da 109 mV a – 234 mV) in meno di 1 mese dall’inizio dell’iniezione Degradazione completa di PCE e TCE in 1 mese dall’iniezione Non accumulo di DCE e VC Incremento delle concentrazioni di etilene, a conferma del completamento del processo di trasformazione dei composti clorurati Dopo 1 anno dal termine dell’iniezione, nell’area permangono condizioni riducenti in grado di degradare completamente PCE e TCE che ancora provengono da monte Il processo di degradazione è efficace anche per gli etani clorurati

Valutazione dei risultati (-)

•

Conferma delle difficoltà di degradazione di DCE e VC rispetto a PCE e TCE: la degradazione è meno immediata ma non vi è comunque accumulo di DCE e VC

•

Mobilizzazione di metalli (Fe e Mn) per effetto del cambio delle condizioni redox nel suolo saturo, che a loro volta determinano un cambio dello stato di ossidazione dei metalli verso forme più solubili: al termine dell’intervento si ripristinano le condizioni redox originali, con conseguente precipitazione dei metalli e riduzione delle concentrazioni nelle acque

Conclusioni Il sistema descritto può essere applicato con successo per la degradazione biologica di eteni ed etani clorurati in acque sotterranee, laddove le condizioni sito specifiche lo consentono.

Le criticità cui prestare attenzione in fase progettuale ed esecutiva sono: •

Devono essere valutate in anticipo caso per caso le necessarie condizioni applicative del processo (permeabilità adeguata, parametri chimico – fisici, attività batterica già in atto)

•

Deve essere verificato in anticipo, mediante test di laboratorio e di campo, il completamento della reazione fino ad etilene, in modo da evitare accumulo di prodotti intermedi quali DCE e VC

•

Deve essere valutata già in fase progettuale la gestione del possibile fenomeno di mobilizzazione dei metalli

Varianti applicative

•

Trattamento intensivo di aree contaminate

•

Creazione di barriere biologiche per evitare la diffusione dei contaminanti sottogradiente, quando non è possibile intervenire sul pennacchio e nelle aree di sorgente

•

Possibilità di migliorarne l’efficienza riscaldando il suolo saturo

Varianti applicative (barriere biologiche)

Ulteriori chiarimenti

Tauw Italia Piazza Leonardo da Vinci, 7 20133 Milano 02 2662611 Giovanni Buscone g.buscone@tauw.it Sergio Cremona s.cremona@tauw.it

Terre e rocce da scavo e sottoprodotti alla luce del D.Lgs. n. 205/2010 e della pi첫 recente giurisprudenza

Indice dellâ&#x20AC;&#x2122;intervento I.

Normativa europea e nazionale alla luce dei piĂš recenti interventi legislativi

II.

I piĂš importanti e recenti interventi della giurisprudenza

III.

La normativa prevista nello schema di regolamento sulle terre e rocce in fase di approvazione

I. Normativa europea e nazionale alla luce dei pi첫 recenti interventi legislativi

Terre e rocce da scavo: principali riferimenti normativi a) Normativa comunitaria: in particolare la Direttiva 2008/98/CE b) Normativa nazionale: in particolare il D.Lgs. 152/2006 â&#x20AC;&#x153;codice dellâ&#x20AC;&#x2122;ambienteâ&#x20AC;? e tutte le successive modifiche c) Normativa regionale: molte Regioni hanno previsto una disciplina specifica sul tema (es.

Piemonte, Liguria, Veneto)

Caratteri principali della disciplina (I) La disciplina in esame ha lo scopo di escludere, per le terre e rocce da scavo, l’applicazione della normativa sui rifiuti, in presenza di determinati presupposti: - requisiti analoghi (ma non identici) a quelli del sottoprodotto; - assenza di rifiuti (es.: demolizione) diversi dalle terre e rocce (per una elencazione dei materiali inerti di origine antropica la cui presenza esclude si tratti di “terre e rocce” cfr., in Sicilia, il Decreto assessoriale 11 dicembre 2008); (“CRITERI” E “CASO PER CASO” PER USCIRE DAL REGIME DEI RIFIUTI!)

Caratteri principali della disciplina (II) Pertanto: La mancata osservanza delle menzionate condizioni comporta l’applicabilità di tutte le norme e sanzioni previste per i rifiuti.

(Timeo Danaos et dona ferentes) E’ conseguentemente fondamentale l’applicazione costante (e periodicamente verificata attraverso audit indipendenti) di precise procedure.

Le modifiche al D.Lgs. 152/2006 D.Lgs. 152/2006 (cd. Codice dell’ambiente) è stato più volte modificato per quanto qui interessa: dal D. Lgs. n. 4/2008 (il principale “correttivo” del Codice ambiente) per coordinare la disciplina delle terre e rocce con quella dei sottoprodotti; dal D.l. n. 185/2008, convertito con legge n. 2/2009; dal D.l. n. 208/2008, convertito con legge n. 13/2009; dal D.Lgs. 205/2010 Presto, nuovo Decreto su terre e rocce da scavo (LA NECESSITÀ DI UNA MORATORIA E I RISCHI DEL “COPIA-INCOLLA” NORMATIVO)

Terre e rocce da scavo: requisiti Art. 186 del D.Lgs. 152/2006 nel testo vigente esordisce: “Terre e rocce da scavo Fatto salvo quanto previsto dall’art. 185, le terre e rocce da scavo, anche di gallerie, ottenute quali sottoprodotti, possono essere utilizzate per reinterri, riempimenti, rimodellazioni e rilevati purchè: a)…b)…c)…”

Dunque si deve valutare la sussistenza di due categorie di requisiti: 1) 2)

Requisiti per il sottoprodotto Requisiti previsti dall’art. 186 D.Lgs. 152/2006 (eventualmente da interpretare alla luce della nuova disciplina dei sottoprodotti di cui al D. Lgs. n. 205/2010)

Requisiti per il sottoprodotto Sostanze ed i materiali dei quali il produttore non intende disfarsi (art. 184-bis) che: siano originati da un processo non direttamente destinato alla loro produzione; il loro impiego sia certo, nel corso dello stesso o di un successivo processo di produzione o utilizzazione, da parte del produttore o di terzi; non debbano essere sottoposti a trattamenti ulteriori diversi dalla normale pratica industriale; LegalitĂ dellâ&#x20AC;&#x2122;ulteriore utilizzo e assenza di impatti negativi.

Requisiti per le terre e rocce da scavo Oltre ai requisiti del sottoprodotto, le terre e rocce da scavo per essere utilizzate per reinterri, riempimenti, rimodellazioni e rilevati devono rispettare tutte le seguenti condizioni: Impiegate direttamente nell’ambito di interventi preventivamente individuati; Certezza dell’integrale utilizzo; Certezza dell’integrale utilizzo dimostrata sin dalla produzione “L’esistenza di contratti a lungo termine tra il detentore del materiale e gli utilizzatori successivi” dimostra “la certezza del riutilizzo” (Comunicazione interpretativa su rifiuti e sottoprodotti del 2007 della Commissione)

Requisiti per le terre e rocce da scavo (segue) L’utilizzo integrale sia possibile senza necessità di preventivo trattamento o di trasformazioni preliminari per garantire che il loro impiego non dia luogo ad emissioni ed impatti ambientali diversi dagli autorizzati (questo requisito può oggi essere interpretato alla luce del concetto di “normale pratica industriale”, di cui al D. Lgs. n. 20572010 sui sottoprodotti) Sul tema la Commissione europea nel 2007 ha detto che “ Se l’utilizzazione…è consentita in base ad un’autorizzazione ambientale, ciò può essere…strumento per decidere che non dovrebbero prodursi impatti negativi sull’ambiente e la salute umana”

Requisiti per le terre e rocce da scavo (segue) Garantito elevato livello di tutela ambientale e Caratteristiche chimiche per cui “l’impiego nel sito prescelto non determini rischi per la salute e per la qualità delle matrici ambientali interessate” e che il materiale “ non è contaminato con riferimento alla destinazione d’uso” Ciò richiede che nel progetto siano indicate: - la compatibilità idrogeologica dell’utilizzo previsto; - la destinazione urbanistica del sito di utilizzo.

La caratterizzazione dovrebbe avvenire sul sito di produzione delle terre e rocce, mentre qualche problema sorge se essa avviene sui cumuli o – ancor più - presso il sito di destinazione (come in alcuni casi avviene).

Requisiti per le terre e rocce da scavo (segue) Sia accertato che non provengono da siti contaminati o sottoposti ad interventi di bonifica ai sensi del titolo V della parte quarta del presente decreto (ATTENZIONE: COL NUOVO DM DOVREBBE CAMBIARE) Quale regime giuridico per i siti già bonificati?

Ritengo che: possano essere raccolte terre e rocce solo se la bonifica ha comportato il raggiungimento delle CSC (essendo le CSR sitospecifiche). Ciò evidentemente rafforza l’idea secondo la quale normalmente la bonifica non si identifica con l’integrale risanamento del sito, con ogni conseguenza del caso (danno ambientale e perdite provvisorie; azioni a disposizione del compratore di un sito contaminato, ecc.).

Così espressamente Deliberazione della Giunta Regionale Piemonte 15 febbraio 2010, n. 24-13302.

Procedure operative per la corretta gestione di terre e rocce Le procedure operative per la gestione di terre e rocce sono individuate, in particolare, nei commi 2,3,4 dell’art. 186 e in varie norme regionali.

Aspetti generali sono: - la necessità di un progetto ambientale per la gestione delle terre e rocce - la necessità, terminati i lavori, di una dichiarazione di avvenuto utilizzo delle terre conformemente a quanto previsto Aspetti specifici riguardano invece: - l’Autorità competente - la modalità di presentazione del progetto.

La legge differenzia a seconda del provvedimento con il quale è assentita l’opera.

Procedure operative per la corretta gestione di terre e rocce VIA e AIA Art. 186.2. “Ove la produzione di terre e rocce da scavo avvenga nell'ambito della (…) valutazione di impatto ambientale o ad autorizzazione ambientale integrata, la sussistenza dei requisiti (…) risultare da un apposito progetto che è approvato dall'autorità titolare del relativo procedimento” La competenza qui è naturalmente dell’Ente che – secondo le norme regionali – è competente per VIA e AIA: nella maggior parte dei casi la Provincia.

Procedure operative per la corretta gestione di terre e rocce: permesso di costruire o DIA Art. 186.3. “la produzione di terre e rocce da scavo avvenga (…) opere o attività diverse da quelle di cui al comma 2 e soggette a permesso di costruire o a denuncia di inizio attività, (…) verificati nell'ambito della procedura per il permesso di costruire, se dovuto, o secondo le modalità della dichiarazione di inizio di attività (Dia).”

In questo caso la competenza ad autorizzare l’utilizzo è evidentemente del Comune.

La Deliberazione della Giunta Regionale Piemonte 15 febbraio 2010, n. 24-13302 prevede infatti che “la proposta di utilizzo deve essere autorizzata dal Comune nel quale viene realizzata l’opera che produrrà i materiali”.

Procedure operative per la corretta gestione di terre e rocce: lavori pubblici Art. 186.4. “ove la produzione di terre e rocce da scavo avvenga nel corso di lavori pubblici non soggetti né a Via né a permesso di costruire o denuncia di inizio di attività, (…) devono risultare da idoneo allegato al progetto dell'opera, sottoscritto dal progettista.”

In questo caso evidentemente l’autorizzazione all’utilizzo viene concessa dalla stazione appaltante.

Procedure operative per la corretta gestione di terre e rocce: profili generali Prima dell’inizio dei lavori, il produttore deve presentare all’Autorità competente un “apposito progetto” per la gestione delle terre e rocce da scavo che comprenda: a) per il luogo di produzione: dati precisi su soggetto e luogo di produzione; destinazione d’uso prima e dopo i lavori e attività esercitate in passato sul sito; stima del materiale da scavare e descrizione delle modalità di scavo; planimetria e sezioni dei siti di scavo e deposito temporaneo. b) per il luogo di destinazione: dati precisi su soggetto luogo di destinazione, uso previsto ed eventuali vincoli; tipo di riutilizzo (riempimenti, rilevati, rimodellazioni, reinterri); dichiarazione di accettazione del materiale da parte del soggetto utilizzatore; autorizzazione del Comune di destinazione; planimetria e sezioni dei siti di posa e deposito temporaneo.

Procedure operative per la corretta gestione di terre e rocce: profili generali Terminati i lavori: il produttore (o, meglio, il Direttore dei Lavori) dovrà presentare una Dichiarazione di avvenuto utilizzo delle terre e rocce da scavo conformemente a quanto previsto in progetto, contenente anche le eventuali variazioni (che, comunque, devono essere state comunicate tempestivamente alle Autorità)

RISCHI “NASCOSTI” PER PENALE E “231”

Conseguenze della non corretta gestione Art. 186.5. “ qualora non utilizzate nel rispetto delle condizioni (…) sono sottoposte alle disposizioni in materia di rifiuti di cui alla parte quarta del presente decreto.”

