Seminario nazionale Fitotecnologie per la gestione e la bonifica di siti contaminati. Esempi di buone pratiche Pesaro, 4 Marzo 2019 IL QUADRO DELLE ATTIVITÀ DI BONIFICA DEI SITI CONTAMINATI: SOLUZIONI E COSTI Giovanni Pietro Beretta Università degli studi di Milano, Dipartimento di Scienze della Terra Ardito Desio via Mangiagalli 34, 20133 Milano giovanni.beretta@unimi.it
SITI DI INTERESSE NAZIONALE SIN Siti di interesse nazionale rimasti di competenza Ministero Ambiente 1 Venezia (P. Marghera) D.M. 386/2016 2 Napoli Orientale L. 426/98 3 Gela L. 426/98 4 Priolo L. 426/98 5 Manfredonia L. 426/98 6 Brindisi L. 426/98 7 Taranto L. 426/98 8 Cengio e Saliceto L. 426/98 9 Piombino L. 426/98 10 Massa e Carrara L. 426/98 11 Casal Monferrato L. 426/98 12 Balangero L. 426/98 13 Pieve Vergonte L. 426/98 14 Sesto San Giovanni L. 388/2000 15 Pioltello - Rodano L. 388/2000 MINISTERO DELL AMBIENTE E DELLA TUTELA DEL TERRITORIO E DEL MARE, 2019
CENSIMENTO SITI CONTAMINATI IN ITALIA Numero totale di siti registrati Siti potenzialmente contaminati Siti in fase di caratterizzazione Siti che necessitano di caratterizzazione Siti che non necessitano di bonifica (dopo caratterizzazione) Siti che necessitano di bonifica Siti con bonifica in corso Siti bonificati 22 100 1 710 6 754 5 521 2 600 2 054 2 904 JRC, 2018
SITI DI INTERESSE REGIONALE E COMUNALE SIR e SIC IRSA SNAPA, 2019
TIPOLOGIA DI INQUINANTI NEI SITI CONTAMINATI IN ITALIA E IN EUROPA CONTAMINANTI SUOLO 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Europa Italia Idrocarburi clorurati Oli minerali IPA Metalli pesanti Fenoli Cianuri BTEX Altri (diossine/furani, PCBs, pesticidi) % CONTAMINANTI ACQUE SOTTERRANEE 35 30 25 20 15 10 5 0 Europa Italia Idrocarburi clorurati Oli minerali IPA Metalli pesanti Fenoli Cianuri BTEX Altri (diossine/furani, PCBs, pesticidi) %
TIPOLOGIA DI CONTAMINANTI NEI SUOLI USA (U.S. EPA, 2017)
TIPOLOGIA DI CONTAMINANTI NELLE ACQUE SOTTERRANEE USA (U.S. EPA, 2017)
IMPIANTI PER TRATTAMENTO SUOLI SOIL-WASHING BIOPILE LANDFARMING ESTRAZIONE CON SOLVENTE DESORBIMENTO TERMICO Anno 2010 Anno 2019 Vaccari M., 2019
Bellotti M. Di Nuzzo N., Varisco S., 2019 TECNOLOGIE DI BONIFICA IN LOMBARDIA
PROMOZIONE INTERVENTI PER AREE DISMESSE E/O ORFANE 35,00 30,00 25,00 20,00 30,46 19,26 Siti contaminati per origine della contaminazione aree dismesse 21,04 aree industriali attive stoccaggio/adduzione carburanti impianti gestione rifiuti discariche autorizzate discariche incontrollate / abbandoni rifiuti rilasci accidentali di sostanze Indicatore di effetto N. interventi di bonifica conclusi con finanziamenti regionali Superficie bonificata con finanziamenti regionali (m 2 ) Risorse impegnate nell anno (totale ) Valore 2014 2016 50 54 517.576 529.684 12.577.465 19.405.952 Definizione di scenari di trasformazione urbanistica 15,00 aree agricole Protocolli di intese 10,00 5,00 3,01 2,05 7,24 5,60 0,82 0,41 1,64 8,47 spagliamento reflui fognari attività minerarie/estrattive altre tipologie Definizione di Intese con gli Enti locali per valorizzare aree oggetto di bonifica Bandi pubblici per la riqualificazione contestuale alla bonifica 0,00 Percentuale Promozione della riqualificazione ambientale e urbanistica di aree contaminate e dismesse (R.R. 2/2012 ) Linee Guida per il riutilizzo e la riqualificazione urbanistica delle aree contaminate - DGR 5248/2016 Bellotti M. Di Nuzzo N., Varisco S., 2019
