Casi di studio e documenti tecnici

Le acque sotterranee di un'area industriale abbandonata vicino a Bergamo erano storicamente contaminate da tetracloroetilene (PCE) (>100 µg/L) e, in misura minore, da tricloroetilene (TCE), dicloropropano (DP) e 1,1,2,2-tetracloroetano (R-130). Per la bonifica delle acque sotterranee del sito è stato scelto un reagente liquido (EHC® Liquid).

Abbiamo trattato una contaminazione da idrocarburi petroliferi in una stazione di servizio riservata attiva a Bolzano utilizzando ISCO-ISS con KLOZUR® SP come reagente di miscela selezionato. Gli obiettivi di riduzione dei contaminanti sono stati principalmente raggiunti, con il 100% delle posizioni di campionamento al di sotto dell'obiettivo di 2 mg/Kg di benzene. Anche gli obiettivi geotecnici del sito sono stati raggiunti: 

• Resistenza alla compressione non confinata (UCS): da 215 a 470 kPa (da ~30 a ~70 psi)
• Conducibilità idraulica: da 2,8 x 10-6 cm/sec a 7,3 x 10-7 cm/sec

The ISS-ISCO remedy also resulted in less than 15 percent bulking of soils minimizing the amount of material requiring offsite disposal.

Abbiamo sviluppato un elettrodonatore innovativo denominato ELS® Microemulsion Reagent (ELS®) per il trattamento in situ di composti organoclorurati e metalli pesanti. Questa tecnologia innovativa è stata applicata con successo in un ex sito produttivo dell'Italia centrale, dove le acque sotterranee sono risultate storicamente contaminate da tetracloroetilene (PCE> 5,5 milligrammi per litro; mg/L), tricloroetilene (TCE> 2 mg/L), 1,2-dicloroetene (1,2-DCE> 1 mg/L) e, in misura minore, cloruro di vinile (VC) e 1,2-dicloropropano (DP). In poco più di 12 mesi dall'iniezione della microemulsione ELS® nelle acque sotterranee dell'area principale di provenienza, le concentrazioni di PCE, TCE e dei rispettivi cataboliti, come DCE e VC, si sono rapidamente ridotte rispetto alle concentrazioni pre-trattamento, fino a raggiungere i valori obiettivo di trattamento (CSC D.Lgs. 152/06) nei principali piezometri di monitoraggio dell'area. 

KLOZUR® CR è una tecnologia di trattamento combinata composta da KLOZUR® SP (persolfato di sodio) e PERMEOX® Ultra (perossido di calcio a rilascio prolungato). Questa tecnologia è stata applicata con successo in un sito in un'area urbana densamente popolata di Bologna, in Italia, contaminato da vari contaminanti tossici. Il sito, un'ex stazione petrolifera smantellata, è stato impattato dallo stoccaggio di carburanti che ha causato la contaminazione delle acque sotterranee, tra cui idrocarburi (C<12 ~ 2000 μg/L), benzene (~ 500 μg/L), etilbenzene (~ 380 μg/L) e metil-ter-butil-etere (MTBE) (~ 13000 μg/L). 

Il reagente EHC® Liquid è un prodotto combinato di riduzione chimica in situ (ISCR) e biorisanamento anaerobico potenziato (ERD) per il trattamento di acquiferi contaminati da composti organici organoclorurati e metalli pesanti come il cromo esavalente. Una volta in falda, infatti, la tecnologia EHC Liquid genera rapidamente condizioni riducenti potenziate, promuovendo reazioni di declorazione sia biotiche che abiotiche. Questa tecnologia è stata applicata con successo in un sito storicamente industrializzato nel nord Italia. 

