Биоинспирирана многослойна дренажна система за пречистване на селскостопански оттоци

Био-вдъхновена многослойна филтърна система, използваща биовъглища и други субстрати за пречистване на селскостопански оттоци и подпочвен дренаж, разработена от Alchemia-nova GmbH и BOKU в рамките на финансирания от ЕС проект „WaterAgri“ (Хоризонт 2020, споразумение за безвъзмездна помощ № 858735). Системата включва две конфигурации: филтър „Drainagarden“ със слой от 20 cm субстрат Drainingarden® (10 % груб зеолит), последван от слоеве чакъл с дебелина 5 cm и 15 cm; и почвен филтър със слой от 40 cm почва, специфична за мястото. Отточните води се събират чрез 30-метрова PVC тръба с трипътен разпределител, а фотоволтаичен остров, ориентиран на юг, захранва оборудването за мониторинг. Системата е проектирана за стабилен терен с бетонни плочи и уплътнени опори, разположени на интервали от 3 м. Поддръжката включва плевене на всеки две седмици и месечна проверка на дървените опори. Автоматизираната работа, задвижвана от гравитацията, свежда до минимум риска от запушване. Мониторингът проследява оттока на вода, влажността на почвата, температурата (на дълбочина 2–30 см) и хранителните вещества в оттока (PO4-P, NO3-N, NH3-N, pH, EC), като се активира чрез хидропревключвател по време на валежи и се деактивира след 12 часа бездействие. Биовъгленът с покритие от Mg(OH)₂ подобрява задържането на азот и фосфор, въпреки че може да се наблюдава първоначално излугване на фосфор. Тестовете с трасиращи вещества показват нехомогенен поток. Фиксираните разходи варират от 686 до 764 евро на система, като към тях се добавят оперативни разходи за посещения на отдалечени обекти и лабораторни анализи. Предимствата включват възстановяване на хранителните вещества чрез повторно използване на биовъглищата като тор, подобрено задържане на водата и устойчивост към климатичните промени. Предизвикателствата включват ефективността при наклони от 1–5%, като по-стръмните наклони изискват допълнително тестване, както и риск от претоварване на съхранението при продължителни валежи. Малките надземни филтри имат ниско въздействие върху околната среда, но по-големите инсталации може да изискват екологични оценки. Проектът се финансира от програмата „Хоризонт 2020“ на Европейския съюз. Контакт: eriona.canga@alchemia-nova.net, alchemia-nova GmbH, Виена, Австрия. Уебсайт: https://www.alchemia-nova.net/. Системата подпомага устойчивото земеделие чрез подобряване на плодородието на почвата и управлението на водите, като същевременно намалява въздействието върху околната среда.