TIPOLOGIA DI OPERE DI BONIFICA DNAPL
Utilizzo di batteri SVE SV Soilwashing (SW) Soil flushing Rimozione e smaltimento terreno Pump and Treat (P&T) Ossidazione/riduzione chimica Landfarming Incenerimento Fitorisanamento Desorbimento termico Bioventing (BV) Biorisanamento Biopiles Barriere reattive Attenuazione naturale Air Sparging (+ Biosparging) Altra tecnologia 0,5% 0,5% 2,6% 0,2% 0,9% 0,6% 0,3% 0,1% 0,2% 2,6% 0,9% 0,9% 0,1% 0,8% 2,6% 5,3% 7,7% 4,4% 7,7% 4,8% 7,4% 10,2% 12,8% 12,8% 15,4% 35,9% SIC Indicatore SIR 62,0% N. di sperimentazioni avviate con finanziamenti regionali 0,0% 10,0% 20,0% 30,0% 40,0% 50,0% 60,0% 70,0% TECNOLOGIE DI BONIFICA IN LOMBARDIA SIC siti di interesse comunale SIR siti di interesse regionale Valore 2013 2014 2015 2016 2 2 Risorse regionali stanziate per interventi di sperimentazione 1.249.000 671.092 Bellotti M. Di Nuzzo N., Varisco S., 2019
TRATTAMENTO DELLE SORGENTI NEI SITI CONTAMINATI USA (U.S. EPA, 2017)
TRATTAMENTO DELLE ACQUE SOTTERRANEE NEI SITI CONTAMINATI USA (U.S. EPA, 2017)
CENGIO (SV) Barriere fisiche Diaframma composito Cemento-bentonite e telo in HDPE 400 /m²
VENEZIA-PORTO MARGHERA Barriere fisiche Palancolato metallico Giunto poliuretanico di tenuta 12 M /km 16
BARRIERE IDRAULICHE Pieve Vergonte (VB) Parametri Valori allo scarico Valori tabella 3 D.Lgs. 152/06 ph 5.5-9.5 5.5-9.5 Fe 0.2 mg/l 2 mg/l Hg 1 µg/l 5 µg/l As 10 µg/l 500 µg/l DDT e omologhi 25 ng/l 50000 ng/l Cloroformio 0.15 µg/l 1000 µg/l Solventi organici aromatici Composti clorurati organici 50 µg/l 200 µg/l 50 µg/l 1000 µg/l Costo di investimento: 18 M Costo di gestione: 2 M /anno Quantitativi trattati: 4.7 Mm³/anno Costo unitario trattamento acque: 0.426 /m³ CONTAMINANTI ESTRATTI: DDT 1.2 kg/anno (1.67 M /kg) Composti clorurati 1200 kg/anno As 330 kg/anno
BARRIERA PERMEABILE REATTIVA Torino Costo 965 /m²
IN SITU CHEMICAL OXIDATION (ISCO) PHENANTHRENE 20-30 /m 3 Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA o PAH) ANTHRACENE PYRENE 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0.48 0.31 0.16 0 50 100 150 200 250 300 350 400 Tempo (minuti) Anthracene Pyrene P henanthrene Efficienza rimozione (%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 P henanthrene Pyrene Anthracene 10-P 20-P 30-P 40-P 50-P 60-P 60-C Ossidante (mg) P : istantanea C : continuua
INTERVENTI DI BONIFICA CON MODIFICA CONDIZIONI GEOCHIMICHE OSSIDAZIONE OX Prodotti brevettati Altri composti specifici Ozono Persolfati Perossido di Idrogeno (Fenton) Permanganato
INTERVENTI DI BONIFICA CON MODIFICA CONDIZIONI GEOCHIMICHE RIDUZIONE Prodotti brevettati REDOX Sottoprodotti (industria casearia) Siero di latte Necessità di utilizzo di permeato per ridurre presenza Azoto Altri substrati Melassa Olio vegetale Lattato Butirrato Estratto di lievito Vitamina B12
DESORBIMENTO TERMICO IN SITU Unità di produzione vapore Livello della falda Pozzo di iniezione Vapore Sezione filtrante Acque sotterranee contaminate Flusso idrico sotterraneo Fase residua DNAPL Trattamento vapori Pozzo estrazione gas Riscaldamento con elettrodi ELETTRODO Estrazione vapore contaminato ELETTRODO Riscaldamento con iniezione di vapore Orizzonti a bassa permeabilità DNAPL Produzione di vapore nella zona riscaldata