Scelta alternativa del gestore Il rischio, anche penale, è assai elevato, perché: spesso quantità ingente dei materiali e relativi ingenti profili di costo; possibile applicazione del delitto di attività organizzate per il traffico illecito di rifiuti; possibile applicazione di pesanti misure di riparazione dell’eventuale danno ambientale; dopo il D.Lgs. 121/2011 applicazione 231 con rischio di responsabilità “penale” impresa (e di conseguenti sanzioni anche interdittive).

II. I pi첫 importanti e recenti interventi della giurisprudenza

I più importanti e recenti interventi della giurisprudenza CORTE COSTITUZIONALE: COSA POSSONO (E COSA NON POSSONO) FARE LE REGIONI Non sono consentite esclusioni da parte del legislatore regionale di particolari materiali ricompresi nella nozione di “rifiuto”, come i sedimenti (Corte costituzionale, 8 aprile 2010, n. 127) Regione Valle d’Aosta: le disposizioni regionali secondo le quali «la realizzazione e l’esercizio delle aree di stoccaggio attrezzate» dei materiali inerti da scavo non sono assoggettate alle procedure autorizzative, pur rientrando nella materia urbanistica, sono in contrasto con la nozione ampia di “rifiuto” e i limiti di tempo previsti per lo stoccaggio» (Corte Cost., 5 marzo 2009, n. 61) nb: V NUOVO DM!!

I piĂš importanti e recenti interventi della giurisprudenza CORTE COSTITUZIONALE: IL RUOLO DEL PROGETTO Lâ&#x20AC;&#x2122;art. 186 del d. lgs. n. 152/2006, modificato dal d. lgs. n.

4/2008, conferma e rafforza il ruolo del progetto, oggetto di accurata analisi per verificare che il riutilizzo delle terre e rocce da scavo non solo sia stato previsto, ma sia anche tecnicamente possibile, ed introduce un termine massimo entro il quale il riutilizzo deve avvenire (Corte Costituzionale, ordinanza 30.4.2008 n. 121).

I più importanti e recenti interventi della giurisprudenza SULLA DIFFERENZA CON I RIFIUTI DA DEMOLIZIONE: “Perché possa parlarsi di terre e rocce da scavo (…) deve trattarsi di materiale naturale estratto dal terreno o costituito da roccia naturale, mentre materiale di altra natura (come quello proveniente da demolizione) in quanto avente per oggetto un manufatto costituito dall'uomo - e dunque non naturale - va ricompreso nell'ambito dei rifiuti per la cui gestione occorre una specifica autorizzazione” (Cass.Pen. 6.4.2011, n.13717) fattispecie di smaltimento di materiale vario

reato 256 c.1 D.Lgs. 152/06

“Il riutilizzo del materiale proveniente dall'attività di costruzione non può prescindere dalla preventiva attività di separazione (…) detto materiale conserva la natura di rifiuto sino al completamento delle attività di separazione e cernita” (Cass. Pen. 15.6.2006, n. 33882)

I più importanti e recenti interventi della giurisprudenza SULLA PROVENIENZA DA SITI CONTAMINATI: “La provenienza da siti bonificati, senza ulteriori interventi di caratterizzazione, postula la natura pericolosa delle terre e rocce di scavo tant'è che, anche nei più recenti approdi normativi, si è ribadito che "Le terre e rocce da scavo, anche di gallerie, ottenute quali sottoprodotti, possono essere utilizzate per reinterri, riempimenti, rimodellazioni e rilevati purche'...; e) sia accertato che non provengono da siti contaminati o sottoposti a bonifica“(Cass. Pen., Sez. III, 01.03.2011 n. 7948) SULLA PROVA DELLA SUSSISTENZA DEI REQUISITI: “L'esclusione dall'applicazione della disciplina sui rifiuti per le terre e rocce da scavo è subordinata alla prova positiva della loro riutilizzazione secondo un progetto ambientalmente compatibile, mentre compete al pubblico ministero fornire la prova della circostanza d'esclusione della deroga, ovvero dell'esistenza di una concentrazione di inquinanti superiore ai massimi consentiti» (Cass. Pen., sez. III, 1 ottobre 2008, n. 37280)

I più importanti e recenti interventi della giurisprudenza SUL FONDAMENTALE RISPETTO DELLE PROCEDURE DI GESTIONE: “le terre da scavo sono soggette alla disciplina dei rifiuti, non essendo state osservate le prescrizioni di cui al D.Lgs. n. 152 del 2006, art. 186 in ordine alle possibilità di riutilizzo, sia nella formulazione previgente della norma citata, che prevedeva la redazione di un progetto sottoposto a valutazione di impatto ambientale o, quanto meno, ad approvazione dell'amministrazione competente previo parere dell'ARPA, sia nella formulazione attualmente vigente (come sostituita dal D.Lgs. n. 4 del 2008, art. 2), in cui è richiesto che l'accertamento dei requisiti prescritti dall'art. 186, comma 1 siano dimostrati e verificati nell'ambito del procedimento per il rilascio del permesso di costruire o della DIA.” (Cass. Pen., Sez. III, 25 maggio 2011,n. 25039) Si afferma anche una continuità tra il progetto e l’accertamento previsto nella nuova disciplina, dai medesimi contenuti

III. La normativa prevista nello schema di regolamento sulle terre e rocce in fase di approvazione

Premessa Il 10 novembre 2011 è stato firmato dal Ministro dellâ&#x20AC;&#x2122;Ambiente uno schema di regolamento sulla disciplina delle terre e rocce da scavo Tale documento è oggi in fase di sottoposizione ai pareri di Consiglio di Stato, Corte dei Conti e Commissione europea

Artt. 1-2 Finalità e ambito di applicazione “fine di migliorare l’uso delle risorse naturali e prevenire (…) la produzione di rifiuti” Criteri affinchè “i materiali di scavo siano (…) siano considerati sottoprodotti e non rifiuti” Si applica alla “gestione dei materiali da scavo” “esclusi (…) i rifiuti provenienti direttamente dall’esecuzione di interventi di demolizione”

Art.3 – Nuove definizioni importanti Materiali da scavo: il suolo/sottosuolo, con eventuali presenze di riporto, derivanti dalla realizzazione di un’opera quali, a titolo esemplificativo: • scavi in genere (sbancamento, fondazioni, trincee, ecc.) • perforazione, trivellazione, palificazione, ecc.

• rimozione e livellamento opere; litoidi in genere (…) provenienti da escavazioni effettuate negli alvei(…); residui di lavorazione di materiali lapidei (marmi, graniti, pietre, ecc.).

I materiali da scavo possono contenere, semprechè la composizione media dell’intera massa non presenti concentrazioni di inquinanti superiori ai limiti massimi previsti dal presente regolamento, anche i seguenti materiali: calcestruzzo, bentonite, polivinilcloruro (PVC), vetroresina, miscele cementizie e additivi per scavo meccanizzato.

Definizione maggiormente Specifica rispetto ad attuale (anche se esemplificativa)

Art.3 – Nuove definizioni importanti Ambito territoriale con fondo naturale:

“porzione di territorio geograficamente individuabile in cui può essere dimostrato per il suolo/sottosuolo che un valore superiore alle CSC di cui alle colonne A e B tabella 1 allegato 5 del titolo V parte quarta del decreto legislativo n. 152 del 2006 e s.m.i. sia ascrivibile a fenomeni naturali legati alla specifica pedogenesi del territorio stesso, alle sue caratteristiche litologiche e alle condizioni chimico-fisiche presenti”

Sito di deposito intermedio: “ il sito, diverso dal sito di produzione, come risultante dal Piano di Utilizzo, in cui il materiale da scavo è temporaneamente depositato in attesa del suo trasferimento al sito di destinazione”

Art. 4: le condizioni da soddisfare Il materiale da scavo è sottoprodotto se: a) il materiale da scavo è generato durante la realizzazione di un’opera, di cui costituisce parte integrante, e il cui scopo primario non è la produzione di tale materiale; b) il materiale da scavo sarà utilizzato, in conformità al Piano di Utilizzo: 1) nel corso dell’esecuzione della stessa opera, nel quale è stato generato, o di un’opera diversa, per la realizzazione di reinterri, riempimenti, rimodellazioni, rilevati, ripascimenti, interventi a mare, miglioramenti fondiari o viari oppure altre forme di ripristini e miglioramenti ambientali; oppure: 2) in processi produttivi, in sostituzione di materiali di cava;

Art. 4: le condizioni da soddisfare c) il materiale da scavo è idoneo ad essere utilizzato direttamente, ossia senza alcun ulteriore trattamento diverso dalla normale pratica industriale; d) il materiale da scavo, per le modalità di utilizzo specifico di cui alla precedente lettera, soddisfa i requisiti di qualità ambientale di cui ad All. 4

Art. 4: le condizioni da soddisfare Si supera la precedente “duplicità” tra 186 e 184-bis (“terre e rocce(…)ottenute quali sottoprodotto”) La sussistenza dei requisiti è: “comprovata dal proponente tramite il Piano di Utilizzo”

Attorno al piano di utilizzo “ruota” la Procedura prevista nel nuovo DM

Piano di utilizzo: procedimento per l’approvazione E’, oggi, previsto uno specifico procedimento: 90 gg prima di inizio lavori

Presentazione del Piano

Entro 15 gg.

Richieste ulteriori documenti

Entro 30 gg.

Eventuali (motivate) richieste ad ARPA su requisiti (risponde in max 45 gg.)

No superamenti CSC: Approvazione o motivato diniego

Nel termine Di totali 90 gg.

Altrimenti il Proponente può Comunque iniziare L’opera

Piano di utilizzo: ulteriori profili “il Piano di Utilizzo definisce i tempi di realizzazione dell’opera (…)decorso tale termine cessa di produrre effetti (…) viene meno la qualifica di sottoprodotto(…)”

Nel caso in cui l’opera comporti produzione di materiale inferiore a 6000 mc in banco basta una dichiarazione sostitutiva di atto di notorietà (procedura semplificata art. 6) Il Piano deve essere conservato presso il sito di produzione Il Piano deve essere aggiornato entro 15 gg. da qualsiasi variazione (importanza del concetto di “variazione”; necessità di una interpretazione ragionevolmente prudenziale) Il proponente individua l’ Esecutore del Piano

Piano di utilizzo: ulteriori profili Viene ridefinita la normativa sul deposito in attesa di utilizzo: Modo: “il deposito del materiale escavato in attesa di utilizzo (…) avviene all’interno dei siti di produzione e dei siti di deposito intermedio e dei siti di destinazione. Il Piano di Utilizzo indica il sito o i siti di deposito intermedio” “il deposito deve essere fisicamente separato e gestito in modo autonomo rispetto ai rifiuti (…) tenendo fisicamente distinto il materiale escavato oggetto di differenti piani” Tempo: “il deposito (…) non può avere durata superiore alla durata del piano di utilizzo (…) decorso il periodo viene meno la qualifica di sottoprodotto” Disciplina più chiara ed omogenea Rispetto alla precedente

Piano di utilizzo: principali contenuti (all.5) Il piano deve definire:

Inoltre per ogni sito deve specificare:

a) Ubicazione siti, volumi materiali b) Operazioni di normale pratica ind. c) Esecuzione e risultanze caratterizzazione d) Aree di deposito e) Percorsi e caratteristiche trasporto materiali

• Inquadramento territoriale • Inquadramento urbanistico • Inquadramento geologico • Descrizione attività svolte • Piano di campionamento e analisi

Disciplina più specifica e chiara rispetto all’attuale

Se il sito di produzione è interessato da interventi di bonifica…

Art.5 co.5

“Nel caso in cui il sito di produzione interessi un sito oggetto di interventi di bonifica” Dunque, diventa possibile!

