IT202100016004A1 - METHOD FOR THE IN SITU IMPLEMENTATION OF BIOREMEDIATION WORKS - Google Patents

METHOD FOR THE IN SITU IMPLEMENTATION OF BIOREMEDIATION WORKS Download PDF

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IT202100016004A1
IT202100016004A1 IT102021000016004A IT202100016004A IT202100016004A1 IT 202100016004 A1 IT202100016004 A1 IT 202100016004A1 IT 102021000016004 A IT102021000016004 A IT 102021000016004A IT 202100016004 A IT202100016004 A IT 202100016004A IT 202100016004 A1 IT202100016004 A1 IT 202100016004A1
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IT
Italy
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implementation
site
situ
technique
bioremediation
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IT102021000016004A
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Italian (it)
Inventor
Gabriella Jaforte
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C R C Centro Ricerche Chimiche S R L
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09CRECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/10Reclamation of contaminated soil microbiologically, biologically or by using enzymes

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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Description

Descrizione dell?invenzione avente per titolo: Description of the invention entitled:

?METODO PER L?IMPLEMENTAZIONE IN SITU DI OPERE DI BIORISANAMENTO? ?METHOD FOR THE IN SITU IMPLEMENTATION OF BIOREMEDIATION WORKS?

Descrizione Description

Campo della tecnica field of technique

La presente invenzione si riferisce al settore chimico ed in particolare al settore della chimica ambientale. Pi? in dettaglio la presente invenzione concerne una peculiare metodologia per la messa in atto di opere di biorisanamento che si basa sostanzialmente su un accurato studio del sito da trattare e sulla scelta mirata della tecnica di bonifica pi? adatta al suo livello di contaminazione. Il tutto con il risultato di ottimizzare l?efficienza dell?intervento di bonifica in termini di efficacia del trattamento e mirato investimento di risorse ad esso associati. The present invention relates to the chemical sector and in particular to the environmental chemistry sector. Pi? in detail, the present invention concerns a peculiar methodology for implementing bioremediation works which is substantially based on an accurate study of the site to be treated and on the targeted choice of the most suitable remediation technique. suited to its level of contamination. All with the result of optimizing the efficiency of the reclamation intervention in terms of effectiveness of the treatment and targeted investment of resources associated with it.

Arte nota Known art

La contaminazione dei suoli, delle acque freatiche, dei sedimenti, delle acque superficiali e dell?aria ? uno dei maggiori problemi a cui sta andando incontro il mondo industrializzato. La produzione su vasta scala di una variet? di composti chimici sta causando il deterioramento della qualit? ambientale. Tra questi, i composti xenobiotici insieme con i composti organici naturali sono quelli pi? tossici e resistenti alla biodegradazione e tendono ad accumularsi nelle reti trofiche causando biomagnificazione e seri problemi di salute per gli uomini. Sebbene molti composti inquinanti siano degradati efficacemente dai microrganismi, altri persistono e costituiscono una grave minaccia ambientale. Contamination of soils, groundwater, sediments, surface waters and air? one of the major problems facing the industrialized world. The large-scale production of a variety of chemical compounds is causing the deterioration of the quality? environmental. Among these, xenobiotic compounds together with natural organic compounds are the most? toxic and resistant to biodegradation and tend to accumulate in food webs causing biomagnification and serious health problems for humans. While many pollutant compounds are effectively degraded by microorganisms, others persist and pose a serious environmental threat.

Allo stato attuale, i committenti pubblici e privati degli interventi di bonifica tendono a orientarsi verso l?asportazione della matrice contaminata o tecnologie obsolete come il ?Pump and Treat? delle acque di falda. Tuttavia, sono in corso di sviluppo nuove tecnologie innovative, volte alla distruzione dei composti inquinanti, che possono gi? rappresentare una valida alternativa a tale approccio. Una di queste tecniche, il biorisanamento, utilizza il potenziale metabolico dei microrganismi al fine di decontaminare ambienti inquinati. At present, public and private clients of reclamation interventions tend to move towards the removal of the contaminated matrix or obsolete technologies such as the ?Pump and Treat? of groundwater. However, new innovative technologies are being developed, aimed at the destruction of polluting compounds, which can already represent a viable alternative to this approach. One of these techniques, bioremediation, uses the metabolic potential of microorganisms to decontaminate polluted environments.

In generale, le tecniche di biorisanamento prevedono modificazioni ambientali ottenute mediante aggiunta di nutrienti, aerazione forzata e aggiunta di appropriati organismi degradativi. In general, bioremediation techniques involve environmental modifications obtained through the addition of nutrients, forced aeration and the addition of appropriate degrading organisms.

Il biorisanamento interessa frequentemente ambienti multifasici ed eterogenei, quali suoli in cui il contaminante ? presente in associazione con le particelle di terreno, liquidi disciolti e gas. A causa di questa complessit?, l?efficacia del biorisanamento necessita di un approccio multidisciplinare che coinvolge microbiologia, ingegneria, ecologia, geologia e chimica. Bioremediation frequently affects multiphase and heterogeneous environments, such as soils in which the contaminant is present in association with soil particles, dissolved liquids and gases. Because of this complexity, effective bioremediation requires a multidisciplinary approach involving microbiology, engineering, ecology, geology and chemistry.

Il biorisanamento offre molti vantaggi rispetto alle tecnologie chimico-fisiche, in particolar modo per i contaminanti diluiti e sparsi su una vasta superficie. Bioremediation offers many advantages over chemical-physical technologies, especially for contaminants that are diluted and spread over a large surface area.

Il trattamento in situ ? uno dei vantaggi pi? efficaci di questa tecnologia in quanto non prevede il trasporto di contaminanti e ha un impatto ambientale minimo. Il trattamento in situ, inoltre, pu? essere poco costoso, pu? distruggere selettivamente gli inquinanti organici senza danneggiare flora e fauna, e pu? essere usato per gli inquinanti che sono presenti a concentrazioni basse ma rilevanti dal punto di vista ambientale. Treatment in situ ? one of the most effective of this technology as it does not involve the transport of contaminants and has a minimal environmental impact. Furthermore, the in situ treatment can be inexpensive, can? selectively destroy organic pollutants without harming flora and fauna, and can be used for pollutants that are present at low but environmentally relevant concentrations.

Le tecniche di biorisanamento sono state utilizzate con successo per decontaminare siti interessati da inquinamento di petrolio, bifenilipoliclorurati (PCB), tricloroetilene (TCE), percloroetilene (PCE), trinitrotoluene (TNT) e BTEX (benzene, toluene, etilene e xilene) ma ? ancora una tecnologia immatura. Bioremediation techniques have been successfully used to decontaminate sites affected by petroleum, polychlorinated biphenyls (PCBs), trichlorethylene (TCE), perchlorethylene (PCE), trinitrotoluene (TNT), and BTEX (benzene, toluene, ethylene, and xylene) pollution. still an immature technology.

Nonostante i microrganismi abbiano un ruolo chiave nei cicli biogeochimici e nei processi di biorisanamento, la conoscenza delle variazioni delle comunit? microbiche durante il biorisanamento ? infatti ancora limitata. Although microorganisms play a key role in biogeochemical cycles and bioremediation processes, knowledge of community variations microbial changes during bioremediation ? in fact still limited.

