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Tesi Bianchini su Polo Chimico - Appendici I e II
 

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    Tesi Bianchini su Polo Chimico - Appendici I e II Tesi Bianchini su Polo Chimico - Appendici I e II Presentation Transcript

    • APPENDICE I GLI IMPIANTI DI PRODUZIONE - INTERVENTI, PROPOSTE E SISTEMI DI BONIFICA TERRITORIALE I
    • SISAS: IMPIANTI DI PRODUZIONE La società SISAS Nel 1947 viene costituita la società SISAS (Società Italiana Serie Acetica Sintetica spa) con lo scopo di sviluppare e commercializzare prodotti chimici, la serie acetica derivata dall’acetilene. Nel 1977 l’assetto produttivo subisce cambiamenti sostanziali, viene infatti ridotta la produzione di acetilene e viene fermato tutto il ciclo a valle dell’acetilene. La produzione di acetilene continua a ritmo ridotto fino alla fermata definitiva nel settembre 1983. Il 29 settembre 2000 la società ferma tutte le produzioni e il 18 aprile 2001 ne viene dichiarato il fallimento. Lo sviluppo dell’insediamento SISAS si è basato essenzialmente sui seguenti cicli produttivi derivati da: • Acetilene • Anidride Ftalica • Acetone, del glucosio e dell’idrogeno • Fenolo e nonene Nei primi anni d’attività dell’azienda, l’acetilene era prodotto per decomposizione del carburo di calcio con acqua in diversi impianti. L’acetilene prodotto era inviato all’impianto di produzione di acetaldeide e al confezionamento in bombole per la successiva vendita. Il carbonato di calcio spento, residuo della produzione di acetilene, fu inizialmente accumulato in area adiacente al confine ovest dell’insediamento, in seguito, alla fine degli anni ’50, il materiale fu spostato dove attualmente è ubicata la sottostazione elettrica. All’inizio del 1982 il carbonato di calcio accumulato, in parte fu smaltito tramite ditte specializzate all’esterno, in parte utilizzato per realizzare gli argini dei bacini di contenimento di alcuni serbatoi e gli argini della discarica C. L’impianto per la produzione di acetilene da carburo è stato fermato nel 1952 e sostituito dai seguenti impianti: • Frazionamento aria per la produzione di ossigeno utilizzato nell’impianto acetilene • Cracking del metano per la produzione di acetilene Impianto di frazionamento aria L'ossigeno utilizzato per la produzione di acetilene veniva ottenuto in un impianto per frazionamento di aria liquida prodotta mediante cicli di compressione ed espansione dell'aria. L'ossigeno, ottenuto dalla distillazione dell'aria liquida, era inviato all’impianto di “crackingquot; del metano, Produzione di acetilene da metano L'impianto è costituito sostanzialmente da due sezioni nelle quali avvengono i seguenti processi: • Il quot;crackingquot; dei metano • La separazione dell'acetilene da altri composti dei gas ottenuto nella sezione quot;crackingquot; L'impianto, a ciclo continuo, era costituito da 9 unità in parallelo (bruciatori) nelle quali il metano viene bruciato in ambiente povero di ossigeno. Nei reattori avveniva una serie di reazioni chimiche dalle quali si otteneva una miscela di gas costituito da acetilene, e “gas poveroquot; (miscela di idrogeno, ossido dì carbonio e metano non reagito). La miscela di gas prodotta, conteneva anche un quantitativo di nerofumo. Il gas ottenuto, previo lavaggio e filtrazione, veniva quindi inviato all'impianto di separazione dell'acetilene. L'impianto di separazione era costituito da 3 colonne nelle quali la miscela di gas contenente l'acetilene entrava in contatto con un solvente selettivo per l'acetaldeide. Successivamente, l'acetilene puro veniva ottenuto per distillazione dei solvente. Produzione di acetaldeide L'impianto per la produzione di acetaldeide, a ciclo continuo, era costituito sostanzialmente in reattori a colonna contenenti la soluzione catalitica, a base di solfati di ferro e solfato di mercurio, nella quale veniva fatto passare l'acetilene. Dal reattore usciva una miscela di gas costituta da acetilene, acetaldeide e vapore acqueo. Dopo raffreddamento della miscela di gas e lavaggio della stessa con acqua in una sezione a valle dei reattori, si otteneva una soluzione acquosa al 7-8 % di acetaldeide. L'acetaldeide pura si ricavava successivamente per distillazione della soluzione prodotta. Nella soluzione catalitica si impiegava un catalizzatore a base di ione - mercurio che era mantenuto in soluzione per un equilibrio di ossiriduzione con lo ione -ferro. Nella soluzione catalitica durante il processo di produzione dell'acetaldeide l'equilibrio di ossiriduzione tendeva a modificarsi portando lo ione - mercurio a mercurio metallico, con la conseguente diminuzione dell'attività catalitica. II
    • In una apposita sezione dell'impianto costituita da nquot; 6 reattori posti in serie, la soluzione catalitica dopo un passaggio attraverso un decantatore, veniva trattata con acido nitrico al fine di ricostituire l'equilibrio di ossiriduzione che consentiva al mercurio metallico di passare a ione - mercurio, e ripristinare così la sua attività catalitica. I fanghi contenenti mercurio metallico che si accumulavano inevitabilmente nel decantatore, venivano poi confezionati in fusti e avviati al recupero dei mercurio metallico. Alla fine dei trattamento, a ciclo continuo, la soluzione catalitica rientrava nell'impianto di produzione dell'acetaldeide. Le materie prime e ausiliarie utilizzate erano costituite da acetilene o solfato di mercurio solfati di ferro o acido nitrico Impianto per il recupero dei mercurio metallico I fanghi di risulta contenenti il mercurio da recuperare, venivano prima impastati con calce, poi trattati in un forno tipo Herreshof (forno dei Monego). Risulta che siano state effettuate poche prove di recupero dei mercurio con tale impianto e tutte con esito sostanzialmente negativo. Il progetto quindi, fu abbandonato dopo breve tempo e la SISAS continuò a servirsi di aziende esterne per il recupero dei metallo. Produzione di acetato di etile La produzione di acetato di etile veniva realizzata in un impianto a valle dell'impianto di produzione di acetaldeide costituito sostanzialmente da reattori nei quali l'acetaldeide era fatta reagire con una soluzione di alcolato di alluminio che aveva la funzione di catalizzatore. L'alcolato era ottenuto per reazione di alluminio in polvere con alcol etilico in presenza di cloruro di zinco in un opportuno serbatoio Il prodotto grezzo ottenuto dalla reazione catalitica viene inviato ad un impianto di distillazione al fine di ottenere prodotto puro. Le materie prime e ausiliarie utilizzate erano costituite da acetaldeide alluminio in polvere alcol etilico cloruro di zinco (additivo utilizzato nella soluzione catalitica). Produzione di acido acetico L'impianto era costituito da 3 reattori in serie nei quali l'acetaldeide veniva ossidata in presenza di acetato di manganese che aveva funzione di catalizzatore. Produzione di acetato di sodio L'impianto era costituito da reattori provvisti di agitatori, nei quali il carbonato sodico era fatto reagire con acido acetico di autoproduzione. L'acetato di sodio prodotto, veniva essiccato in centrifuga, quindi insaccato e destinato alla vendita. Le