A determinate condizioni…

“previa richiesta del proponente (…) L’ARPA o APPA, entro sessanta giorni dalla data della richiesta, comunica al proponente se per i materiali da scavo (…) i valori riscontrati (…)non superano le Concentrazioni Soglia di Contaminazione (…)con riferimento alla specifica destinazione d’uso urbanistica del sito di destinazione indicata dal Piano di Utilizzo. In caso di esito positivo, il proponente può presentare il Piano di Utilizzo”

Al termine dell’utilizzo delle terre e rocce… la D.A.U. Una volta completato l’utilizzo delle terre e rocce da scavo, secondo quanto previsto nel Piano di Utilizzo, andrà compilata la D.A.U.: Dichiarazione di avvenuto utilizzo “Resa entro e non oltre il termine in cui il Piano di Utilizzo cessa di avere validità” altrimenti “con effetto immediato (…) gestire il materiale come rifiuto”

Importante, nelle disposizioni finali… “al fine di garantire che non vi sia alcuna soluzione di continuità nel passaggio dalla preesistente normativa prevista dall’art. 186 del D.Lgs. 152/2006 a quella del presente regolamento” Pertanto, tale disciplina sostituirà il 186

“Entro 180 giorni dalla data di entrata in vigore (...) i progetti per i quali è in corso una procedura ai sensi del 186 (…) possono essere assoggettati, tramite la presentazione di un piano di utilizzo (…) alla presente disciplina”

Allegati Anche lâ&#x20AC;&#x2122;apparato di allegati risulta molto completo e ricco di indicazioni specifiche: All. 1: Caratterizzazione ambientale dei materiali da scavo All. 2: Procedure di campionamento in fase di progettazione All. 3: Normale pratica industriale All. 4: Procedure di caratterizzazione chimico fisiche e accertamento delle qualitĂ ambientali All. 5: Piano di utilizzo All. 6: Documento di trasporto All. 7: D.A.U. (dichiarazione di avvenuto utilizzo) All. 8: Procedure di campionamento in fase esecutiva e di controllo All. 9: Materiali di riporto di origine antropica

Allegato 3: normale pratica industriale • L’allegato 3 prevede una identificazione, seppur abbastanza generica, di normale pratica industriale: • “Costituiscono un trattamento di normale pratica industriale quelle operazioni, anche non condotte singolarmente, alle quali può essere sottoposto il materiale da scavo, finalizzate al miglioramento delle sue caratteristiche merceologiche per renderne l’utilizzo maggiormente produttivo e tecnicamente efficace” • “Mantiene la caratteristica di sottoprodotto (…) anche qualora contenga la presenza di pezzature eterogenee di natura antropica non inquinante, purchè rispondente ai requisiti tecnici per l’utilizzo di terre nelle costruzioni, se tecnicamente fattibile ed economicamente sostenibile”

Allegato 3: normale pratica industriale Vi è, poi, una esemplificazione delle procedure più comuni di normale pratica: • • • • •

Selezione granulometrica Macinazione Stabilizzazione a calce o cemento Stesa al suolo per asciugatura Riduzione della presenza di materiali antropici fatta a mano o con mezzi meccanici necessari per le operazioni di scavo

Allegato 3: normale pratica industriale • La presenza di tale allegato è un importante passo avanti, in quanto in tema di normale pratica industriale l’incertezza è forte • Attenta dottrina ha rilevato che il profilo delicato è accertare quali lavorazioni si effettuino normalmente sulle materie prime onde valutare se il residuo è sottoposto alle stesse operazioni; questo allegato agisce, in parte, in tal senso • Nella materia serve chiarezza, infatti: “quella dei sottoprodotti è una disciplina che prevede l’applicazione di un diverso regime gestionale in condizioni di favore, con la conseguenza che l’onere di dimostrare l’effettiva sussistenza di tutte le condizioni di legge incombe comunque su colui che la invoca” da ultimo Cass. Pen., III, 29 aprile 2011, n. 16727 – esclude i materiali da demolizione

Allegato 4: accertamento delle qualità ambientali…

Nell’allegato : “Qualora si rilevi il superamento di uno o più limiti (…) è fatta salva la possibilità del proponente di dimostrare, anche avvalendosi di analisi e studi pregressi già valutati dagli Enti, che tali superamenti sono dovuti a caratteristiche naturali del terreno (…) In tale ipotesi, l’utilizzo dei materiali da scavo sarà consentito nell’ambito dello stesso sito di produzione o in altro sito diverso rispetto a quello di produzione, solo a condizione che non vi sia un peggioramento della qualità del sito di destinazione e che tale sito sia nel medesimo ambito territoriale di quello di produzione” PER CONCLUDERE: IL RISCHIO DELL’”EFFETTO GALLERIA”

Grazie per lâ&#x20AC;&#x2122;attenzione

Lâ&#x20AC;&#x2122;applicazione delle procedure di bonifica sul territorio della Provincia di Torino Dott. Gian Luigi Soldi Dott.sa Claudia Viotto Provincia di Torino, Servizio Gestione Rifiuti e Bonifiche, Ufficio discariche e bonifiche

Contenuto della presentazione Le procedure di bonifica sul territorio della Provincia di Torino La perimetrazione dei siti inquinati e la registrazione dei vincoli La gestione delle Terre e Rocce da scavo nellâ&#x20AC;&#x2122;ambito dei siti sottoposti alle procedure di bonifica Lâ&#x20AC;&#x2122;evoluzione normativa in materia di T&R da scavo

1

siti sottoposti alle procedure di bonifica

REGIONE PIEMONTE AL 12%

TO 44%

VCO 7%

VC 5%

AT 4% BI 6% CN 6% NO 16%

anagrafe regionale, novembre 2011 1301 siti

Ubicazione dei siti sottoposti alle procedure di bonifica PROVINCIA DI TORINO

2

Bonifica dei siti inquinati

CRESCITA DELLE ATTIVITA’ PROVINCIA DI TORINO 800

numero di siti

700 D.lgs 152/2006

600 500 400 300 200

D.M. 471/99 DECRETO "RONCHI"

100 0

1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011

nuovi

totale

Bonifica dei siti inquinati

ORIGINE DELL’INQUINAMENTO PROVINCIA DI TORINO

trasformatori elettrici 3%

altro 10%

perdite UST privati 5% vendita/deposito idrocarburi 29%

gestione rifiuti 10%

smaltimento abusivo rifiuti 6% attività di trasporto 4%

attività industriale dismessa 19%

attività industriale attiva 14%

(statistica anagrafe 2011, 575 siti)

3

Bonifica dei siti inquinati

CONTAMINANTI RISCONTRATI 0

50

100

150

200

250

idrocarburi m etalli altri inorganici alifatici clorurati cancerogeni alifatici clorurati non cancerogeni alifatici alogenati cancerogeni IPA BTEX

suolo

am m ine arom atiche

sottosuolo

clorobenzeni diossine e furani

acque sotterranee

fenoli clorurati fenoli non clorurati nitrobenzeni PCB fitofarm aci

totale 575 siti

AMIANTO

Bonifica dei siti inquinati

LA CITTAâ&#x20AC;&#x2122; DI TORINO

4

TECNOLOGIE APPLICATE 0

20

40

60

80

100

120

capping dig & dump (in impianto) dig & dump (in rec. am b.) inertizzazione/vetrificazione landfarm ing soil w ashing phytorem ediation biorem ediation biopila bioventilazione SVE

terreno

biosparging AS attenuazione naturale

acque sotterranee

barriere statiche PRB riduzione/ossidazione chimica pum p & treat recupero surnatante MPE MSP discariche altro

totale 180 siti

5

ART. 249 (aree contaminate di ridotte dimensioni)

1. Per le aree contaminate di ridotte dimensioni si applicano le procedure semplificate di intervento riportate nell'Allegato 4 alla parte quarta del presente decreto

ALLEGATO 4 Criteri generali per l’applicazione di Procedure Semplificate

Allegato 4 Criteri generali per l’applicazione di Procedure semplificate Si applicano per le aree contaminate di ridotte dimensioni (es. la rete di distribuzione carburanti) oppure per eventi accidentali che interessino are circoscritte, anche nell’ambito di siti industriali di superficie non superiore a 1000 metri quadri Si attivano nel caso di superamento delle CSC con comunicazione a Comune, Provincia e Regione Sono previsti 3 casi, dei quali 1 prevede la semplice chiusura al termine della MSE e l’autocertificazione entro 30 giorni dalla comunicazione 2 casi prevedono la presentazione di un PROGETTO UNICO che deve essere approvato dall’autorità competente entro 60 giorni (non sono invece definiti termini chiari per la presentazione), nonché la certificazione finale Il PROGETTO UNICO comprende le risultanze della Caratterizzazione, l’Analisi di Rischio e la descrizione degli interventi di bonifica da eseguire

6

Bonifica dei siti inquinati

PROCEDURE SEMPLIFICATE

TIPO DI PROCEDIMENTO CASO 1: autocertificazione del raggiungimento delle CSC a seguito degli interventi di MSE, entro 30 giorni dalla comunicazione CASO 2a): (inquinamento del terreno) presentazione del Progetto Unico di bonifica, per il raggiungimento delle CSC, da approvarsi entro 60 giorni CASO 2b): (inquinamento del terreno) presentazione del Progetto Unico di bonifica, per il raggiungimento delle CSR, da approvarsi entro 60 giorni CASO 3: (inquinamento della falda) presentazione del Progetto Unico di bonifica, per il raggiungimento delle CSR, da approvarsi entro 60 giorni

Bonifica dei siti inquinati

PROCEDURE SEMPLIFICATE

ORIGINE DELL’INQUINAMENTO trasformatori elettrici 9%

gestione rifiuti smaltimento 4% abusivo rifiuti 1% altro 7%

perdite UST privati 6%

vendita/deposito idrocarburi 52%

attività di trasporto 5% attività industriale attiva 9%

attività industriale dismessa 7%

Totale: 575 siti Procedure Semplificate: 145 siti

7

Bonifica dei siti inquinati

PROCEDURE SEMPLIFICATE

MATRICI AMBIENTALI INTERESSATE 160

136

140 120 100 80 60 40

12

5

acque sotterranee

acque superficiali

20 0

terreno

Totale: 575 siti Procedure Semplificate: 145 siti

Bonifica dei siti inquinati

PROCEDURE SEMPLIFICATE

TIPO DI PROCEDIMENTO art. 13 DM 471/99 3% 400

348

in attesa di Progetto Unico 31%

350 300 250 200

145

150

82

100 50 0

procedura ordinaria

chiusi M SE (DM 471/99)

procedura semplificata

Totale: 575 siti

caso 2-3 (Progetto Unico) 20%

caso 1 (autocertificazione) 47%

Procedure Semplificate: 145 siti

8

Bonifica dei siti inquinati PROCEDURE SEMPLIFICATE

PROBLEMI RISCONTRATI Non sono chiare le condizioni generali di applicazione Nel CASO 1 i tempi per l’autocertificazione sono insufficienti (30 giorni dalla comunicazione) Nel CASO 2a) e 2b) non sono definiti termini per la presentazione del Progetto Unico Nel CASO 3 non sono chiari i termini per la presentazione del Progetto Unico (“entro novembre”) I Progettisti presentano poco volentieri il Progetto Unico Le Procedure Semplificate sono scarsamente adatte agli interventi di bonifica delle acque sotterranee

Procedura ordinaria di bonifica ex D.lgs 152/2006 evento potenzialmente contaminante o contaminazione storica

Misure di Prevenzione

soggetto soggettoresponsabile responsabile C>CSC

Misure di M.S.E.

Piano di monitoraggio Messa in Sicurezza Operativa

PIANO DELLA CARATTERIZZAZIONE

C<CSR

sito in attività

a cessazione dell’attività

DOCUMENTO DI ANALISI DI RISCHIO C>CSR PROGETTO OPERATIVO DI BONIFICA o di Messa in Sicurezza Permanente

BONIFICA BONIFICAooM.S.P. M.S.P.

9

definizione di SITO CONTAMINATO (D.lgs 152/2006, art. 240)

un sito nel quale i valori delle concentrazioni soglia di rischio (CSR), determinati con l'applicazione della procedura di analisi di rischio di cui all'Allegato 1 alla parte quarta del presente decreto sulla base dei risultati del piano di caratterizzazione, risultano superati

Concentrazioni Soglia di Rischio (CSR) ANALISI DI RISCHIO - modello concettuale (da APAT, 2005)

10

VINCOLI PERMANENTI

Censimento ed anagrafe dei siti da bonificare (D.lgs 152/2006, art. 251) Contenuto a) l'elenco dei siti sottoposti ad intervento di bonifica e ripristino ambientale nonchĂŠ degli interventi realizzati nei siti medesimi; b) l'individuazione dei soggetti cui compete la bonifica; c) gli enti pubblici di cui la regione intende avvalersi, in caso di inadempienza dei soggetti obbligati, ai fini dell'esecuzione d'ufficio, fermo restando l'affidamento delle opere necessarie mediante gara pubblica ovvero il ricorso alle procedure dell'articolo 242.

11

Censimento ed anagrafe dei siti da bonificare (D.lgs 152/2006, art. 251)

2. Qualora, all'esito dell'analisi di rischio sito specifica venga accertato il superamento delle concentrazioni di rischio, tale situazione viene riportata dal certificato di destinazione urbanistica, nonchĂŠ dalla cartografia e dalle norme tecniche di attuazione dello strumento urbanistico generale del comune e viene comunicata all'Ufficio tecnico erariale competente.

