Committente:Syndial S.p.A.

Anno:2015

Verifiche di flusso e trasporto per test pilota iniezione lattato, petrolchimico di Ferrara, finalizzato alla bonifica in sito di falda contaminata da 1,2 DCA

Nell’acquifero semiconfinato prossimo al PZPEC023, all’interno del Petrolchimico di Ferrara, è presente una persistente contaminazione data principalmente da 1,2 DCA. Stante la difficoltà di procedere alla bonifica con tecniche ordinarie, Syndial, in collaborazione con ENI, ha sviluppato delle tecniche innovative consistenti nello stimolo allo sviluppo di particolari batteri degradatori mediante l’iniezione di sostanze ammendanti, ovvero lattato.
Per potere verificare tale tecnica Syndial ha realizzato un campo prove, consistente in 8 piezometri di iniezione e 13 di monitoraggio, che sono stati caratterizzati idrogeologicamente e topograficamente da Idrogea.
All’interno dai tale campo prove sono stati eseguiti due test, distanziati di un paio di mesi.

Nel primo test, doppio, si è proceduto all’iniezione contemporanea e controllata di lattato e tracciante fluorescente (Fluoresceina sodica e Rodamina WT) in due settori del campo prove. L’iniezione è stata eseguita contemporaneamente in 4 piezometri, con portate di iniezione basse e simili in ciascun punto; le singole portate sono state continuamente modificate durante l’iniezione per evitare un eccesivo innalzamento della falda e per garantire che venisse iniettato lo stesso quantitativo in ciascun piezometro.
I piezometri di controllo sono stati controllati mediante:

  1. diver, per la misura in continuo della soggiacenza della falda
  2. spettrofluorimetri da campo, per la misura in continuo dell’arrivo di traccianti
  3. fluorocaptori, per la misura ad intervalli discreti dell’arrivo dei traccianti
  4. prelievo periodico di acque per la seguente analisi relative al lattato, ai contaminanti, alla componente biologica

Nel secondo test, verificati risultati del primo, si è proceduto nuovamente ad una iniezione controllata di tracciante e lattato ma in un’unica soluzione in tutto il campo prove.

Prima dell’esecuzione delle prove è stato implementato un modello numerico di flusso idrico sotterraneo per simulare il comportamento della falda durante l’iniezione, determinarne quindi le portate, identificare la durata e le modalità di controllo in campo.

L’elaborazione dei dati misurati manualmente (portate e pressioni di iniezione, soggiacenza, parametri chimico fisici), in continuo (traccianti fluorescenti, soggiacenza), in discreto (traccianti fluorescenti mediante fluorocaptori, analisi chimiche) ha permesso d descrivere una serie di fenomeni:

  1. effetto di risalita della falda a seguito delle iniezioni
  2. raggio di influenza di ciascuna iniezione
  3. verifica delle interferenze tra i diversi duomi di ricarica
  4. verifica diretta del trasporto in falda dei traccianti immessi contemporaneamente al lattato
  5. verifica dell’efficacia delle iniezioni in termini di variazione dei parametri chimico fisici e di riduzione del contaminante nei punti di controllo

L’attività si è svolta con la finalità di ottenere le informazioni per estendere il trattamento alla scala del sito.
Hanno collaborato alla pianificazione ed allo sviluppo delle attività diversi soggetti oltre ad Idrogea servizi: Syndial (Ing. A. Bigo, Ing. G. Bianchi. Ing. Ph.dr. S.Comba, Dott. Zaninetta), ENI (G.Carpani,F.De Ferra) , Ambiente S.p.A. Eurogeo s.r.l.

Gli esiti di questa attività sono state oggetto di una comunicazione specifica nell’ambito della manifestazione Ecomondo 2016.

Metodica d’acquisizione dati di campagna

Le attività condotte per lo studio dell’area in oggetto hanno compreso:

  • Mappatura campo prova mediante GPS a precisione topografica
  • Esecuzione di campagna piezometrica
  • Caratterizzazione idrogeologica mediante slug test
  • Controllo soggiacenza falda mediante 16 diver
  • Controllo iniezione mediante freatimetri, manometri e conta litri
  • Verifica innalzamento falda mediante freatimetri e diver
  • Verifica filtrazione traccianti mediante spettrofluorimetri da campo abbinati a data logger e fluorocaptori i carbone attivo
  • Caratterizzazione idrochimica mediante prelievi con bailer

Elaborazione dati raccolti

I dati di conducibilità idraulica prodotti dagli slug test hanno permesso una discretizzazione tramite poligoni relativa a questo parametro, che influenza fortemente il flusso del tracciante e del lattato.

I dati piezometri raccolti prima dell’avvio del test hanno permesso la ricostruzione della carta piezometrica in condizioni stazionarie, ovvero costantemente influenzata dalle condizioni al controno (presenza di pozzi industriali, canali etc.).

Gli innalzamenti di livello di falda conseguenti alle iniezioni hanno confermato in linea di massima il modello iniziale ed hanno permesso il suo miglioramento. E’ stato possibile ricostruire le modifiche nel tempo del duomo piezometrico.

Sono inoltre ricostruiti gli effetti di tale duomo sulla piezometria a scala più ampia, per ipotizzare le conseguenze idrodinamiche di una iniezione full scale.

L’elaborazione dei dati ottenuti dagli spettrofluorimetri ha permesso di ottenere le curve di restituzione dei traccianti, differenti nelle varie direzioni in funzione principalmente della permeabilità dell’acquifero tracciato.

I dati ottenuti hanno permesso di identificare le velocità reali di filtrazione nelle condizioni del test e di ipotizzare il moto della soluzione nei 30 giorni successivi implementando il modello di flusso e trasporto precedentemente impostato movimento particelle nei 30 giorni (pathlines)

I risultati ottenuti con i test con traccianti sono stati confrontati con i risultati delle analisi di parametri direttamente riconducibili alle iniezioni di lattato ed agli effetti indotti sulla popolazione batterica e sul contaminante, ad esempio acido acetico ed acido propionico, per i quali non sono disponibili strumenti di misurazione in continuo. Il confronto è stato nel complesso soddisfacente.
Sono in corso gli approfondimenti per estendere la tecnica utilizzata all’intero sito.