La sostenibilità nella bonifica da idrocarburi: progetti e strategie verso un'economia circolare

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La sostenibilità nella bonifica da idrocarburi:

Progetti e Strategie verso un'economia circolare

Anno Accademico

2016/2017

Master Universitario di II livello Gestione e Controllo dell’Ambiente: Economia Circolare e Management Efficiente delle Risorse

Autore

Dott. Mattia Cocco ………..….

Tutor Scientifico

Prof. Ing. Paolo Ghezzi ………..…….

Tutor Aziendale

–

SCUOLA SUPERIORE DI STUDI UNIVERSITARI

E DI PERFEZIONAMENTO SANT’ANNA PISA

ISTITUTO DI MANAGEMENT

MASTER IN GESTIONE E CONTROLLO

DELL'AMBIENTE: ECONOMIA CIRCOLARE E

MANAGEMENT EFFICIENTE DELLE RISORSE

LA SOSTENIBILITA’ NELLA BONIFICA DA IDROCARBURI:

PROGETTI E STRATEGIE VERSO UN’ECONOMIA CIRCOLARE

SUSTAINABILITY

IN HYDROCARBONS REMEDIATION:

PROJECTS AND STRATEGIES TO A CIRCULAR ECONOMY

TUTOR AZIENDALE

Dott. Ing. Francesca Quaranta

RELATORE PROVA FINALE DI

Prof. Ing. Paolo Ghezzi Mattia Cocco

Prefazione

La visione odierna della società, basata su un’economia di consumo, interpreta l’ambiente, inteso come lo spazio fisico che ci circonda e in senso più ampio tutto ciò con cui l’uomo entra in contatto, come un’eterna fonte di risorse avente inesauribile capacità rigenerativa. L’economia attuale, dalla quale dipendiamo, è sostenuta proprio dall’equilibrio tra disponibilità di materie prime e conseguente contaminazione, derivante dalla loro utilizzazione e smaltimento. L’idea di Economia Circolare nasce da queste evidenze, giunte così fuor di misura da non poter più essere ignorate; detta bensì un cambiamento, sul modo di agire e creare profitto. La sostenibilità è quindi direttamente collegata al risanamento ambientale, in quanto essa mira a risolvere le problematiche ambientali e socio-economiche a lungo termine. Il Project Work, partendo da queste tematiche, si pone il difficile scopo di unire ed armonizzare gli aspetti del recupero delle matrici ambientali contaminate, con le esigenze di un’efficacia maggiore delle tecniche di bonifica. Il risanamento ambientale, nel momento in cui consente di ridurre i consumi energetici, idrici e materiali, potrà effettivamente tradursi a vantaggio di un’economia non più unicamente lineare, ma bensì capace di rigenerarsi da sé, massimizzando il riutilizzo e il riuso delle risorse disponibili, per un miglior funzionamento dell'ecosistema e del benessere umano.

Abstract

Today's view of society, based on a consumer economy, interprets the environment, understood as the physical space around us, and in a broader sense everything that man comes into contact with, as an eternal source of resources having inexhaustible regenerative capacity. The current economy, on which we depend, is supported by the balance between the availability of raw materials and consequent contamination, resulting from their use and disposal. The idea of Circular Economy arises from these evidences, which have come so beyond measure that they can no longer be ignored; but rather a change, how to act and create profit. Sustainability is therefore directly linked to environmental rehabilitation, as it aims to address long-term environmental and socio-economic issues. This Project Work, based on these issues, places the difficult task of combining and harmonizing the aspects of the recovery of contaminated environmental matrices, with the need for greater efficiency of reclamation techniques. Environmental rejuvenation, as it reduces energy, water, and material consumption, can actually result in the economy not only being linear but capable of

regenerating itself, maximizing the reuse and reuse of available resources , for a better functioning of the ecosystem and human well-being.

I

Indice dei Contenuti

1. Introduzione………..….1

2. Quadro Normativo………….………...……….4

2.1 La Conferenza di Stoccolma, 1972……….4

2.2 La Commissione Mondiale su Sviluppo e Ambiente, 1983………4

2.3 La Conferenza di Rio de Janeiro, 1992……….……5

2.4 La Disciplina Italiana per la Bonifica………..……….7

3. L’Economia Circolare……….………...……….11

3.1 Principi Teorici ed Applicazioni……….………..13

3.2 Il Pacchetto Europeo sull’Economia Circolare………14

4. L’Attività di Bonifica……….………..……...……….17

4.1 Interventi di Messa in Sicurezza……….………..19

4.2 Installazione e manutenzione delle tecnologie di Bonifica………..…20

4.3 Monitoraggio periodico degli Interventi………...…………... ……….30

5. Fattori di Ottimizzazione Gestionale………..……...……….32

5.1 Acque di Falda……….………..………..32

5.2 Energia Elettrica………..………...37

5.3 Carboni Attivi (GAC) disattivati………...41

5.4 Trasporti e Infrastrutture………...43

6. Conclusioni……..……...………..……….47

7. Bibliografia………...50

II

Indice delle Figure

Figura 1.1...……….…...2

Figura 3.1.………. ….………..………...13

Figura 4.1.………..………..25

Indice delle Tabelle

Indice dei Grafici

Grafico 5.2..………..………..…………..38

Grafico 5.3………..………..…42

Grafico 5.4………..……….….44

1. Introduzione

L’attività umana costituisce un pericolo per l’ambiente naturale in cui essa si instaura, attraverso il continuo apporto di inquinanti di natura organica ed inorganica nello stesso. L’ambiente rappresenta il punto di approdo diretto o indiretto dei prodotti dell’attività antropogenica. La loro persistenza all’interno dell’ecosistema può inoltre aumentare quando queste sostanze si accumulano nelle matrici ambientali o all’interno degli organismi viventi che lo popolano. Il tema della bonifica dei siti contaminati è uno dei più complessi per una rilettura in chiave sostenibile. Questo è dovuto alla vastità e all’elevato tasso di articolazione che ne caratterizzano i procedimenti normativi e per la multidisciplinarietà della materia. Quello della sostenibilità è un principio derivato dall’ecologia, cioè dallo studio dei sistemi naturali. Essa mira a risolvere le problematiche ambientali e socio-economiche a lungo termine. In generale, la letteratura sulla sostenibilità si è concentrata principalmente sulle questioni ambientali, mentre, più recentemente, l'economia circolare è stata proposta come uno dei concetti per affrontare sia le problematiche ambiente, sia i temi socio-economici (S. Witjes et al., 2016).

Il concetto di Economia Circolare1 (Circular Economy in inglese, CE) è una delle più recenti proposte per la sostenibilità ambientale, avviene di fatto orientando la crescita economica tenendo conto allo stesso tempo della scarsità di materie prime ed energia, attraverso un nuovo modello di business (A. Murray et al., 2015). La CE si basa su cicli di chiusura attraverso diversi tipi e livelli di recupero, trasformando il materiale di scarto in beni e servizi utili attraverso una migliore efficienza di utilizzo delle risorse; la quale, all'interno della CE, si ottiene attraverso l'uso prudente delle materie prime e il consumo virtuoso di energia in tutte le fasi della catena del valore, utilizzando i prodotti finali il più a lungo possibile, eliminando così gli sprechi. Il modello di economia circolare promuove la capacità di recupero delle risorse, tende cioè a sostituire il tradizionale modello di economia lineare di produzione e smaltimento, attuando la produzione di beni di lunga durata i quali possono essere riparati o facilmente smantellati e riciclati.