Bonifica dei siti inquinati

TIPOLOGIA DI INTERVENTO (progetti approvati) Messa in Sicurezza Permanente

80 70 60

69

totali 56

50

certificati

40 30 29

20 10

16 3

0 Bonifica

BMS (ex DM 471/99)

3

MSP

2 MS Operativa

12

Esempi di VINCOLI PERMANENTI Obbligo di mantenere l’impermeabilizzazione superficiale per garantire l’interruzione dei percorsi diretti di contaminazione Obbligo di mantenere l’impermeabilizzazione superficiale per ridurre l’infiltrazione delle acque Divieto di immissione di acque nel sottosuolo Obbligo di mantenere uno strato di terreno superficiale conforme a limiti più conservativi rispetto al terreno profondo (es. aree a verde) Obbligo di mantenere sistemi di monitoraggio Divieto di realizzare edifici chiusi Divieto di realizzare locali interrati Divieto di scavo per presenza di rifiuti o terreno contaminato Divieto di utilizzo delle acque sotterranee per scopi specifici Divieto di permanere all’interno del sito per un tempo superiore alla frequenza di esposizione indicata nella analisi di rischio

Deliberazione della Giunta Regionale 15 febbraio 2010, n. 24-13302

Linee guida per la gestione delle terre e rocce da scavo ai sensi dell'articolo 186 del decreto legislativo 3 aprile 2006, n. 152

13

Linee Guida Regione Piemonte Terre & Rocce da scavo

Materiali provenienti da siti bonificati L’art. 186, comma 1, lett. e), del d.lgs. 152/2006 consente l’utilizzo delle terre e rocce da scavo per reinterri, riempimenti, rimodellazioni e rilevati purché “sia accertato che non provengono da siti contaminati o sottoposti ad interventi di bonifica ai sensi del titolo V della parte quarta del presente decreto”.

L’art. 240 del d.lgs. 152/2006 considera come sito non contaminato, un sito nel quale la contaminazione rilevata nelle matrici ambientali risulti inferiore ai valori di concentrazione soglia di contaminazione (CSC) oppure, se superiore, risulti comunque inferiore ai valori di concentrazione soglia di rischio (CSR) determinate a seguito dell'analisi di rischio sanitario e ambientale sito specifica.

Poiché i valori di concentrazione soglia di rischio (CSR) vengono determinati a seguito dell’applicazione al sito della procedura di analisi del rischio sito specifica, si ritiene che tali valori non siano compatibili con alcun altro sito e pertanto non è consentita la movimentazione di terre e rocce da scavo provenienti da siti bonificati alle CSR.

Linee Guida Regione Piemonte Terre & Rocce da scavo

(Materiali provenienti da siti bonificati) Per quanto concerne i siti per i quali la Provincia ha provveduto al rilascio del certificato di completamento degli interventi di bonifica raggiungendo l’obiettivo delle CSC, previsto dall’art. 248 del d.lgs.

152/2006, la movimentazione delle terre e rocce da scavo è consentita in conformità a quanto previsto al precedente punto 2.1.

La movimentazione sarà possibile qualora le terre e rocce risultino compatibili con le condizioni del sito di destinazione, individuate secondo le procedure definite al successivo punto 2.2.4.

In questo caso non è necessaria a priori l’esecuzione di ulteriori indagini analitiche che dovranno invece essere eseguite qualora, successivamente al rilascio della suddetta certificazione, si siano svolte attività o si siano verificati eventi che possono aver modificato le caratteristiche delle matrici ambientali del sito o al verificarsi, durante le operazioni di produzione delle terre e rocce, di un evento che sia potenzialmente in grado di contaminare il sito.

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ART. 248 (Controlli) 1. La documentazione relativa al piano della caratterizzazione del sito e al progetto operativo, comprensiva delle misure di riparazione, dei monitoraggi da effettuare, delle limitazioni d'uso e delle prescrizioni eventualmente dettate ai sensi dell'articolo 242, comma 4, è trasmessa alla provincia e all'Agenzia regionale per la protezione dell'ambiente competenti ai fini dell'effettuazione dei controlli sulla conformità degli interventi ai progetti approvati.

2. Il completamento degli interventi di bonifica, di messa in sicurezza permanente e di messa in sicurezza operativa, nonché la conformità degli stessi al progetto approvato sono accertati dalla provincia mediante apposita certificazione sulla base di una relazione tecnica predisposta dall'Agenzia regionale per la protezione dell'ambiente territorialmente competente.

3. La certificazione di cui al comma 2 costituisce titolo per lo svincolo delle garanzie finanziarie di cui all'articolo 242, comma 7.

Bonifica dei siti inquinati

PROCEDIMENTI AVVIATI PROVINCIA DI TORINO

chiusi con MSE 26%

certificati 4%

chiusi con AR 3%

con procedimento in corso 67% Progetto di bonifica approvato 134

(statistica anagrafe 2011, 575 siti)

Iter di approvazione in corso

249

15

Terre & Rocce da Scavo e Bonifiche

LA PERIMETRAZIONE DEL SITO SOTTOPOSTO ALLE PROCEDURE DI BONIFICA 1.

Area di proprietà

2.

Area sottoposta alla attività di caratterizzazione

3.

Area interessata dal superamento delle CSC

4.

Area interessata dal superamento delle CSR

5.

Area oggetto degli interventi di bonifica o di Messa in Sicurezza Permanente L’inquinamento delle acque sotterranee

16

Perimetrazione del sito 1 – AREA DI PROPRIETA’ CONFINE DEL SITO

UST UST

WWTP

Perimetrazione del sito 2 - AREA OGGETTO DI CARATTERIZZAZIONE CONFINE DEL SITO

UST UST

WWTP

ACQUE SUPERFICIALI acque sotterranee

indagini terreno punti monitoraggio acque sotterranee

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Perimetrazione del sito 3 – AREA SUPERAMENTO CSC CONFINE DEL SITO

UST UST

WWTP

acque sotterranee

contaminazione acque sotterranee

Perimetrazione del sito 4 – AREA SUPERAMENTO CSR (“Sito Contaminato” ex lege) CONFINE DEL SITO

UST UST

WWTP

acque sotterranee

contaminazione acque sotterranee

18

Perimetrazione del sito 5 – AREA OGGETTO DI INTERVENTI DI BONIFICA / MSP CONFINE DEL SITO messa in sicurezza permanente

UST UST

WWTP

acque sotterranee

contaminazione acque sotterranee

Terre & Rocce da Scavo e Bonifiche

NECESSITÀ DI APPROFONDIMENTO Precisa Individuazione del “confine del sito” sottoposto al vincolo di esclusione Fase del procedimento di riferimento (es. approvazione del documento di Analisi di Rischio) Limitazioni indotte dall’inquinamento delle acque sotterranee

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CONSIDERAZIONI Il D.lgs 152/2006 ha confermato il trend di crescita delle attività di bonifica dei siti inquinati, già avviato con il DM 471/99 Alcune facilitazioni procedurali previste dalla norma (es. Messa in Sicurezza Operativa) sono state scarsamente utilizzate Non si rileva particolare incremento nell’adozione di tecnologie innovative nella bonifica del terreno Il ricorso alla Messa in Sicurezza Permanente ha avuto particolare impulso Alcuni aspetti tecnici e procedurali devono essere ancora chiariti La registrazione dei vincoli permanenti e l’individuazione di un sistema efficace di controlli istituzionali rappresenta ancora un elemento indispensabile da risolvere

L’evoluzione normativa in materia di Terre & Rocce da Scavo

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Lâ&#x20AC;&#x2122;evoluzione normativa Bozza di Disciplinare Unico per la gestione delle Terre e Rocce da Scavo (febbraio 2011) Testo di Decreto Ministeriale, dellâ&#x20AC;&#x2122;Ambiente il 10 novembre 2011

17 articoli

firmato dal Ministro

9 allegati

Sottoposto al parere del Consiglio di Stato, della Corte dei Conti e della Commissione Europea

Nuovo decreto Terre & Rocce da scavo del novembre 2011 1.

Finalitaâ&#x20AC;&#x2122;

2.

Ambiti di applicazione ed esclusione

3.

Definizioni

4.

Disposizioni generali

5.

Piano di utilizzo

6.

Procedura semplificata

7.

Situazioni di emergenza

8.

Obblighi generali

9.

Modifica al piano di utilizzo

10.

Realizzazione del piano di utilizzo

11.

Deposito in attesa di utilizzo

12.

Trasporto

13.

Dichiarazione di avvenuto utilizzo - D.A.U.

14.

Gestione dei dati

15.

Modifica degli allegati

16.

Controlli e ispezioni

17.

Disposizioni transitorie e finali

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Nuovo decreto Terre & Rocce da scavo del novembre 2011 ALLEGATO 1 CARATTERIZZAZIONE AMBIENTALE DEI MATERIALI DA SCAVO (ARTICOLO 3 COMMA 1 LETTERA G) ALLEGATO 2 PROCEDURE DI CAMPIONAMENTO IN FASE DI PROGETTAZIONE (ARTICOLO 3 COMMA 1 LETTERA G) ALLEGATO 3 (NORMALE PRATICA INDUSTRIALE) ARTICOLO 4 COMMA 1 LETTERA C) ALLEGATO 4 PROCEDURE DI CARATTERIZZAZIONE CHIMICO-FISICHE E ACCERTAMENTO DELLE QUALITA’ AMBIENTALI (ART. 3 COMMA 1 LETTERA G)

Nuovo decreto Terre & Rocce da scavo del novembre 2011 ALLEGATO 5 PIANO DI UTILIZZO (ART. 5) ALLEGATO 6 DOCUMENTO DI TRASPORTO (ART. 12 COMMA 1) ALLEGATO 7

MODULISTICA

DICHIARAZIONE DI AVVENUTO UTILIZZO (D.A.U.) (ART. 13 COMMA 1) ALLEGATO 8 PROCEDURE DI CAMPIONAMENTO IN FASE ESECUTIVA E PER I CONTROLLI E LE ISPEZIONI (ART. 16) ALLEGATO 9 MATERIALI DI RIPORTO DI ORIGINE ANTROPICA (ART. 3 COMMA 1 LETTERA c)

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Nuovo decreto Terre & Rocce da scavo del novembre 2011 MATERIALI DI SCAVO scavi in genere (sbancamento, fondazioni, trincee, ecc.) perforazione, trivellazione, palificazione, consolidamento, ecc. provenienti da realizzazione di opere infrastrutturali in generale (galleria, diga, strada, ecc.) rimozione e livellamento di opere in terra, litoidi in genere e comunque tutte le altre plausibili frazioni granulometriche provenienti da escavazioni effettuate negli alvei, sia dei corpi idrici superficiali che del reticolo idrico scolante, in zone golenali dei corsi d’acqua, spiagge, fondali lacustri e marini; residui di lavorazione di materiali lapidei (marmi, graniti, pietre, ecc.) comprendono anche materiali di riporto e prodotti estranei di origine antropica (calcestruzzo, bentonite, PVC, vetroresina, miscele cementizie e additivi per scavo meccanizzato)

Nuovo decreto Terre & Rocce da scavo del novembre 2011

Materiali di riporto di origine antropica (allegato 9) In si configurano come orizzonti stratigrafici costituiti da materiali di origine antropica, ossia derivanti da attività quali attività di scavo, di demolizione edilizia, di recupero, di residui di lavorazione ecc, che si possono presentare variamente frammisti al suolo e al sottosuolo I materiali di origine antropica che si possono riscontrare nei riporti, qualora frammisti al terreno naturale nella quantità massima del 20%, sono indicativamente identificabili con le seguenti tipologie di materiali: - materiali litoidi - pietrisco tolto d’opera, - calcestruzzi - laterizi, - refrattari - prodotti ceramici, - intonaci, ecc.

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Nuovo decreto Terre & Rocce da scavo del novembre 2011

Procedure di campionamento - allegato 2 PRESENZA DI MATERIALI DI RIPORTO Qualora si riscontri la presenza di riporto, non essendo nota l’origine dei materiali inerti che lo costituiscono, la caratterizzazione ambientale, dovrà prevedere: - l’ubicazione dei campionamenti in modo tale da poter caratterizzare ogni porzione di suolo interessata dai riporti, data la possibile eterogeneità verticale ed orizzontale degli stessi; - il prelievo di campioni complessivi di tutte le frazioni granulometriche presenti (senza scartare in campo la frazione granulometrica maggiore di 2 cm, in quanto la separazione dovrà avvenire in laboratorio o presso laboratori di campo); - la valutazione della percentuale in massa degli elementi di origine antropica.