A seguito di un incidente stradale su un'importante autostrada del nord Italia, circa 3.000 litri di 1,2-dicloropropano sono stati rilasciati nel terreno, causando un'immediata contaminazione del suolo e delle acque sotterranee. Come misura di sicurezza di emergenza, sono stati rimossi circa 900 m3 di terreno e smaltiti in discarica. La falda acquifera contaminata è stata poi delimitata fisicamente mediante l'infissione di palancole metalliche a una profondità di 6 metri dal livello del suolo, per evitare che la contaminazione si diffondesse ulteriormente. Infine, un totale di circa 55.000 kg di reagente EHC® è stato iniettato nella falda acquifera attraverso una rete triangolare regolare di 42 punti di iniezione tra 1 metro e 6 metri di profondità per trattare la contaminazione residua presente. 

La tecnologia EHC® Liquid genera rapidamente condizioni riducenti potenziate che facilitano le reazioni di declorazione sia biotiche che abiotiche. Il prodotto è costituito da una frazione organoferrosa cisteinata e da un substrato fermentabile a base di lecitina carboniosa, commercialmente noto come microemulsione ELS®. Entrambi sono facili da miscelare, diluire e iniettare nell'acquifero. Questa tecnologia è stata applicata con successo in un sito fortemente industrializzato dell'Italia settentrionale, dove le acque sotterranee erano storicamente contaminate da tetraclorometano (>10 ppb), cloroformio (>10 ppb), cromo esavalente e, in misura minore, PCE e TCE. 

Durante un progetto di bonifica in un'area residenziale di Milano, è stata rilevata una grave contaminazione da idrocarburi nei terreni e nelle falde acquifere sottostanti. La società di consulenza A.S.T.C. Remediation ha quindi realizzato una strategia di bonifica combinata su larga scala basata su un approccio fisico (SEOR - Surfactant Enhanced Oil Recovery) e sulla successiva ossidazione chimica in situ (ISCO). Un totale di 30.000 kg di persolfato di sodio KLOZUR® SP attivato con alcali (3,4 g di KLOZUR® SP per kg di terreno) è stato quindi iniettato nella falda acquifera attraverso una rete di iniezione standard. Una volta raggiunto l'obiettivo di bonifica di 0,35 μg/L per il TPH, il processo di bonifica è stato completato.

KLOZUR® CR distrugge i contaminanti nel suolo e nelle acque sotterranee promuovendo tre modalità d'azione: ossidazione chimica del persolfato attivato da Klozur, biorisanamento aerobico e biorisanamento anaerobico. Questa tecnologia è stata applicata con successo in un sito dell'Italia meridionale, contaminato dallo stoccaggio e dalla vendita di carburanti. Le acque sotterranee erano contaminate da idrocarburi a catena pesante (TPH> 2500 μg / l) e MTBE (> 150 μg / l) in prossimità del parco serbatoi. In precedenza il sito utilizzava un sistema di pompaggio e trattamento, ma non era in grado di raggiungere gli obiettivi di risanamento. È stato iniettato Klozur CR e in 4 mesi le concentrazioni dei contaminanti hanno raggiunto gli obiettivi di bonifica. 

Il presente documento fornisce le linee guida per il campionamento di base da eseguire prima dell'iniezione del reagente EHC® In-Situ Chemical Reduction (ISCR). Il campionamento nei punti di monitoraggio installati nella zona di trattamento dovrebbe idealmente includere l'analisi dei seguenti parametri descritti nel documento.

Il reagente EHC® Chemical Reduction In Situ (ISCR) è un composto basato su un substrato organico carbonioso e ferro zero-valente (ZVI) utilizzato per ridurre i contaminanti organici e/o inorganici persistenti nel sottosuolo saturo. Il prodotto viene utilizzato sia per la bonifica delle fonti di contaminazione sia per il trattamento e il controllo dei pennacchi di contaminazione con i metodi descritti nel documento.