1_{Walter Stahel e Genevieve Reday, nel loro rapporto di ricerca del 1976 alla Commissione europea a Bruxelles} "Il potenziale per sostituire la manodopera per l'energia", delinearono la visione di un'economia in loop (o

economia circolare) e il suo impatto sulla creazione di posti di lavoro, competitività economica, risparmio delle

1. Introduzione

2 Figura 1.1: La differenza tra i concetti di economia lineare e circolare (S. Sauvè et al., 2016).

L'economia attuale si svolge in un ciclo in cui il pianeta svolge un ruolo chiave nel fornire le risorse naturali, assorbendo rifiuti e inquinamento. Il modello odierno è sostenuto fino a quando la capacità di carico del pianeta non è esaurita (Fig. 1.1): l'economia lineare (a sinistra) ignora gli impatti ambientali derivanti dal consumo di risorse e lo smaltimento dei rifiuti, e si traduce in un'eccessiva estrazione di materie prime vergini, con una conseguente notevole generazione di rifiuti ed un marcato inquinamento. L’economia lineare è illustrata come una linea, con un inizio e una fine, dall'estrazione allo smaltimento dove i potenziali ritorni verso la Terra si manifestano attraverso l'inquinamento. Al contrario, l’economia circolare (a destra) prende in considerazione l'impatto derivante dal consumo delle risorse e della produzione dei rifiuti sull'ambiente. Questo crea cicli alternativi in cui le risorse ambientali si trovano in circuito chiuso con il sistema di produzione e consumo. L'obiettivo dell'economia circolare è quindi ottimizzare l'utilizzo delle materie prime ambientali e ridurre l'inquinamento e la produzione di rifiuti ad ogni fase della gestione del bene/servizio finale. Il modello mira infatti ad emulare i processi che si verificano negli ambienti naturali, dove la materia, invece che andar persa, viene recuperata ed utilizzata dagli organismi viventi. La cooperazione tra le specie che si instaura in natura, mantenendo così inalterato lo stato ambientale dell’ecosistema naturale, fornisce il metodo di applicazione ai sistemi economici: favorendo in questo modo la massima efficienza nell'uso delle fonti disponibili (S.Sauvè et al., 2016).

1. Introduzione

3 Il presente Project Work, inerente la sostenibilità dell’attività di bonifica, è stato redatto durante l’attività di stage presso l’azienda HPC Italia SRL, una delle principali società di ingegneria dell’ambiente, specializzata nella progettazione e realizzazione di interventi di bonifica dei siti contaminati, nella pianificazione infrastrutturale e nella consulenza ambientale. Nel lavoro sono state analizzate l’entità e la quantità dei materiali ed energia, impiegati in 22 siti operativi in cui vi è la presenza di impianti attivi di bonifica, in relazione all’effettivo destino a cui le stesse vanno incontro; nonché agli oneri economici derivanti da tale gestione delle risorse. Le proposte progettuali valutano diverse opzioni di riduzione o riutilizzo delle matrici analizzate, necessarie al risanamento ambientale, favorendo il reinserimento, ove possibile, in altri contesti produttivi.

L’obiettivo del lavoro è pertanto unire gli aspetti del recupero delle matrici ambientali contaminate con le esigenze, sempre più pressanti, di una maggiore efficacia delle tecniche di bonifica adottate, inquadrate nella totalità dell’attività stessa; la quale unicamente nel momento in cui consente di ridurre i consumi energetici, idrici e materiali, potrà effettivamente tradursi a vantaggio di un’economia non più unicamente lineare, ma bensì capace di rigenerarsi da sé, massimizzando il riutilizzo e il riuso delle risorse disponibili, per un miglior funzionamento dell'ecosistema e del benessere umano.

2. Quadro Normativo

In relazione al voler definire un quadro normativo esaustivo delle tematiche presentate, sono state prese in considerazione diverse fonti giuridiche. Riguardo la sostenibilità ambientale si è fatto riferimento a tre particolari conferenze internazionali, quindi alle linee di indirizzo adottate in seguito alle stesse riunioni, nelle quali viene definito cosa si intende per “sviluppo sostenibile” e quali sono le azioni per realizzarlo. Il risanamento e ripristino ambientale è stato affrontato unicamente rispetto alla legislazione nazionale, la quale fornisce le regole specifiche per le attività da intraprendere nella bonifica dei siti contaminati.

2.1 La Conferenza di Stoccolma, 1972

La Conferenza delle Nazioni Unite tenutasi a Stoccolma nel 1972 (United Nations Conference on Human Environment, UNCHE) coincide con l’inizio del percorso politico e culturale riguardo allo sviluppo sostenibile, è difatti la prima importante riunione del settore. In questa sede si affermò l’opportunità di intraprendere azioni tenendo conto non soltanto degli obiettivi di sviluppo socio-economico del mondo, ma bensì annettere la difesa dell’ambiente per le generazioni presenti e future. Dall’assemblea nacque l’adozione di documenti non vincolanti: la “Dichiarazione sull’ambiente umano” (Declaration of the United Nations Conference on the Human Environment) che fissa 26 principi e guide linea politiche cui gli Stati si impegnavano ad attenersi in materia ambientale tanto a livello nazionale quanto internazionale; un “Piano d’azione per l’ambiente umano” (Action Plan for Human Environment) contenente 109 raccomandazioni operative per definire più dettagliatamente gli obiettivi della Dichiarazione. L’importanza principale della Conferenza è dovuta alla nuova visione dell’ambiente: non più inteso come somma delle matrici che lo compongono (acqua, aria, terra, ecc.) ma come un insieme unitario le cui problematiche vanno affrontate in maniera organica2.

2.2 La Commissione Mondiale su Sviluppo e Ambiente, 1983

In seguito ad una risoluzione dell’Assemblea Generale delle Nazioni Unite, nel 1983 fu istituita la “Commissione mondiale per l’ambiente e lo sviluppo” (World Commission on

2_{“La conferenza ONU sull’ambiente umano (UNCHE) del 1972”, Green Studio Service, data di accesso:} 25/11/2017. https://grenstudioservice.com/la-conferenza-onu-sullambiente-umano-unche-del-1972/

2. Quadro Normativo

5 Environment and Development, WCED), avente l’obiettivo di elaborare un rapporto sulla situazione mondiale dell’epoca. La Commissione era presieduta dalla coordinatrice norvegese Gro Harlem Brundtland, la quale nel 1987 stilò un documento, “Our Common Future”, comunemente conosciuto come “Rapporto Brundtland”. Il rapporto riveste fondamentale importanza, in quanto introduce la teoria dello sviluppo sostenibile:

“Ambiente e sviluppo non sono realtà separate, ma al contrario presentano una stretta connessione. Lo sviluppo non può infatti sussistere se le risorse ambientali sono in via di deterioramento, così come l’ambiente non può essere protetto se la crescita non considera l’importanza anche economica del fattore ambientale”3_.

Nel documento si analizzano i problemi come reciprocamente legati in un complesso sistema di causa ed effetto, i quali non possono essere affrontati separatamente, da singole istituzioni e con politiche frammentarie; viene sottolineato il ruolo che l’umanità ha nella possibilità di rendere sostenibile lo sviluppo, cioè di fra sì che esso soddisfi i bisogni delle generazioni presenti senza compromettere la possibilità di soddisfacimento dei bisogni di quelle future. Il concetto di sviluppo sostenibile implica per le politiche ambientali e di sviluppo alcuni obiettivi cruciali, e in particolare che: il mutamento della qualità della crescita economica; il soddisfacimento dei bisogni essenziali in termini di posti di lavoro, generi alimentari, energia, acqua e igiene; il raggiungimento di un livello demografico sostenibile; la conservazione delle risorse; il tener conto, nella formulazione delle decisioni, degli aspetti ambientali ed economici4_.

2.3 La Conferenza di Rio de Janeiro, 1992

La Conferenza delle Nazioni Unite sull’ambiente e lo sviluppo (United Nation Conference on Environment and Development, UNCED) tenutasi a Rio nel 1992, conferma e sviluppa la “Dichiarazione sull’ambiente umano” stilata vent’anni prima alla Conferenza di Stoccolma. L’intento della Conferenza fu stabilire una nuova ed equa cooperazione globale, mediante la realizzazione di nuovi livelli di collaborazione tra gli Stati, i settori chiave della società e persone, operando nel rispetto degli interessi di tutti per proteggere l’integrità del sistema ambientale. I risultati dell’assemblea si concretizzarono in tre documenti di natura

3Commissione mondiale per l’ambiente e lo sviluppo, Il futuro di noi tutti, Bompiani, Milano 1988, pp. 32-78 e pp. 321-381.

