Ri Costruire a (quasi) km 0 Viggiano. 22 novembre 2013

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Albina Ferri
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1 Ri Costruire a (quasi) km 0 Viggiano. 22 novembre 2013 Bonificare con gli ecosistemi naturali: riuso e riqualificazione di aree degradate e siti contaminati dott. Mattia Biasioli. Project Manager. Planeta - Seacoop. Torino

2 Ri Costruire a (quasi) km 0 Viggiano. 22 novembre 2013 Bonificare con gli ecosistemi naturali: riuso e riqualificazione di aree degradate e siti contaminati dott. Mattia Biasioli. Project Manager. Planeta - Seacoop. Torino

3 Evoluzione dei siti contaminati in Piemonte

4 Tecnologie di bonifica del suolo applicate in Italia (Min. Ambiente, 2009)

5 Tecnologie di bonifica dei suoli alternative allo smaltimento Phytoremediation Bioremediation Desorbimento termico Soil washing Soil flushing Stabilizzazione/inertizzazione

6 Phytoremediation Insieme di tecniche di bonifica che prevedono l uso di specie vegetali in grado di degradare, estrarre o immobilizzare i contaminanti in suoli, sedimenti e nelle acque Le tecniche si differenziano tra loro per azione decontaminante e tipo di contaminante (inorganico o organico): 1. Fitoestrazione/fitoestrazione assistita 2. Fitodegradazione 3. Fitostabilizzazione 4. Rizofiltrazione 5. Rizodegradazione 6. Fitovolatilizzazione

8 Vantaggi della phytoremediation Metodologia di bonifica in situ che utilizza la radiazione solare come unica fonte di energia Salvaguarda e ripristina le condizioni di suolo naturale (fertilità del suolo) Applicabile su vaste superfici (contaminazione prevalentemente superficiale) Economicamente vantaggiosa rispetto a tecniche di bonifica tradizionali (~ 10 /m 3 ) Soluzione permanente Positivamente accolta dall opinione pubblica

9 Svantaggi della phytoremediation Lungo periodo per raggiungere gli obiettivi di bonifica (anni - decine di anni) Rimozione completa del contaminante impossibile, poiché vincolata alla sua biodisponibilità (possibilità di venire a contatto con apparati radicali) Il successo della bonifica dipende dalle caratteristiche della matrice (es. ph, Eh, disponibilità di nutrienti ecc.) e dal tipo di contaminanti Bonifica limitata alla porzione di suolo, sedimento o acque esplorata dalle radici delle piante Alte concentrazioni di inquinanti possono provocare fenomeni di fitotossicità Influenzata da fattori climatici Alcune tecniche ancora ad uno stadio sperimentale Necessita di prove pilota sito-specifiche

10 Fitoestrazione Tra le tecniche maggiormente applicate per la rimozione di metalli pesanti da suoli contaminati. Piante accumulano metalli nella parte ipogea (apparato radicale) od epigea (fusto e foglie). Piante secernono metallo-riduttasi nella rizosfera, aumentando l assorbimento radicale dei metalli. Efficacia funzione della biomassa prodotta dalle piante. Selezione di specie arboree ad alto accrescimento efficaci nell accumulare metalli; il massimo dell azione fitoestraente se governate secondo SRF La fitoestrazione si presta per metalli con alte frazioni biodisponibili.in generale, Cd, Ni, As, Se e Cu sono molto biodisponibili, moderatamente biodisponibili Co, Mn e Fe, poco biodisponibili Pb, Cr e l U. Biodisponibilità di un metallo funzione delle proprietà della matrice (ph, Eh, C organico), della fonte della contaminazione (naturale/antropica) e delle forme chimiche dei contaminanti

Short rotation forestry (SRF) specie arboree a rapida crescita elevata densità d impianto (6.000-15.

11 Short rotation forestry (SRF) specie arboree a rapida crescita elevata densità d impianto ( piante all ettaro) ceduazioni ripetute nel breve periodo (1-6 anni) tecniche colturali simili a quelle per colture agrarie

12 Phytoremediation tramite SRF Le piante traslocano i metalli pesanti dal suolo alla biomassa La biomassa viene rimossa con ceduazioni ravvicinate (1/2 anni) Si produce cippato, destinato a termovalorizzazione Si smaltiscono in discarica le ceneri (metalli non volatili)

13 Caso Studio num. 1 Bonifica area ex Michelin (Parco Dora Torino) Superficie del sito: m 2 Sede ex stabilimento industriale Michelin da riconvertire a parco pubblico Contaminazione diffusa nel suolo da metalli pesanti (in particolare Zn, Cu, Pb) Scavo di ca m 3 per creare una valletta verso il fiume (da progetto P. Latz) Necessità di bonificare il terreno di risulta dello scavo Approvato progetto di bonifica tramite Phytoremediation con Short Rotation Forestry Importo opere bonifica Euro rispetto a Euro prospettati per scavo e smaltimento

14 Michelin 1907

15 Michelin 1924

16 Michelin 1950

17 Michelin anni ottanta

monitoraggio suoli, acque interstiziali, acque profonde, campioni

23 Impianto parcella phytoremediation tramite SRF 3 specie testate: Pioppo, Salice, Robinia (3 cloni per specie) Attuato protocollo monitoraggio suoli, acque interstiziali, acque profonde, campioni di biomassa (fusto, foglie, radici). Sperimentazione analoga in serra