STIME GENERALI: COSTI UNITARI DI BONIFICA Tipologia di intervento Costo unitario Note Vagliatura 10 50 / m 3 Landfarming 30 100 / m 3 Biopile 50 150 / m 3 Valori minimo e massimo rilevati su un campione limitato di casi Bioventing 15 90 / m 3 (Costo comprensivo anche dello studio sperimentale di fattibilità). Desorbimento termico 80 350 / m 3 Soil vapor extraction 10 100 / m 3 (Il costo è inversamente proporzionale al volume di terreno trattato) Soil washing 100 300 / m 3 (Il costo si mantiene quasi costante all'aumentare del volume complessivamente trattato). Solidificazione/stabilizzazione 60 100 60 200 / m 3 In situ Ex situ Smaltimento in discarica 20 400 / m 3 Il costo è funzione della distanza dal conferimento finale, della classificazione del rifiuto e delle conseguenti caratteristiche dell impianto autorizzato ad accoglierlo Termodistruzione - Incenerimento 300 1.000 /t Barriere fisiche verticali 50 400 / m 2 Valore minimo e massimo rilevati su un campione limitato di casi Barriere fisiche superficiali (coperture) 20 60 / m 2 Pump and treat 50 300 / m 3 Il costo si riferisce al suolo trattato ed è funzione della portata emunta, della tecnologia di trattamento delle acque e dai valori limiti da raggiungere Air sparging 40 200 / m 3 Il costo è inversamente proporzionale al volume di terreno trattato Biosparging 40 240 /m 3 Il costo tiene conto di eventuali interventi volti a migliorare le caratteristiche di conducibilità idraulica del suolo
PREZZIARIO DELLE BONIFICHE (Bertelle A., Beretta G.P., 2009)
VALUTAZIONE DELL EFFICACIA DEGLI INTERVENTI: ES. SOLVENTI CLORURATI collaudo (U.S. Environmental Protection Agency, 2007 modificato)
PROFILI DI RISCHIO NELLA BONIFICA DEI SITI CONTAMINATI (Suthersan S. et al., 2017) Costo Termico in situ Chimico in situ Limiti del progetto P&T Biorisanamento in situ MNA Tempi e costi stimati in fase di progetto di bonifica Tempo necessario per raggiungere obiettivi di bonifica
IMPATTO DELLE BONIFICHE: SOSTENIBILE E AMBIENTALE Sustainable remediation - To create and maintain conditions, under which humans and nature can exist in productive harmony, that permit fulfilling the social, economic, and other requirements of present and future generations. U.S. Presidential Executive Order of 2007 Technology Pump & Treat Thermal Desorption Multi-Phase Extraction Air Sparging Soil Vapor Extraction Technology Total Green remediation - The practice of considering all environmental effects of remedy implementation and incorporating options to maximize the net environmental benefit of cleanup actions. Estimated Energy Annual Average (kwh*10 3 ) 489,607 92,919 18,679 10,156 6,734 618,095 Total Estimated Energy Use in 2008-2030 (kwh*10 3 ) 11,260,969 2,137,126 429,625 233,599 154,890 14,216,209 Pachon C., Novotny S., 2008 U.S. EPA Office of Solid Waste and Emergency Response, 2008