materie prime e ausiliarie utilizzate erano costituite da carbonato di sodio e acido acetico Produzione di acetato vinile monomero (AVM) L'impianto era costituito sostanzialmente da un reattore a letto fluido nel quale venivano fatti reagire in fase gassosa l'acetilene e l'acido acetico. Il letto fluido era formato da carbone attivo impregnato di acetato di zinco come catalizzatore. Il prodotto finale ottenuto per raffreddamento dei gas di reazione costituiva una miscela di acetato vinile monomero, acido acetico e acetilene. L'acetilene non reagito rientrava in ciclo, mentre gli altri composti organici venivano abbattuti. L'acetato vinile puro si ricavava per successiva distillazione dei prodotto grezzo. Le materie prime e ausiliarie utilizzate erano costituite da acetilene acido acetico acetato di zinco su carbone attivo Produzione di emulsioni acetoviniliche La produzione di emulsioni acetoviniliche venivano effettuate in un impianto discontinuo quot;a batchquot; costituito da: • una sezione nella quale venivano prodotte emulsioni ad alta viscosità impiegate come collanti • una sezione nella quale erano prodotte emulsioni a bassa viscosità che trovavano impiego nelle idropitture. Ogni sezione a sua volta, era costituita da: • un reattore nel quale aveva luogo la reazione di polimerizzazione in fase acquosa • un miscelatore • una serie di serbat oi di stoccaggio La reazione di polimerizzazione si svolgeva in presenza di acqua ossigenata come catalizzatore nella produzione di emulsioni ad alta viscosìtà, di persolfato di potassio come catalizzatore nella produzione di emulsioni a bassa viscosità. III
    • Nella produzione di emulsioni a bassa viscosità si impiegava una miscela di acetato vinile monomero e versatato di vinile e maleato di butile. I polimeri ottenuti erano trasferiti dai reattori nei miscelatori dove si aggiungevano additivi e plastificanti in funzione delle caratteristiche che dovevano avere i prodotti finiti. Le materie prime e ausiliarie utilizzate erano costituite da • acetato vinile monomero • versatato di vinile • maleato di butile • butiiglicole acetato • ftalato di isobutile • alcol polivinilico • idrossietilcellulosa tensioattivi diversi (es. dodecilbenzensolfonato sodico) antischiuma e antimuffa vari soda caustica in soluzione (lavaggi dell'impianto) Produzione di alcol n - butilico L'impianto, a ciclo continuo, era costituito da un reattore nel quale l'alcol n-butilico era prodotto per condensazione alcalina dell'acetaldeide di autoproduzione mediante idrato di potassio, e successiva idrogenazione in presenza di catalizzatore a base di sali di rame. Successivamente il prodotto grezzo era purificato per distillazione. Le materie prime e ausiliarie utilizzate erano costituite da: • acetaldeide • idrogeno • idrato di potassio • sali di rame (catalizzatore) Produzione di alcol 2 - etilesilico (ottanolo) Anche quest'impianto era a ciclo continuo e l'alcol 2 - etilesilico era prodotto secondo il seguente processo: • condensazione alcalina dell'acetaldeide con idrato di potassio • idrogenazione in presenza di catalizzatore a base di sali di ferro con produzione di aldeide butirrica • condensazione alcalina dell'aldeide butirrica • idrogenazione in presenza di catalizzatore a base di sali di nichel con produzione di alcol 2 - etilesilico Successivamente il prodotto grezzo era purificato per distillazione. le materie prime e ausiliarie utilizzate erano costituite da: • acetaldeide • idrogeno • idrato di potassio • sali di ferro • sali di nichel Produzione di Idrogeno Fino all'anno 1970, l'idrogeno utilizzato nei processi di produzione degli alcoli n - butilico e 2 - etilesilico era ottenuto per distillazione a bassa temperatura, dal gas poveroquot; (miscela di idrogeno, ossido di carbonio e metano non reagito) proveniente dall'impianto di cracking dei metano. Successivamente l'idrogeno necessario per le produzioni di: • metilisobutilchetone • metilisobutilcarbinolo • glicole esilenico • sorbitolo era ottenuto in un impianto costituito da una serie di 4 reattori, nei quali si faceva reagire il metano con vapore d'acqua impiegando come catalizzatore ossido di nichel su supporto di allumina. La miscela gassosa prodotta (quot;gas di reazione”) era composta essenzialmente da idrogeno e ossido di carbonio. L'idrogeno era ottenuto dal quot;gas di reazionequot; per separazione fisica mediante assorbimento degli altri gas su setacci molecolari (zeoliti). I setacci molecolari erano contenuti in una serie di recipienti a pressione che funzionavano alternativamente in modo da mantenere una produzione di idrogeno costante. I gas residui infine, erano utilizzati in centrale termica come combustibile. IV
    • Produzione di acetato di butile e acetato di isobutile Pur essendo l'impianto a ciclo continuo, gli acetati venivano prodotti in alternativa in funzione delle esigenze di mercato. Esso era costituito essenzialmente da una colonna a piatti nella quale erano fatti reagire l'acido acetico e l'alcol butilico (o l'alcol isobutilico) in presenza di acido solforico come catalizzatore. Il prodotto grezzo veniva poi trattato con soda caustica per eliminare l'eccesso di acido e quindi inviato all'impianto di distillazione per ottenere il prodotto puro. Le materie prime e ausiliarie utilizzate erano costituite da: acido acetico, alcol n-butilico, alcol isobutilico, acido solforico (catalizzatore) e soda caustica in soluzione Produzione di anidride ftalica L'impianto, a ciclo continuo, era costituito sostanzialmente da un reattore a fascio tubiero nel quale l'ortoxilolo in fase gassosa veniva ossidato con aria su un letto catalitico a base di ossidi di Vanadio, Ferro e Molibdeno in granuli. Il prodotto grezzo ottenuto dalla reazione, era mantenuto liquido riscaldando con vapore le apparecchiature dell'impianto, e quindi purificato mediante rettifica sottovuoto. Le materie prime e ausiliarie utilizzate erano costituite da • ortoxilolo • catalizzatori a base di ossidi metallici (Vanadio, Ferro, Molibdeno) Produzione di plastificanti La produzione dei plastificanti aveva luogo in un impianto discontinuo costituito da una serie di reattori in parallelo nei quali l'anidride ftalica era fatta reagire in presenza di acido solforico come catalizzatore, con alcoli diversi a seconda dei prodotto finale che si intendeva ottenere : quali l'alcol n - butilico, l'alcol isobutilico, l'alcol 2 - etilesilico. I prodotti grezzi ottenuti, rispettivamente • ftalato di butile (DBP), • ftalato di isobutile (DiBP), • ftalato di 2 - etilesile (DEPH), erano purificati mediante “strippingquot; in corrente di vapore d'acqua e successiva distillazione e filtrazione. In quest'impianto veniva prodotto saltuariamente anche il maleato di n – butile (DBM) con lo stesso processo di produzione. Le materie prime e ausiliarie utilizzate erano costituite da o anidride ftalica o anidride maleica o alcoli n - butilico, isobutilico e 2 - etilesilico o acido solforico Produzione di nonilfenolo L'impianto di produzione, a ciclo continuo, era formato da 2 reattori in cascata nei quali venivano fatti reagire il fenolo e una miscela di isomeri di nonene in presenza di una resina