Presentazione di PowerPoint

1
POLITECNICO DI MILANO - Polo Regionale di Como
Corso di Studi in Ingegneria per lAmbiente e il
Territorio
L ATTENUAZIONE NATURALE CONTROLLATA (MNA) PER LA
BONIFICA DELLE CONTAMINAZIONI DA IDROCARBURI
(BTEX)
Laboratorio di sintesi finale di Arianna
Panzeri Matr. 645465
a.a. 2002/2003
2
Biodegradazione
Adsorbimento
Attenuazione Naturale processi chimici,fisici o
biologici che, senza lintervento antropico,
riducono massa, tossicità, mobilità, volume o
concentrazioni degli inquinanti nei suoli e nelle
acque sotterranee . (U.S. EPA, 1999)
Volatilizzazione
Dispersione
Reazioni chimiche
3
Benzene
Toluene
BTEX
Etilbenzene
Xilene
Caratteristiche
Parametri
Tempo di semivita T ½ Benzene 2.04 y Toluene
0.17 y Etilbenzene0.62y Xileni 0.038 y
Coeff.di partizione KOC Benzene 38
L/kg Toluene 135 L/kg Etilbenzene95L/kg X
ileni 240 L/kg

• derivati del petrolio
• idrocarburi volatili monoaromatici
• i più investigati

• Costante di degradazione ?
• o
• Tempo di semivita T1/2

Coefficiente di partizione KOC
4
SCOPO valutare se esistono condizioni
idrogeologiche favorevoli allo sviluppo dei
processi di Attenuazione Naturale
Simulazione di diversi scenari teorici mediante
modello di screening BIOSCREEN (U.S. EPA)
5
Scenari teorici simulati
Permeabilità cm/s
Porosità efficace
Frazione organica
(1) depositi limosi-argillosi
10-5
0.1
2
(2) depositi morenici limosi-argillosi
0.25
10-3
0.15
(3)depositi fluvio-glaciali sabbiosi
10-3
0.15
0.023
(4) depositi alluvionali a matrice grossolana
10-1
0.35
0.023
6
Sintesi degli scenari simulati
Gradiente (i) 0.004 Tempo di simulazione 10
anni Massa di inquinante 1200 kg
Benzene Toluene Etilbenzene Xilene
Acquifero (1) Acquifero (2) Acquifero(3) Acquifero
(4)
Biodegradazione In assenza di biodegradazione
7
BIOSCREEN input
Parametri idrogeologici Permeabilità
(k) Gradiente idraulico (i) Porosità efficace (n)
Dimensioni del modello
Adsorbimento Densità del terreno
(?b) Coefficiente di partizione (KOC) Frazione di
carbonio organico (fOC)
Dati della sorgente
Massa di inquinante
Biodegradazione Tempo di semivita del composto (T
1/2)
8
Effetto di lisciviazione della falda
9
Distanza percorsa dopo 10 anni
3.35 85.36 128 1524
0.3 4.27 9.14 123.4
0.6 12.19 25.91 411.5
0 0.3 0.91 0.91
MCLs mg/L (USA) Benzene 0.005 Toluene
1 Etilbenzene 0.7 Xileni 10
10
Massa disciolta dopo 10 anni
11
Impatto su un recettore sensibile a 50 m
MCL0.7 mg/L
MCL 10 mg/L
MCL 1mg/L
MCL0.005 mg/L
12
Efficienza di degradazione
Benzene
Etilbenzene
13
Conclusioni
Permeabilità medio bassa (10-3 10-5 cm/s)
Efficienza di degradazione elevata (gt95)
Buon contenuto di sostanza organica (0.25 1 )
Condizioni ottimali per lattenuazione naturale
14
Conclusioni
Permeabilità alta (10-1 cm/s)
Efficienza di degradazione ridotta (50-80)
Basso contenuto di sostanza organica (0.023 )
Condizioni sfavorevoli allattenuazione naturale
15
Conclusioni
Valutazione dei processi biodegradativi
Modello di screening
Altre tecnologie di bonifica
Indagini più accurate con modelli complessi
16
Grazie a tutti per la cortese attenzione
Arianna Panzeri
17
Reazioni REDOX mediate da microrganismi
Degradazione del contaminante

• costante di decadimento
• (I ord)
• 0.693 / T 1/2
• T 1/2 tempo di semivita del composto

Cinetica di reazione
18
Adsorbimento

• Idrofobicità del composto

• Affinità per la frazione organica del terreno

Parametri
Kp KOC fOC
Frazione organica del terreno fOC

• coeff. di partizione KOC

• coeff. di partizione Kp

Velocità di migrazione del contaminante vcvf /R

• coefficiente di ritardo R

19
BIOSCREEN
Gratuito e disponibile su internet
Distribuito dallEPA
Monodimensionale (ma dispersione 3D)
Modello analitico adatto alla simulazione di
scenari non complessi
Geometria semplice acquifero omogeneo e isotropo
Cinetiche di degradazione del primo ordine
Consigliato dallEPA nei protocolli tecnici