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acque sotterranee bonificate

Decontaminazione delle acque sotterranee

L’attività di bonifica delle acque sotterranee consiste nelle operazioni individuate come necessarie e finalizzate alla rimozione, dalla consistenza e composizione della risorsa idrica situata nel sottosuolo, delle sostanze e dei materiali che risultino potenzialmente pericolosi ed inquinanti.

La bonifica risulta essere ovviamente un’operazione estremamente rilevante per garantire la salubrità di una risorsa che, data specialmente la scarsità del bene idrico e della sua impareggiabile rilevanza nel mondo biologico (non solo umano), oggi trova una significatività incontestabile proprio con riferimento alla gestione delle acque, specie quelle sotterranee.

Nel corso degli anni si sono sviluppate, in materia di bonifica idrica, una serie di eterogenee tecniche finalizzate a concretizzare l’obiettivo di decontaminazione, ma quelle certamente più interessanti e rilevanti sono quelle costituite dalle tecniche di air sparging, bio sparging e di ossidazione chimica.

Pare imprescindibile sottolineare come le tre tecniche condividano un carattere assai rilevante rispetto alle altre sviluppatesi nel corso degli anni.

Le tecniche succitate infatti, sono accomunate dal fatto che, per poter essere correttamente ed adeguatamente realizzate, non richiedono la cosiddetta operazione di emungimento delle acque sotterranee, ovverosia l’emersione delle stesse dal sottosuolo sino a raggiungere la superficie, ed il conseguente trattamento decontaminante a seguito di tale operazione.

Le tecniche citate infatti, fondate sull’operatività di particolari sostanze e principi chimici, fisici e biologici, consentono che l’operazione decontaminante delle risorse idriche avvenga in situ e, di conseguenza, senza l’emersione delle acque interessate dagli interventi.

Occorre immediatamente puntualizzare che la tecnica individuata dall’espressione air sparging non è completamente realizzata nella sede naturale della risorsa idrica, constando anche di una fase coinvolgente impianti di trattamento dei vapori non biologicamente degradati precedentemente estratti dal suolo, operando una commistione di operazioni tecnicamente e puramente sul sito ed attività che involgono l’utilizzo di impianti e macchinari posti all’infuori del sito interessato.

 

Similitudini e finalità delle tre tecniche di decontaminazione

Tratto comune delle operazioni oggetto di menzione risulta essere, altresì, il fatto che tutte e tre le tecniche citate risultano essere caratterizzate dalla finalizzazione delle attività in cui si estrinsecano dal dissolvimento delle sostanze chimiche e fisiche ritenute pericolose od inquinanti presenti nella risorsa idrica ovvero l’alterazione dello stato di ossidazione che presentano i metalli ravvisabili nell’acqua interessata dagli interventi, al fine di ridurne la potenziale pericolosità per l’ambiente e per la salute umana.

Le finalità perseguite da tutte e tre le attività tecniche citate sono, anche queste, costituenti un tratto comune alle operazioni succitate.

Infatti, queste operazioni perseguono gli obiettivi, peraltro facilmente evincibili e già in parte citati, di riduzione delle concentrazioni di sostanze tossiche ed inquinanti entro i valori soglia di rischio ritenuti inidonei a concretizzare un pregiudizio per la salute umana, nonché ridurre quantitativamente e qualitativamente la presenza di sostanze contaminanti al fine di rendere salubre il sito in cui le sostanze idriche interessate dai procedimenti decontaminanti sono ubicate, con l’obiettivo ultimo di rendere maggiormente agevole ed efficace la messa in sicurezza dell’intero terreno.

 

Air sparging

La prima tecnica da passare in analisi è quella dell’air sparging.

Tale operazione consiste tecnicamente nella esteriorizzazione forzata di un flusso di aria, che può consistere in una forma di ventilazione o di iniezione di aria, al fine di rimuovere gli agenti inquinanti, tramite la loro volatilizzazione ovvero rimozione e trasporto.

Con tale tecnica dunque, si intende isolare ed al contempo rimuovere gli agenti inquinanti con un intenso flusso aereo, separandoli dalla risorsa idrica e consentendone la disintegrazione.

Il precipitato logico-tecnico di tale tecnica è che può essere efficacemente impiegata solo ed esclusivamente nei confronti di quelle sostanze che presentano una elevata tensione di vapore, rispondendo positivamente al flusso di aria ricevuto, ovvero un basso punto di ebollizione, comunque più basso rispetto a quello acqueo, consentendo in tali casi di separare efficacemente la sostanza da volatilizzare da quella idrica che resta, in tal senso, intonsa.

Il processo prevalentemente impiegato in materia di air sparging prevede l’irrorazione di aria nei confronti del terreno saturo di sostanze, tramite l’utilizzo di pozzi fessurati. Le bolle d’aria ingenerate dalla immissione del flusso di aria nel suolo prendano in carico le componenti organiche interessate presentanti un basso livello di ebollizione e di trasportare tali componenti verso la parte insatura e superiore del suolo, ove verranno contestualmente captate da apposite strumentazioni ovvero portate in superficie e quivi catturate ed eventualmente sottoposte ad ulteriori attività di decontaminazione o, in genere, di trattamento della tossicità.

La tecnica presenta delle limitazioni, date anche dalla condizione delle sostanze e dei suoli interessati da tali attività. Infatti, l’efficacia della tecnica è essenzialmente legata alla qualità e alla composizione delle sostanze interessate dalla attività de qua, potendosi ottenere risultati positivi solo nei confronti di sostanze che presentano un basso livello di ebollizione ed un elevato livello di volatilità.