scambiatrice di ioni. Il prodotto grezzo ottenuto subiva uno quot;strippingquot; a caldo in corrente di metano per eliminare materie prime non reagite (praticamente soltant o il fenolo in eccesso). Il prodotto grezzo e degasato veniva quindi inviato ad una colonna di rettifica per ottenere prodotto puro. Dai residui di distillazione, con un'ulteriore processo di rettifica, si otteneva una miscela di nonilfenolo e dinonifferiolo destinata a terzi utilizzatori. I gas di stripping infine, erano utilizzati in centrale termica come combustibile. Le materie prime e ausiliarie utilizzate erano costituite da fenolo nonene resine scambiatrici di ioni (catalizzatore) trietanolammina (agente neutralizzante) metano Produzione di dilacetonalcol e isoforone L'impianto, a ciclo continuo, era costituito da due sezioni indipendenti nella quali si producevano rispettivamente il diacetonalcol e l'isoforone grezzi ed una sezione di rettifica in comune nella quale avveniva la purificazione dei prodotti, alternativamente a campagne. Produzione di diacetonalcol La sezione dell'impianto era costituita da un reattore tubolare nel quale il diacetonalcol veniva prodotto per condensazione alcalina dell'acetone in presenza di idrato di potassio come catalizzatore. Il prodotto grezzo così ottenuto veniva prima neutralizzato con una soluzione di anidride ftalica in acetone, poi inviato nella sezione di rettifica costituita da più colonne di distillazione. Dalla distillazione si otteneva come sottoprodotto, un certo quantitativo di ossido di mesitile che era impiegato come materia prima assieme all'acetone nella produzione di metilisobutilchetone. I residui della neutralizzazione e della distillazione infine, venivano inviati all'impianto di depurazione. V
    • Produzione di isoforone La sezione dell'impianto era costituita da due colonne in serie nelle quali isoforone era prodotto per condensazione alcalina dell'acetone in presenza di idrato di sodio come catalizzatore. Il prodotto grezzo cosi ottenuto veniva prima neutralizzato mediante resine scambiatrici di ioni. Il prodotto grezzo neutralizzato infine, era inviato nella sezione di rettifica. Le materie prime e ausiliarie utilizzate erano costituite da acetone idrato di sodio idrato di potassio anidride ftalica in soluzione di acetone resine scambiatrici di ioni acido solforico (agente neutralizzante delle acque di processo) Produzione di metilisobutilchetone L'impianto di produzione, a ciclo continuo, ara costituito da 2 reattori nei quali l'acetone e l'ossido di mesitile proveniente dalla produzione di diacetonalcol venivano fatti reagire con idrogeno in presenza di un catalizzatore a base di palladio, su un supporto dì resine acide scambiatrici di ioni. Il prodotto grezzo era neutralizzato con idrato di sodio ed infine, rettificato in un impianto di distillazione a più colonne. Le materie prime e ausiliarie utilizzate erano costituite da acetone ossido di mesitile, idrogeno palladio su resina scambiatrice di ioni (catalizzatore) e soda caustica in soluzione (agente neutralizzante). Produzione di glicole esilenico, metilisobutilcarbinolo e sorbitolo Queste produzioni venivano tutte effettuate a campagne nello stesso sistema impiantistico. L'impianto era costituito sostanzialmente da un reattore nel quale, in presenza di un catalizzatore a base di rutenio supportato su carbone attivo, aveva luogo una reazione con idrogeno e diacetonalcol, metilisobutilchetone, glucosio ottenendo rispettivamente glicole esilenico, metilisobutilcarbinolo, sorbitolo. I prodotti grezzi così ottenuti, erano prima filtrati per separare il catalizzatore e successivamente inviati alla distillazione per ottenere il prodotto puro. Il catalizzatore recuperato dalla filtrazione era poi reimpiegato nel 'batch' successivo. Le materie prime e ausiliarie utilizzate erano costituite da • Diacetonalcol (autoproduzione) • Metilisobutilchetone (autoproduzione) • Glucosio • Rutenio su carbone attivo (catalizzatore) Produzione di acido isoftalico L'impianto, a ciclo continuo, è costituito essenzialmente da due sezioni • nella prima si ottiene il prodotto grezzo dalla reazione di ossidazione di metaxilene in presenza di acetato di cobalto come catalizzatore. • nella seconda il prodotto grezzo viene purificato mediante dissoluzione in acqua e successiva cristallizzazione. La prima sezione dell'impianto è formata da un sistema di reattori in parallelo, alimentati in continuo con metaxilene, acetaldeide e ossigeno. Il metaxilene reagendo con l'ossigeno in presenza di acetato di cobalto come catalizzatore, si trasforma in acido isoftalico, mentre l'acetaldeide viene ossidata ad acido acetico. La reazione di ossidazione dei metaxilene ad acido isoftalico avviene in una soluzione acquosa di acido acetico (quot;acque madri”) prodotto in continuo dall'ossidazione dell'acetilene. Il prodotto grezzo mantenuto in sospensione nei reattori mediante agitazione meccanica, viene inviato ad una prima filtrazione e, dopo un trattamento riducente con idrogeno, alla seconda sezione dell'impianto dove avviene la purificazione attraverso un ciclo di dissoluzione in acqua e successiva cristallizzazione in 6 apparecchi alimentati alternativamente. L'acido isoftalico, dopo ulteriore filtrazione ed essiccamento finale in corrente di azoto, viene stoccato in appositi silos. Le materie prime e ausiliarie utilizzate sono costituite da metaxilene, acetaldeide, ossigeno, idrogeno e acetato di cobalto (catalizzatore) QUANTITA' DEI PRODOTTI E DELLE MATERIE PRIME PRINCIPALI I quantitativi prodotti annualmente da SISAS, e conseguentemente i consumi di materie prime, nel corso degli anni sono stati generalmente molto variabili in funzione delle esigenze temporanee dei mercato e delle strategie aziendali. I dati quindi di seguito forniti sono indicativi e si r iferiscono a quantità medie prodotte che non riflettono tuttavia le effettive potenzialità degli impianti. Per quanto riguarda le produzioni nei primi anni di attività, non essendo stata trovata documentazione, si è potuto fare affidamento solo alla memoria storica delle fonti societarie attuali. Di tutte le materie prime consumate vengono presi in considerazione solo i prodotti chimici principali. VI
    • Infine anche per quanto riguarda i consumi dei diversi catalizzatori impiegati, non si è trovata documentazione in merito. Impianti dismessi Produzioni Quantità (t/a) Acetilene 20.000 Acetaldeide 29.000 Acido acetico 12.000 Acetato di etile 9.500 Alcol n – butibco 19.000 Alcol 2 - etilesilico 12.500 Acetato vinile monomero 8.000 Anidride ftalica 40.000 Ftalato di n - butile 12.000 Ftalato di ísobutile 12.000 Maleato di n – butile 2.500 Ftalato di 2 - etilesile 33.000 Impianti in 'Stand by' Gli impianti attualmente in 'Stand by', e quindi suscettibili di riavvio sono: Produzioni Quantità (t/a) Acetato di n - butile 12.500 Acetato di isobutile 4.500 Nonilfenolo 11.500 Acetato vinile polimero 15.000 Isoforene grezzo 4.000 Metilisobutilchetone 2.000 Sorbitolo 1.000 Acido isoftalico grezzo 50.000 Materie prime principali Le più rilevanti materie prime e le loro quantità sono di seguito descritte: Materie prime Quantità (t/a) Acetaldeide 12.000 Acetato vinile monomero 6.000 Versatato di vinile 1.500 Acetone 28.000 Anidride maleica 1.000 Alcol n - butilico 11.000 Alcol isobutifico 7.000 Alcol 2 - etilesilico 13.500 Fenolo 5.700 Metaxilene 34.500 Nonene 7.000 Ortoxilene 12.500 Melassa 1.000 La fermata dell'impianto di produzione dell'acetilene nell'anno 1983 e dei suoi derivati, ha avuto come diretta conseguenza per il mantenimento delle produzioni a valle, l'acquisto di tali prodotti da terzi. Principali catalizzatori I catalizzatori di maggior rilevanza nei processi erano: • Il solfato mercurico in soluzione • L'alcolato di alluminio in soluzione • L'acetato di manganese in soluzione • L'acetato di zinco su carbone attivo • L'acetato di cobalto in soluzione • Gli ossidi di vanadio, ferro, molibdeno VII