Questo perch? molti batteri di interesse ambientale non possono ancora essere messi in coltura con tecniche convenzionali di laboratorio, ci? ha frenato lo sviluppo del biorisanamento in campo. This why? Many bacteria of environmental interest cannot yet be cultured with conventional laboratory techniques. has slowed down the development of bioremediation in the field.

Non ? ancora noto come poter valutare il contributo biologico all?efficacia del biorisanamento e come accertare l?impatto ambientale dello stesso. Not ? It is still known how to evaluate the biological contribution to the effectiveness of bioremediation and how to ascertain its environmental impact.

A causa della difficolt? tecnica nel monitoraggio dei batteri che degradano i contaminanti, il biorisanamento spesso incontra la difficolt? di identificare le misure da seguire in caso di fallimento della tecnica. Because of the difficulty technique in monitoring bacteria that degrade contaminants, bioremediation often encounters the difficulty to identify the measures to follow in case of failure of the technique.

Inoltre, la limitata conoscenza delle variazioni delle comunit? microbiche durante il biorisanamento rende difficile valutare l?impatto di queste tecniche sugli ecosistemi. Per fortuna, il rapido progresso dei metodi di biologia molecolare ha facilitato lo studio della struttura delle comunit? microbiche senza introdurre interferenze e permetter? in futuro l?ottimizzazione delle tecniche di biorisanamento. Furthermore, the limited knowledge of the variations of the communities? microbial growth during bioremediation makes it difficult to assess the impact of these techniques on ecosystems. Fortunately, rapid advances in molecular biology methods have made it easier to study the structure of human communities. microbial without introducing interference and will allow? in the future the optimization of bioremediation techniques.

Le tecniche di biorisanamento possono essere classificate come ex situ o in situ. Le prime sono trattamenti che prevedono la rimozione fisica del materiale contaminato per i processi di trattamento, mentre le seconde prevedono il trattamento del materiale contaminato sul posto. Bioremediation techniques can be classified as ex situ or in situ. The former are treatments that involve the physical removal of the contaminated material for the treatment processes, while the latter involve the treatment of the contaminated material on site.

Il biorisanamento offre molti vantaggi rispetto alle tecniche convenzionali in quanto pu? essere fatto sul sito, ? spesso poco costoso e ha un impatto ambientale minimo, elimina i rifiuti in maniera permanente, ? ben accolto dall?opinione pubblica e pu? essere applicato insieme a trattamenti fisici o chimici. In aggiunta, le tecniche in situ presentano ulteriori vantaggi perch? eliminano i costi di trasporto, degradano le sostanze inquinanti in modo definitivo, hanno un impatto minimo sull?ecosistema, possono essere applicate per contaminanti diluiti e non sono eccessivamente costose. Bioremediation offers many advantages over conventional techniques as it can be done on the site, ? often inexpensive and has minimal environmental impact, eliminates waste permanently, ? well received by? public opinion and pu? be applied in conjunction with physical or chemical treatments. In addition, in situ techniques have further advantages because they eliminate transport costs, permanently degrade pollutants, have minimal impact on the ecosystem, can be applied for diluted contaminants and are not excessively expensive.

Al fine di migliorare le tecniche di biorisanamento in campo e stimare il suo impatto sugli ecosistemi, ? necessario analizzare le comunit? microbiche che prendono parte al biorisanamento. In order to improve bioremediation techniques in the field and estimate its impact on ecosystems, ? Is it necessary to analyze the communities? microbials taking part in bioremediation.

Per perseguire questo scopo sono state di recente sviluppate e applicate tecniche di biologia molecolare per identificare i microrganismi per mezzo di marcatori molecolari. To pursue this goal, molecular biology techniques have recently been developed and applied to identify microorganisms by means of molecular markers.

Negli ultimi due decenni, le tecnologie molecolari, quali l?analisi del DNA, sono state impiegate per studiare l?ecologia microbica. Queste nuove tecniche hanno facilitato l?analisi delle popolazioni microbiche in ambienti naturali, diminuendo cos? la necessit? di utilizzare colture microbiche. I microbiologi hanno infatti compreso che le popolazioni microbiche naturali sono molto diverse da quelle derivanti da microrganismi isolati. Questo ? anche il caso dei microrganismi che degradano i composti inquinanti. Ci? implica che gli ambienti naturali ospitano una vasta gamma di microrganismi non identificati che presentano attivit? catalitica nei confronti degli inquinanti e che quindi hanno un ruolo cruciale nel biorisanamento. Over the past two decades, molecular technologies, such as DNA analysis, have been employed to study microbial ecology. These new techniques have facilitated the analysis of microbial populations in natural environments, thus decreasing the need? to use microbial cultures. In fact, microbiologists have understood that natural microbial populations are very different from those deriving from isolated microorganisms. This ? also the case of microorganisms that degrade polluting compounds. There? implies that natural environments host a wide range of unidentified microorganisms that exhibit catalytic towards pollutants and which therefore have a crucial role in bioremediation.

Il biorisanamento ? una tecnologia in corso di sviluppo. Una delle maggiori difficolt? ? che il biorisanamento ? condotto in ambienti naturali, i quali contengono molti organismi non ancora caratterizzati. Un altro impedimento alle tecniche di biorisanamento consiste nel fatto che non si verificano quasi mai due problemi ambientali in condizioni completamente identiche: solitamente, infatti, il tipo e la quantit? di inquinanti, le condizioni climatiche e le dinamiche idrogeochimiche sono sempre diverse. Bioremediation? a developing technology. One of the biggest difficulties? ? that bioremediation ? conducted in natural environments, which contain many organisms not yet characterized. Another impediment to bioremediation techniques consists in the fact that almost never two environmental problems occur under completely identical conditions: usually, in fact, the type and quantity? of pollutants, climatic conditions and hydrogeochemical dynamics are always different.

Con la crescente attenzione all?ambiente riservata da governi e opinione pubblica, il concetto di sostenibilit? ? rapidamente stato esteso anche ai temi ambientali. In particolare nel settore delle bonifiche ? sempre pi? frequentemente utilizzato l?approccio GSR (Green and Sustainable Remediation), che ha lo scopo di eliminare i rischi inaccettabili per la salute umana e per l?ambiente, minimizzando al contempo gli impatti negativi ambientali, sociali ed economici determinati dagli interventi di bonifica stessi. With the growing attention paid to the environment by governments and public opinion, the concept of sustainability? ? was quickly extended to environmental issues as well. Particularly in the remediation sector? more and more the GSR (Green and Sustainable Remediation) approach is frequently used, which aims to eliminate unacceptable risks to human health and the environment, while minimizing the negative environmental, social and economic impacts caused by the remediation interventions themselves.

Con questo approccio ?la progettazione di un intervento di bonifica viene estesa dal come bonificare al se e quanto bonificare? (Winsconsin Initiative for Sustainable Remediation & Redevelopment, A Practical Guide to Green and Sustainable Remediation in the State of Wisconsin, Jan 2012). With this approach ?is the design of a remediation intervention extended from how to remediate to if and how much to remediate? (Winsconsin Initiative for Sustainable Remediation & Redevelopment, A Practical Guide to Green and Sustainable Remediation in the State of Wisconsin, Jan 2012).