CATEGORIE DI PARAMETRI DI SOSTENIBILITÀ DELLE BONIFICHE (Hellis D.E.,Hadley P.W. 2009) INDICATORI AMBIENTALI INDICATORI ECONOMICI INDICATORI SOCIALI 1.Impatto sull aria 2.Impatto sull acqua 3.Impatto sul suolo 4.Impatto ecologico 5.Intrusività 6.Uso delle risorse e rifiuti 1.Costi diretti e benefici economici diretti 2.Costi indiretti e benefici economici indiretti 3.Finanziamenti propri o creditori 4.Impiego/capitale umano 5.Durata di vita e rischi 6.Flessibilità 1.Coinvolgimento e soddisfazione della comunità 2.Salute umana 3.Considerazioni etiche e di equità 4.Impatti su quartieri o regioni 5.Adattamento a piani, strategie politiche e iniziative 6.Incertezze e evidenze
VALORE ECONOMICO DELLE AREE E D.LGS. 152/2006 USO VERDE PUBBLICO E PRIVATO, RESIDENZIALE USO INDUSTRIALE-COMMERCIALE Nelle grandi città, dove si ha la maggior richiesta di spazi per l espansione o riqualificazione urbana, secondo una sintetica statistica, si possono avere costi dei terreni di: 150 2500 /m² PER L USO RESIDENZIALE 50 600 /m² PER L USO INDUSTRIALE COMMERCIALE INVESTIMENTI PER LA BONIFICA MOLTO VARIABILI DELL ORDINE DI 25-250 /m² COSTI UNITARI RIDOTTI DI BONIFICA ( /m²) - unica o prevalente matrice ambientale contaminata - un solo o pochi contaminanti - assenza di rifiuti - idonea caratterizzazione del sito - applicazione di una tecnologia di bonifica allo stato dell arte -esistenza di un consistente fattore scala - assenza di varianti in corso d opera COSTI UNITARI ELEVATI DI BONIFICA ( /m²) - più matrici ambientali contaminate -diversi inquinanti aventi comportamento ambientale e tossicologico differente - presenza di rifiuti non pericolosi e pericolosi - applicazione di un treno di tecnologie anche innovative - maggiori esigenze di protezione per la sicurezza degli operatori - variazioni di modalità di intervento in corso d opera
ASPETTI ECONOMICI DELLA RIQUALIFICAZIONE AMBIENTALE DI SITI CONTAMINATI Costo acquisto e riqualificazione vs. Valore della bonifica certificazione Costi transazione Preparazione del sito Costruzione Sviluppo Tasse/costi amministrativi Marketing Etc. + Valutazione Bonifica Responsabilità $$$ $$$$$ $ $$$ $ $ $$ $ $$$ $$ $ $ $ $ $$$ $ Ricavi Rivendite/valore patrimoniale Sociale/politico IN FUNZIONE DELL USO FUTURO DELL AREA es. industriale > residenziale
Ex-raffineria di Rho (130 ha) Prima della bonifica Dopo la bonifica
Insediamento della nuova Fiera di Milano nell area bonificata dell ex Raffineria di Rho
CONCLUSIONI E PROSPETTIVE 1) Anche in Italia si stanno introducendo i principi di sustainable remediation e green remediation per la bonifica dei siti contaminati, con un ritardo di circa un decennio rispetto all approccio seguito a livello internazionale. 2) Considerare aspetti interni (obiettivi di bonifica, tecnologie applicate, ciclo di vita, etc.) ed esterni al procedimento (uso futuro del suolo, impatto ambientale, etc.), 3) Necessaria una maggiore convergenza tra il piano tecnico e quello giuridico, che può essere attuata anche dall auspicabile maggiore collaborazione tra pubblico e privato nella risoluzione dei problemi ambientali. 4) Preferenza a tecnologie che implicano una trasformazione dei contaminanti e non solo un trasferimento ad altre matrici ambientali: incremento professionalità Operatori 5) Misura delle prestazioni e autorizzazione degli interventi con maggiore attenzione agli aspetti prioritari della bonifica: incremento professionalità Autorità di controllo 6) Revisione normative da tempo attese. grazie per l attenzione