24 La biomassa prodotta dopo 1 anno dall impianto (2013)

25 Caso Studio num. 1 Risultati suoli Parametri Date di prelievo u.m D.Lgs.152/06 CSC suoli ad uso residenziale Specie P S R Cd Co Cu Cr Ni Pb Zn 01/03/2012 1,0 1,0 1,0 2 01/04/2013 0,3 0,2 0,2 01/03/ ,2 18,3 17, /04/ ,8 13,0 14,5 01/03/ ,6 59,9 50, /04/ ,6 47,8 44,3 01/03/ ,4 126,5 127,4 mg/kg /04/ ,6 121,8 133,0 01/03/ ,6 122,4 114, /04/ ,3 116,6 117,3 01/03/ ,2 148,4 118, /04/ ,1 89,6 90,0 01/03/ ,8 260,5 274, /04/ ,6 236,5 243,8

26 Caso Studio num. 1 Risultati biomassa Specie Pioppo Salice Robinia foglie fusto radici foglie fusto radici foglie fusto radici Co n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d Cd n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d Cr n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d n.d Cu mg/kg Zn Pb 5 n.d 4 6 n.d 4 5 n.d 5 Ni 3 3 n.d 7 n.d n.d n.d n.d 6

27 Caso Studio num. 1 Conclusioni Bonifica tramite SRF con ceduazione, termovalorizzazione e smaltimento ceneri biomassa Al completamento fase sperimentale (3 anni), intervento full scale su tutta l area Restituzione dell area a Parco Pubblico (tecnologia di bonifica compatibile con il riuso dell area) Sito sperimentale citato in diversi progetti UE come best practice (Interreg URBAN SMS, Interreg B-TEAM), nonché su media (Linea Verde RAI1) Sito sperimentale utilizzato anche dal Comune di Torino per valutare tecniche di rivegetazione di aree industriali degradate

28 Caso Studio num. 2 Bonifica ex industria chimica (TO) Ex industria di prodotti chimici, superficie ca m 2 Riqualificazione ad uso commerciale - residenziale Contaminazione dei suoli delle aree degli ex parchi serbatoi (fino alla falda 4 m da p.c.) da BTEX (etilbenzene e Xilene), composti fenolici, idrocarburi leggeri e idrocarburi pesanti Proposta tecnica di bonifica tramite scavo, trattamento in biopile dinamiche (bioremediation) e reinterro del materiale scavato Studi pilota per dimensionamento del sistema

30 Studi pilota in microcosmo Fase 1 screening microbiologico Prove di incubazione su substrati specifici Le prove hanno mostrato un numero di batteri degradatori eterotrofi aerobi pari a MPN/g. Di questi (rappresentavi della carica totale di microrganismi aerobi), buona parte risulta identificata da batteri degradatori di BTEX, pari a MPN/g. Le analisi denotano elevata presenza di cellule batteriche autoctone, la maggior parte delle quali risultano efficaci degradatori degli inquinanti organici del sito I suoli oggetto di prova hanno mostrato quindi un buon potenziale in termini di biodegradazione. Buon potenziale «autoctono» dei suoli per la biodegradazione

31 Studi pilota in microcosmo Fase 2 prove di biodegradazione Terreno tal quale (nessuna aggiunta di nutrienti) Terreno + K 2 HPO 4 3H 2 O + KNO 3 Terreno + K 2 HPO 4 3H 2 O + KNO 3 + compost Terreno + (NH 4 )2HPO 4 + urea Terreno + (NH 4 )2HPO 4 + urea + compost Nutrienti aggiunti per ottenere un rapporto finale C:N:P = 100:10:1 Analisi degli inquinanti pre e post - incubazione Dimensionamento della biopila full scale

32 Caso Studio num. 2 Bonifica ex industria chimica (TO) Cronoprogramma degli interventi di bonifica: 12 mesi Oneri di bonifica complessivi: Euro, di cui legati al trattamento dei terreni contaminati (17-18 euro/t) Scavo di m 3 di terreno di cui da trattare in 2 biopile Pre-trattamento per miscelazione con inerti porosi (sabbia e cippato) e nutrienti e collocamento terreno in biopila Mantenimento condizioni aerobiche tramite aspirazione/insufflazione aria Monitoraggio parametri funzionamento della biopila (CO2, O2, CH4, T, umidità)

33 Il layout di progetto

34 Lo scavo

35 Il pretrattamento

36 La biopila in teoria

37 e in pratica

38 Top biopila

39 base biopila

40 scavo completato

41 Caso Studio num. 2 Risultati biopile Biopila 1 INIZIO Biopila 1 INIZIO Biopila 1 FINE Biopila 1 FINE Denominazione campione TRATTAMENTO TRATTAMENTO TRATTAMENTO TRATTAMENTO CSC siti uso CSC siti uso Obiettivi Res Verde Com Ind di bonifica Data campionamento 22/01/ /01/ /07/ /07/2013 Parametri COMPOSTI ORGANICI AROMATICI Etilbenzene (A) mg/kg s.s. 0, ,1 11,5 0,025 0,009 Xilene (D) mg/kg s.s. 0, ,4 0,597 0,123 FENOLI NON CLORURATI Metilfenolo (o,m,p ) mg/kg s.s. 0,1 25 2,8 4,5 18 0,57 0,51 IDROCARBURI Idrocarburi leggeri (C<12) mg/kg s.s Idrocarburi pesanti (C>12) mg/kg s.s

42 Caso Studio num. 2 Conclusioni Terreno interamente bonificato in situ nell arco di 7 mesi di trattamento in biopila Terreno ricollocato nell impronta di scavo Nessuno smaltimento necessario, nessuna fornitura di terreno per ritombamento impronta di scavo necessaria Alla data odierna è in corso la posa dei plinti del futuro centro commerciale sul sito.

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