Si ? infatti talvolta giunti in passato all?assurdo di intervenire in situazioni che non ponevano particolari problemi ambientali, utilizzando per la bonifica sistemi che hanno generato nel loro complesso un impatto ben superiore al beneficio derivante dall?eliminazione della contaminazione residua rimossa. Inoltre, vi sono ?limiti tecnici agli interventi di bonifica spesso superiori agli obiettivi desiderati, e che non possono essere raggiunti con le tecniche tradizionali, particolarmente nel caso di contaminazioni molto vaste e diluite? (Ellis & Hadley, Sustainable Remediation White Paper?Integrating Sustainable Principles, Practices, and Metrics Into Remediation Projects, Remediation 2009). Yes ? in fact, sometimes in the past it reached the absurd point of intervening in situations that did not pose particular environmental problems, using systems for remediation that have generated an overall impact far greater than the benefit deriving from the elimination of the residual contamination removed. Furthermore, are there ?technical limits to the remediation interventions that often exceed the desired objectives, and which cannot be achieved with traditional techniques, particularly in the case of very large and diluted contaminations? (Ellis & Hadley, Sustainable Remediation White Paper? Integrating Sustainable Principles, Practices, and Metrics Into Remediation Projects, Remediation 2009).

Il concetto di sostenibilit? di un intervento di bonifica si basa sulla valutazione di tutti gli aspetti principali attinenti alle sfere Sociale, Ambientale ed Economica, che sempre pi? frequentemente vanno a costituire i ?pilastri? delle politiche nazionali in termini di bonifica (Wisconsin 2012). The concept of sustainability? of a reclamation intervention is based on the evaluation of all the main aspects relating to the Social, Environmental and Economic spheres, which increasingly? frequently they form the ?pillars? of national policies in terms of remediation (Wisconsin 2012).

Scopo della presente invenzione ? quello di definire un metodo di implementazione di un intervento di bonifica sostenibile basato su tecniche di biorisanamento con lo scopo di ottimizzare l?efficacia dell?intervento mediante un?accurata scelta del tipo di intervento, scelta che si basa, in primis, sul tipo di porzione da trattare/bonificare. Purpose of the present invention? that of defining a method for implementing a sustainable remediation intervention based on bioremediation techniques with the aim of optimizing the effectiveness of the intervention through a careful choice of the type of intervention, a choice which is based, first of all, on the type of portion to be treated/reclaimed.

Descrizione dell?invenzione Description of the invention

Il metodo per l?implementazione di un procedimento di biorisanamento secondo la presente invenzione si pone come obiettivo quello di garantire una particolare efficacia e rapidit? nel processo di ripristino e riparazione degli ecosistemi deteriorati, in particolare delle acque di falda contaminate e quindi, da un lato, di massimizzare gli interventi di biorisanamento ? in termini di benefici degli stessi ? e dall?altro lato, di offrire risultati potenzialmente migliorativi con esternalit? positive dirette ad un miglioramento da un punto di qualit? e sicurezza nella fase finale di risanamento. The method for implementing a bioremediation process according to the present invention has as its objective that of guaranteeing a particular effectiveness and rapidity? in the process of restoring and repairing deteriorated ecosystems, in particular contaminated groundwater and therefore, on the one hand, to maximize bioremediation interventions ? in terms of their benefits? and on the other hand, to offer potentially better results with externalities? positive directed to an improvement from a point of quality? and safety in the final stage of rehabilitation.

Pi? in dettaglio, il metodo per l?implementazione di un procedimento di biorisanamento secondo la presente invenzione ? innanzitutto un metodo che prevede che la bonifica avvenga in situ, e consta di varie fasi sequenziali che prevedono: Pi? in detail, the method for implementing a bioremediation process according to the present invention ? first of all a method which requires that the reclamation takes place in situ, and consists of various sequential phases which include:

a) L?identificazione del sito da bonificare. Detta fase prevede lo studio morfologico del sito con tecnologie note nonch? lo studio della cronistoria delle attivit? industriali ivi svolte; a) Identification of the site to be reclaimed. This phase involves the morphological study of the site with known technologies as well as the study of the history of the activities? industrial activities carried out there;

b) L?attuazione di indagini ambientali che comprendono l?esecuzione di attivit? di campionamento; b) The implementation of environmental investigations which include the execution of activities? sampling;

c) Studio del sito, tipicamente della falda, e definizione del grado di estensione della contaminazione dello stesso ovvero del terreno e delle acque sotterranee; c) Study of the site, typically of the groundwater, and definition of the extent of contamination of the same or of the soil and groundwater;

d) Analisi e definizione dei livelli di contaminazione con tecniche note di analisi e caratterizzazione microbiologiche molecolari; d) Analysis and definition of contamination levels with known techniques of molecular microbiological analysis and characterization;

e) Individuazione, scelta e messa in opera della tecnica di intervento di bonifica in situ. Detta tecnica ? scelta tra Declorazione Biologica Riduttiva, (BRD), Biospargimento, Ossidazione chimica in situ (ISCO), Barriere permeabili Reattive (Ferro Zerovalente), Pump & Treat, Attenuazione naturale monitorata (MNA). e) Identification, choice and implementation of the in situ remediation intervention technique. Said technique? choice between Reductive Biological Dechlorination (BRD), Biospreading, In situ Chemical Oxidation (ISCO), Reactive Permeable Barriers (Zerovalent Iron), Pump & Treat, Monitored Natural Attenuation (MNA).

Ai fini di una maggiore esaustivit? descrittiva vengono qui di seguito descritti alcuni dei principali processi di degradazione di agenti contaminanti, segnatamente idrocarburi, interessati dalla bonifica in situ. For the purpose of greater exhaustiveness? Some of the main degradation processes of contaminants, especially hydrocarbons, involved in in situ remediation are described below.

Pi? in dettaglio, tra i procedimenti degradativi che rientrano nel campo a cui la presente invenzione attiene e che interessano il metodo in oggetto vi sono i processi di degradazione degli idrocarburi alifatici clorurati. Pi? in detail, among the degradative processes which fall within the field to which the present invention pertains and which concern the method in question, there are the degradation processes of chlorinated aliphatic hydrocarbons.

Ancor pi? dettagliatamente, i tre principali processi microbiologici che portano alla trasformazione e alla riduzione della massa degli idrocarburi alifatici clorurati (CAHs), sono: la declorazione riduttiva; l?ossidazione aerobica diretta; il cometabolismo aerobico (Frascari et al., 2015). Nella declorazione riduttiva i CAHs sono utilizzati da batteri specializzati, come accettori finali della catena di trasporto degli elettroni. Il processo porta alla riduzione del numero di atomi di cloro nella molecola ed ? molto efficiente su molecole ad alto grado di clorurazione in quanto sono caratterizzate da alti potenziale di ossidoriduzione (i.e. sono ossidanti forti). Questo implica che il processo avviene a condizioni ossidoriduttive riducenti, in generale in assenza di ossigeno e quando gli accettori di elettroni che competono col processo di declorazione sono stati consumati o rimossi. even more in detail, the three main microbiological processes that lead to the transformation and reduction of the mass of chlorinated aliphatic hydrocarbons (CAHs), are: reductive dechlorination; direct aerobic oxidation; aerobic cometabolism (Frascari et al., 2015). In reductive dechlorination CAHs are utilized by specialized bacteria, as final acceptors of the electron transport chain. The process leads to the reduction of the number of chlorine atoms in the molecule and ? very efficient on molecules with a high degree of chlorination as they are characterized by high redox potential (i.e. they are strong oxidants). This implies that the process takes place under redox-reducing conditions, generally in the absence of oxygen and when the electron acceptors that compete with the dechlorination process have been consumed or removed.