4“Il Rapporto Brundtland” (1987), Green Studio Service, data di accesso: 25/11/2017. https://grenstudioservice.com/il-rapporto-brundtland-1987/

2. Quadro Normativo

6 giuridicamente non vincolante: la “Dichiarazione di Rio su ambiente e sviluppo”, l’“Agenda 21”, la “Convenzione Quadro sui cambiamenti climatici”, i “Principi sulle Foreste” e la “Convenzione sulla Diversità Biologica”5_.

 La Dichiarazione di Rio su ambiente e sviluppo è composta da 27 principi che definiscono i diritti e le responsabilità degli Stati ed agiscono come linee guida per l’attuazione di politiche volte allo sviluppo sostenibile, alla lotta alla povertà, ad un’adeguata politica demografica, alla riduzione di modelli di produzione e di consumo insostenibili e alla partecipazione della popolazione nei processi decisionali;  L’Agenda 21 è un programma d’azione globale per tutti i settori dello sviluppo

sostenibile ed è divisa in ben quattro sezioni, ovvero: dimensioni economiche e sociali, conservazione e gestione delle risorse per lo sviluppo, rafforzamento del ruolo delle forze sociali e strumenti d’attuazione. I piani d’azione contribuiscono all’attuazione dell’Agenda 21 sul piano nazionale, invece per altri livelli si fa riferimento all’Agenda 21 locale.

Per favorire lo sviluppo sostenibile sono tuttora in atto molteplici azioni, ricollegabili sia alle politiche ambientali dei singoli Stati, sia a specifiche attività collegate alle organizzazioni sovranazionali. Tali processi fondono quindi, in un rapporto di interdipendenza, la tutela e la valorizzazione delle risorse naturali alla dimensione economica, sociale e istituzionale, al fine di soddisfare i bisogni delle attuali generazioni, evitando di compromettere la capacità delle future di soddisfare i propri. La definizione italiana di sviluppo sostenibile la troviamo nel “Testo Unico Ambientale” D.Lgs. 152/066_{, Art.3-quater:}

“Ogni attività umana giuridicamente rilevante ai sensi del presente codice deve conformarsi al principio dello sviluppo sostenibile, al fine di garantire che il soddisfacimento dei bisogni delle generazioni attuali non possa compromettere la qualità della vita e le possibilità delle generazioni future”7_.

5_{“La Conferenza ONU su ambiente e sviluppo (UNCED) del 1992”, Green Studio Service, data di accesso:} 25/11/2017. https://grenstudioservice.com/la-conferenza-onu-su-ambiente-e-sviluppo-unced-del-1992/

6

D.Lgs. 152/06, come modificato dal D.Lgs. 4/08.

7_{“Decreto Legislativo 16 gennaio 2008, n. 4, Ulteriori disposizioni correttive ed integrative del decreto} legislativo 3 aprile 2006, n. 152, recante norme in materia ambientale. (G.U. n.24 del 29-1-2008 - Suppl.

Ordinario n. 24 )” Normattiva, data di accesso: 25/11/2017.

2. Quadro Normativo

7 In questo senso la "sostenibilità dello sviluppo" è incompatibile in primo luogo con il degrado del patrimonio e delle risorse naturali (che di fatto sono esauribili) ma anche con la violazione della dignità e della libertà umana, con la povertà e il declino economico, con il mancato riconoscimento dei diritti e delle pari opportunità.

2.4 La Disciplina Italiana per la Bonifica

La normativa di riferimento per le attività di bonifica dei siti contaminati, in Italia è contenuta nella Parte IV del D.Lgs. 152/06 e ss.mm.ii; ha il principale obiettivo di eliminare le sorgenti d’inquinamento o ridurre le concentrazioni delle sostanze inquinanti fino a livelli di rischio accettabili per la salute umana e per l’ambiente.

L’autorità sul controllo e la difesa dell’ambiente è pertinenza dello Stato, secondo la Costituzione Italiana Art.1178. Ai sensi della normativa Italiana, specifica riguardo alle modalità di gestione dell’ambiente avendo via via recepito le Direttive Comunitarie, l’ordinamento sui siti contaminati, si può considerare un corpo di leggi giovane ed in fase di evoluzione. In materia di siti contaminati gli anni ottanta e novanta sono stati caratterizzati da disposizioni “puntuali” sulla problematica, mentre il primo corpo legislativo organico, per la bonifica dei siti e sui rifiuti in generale, risale al D.Lgs. 22/97 ed in particolare al rispettivo decreto attuativo D.M. 471/99. Successivamente nel 2006 è entrato in vigore il D.Lgs. 152/06, cosiddetto “Testo Unico Ambientale” (TUA), il quale va a disciplinare praticamente tutti campi di competenza ambientale. I passaggi legislativi salienti si possono identificare in:

 Legge n.349 del 1986 (disciplina delle aree ad elevato rischio di crisi ambientale);  Decreti legge, convertiti dalle leggi n°441, del 29 ottobre 1987 e n°475, del 8

novembre 1988, adottati per fronteggiare le situazioni di emergenza che si erano determinate nello smaltimento di rifiuti industriali ed urbani. L’art. 5 della Legge 441/87 e l’art. 9-ter della legge n°475/88 disciplinavano l’individuazione ed il finanziamento degli interventi di bonifica dei siti contaminati, affidando la redazione ed approvazione di appositi piani regionali. Non erano però disciplinati i criteri per la redazione di tali piani;

8_{Costituzione Italiana Art.117: La potestà legislativa è esercitata dallo Stato e dalle Regioni nel rispetto della} Costituzione, nonché dei vincoli derivanti dall'ordinamento comunitario e dagli obblighi internazionali. Lo Stato ha legislazione esclusiva nelle seguenti materie:

2. Quadro Normativo

8  D.M. n. 121 del 16 maggio 1989 fissa per la prima volta criteri e linee guida per l’elaborazione e la predisposizione dei piani di bonifica, nonché le modalità di finanziamento degli interventi;

 D.M 471/99: regolamento attuativo dell’art.17 del D.Lgs. n.22 del 1997 (“Decreto Ronchi”). Definizione di sito contaminato come sito in cui “le concentrazioni dei contaminanti superano i valori limite”. Applicazione di criteri di tipo tabellare in cui la verifica dello stato di contaminazione discende dal confronto con valori limite per il suolo (per le destinazioni d’uso industriale/commerciale e verde/residenziale) e per le acque sotterranee. Utilizzo “residuale dell’Analisi di Rischio (AdR)”;

 D.Lgs. 152/06 e s.m.i.: Titolo V – Parte IV applicazione dell’AdR per la definizione degli obiettivi di bonifica, abbandono del criterio tabellare per la definizione di “sito contaminato”; Parte VI, recepimento nell’ordinamento nazionale della direttiva europea sulla prevenzione e riparazione del danno ambientale (2004/35/CE).

Le disposizioni successive vanno sostanzialmente a modificare o integrare sempre il D.Lgs. 152/06, stante il recente orientamento di disporre una nuova delega al Governo per la stesura del nuovo testo unico ambientale. A tale quadro normativo, ed alla sua eventuale evoluzione, occorre riferirsi per definire, a scala nazionale, i criteri di applicazione dei principi di sostenibilità alla gestione di un sito contaminato. La procedura di bonifica, intesa come procedimento amministrativo finalizzato alla riduzione del rischio sanitario entro limiti accettabili, deve in ogni caso essere inquadrata all’interno di un piano più ampio di gestione del sito, finalizzato a promuovere i principi di sostenibilità ambientale, sociale ed economica, a minimizzarne gli impatti in fase di realizzazione della bonifica e a riqualificare il sito nel suo complesso.

Gli interventi di bonifica sono intesi come l’insieme delle operazioni atte ad eliminare le fonti di inquinamento delle matrici ambientali o a ridurre le concentrazioni delle sostanze inquinanti presenti nel suolo, nel sottosuolo e nelle acque sotterranee e superficiali, entro i valori soglia di contaminazione (CSC)9stabiliti per la destinazione d’uso prevista o ai valori

9_{Concentrazioni Soglia di Contaminazione CSC, Art. 240, comma b del Testo Unico: i livelli di contaminazione} delle matrici ambientali che costituiscono valori al di sopra dei quali è necessaria la caratterizzazione del sito e l'analisi di rischio sito specifica, come individuati nell'Allegato 5 alla Parte IV del presente decreto. Nel caso in cui il sito potenzialmente contaminato sia ubicato in un'area interessata da fenomeni antropici o naturali che abbiano determinato il superamento di una o più concentrazioni soglia di contaminazione, queste ultime si assumono pari al valore di fondo esistente per tutti i parametri superati.