    • • L'ossido di nichel su allumina • Il palladio su resina scambio ionico • Il rutenio su carbone attivo INTERVENTI DI BONIFICA SU TERRENI INQUINATI La progettazione ed esecuzione di lavori di bonifica sono processi delicati e complessi, in cui si intrecciano procedure tecniche, vincoli giuridici e regolamentari e conoscenze scientifiche (Attewel, 1993; Holm, 1993). Abbiamo a disposizione numerose tecniche e tecnologie per la bonifica dei siti contaminati; quale o quali di queste siano più adatte al caso concrete, dipenderà dal tipo e dall'entità dell'inquinamento. Quando la materia è particolarmente complessa e contesa e vi sono dubbi sull'ac cettabilità (da parte delle autorità o delle comunità) di certe misure di intervento, occorre mettere a prova la fattibilità del programma studiato (Swane e altri, 1993). Ciò può richiedere una serie di meticolose prove di laboratorio, oltre a saggi sul terreno. Va da sé che gli interventi volti a combattere l'inquinamento non devono creare inquinamento a loro volta, né nel sito né nelle sue vicinanze; il programma dovrà quindi prevedere controlli e controlli sui controlli, ovvero sorveglianza per assicurare che i controlli vengano eseguiti. Purtroppo, o fortunatamente a seconda dei punti di vista, le agenzie ambientali tendono a essere pignole e fiscali; l'EPA, per esempio, impone un ulteriore programma di campionature e analisi alla fi ne del programma di interventi correttivi, per accertarsi che tutto sia stato fatto secondo le norme e gli standard e che gli obbiettivi della bonifica siano stati ottenuti. Gli interventi di bonifica si possono distinguere in interventi fatti sui suoli e interventi fatti sulle acque sotterranee. BONIFICA DEI SUOLI CONTAMINATI La bonifica dei siti inquinati richiede generalmente l'utilizzo di varie tecniche che possono essere usate contemporaneamente o singolarmente; quelle che garantiscono gli effetti migliori e che quindi sono più comunemente usate sono quelle che si ricondurranno alle seguenti tecnologie: • Distruzione o alterazione dei contaminanti • Estrazione o separazione degli inquinanti dal sito trattato • Inertizzazione degli inquinanti Le tecniche di trattamento per la distruzione degli inquinanti sono sistemi studiati per alterare la struttura chimica degli inquinanti, tramite trattamento termico, biologico e chimico. Possono essere applicati tramite trattamenti in situ o ex situ. Le tecniche di estrazione e separazione degli inquinanti sono tecniche che prevedono l'asportazione dei suoli dal sito di origine e l'applicazione di trattamenti come la cosiddetta thermal desorption (desorbimento termico), il soil washing (lavaggio), la solvent extraction (estrazione con solventi) e la soil vapor extraction (estrazione con vapore). Le tecniche di inertizzazione degli inquinanti includono operazioni di stabilizzazione/solidificazione, che spesso si coniugano con tecniche di messa in sicurezza. Le tecniche di stabilizzazione sono spesso proposte per il trattamento di siti contaminati da metalli o altri composti inorganici. TRATTAMENTI BIOLOGICI Per il trattamento di composti organici nel terreno o nei fanghi (idrocarburi del petrolio, composti alifatici alogenati, IPA, composti aromatici) possono essere utilizzate diverse tecnologie di biorisanamento. I trattamenti possono essere eseguiti sul posto senza movimentazione e scavi oppure dopo rimozione dei materiali inquinati, sia on site che off site. Trattamenti in situ I processi di trattamento in situ prevedono l'ottimizzazione delle condizioni ambientali, operando direttamente sul terreno, senza movimentarlo. A seconda della matrice dove si interviene (zona vadosa, cioè a contatto con le acque di pioggia, terreno saturo, zona vadosa e terreno saturo), sono disponibili diverse tecniche di risanamento: • Bioventilazione; • Ricircolazione di acqua in terreno saturo • Filtri Microbiologici; • Iniezione di aria e bioventilazione. Bioventilazione In questa tecnica l'aria viene impiegata come vettore dell'ossigeno che viene utilizzato dai batteri, naturalmente presenti nel terreno contaminato, per la crescita che risulta così stimolata . VIII
    • La fonte di carbonio è costituita dagli inquinanti presenti nel terreno insaturo. Vengono impiegati pozzi di iniezione e di estrazione dell'aria e dreni per fornire acqua e nutrienti. Il processo è influenzato dalle modalità di circolazione dell'aria e dei nutrienti e, quindi, dipende dalla natura litologica del terreno. La circolazione dell'aria non deve provocare lo strippaggio dei contaminanti, motivo per cui il trattamento è applicabile ai composti organici biodegradabili aerobicamente e con tensione di vapore inferiore ad 1 atm. Deve essere verificata la necessità di sottoporre a trattamento le arie in uscita, controllando adeguatamente la portata dell'aria di iniezione. Ricircolazione di acqua in terreno saturo L'acqua iniettata a monte del pennacchio di contaminazione viene estratta da pozzi collocati a valle, eventualmente trattata per depurarla da inquinanti trascinati e ricircolata nel terreno, previo arricchimento in ossigeno e nutrienti. Questo trattamento è possibile solo in terreni con conducibilità idraulica (K) maggiore -4 o uguale a 10 cm/s. Filtri microbiologici La tecnica prevede lo scavo di una trincea, la quale viene riempita di sabbia che costituisce il supporto per lo sviluppo della flora batterica. La trincea è realizzata perpendicolarmente al flusso della falda. E' una tecnica innovativa, non ancora applicata su scala reale. Iniezione d'aria e bioventilazione Con questa tecnica si effettua il trattamento sia della zona satura che di quella insatura del terreno. I pozzi di iniezione permettono l'immissione di aria compressa nella porzione dell'acquifero contaminato, in modo da fornire la quantità di ossigeno necessaria alla crescita microbica, favorendo la degradazione dei composti semivolatili e non volatili presenti nell'acquifero. Le elevate pressioni di immissione di aria favoriscono l'allontanamento dell'acqua dai pori del terreno saturo, rendendo disponibile l'ossigeno per i processi biologici e provocano, altresì, il passaggio nella fase vapore dei Contaminanti Organici Volatili (VOC) disciolti in acqua o adsorbiti alle particelle di terreno. I VOC, trascinati nella zona vadosa (a contatto con le acque piovane), vengono biodegradati dalla flora batterica presente