L?ossidazione aerobica diretta avviene quando i CAHs sono utilizzati dai microrganismi come unica fonte di carbonio e di energia e l?ossigeno molecolare viene utilizzato come ossidante e accettore finale della catena di trasporto degli elettroni. In questo processo i microrganismi riconoscono la presenza dei substrati (e.g. i CAHs) e sintetizzano gli enzimi necessari alla loro mineralizzazione. Il processo di ossidazione aerobica diretta ? maggiormente efficiente nei composti a basso grado di clorurazione in quanto maggiormente elettron-donatori dei loro corrispettivi alto-clorurati. Direct aerobic oxidation occurs when CAHs are used by microorganisms as the sole source of carbon and energy and molecular oxygen is used as the final oxidant and acceptor of the electron transport chain. In this process, the microorganisms recognize the presence of substrates (e.g. CAHs) and synthesize the enzymes necessary for their mineralization. The process of direct aerobic oxidation ? more efficient in compounds with a low degree of chlorination as they are more electron-donor than their high-chlorinated counterparts.

Il cometabolismo aerobico avviene invece quando i microrganismi sintetizzano specifici enzimi, normalmente ossigenasi (enzimi che catalizzano l?incorporazione in una molecola organica di uno o due atomi di ossigeno come idrossili), per la degradazione di un loro composto di crescita (substrato) e, fortuitamente, questi enzimi catalizzano anche l?ossidazione di substrati non di crescita (co-substrato) per il microrganismo. Tuttavia, normalmente, ? necessaria la presenza del substrato perch? i microrganismi sintetizzino gli enzimi per la trasformazione del co-substrato. In altri termini i microrganismi ossidano i CAHs anche se non sono in grado di utilizzare tali composti come fonte di carbonio e di energia e necessitano di un substrato differente per attivare la sintesi degli enzimi necessari. Il processo di degradazione procede tramite la formazione di un epossido mediante l?azione catalitica delle ossigenasi e prosegue tramite trasformazioni biologiche e abiologiche fino alla completa degradazione del substrato. Per il sito in esame, si ritengono pertanto possibili processi cometabolici su l?intera serie degli etileni clorurati presenti (da PCE a VC). Aerobic cometabolism instead occurs when microorganisms synthesize specific enzymes, normally oxygenases (enzymes that catalyze the incorporation into an organic molecule of one or two oxygen atoms such as hydroxyl), for the degradation of one of their growth compounds (substrate) and, incidentally, these enzymes also catalyze the oxidation of non-growth substrates (co-substrate) for the organism. However, usually necessary the presence of the substrate why? the microorganisms synthesize the enzymes for the transformation of the co-substrate. In other words, microorganisms oxidize CAHs even if they are unable to use these compounds as a source of carbon and energy and need a different substrate to activate the synthesis of the necessary enzymes. The degradation process proceeds through the formation of an epoxide through the catalytic action of the oxygenases and continues through biological and abiological transformations until the complete degradation of the substrate. For the site in question, cometabolic processes are therefore considered possible on the entire series of chlorinated ethylenes present (from PCE to VC).

Per quanto concerne i processi di degradazione degli idrocarburi aromatici (BTEX) vi ? da dire che i due principali processi microbiologici che portano alla trasformazione degli idrocarburi aromatici (i.e. BTEX) sono: l?ossidazione anaerobica e l?ossidazione aerobica. As regards the processes of degradation of aromatic hydrocarbons (BTEX) there? it should be said that the two main microbiological processes that lead to the transformation of aromatic hydrocarbons (i.e. BTEX) are: anaerobic oxidation and aerobic oxidation.

Il processo di ossidazione microbica anaerobica dei BTEX non prevede il coinvolgimento di ossigeno molecolare (O2) n? come accettore finale di elettroni n? come reagente/attivatore nel percorso biodegradativi. Infatti, in generale, il meccanismo biodegradativo prevede un?attivazione iniziale del composto con meccanismi ossigeno-indipendenti quali addizione di fumarato, carbossilazione, idrossilazione ossigeno-indipendente e la successiva formazione dell?intermedio centrale comune benzoyl-CoA. Quest?ultimo, in seguito, subisce una riduzione dell?anello aromatico catalizzata dalla benzoyl-CoA reduttasi, che precede la rottura dell?anello e la successiva ossidazione (Chakraborty and Coates, 2004). In condizioni anossiche, il primo step nel catabolismo del toluene ? mediato dall?enzima benzilsuccinato sintetasi (Bss) la cui subunit? alfa ? codificata dal gene bssA (Foght, 2008). The anaerobic microbial oxidation process of BTEX does not involve the involvement of molecular oxygen (O2) nor? as the final electron acceptor n? as a reagent/activator in the biodegradation process. In fact, in general, the biodegradation mechanism provides for an initial activation of the compound with oxygen-independent mechanisms such as addition of fumarate, carboxylation, oxygen-independent hydroxylation and the subsequent formation of the common central intermediate benzoyl-CoA. The latter then undergoes a reduction of the aromatic ring catalyzed by benzoyl-CoA reductase, which precedes ring cleavage and subsequent oxidation (Chakraborty and Coates, 2004). In anoxic conditions, the first step in the catabolism of toluene ? mediated by the enzyme benzylsuccinate synthetase (Bss) whose subunit? alpha ? encoded by the bssA gene (Foght, 2008).

Nella biodegradazione aerobica l?ossigeno molecolare svolge il duplice ruolo di accettore finale di elettroni e di reagente nei percorsi di biodegradazione. Gli enzimi principali coinvolti in questi processi sono le ossigenasi che, a partire da <O>2, catalizzano l?incorporazione di un atomo di ossigeno (monoossigenasi) o due atomi di ossigeno (diossigenasi) come gruppi idrossilici nell?anello aromatico. Le diossigenasi sono suddivise in diossigenasi di apertura e di attivazione a seconda che catalizzino anche l?apertura dell?anello aromatico o meno e sono definite in funzione del substrato (e.g. benzene diossigenasi, toluene diossigenasi (TOD) e benzoato diossigenasi) (Ouyang et al., 2007). Nello specifico la toluene diossigenasi (TOD) comprende a sua volta tre componenti enzimatiche, una delle quali ? una diossigenasi costituita da due subunit? codificate dai geni todC1 e todC2 (Ouyang et al., 2007). In aerobic biodegradation, molecular oxygen plays the dual role of final electron acceptor and reagent in the biodegradation pathways. The main enzymes involved in these processes are the oxygenases which, starting from <O>2, catalyze the incorporation of one oxygen atom (monooxygenase) or two oxygen atoms (dioxygenase) as hydroxyl groups in the aromatic ring. Dioxygenases are divided into opening and activating dioxygenases depending on whether they also catalyze the opening of the aromatic ring or not and are defined according to the substrate (e.g. benzene dioxygenase, toluene dioxygenase (TOD) and benzoate dioxygenase) (Ouyang et al ., 2007). Specifically, toluene dioxygenase (TOD) in turn comprises three enzymatic components, one of which ? a dioxygenase consisting of two subunits? encoded by the todC1 and todC2 genes (Ouyang et al., 2007).