Nuovo decreto Terre & Rocce da scavo del novembre 2011

PIANO DI UTILIZZO È presentato, redatto conformemente ai contenuti indicati nell’ALLEGATO 5, dal proponente all’autorità competente almeno 90 giorni prima dell’inizio dei lavori, anche per via telematica Nel caso in cui l’opera sia sottoposta a VIA, l’espletamento delle procedure relative al Piano di Utilizzo deve avvenire propedeuticamente all’espressione del parere di VIA L’autorità competente può chiedere una sola volta integrazioni al Piano entro 15 giorni e, entro 90 giorni, approvarlo o esprimere diniego Il Piano deve dimostrare il rispetto delle CSC di cui alle colonne A o B dell’allegato 5 al Titolo V, parte IV del D.lgs 152/2006 e s.m.i., riferite alla destinazione urbanistica dei siti di produzione o di destinazione L’autorità competente può chiedere, entro 30 giorni, una verifica di ARPA, che deve compiere gli accertamenti, anche in contraddittorio, entro 45 giorni, comunicandone gli esiti agli Enti

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Nuovo decreto Terre & Rocce da scavo del novembre 2011

(Piano di Utilizzo) Decorso il termine di 90 giorni il Proponente può procedere alla gestione del materiale di scavo, secondo il Piano presentato Qualora il sito presenti superamenti delle CSC per fenomeni naturali, i limiti di concentrazione assunti saranno pari al valore di fondo Il Piano di accertamento dei valori di fondo naturale dovrà essere eseguito in contraddittorio con ARPA ed il materiale da scavo potrà essere utilizzato presso il sito di produzione o destinato ad altro sito con analogo fondo naturale Nel caso in cui il sito di produzione sia interessato da interventi di bonifica o di ripristino ambientale, la possibilità di presentare il Piano di Utilizzo è individuata dall’ARPA entro 60 giorni, che verifica il rispetto delle CSC riferite all’uso del sito di destinazione

Nuovo decreto Terre & Rocce da scavo del novembre 2011

INTERVENTI DI BONIFICA O RIPRISTINO AMBIENTALE Nel caso in cui il sito di produzione interessi un sito oggetto di interventi di bonifica rientranti nel campo di applicazione del Titolo V alla Parte Quarta del D.Lgs n. 152/2006 e s.m.i (artt. 239 e seg.), ovvero di ripristino ambientale rientranti nel campo di applicazione del Titolo II alla Parte Sesta del D.Lgs n.

152/2006 e s.m.i (artt. 304 e seg.) previa richiesta del proponente, i requisiti di cui all’articolo 4, comma 1, lettera d) sono individuati dall’ARPA o APPA competente per il territorio secondo il tariffario di cui all’articolo 4 comma 4.

L’ARPA o APPA, entro sessanta giorni dalla data della richiesta, comunica al proponente se per i materiali da scavo, ivi compresi i materiali da riporto, i valori riscontrati per tutti gli elementi e i composti di cui alla tabella 1 allegato 5, al Titolo V parte Quarta del decreto legislativo n. 152 del 2006, e s.m.i non superano le Concentrazioni Soglia di Contaminazione di cui alle colonne A e B della medesima tabella 1 sopra indicata, con riferimento alla specifica destinazione d’uso urbanistica del sito di destinazione indicata dal Piano di Utilizzo. In caso di esito positivo, il proponente può presentare il Piano di Utilizzo secondo quanto indicato al precedente comma 3.

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Nuovo decreto Terre & Rocce da scavo del novembre 2011

Compiti di ARPA Verifica, anche in contraddittorio, su richiesta dell’autorità competente, nell’ambito della procedura di approvazione del Piano di Utilizzo (entro 45 giorni dalla richiesta) Nel caso di sito oggetto di interventi di bonifica, verifica, su richiesta del proponente, se per i materiali da scavo non superano le Concentrazioni Soglia di Contaminazione (entro 60 giorni dalla richiesta) Verifica, in contraddittorio con il Proponente, il Piano di accertamento dei valori di fondo naturale Verifica in fase esecutiva, in contraddittorio con l’esecutore, direttamente sull’area di destinazione finale del materiale da scavo, la corretta attuazione del Piano di Utilizzo (allegato 8) Può verificare la sussistenza dei requisiti di applicabilità della procedura semplificata ai sensi dell’art. 6 Si esprime nell’ambito della messa in sicurezza del materiale movimentato nelle situazioni di emergenza, ai sensi dell’art.7

Nuovo decreto Terre & Rocce da scavo del novembre 2011 Procedure di caratterizzazione chimico-fisiche e accertamento delle qualità ambientali (allegato 4) FONDO NATURALE Qualora si rilevi il superamento di uno o più limiti di cui alle colonne A e B tabella 1 allegato 5,al Titolo V parte IV del decreto legislativo n. 152 del 2006 e s.m.i., è fatta salva la possibilità del proponente di dimostrare, anche avvalendosi di analisi e studi pregressi già valutati dagli Enti, che tali superamenti sono dovuti a caratteristiche naturali del terreno o da fenomeni naturali e che di conseguenza le concentrazioni misurate sono relative a valori di fondo naturale.

In tale ipotesi, l’utilizzo dei materiali da scavo sarà consentito nell’ambito dello stesso sito di produzione o in altro sito diverso rispetto a quello di produzione, solo a condizione che non vi sia un peggioramento della qualità del sito di destinazione e che tale sito sia nel medesimo ambito territoriale di quello di produzione per il quale è stato verificato che il superamento dei limiti è dovuto a fondo naturale .

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Nuovo decreto Terre & Rocce da scavo del novembre 2011 Procedure di caratterizzazione chimico-fisiche e accertamento delle qualità ambientali (allegato 4) PRESENZA DI ACQUE DI FALDA

Nel caso in cui il materiale da scavo venga utilizzato per nuove attività di riempimenti e reinterri, ad esempio ritombamento di cave, in condizioni di falda affiorante o subaffiorante, al fine di salvaguardare le acque sotterranee ed assicurare un elevato grado di tutela ambientale si dovrà utilizzare dal fondo sino alla quota di massima escursione della falda più un metro di franco materiale da scavo per il quale sia stato verificato il rispetto dei limiti di cui alla colonna A della tabella 1 allegato 5, al Titolo V parte IV del decreto legislativo n. 152 del 2006 e s.m.i.

Nuovo decreto Terre & Rocce da scavo del novembre 2011

Procedure di campionamento - allegato 2 PRESENZA DI ACQUE DI FALDA

Nel caso in cui gli scavi interessino la porzione satura del terreno, per ciascun sondaggio oltre ai campioni sopra elencati sarà necessario acquisire un campione delle acque sotterranee, preferibilmente e compatibilmente con la situazione locale, con campionamento dinamico. In presenza di sostanze volatili si dovrà procedere con altre tecniche adeguate a conservare la significatività del prelievo.

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Nuovo decreto Terre & Rocce da scavo del novembre 2011

NECESSITÀ DI APPROFONDIMENTO Tariffe ARPA, garanzie finanziarie, analisi nel caso di procedure semplificate (già prevista la definizione da ISPRA entro 3 mesi dalla pubblicazione) Procedure amministrative necessarie per l’approvazione del Piano di Utilizzo e sue modifiche Coinvolgimento di altre Amministrazioni nel procedimento di approvazione del Piano di Utilizzo Criteri di valutazione da parte di ARPA, nel caso di siti sottoposti alle procedure di bonifica Modalità di caratterizzazione degli elementi di origine antropica nel materiale di riporto Modalità di valutazione dei risultati del campionamento dinamico delle acque sotterranee richiesti nell’allegato 2

GRAZIE PER L’ATTENZIONE

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La biobonifica di acquiferi contaminati da cromo esavalente mediante tecnica IRZ (In situ Reactive Z Zone) ) Prof. Domenico Antonio De Luca 1

Prof. Domenico A. De Luca p "Metodologie g 3째 Workshop avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Il cromo 2

 è un metallo color grigio acciaio  può essere facilmente lucidato lucidato,  fonde con difficoltà è molto resistente alla corrosione

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Stati di ossidazione del Cromo 3

+2 +3 +4 +5 +6 I più comuni Cr +3 : è il più stabile , poco solubile e non nocivo Cr +6 : molto solubile e molto nocivo

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Concentrazione soglia di contaminazione t i i nelle ll acque sotterranee tt 4

Cr III



50 ug/l

Cr VI



5 ug/l

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

PericolositĂ ambientale del Cr VI 5

I composti del cromo +6 (cromo esavalente) sono fortemente - tossici - cancerogeni Il cromo esavalente fortemente aggressivo nei confronti dei sistemi biologici.

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Diffusione della contaminazione da CrVI 6

Il Cromo C esavalente l t (Cr (C VI) è un problema p ob e a a ambientale b e ta e ub ubiquitario. qu ta o E stato trovato in 1036 dei 1591 nella E’ lista dei Siti di Interesse Nazionale dall’USEPA (dati 2001) Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Pericolosità del Cr VI 7

Il Cr6 posti è classificabile ai primi posti nella lista di priorità delle sostanze pericolose basata su: • frequenza di accadimento • tossicità t i ità • potenziale per l’esposizione umana.

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Utilizzo del Cr VI 8

Il Cr VI ha un’ampia un ampia diffusione nell’industria.

E’ usato  come p pigmento g nelle vernici  negli inchiostri e nelle plastiche  come agente g anticorrosivo nei rivestimenti protettivi nella concia al cromo delle pelli p  nei placcaggi/placcatura di cromo Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la b ifi di iti t i ti" 13 di b 2011

Solubilità e stabilità 9

Il Cr VI è un composto - molto solubile - stabile.

Pennacchi di Cromo VI molto estesi Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Dimensione dei pennacchi di Cr VI 10

Prof. Domenico A. De Luca 3째 Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Cosa controlla la distribuzione del cromo nei suolil e nelle ll acque sotterranee??

11

4 fattori: - pH - Eh (potenziale redox) - contenuto organico del suolo (foc) - la mineralogia.

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Eh e pH p 12

Cr VI è stabile solo in condizioni ossidate ossidate.

Possibile strategia: riduzione del Cr VI - Cr III ( )3 - Cr(OH) Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

FATTORI DELLA SCELTA DELLE ALTERNATIVE DI INTERVENTO 13

politici amministrativi tecnici economici i i ambientali Prof. Domenico A. De Luca 3째 Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

PUMP AND TREAT 14

Il classico l i iintervento di b bonifica ifi risulta i l spesso lungo e costoso.

Prof. Domenico A. De Luca 3째 Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Barriera Reattiva Permeabile 15

ď&#x201A;¨

Altra tecnologia Al l i Barriera Reattiva Permeabile Ferro granulare zero valente

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Approccio alternativo al risanamento di acque sotterranee contaminate da Cr(VI) 16

Barriera costituita da una IRZ (In (I situ it Reactive Zone) o Zona Reattiva Mediante lâ&#x20AC;&#x2122;iniezione nellâ&#x20AC;&#x2122;acquifero di reagenti in grado di i immobilizzare bili o rimuovere permanentemente il Cr VI in soluzione.

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

17

Creazione di una zona nellâ&#x20AC;&#x2122;acquifero q dove gli inquinanti in movimento sono intercettati e -permanentemente immobilizzati o -degradati degradati in prodotti inoffensivi

Prrof. Domenico A. De Luca 3° Wo orkshop "M Metodologie e avanzate per la caratterizzazion ne e lla bonifica di d siti contaminati" 13 dicembre d 2011

Finalitaâ&#x20AC;&#x2122; zone reattive in situ Finalita

18

Finalitaâ&#x20AC;&#x2122; del trattamento IRZ nel caso del Cr VI Riduzione del Cr VI

- Cr III poco solubile non tossico - Cr(OH)3 ( ) non solubile Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

In che modo è possibile ridurre il Cr VI ?

19

DUE POSSIBILITA’

Chimicamente

Biologicamente

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

La riduzione chimica 20

Il Cr VI è un forte ossidante ossidante. Ha un potenziale di elettrodo di 1.33 eV per la reazione Riducenti con potenziale di elettrodo p piÚ elevato di 1.33 eV reagiranno con il Cr VI Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Riducenti chimici 21

La lista dei riducenti chimici è lunga:  Solfuri e polisolfuri  Fe0 e Fe2+  Mn M 2  dithionite di sodio  solfato ferroso zuccheri riducenti come fruttosio e glucosio glucosio.

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

La riduzione biologica 22

Molti batteri anaerobi autoctoni sono capaci di ridurre il Cr(VI) a Cr(III) sotto appropriate condizioni.

