Bioventing

• Autore: Enrico Brugnoli - Carmine Massarelli - Vito Felice Uricchio - Giovanni Zurlini
• Pagine: 101-120

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Generalità

Il bioventing è una tecnologia di bonifica microbiologica, attuabile esclusivamente in situ,

che sfrutta i naturali processi metabolici ad opera dei batteri presenti nel suolo e nel sotto-

suolo. Il nome deriva dal fatto che viene fornita aria, ossigeno e vari gas alla flora batterica

autoctona per stimolarne crescita ed attività metabolica. A volte si attua anche con estrazione

d’aria per provocare la diffusione dell’aria atmosferica all’interno del suolo.

Il bioventing è ampliamente utilizzato per la bonifica di suoli contaminati da composti di

origine organica, nella fattispecie idrocarburi del petrolio [1], e ben si presta alla biodegrada-

zione di solventi non clorurati, alcuni pesticidi e conservanti del legno [2].

Importante è ricordare che si deve operare evitando il rilascio in atmosfera di contaminanti

eventualmente volatilizzatisi, processo fisico sfruttato nella tecnica della soil vapor extraction,

e che devono essere utilizzati solo aria, gas o sostanze nutrienti nei pozzi d’iniezione [3].

Tipicamente applicato nella zona vadosa, potenzialmente applicabile a tutti i contami-

nanti biodegradabili più o meno adsorbiti alle particelle di suolo, è una tecnologia matura e

ben conosciuta, utilizzata soprattutto in USA: l’U.S. EPA, ad esempio, ha da più di 10 anni reso

disponibili una serie di manuali per la progettazione e per la gestione dei processi di bioven-

ting nell’ambito del proprio processo di trasferimento tecnologico [4].

In sintesi, il bioventing risulta essere poco dispendioso, facilmente modellabile ed adat-

tabile alle caratteristiche sito-specifiche e ben si presta a trattamenti di suoli relativamente

poco permeabili.

Principio di funzionamento

Il processo biodegradativo generantesi con l’applicazione del bioventing è frutto dell’inie-

zione di gas al di sotto della superficie del suolo; la profondità dell’iniezione e la sua portata

dipendono dalla distribuzione spaziale della contaminazione. Attraverso l’iniezione di gas, ed

a seconda della tipologia dello stesso, è possibile indurre una degradazione aerobica, anae-

robica o cometabolica del contaminante. E visto che i pozzi di iniezione sono sempre gli stessi

è possibile passare da un processo all’altro semplicemente cambiando il tipo di gas con un

semplice switch [5].

Capitolo 4

BIOVENTING

Tecnologie di bonica dei siti contaminati

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L’iniezione di gas o aria a basse concentrazioni serve a fornire la quantità necessaria e suf-

ficiente di elettron-accettori/donatori per incentivare la degradazione operata dai microrgani-

smi: la quantità d’aria iniettata deve essere tale da attivare e garantire la vivacità dei processi

metabolici operati da batteri ma al tempo stesso evitare il passaggio alla fase vapore del con-

taminante, sia esso disciolto nei liquidi interstiziali o più o meno energicamente adsorbito alle

particelle solide del suolo. In Figura 1 è rappresentata schematicamente l’implementazione

del processo di bioventing realizzabile con una soffiante (blower) che inietta aria in pozzi sia

verticali che orizzontali (vertical and lateral vent array) e con un sistema di controllo dell’even-

tuale formazione di composti organici volatili (VOCs emission control), mentre, i serbatoi JP4

(noto carburante per Jet) rappresentano la sorgente di contaminazione.

Descrizione del trattamento

Un impianto di bioventing risulta particolarmente semplice e rapido da installare, facil-

mente integrabile e combinabile con altre tecnologie e non richiede trattamenti di vapori.

In Figura 2 sono mostrate le differenze sostanziali tra bioventing e soil vapor extraction: nella

prima tecnica l’aria viene iniettata a basse portate, nella seconda estratta ad alte portate ed

opportunamente trattata. Le due tecnologie non sono mutuamente escludentesi, anzi posso-

no essere implementate insieme per rendere più efficiente e sicura la bonifica, facendo però

lievitare i prezzi.

Agli albori di questa tecnologia, veniva utilizzata acqua come vettore di ossigeno e le appli-

cazioni erano limitate alla zona satura; in seguito, e per intervenire anche sulla zona insatura, si

è ricorso all’utilizzo di gas per veicolare l’ossigeno ottenendo una notevole riduzione dei costi.

Figura 1 – Schema semplificato del processo [2]