Come sopra accennato, il metodo per l?implementazione di biorisanamento di siti contaminanti ha luogo in situ e si caratterizza per il fatto di applicare peculiarmente specifiche tecnologie, di per s? note, e qui di seguito dettagliatamente specificate, di biorisanamento in base al sito da trattare. As mentioned above, the method for the implementation of bioremediation of contaminating sites takes place in situ and is characterized by the fact that it applies specifically specific technologies, per se? notes, and specified in detail below, of bioremediation based on the site to be treated.

Descrizione dettagliata dell?invenzione Detailed description of the invention

Il metodo per l?implementazione di un?opera di biorisanamento in situ secondo la presente invenzione comprende una serie di fasi sequenziali che prevedono una previa accurata valutazione del sito da trattare, ovvero le suddette fasi di: The method for implementing an in situ bioremediation work according to the present invention comprises a series of sequential phases which provide for a prior accurate assessment of the site to be treated, i.e. the aforementioned phases of:

a) Identificazione del sito da bonificare. Detta fase prevede lo studio morfologico del sito con tecnologie note (e pertanto omesse dalla presente descrizione dando per scontato che il tecnico del ramo sottintenda la loro tecnologia) nonch? lo studio della cronistoria delle attivit? industriali ivi svolte; a) Identification of the site to be reclaimed. Said phase provides for the morphological study of the site with known technologies (and therefore omitted from the present description assuming that the person skilled in the art implies their technology) as well as? the study of the history of the activities? industrial activities carried out there;

b) Attuazione di indagini ambientali che comprendono l?esecuzione di attivit? di campionamento (anch?esse note al tecnico del ramo); b) Implementation of environmental investigations which include the execution of activities? sampling (also known to a person skilled in the art);

c) Studio del sito, tipicamente della falda, e definizione del grado di estensione della contaminazione dello stesso ovvero del terreno e delle acque sotterranee; c) Study of the site, typically of the groundwater, and definition of the extent of contamination of the same or of the soil and groundwater;

d) Analisi e definizione dei livelli di contaminazione con tecniche note di analisi e caratterizzazione microbiologiche molecolari; d) Analysis and definition of contamination levels with known techniques of molecular microbiological analysis and characterization;

e si caratterizza per il fatto di comprendere la seguente fase: and is characterized by the fact that it includes the following phase:

e) Individuazione, scelta e messa in opera della tecnica di intervento di bonifica in situ. Detta tecnica ? scelta tra Declorazione Biologica Riduttiva (BRD), Biospargimento, Ossidazione chimica in sito (ISCO), Barriere permeabili Reattive (Ferro Zerovalente), Pump & Treat, Attenuazione naturale monitorata (MNA). e) Identification, choice and implementation of the in situ remediation intervention technique. Said technique? choice between Reductive Biological Dechlorination (BRD), Biospreading, In situ Chemical Oxidation (ISCO), Reactive Permeable Barriers (Zerovalent Iron), Pump & Treat, Monitored Natural Attenuation (MNA).

Pi? in dettaglio, sulla base delle caratteristiche del sito, sono state individuate almeno sei tecnologie potenzialmente applicabili per il raggiungimento dell?obiettivo di bonifica in aderenza ai principi di sostenibilit? sociale, ambientale ed economica. Pi? in detail, on the basis of the characteristics of the site, at least six potentially applicable technologies have been identified for achieving the remediation objective in compliance with the principles of sustainability. social, environmental and economic.

Pi? dettagliatamente il metodo in oggetto prevede, in base ad un previo ed accurato screening del sito da trattare di scegliere tra almeno sei tecniche di biorisanamento qui di seguito dettagliatamente descritte: Pi? in detail the method in question provides, on the basis of a prior and accurate screening of the site to be treated, to choose between at least six bioremediation techniques described in detail below:

- la declorazione biologica riduttiva (BRD): La degradazione dei contaminanti organo-clorurati, nel caso in cui siano presenti le condizioni redox ottimali, pu? avvenire naturalmente tramite un processo di declorazione riduttiva che avviene mediante un processo di idrogenolisi, ovvero mediante la sostituzione, mediata da microrganismi naturalmente presenti nella matrice ambientale, di atomi di cloro con atomi di idrogeno in condizioni anaerobiche. In tale processo l?inquinante organico si riduce fungendo da accettore di elettroni mentre gli elettroni sono forniti da un donatore di elettroni usualmente prodotto dalla fermentazione di materiale organico naturalmente presente nell?acquifero (idrogeno molecolare e acidi grassi volatili riconosciuti come donatori di elettroni per eccellenza nella declorazione riduttiva biologica). Conseguentemente le molecole pi? alto clorurate perdono via via gli atomi di cloro, fino alla formazione di idrocarburi alifatici semplici e non tossici quali etano ed etilene. Tipico e ben noto ? il percorso degradativo del tetracloroetilene, che si degrada sequenzialmente a tricloroetilene, dicloroetilene, cloruro di vinile ed infine ad etilene. La degradazione dei composti ad elevato numero di atomi di cloro pu? essere eseguita da numerosi ceppi batterici, ma la degradazione degli organi clorurati meno ossidati pu? proseguire solo in presenza di un ristretto numero di ceppi batterici (es. classico il Dehalococcoides sp, che prolifera esclusivamente in condizioni strettamente anaerobiche e con pH neutro o leggermente acido). L?assenza di tale batterio in situ comporta un rischio di accumulo di dicloroetilene e, soprattutto cloruro di vinile, composto quest?ultimo cancerogeno e molto volatile. Altro fattore generalmente limitante in processi di declorazione riduttiva biologica ? proprio la carenza di donatore di elettroni e anche la esistenza di condizioni redox non appropriate con concentrazioni di ossigeno disciolto incompatibili con l?attivit? metabolica dei microrganismi decloranti. Tale processo naturale di degradazione pu? essere favorito dall?aggiunta di ammendanti che, mediante processi di fermentazione anaerobica, portino proprio alla formazione di idrogeno molecolare e acidi grassi volatili, donatori di elettroni di elezione per la declorazione riduttiva biologica. Va d?altra parte considerata nella progettazione dell?intervento d?iniezione la competizione da parte di sostanze naturalmente presenti ed accettori di elettroni quali nitrati, ferro, solfati ecc. Tale competizione fa s? che la degradazione sia massima solo in un determinato campo di concentrazione di ione idrogeno ed in un determinato range di potenziale redox negativo. - Il Biospargimento (BS) ? una tecnica che consiste nell?immissione d?aria in pressione in falda con la finalit? di ossigenare l?acquifero incrementando il potenziale redox e stimolando la biodegradazione aerobica dei contaminanti e, allo stesso tempo, favorendo la precipitazione di alcuni metalli. La tecnica di BS trova la sua applicazione ideale in terreni omogenei con alta permeabilit? e in falde di spessore di almeno 2 m e non confinate. - reductive biological dechlorination (BRD): The degradation of organo-chlorinated contaminants, in the case in which the optimal redox conditions are present, can occur naturally through a process of reductive dechlorination which takes place through a process of hydrogenolysis, i.e. through the substitution, mediated by microorganisms naturally present in the environmental matrix, of chlorine atoms with hydrogen atoms in anaerobic conditions. In this process the organic pollutant is reduced by acting as an electron acceptor while the electrons are supplied by an electron donor usually produced by the fermentation of organic material naturally present in the aquifer (molecular hydrogen and volatile fatty acids recognized as electron donors par excellence in biological reductive dechlorination). Consequently, the molecules pi? high chlorinated gradually lose the chlorine atoms, until the formation of simple and non-toxic aliphatic hydrocarbons such as ethane and ethylene. Typical and well known ? the tetrachlorethylene degradation pathway, which sequentially degrades to trichlorethylene, dichloroethylene, vinyl chloride and finally to ethylene. The degradation of compounds with a high number of chlorine atoms can? be performed by numerous bacterial strains, but the degradation of less oxidized chlorinated organs can? continue only in the presence of a small number of bacterial strains (e.g. the classic Dehalococcoides sp, which proliferates exclusively in strictly anaerobic conditions and with neutral or slightly acidic pH). The absence of this bacterium in situ entails a risk of accumulation of dichloroethylene and, above all, vinyl chloride, the latter compound being carcinogenic and very volatile. Another generally limiting factor in biological reductive dechlorination processes? just the lack of donor of electrons and also the existence of redox conditions are not appropriate with concentrations of dissolved oxygen incompatible with the? activity? metabolism of dechlorinating microorganisms. This natural process of degradation can? be favored by the addition of amendments which, by means of anaerobic fermentation processes, lead precisely to the formation of molecular hydrogen and volatile fatty acids, electron donors of choice for biological reductive dechlorination. On the other hand, the competition from naturally present substances and electron acceptors such as nitrates, iron, sulphates, etc. must be considered in the planning of the injection intervention. This competition does s? that the degradation is maximum only in a given range of hydrogen ion concentration and in a given range of negative redox potential. - Bio-spreading (BS) ? a technique that consists in the introduction of pressurized air in the groundwater with the aim? to oxygenate the aquifer by increasing the redox potential and stimulating the aerobic biodegradation of the contaminants and, at the same time, favoring the precipitation of some metals. The BS technique finds its ideal application in homogeneous soils with high permeability and in layers at least 2 m thick and not confined.