2. Quadro Normativo

9 di concentrazione soglia di rischio (CSR)10 _{definiti in base ad una metodologia di Analisi di} Rischio condotta per il sito specifico sulla base dei criteri indicati nell’Allegato 1 del Titolo V, Parte IV del Codice dell’Ambiente. La normativa fa riferimento a due criteri soglia di intervento: il primo (CSC) da considerarsi valore di attenzione, superato il quale occorre svolgere una caratterizzazione; il secondo (CSR) che identifica i livelli di contaminazione residua accettabili, calcolati mediante analisi di rischio, su quali impostare gli interventi di messa in sicurezza e di bonifica. Il progetto di bonifica ambientale di un’area contaminata deve contenere in primo luogo la determinazione degli obiettivi da raggiungere, come indicato nell'Allegato 1 del Titolo V, Parte IV del Testo Unico; raccogliere i dati storici delle attività produttive svolte nel sito, nonché effettuare la caratterizzazione ambientale della zona e del territorio coinvolti, di cui all'Allegato 2 del Titolo V, Parte IV del Testo Unico; selezionare le migliori tecniche di bonifica disponibili e assicurare il controllo e monitoraggio degli interventi, indicando le eventuali misure di sicurezza aggiuntive, come specificato nell’Allegato 3 del Titolo V, Parte IV del Testo Unico; realizzare lo studio della fattibilità ambientale degli interventi mediante l’indicazione della destinazione di utilizzo del sito prevista dagli strumenti urbanistici di cui l’Allegato 5 del Titolo V, Parte IV del Testo Unico fornisce i criteri soglia di riferimento. La selezione migliore tra le possibili tipologie di intervento applicabile in un determinato caso di inquinamento di un sito si fonda sul concetto di BATNEEC11, il quale implica, in riferimento all’area oggetto di intervento, la definizione di diversi aspetti, ed in particolare la determinazione di:

 Tecniche di progettazione, costruzione, manutenzione e definizione delle modalità di esercizio e chiusura del cantiere o impianto;

 Tecniche sviluppate su una scala che ne consenta l’applicazione in condizioni tecnicamente ed economicamente valide, prendendo in considerazione i costi e i vantaggi;

 Grado di protezione ambientale che si intende realizzare;

10_{Concentrazioni Soglia di Rischio CSR, Art. 240, comma c del Testo Unico: livelli di contaminazione delle} matrici ambientali, da determinare caso per caso con l’applicazione della procedura di analisi di rischio sito specifica secondo i principi illustrati nell'Allegato 1 alla Parte IV del Codice e sulla base dei risultati del piano di caratterizzazione, il cui superamento richiede la messa in sicurezza e la bonifica. I livelli di concentrazione così definiti costituiscono i livelli di accettabilità per il sito.

11_{BATNEEC: acronimo inglese di Best Available Technology Not Entailing Excessive Cost, ovvero indicante le} migliori tecnologie disponibili a prezzi non eccessivi.

2. Quadro Normativo

10  Tecniche più efficaci ed affidabili per conseguire e mantenere nel tempo un elevato

livello di protezione dell’ambiente nel suo complesso;

 Costi di progettazione, realizzazione, gestione e monitoraggio da sostenere nelle varie fasi dell’operazione di bonifica.

Le metodiche di analisi di costi-efficacia e costi-benefici sono inoltre efficaci strumenti di supporto nel processo decisionale della migliore tecnica disponibile sito specifica. In riferimento alla terminologia consolidata per la bonifica di siti contaminati, le tecniche di trattamento possono essere classificate in:

 Tecniche in situ che attuano la riduzione dell’inquinamento senza rimuovere o movimentare il materiale contaminato dalla sua collocazione;

 Tecniche ex situ nelle quali il materiale contaminato viene prelevato dal sito di collocazione e trasportato in un apposito impianto autorizzato di trattamento.

Nel caso in cui l’impianto di trattamento viene appositamente realizzato nell’ambito del sito da bonificare si parla di tecniche ex situ – on site, mentre se il trasporto avviene in impianto non appositamente realizzato, e quindi lontano dal sito, si parla di tecniche ex situ - off site.

3. L’Economia Circolare

La crescita e prosperità della nostra società è fortemente basata su combustibili fossili e risorse minerali finite come metalli, gas rari, ecc. Questo modello di crescita economica, il quale ha caratterizzato gli ultimi 150 anni di storia, è definito “economia lineare”, un’economia industriale, di mercato, basata sull’estrazione di materie prime sempre nuove, sul consumo di massa e sulla produzione di scarto una volta raggiunta la fine della vita del prodotto. Il flusso continuo di estrazione e dismissione di materia ha causato effetti ambientali dannosi come la contaminazione delle acque e dei terreni, l’aumento della produzione di rifiuti, le emissioni di gas serra responsabili del cambiamento climatico, guerre sanguinose per il controllo delle materie prime e, non ultima, forte diseguaglianza sociale.

Le politiche mondiali e comunitarie attualmente hanno per argomento la creazione di uno sviluppo sostenibile della società. Innanzitutto, cosa si dovrebbe sostenere? Ciò richiede una riflessione sull'allocazione su più generazioni di individui delle risorse naturali. Alcune correnti di pensiero sostengono che il benessere o il consumo dovrebbero essere mantenuti, mentre altre propongono che un determinato stock di beni ambientali debba essere preservato (S. Sauvè et al., 2016).

L’ambiente è tuttavia una parte essenziale di un sistema più ampio, il quale soddisfa i bisogni e i desideri umani. I combustibili fossili e le materie prime minerarie non saranno mai rinnovabili; le risorse e lo sviluppo sostenibile devono essere insieme percepiti come aventi un concetto di crescita integrato, possono cioè rinforzarsi vicendevolmente. Interpretando lo sviluppo sostenibile come un quadro concettuale in cui il benessere della corrente e delle future generazioni sono prese in considerazione, gli sforzi odierni devono essere affrontati ponendo dei vincoli ambientali.

Cenni Storici

L’utilizzo del termine “economia circolare” può essere riferito a diverse correnti di pensiero, risulta assai complesso risalire ad una data certa della sua invenzione o pervenire ad un autore particolare da cui ha avuto origine quest'idea, in quanto l’essere umano da sempre trae ispirazione dai processi biologici degli esseri viventi e dai processi naturali degli ecosistemi ambientali. La visione di un’economia alternativa prende vita dal rapporto, presentato alla Commissione Europea nel 1976, dal titolo “The Potential for Substituting Manpower for

3. L’Economia Circolare

12

chiuso di tale economia generasse il risparmio di risorse, minor produzione di rifiuti ed aumento di posti di lavoro. La ricerca venne pubblicata nel 1982 nel libro “Jobs for Tomorrow: The Potential for Substituting Manpower for Energy”, i fattori evidenziati sono attualmente comunemente indicati come i tre pilastri dello sviluppo sostenibile: compatibilità ecologica, economica e sociale.

Nuovamente nel loro rapporto del 1987, “Economic Strategies of Durability – longer product-life of goods as waste prevention strategy”, W. R. Stahel e Börlin comprovarono che gli attori economici in un'economia a ciclo chiuso possono ottenere una redditività più elevata rispetto ai loro concorrenti operanti nell'economia attuale. Mediante il supporto di trenta casi

studio, il rapporto dimostrò che il raggiungimento del pieno successo, per un'economia a ciclo chiuso, deriva da una ristrutturazione delle regole base dell'economia industriale.

Come reazione a questo rapporto, alcuni esperti proposero l'idea di un prodotto “from cradle to grave”12, ovvero “dalla culla alla tomba”, in alternativa a un'economia circolare, con

l’unico vantaggio che era compatibile con il modello economico lineare esistente.