e le arie in uscita necessitano di un trattamento blando per rimuovere i contaminanti eventualmente ancora presenti. Se la depressione di aspirazione è elevata, le arie dovranno essere opportunamente trattate, in quanto il tempo di residenza nella zona vadosa non è sufficiente per garantire la degradazione biologica del contaminante. TRATTAMENTI BIOLOGICI ON/OFF SITE I trattamenti on/off site per il recupero dei terreni contaminati prevedono l'escavazione del suolo, il trasporto, nel caso del trattamento off site, ad impianto di trattamento, il trattamento vero e proprio preceduto da un pretrattamento, lo smaltimento o riutilizzo del terreno decontaminato in situ o ex situ. I sistemi di intervento sono di due tipi: • trattamento in fase solida (landfarming e compostaggio); • trattamento in fase semi solida (reattori slurry). L'uso dei bioreattori consente di trattare sia la fase solida che la semisolida, creando un ambiente favorevole alla crescita della flora batterica e di controllare i parametri di esercizio. Trattamento in fase solida Questa tecnica di trattamento prevede che la biodegradazione dei contaminanti nel terreno avvenga aerando e fertilizzando il suolo, dissodato secondo le normali pratiche agricole. Landfarming E' un processo che viene applicato in superficie o in celle di biotrattamento. Consiste nello stendere uno strato di terreno contaminato (spessore 40-50cm) al di sopra di un letto drenante in sabbia o ghiaia, disposto a sua volta su uno strato impermeabile, avente lo scopo di impedire il propagarsi dell'inquinamento provocato dal percolato che viene raccolto e ricircolato o inviato a trattamento. Il terreno, prima della stesa, è pretrattato come descritto in premessa e può essere addittivato con un inoculo costituito da fanghi di impianto di depurazione acque. Tutta la massa può essere ricoperta con strutture permeabili all'ossigeno (goretex). Compostaggio e Biopile Con questo sistema di trattamento vengono ridotte le superfici necessarie rispetto al landfarming e, nel contempo, viene aumentata l'efficacia del trattamento. IX
    • II terreno da trattare viene sistemato in cumuli (biopile) di altezza 0,9 - 2,00 m, aerati periodicamente al fine di mantenere le condizioni aerobiche di trattamento. Il terreno deve essere mescolato preventivamente con agenti rigonfianti (bulking agent) al fine di incrementare la porosità della massa e consentire una omogenea distribuzione dell'ossigeno e dei nutrienti. A tale scopo si utilizzano materiali a basso costo, quali segatura, trucioli, paglia, carta da macero ecc. L'ossigeno viene fornito o mediante rivoltamento periodico o per insufflazione a mezzo di una apposita rete di insufflazione forzata o per aspirazione dell'aria, eventualmente riscaldata per favorire la biodegradazione, attraverso la massa, ricoperta da tessuti impermeabili all'acqua ma non all'aria (goretex). Anche le biopile sono utilizzate soprattutto per la decontaminazione di terreni contenenti idroc arburi. Trattamento in fase semi solida - Bioreattori (slurry phase) Questo trattamento prevede una prima vagliatura del terreno contaminato, per rimuovere la frazione superiore ai 2 mm. Successivamente viene aggiunto il 40 - 90% in peso di acqua, nutrienti e eventuali tensioattivi per agevolare il desorbimento degli inquinanti dalle particelle più fini. L'ossigeno viene fornito da appositi diffusori di aria compressa e devono essere controllati pH e temperatura. Una volta che l'inquinante è stato sufficientemente rimosso, si procede alla disidratazione della miscela mediante nastropressa, filtropressa, centrifuga, essiccazione naturale. L'acqua può essere recuperata, trattata e riutilizzata. TRATTAMENTI TERMICI I trattamenti termici significativi sono costituiti da: • incenerimento e vetrificazione • desorbimento termico. Incenerimento e vetrificazione Fra i sistemi adottati per il trattamento dei terreni contaminati l'incenerimento è un metodo molto affidabile per vaste categorie di rifiuti ed è insostituibile nel caso di liquidi organici non degradabili. I prodotti dell'incenerimento sono rappresentati da scorie non combustibili e da effluenti gassosi. Le prime, possono essere avviate a discarica, i secondi invece debbono essere adeguatamente depurati prima di essere scaricati all'atmosfera. II terreno contaminato da trattare ha una composizione molto variabile e può contenere fusti, fondami, catrami, rifiuti liquidi ecc. e, prima di essere sottoposto a trattamento, deve essere ridotto ad una granulometria uniforme mediante triturazione, vagliatura, selezione. Tutte queste fasi devono essere condotte in condizioni controllate, allo scopo di evitare emissioni liquide o gassose. L'alimentazione del materiale omogeneizzato avviene mediante coclea, con nastro trasportatore, per gravità. La decontaminazione del suolo inquinato si ottiene dapprima mobilizzando l'inquinante (soprattutto organico), facendolo passare alla fase vapore per la successiva ossidazione. In una prima fase, alle temperature più basse, si ha la evaporazione dell'acqua e degli idrocarburi volatili, successivamente, a temperature più elevate (oltre 300 °C), si ha la volatilizzazione degli idrocarburi più pesanti o la loro degradazione per pirolisi (300-600 °C). A partire da 400 °C alcuni composti inorganici come i cianuri complessi o i solfuri, possono essere decomposti in composti volatili. L'evaporazione, seguita da ossidazione in fase gassosa è il più importante meccanismo di trattamento termico per terreni contaminati da idrocarburi alifatici, benzeni alchilici e idrocarburi policiclici aromatici. Qualunque sia la soluzione impiantistica adottata, il processo di termodistruzione deve essere completato con un processo di trattamento dei gas prodotti, comprensivo di: • incenerimento in camera di post-combustione quando richiesto; • rimozione delle polveri; • controllo dei gas acidi qualora il terreno sia contaminato anche da composti alogenati, solfonati, del fosforo e nitrati. Anche le acque di lavaggio dei gas devono essere opportunamente trattate così come le ceneri e le polveri di abbattimento fumi, che possono essere sottoposte a trattamenti di olidificazione/stabilizzazione. Tutti i processi di termodistruzione sono in grado di trattare terreni contaminati da composti organici (idrocarburi alifatici, IPA, benzeni alchilici, alogenati volatili e non, PCB) e cianuri complessi, indipendentemente dalla natura dei terreni, raggiungendo rendimenti superiori al 99,9%. Per quanto riguarda i metalli pesanti, quelli che volatilizzano sotto ai 1.100 °C ( mercurio, arsenico, piombo) vengono veicolati nei fumi, che devono quindi essere opportunamente trattati. Gli altri metalli, con punto di fusione più elevato, vengono in parte trascinati nelle polveri di emissione e in parte rimangono nel terreno. Solo i sistemi che prevedono la vetrificazione del terreno contaminato risolvono il problema. X