- Ossidazione chimica in situ (ISCO): La ISCO o Ossidazione chimica ? una tecnica che comporta l?iniezione di sostanze chimiche ossidanti nel sottosuolo, con lo scopo di rompere le molecole delle sostanze inquinanti trasformandole in composti meno tossici per gli esseri umani e per l?ambiente. Esistono diversi possibili ossidanti, ciascuno dei quali ? caratterizzato da un proprio potenziale di ossidazione (forza dell?ossidante), da delle cinetiche di reazione e delle condizioni termodinamiche di attivazione caratteristiche ed ? quindi o meno idoneo per determinati inquinanti e/o contesti. Altri parametri fondamentali che governano i processi di ossidazione chimica nel sottosuolo determinando o meno la riuscita dell?intervento sono la temperatura, il pH, la concentrazione della materia organica naturale, la presenza di eventuali catalizzatori e la concentrazione dei reagenti. Alcuni reagenti hanno dei tempi di permanenza nel sottosuolo estremamente brevi (pochi giorni), e richiedono una serie di interventi molto puntuali in tutta l?area da trattare, in quanto perdono la loro efficacia poco dopo essere stati iniettati. I contaminanti organici vengono idealmente degradati ad anidride carbonica ed acqua, passando attraverso la formazione di prodotti intermedi tipicamente caratterizzati da un decadimento molto rapido. ? tuttavia probabile che la reazione con gli ossidanti porti ad una modifica del potenziale di ossidazione di alcuni metalli pesanti naturalmente presenti nel sottosuolo, con la solubilizzazione degli stessi e la formazione di pennacchi di metalli in soluzione nell?acqua di falda; all?uscita dalla zona di reazione non necessariamente si verifica il ripristino dell?originario stato di ossidazione dei metalli, e conseguentemente il pennacchio di contaminazione da metalli pu? prolungarsi ben oltre la zona di reazione (si pensi ad esempio all?ossidazione del Cromo III a Cromo VI, molto pi? tossico e mobile del precedente). L?immissione degli ossidanti nel sottosuolo avviene normalmente con iniezione diretta da pozzi o perforazioni appositamente realizzate, anche se numerosi altri sistemi possono essere applicati, quali la miscelazione diretta con il suolo. Per poter efficacemente degradare i contaminanti, ? comunque necessario che le molecole di ossidanti vengano in contatto con le molecole di inquinanti, e quindi che i reagenti vengano iniettati e dispersi in modo il pi? possibile omogeneo nella zona da trattare. In generale l?ISCO deve essere utilizzato in corrispondenza di sorgenti secondarie attive di contaminazione, come sistema di riduzione della massa di contaminanti in sorgente per la riduzione fino alla possibile eliminazione della emissione di contaminanti in falda. Poco ragionevole risulta il suo utilizzo in zone non interessate dalla presenza di sorgenti evidenti e ben identificate proprio perch?, dopo la perdita di reattivit? degli ossidanti iniettati, si assisterebbe certamente a fenomeni di rebound dei contaminanti che potrebbero essere contrastati solo con ripetute, e comunque non prevedibili, successive fasi di reiniezione. - In Situ Chemical Oxidation (ISCO): Is ISCO or Chemical Oxidation? a technique that involves the injection of oxidizing chemical substances into the subsoil, with the aim of breaking the molecules of polluting substances, transforming them into less toxic compounds for humans and the environment. There are several possible oxidants, each of which is characterized by its own oxidation potential (strength of the oxidant), by the reaction kinetics and by the characteristic thermodynamic conditions of activation and ? therefore, or less suitable for certain pollutants and/or contexts. Other fundamental parameters that govern the chemical oxidation processes in the subsoil, determining whether or not the success of the intervention is, are the temperature, the pH, the concentration of natural organic matter, the presence of any catalysts and the concentration of the reagents. Some reagents have extremely short residence times in the subsoil (a few days), and require a series of very punctual interventions throughout the area to be treated, as they lose their effectiveness shortly after being injected. Organic contaminants are ideally degraded to carbon dioxide and water, passing through the formation of intermediate products typically characterized by a very rapid decay. ? however it is probable that the reaction with the oxidants leads to a modification of the oxidation potential of some heavy metals naturally present in the subsoil, with their solubilisation and the formation of plumes of metals in solution in the groundwater; at the exit from the reaction zone the restoration of the original state of oxidation of the metals does not necessarily occur, and consequently the plume of metal contamination can extend well beyond the reaction zone (think for example of the oxidation of Chromium III to Chromium VI, much more toxic and mobile than the previous one). The introduction of oxidants into the subsoil normally takes place with direct injection from specially constructed wells or drillings, even if numerous other systems can be applied, such as direct mixing with the soil. In order to effectively degrade contaminants, ? however, it is necessary that the molecules of oxidants come into contact with the molecules of pollutants, and therefore that the reagents are injected and dispersed in the most? homogeneous as possible in the area to be treated. In general, the ISCO must be used in correspondence with active secondary sources of contamination, as a system for reducing the mass of contaminants in the source for the reduction up to the possible elimination of the emission of contaminants in the groundwater. Its use in areas not affected by the presence of evident and well-identified sources is hardly reasonable precisely because, after the loss of reactivity? of the injected oxidants, there would certainly be phenomena of rebound of the contaminants which could only be contrasted with repeated, and in any case unpredictable, subsequent reinjection phases.