Prof. Domenico A. De Luca 3째 Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Processo di riduzione biologica 23

Iniezione nell’acquifero di ammendanti organici g in g grado di fungere g da donatori di elettroni stimolazione delle popolazioni microbiche autoctone riduzione del Cromo VI mediata dai microrganismi stessi Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Tipi di ammendanti organici da iniettare nell nell’acquifero acquifero 24

Sistema IRZ biologico  Melassa  Sciroppo di glucosio (da mais, di uva, ..)  Lattato di sodio  Siero di Latte  Oli vegetali  Chitina  Combinazione dei vari prodotti Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Zona Reattiva

Zona di recupero redox Zona di Iniezione

O2 CO 2 C SO 4 S Fe F Mn M NO 3 N

+

Eh iniezione

Riduzione di:

Prof. Domenico D A De Luca A. 3째째 Workshop p "Metodollogie avanzzate per la caratterizza c zione e la bonifica di siti contamina ati" 13 dicem mbre 2011

O2

Struttura di una zona reattiva biologica 25

Condizioni di Eh per la riduzione del Cr 6 26



Non tutte le zone funzionali debbono essere necessariamente raggiunte per ridurre il Cr6



Nel caso del Cr VI sufficienti condizioni riducenti tra denitrificazione e riduzione del ferro



Condizioni meno riducenti di quelle necessarie per la DEALOGENAZIONE RIDUTTIVA

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Zona Reattiva

Zona di recupero redox Zona di Iniezione

O2 CO 2 C SO 4 S Fe F Mn M NO 3 N

+

Eh iniezione

Riduzione di:

Prof. Domenico D A De Luca A. 3째째 Workshop p "Metodollogie avanzzate per la caratterizza c zione e la bonifica di siti contamina ati" 13 dicem mbre 2011

O2

Zone di riduzione del Cr VI 27

La riduzione biologica funziona sempre?

28

condizione di i ffrequente t ma necessarie numerose condizioni:

o presenza dei batteri richiesti o assenza di condizioni biotossiche o assenza di condizioni idrogeologiche g g molto ostative Prof. Domenico A. De Luca 3째 Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Procedura per corretta progettazione di una IRZ 29

Prof. Domenico A. De Luca 3째 Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la b ifi di iti t i ti" 13 di b 2011

Progettazione intervento  definizione d fi i i numerosii parametrii 30

 Tipo di sostanze da iniettare e loro concentrazione Volume di iniezione Frequenza di iniezione N° di pozzi di iniezione Distanza tra i pozzi di iniezione Profondità dei pozzi di iniezione Disposizione Disposizione dei pozzi di iniezione Durata dell’intervento Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Trattamento pennacchio 31

Generalmente non trattano t tt la l zona sorgente dell agente dell'agente inquinante ma il pennacchio in soluzione dellâ&#x20AC;&#x2122;inquinante Zona reattiva

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Profondità dei pozzi di iniezione dei reagenti 32

a)POZZI SUPERFICIALI Soluzione reagente

iniezione

- Per gravità -OK p per Inquinamento superficiale -La soluzione rimane in superficie  miscelazione per diffusione

flusso in superficie

diffusione

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Zona contaminata superficiale

b) Pozzi cluster a diverse p profondità

Soluzione reagente

iniezione

Trasporto diffusivo e avvettivo cluster di pozzi a diverse profondità  migliore distribuzione della soluzione nell’acquifero alle diverse profondità 33

Zone di Miscelazione dei reagenti Zona contaminata i

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la b ifi di iti t i ti" 13 di b 2011

Operazione di iniezione 34

Prof. Domenico A. De Luca 3째 Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la b ifi di iti t i ti" 13 di b 2011

Direzione della linea di pozzi 35

pozzi

Prof. Domenico A. De Luca 3째 Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Flusso falda idrica

Distanza tra i pozzi di iniezione 36

Obbiettivo ď&#x192; Coalescenza delle Zone di Miscelazione della soluzione

pozzi Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Distanza tra i pozzi di iniezione 37

Zone di miscelazione

della soluzione

Distanza insufficiente D

Distanzza sufficiente

Coalescenza C l delle Zone di Miscelazione

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Pozzo di iniezione

STRATEGIE DI UBICAZIONE dei pozzi iniezione 1 38

SORGEN T E

pozzi

PLUME DA TRATTARE

soluzione pi첫 rapida ma costosa

Prof. Domenico D A De Luca A. 3째째 Workshop p "Metodollogie avanzzate per la caratterizza c zione e la bonifica di siti contamina ati" 13 dicem mbre 2011

a)) TTrattamento tt t iintero t pennacchio hi

Strategie di ubicazione dei pozzi iniezione 2 39

Barriera singola IRZ

Barriere multiple p Soluzione pi첫 razionale : Le acque sotterranee fluiscono attraverso le zone reattive seguendo il gradiente idraulico naturale

Proff. Domenico o A. De Luc 3째 Worksh hop "Metodologie ava anzate per la l caratteriz zzazione e bonifica di siti contaminati" 13 dic cembre 201

b) Barriere di pozzi

Condizioni idrogeologiche più difficili da trattare 40

bassa permeabilità elevata eterogeneità

 





limitano la possibilità di distribuire i reagenti

elevate l t velocità l ità delle acque sotterranee

limitano il tempo di contatto tra agente trattante e cromo

Forte F t infiltrazione di acque piovane

continuo apporto di ossigeno

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Il precipitato Cr(OH)3 può essere riossidato?

41

Da risultati D l d una serie di di d ricerche: h Cr(OH)3 è essenzialmente un precipitato Insolubile Stabile Immobilizzato nella matrice dell’acquifero.

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

LLâ&#x20AC;&#x2122;esempio esempio di Basse di Stura (Torino) 42

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la b ifi di iti t i ti" 13 di b 2011

43

FALDA SUPERFICIALE CONTAMINATA DA CROMO ESAVALENTE - IN PARTE ORIGINE NEL SITO (ZONA CENTRALE ex CROMATURA) - IN PARTE PROVENIENTE DA MONTE

Prof. Domenico A. De Luca 3째 Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Assetto idrogeologico 44



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acquifero a falda libera i ghiaie in hi i e sabbie, bbi avente spessore p medio di 25 metri una conducibilità idraulica ordine di 1.0 10-3 m/s.

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Situazione cromo esavalente nelle acque sotterranee 45

LAGO BECHIS LAGOÂ BECHIS

sono presenti 2 pennacchi di cromo VI PENNACCHIO 1

PENNACCHIO 2

Interventi eseguiti g 46

1.

COPERTURA TERRENI CON MAGGIORI CONCENTRAZIONE CROMO 6

2 2.

IRZ PER RIDUZIONE CROMO VI A. B. C.

TEST DI LABORATORIO BARRIERA PILOTA IN SITU ESECUZIONE DI BARRIERE MULTIPLE PER IL TRATTAMENTO DELL’INTERO PLUME

INIZIO LUGLIO 2009 Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti

Copertura della contaminazione nei terreni della d ll zona non satura 47

LAGO BECHIS LAGOÂ BECHIS

CAPPING

100 metri Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la b ifi di iti t i ti" 13 di b 2011

Caratteristiche delle barriere di pozzi di iniezione 48

Eseguite quattro barriere di pozzi di iniezione Iniezione di miscela di zuccheri (Sciroppo S i di Glucosio) Gl i Frequenza di iniezione prima quindicinale e poi mensile Distanza tra i p pozzi di iniezione 12 m  In tutto eseguiti una ventina di pozzi di iniezione Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Configurazione attuale barriere di pozzi di iniezione 49

ZONA TRATTATA

BARRIERE POZZI DI INIEZIONE Prof. Domenico A. De Luca 3째 Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Risultati 50

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o

o

Effetti Rapidi : da poche settimane ad alcuni mesi Abb tti Abbattimenti ti > 90% d dell C Cr VI in i ttutta tt lâ&#x20AC;&#x2122;area trattata abbattimento del Cr VI al disotto delle CSC (5 ug ug/l) /l) in tutti i piezometri di valle

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Andamento Cr 6 in falda in uno dei piezometri di valle 51

Prof. Domenico A. De Luca 3째 Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

Conclusioni 52



non ne c e ssa ri

sc avi



le ope ra zioni sono e c onom ic a m e nt e va nt a ggiose



e levat a fle ssibilit à



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

non è ne c e ssa ria l’e l e st ra zione e il t rat t a m e nt o di a c qua sot t e rra ne a ;

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Prof. Domenico D A De Luca A. 3° Worksh hop "Metod dologie ava anzate per la a caratterizzzazione e la bonifica di siti contamina ati" 13 dicem mbre 2011

Se c onfront at o c on a lt re t e c niche t rat t a m e nt o de l Cr(V I ) le ba rrie re I RZ for nisc ono una se rie di va nt a ggi qua li:

53

GRAZIE PER L’ATTENZIONE L ATTENZIONE

Prof. Domenico A. De Luca 3° Workshop "Metodologie avanzate per la caratterizzazione e la bonifica di siti contaminati" 13 dicembre 2011

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Numero di Superamenti del limite Residenziale / N째 Determinazioni per matrice

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VOC

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AMMINEAROM

INORGANICI

Famiglie di Parametri

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Terreno di riporto misto a rifiuto

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0.2

0.1

0.1

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PCDD/DF

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PCB

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FENOLI

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Famiglie di Param etri Rifiuto

Terreno di riporto misto a rifiuto

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1000

Zinco Rame Piombo Nichel Cadmio Cobalto cromo Cromo VI (come Cr) Idrocarburi pesanti C>12 Vanadio Arsenico Idrocarburi leggeri C<12 Mercurio Tallio Selenio Antimonio triclorometano 1,1,1-tricloroetano Etilbenzene Tricloroetilene Toluene Tetracloroetilene Benzene Xilene Stagno Berillio Diclorometano 1,1,2-tricloroetano 1,1-dicloroetano 1,1-dicloroetilene vinile cloruro 1,2,3-tricloropropano Clorometano 1,2-dicloroetano 1,2-dicloropropano Stirene 1,2-dicloroetilene dibenzo[a,h]antracene benzo [a] antracene Pirene benzo [a] pirene benzo [b] fluorantene benzo [ghi] perilene benzo [k] fluorantene indeno[1,2,3-cd]pirene Crisene Naftalene Fenantrene Acenaftilene Fluorene Antracene clorodibromometano Bromodiclorometano tribromometano Fluorantene Dibenzo(ah)pirene Dibenzo(ai)pirene Dibenzo(al)pirene Dibenzo(ae)pirene Acenaftene 1,2-dibromoetano Σ Organici Aromatici 1,1,2,2-tetracloroetano 4-metilanilina (p-toluidina) 2-metossianilina (o-anisidina) Anilina difenilammina Σ Ammine Aromatiche Σ Policiclici Aromatici Fluoruri (come F) 1,2-xilene (o-xilene) policlorobifenili totali Cianuri totali Esaclorobenzene clorobenzene 1,2,4-triclorobenzene 1,4-diclorobenzene 1,2-diclorobenzene Σ IPA 1,2,4,5-tetraclorobenzene Pentaclorobenzene Fenolo 1,1,1,2-tetracloroetano Pentaclorofenolo 2-Clorofenolo 2,4,6-Triclorofenolo 2,4-Diclorofenolo tetracloruro di carbonio Σ PCDD/DF (I-TE) Olio min. e idrocarburi Metilfenolo (o-,m-,p-) Idrocarburi totali 4-cloro-3-metilfenolo triclorofluorometano 2-nitrofenolo p-xilene m-xilene isopropilbenzene 4-clorotoluene 2-clorotoluene 1,3,5-trimetilbenzene 2,4-dimetilfenolo 4-nitrofenolo 1,2,4-trimetilbenzene 1,2,3-triclorobenzene esaclorobutadiene Amianto (fibre libere) Σ PCB (WHO-TE) 2-metilfenolo

N° Determinazioni

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Inferiore ai limiti di Legge Superamento del Limite Residenziale

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Case study: Enhanced MPE by using steam injection Pilot Test Riccardo Mozzi

Torino, 13 dicem bre 2011

w w w .e n i.it

Out line

1. Location and project activities 2. Hydrogeological characterization 3. Contaminant distribution 4. Remedial strategy 5. MPE pilot test layout 6. Pilot Tests activities 7. Pilot Tests Results 8. Concluding Remarks

2

Locat ion and proj ect The site is located within the Ferrara Petrolchemical Facility and has an extension of about 2 Ht. Within the area were located two large tanks for the storage of chemicals (1,2 DCA). The tanks, which were placed within a concrete containment basin of about 75x35 m, were dismantled several years ago and presently the area is unused. The remaining parts are green areas.

The project activities showed in the following presentation has been designed and carried out by ENVI RON I taly S.r.l., in charged by Syndial S.p.A., in accordance with the local authorities as per DM 471/ 99 and the following D.Lgs 152/ 06.