    • Va qui evidenziato che il Cromo trivalente viene ossidato a Cromo esavalente, molto più tossico e che necessita quindi di particolare attenzione. Una volta stabilite le condizioni di marcia, la concentrazione residua nel terreno trattato è indipendente dalle concentrazioni iniziali e dalla natura del terreno. I forni per la combustione dei materiali solidi e semisolidi, sono essenzialmente di due tipi: • a camera di combustione statica (letto fluido, sistema al plasma); • a camera di combustione mobile (griglia mobile, tamburo rotante). Desorbimento termico Questa tecnica di trattamento si basa sulla vaporizzazione degli inquinanti che vengono così rimossi dal terreno e trasferiti all'aria, la quale dovrà essere adeguatamente trattata per rimuovere gli inquinanti gassosi. Le condizioni di esercizio degli impianti (temperatura, tempi di residenza) sono tali da garantire la sola volatilizzazione degli inquinanti, senza ossidarli o distruggerli. Il fenomeno del desorbimento si basa sul principio dell'equilibrio, dipendente dalla temperatura, tra la concentrazione delle sostanze inquinanti presenti nel terreno e l'aria presente nell'ambiente. All'aumentare della temperatura l'equilibrio si risolve forzatamente a favore della fase gassosa. Da un punto di vista tecnico ciò significa che, con il crescente riscaldamento della matrice inquinata, aumenta la percentuale di sostanze organiche tossiche liberate nell'aria. Essendo l'aria costantemente aspirata dal sistema e ricambiata, non può instaurarsi una situazione di equilibrio stabile tra le due fasi solida e gassosa e quindi ha luogo una progressiva depurazione fino a eliminare ogni presenza residuale. In teoria il grado di depurazione cresce all'aumentare della temperatura della matrice solida e della capacità di assorbimento dell'aria. In termini ambientali invece il valore di temperatura ha un limite naturale, in quanto, per temperature troppo elevate (oltre i 500 °C), non sono da escludersi effetti pirolitici. Le nuove sostanze che possono formarsi dalla decomposizione e ricomposizione radicalica spesso hanno una rilevanza tossicologica maggiore rispetto a quelle di partenza. Pertanto si deve evitare una temperatura eccessiva all'interno della massa del terreno contaminato. Per ottenere una rimozione efficace, specialmente in presenza di composti a medio punto di ebollizione e a bassa tensione di vapore, il materiale inquinato deve essere accuratamente miscelato con una corrente d'aria di processo riscaldata. Grazie all'effetto essiccante e alla sollecitazione meccanica il materiale viene disaggregato, riducendo così la compattezza della struttura del terreno. Si viene pertanto a creare un buon contatto diretto tra la superficie dei grani del terreno e l'aria calda circolante. Il legame adsorbente tra i grani del terreno e le particelle dei composti contaminanti viene prima allentato e poi spezzato e le molecole estranee vengono trasferite nel flusso gassoso ad opera del gradiente di concentrazione. TRATTAMENTI FISICI E CHIMICO-FISICI Separazione fisica a secco I contaminanti sono normalmente aggregati alle frazioni più sottili quali limi e argille e quindi vengono meccanicamente separati dal suolo non contaminato, costituito dal materiale grossolano e dalle sabbie, utilizzando diverse tecniche, mutuate per lo più dall'industria mineraria. Si sfrutta infatti la differenza tra alcune proprietà dei costituenti del terreno (densità particellare, granulometria, velocità di sedimentazione). I sistemi sono generalmente costituiti da vibrovagli che separano vari materiali in funzione della pezzatura e della densità. La separazione del materiale ghiaioso può essere ottenuta utilizzando una fase di sfangatura in mulino a vaglio grossolano e di vagliatura con maglie molto più sottili delle precedenti, utilizzando specialmente vagli a scossa. E' importante evitare l'uso dell'acqua che trascinando le frazioni idrosolubili comporta poi problemi di trattamento degli effluenti liquidi. Lavaggio Il lavaggio può essere effettuato con acqua o solventi specifici quot;in situquot; (soil flushing) oppure quot;ex situquot; (soil washing). Il fine del metodo è quello di allontanare l'inquinante dal terreno utilizzando un mezzo di estrazione che, una volta assolta la sua funzione e arricchitosi in contaminante, deve essere trattato in un impianto idoneo, possibilmente recuperando l'estraente per essere riutilizzato nel processo di bonifica. XI
    • Soil flushing Tale procedimento viene applicato per il trattamento quot;in situquot; dei terreni contaminati. La bonifica presuppone che i contaminanti, per essere rimossi dal suolo, siano trasferiti in fase liquida, costituita da acqua o da soluzioni estraenti studiate in funzione delle caratteristiche del contaminante e del terreno da trattare. Essa dipende dall'azione di: • solubilizzazione dei contaminanti nell'acqua o in soluzioni acquose contenenti tensioattivi; • dispersione dell'inquinamento nel corpo del fluido di estrazione sotto forma di particelle sospese (coalescenza od emulsionamento); • attrito che favorisce il distacco del contaminante dalla superficie delle particelle di suolo. Nel caso del trattamento quot;in situquot;, l'acqua viene immessa tramite bacini o trincee drenanti, pozzi di iniezione verticali o orizzontali, irrorati, collocati a monte della zona inquinata e quindi estratta a valle per emungimento, utilizzando altri pozzi. Il liquido prelevato dal sottosuolo deve essere quindi avviato ad idonei impianti di trattamento dei reflui liquidi. Come già detto, il lavaggio con acqua può essere applicato con buoni risultati quando gli inquinanti sono solubili in acqua, come cromo esavalente, cloruri, alcoli a basso peso molecolare, acetone ed altre sostanze idrofile. In altri casi si sfrutta anche il potere quot;abrasivo quot; del getto d'acqua iniettato ad elevata pressione, che favorisce la disgregazione delle particelle di suolo contaminato e la dissoluzione del contaminante. Ottime possibilità di risultato sono fornite da soluzioni acquose additivate con tensioattivi, in grado di dissolvere sostanze poco solubili in acqua, quali PCB, pesticidi, solventi organici, combustibili (gasolio, benzina, combustibile per motori a reazione, oli combustibili), lubrificanti, plastificanti, solventi clorurati alifatici (Tricloroetilene) o aromatici (benzene, etil-benzene, toluene ecc., così come contaminanti semivolatili (naftalene, benzeni clorurati ecc.), aumentando la solubilità di queste sostanze da 100 a 1000 volte. Soil Washing Concettualmente questa tecnologia è molto simile al processo di flushing, distinguendosi da questo soprattutto per il fatto che il quot;lavaggioquot; del terreno viene effettuato in impianti collocati nel sito da bonificare o ex situ. Essendo, comunque, il washing un processo ex situ, il terreno deve essere escavato, pretrattato, lavato per irrigazione in cumuli o in unità batch o in impianti a flusso continuo. Esso è evidentemente applicabile solamente quot;ex situquot; e dà ottimi risultati soprattutto se attuato con sistemi di estrazione multistadio. Risulta molto efficace se effettuato con solventi bassobollenti come n-propano, n-butano, n-pentano, che possono essere recuperati dal terreno e rimessi in circolo previa separazione degli inquinanti tramite distillazione. Strippaggio Lo strippaggio è concettualmente una tecnica molto semplice. L'obiettivo principale è la