- Barriere Permeabili Reattive (Ferro zerovalente): Una Barriera Permeabile Reattiva (PRB, Permeable Reactive Barrier) ? definita come ?una installazione di materiale reattivo nel sottosuolo progettata per intercettare un pennacchio contaminato, consentire un flusso attraverso il mezzo reattivo, e trasformare i contaminanti in forme ambientalmente accettabili allo scopo di raggiungere valori di concentrazione adeguati alla bonifica a valle della barriera?. Il principio su cui si basano le PRB ? relativamente semplice: un mezzo reattivo e permeabile viene posto all?interno del sistema acquifero mediante la realizzazione di una trincea continua o di zone reattive contenute in sistemi tipo Funnel & Gate, in modo da essere attraversato dall?acqua contaminata che si muove per effetto del gradiente idraulico naturale. Il materiale reattivo ? scelto in modo tale che i processi chimico-fisici e/o biologici che avvengono all?interno della barriera consentano di degradare, immobilizzare o adsorbire il contaminante durante la fase di attraversamento. Tra i diversi materiali reattivi attualmente disponibili quello maggiormente utilizzato ? certamente il ferro granulare a valenza zero (ZVI, zero Valent iron). Il ferro zero-valente, creando un ambiente estremamente riducente, permette di attuare una dealogenazione riduttiva per via abiotica degli idrocarburi alifatici clorurati con la formazione di etilene e/o etano, quali prodotti finali non tossici. Il processo di degradazione dei solventi clorurati su ZVI avviene attraverso due percorsi paralleli, una idrogenolisi (percorso meno importante) e una dicloro beta eliminazione (percorso prevalente). A differenza del percorso di riduzione biologico, essenzialmente una idrogenolisi, la riduzione su ferro appare decisamente pi? rapida e avviene con formazione di intermedi molto instabili e rapidamente degradati (cloro acetilene e acetilene) che non si accumulano ma rapidamente degradano a etilene ed etano. - Permeable Reactive Barriers (Zerovalent Iron): A Permeable Reactive Barrier (PRB) ? defined as ?an underground reactive material installation designed to intercept a contaminated plume, permit flow through the reactive medium, and transform the contaminants into environmentally acceptable forms in order to achieve concentration values appropriate for remediation downstream of the barrier?. The principle on which PRBs are based? relatively simple: a reactive and permeable medium is placed inside the aquifer system by creating a continuous trench or reactive zones contained in Funnel & Gate type systems, so as to be crossed by the contaminated water which moves due to the natural hydraulic gradient. Reactive material? chosen in such a way that the chemical-physical and/or biological processes that take place inside the barrier allow the contaminant to be degraded, immobilized or absorbed during the crossing phase. Among the various reactive materials currently available, the one most used? certainly the granular zero valent iron (ZVI, zero valent iron). The zero-valent iron, by creating an extremely reducing environment, allows to implement an abiotic reductive dehalogenation of the chlorinated aliphatic hydrocarbons with the formation of ethylene and/or ethane, as non-toxic final products. The degradation process of chlorinated solvents on ZVI occurs through two parallel pathways, a hydrogenolysis (least important pathway) and a dichlorobeta elimination (main pathway). Unlike the biological reduction process, essentially a hydrogenolysis, the reduction on iron appears decidedly more? rapid and takes place with the formation of very unstable and rapidly degraded intermediates (chlorine acetylene and acetylene) which do not accumulate but rapidly degrade to ethylene and ethane.

- Pump & Treat/Stock: Il Pump & Treat ? una tecnica consolidata che consiste nel pompaggio e trattamento in superficie delle acque di falda inquinate. La tecnica comporta l?installazione di pozzi fenestrati in tutto l?acquifero, con pompe che adducono l?acqua emunta ad una rete di collettamento, fino all?impianto di trattamento ed al punto di recapito, frequentemente rappresentato dal sistema fognario. Il trattamento di P&T ? normalmente realizzato come sistema di Contenimento idraulico, ovvero per lo sbarramento del flusso sotterraneo delle acque di falda contaminate, per la sua rapidit? e versatilit? di installazione. Pu? essere comunque utilizzato vantaggiosamente anche per il trattamento di hot spot localizzati di concentrazione dove la presenza di contaminati risulti comunque derivante da fenomeni primari di contaminazione recenti oppure da presenza di sorgenti secondarie attive da fasi separate in forma ancora mobile. Dove la contaminazione derivi da lenti processi di retrodiffusione da strati a bassa permeabilit? o da flussi materiali derivanti da sorgenti storiche non chiaramente identificate, il P&T ? largamente dimostrato essere fortemente inefficace e decisamente poco sostenibile sia dal punto di vista economico che da quello ambientale. - Pump & Treat/Stock: The Pump & Treat ? a consolidated technique which consists in the pumping and surface treatment of polluted groundwater. The technique involves the installation of fenestrated wells throughout the aquifer, with pumps that carry the pumped water to a collection network, up to the treatment plant and the delivery point, frequently represented by the sewage system. The treatment of P&T ? normally realized as a hydraulic containment system, or for the barrier of the underground flow of contaminated groundwater, due to its rapidity? and versatility installation. Can? in any case, it can also be used advantageously for the treatment of localized concentration hot spots where the presence of contaminants is in any case deriving from recent primary contamination phenomena or from the presence of active secondary sources from separate phases in still mobile form. Where contamination comes from slow back diffusion processes from low permeability layers? or from material flows deriving from historical sources that are not clearly identified, the P&T ? widely demonstrated to be highly ineffective and decidedly unsustainable both from an economic and an environmental point of view.

- Attenuazione Naturale Monitorata (MNA): Il termine MNA (Monitored Natural Attuanuation) si riferisce ai casi in cui la riduzione del livello di contaminazione si basa sui processi che naturalmente avvengono nelle acque di falda; si tratta di tutti quei fenomeni fisici, chimici e/o biologici, che, sotto condizioni favorevoli, agiscono senza l?intervento antropico per ridurre le concentrazioni degli inquinanti nelle acque sotterranee. La riduzione della contaminazione viene controllata attraverso un monitoraggio mirato a verificare l?efficienza del processo. L?interesse nella tecnica MNA ? aumentato negli ultimi anni in seguito alle difficolt? riscontrate nella definizione dei processi che intervengono nel sottosuolo e ai relativi problemi e costi che nascevano nell?utilizzare tecniche pi? convenzionali in presenza di condizioni sito specifiche complesse. In particolare, nella letteratura tecnica internazionale, la MNA viene considerata, in particolare per la contaminazione da solventi clorurati, come la tecnologia di elezione per la gestione pennacchi diffusi, a concentrazioni contenute, derivanti da contaminazioni storiche con assenza di sorgenti secondarie attive ben identificate, e in assenza di rischi sanitari, una volta accertata la sua capacit? di contenere l?estensione del pennacchio. - Monitored Natural Attenuation (MNA): The term MNA (Monitored Natural Actuation) refers to cases in which the reduction of the level of contamination is based on the processes that naturally occur in groundwater; these are all those physical, chemical and/or biological phenomena which, under favorable conditions, act without human intervention to reduce the concentrations of pollutants in groundwater. The reduction of contamination is controlled through monitoring aimed at verifying the efficiency of the process. Interest in the MNA technique? increased in recent years following the difficulties? found in the definition of the processes that intervene in the subsoil and the related problems and costs that arose in using more techniques? conventional under complex site-specific conditions. In particular, in the international technical literature, MNA is considered, especially for contamination by chlorinated solvents, as the technology of choice for managing diffuse plumes, at contained concentrations, deriving from historical contaminations with the absence of well-identified active secondary sources, and in the absence of health risks, once its capacity has been ascertained? to contain the extension of the plume.

