SOLVENTI CLORURATI

I solventi clorurati sono largamente impiegati in campo civile e industriale. Composti quali il percloroetilene, il tricloroetilene o il cloroformio pongono in serio pericolo la salute dell’uomo, a causa della loro tossicità e cancerogenicità. L’inquinamento da composti organo-clorurati interessa frequentemente le acque di falda. Una soluzione efficace e risolutiva consiste nello sfruttare i batteri presenti naturalmente nei siti contaminati per degradare questi composti.

I solventi clorurati, quali il Percloroetilene e il Tricloroetilene, sono molecole di idrocarburi alifatiche, alogeno-sostituite, ognuna delle quali contiene almeno un atomo di cloro. Possono essere saturi (alogenuri alchilici, es. 1,1-dicloetano) o insaturi (alogenuri alchenici, es. cloruro di vinile).

L’inquinamento da solventi clorurati deriva dal loro massiccio impiego in campo civile e industriale (sgrassaggio di superfici metalliche, smacchiatura di tessuti, lavorazione di plastica, gomma, carta, produzione di aerosols, adesivi, vernici, sintesi di sostanze chimiche tra le quali i fumiganti) e da operazioni di smaltimento improprio. Più facilmente interessano le falde acquifere, in quanto la densità di questi composti, generalmente più alta di quella dell’acqua, e la viscosità considerevolmente minore ne favoriscono il movimento verticale verso le falde. In numerose di queste i livelli di concentrazione raggiunti hanno largamente compromesso l’utilizzo della risorsa idrica.

Alcuni dei composti organo-clorurati pongono in serio pericolo la salute dell’uomo, a causa della loro tossicità e cancerogenicità (es. cloruro di vinile, cloroformio, tetraclorometano, 1,2- dicloroetano), da cui derivano i limiti di concentrazione massima ammissibile (CMA), per le acque destinate ai consumi umani. In Italia, la presenza di composti organo-clorurati nei suoli e nelle acque (sotterranee o superficiali), nonché i valori limite accettabili negli scarichi, è regolamentata dal D.Lgs. N°152 del 03/04/2006.

 

SISTEMA DI INTERVENTO

Gruppo ITQ e Biosearch Ambiente hanno sviluppato un metodo biotecnologico per la bonifica di siti contaminati da solventi clorurati, ad elevata sostenibilità ambientale ed economica. Il metodo consiste nell’immisione nella matrice inquinata di un mix di sostanze naturali, costituito da macro e micronutrienti, atti a stimolare la crescita e il metabolismo della flora microbica autoctona in grado di degradare gli inquinanti.

Il principale meccanismo di degradazione biologica è la declorazione riduttiva, ovvero la sostituzione degli atomi di cloro con atomi di idrogeno (H) in condizioni anaerobiche; in tal processo la molecola di inquinante si riduce costituendo l’accettore finale di elettroni. La conseguenza è la trasformazione dei solventi clorurati più complessi come il PCE, il TCE e l’1,1,1-TCA in composti non tossici quali etano ed etene.
Alcuni solventi clorurati possono essere degradati anche in ambiente ossidante, oppure per co-metabolismo.

biodegradazione solventi clorurati

La definizione della tecnologia di intervento, che è sito specifica e richiede un approccio multidisciplinare, prevede due passaggi fondamentali: il primo, su scala di laboratorio (Test in microcosmo) e il secondo, in campo (Test in campo), prima dell’applicazione su larga scala.
In termini di risultati la tecnologia sviluppata ha consentito di abbattere i contaminanti in un arco temporale di pochi mesi. La tecnologia proposta è indicata anche per il biorisanamento del cromo esavalente, che spesso accompagna questo tipo di contaminazione.

BIORISANAMENTO VS. PUMPTREAT

Per la bonifica dei composti organo clorurati dalle falde contaminate sono state sviluppate diverse tecnologie, come il Pump&Treat, l’air sparging, barriere reattive con ferro zero valente, ecc… . Il sistema più largamente utilizzato in Italia è il Pump & Treat. Questo sistema risulta spesso particolarmente costoso nella fase di gestione in virtù della lunga durata del trattamento che generalmente è richiesta, specie in presenza di contaminanti come i solventi clorurati che possono essere presenti sotto forma di DNAPL (Dense Non Aqueous Phase Liquids). In tali situazioni il DNAPL agisce come una sorgente a lento e persistente rilascio, il cui può comportare tempi lunghi di trattamento di acqua a bassa concentrazione di contaminanti.

Un approccio alternativo consiste nello sfruttare le capacità di alcuni microrganismi, principalmente batterici, naturalmente presenti nelle falde contaminate di degradare i composti organo clorurati, se stimolati con apposite miscele di sostanze nutrienti.

Attualmente, la declorazione riduttiva, operata dai batteri naturalmente presenti in falda, è l’approccio più promettente per la bonifica in situ di falde contaminate da solventi clorurati.

Primo step di biodegradazione anaerobica tramite declorazione riduttiva.
Secondo step di biodegradazione aerobica (se necessario)
I batteri ambientali metabolizzano i contaminanti durante la loro crescita.

Stimolazione in situ dei batteri autoctoni tramite aggiunta di donatori e/o accettori di elettroni.

Acque di falda e Terreni insaturi

MISE, MISO e BONIFICA

CASO DI STUDIO