La disapprovazione di W. R. Stahel venne scritta nella relazione del 1989 al Ministero dell'Ambiente del Baden-Württemberg, Stoccarda, intitolata “Long-life products and material recycling”, nella quale documentò i vantaggi competitivi insiti nelle strategie dei prodotti durevoli in un'economia a ciclo chiuso; nonché l'impatto del design sul riciclaggio. W. R. Stahel insistette sul fatto che la soluzione realmente sostenibile era quella di utilizzare i beni in un ciclo “from cradle to cradle”, cioè “dalla culla alla culla”13_.

12_{Il concetto} “from cradle to grave”, il quale ha orientato i processi dell’economia industriale da duecento anni a oggi, fa parte della logica del consumo, lineare, dove i prodotti di consumo diventano scarti inutilizzabili una volta esaurito il loro ciclo di vita.

13_{Il concetto} “from cradle to cradle” fa parte della logica dell’utilizzo, circolare, nella quale i prodotti utilizzati vengono nuovamente inseriti nel ciclo di produzione, rappresenta un approccio alla progettazione basato nell'adattare i modelli 'industriali alla natura, ovvero convertire i processi produttivi assimilando i materiali usati a elementi naturali, i quali devono rigenerarsi.

3. L’Economia Circolare

13

3.1 Principi teorici e applicazioni

“L'economia circolare è un'economia pensata per potersi rigenerare da sola. In un'economia circolare i flussi di materiali sono di due tipi: quelli biologici, in grado di essere reintegrati nella biosfera, e quelli tecnici, destinati a essere rivalorizzati senza entrare nella biosfera”14_.

Lo scopo è l’istituzione un modello di produzione e consumo che differisce in modo significativo dal modello di economia lineare che ha dominato la società. La modalità lineare è stata caratterizzata dal primato che conferisce agli obiettivi economici, con scarso interesse per le preoccupazioni sociali della terra ecologica, con poca dipendenza da interventi di politica pubblica correlati. L'economia circolare cerca invece di ricostruire il capitale, sia esso finanziario, fabbricato, umano, sociale o naturale; garantendo flussi di beni e servizi migliorati. Lo schema del sistema (Fig. 3.1) illustra il flusso continuo di materiali tecnici e biologici attraverso il “cerchio del valore”.

Figura 3.1: Diagramma di flusso dell’Economia Circolare, Ellen MacArthur. Foundation

(https://www.ellenmacarthurfoundation.org/circular-economy/interactive-diagram).

14La definizione appartiene alla fondazione di Ellen MacArthur. Elle Mac Arthur Foundation “Circular Economy Overview”, data di accesso:27/11/2017.

3. L’Economia Circolare

14 L’attuazione di programmi di innovazione eco-sistemica, finalizzati a trasformare i modelli di business delle imprese da lineari a circolari, vertono principalmente su tre fronti:

 Innovazione dei modelli di business: le imprese trasformano la proposta di valore da un’offerta di beni che vengono venduti al cliente come un’offerta di accesso ad un servizio, l’esempio è dato dalla sharing economy;

 Innovazione del prodotto/processo: le imprese attuano strategie di innovazione prodotti quali:

design for disassembly, progettazione dei prodotti da un punto di vista della successiva separazione dei componenti, migliorando quindi la riciclabilità e riutilizzabilità dei materiali costituenti;

closed-loop recycling, progettare i prodotti (e i processi) con l’obiettivo di impiegare materia proveniente da trattamenti di riciclo e di recupero post consumo

eco-design, progettazione di prodotti privi di componenti tossici, mediante l’utilizzo di energie alternative o processi meno energivori, per i quali è previsto un secondo impiego come prodotto o funzione;

Le tematiche evidenziate sono importanti non solo in chiave ambientale, ma costituiscono un efficace stimolo alla creazione di valore economico e occupazionale, in quanto consentono di estendere le filiere produttive e di servizio, crearne di nuove e sviluppare connessioni tra attori eterogenei e appartenenti a contesti diversi. L’identificazione di tematiche ampie e di natura sistemica può quindi essere di aiuto nel focalizzare gli investimenti necessari alla transizione, evitando allo stesso tempo il rischio di una suddivisione microsettoriale delle iniziative che verranno adottate. Occorre dunque una totale trasformazione dell’economia lineare al fine di rendere il rifiuto e l’inutilizzato un vantaggio economico, sociale e ambientale.

3.2 Il pacchetto europeo sull’Economia Circolare

La Commissione Europea il 2 Dicembre 2015 ha adottato un pacchetto sull’economia circolare, che comprende:

 Un piano di azione: (Comunicazione COM(2015) 614/2 “Closing the loop - An EU action plan for the Circular Economy”);

 le proposte legislative riviste in materia di rifiuti: dove l’obiettivo è di stimolare la transizione dell'Europa verso un'economia circolare che incrementi la competitività globale, promuova una crescita economica sostenibile e crei nuovi posti di lavoro.

3. L’Economia Circolare

15 Il piano d'azione dell'Unione europea stabilisce un programma concreto di azioni, con misure che coprono l'intero ciclo della produzione e il consumo alla gestione dei rifiuti e il mercato delle materie prime secondarie. L'allegato al piano d'azione definisce la linea temporale per il completamento delle azioni, le azioni proposte hanno di fatto l’obiettivo di contribuire a “chiudere il cerchio” del ciclo di vita del prodotto attraverso un maggiore riciclaggio e riutilizzo, generando in questo modo benefici sia per l'ambiente che per l'economia.

Il piano di azione europeo per l’economia circolare e il suo allegato, il quale elenca azioni concrete e tempistiche, si focalizzano sui seguenti aspetti:

 Determinare le diverse tappe della catena del valore: produzione, consumo, gestione dei rifiuti e mercato delle materie prime secondarie;

 Definire le aree di intervento prioritarie rispetto a settori che devono affrontare sfide specifiche nel contesto dell’economia circolare, a causa delle specificità dei loro prodotti e della loro catena del valore, della loro impronta ecologica o della dipendenza da alcuni materiali di provenienza extra europea: materie plastiche, rifiuti alimentari, materie prime essenziali, materiali da costruzione e demolizione, biomasse e bio-prodotti;

 Sostenere il tema dell’innovazione e degli investimenti, quali condizioni fondamentali per il cambiamento sistemico che richiede una transizione verso l’economia circolare;  Definire un processo di monitoraggio dei progressi verso un’economia circolare. Le proposte legislative sui rifiuti fissano altresì obiettivi chiari per la riduzione dei rifiuti e stabiliscono un percorso a lungo termine per la gestione e il riciclaggio dei rifiuti. Le proposte legislative riviste sui rifiuti riguardano principalmente i rifiuti urbani, sebbene si trovino alcuni obiettivi di riciclo dei rifiuti per i materiali di imballaggio, nell’intento di rafforzare gli obiettivi sui rifiuti urbani. Per i rifiuti industriali, considerando la diversità di questo tipo di filiera di rifiuti, la Commissione Europea ha ritenuto che un approccio legislativo non fosse adatto ed ha considerato più adeguato utilizzare i documenti di riferimento sulle migliori tecniche disponibili (Best Available Techniques Reference Documents - BREF) per affrontare le questioni specifiche relative alla gestione di un determinato tipo di rifiuti. Tra gli elementi chiave delle proposte sui rifiuti vi sono:

3. L’Economia Circolare

16  Un obiettivo comune dell'UE per il riciclaggio del 65% dei rifiuti urbani entro il 2030;  Un obiettivo comune dell'UE per il riciclaggio del 75% dei rifiuti di imballaggio entro

il 2030;

 Un obiettivo vincolante di riduzione delle discariche ad un massimo del 10% dei rifiuti urbani entro il 2030;

 Il divieto di conferimento in discarica dei rifiuti raccolti in modo differenziato; La promozione di strumenti economici per scoraggiare la messa in discarica;

 Definizioni migliori e semplificate e metodi di calcolo armonizzati per i tassi di riciclaggio in tutta l'UE;

 Misure concrete per promuovere il riutilizzo e stimolare simbiosi industriale trasformando il sottoprodotto di un settore in materia prima per un altro settore;

 Incentivi economici per i produttori a mettere prodotti più ecologici sul mercato e per supportare il recupero e riciclaggio (ad esempio per imballaggi, batterie, apparecchiature elettriche ed elettroniche, veicoli).

