Provincia di Varese, 22 Novembre 2017 La bonifica dei siti contaminati: tecnologie innovative e aspetti operativi - Sito Whirlpool EMEA di ...
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Provincia di Varese, 22 Novembre 2017
La bonifica dei siti contaminati:
tecnologie innovative e aspetti operativi
Sito Whirlpool EMEA di Cassinetta di
Biandronno (VA)
G. Pascucci – Whirlpool EMEA
G. Buscone, M. Bonuomo – Tauw Italia
Introduzione a Tauw Tauw Group Tauw è un gruppo europeo di consulenza ed ingegneria ambientale e civile, con sede principale in Olanda e uffici in Italia, Spagna, Belgio, Francia e Germania. • 950 Consulenti • 23 Uffici in 6 Paesi • 109 M€ Ricavi (2016)
Introduzione a Tauw Tauw Italia Milano nasce nel 1991 come EcoAppraisal, società specializzata in valutazione e consulenza ambientale. Viene acquisita dal gruppo Tauw nel 2001 ed in seguito diventa Tauw Italia Srl. Pisa nasce nel 1987 come Steam, società di consulenza nei settori ambientale ed energetico. Nel 2013 il settore di consulenza ambientale della società viene acquisito dal gruppo Tauw ed integrato in Tauw Italia Srl.
Introduzione a Tauw Aree di Attività Due Diligence e Gestione dei Siti Permitting Gestione Audit EHS Contaminati Ambientale Ambientale
Il sito Whirlpool EMEA di Biandronno (VA)
Caratteristiche geologiche e idrogeologiche Geologia • Da p.c. fino a 28÷30 m da p.c : depositi quaternari (sabbia, limo, ghiaia), con alla base un substrato roccioso (marna) a 30÷32 m dal p.c. Idrogeologia • Gli orizzonti sabbiosi, limosi e ghiaiosi ospitano una falda idrica sotterranea che scorre con direzione di deflusso da Ovest a Est Acquifero superficiale (non confinato) - Area Centrale, spessore 4-5 m k = 7,1 x 10-6 m/s - Area Nord Est, spessore 5-10 m k = 1,7 x 10-6 m/s Acquifero profondo (semi-confinato) - Area Centrale, spessore 15 - 20 m, k = 1.5 x 10-5 m/s - Area Nord Est, spessore 30-35 m k = 3,3 x 10-6 m/s
Assetto stratigrafico del sito
Area Nord Est
Assetto stratigrafico del sito
Area Centrale
Contaminazione acque sotterranee Modello concettuale
Contaminazione acque sotterranee
Contaminazione acque sotterranee
Concentrazioni a T0 (avvio bonifica)
Area Nord Est Centrale Sud Est
Sup. Profonda Sup. Profonda
PCE µg/l 490 6800 3700 1100 2500
TCE µg/l 2260 890 13500 17600 5,6
1,2 DCE µg/l 699 1118 7415 132 2,6
CV µg/l 9 6,4 740 3 < RLProgetto Definitivo di Bonifica
Iter amministrativo
• Intervento di bonifica con misure sicurezza e messa in sicurezza permanente ai
sensi del D.M. 471/99
• Obiettivi di bonifica definiti a seguito di Analisi di Rischio
• Progetto Definitivo di Bonifica approvato nel 2006
• Progetto Esecutivo per gli interventi di bonifica delle acque approvato a gennaio
2014Progetto Definitivo di Bonifica
Interventi e obiettivi previsti
Il PDB approvato prevede i seguenti interventi:
• Messa in Sicurezza Permanente (MISP) Aree rifiuti mediante impermeabilizzazione
(completato)
• bonifica acque sotterranee Area Sud-Est: mediante Air Sparging/Soil Vapor
Extraction (in corso di esecuzione)
• bonifica acque sotterranee Aree Centrale e Nord-Est: mediante Declorazione
Biologica Riduttiva (in corso di esecuzione)
Obiettivi di bonifica delle acque sotterranee:
• riduzione delle concentrazioni dei contaminanti presenti nelle acque fino al
raggiungimento di valori asintotici, al di sotto dei limiti fissati dall’ADRProgetto Definitivo di Bonifica MISP (Capping) aree rifiuti
Barriera idraulica Al confine di valle del sito è in funzione una barriera idraulica sia per l’acquifero superficiale (12 pozzi) che per l’acquifero profondo (11 pozzi). Le acque emunte (circa 10 m3/h) sono sottoposte a trattamento in impianto di trattamento (filtrazione su carbone attivo) prima di essere re immesse nel ciclo produttivo dello stabilimento.