Il Persolfato di KLOZUR® è un prodotto chimico di elevata purezza utilizzato nelle applicazioni ambientali e in tutto il mondo come tecnologia di ossidazione chimica in situ (ISCO) per trattare un'ampia gamma di contaminanti nei suoli e nelle falde acquifere. Grazie a tecnologie brevettate, il Persolfato di KLOZUR® può essere attivato per formare radicali liberi sia ossidanti che riducenti, altamente reattivi e in grado di trattare efficacemente i contaminanti in questione. Si tratta di una tecnologia consolidata che è stata utilizzata con successo in migliaia di siti in tutto il mondo ed è stata convalidata scientificamente in centinaia di pubblicazioni e presentazioni di conferenze.

Il persolfato di sodio attivato alcalino genera specie radicaliche ossidanti, riducenti e nucleofile (Furman et al, 2010), che generano un attacco multiradicale che può essere utilizzato per attaccare eteni clorurati (TCE, PCE, DCE e cloruro di vinile), 1,4-diossano, MTBE, TBA, idrocarburi (BTEX e PAH), pesticidi e composti resistenti, tra cui metani clorurati, come il tetracloruro di carbonio, ed etani clorurati, tra cui l'1,1,1-tricloroetano. 

In pratica, il perossido di idrogeno viene dosato in combinazione con il persolfato KLOZUR® SP in un rapporto compreso tra 1 mole di perossido di idrogeno per mole di persolfato e 10 moli di perossido di idrogeno per mole di persolfato. In generale, un rapporto molare di 5:1 tra perossido di idrogeno e persolfato è sufficiente per trattare la maggior parte dei contaminanti presenti in varie condizioni specifiche del sito.

Il persolfato è noto per reagire con i minerali ridotti e con la materia organica naturalmente presenti nel sottosuolo in reazioni considerate non-target oppure definite come domanda di ossidante del suolo (SOD). L’entità di tali reazioni può variare notevolmente da sito a sito e viene generalmente considerata una fonte di perdita di ossidante in un dato sistema sotterraneo. Ad ogni modo, alcune di queste reazioni possono potenzialmente servire ad “attivare” il persolfato in quanto determinerebbero la formazione dei radicali solfato. Tale processo viene, quindi, indicato come “attivazione naturale” del persolfato ad opera della materia presente nel sottosuolo.

La strategia di miscelazione del suolo prevede solitamente la miscelazione meccanica del suolo con il persolfato di KLOZUR® e i reagenti di attivazione richiesti. L'agitazione meccanica rompe la struttura naturale del suolo e stabilisce un contatto tra il persolfato di KLOZUR® attivato e la contaminazione presente nel suolo. Tale contatto è essenziale per il successo del trattamento e può essere particolarmente utile quando si trattano aree sorgente e terreni a bassa permeabilità costituiti da limo e/o argilla.

Sono stati condotti test di laboratorio per valutare il comportamento di comuni materiali da costruzione quando esposti a soluzioni di persolfato di KLOZUR®. Questi test sono stati eseguiti in base alle linee guida descritte nella norma ASTM G31-72. I tassi di corrosione dei campioni metallici sono stati calcolati in base alle variazioni di peso durante il periodo di esposizione alla soluzione. I campioni non metallici sono stati analizzati osservando i cambiamenti visivi e le variazioni delle proprietà fisiche.

Utilizzare questa guida individuando il contaminante di interesse ordinato per tipo di contaminante. I prodotti chimici per il trattamento di ciascun contaminante si trovano sulla destra.

KLOZUR® persolfato e Ferro(III) non chelato Il Ferro(III) non chelato, generalmente allo stato solido di ossido di ferro, viene miscelato con il persolfato da alcuni produttori e quindi commercializzato come un singolo reagente di persolfato attivato. Abbiamo valutato anche l'aggiunta di ferro(III) non chelato al persolfato come agente attivante; questa combinazione è risultata moderatamente efficace nel trattamento di alcuni contaminanti in condizioni di pH 2, quando il ferro(III) è generalmente solubile, mentre ha mostrato scarsa o nulla efficacia a pH neutro quando il ferro(III) è allo stato solido. Inoltre, l'attivazione del persolfato con Fe(II) e Fe(III) chelati è risultata efficace anche a valori di pH neutri. 