La realizzazione delle azioni del pacchetto sull’economia circolare richiederà un coinvolgimento, a lungo termine, di tutti gli attori a tutti i livelli: Stati membri, Regioni, città, imprese e cittadini. Gli Stati membri sono chiamati ad integrare l’azione europea con azioni a livello nazionale. A livello globale, il pacchetto sull’economia circolare fornirà un contributo al raggiungimento degli Obiettivi di sviluppo sostenibile (SDGs)15 _{definiti dalle Nazioni} Unite nel settembre 2015, in particolare riguardo all’obiettivo 12 (Utilizzo responsabile delle risorse).

15Gli obiettivi di sviluppo sostenibile (SDGs) sono un insieme di 17 obiettivi globali creati dall’ONU, validi per il periodo 2015-2030, i quali coprono una vasta gamma di questioni sociali come povertà, fame, salute, istruzione, cambiamenti climatici, uguaglianza di genere e giustizia sociale. Sono ufficialmente contenuti nel documento “Transforming our world: the 2030 Agenda for Sustainable Development”, in sostituzione degli Obiettivi di sviluppo del millennio (MDGs) conclusi nel 2015. A differenza degli MDGs, nel framework dei SDGs non vi è distinzione tra nazioni “sviluppate” e “in via di sviluppo”, applicando così gli obiettivi a tutti i paesi del mondo.

4. L’Attività di Bonifica

L’azienda HPC Italia SRL è una delle principali società di ingegneria ambientale italiane, operante nei settori dei siti contaminati, della consulenza ambientale e della pianificazione infrastrutturale. La società opera interventi di messa in sicurezza dei siti, è attiva nella progettazione di opere di bonifica dei terreni e acque di falda contaminati, nonché svolge attività di pianificazione del monitoraggio dei procedimenti in atto. L’azienda si occupa inoltre di identificare e valutare il rischio dei contaminanti per l'ambiente e le persone, definendo tecniche e costi per l'eliminazione dei pericoli o per la riconversione di proprietà immobiliari, edifici o intere aree industriali dismesse (brownfield).

Politica Ambientale

L’azienda HPC Italia SRL è in possesso della certificazione della norma internazionale UNI EN ISO 14001:200416, la quale riguarda l’istituzione, nonché il miglioramento continuo, di un Sistema di Gestione Ambientale (SGA). Il rispetto di tale norma significa per l'azienda non solo garantire la piena conformità con i requisiti legislativi relativi all'ambiente, ma anche impegnarsi al miglioramento continuo delle prestazioni. La politica ambientale aziendale è in questo modo espressa:

 Rispettare i requisiti imposti dalla legislazione ambientale, coinvolgendo tutte le sue attività, applicando le leggi e i regolamenti vigenti;

 Ottenere un miglioramento continuo attraverso la definizione di obiettivi, i quali siano misurabili e soggetti a revisione da parte della direzione su base annuale;

 Comunicare e rendere disponibile la politica ambientale a tutti i dipendenti dell'azienda, anche a tutte le parti interessate (stakeholders);

 Aumentare la consapevolezza ambientale tra fornitori e clienti;

 Promuovere e mantenere la raccolta differenziata dei rifiuti nei propri uffici;

 Acquistare attrezzature, strumenti e beni di consumo a basso impatto ambientale durante tutto il ciclo di vita.

Nel campo della sostenibilità ambientale la società HPC Italia SRL si impegna nell'uso razionale delle risorse, alla ricerca di soluzioni innovative ed efficaci per ridurre l'impatto

16_{La ISO 14001 è una norma internazionale ad adesione volontaria, applicabile a qualsiasi tipologia di} organizzazione pubblica o privata, la quale specifica i requisiti di un sistema di gestione ambientale. (https://www.csqa.it/csqa/norme/sostenibilita-ambientale/iso-14001).

4. L’attività di Bonifica

18 delle proprie attività, per promuovere un'attenzione responsabile da parte di tutti gli stakeholders e della comunità. L'alta direzione è responsabile della conformità di questi impegni, attraverso la revisione periodica della politica ambientale: applicazione, adesione, monitoraggio costante, processo di informazione e distribuzione a tutti gli interessati.

Nel presente lavoro si è presa in considerazione l’attività che la società svolge nella bonifica di terreni e acque di falda presso i punti vendita di carburante per autotrazione, dislocati nel Nord-Ovest dell’Italia. In questi contesti, l’obiettivo dell’azienda è ridurre i livelli di contaminazione di terreni e acque di falda entro valori accettabili, senza interferire con le attività commerciali svolte sui siti stessi. Le principali operazioni che la società mette in atto, nell’insieme dei punti vendita, possono essere così riassunte:

 Interventi di messa in sicurezza dei siti;

 Installazione e manutenzione delle tecnologie di bonifica;

 Monitoraggio periodico dei terreni, acque di falda e gas interstiziali del terreno;

Le diverse operazioni sono compiute d’intesa con le pubbliche amministrazioni e gli enti pubblici competenti alla salvaguardia dell’ambiente. La decisione nel dettaglio degli interventi necessari non può prescindere dalla preventiva caratterizzazione del sito, la definizione delle fonti e dei veicoli dell’inquinamento, dei possibili bersagli e dello sviluppo areale del problema; in questo senso i dati di test o prove sperimentali, permettono di definire quindi nel dettaglio quelli che sono gli interventi necessari alla bonifica del sito. La tipologia di intervento dipende quindi da diverse variabili:

 Estensione areale dell’inquinamento;

 Destinazione d’uso del sito, in funzione dell’utilizzo futuro del suolo;  Obiettivi di bonifica;

 Analisi costi/benefici dell’intervento.

Tali parametri devono essere ben valutati per la determinazione della migliore tecnologia applicabile al sito inquinato; l’obiettivo fondamentale di qualsiasi intervento di bonifica è abbattere la presenza di sostanze inquinanti al di sotto dei limiti tabellari definiti in funzione della destinazione d’uso del sito.

4. L’attività di Bonifica

19

4.1 Interventi di messa in sicurezza

Gli interventi di messa in sicurezza non necessariamente eliminano o riducono lo stato di contaminazione di un sito inquinato; mirano tuttavia a rendere accettabile, mediante l’isolamento del sito medesimo o la riduzione della mobilità degli inquinanti, attraverso l’adozione di tecniche di ingegneria ambientale, il movimento e la diffusione dei contaminanti dal sito all’ambiente esterno, al fine di consentire l’utilizzo del sito secondo le destinazioni indicate dagli strumenti urbanistici, previa valutazione del rischio residuo a seguito dell’adozione degli interventi previsti in sede progettuale. Gli interventi di messa in sicurezza possono essere suddivisi in tre categorie principali:

 Messa in sicurezza d’emergenza;  Messa in sicurezza operativa;  Messa in sicurezza permanente. Messa in sicurezza d’emergenza

La messa in sicurezza d’emergenza è realizzata, sia per eventi accidentali che per situazioni di inquinamento palese, si riscontri un immediato rischio di diffusione dell’inquinamento e di impatto sulla salute umana o su altre componenti ambientali esistenti nell’intorno del sito interessato dal fenomeno. Tale tipologia di intervento deve essere attuata in tempi rapidi, attraverso sistemi di asportazione di materiali pericolosi e/o contenimento dinamico o statico, a seconda delle presumibili vie di migrazione degli inquinanti ed in relazione alla probabilità di determinare rischi aggiuntivi di incidenti. Gli interventi di messa in sicurezza di emergenza devono in ogni caso essere integrati con sistemi di monitoraggio e controllo che consentano di seguire costantemente l’andamento del fenomeno e l’efficacia delle misure assunte in termini di abbattimento o annullamento della migrazione di inquinanti verso zone esterne al sito di interesse.