3

Hydrogeological charact erizat ion

Stratigraphy: •

Backfill (from 0 to 0.5–1.5 m bgl)

•

Silt-sandy layer (from 0.5–1.5 to 4 m bgl) – shallow aquifer

•

Clay and silty clay layer (from 4 to 9 m bgl)

•

Sand-silty layer (from 9 to 11 m bgl) – upper confined aquifer

•

Clay and silty clay layer (from 11 to 13-15 m bgl)

•

Sands (from 13-15 to 40-45 m bgl) – confined aquifer

Hydrogeological characterization: Shallow aquifer: K = 10-6 m/ s – phreatic - recharge mainly by rain infiltration Upper confined aquifer: K = 2* 10-5 m/ s – water level around 3 m bgl – SW/ NE Confined aquifer: K = 4* 10-4 m/ s – water level around 4 m bgl – SE/ NW

4

Hdrogeologcal charact erizat ion

Shallow aquifer

Clay and silty clay

Upper confined aquifer

5

Cont am inant dist ribut ion: groundwat er The preliminary investigation carried out in the area pointed out soil and groundwater contamination due to Chlorinated Hydrocarbons, mainly 1,2-DCA. The highest contaminant concentrations were found within the upper confined aquifer, in the order of 1 g/ l.

The shallow aquifer and the confined aquifer showed contaminant concentrations in the order of 0.1 g/ l.

After the results of the preliminary investigation, an hydraulic containment of the two confined aquifers was put in place through the installation of a Pump & Treat system. â&#x20AC;˘

upper confined aquifer: n.1 pumping well - Q = 0,5 m 3/ h;

â&#x20AC;˘

confined aquifer: n. 2 pumping wells - Qtot = 12 m 3/ h;

Considering that the shallow aquifer has not a proper flow direction, no preliminary actions were carried out.

6

Cont am inant dist ribut ion: soil The most contaminated soil is represented by the clay levels which separate the aquifers in the area. The detected contaminant concentrations are in order of 1-10 g/ kg.

Dissolved plume

The detailed investigation allowed identifying the contamination source and assessing the extension of the groundwater plume downstream.

The detailed investigation included: •

soil-gas survey;

•

detailed aquifers monitoring;

•

geoelectric and seismic survey to assess the continuity of the subsoil layers;

•

long term constant rate pumping tests;

•

microbiological analysis to search for the species involved in the degradation process.

Source area

– Total contaminated soil volume: 45.000 m 3.

7

Rem edial st rat egy The results of the characterization study, and specifically the extension and extent of the contamination, suggested the adoption of an in situ remediation approach.

Dissolved plumes - P&T from upper confined aquifer and confined aquifer – in a later stage will be integrated with an assisted bioremediation system (presence of specialized microbes for 1,2 DCA degradation – electron donor compound dosing – Pilot test completed) Source area - Multi-Phase Extraction (MPE) in correpondence of the the shallow aquifer and the confined aquifer with the following configuration: • Two-Phase Extraction (TPE) in the shallow aquifer (suction pipe connected with vacuum pump); • Dual-Phase Extraction (DPE) in the confined aquifer (extraction of liquids by means of a submersed pneumatic pump - gases are extracted by vacuum pump).

8

Rem edial st rat egy: st eam inj ect ion I njection of steam in correspondence with the upper confined aquifer (DPE configuration) was also included, based on several expected advantages, including: • physical removal of contaminants form the liquid and vapour phases by formation of a moving front, involving the ground water, the condensed steam, and steam in sequence; • weakening of capillary forces and of the surface interactions between fluids and soil pores with consequent decrease of the diffusion of organic contaminants into the ground; • decrease of contaminants viscosity and density with beneficial effect their mobility and tendency to migrate to the extraction well;

on

• stripping of contaminants and the enhanced desorption rates from the solid medium.

Thus, steam injection enhances the overall efficiency of extraction and reduces significantly the duration of remediation.

9

MPE pilot t est lay out Pilot test area: 16 x 16 m within the source area.

The Pilot Test installation included: • physical containment along the perimeter, realized with 12 m sheet pile barrier keyed in the bed of the upper confined aquifer; • installation of multiple injection, extraction and monitoring points; • surface impermeabilization; • installation of the pilot test plant.

10

MPE pilot t est lay out Concerning the TPE system in the shallow aquifer: • 4 extraction wells (TPE1 - 2 - 3 - 4); • 4 soil gas and piezometric level detection probes (MPT1 - 2 - 3 - 4).

Concerning the DPE system in the upper confined aquifer: • 1 extraction well (DPE-1); • 4 steam injection wells (I P1 - 2 - 3 - 4); • 3 soil gas and piezometric level detection probes (MPD1 – 2 – 3); • 4 temperature monitoring points installed in the clay layer between shallow and upper confined aquifer.

11

MPE pilot t est lay out

TPE extraction wells are screened in correpondence of the the shallow aquifer.

DPE extraction well is screened in correpondence of the the upper confined aquifer.

I P are screened in correspondence of the upper confined aquifer.

12

MPE pilot t est lay out

I njection point detail

Complete view of the pilot test area

13

Pilot t est plant

Steam production and injection unit + air injection.

High vacuum extraction system.

Pneumatic pump installed in the DPE well.

14

Pilot t est plant Steam production unit: P = 48 kW; Vapour production: 70 kg/ h; I nj P up to 3 bar.

Steam Production unit design: P= c* V* â&#x2C6;&#x2020;T/ t

c = heat capacity (1650 kJ/ m 3K @ 25% sat) V = soil volume (1536 m 3) P = (kW)

â&#x2C6;&#x2020;T = temperature increase, 80K t = time, 4.2* 106 s (49 d)

P = Power 48 kW

15

Pilot t est plant

16

Pilot t est act ivit ies The pilot test campaign has been carried out in two steps: Step I : â&#x20AC;˘

â&#x20AC;˘

test aimed at evaluating the effectiveness of the TPE system installed in correspondence of the shallow aquifer (vacuum step test on TPE2; constant vacuum test on all the TPE points); tests aimed at evaluating the effectiveness of the DPE system installed in correspondence of the upper confined aquifer (dewatering; vacuum step test on DPE1; constant vacuum test on DPE1).

17

Pilot t est act ivit ies Step I I : Tests aimed at evaluating the effectiveness of the steam injection, within the upper confined aquifer, in terms of mass of contaminant removed and optimization of the injection operations.

The test include:

•

1 long term vacuum test at constant rate in correspondence of DPE-1 enhancing the extraction by injecting steam in correspondence of n. 4 injection points (I P-1 – 2 – 3 - 4).

To better evaluate the effectiveness of the steam a cycle of start/ stop/ start of the steam injection has been carried out.

The test was carried out by injecting air (5m 3/ h) together with the steam (70 kg/ h – around 1,6 m 3/ day).

18

Pilot t est result Step I - TPE: •

ROI of each extraction point ~ 10 m;

•

Air extraction flow rate ~ 5 m 3/ h (with passive air injection points);

•

Subsoil air volume exchange rate ~ 10005000 in less than 5 years (extraction point distance between 10 and 20 m);

•

Water flow rate progressively decreases to zero.

19

Pilot t est result s Step I - DPE: •

ROI of the extraction point ~ 20-30 m;

•

Air extraction flow rate ~ 5 to 10 m 3/ h (increase with the dewatering – use of I P as passive/ active air injection points);

•

Subsoil air volume exchange rate ~ 1000-5000 in less than 5 years (extraction point distance between 10 and 30 m);

•

Water flow rate progressively decreases to zero;

•

1,2 DCA concentration decreases both in extracted water and vapour;

•

28 day test: removed 117 kg of

contaminant ( 90 w ater phase – 27 vapour phase) .

20

Pilot t est result s Step I I – DPE with Steam I njection: The comparison between the analyses of the vapours and water extracted by the pilot system during Step I and Step I I of the test showed that: •

steam injection increased the water temperature from 15° C to 30-50° C (30° C in correspondence of the central area of the test field; 50° C in the vicinity of the injection points);

•

the vertical temperature variation shows that the temperature measured by deeper probes are generally 2-2,7 times higher that the temperatures measured by the shallow one;

•

the dynamics of temperature are characterized by:

o

a first phase, during which the heat front has not reached the monitoring points yet and consequently no important temperature variations have been detected;

o

a second phase, during which a fast temperature increase occurs;

o

a third phase, during which the rate of temperature increase progressively reduces until temperature stabilizes.

21

Pilot t est result Step I I â&#x20AC;&#x201C; DPE with Steam I njection:

Temperature distribution after 30 days of Steam I njection

Temperature distribution after 50 days of Steam I njection 22

Pilot t est result s Step I I – DPE with Steam I njection: The effect of the temperature variation on the quantity of the extracted contaminants from the subsoil is well rapresented by the Henry’s constant values of 1,2DCA calculated in the range 15 ÷ 50° C. I n fact the value of the Henry’s constant is correlated to the ability of a compound to move from the adsorbed and the dissolved phase to the vapour phase. Higher Henry’s values of the target compound indicate an improved volatilization capacity and consequently an increased removal rate by the MPE system.

Temperature distribution after 150 days of Steam I njection 23

Pilot t est result s Step I I – DPE with Steam I njection: The Graph of the 1,2 DCA Henry’s constant Vs. temperature shows that: •

@ 30° C the Henry’s constant is over twice the value @ 15° C;

• @ 50° C the Henry’s constant is over five times higher than @ 15° C. Henry’s constant variations are not linear with the T: • 4% increase per single temperature degree between 15 and 25° C; • 7% increase per single temperature degree between 25 and 35° C; • 10% increase per single temperature degree between 35 and 50° C.

24

Pilot t est result s Step I I â&#x20AC;&#x201C; DPE with Steam I njection: To evaluate the effectiveness of the MPE system, the measured contaminant concentration in the extracted vapours were compared with the theoretical concentration, at the test conditions, evaluated by considering the real contaminant concentration present in the soil (1,2 DCA soil concentration between 0.01 and 2 g/ kg).

The results of this evaluation shows that measured and theoretical concentrations are in satisfactory agreement.

25

Pilot t est result Step I I â&#x20AC;&#x201C; DPE with Steam I njection:

Liquid phase: the concentration of the contaminants in the extracted liquid increase generally during the steam injection; the extracted liquid volume decrease with the desaturation of the upper confined aquifer.

After completing the desaturation of the upper confined aquifer the volume of the daily extracted water has been always in accordance with the daily volume of injected vapour â&#x20AC;&#x201C; this prove the sealing of the sheet piles.

26

Pilot t est result s Step I I â&#x20AC;&#x201C; DPE with Steam I njection: Vapour phase: the concentration of the contaminant extracted in the vapour phase shows a relevant increase during the steam injection especially when the heat front has reached at least 50% of the test field (~ after 25 days).

27

Pilot t est result s Step I I â&#x20AC;&#x201C; DPE with Steam I njection: The mass of contaminant extracted in the liquid phase is quite high in the first part of the test and decreases with the soil desaturation; during the steam injection phase the liquid flow is due only to the vapour condensation and decreases to zero when the steam injection stops.

The mass of contaminant extracted in the vapour phase shows a relevant increase during steam injection.

Tot al m ass ex t r act ed : Liq u id : 4 1 6 k g ; Vap ou r : 9 2 0 k g .

28

Pilot t est result At the end of the pilot test the MPE system with steam injection, considering the good results achieved, has been kept on with the aim to remove the maximum quantity possible of contaminant.

The Graph shows: • a progressive decrease with time of the mass extracted until reaching an asymptotic value; • the system has reached the limit of effectiveness, as confirmed by the fact that, even after having turned the power of the system off and on, the effect of “rebounding” was minimal.

Tot al m ass ex t r act ed : 2 2 6 0 k g .

29

Concluding rem arks

The overall efficiency of the subsoil contaminant removal is controlled by the flow rate of the extraction system and the diffusion mechanisms of the target compounds within the subsoil. To enhance the flow rate are of main importance the installation of passive/ active air injection point in the TPE configuration and injection of air together with steam in the DPE configuration;

The achievement of temperature levels of about 50째 C within the field test allow to obtain the optimum removal rates;

The design of the Steam Production unit has to be revised in accordance with the temperature measures recorded during the Steam I njection test.

30

Il Sito d’Interesse Nazionale “Valle del fiume Sacco”: un esempio di bonifica sostenibile Salvatore Spina

IDENTIFICAZIONE DELL’AREA OGGETTO DELL’EMERGENZA LEGENDA limite del comprensorio industriale di Colleferro area della chimica area delle discariche note

LE PRIME AZIONI DI BONIFICA I fase : bonifica della matrice suolo/sottosuolo insaturo 1. Integrazione della caratterizzazione del suolo/sottosuolo mediante tecniche geofisiche e indagini dirette (tricee).