Di seguito sono descritti i materiali necessari per la procedura generale di esecuzione del KLOZUR® Demand Test (KDT), la procedura di preparazione del campione di terreno (dosaggio 15 g KLOZUR®/kg di terreno), la procedura di analisi del campione, la procedura di determinazione dei residui di persolfato di KLOZUR® e il calcolo della quantità.

Spieghiamo la preparazione della miscela, forniamo raccomandazioni per il serbatoio di miscelazione e la pompa di iniezione, istruzioni di sicurezza per il serbatoio di miscelazione e la pompa di iniezione, spieghiamo l'applicazione di KLOZUR® CR per iniezione e la distanza necessaria tra le iniezioni, l'applicazione in trincea e la compatibilità dei materiali. Forniamo anche consigli per la salute e la sicurezza. 

Illustriamo i reagenti più comuni utilizzati per creare le condizioni alcaline necessarie per l'attivazione del cloro solfato. In generale, l'attivazione alcalina del persolfato richiede che il pH del sistema sia mantenuto ad un minimo di 10,5 durante tutta la fase di trattamento con il persolfato di KLOZUR®. A causa dell'elevata reattività tra persolfato e reagenti alcalini, i prodotti KLOZUR® e i reagenti alcalini devono essere conservati separatamente. Le soluzioni di persolfato di KLOZUR® e le soluzioni contenenti i reagenti alcalini devono essere conservate separatamente e in contenitori chimicamente compatibili anche dopo la preparazione. 

I reagenti METAFIX® sono formulazioni personalizzabili e specifiche per il sito, costituite da una miscela di agenti riducenti, minerali reattivi, attivatori minerali, catalizzatori e modificatori di pH, utilizzati per trattare efficacemente anche i casi più complessi di contaminazione da metalli pesanti in terreni e falde acquifere contaminati. METAFIX è anche in grado di bonificare pennacchi di contaminazione mista caratterizzati dalla presenza di più metalli pesanti e solventi clorurati. I metalli pesanti più comuni vengono ridotti, adsorbiti, precipitati e convertiti in solfuri metallici stabili e insolubili, come gli ossidrossidi di Fe-Cr.

Questo documento fornisce le linee guida per il campionamento di base da eseguire prima dell'applicazione di PERMEOX® Ultra (o PERMEOX® Ultra Granular) per il biorisanamento aerobico potenziato. Si raccomanda di analizzare i parametri elencati nel documento nei punti di monitoraggio installati nella zona di trattamento.

Per facilitare la manipolazione, ridurre al minimo la produzione di polvere e favorire il rilascio graduale di ossigeno nella falda acquifera, PERMEOX® Ultra viene spesso applicato sotto forma di miscela liquida. A seconda del tipo di applicazione, è possibile utilizzare diverse concentrazioni della miscela liquida e variare la quantità di acqua aggiunta per modificare le proprietà fisiche, come la viscosità. PERMEOX® Ultra può quindi essere applicato con tecniche di iniezione diretta a pressione, utilizzando una miscela con un contenuto di solidi generalmente compreso tra il 10 e il 40% in peso. 

Qui è possibile determinare quale delle nostre tecnologie di bonifica del suolo e delle acque sotterranee è in grado di trattare i contaminanti di interesse. 

Le informazioni di seguito riportate sono tratte dall’ Accordo Europeo relativo al Trasporto Internazionale di Merci Pericolose su Strada (ADR), ratificato a Ginevra il 30 settembre 1957 sotto l’egida della Commissione Economica delle Nazioni Unite per l’Europa (UNECE) ed entrato in vigore il 29 gennaio 1968. Nel corso del tempo sono stati fatti diversi aggiornamenti di tale accordo, l’ultimo dei quali è l’ADR 2011, in vigore dal 1 gennaio 2011, al quale si fa riferimento in questo documento.