Claims (8)

RivendicazioniClaims 1. Metodo per l?implementazione di un?opera di biorisanamento in situ comprendente una serie di fasi sequenziali che prevedono una previa valutazione del sito da trattare, dette fasi essendo:1. Method for the implementation of an in situ bioremediation work comprising a series of sequential phases which provide for a prior assessment of the site to be treated, these phases being: a) Identificazione del sito da bonificare, detta fase prevedendo lo studio morfologico del sito e lo studio della cronistoria delle attivit? industriali ivi svolte;a) Identification of the site to be reclaimed, this phase foreseeing the morphological study of the site and the study of the history of the activities? industrial activities carried out there; b) Attuazione di indagini ambientali che comprendono l?esecuzione di attivit? di campionamento;b) Implementation of environmental investigations which include the execution of activities? sampling; c) Studio del sito e definizione del grado di estensione della contaminazione dello stesso, detto sito essendo un terreno o falde acquifere;c) Study of the site and definition of the extent of contamination of the same, said site being land or aquifers; d) Analisi e definizione dei livelli di contaminazione con tecniche di analisi e caratterizzazione microbiologiche molecolari;d) Analysis and definition of contamination levels with molecular microbiological analysis and characterization techniques; detto metodo essendo caratterizzato dal fatto di comprendere ulteriormente la seguente fase:said method being characterized in that it further comprises the following step: e) Individuazione, scelta e messa in opera della tecnica di intervento di bonifica in situ, detta tecnica ? scelta tra almeno declorazione biologica riduttiva, Biospargimento, Ossidazione Chimica in situ, Barriere permeabili Reattive, Pump & Treat, Attenuazione Naturale Monitorata.e) Identification, choice and implementation of the in situ reclamation intervention technique, called technique ? choice between at least reductive biological dechlorination, Biospreading, In situ Chemical Oxidation, Reactive Permeable Barriers, Pump & Treat, Monitored Natural Attenuation. 2. Metodo per l?implementazione di un?opera di biorisanamento in situ secondo la precedente rivendicazione in cui la tecnica per l?intervento di bonifica ? la declorazione biologica riduttiva, detto metodo prevedendo l?impiego nel sito da bonificare di ceppi batterici quale il Dehalococcoides sp laddove il sito trattato presenta contaminanti rappresentati da idrocarburi con alto numero di atomi di cloro.2. Method for the implementation of an in situ bioremediation work according to the previous claim in which the technique for the reclamation intervention is reductive biological dechlorination, said method providing for the use in the site to be reclaimed of bacterial strains such as Dehalococcoides sp where the treated site has contaminants represented by hydrocarbons with a high number of chlorine atoms. 3. Metodo per l?implementazione di un?opera di biorisanamento in situ secondo la rivendicazione 1 in cui la tecnica per l?intervento di bonifica ? il Biospargimento, detto metodo prevedendo che il sito da trattare sia una falda con spessore di almeno 2 m, o un terreno permeabile e omogeno, detto metodo prevedendo l?immissione d?aria in pressione ossigenando l?acquifero incrementando il potenziale redox e stimolando la biodegradazione aerobica dei contaminanti e, allo stesso tempo, favorendo la precipitazione dei metalli.3. Method for the implementation of an in situ bioremediation work according to claim 1 in which the technique for the remediation intervention ? Bio-spreading, said method providing that the site to be treated is a stratum with a thickness of at least 2 m, or permeable and homogeneous soil, said method providing for the introduction of pressurized air, oxygenating the aquifer, increasing the redox potential and stimulating the aerobic biodegradation of contaminants and, at the same time, favoring the precipitation of metals. 4. Metodo per l?implementazione di un?opera di biorisanamento in situ secondo la rivendicazione 1 in cui la tecnica per l?intervento di bonifica ? l?ossidazione chimica in situ, detto metodo prevedendo l?iniezione di sostanze chimiche ossidanti nel sottosuolo, con lo scopo di rompere le molecole delle sostanze inquinanti trasformandole in composti meno tossici per gli esseri umani e per l?ambiente, detta iniezione avvenendo in corrispondenza di sorgenti secondarie attive di contaminazione.4. Method for the implementation of an in situ bioremediation work according to claim 1 in which the technique for the remediation intervention ? in situ chemical oxidation, said method involving the injection of oxidizing chemical substances into the subsoil, with the aim of breaking the molecules of polluting substances, transforming them into less toxic compounds for humans and the environment, said injection taking place in correspondence of active secondary sources of contamination. 5. Metodo per l?implementazione di un?opera di biorisanamento in situ secondo la rivendicazione 1 in cui la tecnica per l?intervento di bonifica prevede l?impiego di Barriere Permeabili Reattive, detto metodo prevedendo l?immissione nel sottosuolo di un mezzo reattivo, detto mezzo essendo un metallo zerovalente, detto metallo creando un ambiente riducente e permettendo di attuare una dealogenazione riduttiva per via abiotica degli idrocarburi alifatici clorurati con la formazione di etilene e/o etano, quali prodotti finali non tossici.5. Method for the implementation of an in situ bioremediation work according to claim 1 in which the technique for the remediation intervention provides for the use of Reactive Permeable Barriers, said method providing for the introduction of a reactive medium into the subsoil , said medium being a zerovalent metal, said metal creating a reducing environment and allowing to carry out a reductive dehalogenation by abiotic way of the chlorinated aliphatic hydrocarbons with the formation of ethylene and/or ethane, as non-toxic final products. 6. Metodo per l?implementazione di un?opera di biorisanamento in situ secondo la precedente rivendicazione in cui il mezzo reattivo ? ferro granulare zerovalente.6. Method for the implementation of an in situ bioremediation work according to the previous claim in which the reactive medium is? zerovalent granular iron. 7. Metodo per l?implementazione di un?opera di biorisanamento in situ secondo la rivendicazione 1 in cui la tecnica per l?intervento di bonifica ? il Pump & Treat, detto metodo consiste nel pompaggio e trattamento in superficie delle acque di falda inquinate.7. Method for the implementation of an in situ bioremediation work according to claim 1 in which the technique for the remediation intervention ? the Pump & Treat, this method consists in the pumping and surface treatment of polluted groundwater. 8. Metodo per l?implementazione di un?opera di biorisanamento in situ secondo la rivendicazione 1 in cui la tecnica di bonifica ? l?Attenuazione Naturale Monitorata, detto metodo prevedendo il monitoraggio dell?efficienza del processo di riduzione della contaminazione che quando questo si basa sui processi che naturalmente avvengono nelle acque di falda; detti processi essendo quei fenomeni fisici, chimici e/o biologici, che, sotto condizioni favorevoli, agiscono senza l?intervento antropico per ridurre le concentrazioni degli inquinanti nelle acque sotterranee. 8. Method for the implementation of an in situ bioremediation work according to claim 1 in which the remediation technique ? the Monitored Natural Attenuation, said method providing for the monitoring of the efficiency of the contamination reduction process which when this is based on the processes that naturally occur in groundwater; these processes being those physical, chemical and/or biological phenomena which, under favorable conditions, act without human intervention to reduce the concentrations of pollutants in groundwater.
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