rimozione di composti organici volatili (VOC) o semivolatili (SVOC) dall'insaturo mediante un pozzo collegato ad un ventilatore, che inietta aria nella zona contaminata. II flusso in uscita viene deumidificato e trattato per la rimozione dell'i nquinante mobilizzato, utilizzando carboni attivi o la combustione catalitica. Per essere efficace, il sistema di trattamento deve essere attuato: • per composti con pressione di vapore almeno pari a 0,5 mm di Hg; • per composti con peso molare non superiore a 200 g/mole; • per composti con bassa solubilità in acqua o in terreni poco umidi; • il terreno deve essere sufficientemente permeabile all'aria. La profondità dei pozzi verticali può variare da 1,5 a 90 m e l'efficienza della aspirazione può essere aumentata mediante la stesura sulla superficie da trattare di teli impermeabili. I pozzi possono essere realizzati anche in orizzontale, costituendo una valida soluzione per asportare l'inquinamento localizzato sotto ad edifici, pavimentazioni, strade ecc. Dal punto di vista progettuale e realizzativo è determinante la scelta del numero e della posizione dei pozzi di estrazione. II numero dei pozzi da realizzare viene scelto sulla base di un raggio di influenza presunto, modificabile in corso d'opera sulla base della stratigrafia ed eterogeneità del terreno, della sua umidità e della depressione applicata. Alla luce delle esperienze sul campo il numero dei pozzi può essere modificato. XII
    • Questa tecnologia è applicabile anche ex situ, escavando il terreno e disponendolo su un letto dotato di tubi di aspirazione. I cumuli vengono coperti con telo impermeabile per evitare la dispersione degli inquinanti e l'infiltrazione di acque meteoriche che potrebbero saturare il terreno stesso. L'efficienza del trattamento può essere aumentata riscaldando l'aria insufflata. Strippaggio con vapore (Soil vapor extraction) Un notevole miglioramento dell'efficacia di rimozione è ottenuta immettendo vapore d'acqua anziché aria. Si verifica una più accentuata migrazione dei contaminanti che v engono estratti dal terreno insieme al vapore. II vapore d'acqua esercita quindi la duplice funzione di: 1. riscaldare il terreno favorendo la migrazione dei contaminanti dalle fasi addensate a quella gassosa; 2. veicolare i vapori organici liberatisi durante lo strippaggio. Il vapore è iniettato nel terreno a temperature variabili tra i 130 e i 180°C attraverso pozzetti di iniezione. La pressione deve essere accuratamente regolata in modo da interessare tutta la massa contaminata, ma senza causare fessurazione nel terreno che provocherebbero fenomeni di cortocircuitazione. Nel corpo del suolo, per scambio termico, il vapore condensa parzialmente cedendo il proprio calore latente al terreno. Il riscaldamento del suolo favorisce il degasaggio dei contaminanti i cui vapori si miscelano al vapore d'acqua residuo che li trasporta per convezione. Tra il punto di immissione del vapore d'acqua e quello di estrazione si crea un regime transitorio caratterizzato dall'avanzamento del fronte di condensazione, la cui velocità dipende essenzialmente dalle caratteristiche fisiche del suolo (porosità, permeabilità, umidità). Quando il fronte raggiunge il punto di prelievo ha luogo l'estrazione. Il vapore acqueo che si condensa e passa allo stato liquido solubilizza una frazione dei contaminanti e scende, per gravità, verso la sottostante falda. Pertanto bisogna sempre prevedere un sistema di emungimento e prelievo delle condense. Il vapore d'acqua, una volta estratto dal suolo, deve essere condensato e gli incondensabili filtrati su un letto a carboni attivi. Le condense debbono essere parimenti inviate ad un impianto di trattamento idoneo a rimuovere gli inquinamenti specifici. Stabilizzazione/solidificazione Per quot;stabilizzazionequot; si intende un processo attraverso il quale si formano composti insolubili capaci di imprigionare in una struttura polimerica o cristallina stabile i metalli pesanti presenti nel materiale trattato. Per quot;solidificazionequot; si intende un processo che dà luogo ad un prodotto solido, di caratteristiche fisiche tali da poter essere facilmente trasportato e smaltito in discarica di appropriata categoria. I due processi così definiti normalmente coesistono nei sistemi adottati per il trattamento dei terreni contaminati, per cui è opportuno parlare di tecnologia di quot;stabilizzazione/solidificazionequot;. Scopo principale dei trattamenti di stabilizzazione/solidificazione è quello di eliminare il rilascio delle sostanze inquinanti contenute nel terreno contaminato per effetto di due meccanismi concorrenti: 1) riduzione della superficie di contatto tra terreno contaminato e acque di percolazione e quindi della potenzialità di rilascio dell'inquinante contenuto, 2) riduzione del rilascio di componenti inquinanti insiti nel rifiuto per effetto della sua fissazione (fisica e/o chimica). II processo di stabilizzazione/solidificazione che possiamo più semplicemente chiamare quot;inertizzazionequot; si sviluppa in più fasi: 3) pretrattamento, che può essere costituito da vari tipi di processi (ad esempio omogeneizzazione, vagliatura, frantumazione, pretrattamento chimico, ecc.); 4) miscelazione del terreno inquinato con reagenti, tramite reattori operanti sia in batch che in continuo 5) smaltimento del terreno inertizzato, la cui destinazione finale è normalmente costituita da discarica controllata di seconda categoria tipo B per rifiuti speciali o tossico e nocivi, salvo diversa autorizzazione. TECNICHE DI MESSA IN SICUREZZA Formazione di barriere fisiche Nel caso di deposizione nel suolo di sostanze estranee, al di sopra del massimo livello di escursione della falda, uno degli interventi ipotizzabili è rappresentato dall'incapsulamento. Esso si compone di: • un sistema di isolamento superficiale; • una cinturazione perimetrale; XIII
    • • una impermeabilizzazione di fondo (eventuale). Isolamento superficiale La copertura deve svolgere le seguenti funzioni: • evitare la percolazione delle acque meteoriche; • controllare la eventuale fuoriuscita di biogas (qualora si sia in presenza di sostanze biodegradabili); • limitare drasticamente le migrazioni per capillarità delle sostanze estranee; • resistere ai fenomeni di gelo-disgelo; • evitare fessurazioni per essiccamento; • resistere alle azioni erosive. L'isolamento superficiale può essere realizzato mediante: la costipazione di un adeguato spessore d'argilla protetto dall'erosione mediante ricopertura con terreno vegetale; la deposizione di geomembrana protetta dall'irraggiamento solare mediante ricopertura con terreno vegetale. Cinturazione perimetrale Gli interventi di cinturazione vengono applicati a situazioni stratigrafiche nelle quali sia presente uno strato di terreno naturale continuo, di adeguato spessore e di bassa permeabilità, entro il quale si possa inserire la barriera verticale. Oppure quando la massima oscillazione della falda rimane sempre a debita distanza dal letto di deposizione dei rifiuti. Con riferimento alle barriere impermeabili, le principali tecnologie di cinturazione perimetrale oggi in uso sono costituite da: • palancole