Intervento Area Sud Est
Bonifica acque sotterranee
AS/SVE Area Sud Est
Impianti AS/SVE
- n. 8 punti di insufflaggio aria (a due
diverse profondità)
- n. 5 punti di aspirazione SVE
nell’insaturo
- n. 7 piezometri di monitoraggio
- N. 1 impianto di iniezione aria
compressa ed estrazione vapori
Risultati
- Estratti circa 650 kg di Composti
Alifatici Clorurati da Marzo 2013 a
Luglio 2017Bonifica acque sotterranee
AS/SVE Area Sud Est
U.M. 11-mar-13 22-lug-13 18-nov-13 24-mar-14 14-lug-14 24-nov-14 28-mag-15 09-ott-15 04-feb-16 28-giu-16 18-ott-16
Cloruro di vinile µg/l < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL
1,2 Dicloroetano µg/l < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL
1,1 Dicloroetilene µg/l < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL
Tricloroetilene µg/l 1,2 0,5 0,9 0,4 0,6 0,2 0,3 0,3 0,2 0,1 0,1
Tetracloroetilene µg/l 32,0 108,0 18,2 15,8 13,1 7,1 6,2 10,0 5,0 3,0 2,6
1,1-dicloroetano µg/l < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL
1,2-dicloroetilene µg/l 0,5 2,9 1,3 1,2 0,5 0,83 0,34 0,42 0,29 0,3 0,2
Sommatoria µg/l 33,7 111,4 20,4 17,3 13,8 8,13 6,84 10,72 5,49 3,4 2,8
Pz2S (centro superficiale)
U.M. 11-mar-13 22-lug-13 18-nov-13 24-mar-14 14-lug-14 24-nov-14 28-mag-15 09-ott-15 04-feb-16 28-giu-16 18-ott-16
Cloruro di vinile µg/l < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL
1,2 Dicloroetano µg/l < RL 0,11 0,12 < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL
1,1 Dicloroetilene µg/l 0,16 0,22 < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL
Tricloroetilene µg/l 4,3 21,4 2,4 1,8 0,6 0,1 1,4 1,7 0,2 0,1 0,2
Tetracloroetilene µg/l 1080,0 520,0 40,0 16,3 9,0 3,1 12,4 8,7 5,9 3,3 4,8
1,1-dicloroetano µg/l 0,1 0,2 < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL
1,2-dicloroetilene µg/l 2,5 12,1 5,1 2,22 0,4 0,42 0,16 0,10 0,29 0,2 0,4
Sommatoria µg/l 1086,9 554,0 47,6 20,32 10,0 3,62 13,96 10,5 6,39 3,6 5,4
Pz2D (centro profondo)Degradazione dei Composti Alifatici Clorurati I Composti Alifatici Clorurati (CAH) possono essere degradati fino a molecole di composti non tossici secondo le seguenti forme: - Abiotica: attraverso processi chimici, quali sostituzione, ossidazione, riduzione, idrolisi, ecc. - Biotica: attraverso l’azione biologica esercitata da batteri, spesso già presenti in natura nel suolo Di queste, la più importante ed interessante per la bonifica dei siti contaminati è sicuramente la degradazione biologica in quanto. • spesso è già in atto per cause naturali a seguito delle condizioni chimico fisiche presenti nel suolo • può essere applicata con ottimi risultati a costi sostenibili
Biodegradazione degli Eteni clorurati
Biodegradazione anaerobica degli Eteni clorurati Gli Eteni clorurati si degradano in condizioni anaerobiche secondo il seguente schema e attraverso i seguenti ceppi batterici:
Biodegradazione anaerobica
Condizioni e ambiti di applicazione
Condizioni essenziali per l’applicazione della tecnica:
• Presenza di condizioni riducenti nell’acquifero, ovvero possibilità di crearle e
mantenerle
• Assenza di prodotto in fase separata (DNAPL)
Ambiti di applicazione:
• Interventi per bonifica di aree di sorgente (in assenza di DNAPL) e del pennacchio
• Interventi di contenimento dei contaminanti (barriere biologiche)Biodegradazione anaerobica
Fonti di energia per i batteri
Spesso, i batteri in grado di determinare la biodegradazione degli Eteni clorurati
sono già presenti nel suolo e pertanto il processo si attiva in modo naturale a
seguito condizioni redox già adeguate presenti nel suolo
Il processo può essere stimolato e favorito dall’esterno attraverso l’alimentazione di
un substrato riducente quale fonte di energia per la crescita dei batteri e di idrogeno
per il processo riduttivo
Il substrato riducente è costituito un composto organico con elevato COD,
solitamente a base di lattati, zucchero, soia, ecc. Sono disponibili sul mercato
prodotti ingegnerizzati forniti da ditte specializzate e prodotti derivati dall’industria
agroalimentare (melassa, lattati, oli vegetali, ecc.).
In funzione delle caratteristiche sito specifiche, il substrato può essere iniettato in
varie modalità (direttamente nel suolo, direttamente in pozzi appositamente
predisposti, mediante pozzi di ricircolo)Sito Whirlpool
Intervento di biodegradazione
L’intervento di declorazione biologica riduttiva (biodegradazione) è stato sviluppato prevedendo
alcune varianti applicative (non concettuali) rispetto a quanto previsto nel PDB
La progettazione dell’intervento di biodegradazione è stata sviluppata con il supporto della
Società olandese Biosoil, che aveva già eseguito diversi interventi simili in altri paesi e che ha
fornito anche il substrato riducente
Per meglio definire la progettazione esecutiva è stato eseguito nel 2008 un intervento alla scala
ridotta nell’Area Centrale ProfondaIntervento di biodegradazione a scala ridotta
Intervento alla scala ridotta in Area
centrale
• Area di circa 300 m2, con
elevate concentrazioni di CAH
• 2 pozzi di estrazione, 6 pozzi
di iniezione, 2 piezometri di
monitoraggio
• Filtri dei pozzi di ricircolo tra
24-29 m da p.c. (sopra il
bedrock)
• Monitoraggio mensile
• Durata 6 mesiIntervento di biodegradazione a scala ridotta
Risultati intervento alla scala ridotta
• Diffusione omogenea del substrato e creazione di ambiente riducente in meno di
1 mese
• Degradazione completa di PCE e TCE in 1 mese dall’iniezione
• Assenza accumulo di 1,2 DCE e CV
• Incremento delle concentrazioni di etilene, a conferma del completamento del
processo di trasformazione dei composti clorurati
• Incremento della concentrazione di metalli pesanti a seguito della loro
mobilizzazione nelle acque determinata dall’ambiente riducente creatoProgettazione esecutiva biodegradazione
Varianti al PDB
SUBSTRATO (PDB): MELASSA SUBSTRATO (ESECUTIVO): PERCOL
Prodotto intermedio nella produzione di Prodotto fornito dalla società Biosoil, derivante da
