BONIFICA. Tecnologie di bonifica: - Chimiche - Fisiche - Biologiche - Termiche 1

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1 BONIFICA - intervento necessario al risanamento di situazioni di contaminazione create da eventi accidentali o a seguito dell individuazione di fenomeni di inquinamento derivanti da attività lavorative. - Tecnologie di bonifica: - Chimiche - Fisiche - Biologiche - Termiche 1

2 Tecnologie di bonifica: TRATTAMENTI CHIMICI: Comprendono reazioni redox che trasformano gli inquinanti in composti meno tossici o meno mobili TRATTAMENTI FISICI: Si basano su sistemi in grado di separare il contaminante dalla matrice solida o liquida e di ottenerli in forma concentrata, da sottoporre poi ad un trattamento finale TRATTAMENTI BIOLOGICI: Utilizzano microrganismi per degradare i contaminanti (presenti nei suoli, nei sedimenti, nelle acque) ad anidride carbonica ed acqua TRATTAMENTI TERMICI: -Separazione dell inquinante mediante desorbimento/volatilizzazione -Distruzione dell inquinante per pirolisi -Immobilizzazione dell inquinante mediante fusione della matrice 2 solida nella quale si trovano

3 Tecnologie di bonifica: SEPARAZIONE TRASFORMAZIONE IMMOBILIZZAZIONE L inquinante viene separato dal suolo/acqua, concentrato e inviato al trattamento finale L inquinante viene convertito mediante reazioni chimiche o biologiche in un prodotto meno pericoloso o innocuo La mobilità dell inquinante viene ridotta o mediante la formazione di prodotti molto poco solubili o per inglobamento in una matrice che ne impedisce fisicamente il movimento 3

4 Tecnologie di bonifica: SEPARAZIONE TRASFORMAZIONE IMMOBILIZZAZIONE EX SITU IN SITU EX SITU IN SITU EX SITU IN SITU EX SITU L intervento si applica dopo aver effettuato l escavazione del suolo o del sedimento: - ON SITE: sul luogo dell escavazione - OFF SITE: impianti localizzati altrove IN SITU L intervento si compie direttamente sul posto 4

5 Quale tecnologia Fattori legati alla natura dell inquinante: - resistenza all attacco microbiologico - caratteristiche chimico-fisiche - forma in cui è presente (adsorbita, disciolta, ecc.) - tossicità Fattori legati al sito: - comparto legato al fenomeno di inquinamento - possibilità di accesso al sito, l estensione - vicinanza e vulnerabilità dell acquifero - tipo di suolo e volume del materiale da trattare - lo spazio disponibile per il trattamento 5

6 Quale tecnologia Fattori legati alla tecnologia: - i limiti di efficacia del metodo di trattamento - la presenza di effetti indesiderati collaterali al trattamento - il rischi di incidenti associato al metodo di trattamento in relazione al sito Fattori di tipo economico: - il valore del sito prima e dopo il trattamento - il costo del trattamento - il tempo disponibile per la bonifica - i costi di trasporto e dei macchinari - il costo del monitoraggio e di analisi - il costo associato alla eventuale mancata produzione 6

7 Tecnologie di bonifica non biologiche 7

8 Tecnologie non biologiche 1. Soil washing 2. Estrazione con solventi 3. Soil vapor extraction (SVE) 4. Air sparging 5. Dual phase extraction 6. Solidificazione/stabilizzazione 7. Desorbimento termico 8. Incenerimento 9. Barriere reattive permeabili (PRB) 8

9 MECCANISMI: 1. Soil washing EX SITU (on site) I. Solubilizzazione-estrazione dell inquinante, che passa in fase acquosa per poi subire un trattamento finale II. Isolamento della frazione fine del suolo, a cui generalmente si trova associato la maggior parte degli inquinanti sia organici sia inorganici APPLICABILE: - idrocarburi - pesticidi - metalli pesanti NON APPLICABILE: - suoli ricchi di lime ed argille COSTI: $ 170 per Ton (es. 6 Ton/ora) 9