Messa in sicurezza operativa

La messa in sicurezza operativa viene eseguita quando, pur sussistendo immediati rischi per la salute umana o altre componenti ambientali, si debbano prevenire diffusioni o migrazioni di contaminanti da siti inquinati, in modo tale da garantire la continuità e compatibilità con le lavorazioni svolte nei siti produttivi in esercizio. Tali interventi di bonifica richiedono altresì

4. L’attività di Bonifica

20 periodi di applicazione significativi (più di 12 mesi), necessitano l’esecuzione di un monitoraggio prolungato al fine di valutare lo stato qualitativo del sito di interesse e le sue interferenze con l’ambiente circostante. Generalmente per tale tipologia di interventi si adottano sistemi di contenimento dinamico (barriere idrauliche di pozzi, trincee drenanti).

Messa in sicurezza permanente

La messa in sicurezza permanente ha carattere di definitività, ovvero si applica nei casi in cui, nei siti non interessati da attività produttive in esercizio, non sia possibile procedere alla rimozione degli inquinanti pur applicando le migliori tecnologie disponibili a costi sopportabili. Viene realizzata mediante sistemi di contenimento statico (confinamento) o di inertizzazione-stabilizzazione, integrati da interventi di ingegneria ambientale idonei a garantire la possibilità di utilizzo dell’area secondo le destinazioni urbanistiche della stessa. E’ sempre accompagnata da sistemi di monitoraggio e controllo per la verifica dell’efficienza e dell’efficacia dell’intervento nonché da limitazioni temporanee o permanenti all’utilizzo dell’area rispetto alla destinazione d’uso prevista qualora bonificata.

4.2 Installazione e manutenzione delle tecnologie di bonifica

In un intervento di bonifica la pianificazione della tecnologia da adottare avviene a valle della messa in opera di sistemi di messa in sicurezza di emergenza od operativi, o come intervento primario. La definizione della tecnica ottimale, per il risanamento ambientale, deve essere seguita da attività preliminari di caratterizzazione quali-quantitativa del sito inquinato e del suo intorno potenzialmente influenzabile; in questa fase devono essere quindi effettuate tutte quelle indagini necessarie a definire:

 Le caratteristiche generali, naturali e/o antropiche del sito (morfologia, pedologia, idrografia ed idrologia, clima e meteorologia, geologia ed idrogeologia, uso del suolo, vincoli urbanistici ed ambientali, ecc.);

 La fonte dell’inquinamento e la tipologia, le caratteristiche e la pericolosità e quantità di inquinanti emessi nell’ambiente, la distribuzione verticale ed areale dell’inquinamento, nonché gli eventuali bersagli della contaminazione.

4. L’attività di Bonifica

21 Caratteristiche generali dei siti

I siti in cui la società opera sono rappresentati dalle stazioni di servizio per il rifornimento carburanti per autotrazione, le quali possono essere ubicate all’interno di insediamenti abitativi o lungo le aree di sosta degli assi stradali e autostradali. In generale i punti vendita presentano le medesime caratteristiche (pavimentazione asfaltata, presenza di pensiline, linee di erogazione e serbatoi interrati) a differenza delle caratteristiche geologiche e idrogeologiche, geograficamente variabili. L’area di indagine comprende il territorio Nord Ovest italiano.

Tipologia di contaminanti

I contaminanti presenti, rinvenuti nei terreni e nelle acque sotterranee, sono nella maggioranza dei casi gli idrocarburi petroliferi volatili e semivolatili. I composti volatili, presenti principalmente nelle benzine, sono costituiti da frazioni leggere degli idrocarburi (C<12); mentre i gasoli sono costituiti prevalentemente da frazioni pesanti degli idrocarburi (C>12). In caso di dispersione, i costituenti più volatili del prodotto evaporano nell’ambiente circostante, dove subiscono processi di degradazione rapidi; tuttavia la parte rimanente può risultare moderatamente persistente, particolarmente in condizioni anaerobiche. La miscela idrocarburica, essendo costituita da idrocarburi aventi atomi di carbonio in numero inferiore e superiore a 12, non può venir assunta come un contaminante puro per complessità e eterogeneità delle varie frazioni componenti. Vengono di seguito descritte le principali sostanze contaminanti presenti nelle varie matrici ambientali, loro tossicità e altre caratteristiche chimico-fisiche.

Idrocarburi Totali

Gli idrocarburi sono composti organici costituiti da carbonio ed idrogeno e sono utilizzati soprattutto per il loro potere calorifico. Tutti i carburanti possiedono una densità inferiore a quella dell’acqua, intorno a 0,74 [kg/l] per le benzine e 0,84[kg/l] per i gasoli. La loro solubilità in acqua è dell’ordine delle parti per milione; riguardo la loro tossicità gli idrocarburi totali, contenendo composti quali il Benzene ed il Benzo(a)pirene, possono produrre effetti cancerogeni.

4. L’attività di Bonifica

22 Idrocarburi Aromatici (BTEXS)

Nella classe dei composti idrocarburici, gli idrocarburi aromatici volatili (Benzene, Toluene, Etilbenzene, Xileni e Stirene) rappresentano la famiglia di composti dotata di maggiore solubilità in acqua e quindi di maggiore mobilità. Tali composti sono caratterizzati da un anello benzenico da cui partono delle catene lineari o ramificate di radicali. Quale composto di riferimento viene normalmente considerato il Benzene. Una volta rilasciati nell’ambiente, i BTEXS possono evaporare, dissolversi, adsorbirsi alle particelle di suolo o essere biologicamente degradato, se si instaurano le condizioni adatte nel sottosuolo.

Benzene

Il Benzene è un idrocarburo aromatico strutturato ad anello esagonale, costituito da sei atomi di carbonio e sei atomi di idrogeno, rappresenta il composto base della classe degli idrocarburi aromatici con la struttura molecolare più semplice. Il benzene a temperatura ambiente si presenta come un liquido incolore, caratterizzato da un odore pungente e dolciastro, il quale evapora all’aria molto velocemente. La solubilità del Benzene in acqua, pari a 1500 [mg/l], è di un ordine di grandezza superiore a quella di Toluene e Xilene; è una sostanza altamente infiammabile, la sua pericolosità è dovuta principalmente al fatto che è un riconosciuto cancerogeno per l’uomo.

Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA)

Gli Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA), sono una classe numerosa di composti organici tutti caratterizzati strutturalmente dalla presenza di due o più anelli aromatici condensati fra loro. L’IPA più semplice dal punto di vista strutturale è il naftalene, un composto a due anelli che come inquinante aerodisperso si trova più che altro in forma gassosa a temperatura ambiente. Gli IPA costituiti da tre a cinque anelli possono essere presenti sia come gas che come particolato, mentre quelli caratterizzati da cinque o più anelli tendono a presentarsi per lo più in forma solida. All’aumentare del peso molecolare decresce la volatilità e la già bassa solubilità in acqua, mentre cresce il punto di ebollizione e di fusione. Nella forma più pura gli IPA si presentano solidi e trasparenti, oppure bianchi o di un colore che va dal giallo chiaro al verde pallido. Solitamente nell’aria non si ritrovano mai come composti singoli, ma all’interno di miscele dove sono presenti molte decine di IPA diversi e in proporzioni che in alcuni casi possono anche variare di molto. Pur essendo lo studio di queste miscele particolarmente complicato, è stato comunque dimostrato che l’esposizione alle miscele IPA

4. L’attività di Bonifica

23 provoca un aumento dell’insorgenza del cancro, soprattutto in presenza di benzo(a)pirene (peraltro l’unico IPA che finora è stato studiato approfonditamente).

Metil–ter-Butil-Etere (MTBE)

Il Metil-ter-Butil-Etere, da cui MTBE, è una sostanza liquida infiammabile priva di colore utilizzata nella benzina super senza piombo per il suo elevato numero di Ottano. Possiede un odore dolciastro e una densità di 0,741 [g/cm³]. La sostanza pura risulta irritante al contatto, i suoi vapori possono provocare irritazioni agli occhi ed al tratto respiratorio. L’MTBE è discretamente solubile in acqua (la sua solubilità in acqua è di circa 42 [g/l]), ed è generalmente recalcitrante all’adsorbimento sulla materia solida. In caso di diffusione nell’ambiente, si rinviene più facilmente come fase soluta che come adsorbito sui terreni. Non è facilmente biodegradabile.