Caratterizzandosi peraltro per l’irrorazione di un flusso aereo, è necessario altresì che il terreno sia sufficientemente permeabile a tale flusso.

Lo stato dei luoghi è peraltro imprescindibile perché l’air sparging si riveli non solo utile ma, altresì, non sia foriero di danni rilevanti al suolo nel suo complesso.

In tal senso, se la conformazione e composizione del terreno non è idonea ad accogliere la tecnica ed il suo funzionamento, le sostanze rimosse potrebbero essere convogliate orizzontalmente e non verticalmente, non solo non potendo sottostare alla cattura in superficie o con i sistemi di captazione ma, addirittura andando a contaminare zone del suolo prima perfettamente salubri e vicine a quella interessata dall’intervento.

 

Bio sparging

Per ovviare alle problematiche applicazioni dell’air sparging è stata sviluppata una tecnica fondata sulla medesima premessa operazionale ma migliorata da taluni correttivi. Con tali intenzioni è stata pensata la tecnica del bio sparging.

Tale tecnica parte dalla medesima premessa di attività di quella precedente, ossia l’utilizzo di irrorazioni aeree, ma se ne differenzia perché tende ad una degradazione e annichilimento delle sostanze contaminanti presenti nel suolo saturo all’interno dello stesso, senza il trasporto verticale delle medesime al fine di una loro captazione.

Ne conviene che la volatilizzazione avviene specificamente all’interno del sito oggetto di decontaminazione, così come avviene altresì la degradazione delle sostanze eventualmente prodotte dalla prima operazione di volatilizzazione, aumentando l’efficacia della attività.

Il termine bio sparging si deve necessariamente al fatto che tale operazione, oltre alla irrorazione di aria con flussi, può constare altresì della immissione nel suolo della risorsa idrica da bonificare anche di sostanze nutritive che consentano ai microrganismi presenti nel terreno di realizzare l’intento decontaminante delle componenti inquinanti.

Proprio per tale ragione, nei confronti delle sostanze maggiormente volatili e biodegradabili, la tecnica di bio sparging viene effettuata contestualmente e coadiuvata da quella di air sparging.

La procedura consta di macchinari che, oltre ad immettere flussi di aria nel suolo oggetto dell’intervento, irrorano anche altre sostanze e materiali, idonei alla produzione dell’effetto di biodegradazione delle sostanze contaminanti meno suscettibili o insuscettibili di volatilizzazione.

Il bio sparging, caratterizzandosi a grandi linee come un miglioramento e perfezionamento della tecnica di air sparging, ne eredita altresì le problematiche e restrizioni.

Anzitutto, anche questa tecnica è soggetta al rischio che le sostanze contaminanti interessate dalla biodegradazione possano traslare orizzontalmente, andando ad interessare negativamente falde e zone contigue a quella interessata dall’intervento e producendo, non solo, effetti inutili rispetto alla finalità di decontaminazione ma, al contrario, gravi effetti di contaminazione parallela e riflessa.

Peraltro il bio sparging, pur essendo caratterizzato dal contenimento dei costi, bilancia tale economicità patrimoniale con una intrinseca diseconomicità temporale, potendosi estendere, la durata del medesimo, per molto più tempo rispetto alle altre tecniche.

 

L’ossidazione chimica

L’ultima tecnica da analizzare è quella della ossidazione chimica.

Quest’ultima fonda il proprio funzionamento sulla immissione in suolo di una composizione acquosa contenente un agente ossidante chimico, in grado di comunicare con le sostanze contaminanti e degradando parzialmente ovvero totalmente la composizione inquinante.

Tale iniezione coinvolgerà poi, tramite diffusione, l’intera area interessata, andando a produrre il medesimo effetto degradante nei confronti di tutte le sostanze contaminanti prese di mira dall’operazione.

Al posto di una soluzione acquosa, la tecnica de qua può essere realizzata anche con l’irrorazione di un gas ossidante, come ad esempio l’ozono, accomunandosi in tale sua variante e parzialmente, all’air sparging. Infatti, in tali casi, la tecnica della ossidazione chimica può accompagnarsi a quella poco fa citata e coniugarsi tecnicamente con questa.

Il procedimento di ossidazione è particolarmente semplice dal punto di vista operativo, dovendosi iniettare l’agente ossidante ed attendersi, conseguentemente, la reazione chimica in grado di produrre l’effetto di degradazione del contaminante, con origine di sostanze non pericolose dalla degradazione intervenuta.

Anche la tecnica da ultimo analizzata presenta, infine, delle condizioni di applicabilità e di successo e delle restrizioni.

Anzitutto, nonostante la possibilità particolarmente ampia di fare ricorso alla tecnica di ossidazione, in quanto fondata su reazioni chimiche che possono aversi nei confronti di molteplici agenti contaminanti, bisogna tener presente che essa fonda la propria operatività sulla capacità e celerità di reazione e comunicazione tra le sostanze: ossia tra l’agente ossidante e la sostanza contaminante.

Caratterizzandosi peraltro, la tecnica de qua, per l’immissione acquea ovvero gassosa, di agenti ossidanti, un’ulteriore limitazione nell’utilizzo dell’ossidazione è legata necessariamente alla intrinseca pericolosità degli stessi ossidanti ovvero della relativa reazione chimica che questi producono a contatto con le sostanze contaminanti, dovendosi ricorrere a tale tecnica con particolare ed oculata cautela e tecnicità.

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