2. Realizzazione di un sito di stoccaggio definitivo per rifiuti pericolosi in grado di ricevere l’intero volume di suoli contaminati che sarà scavato nell’area oggetto di bonifica.

3. Rimozione dei volumi di terreno che presentano evidenze di stratificazione di rifiuti e/o terreni con valori di concentrazione elevate di contaminanti fino al raggiungimento delle CSR per il suolo profondo.

4. Riempimento dello scavo con terreno vergine e rimodellamento dell’intera superficie con la stesura di almeno un ulteriore metro di terreno vergine.

SCAVI DIRETTI IN AREE DI ANOMALIA GEOFISICA

SCELTA DELL’AREA SU CUI REALIZZARE IL SITO DI STOCCAGGIO PERMANENTE

IL SITO DI STOCCAGGIO ASSERVITO ALLA BONIFICA

Note

Gli ingombri plano altimetrici del sito di stoccaggio definitivo e le pendenze indicate sugli elaborati grafici sono da ritenersi indicative, in quanto potranno essere definiti solo a seguito delle verifiche di stabilitŕ attualmente in corso e della individuazione della superficie freatica di riferimento.

02

22.05.2009

Terza emissione

Putzu

01

04.12.2008

Seconda emissione

Antiga

Tozzini

Salotti

00

07.11.2008

Prima emissione

Pancini

Bottani

Maggi

Revisione

Data

Descrizione

Stesura

Tolaini

Verifica

Salotti

Approvazione

Committente

Direzione lavori

LEGENDA:

Prof. Ing. Paolo Viotti Quote finali del sistema drenante

Il sito di stoccaggio in origine era stato progettato per il conferimento di circa 32.000 mc di terreno proveniente da Arpa 1.

6 In corso d’opera è stato implementato per stoccare in sicurezza anche i terreni (circa 30.000 mc) provenienti da un ulteriore, limitrofo, sito di bonifica.

A consuntivo si prevede di conferire circa 58.000 mc di terreno contaminato. Le macerie rimosse nel corso della bonifica, essendo compatibili con il recupero, saranno utilizzate, previo utilizzo di impianto autorizzato, come materiale drenante da porre sul fondo scavo.

Appaltatore

Canaline di allontanamento acque di corrivazione

U nit à Bu sin ess Bo nifiche

Canaline embricate per allontanamento acque di corrivazione

ecologia energia

Canale in terra Tubazioni di drenaggio

Piezometri di monitoraggio

Via Carlo Ludovico Ragghianti, 12 Localitŕ Ospedaletto 56121 PISA Tel. +39.050-987511 Fax +39.050-987575 www.teseco.it

Cassinazza di Baselica Giussago 27010 PAVIA Tel. +39.0382-931324 Fax +39.0382-931235 www.ecodeco.it

Titolo progetto

Isoipse terreno

A

Tracce sezioni

Progetto Esecutivo del sito di stoccaggio definitivo dei materiali di risulta della bonifica della matrice suolo/sottosuolo (insaturo) del sito Arpa 1 nel Comune di Colleferro (ROMA)

Tavola

Scala

Titolo documento

1:500

Scala di plottaggio

Planimetria del sistema di copertura finale e sistema di regimazione acque meteoriche

È costituito, dal basso verso l’alto, dalla seguente sequenza: •uno strato di materiale argilloso naturale di 1 m (K ≤ 2.0 10-10 m/s), realizzato mediante la sovrapposizione di 5 strati compattati di 20 cm ciascuno, equivalente in tutto ad uno strato di 5 m con conducibilità k<=10-9 m/s; •un telo bentonitico di spessore pari a 6 mm; •una geomembrana in polietilene ad alta densità (HDPE) dello spessore di 2,5 mm; •un geotessile tessuto non tessuto da 1000 g/mq, a protezione del manto in HDPE; •uno strato drenante ove alloggiano i tubi di drenaggio del percolato.

IL SISTEMA DI IMPERMEABILIZZAZIONE DEL FONDO

LA GESTIONE DEL RIFIUTO PROVENIENTE DALLA BONIFICA • Caratterizzazione su cumulo rovescio dei terreni da conferire, per minimizzare la movimentazione del materiale; • Ri-caratterizzazione in cumulo omogeneo (in baia) in tutti i casi di superamento dei limiti; • Valutazione del rischio associato alla presenza di valori anomali di contaminazione nei terreni provenienti dalla bonifica della matrice suolo/sottosuolo insaturo; • Trattamento nei casi di non accettabilità del rischio; • Conferimento nel sito secondo un protocollo di tracciabilità del rifiuto; • Conferimento fuori sito di alcune tipologie di rifiuto (fusti contenenti rifiuti pericolosi; manufatti in cemento amianto; bitume; rifiuti liquidi; rottami ferrosi).

IL SITO DI STOCCAGGIO

Preparazione del sito di stoccaggio su unâ&#x20AC;&#x2122;area preventivamente caratterizzata. Il volume di terreno scavato (circa 80.000 mc), è stato impiegato per il ripristino ambientale e la copertura del sito di stoccaggio.

Stesura argilla fiancata prima bancata

Panoramica della prima bancata, da lato nord; sono in corso le attivitĂ di taglio dellâ&#x20AC;&#x2122;argilla sui fianchi della prima bancata.

Costruzione dellâ&#x20AC;&#x2122;argine in terra armata

GESTIONE DEL SITO DI STOCCAGGIO IN FASE DI COLTIVAZIONE Copertura provvisoria del corpo rifiuti per minimizzare la produzione del percolato in un periodo di precipitazioni meteoriche piuttosto intense.

LE PRIME AZIONI DI BONIFICA

II fase : la bonifica della falda Realizzazione di una seconda barriera idraulica, posta a valle di quella realizzata come MISE, atta a garantire lâ&#x20AC;&#x2122;assoluto contenimento delle acque di falda soggiacenti il sito oggetto di bonifica.

LE OPERE DI BONIFICA DELL’ACQUIFERO Le opere di bonifica dell’acquifero, realizzate a valle della barriera esistente (9+9+3 pozzi), captano le acque della falda più superficiale provenienti dai siti ARPA2, ARPA1 ed ex stabilimento per la produzione del benzoino; inoltre 3 pozzi sono stati ubicati in prossimità della falda profonda (80 metri). Per la bonifica della falda superficiale sono stati terebrati in totale 25 pozzi spinti alla profondità media di 30-40 m dal p.c. costituendo una barriera idraulica continua con un interasse tra i pozzi di circa 30m che si sommano ai 21 pozzi barriera .

Pb12 Pb09

Pb08

Pb10

Pb11 Pb13

Pb14

Pb15

Pb16 60

4623494

Pb17 0

Pb18 60

4623400

PZ1

4623350

Legenda: Pozzi barriera esistente

PZ2 PZ9

PZ8

PZ3

4623300 PZ7

PZ6

PZ5

PZ4

Pozzi nuova barriera 4623250

Traiettoria particelle 4623200

N E

W

4623151

S

332420

332520

332580

332640

332700

332760

332820

332892

RETE DI MISURAZIONE

Gestione unitaria del monitoraggio degli acquiferi al fine dell’attivazione delle azioni di MISE PIEZOMETRI COMPLESSIVI AD OGGI REALIZZATI: 95 DISTRIBUITI SU UNA SUPERFICIE DI CIRCA 70 HA

CONTAMINAZIONE DELLA FALDA: ALFA HCH

NOV 07

CONTAMINAZIONE DELLA FALDA: ALFA HCH

MAG 10

CARATTERIZZAZIONE DELLE AREE AGRICOLE E/O RIPARIALI 1° campagna – agosto-ottobre 2006: •580 campioni di suolo agrario; •80 campioni di sottosuolo (interfaccia saturo-insaturo); •40 campioni sedimento fluviale.

2° campagna – febbraio-aprile 2008: •300 campioni di suolo agrario.

70.000 determinazioni Evidenza dei campioni in cui è stata rilevata presenza di fitofarmaci organo-clorurati (HCH; DDD-DDT-DDE)

STATO DI CONTAMINAZIONE DELLE AREE AGRICOLE Analisi della contaminazione riconducibile al marker (isomeri HCH): • suolo agrario: superamento CSC (tab.1A) 7,6%; sola rilevabilità 13,4 % • livello saturo-insaturo: superamento CSC (tab.1A) l 8,75%; sola rilevabilità 32% • sedimento fluviale: superamento CSC (tab.1A) 32,5%; sola rilevabilità 95%

VIGILANZA

• La qualità dei prodotti (foraggio, latte e carni) proveniente dagli allevamenti “reimpiantati” è garantita da un extra piano regionale di controllo sanitario.

• Sono attivi interventi per promuovere la migliore commercializzazione del prodotto che in ragione dell’area di provenienza ha difficoltà a trovare “sbocchi” sul mercato

AZIONI DI MISE NELLE AREE RIPARIALI: IMPIANTI A BIOMASSE

Sono alberi con caratteristiche che li rendono molto adatti al fitorimedio e in particolare al rizorimedio (degradazione della molecola HCH).

Sono facilmente propagabili da talea, crescono velocemente specialmente nella fase giovanile, producono molta biomassa in condizioni di adeguata disponibilità idrica, e quando sono piantati ad alta densità (6-10.000 piante/Ha) per turni di taglio biennali o triennali, possono sopportare fino a 4-5 ricrescite ed essere inseriti in una filiera energetica per produrre efficientemente bioenergia sotto varie forme.

La loro particolare idoneità al rizorimedio può essere attribuita alla loro capacità di rilascio nel suolo rizosferico di una elevata quantità di carbonio organico costituito da intermedi della fotosintesi che dalle foglie attraverso il canale floematico vengono traslocati nelle radici.

GESTIONE E CONTROLLO Campionamento delle biomasse da avviare a cippatura

Irrigazioni di soccorso con acqua del fiume Sacco filtrata

RISULTATI DELLA SPERIMENTAZIONE CNRIBAF CAMPIONE Campionamento

alfa-HCH

beta-HCH

gamma-HCH

HCH totale

% DEGRADAZIONE

%

%

%

%

Monviso

29,31818182

57,06896552

32,35294118

49,04

Monviso + batteri

34,54545455

61,89655172

37,05882353

55,04

Monviso + ORC +Compost

37,27272727

68,27586207

35,88235294

60,32

AF2

9,772727273

26,55172414

5,294117647

21,28

AF2 + batteri

20

43,96551724

26,47058824

35,92

AF2 + ORC +Compost

22,95454545

48,79310345

31,17647059

42,08

I-214

7,5

40,34482759

22,35294118

29,28

I-214 + batteri

20,22727273

58,96551724

22,94117647

42,4

I-214 + ORC + Compost

4,318181818

52,5862069

24,11764706

33,92

giu-2010

ASPETTI ECONOMICI

Resa di produzione pari a circa 800 q.li/Ha Prezzo di vendita sul mercato anno 2011: € 5.50/q.le Ricavo pari ad € 2200/anno/Ha

IL DISTRETTO NO FOOD Le tre filiere energetiche proposte si rivolgono a: sistemi agro-forestali con essenze a rapido accrescimento in coltura fitta per la combustione (SRF); colture erbacee annuali ad elevata produzione di biomassa ricca di zuccheri fermentescibili e a basso tenore di lignina per la biotrasformazione; colture di oleaginose per la produzione di oli combustibili.

IL DISTRETTO NO FOOD: PRINCIPALI VANTAGGI La progettazione e la scelta delle filiere proposte favorisce: • • • • • •

• •

il mantenimento delle rilevanze paesaggistiche con l’assenza di colture in omosuccessione su estese superfici; la limitazione della movimentazione su strada delle biomasse prodotte; l’ottimizzazione delle caratteristiche pedologiche agrarie dei terreni; la razionalizzazione dell’organizzazione aziendale realizzando la piena utilizzazione delle attrezzature agricole sia fisse che mobili; il mantenimento e lo sviluppo della fertilità agronomica dei suoli; lo sviluppo delle sistemazioni e delle opere per la difesa dei suoli (le colature, per pioggia o irrigazione, provenienti da aree vincolate non devono essere utilizzabili per le colture foraggere od ortive il cui prodotto può essere portato sul mercato alimentare); UNA PROGRESSIVA DEGRADAZIONE DEL MARKER (HCH) PER EFFETTO DELL’ATTIVITÀ RIZOMATICA DEI COLTIVI; L’AVVIO DELLA BONIFICA DELLE AREE AGRICOLE CON RICADUTE ECONOMICHE DI SOSTEGNO.

IL DISTRETTO NO FOOD: STIMA ECONOMICA