Le Tecnologie di Bonifica

Ogni intervento, pur utilizzando tecnologie sperimentate, mantiene una sua “unicità” conseguente alle condizioni fisiche dell’area, ed alle modalità di contaminazione diverse caso per caso; tale aspetto determina la necessità di adottare, per ciascun sito, un sistema di bonifica in grado di assicurare l raggiungimento degli obiettivi previsti con il minor impatto e la maggiore efficacia. Il sistema di classificazione generalmente adottato per individuare la tipologia di intervento, differenzia gli interventi in tecniche:

 In-situ (senza movimentazione o rimozione di materiali dal sito);

 On-site (con movimentazione e rimozione di materiali, ma nell’ambito del sito stesso);  Off-site (con movimentazione e rimozione di materiali fuori dal sito stesso).

La tipologia di impianti di risanamento, delle matrici ambientali terreni e acque di falda, messi in opera dall’azienda, riguarda le tecniche on-site di bonifica, installate in situ dopo aver rimosso la fonte primaria di contaminazione, rappresentate talvolta da linee di alimentazione non più a tenuta dei serbatoi interrati, serbatoi di stoccaggio prodotto non più a tenuta, ecc. Vengono riportate le principali caratteristiche dei singoli sistemi installati on-site per la bonifica delle acque di falda (Pump&Treat) e per il risanamento dei gas interstiziali del terreno (Soil Vapor Extraction, BioVenting, Air Sparging) unitamente alla descrizione della filtrazione successiva del flusso uscente dai sistemi.

4. L’attività di Bonifica

24 Il sistema Pump&Treat (P&T)

Il sistema di Pump&Treat (P&T), può essere inteso sia come un intervento di messa in sicurezza (d’emergenza o permanente) o come tecnologia di bonifica, combinata talvolta all’utilizzo di reagenti. Il P&T realizza la captazione dell’acqua di falda sottogradiente al pennacchio di criticità generando così lo sbarramento idraulico ad ulteriori migrazioni sotterranee. Il P&T viene realizzato tramite la messa in opera di elettropompe sommerse, comandate da apposito controllo di livello, inserite all’interno dei piezometri eseguiti durante la precedente fase di caratterizzazione del sito. L’obiettivo della tecnica è captare il pennacchio di inquinamento mediante la depressione applicata, l’acqua estratta è inviata al sistema di trattamento immediatamente successivo.

 Filtro di depurazione a carboni attivi (GAC)

Le acque emunte dalle pompe sommerse, se destinate allo scarico, devono essere depurate ad un livello tale da raggiungere i limiti previsti dalla vigente normativa in materia (Testo Unico Ambientale). La depurazione viene quindi protratta fino al raggiungimento della conformità alla Tabella 2, dell’allegato 5, Titolo V della Parte Quarta del D.Lgs. 152/06. A questo scopo, le acque di falda in uscita vengono fatte passare attraverso delle unità di depurazione a carboni attivi (Fig. 4.1), in modo tale da adsorbire nella superficie specifica le molecole di contaminanti disciolte nel liquido. I carboni attivi sono prodotti specificamente in modo da avere una superficie interna molto grande (500 - 1500 [m2_{/g]). Il processo di adsorbimento}

avviene in tre fasi:

 Macro-trasporto: movimento di materiale organico attraverso il sistema di macro-pori del carbone attivo (macro-pori d> 50[nm]);

 Micro-trasporto: movimento di materiale organico attraverso il sistema di micro-pori e meso-pori del carbone attivo (micro-pori d< 2[nm]; meso-pori d=2÷50[nm]);

 Assorbimento: attaccamento fisico di materiale organico sulla superficie del carbone attivo nei suoi meso-pori e micro-pori.

Il livello dell'adsorbimento è basato sulla concentrazione della sostanza nell'acqua, la temperatura e la polarità della sostanza. Una sostanza polare, ovvero una sostanza ben solubile in acqua, non risulta essere rimovibile dal carbone attivo, mentre una sostanza non polare può essere completamente rimossa dal carbone attivo. Il carbone attivo esiste in due varianti: Carbone Attivo in Polvere (PAC) e Carbone Attivo Granulare (GAC). La totalità dei

4. L’attività di Bonifica

25 filtri installati nei siti è della tipologia granulare. La ritenzione specifica dei contaminanti, nel settore del trattamento delle acque, si ottiene dalla relazione di Freundlich17_:

= 𝐾𝑓∗ 𝑤 Dove:

R: Quantità rimossa per unità di carbone [mg/g]; S: Concentrazione residua [mg/l];

Kf, w = Costanti di reazione di adsorbimento di Freundlich.

Le prestazioni dei GAC sono in relazione al tipo di contaminante da rimuovere, i composti aventi elevato peso molecolare e bassa solubilità hanno elevate rese di adsorbimento. Altri fattori sono la concentrazione in soluzione, maggiore presenza di contaminante implica maggior consumo di carbone; la presenza di altri composti organici che competono per i siti di adsorbimento disponibili; il pH del flusso refluo, i composti acidi sono facilmente rimossi con valori bassi di pH.

Figura 4.1: I filtri GAC disposti in serie.

17“Adsorbimento carbone attivo”, Lenntech, data di accesso: 26/11/2017. https://www.lenntech.it/biblioteca/adsorbimento/adsorbimento.htm

4. L’attività di Bonifica

26 Nell’impianto l’alimentazione al sistema di depurazione avviene dall’alto, l’acqua da decontaminare filtra verso il basso, bagnando uniformemente tutta la superficie dei granuli di carbone attivo. Durante la loro realizzazione, viene prevista l’installazione di tre prese campione (a monte del primo e del secondo filtro, ed a valle del secondo) per effettuare controlli analitici e verificare le prestazioni del sistema di depurazione nel suo complesso.

Il Sistema di Soil Vapor Extraction (SVE)

La tecnica di Soil Vapor Extraction (SVE) viene realizzata applicando una elevata depressione al sottosuolo insaturo mediante un sistema di aspirazione che determina, per evaporazione e desorbimento dalla matrice solida, un trasferimento di massa dei contaminanti nel flusso estratto (composti organici volatili o VOC). I vantaggi nell’applicazione di tali metodi sono relativi alla possibilità di applicazione per tutti i tipi di inquinanti organici volatili, nel breve periodo di applicazione e nella limitata manutenzione necessaria degli impianti; nonché nella possibilità di applicazione senza dover interrompere le normali attività produttive, nel caso di intervento in aree industriali o urbanizzate. La volatilizzazione (Venting) e l'aspirazione (Vapor Extraction) di vapori inquinati dal sottosuolo sono eseguite attraverso un’apposita rete di pozzetti. Ciascun punto di estrazione è costituito da un tubo piezometrico, cieco per un primo tratto e fessurato nella restante parte, collegato alla linea di estrazione alla sua sommità. Al vertice superiore dei tubi di estrazione saranno installate delle idonee “teste pozzo” a tenuta ermetica, munite di raccordo con le tubazioni interrate di collegamento all’unità di aspirazione. Dopo aver collegato, mediante i vari punti di prelievo, il sistema di tubazioni all’impianto di iniezione/aspirazione e trattamento, si inizia l'azione di recupero delle frazioni volatili inquinate rilasciate dal sottosuolo. Tale azione, stimolata dalla volatilizzazione delle sostanze organiche volatili o semi-volatili, a causa della depressione indotta nel terreno, produce in ingresso all’impianto di trattamento un flusso di aria contaminata. Tale sistema si integra in modo sinergico col sistema di Air Sparging, il quale prevede immissione di aria nel terreno, dal momento che l’iniezione di aria provoca un incremento delle sostanze volatilizzate per abbassamento della pressione parziale degli idrocarburi, quindi spostando l’equilibrio liquido/vapore verso la produzione di vapori. Le prove di ottimizzazione, effettuate all’avviamento del sistema, permettono di identificare sia la migliore portata da estrarre da ogni singolo pozzo sulla base di perdite di carico (sistema pozzo-sottosuolo), sia la massima efficienza di rimozione dei VOC. La linea di adduzione ad ogni pozzo sarà dotata di un sistema di regolazione dell’aria estratta, costituito da una presa manometrica e da una valvola a saracinesca. E’ previsto un sistema automatico di lettura dei