zucchero, non fermentato, quindi poco stabile: processo di fermentazione di zuccheri per la
produzione di alcool, già parzialmente fermentato
• degradazione rapida nei pozzi di iniezione e e quindi più stabile:
nelle acque
• possibili fenomeni di intasamento dei pozzi e • lento rilascio di carbonio e idrogeno, che ne
non ottimizzazione della resa delle quantità consente maggiore durata ed effetti nel tempo
iniettate • lenta fermentazione, che evita processi di
degradazione incontrollati
INIEZIONE (PDB): UNA TANTUM in pozzo o INIEZIONE (ESECUTIVO) : CONTINUA mediante
direct push pozzi di ricircolo
- Diffusione del substrato nelle acque dipendente - Diffusione uniforme del substrato nelle acque
dalle dinamiche del flusso di falda, quindi - Possibilità di regolare in continuo il processo e
incontrollata di dosare il substrato in automatico in funzione
- Necessità di dover limitare al minimo il numero di dei risultati dei monitoraggi
iniezioni per motivi economici, con possibilità di - Azione di desorbimento dei contaminanti
sovradosaggi adsorbiti nella matrice terreno saturoIntervento biodegradazione full scale L’intervento di biodegradazione full scale è stato suddiviso in modo sequenziale nelle seguenti fasi: • Fase 1 (avvio Giugno 2015) : limitatamente ad una porzione dell’Area Centrale Profonda, al fine di verificare l’effettivo completamento del processo di degradazione dei contaminanti. • Fase 2 (avvio Marzo 2017, dopo completamento Fase 1 e nulla osta Enti): al resto delle aree
Intervento Area Nord-Est
Intervento Area Nord-Est superficiale
• Iniezione substrato riducente in 69 punti
mediante direct - push secondo una
maglia di i di circa 2 x 2 metri
• Monitoraggio T0 e trimestrale delle acque
da n. 6 piezometri
• Data iniezione: Aprile 2017
• Quantità di Percol iniettato: 2650 kgIntervento Area Nord-Est superficiale Iniezioni tramite sistema direct-push
Intervento Area Nord-Est superficiale
Risultati
E14S
u.m. 0 1 2
feb-17 mag-17 giu-17
Eh mV 142,7 12,2 41,7
Etano mg/l 10 < RL 10
Etene mg/l < RL < RL 72
Metano mg/l 4 < RL 12430
1,2-Dicloroetano µg/l 39 30 2,14
1,1-Dicloroetilene µg/l 9,5 6,7 1,11
1,2-Dicloropropano µg/l 21,7 18,2 4,1
Tetracloroetilene µg/l 490 330 < RL
Tricloroetilene µg/l 2260 1320 < RL
cis-1,2-Dicloroetilene µg/l 690 840 360
Cloruro di vinile µg/l 9,1 10,3 430
Ferro µg/l 24300 3880 36200
Manganese µg/l 375 129 1300
E14S
4000 Eh-E14S
3500
3000 160
Conc. (ug/l)
2500 140
2000
120
1500
1000 100
500 80
0 60
feb-17 mag-17 giu-17
1,2-Dicloroetilene 40
699 848,8 364,8
20
Tetracloroetilene 490 330 0
0
Tricloroetilene 2260 1320 0 feb-17 mag- giu-17
Cloruro di vinile 9,1 10,3 430 17Intervento Area Nord-Est profonda
• Iniezione substrato mediante 11
pozzi di ricircolo (2 di estrazione
+ 9 pozzi di iniezione e 1 unità
di dosaggio)
• Monitoraggio T0 e trimestrale
delle acque da n. 8 piezometri
di monitoraggio dell’area
• Inizio intervento: Marzo 2017