10 2. Estrazione con solventi EX SITU (on site) (lavaggio) Generalmente usata in combinazione con altri metodi di bonifica quali: bioremediation, solidificazione/stabilizzazione, incenerimento APPLICABILE: - Inquinanti organici; (organoclorurati, idrocarburi) - pesticidi; - su suoli, sedimenti, detriti di perforazione NON APPLICABILE: - inquinanti inorganici - matrici solide molto umide - granulometrie fini COSTI: $ per Ton 10

11 Impianto di estrazione con solvente (bonifica dell area dell ex raffineria AgipPetroli di Rho (MI), novembre 2002) Inquinante del suolo: TPH (totale petroleum hydrocarbons) Potenzialità della sezione di classificazione (2 mm): 100 t/h Potenzialità della sezione di estrazione: 12 t/h Solvente utilizzato: etile acetato Rigenerazione del solvente esausto: per distillazione Costo complessivo di trattamento: ~ 50 /t 11

12 3. Soil Vapor Extraction (SVE) IN SITU (Filtri a carbone attivo; termodistruzione; trappole fredde) (1,5-9,0 m) APPLICABILE: - zona insatura di terreni di media permeabilità (umidità < 50 %) - composti volatili (costante di Henry > 0,01) NON APPLICABILE: - suoli con elevato contenuto di frazione umica - suoli con scarso contenuto di acqua COSTI: $ per cubic meter 12

13 4. Air sparging IN SITU APPLICABILE: - terreni omogenei con alta permeabilità - falde inquinate da composti organici volatili, alogenati e non e da idrocarburi 13

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15 5. Dual phase extraction IN SITU APPLICABILE: - in acquiferi di media bassa permeabilità (sabbie o argille limose) - siti in cui il contaminante e presente contemporaneamente in due o più fasi - siti inquinati da composti volatili alogenati e non, e da idrocarburi 15 - in combinazione con la bioremediation e air-sparging

16 6. Solidificazione/stabilizzazione EX SITU SOLIDIFICAZIONE: - gli inquinanti vengono legati o intrappolati in una matrice solida (calce, gesso, silicati, ecc.) STABILIZZAZIONE: - gli inquinanti vengono trasformati mediante reazioni chimiche in specie meno mobili Discarica o Materiale di riempimento per l edilizia o in costruzione di strade APPLICABILE: - trattamento di inquinanti inorganici, radionuclidi 16

17 7. Desorbimento termico EX SITU (on site) FONTE DI CALORE: - fiamma diretta sulla superficie del materiale - un bruciatore che riscalda il gas di trasporto - riscaldamento indiretto del desorbitore Trattamento a bassa temperatura C APPLICABILE: - composti organici volatili non alogenati - combustibili Trattamento ad alta temperatura C APPLICABILE: - composti organici semivolatili - policiclici aromatici - pesticidi - metalli volatili 17

18 8. Incenerimento EX SITU (off site) PRINCIPIO: - volatilizzazione e ossidazione di composti organici a C in presenza di ossigeno - trasformazione degli inquinanti in sostanze inerti (ceneri) o in gas BRUCIATORI: SISTEMI DI: - a letto circolante ( C) - trattamento dei gas - combustione a infrarosso (1000 C) - abbattimento del particolato - forno rotante (1000 C) - neutralizzazione degli acidi APPLICAZIONE: - trattamento di suoli contaminati da esplosivi, idrocarburi, clorurati, diossine, policlorobifenili - smaltimento finale di materiali contaminati derivanti dai trattamenti di: soil washing estrazione con solvente desorbimento termico 18

19 9. Barriere Reattive Permeabili IN SITU I. Barriera permeabile continua II. Struttura ad imbuto (funnel and gate) Es. di materiale utilizzato: barriere reattive: ferro metallico (Fe 0 ) barriere ad assorbimento: carbone attivo barriere biologiche: nutrienti ed inoculi batterici APPLICAZIONE: - falde acquifere non ad una profondità massima di ~ 20 m dal piano di campagna 19