metalliche infisse nel terreno; • diaframmi sottili realizzati mediante infissione di palancole, estrazione delle stesse e riempimento della cavità mediante fanghi bentonitici; • colonne accostate di terreno mescolato in sito con additivi; • colonne accostate o pannelli realizzati mediante la tecnica del jet grouting; • diaframmi plastici continui realizzati con miscele cemento - bentonite; • diaframmi plastici realizzati con miscele cemento - bentonite o terreno - bentonite e completati con l'inserimento di un telo in materiale plastico (generalmente polietilene ad alta densità - HDPE) al fine di realizzare un sistema di impermeabilizzazione di tipo composito. Impermeabilizzazione del fondo In alternativa, in presenza di rifiuti particolarmente pericolosi, può essere opportuno intervenire per ridurre la permeabilità del terreno naturale al di sotto dei residui stessi. Con riferimento alle impermeabilizzazioni di fondo le principali tecnologie oggi in uso sono costituite da: • iniezioni di permeazione; • iniezioni per fratturazione idraulica (claquage); • jet grouting. SMALTIMENTO IN DISCARICA L'escavazione e lo smaltimento in discarica di appropriata categoria rappresenta il sistema di intervento più semplice e privo di qualsiasi complicazione tecnologica e, proprio per questo motivo fino ad oggi risulta quello di più diffusa applicazione. Esso comporta l'estrazione del terreno contaminato e la sua sostituzione con materiali naturali puliti (argilla, sabbia, aridi inerti). I tempi di esecuzione sono molto ridotti, per contro risulta limitata la capacità di ricezione degli impianti e la disponibilità in zona di discariche che possano accogliere materiali di contaminazione 'complicata' o con alti livelli di concentrazione (discariche di categoria superiore alla 2C sono disponibili solo all'estero). II procedimento è sicuramente applicabile quando: A) i contaminanti abbiano concentrazioni e caratteristiche fisiche tali da poter essere accolti in discarica; B) siano difficilmente applicabili tecnologie non invasive; C) le quantità siano di modesta o media entità. Durante lo scavo e l'allontanamento è necessario attuare le precauzioni di igiene ambientale, comuni del resto a tutti i trattamenti quot;ex situquot;, onde evitare diffusione e spandimenti nell'ambiente di sostanze pericolose, e di igiene del lavoro, per tutelare la salute degli operatori addetti all'intervento. XIV
    • Negli obiettivi che si prefigura questo Master Plan, il conferimento a discarica rimane ad oggi la soluzione disponibile in caso di riscontrata inapplicabilità di altre tecnologie, in accordo con quanto previsto nel D.M. 471/ 99 e successive integrazioni. XV
    • APPENDICE II Campionamenti: carotaggi, trincee e prelievi in falda XVI
    • CRONOLOGIA DEI CAMPIONAMENTI Per conto della società SISAS, quando era ancora in attività, sono stati eseguiti 80 campionamenti della discarica C dalla società Batetelle Europe nel 1995, mentre nel 1998 la società Dames & Moor International srl, ha eseguito i campionamenti e le analisi chimiche su 51 campioni a profondità che variano da – 1 m a – 8,5 m dal piano di campagna. Le analisi chimiche hanno r iguardato i seguenti composti: mercurio, zinco, solventi aromatici, IPA, PCB e ftalati Un programma organico di caratterizzazione del sito è stato effettuato solo tra il 2001 e il 2003 dalla Società Turnaround Associates (società di consulenza della Società AIU del gruppo AIG). Il prof. Renato Ugo e l’Ing. Giampietro Gavagnin sono le persone incaricate della supervisione e della conduzione/controllo delle attività di caratterizzazione sul sito in oggetto per conto della Società Turnaround Associates. La maggior parte delle analisi è stata effettuata nel 2001 sia campioni di suolo che di falda: in totale sono stati analizzati 173 campioni di suolo per i seguenti composti mercurio, zinco, solventi aromatici, IPA, PCB e ftalati e 53 campioni di acqua di falda per i seguenti composti: cromo esavalente, triclorometano e tetracloroetilene Nella campagna 2003 sono state eseguite ulteriori analisi integrative di 73 campioni di suolo in 28 carotaggi. In data 28 maggio 2002 presso la sede municipale del comune di Rodano, si è tenuto un incontro tecnico, per la presentazione dei dati relativi alla campagna 2001, tra gli enti territorialmente interessati e i rappresentanti della società incaricata di effettuare la caratterizzazione ambientale dell’area ex-SISAS. CAMPIONAMENTI SUOLO I campionamenti del suolo sono stati realizzati tramite carotaggi o tramite lo scavo di trincee CAROTAGGI Nel 1998 sono stati eseguiti dalla società Dames & Moor International srl diversi carotaggi della discarica C a profondità che variano da – 1 m a – 8.5 m dal piano di campagna I campionamenti delle campagne 2001 e 2003 sono state realizzate dalla Società Turnaround Associates Nella campagna 2001 sono stati eseguiti: • n. 21 carotaggi verticali spinti fino alla profondità di -4 m; • n 11 carotaggi verticali posizionati sulle discariche A e B presenti nell'area e spinti fino alla profondità di -5 m rispetto alla sommità delle discariche; • n. 4 carotaggi inclinati di 30° rispetto alla verticale e spinti fino a -4 m dal piano campagna, ed uno spinto fino a –15m dal piano di campagna Nella campagna 2003 sono stati eseguiti 28 carotaggi • 20 carotaggi spinti fino alla profondità massima di -4,0 m dal piano campagna, in quanto nei sondaggi pregressi la contaminazione rilevata non è stata mai più profonda di -2,0 m dal piano campagna; • •gli altri 8 sono stati realizzati a profondità variabile tra - 5 e – 15,5 m dal piano di campagna (Si 17 a -5,0 m; Si 12 a -7,0 m; Si 27 ed Si 28 a -10,0 m; Si 6 a -12,5 m; Si 24 ed Si 25 effettuati in prossimità dei serbatoi V-17M e V -27M all'estremità ovest dell'insediamento, sono stati realizzati alla profondità di –15 m in quanto la presenza di contaminanti oltre i limiti di Legge nel sondaggio C7 è stata rilevata fino a -15 m; Si 26 a -15,5 m), TRINCEE Nell'area oggetto della bonifica sono state eseguite n° 39 trincee spinte fino alla profondità di -2 m, più altre 4, spinte alla medesima profondità, nella zona adibita a parcheggio. Le trincee sono state eseguite mediante l'impiego di un escavatore a benna rovescia. La benna è stata lavata prima dello scavo di ogni trincea, in modo da evitare eventuali contaminazioni indotte dei campioni. ANALISI CHIMICHE SUI TERRENI SOTTOSTANTI L'INTERFACCIA NELLA DISCARICA C Nel 1995 sono stati eseguiti dalla società Batetelle Europe 20 carotaggi e terebrati 9 piezometri, poi raccolti ed analizzati in 80 campioni, mentre nel 1995 sono stati eseguiti 51 campionamenti dalla società Dames & Moor International srl, entrambe le società hanno operato per conto della società SISAS quando era ancora in attività. CAMPIONAMENTI FALDA Utilizzando i tre pozzi barriera in funzione che captano il primo acquifero (n.22, 23 e 24), gli ex pozzi industriali (n.9, 10 e 12) e i 47 piezometri presenti nell’area, sono state effettuati i campioni nella falda sottostante e le relative analisi chimiche. XVII
    • APPENDICE III Mappe, Campionamenti, Dati di analisi e Grafici dei sondaggi effettuati nel terreno XVIII