• Durata dell’intervento: 18 mesi
• Quantità di substrato iniettata al
30/6: circa 1820 kgIntervento Area Nord-Est profonda
Intervento Area Nord-Est profonda
Risultati
EXT17D
u.m. 0 1 2 3
feb-17 apr-17 mag-17 giu-17
Eh mV 124,8 -87,8 -72,5 -94,5
Etano mg/l 2,40 7 10 5,5
Etene mg/l < RL 33 190 607
Metano mg/l 4 3420 6110 29900
1,2-Dicloroetano µg/l 37 35 22,2 2,51
1,2-Dicloropropano µg/l 9 6,3 5,7 2,26
Tetracloroetilene µg/l 6800 < RL < RL < RL
Tricloroetilene µg/l 890 < RL < RL 0,86
cis-1,2-Dicloroetilene µg/l 1110 4300 4500 290
Cloruro di vinile µg/l 6,4 81 5700 4500
Ferro µg/l 148 4730 2100 4410
Manganese µg/l 32 420 296 610
EXT17D
12000 Eh-EXT17D
10000
Conc. (ug/l)
8000 150
6000
4000 100
2000 50
0
apr- mag-
feb-17 giu-17 0
17 17
feb-17 apr-17 mag-17 giu-17
1,2-Dicloroetilene 1118,1 4325,9 4526,7 300 -50
Tetracloroetilene 6800 0 0 0 -100
Tricloroetilene 890 0 0 0,86
-150
Cloruro di vinile 6,4 81 5700 4500Intervento Area centrale
Intervento Area Centrale
Intervento Area centrale superficiale
• Iniezione substrato mediante 12
pozzi di ricircolo (4 di estrazione
+ 8 pozzi di iniezione e 2 unità
di dosaggio)
• Monitoraggio T0 e trimestrale
delle acque da n. 9 piezometri
di monitoraggio dell’area
• Inizio intervento: Marzo 2017
• Durata dell’intervento: 18 mesi
• Quantità di substrato iniettata al
30/6: circa 1625 kgIntervento Area centrale superficiale
Risultati
EXT19S
u.m. 0 1 2 3
feb-17 apr-17 mag-17 giu-17
Eh mV -10,4 -94,1 -85,3 -101,3
Etano µg/l 189 41 226 154
Etene µg/l 25 6 1,7 19
Metano µg/l 1248 293 6620 4280
1,2-Dicloroetano µg/l 480 0,74 1,18 0,5
1,2-Dicloropropano µg/l 400 0,50 1,64 0,208
Tetracloroetilene µg/l 103 0,12 < RL 0,93
Tricloroetilene µg/l 310 0,076 0,6 1,16
cis-1,2-Dicloroetilene µg/l 320 147 119 58
Cloruro di vinile µg/l 103 1,34 4,7 50
Ferro µg/l 75 366 2280 8300
Manganese µg/l 890 362 1420 1930
EXT19S
900
800
Conc. (ug/l)
700
600
500 Eh-EXT19S
400
300 0
200
100 -20 feb-17 apr-17 mag-17 giu-17
0
mag-
feb-17 apr-17 giu-17 -40
17
-60
1,2-Dicloroetilene 323,8 147,7 120,08 58,98
-80
Tetracloroetilene 103 0,12 0 0,93
-100
Tricloroetilene 310 0,076 0,6 1,16
Cloruro di vinile 103 1,34 4,7 50 -120Intervento Area centrale profonda
• Iniezione substrato mediante 25
pozzi di ricircolo (4 di estrazione
+ 21 pozzi di iniezione e 2 unità
di dosaggio)
• Monitoraggio T0 e trimestrale
delle acque da n. 12 piezometri
di monitoraggio dell’area
• Inizio intervento: Marzo 2017
• Durata dell’intervento: 18 mesi
• Quantità di substrato iniettata al
30/6: circa 4700 kgIntervento Area centrale profonda
Risultati Ext2b
EXT2B
u.m. 0 2 4 5 6 7 8 10
giu-15 ago-15 dic-15 feb-16 lug-16 nov-16 feb-17 giu-17
Eh mV -19 -107 -96,5 -109 -131 -115 -78,3 -78,5
Etano µg/l < RL < RL < RL < RL < RL < RL < RL 1,5
Etene µg/l 1,47 7 430 < RL < RL 575 338 48
Metano µg/l 15,5 37 14 < RL < RL 1570 3770 82
Tetracloroetilene µg/l 1100 1840 4500 1,92 400 0,51 0,76 10,7
Tricloroetilene µg/l 17600 20200 20900 2,6 5300 2,8 1,66 20,5
