@ Ri – Costruire a (quasi) km 0 - FACTOR20 Viggiano . 22 novembre 2013 Bonificare con gli ecosistemi naturali: riuso e riqualificazione di aree degradate e siti contaminati

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
2003-2010

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 €/m3)
• 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

11. Short rotation forestry
(SRF)
•
•
•
•
specie arboree a rapida crescita
elevata densità d’impianto (6.00015.000 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: 148 000 m2
•
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. 45 000 m3 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 900.000 Euro rispetto a 4 000 000 Euro prospettati per scavo
e smaltimento

14. Michelin – 1907

15. Michelin – 1924

16. Michelin – 1950

17. Michelin – anni ottanta

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
Specie
D.Lgs.152/06 CSC
suoli ad uso
residenziale
P
Cd
Co
Cu
Cr
Ni
Pb
Zn
01/03/2012
2
01/04/2013
01/03/2012
20
01/04/2013
01/03/2012
120
01/04/2013
01/03/2012
01/04/2013
01/03/2012
01/04/2013
01/03/2012
01/04/2013
01/03/2012
01/04/2013
mg/kg
150
120
100
150
S
R
1,0
1,0
1,0
0,3
0,2
0,2
17,2
18,3
17,4
14,8
13,0
14,5
58,6
59,9
50,2
48,6
47,8
44,3
120,4
126,5
127,4
136,6
121,8
133,0
121,6
122,4
114,9
125,3
116,6
117,3
125,2
148,4
118,6
106,1
89,6
90,0
256,8
260,5
274,4
284,6
236,5
243,8

26. Caso Studio num. 1 – Risultati biomassa
Pioppo
Specie
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
9
7
7
11
8
6
8
8
9
Zn
288
93
61
387
172
79
81
28
27
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
Cu
mg/kg

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
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
Pubblico
(tecnologia
di
bonifica

28. Caso Studio num. 2
Bonifica ex industria chimica (TO)
•
Ex industria di prodotti chimici, superficie ca. 25 000 m2
•
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 1.75+10 MPN/g. Di questi (rappresentavi della carica totale di
microrganismi aerobi), buona parte risulta identificata da batteri
degradatori di BTEX, pari a 4.50+08 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 + K2HPO4
3H2O + KNO3
•
Terreno + K2HPO4
3H2O + KNO3 + compost
•
Terreno + (NH4)2HPO4 + urea
•
Terreno + (NH4)2HPO4 + 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: 988 000 Euro, di cui 540 000 legati al
trattamento dei terreni contaminati (17-18 euro/t)
•
Scavo di 22 000 m3 di terreno di cui 16 000 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
Denominazione campione
CSC siti uso CSC siti uso Obiettivi
Res Verde
Com Ind di bonifica
Data campionamento
Biopila 1 INIZIO
TRATTAMENTO
Biopila 1 INIZIO
TRATTAMENTO
Biopila 1 FINE
TRATTAMENTO
Biopila 1 FINE
TRATTAMENTO
22/01/2013
22/01/2013
19/07/2013
19/07/2013
Parametri
COMPOSTI ORGANICI AROMATICI
Etilbenzene (A)
mg/Kg s.s.
0,5
50
30
19,1
11,5
0,025
0,009
Xilene (D)
mg/Kg s.s.
0,5
50
30
131
81,4
0,597
0,123
mg/Kg s.s.
0,1
25
2,8
4,5
18
0,57
0,51
Idrocarburi leggeri (C<12)
mg/Kg s.s.
10
250
30
235
376
1
1
Idrocarburi pesanti (C>12)
mg/Kg s.s.
50
750
117
118
36
57
FENOLI NON CLORURATI
Metilfenolo (o ,m ,p )
IDROCARBURI

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.