Applicazioni del processo di washing alla decontaminazione ex-situ di sabbie inquinate da idrocarburi del petrolio: selezione di agenti biogeni e/o surfattanti microbici non tossici/biodegradabili e ottimizzazione dei parametri di processo

La ricerca, nell’ambito del progetto europeo Kill Spill, riguarda l’applicazione del soil washing in scala di laboratorio al risanamento ex-situ di sabbie contaminate da carburante marino IFO180, mediante agenti mobilizzanti biogeni e surfattanti microbici, non-tossici e biodegradabili. Gli agenti testati differiscono per origine (vegetale, animale, microbica) e per proprietà chimiche (carattere idrofilo/lipofilo). Essi sono: acidi biliari, due tipi di ciclodestrine – idrossipropil-beta-ciclodestrine (HPB-CD) e beta-ciclodestrine metilate (RAMEB) – due lecitine di soia – disoleata (SL) e grezza (Textrol F10) – 4 detergenti commerciali (ditta BioBased Europe) tre surfattanti microbici – ramnolipidi (RL), soforolipidi (SR) e surfattine (SF) - e Triton X-100 (TX), surfattante sintetico di confronto. Iniziali washing di screening (24 ore) hanno permesso di selezionare i 3 agenti migliori (SL, HPB-CD e SR), utilizzati nella successiva ottimizzazione dei parametri operativi (concentrazione del surfattante, concentrazione di IFO180, rapporto acqua/sabbia, velocità di miscelazione), tramite il disegno statistico sperimentale CCD e la Response Surface Methodology (RSM). Per ciascun agente (oltre TX e blank) sono stati identificati i parametri operativi e gli effetti di interazione che influenzano significativamente le performance del processo. I modelli predittivi, sperimentalmente validati, sono stati interrogati per identificare le condizioni operative ottimali (massima rimozione di idrocarburi possibile, minimo consumo di acqua) per diverse livelli di contaminazione delle sabbie. SL consente, in condizioni ottimali, di rimuovere meglio gli idrocarburi di quanto faccia il TX. Analoghi risultati si ottengono per HPB-CD e SR, per basse contaminazioni. Sono state valutate le frazioni IPA (idrocarburi policiclici aromatici) e n-alcani in IFO180, unitamente alle rese di rimozione delle due distinte frazioni dalle sabbie contaminate, nei casi considerati ottimali per il processo. Per l’agente più efficace (SL) è stato studiato l’effetto della durata del washing, evidenziando che il parametro tempo può essere ridotto a 14 ore senza ridurre significativamente la resa di rimozione degli idrocarburi.