cis-1,2-Dicloroetilene µg/l 125 7900 4800 12600 3500 17300 15600 12100
Cloruro di vinile µg/l 3,1 2,8 2600 1120 3,6 1090 1460 710
Ferro µg/l 14,4 64 47 397 228 1180 4550 16800
Manganese µg/l 91 389 1150 960 960 920 1080 4910
EXT2B
40000
35000
30000
Conc. (ug/l)
25000
20000 Eh-Ext2b
15000 0
10000
5000
0 -50
giu- lug- ago- ott- dic- feb- lug- nov- feb- apr- giu-
15 15 15 15 15 16 16 16 17 17 17
1,2-Dicloroetilene 132,1 8684 8009 5386 4889 12729 3561 17434 15701 12148 -100
Tetracloroetilene 1100 2600 1840 3300 4500 1,92 400 0,51 0,76 10,7
Tricloroetilene 17600 22300 20200 14400 20900 2,6 5300 2,8 1,66 20,5
-150
Cloruro di vinile 3,1 3,2 2,8 730 2600 1120 3,6 1090 1460 710Monitoraggio soil gas E’ in atto il monitoraggio trimestrale dei soil gas all’esterno del sito per verificare l’assenza di rischio per i fruitori della pista ciclopedonale presente al confine est del sito, previsto nel Piano di controllo e di emergenza in corso bonifica di cui al documento “Valutazione del rischio correlato alle attività di bonifica sul sito Whirlpool di Cassinetta riguardante la pista ciclopedonale Lago di Comabbio – Lago di Varese” Il monitoraggio prevede il campionamento e analisi di campioni di vapori interstiziali da n. 5 cluster posizionati lungo la pista che corre al confine est del sito. Le concentrazioni dei contaminanti rilevate nel corso dei n. 5 monitoraggi eseguiti sono risultate al di sotto dei valori di riferimento determinati attraverso l’Analisi di rischio di cui sopra
Prime valutazioni
I risultati del monitoraggio eseguito nel primo periodo dell’intervento di bonifica consentono le
seguenti valutazioni:
• miglioramento in tutte le aree delle condizioni riducenti necessarie per il processo di
degradazione biologica riduttiva, a seguito dell’iniezione di substrato riducente
• riduzione generalizzata delle concentrazioni dei composti di origine PCE e TCE
• riduzione in diversi punti di monitoraggio anche delle concentrazioni di 1,2 DCE e CV, che a
fronte di un atteso incremento nel primo periodo, stanno già facendo registrare una
diminuzione, senza quindi accumulo di tali composti
• atteso incremento delle concentrazioni dei metalli, in particolare di Ferro e Manganese, per
effetto della loro mobilizzazione determinata dall’ambiente riducente creato nell’acquifero
• concentrazioni dei contaminanti presenti nei vapori interstiziali nei punti di misura ubicati
lungo la pista ciclo pedonabile al confine Est di stabilimento, al di sotto dei valori di
riferimento determinati attraverso Analisi di Rischio
Commenti e valutazioni più approfondite potranno essere formulate a seguito degli esiti dei
prossimi monitoraggiPer ulteriori chiarimenti
Giovanni Buscone
Tel: +39 02 2662611
+39 335 5984873
Email: g.buscone@tauw.com
Piazza Leonardo da Vinci, 7 Lungarno Mediceo, 40
20133 Milano 56127 Pisa
T +39 02 26 62 61 1 T +39 050 54 27 80
F +39 02 26 62 61 52 F +39 050 31 36 50 5Puoi anche leggere
