Βιοεμπνευσμένο πολυστρωματικό σύστημα αποστράγγισης για την επεξεργασία των γεωργικών απορροών

Ένα βιοεμπνευσμένο σύστημα φίλτρων πολλαπλών στρωμάτων που χρησιμοποιεί βιοκάρβουνο και άλλα υποστρώματα για την επεξεργασία των γεωργικών απορροών και της υπόγειας αποστράγγισης, το οποίο αναπτύχθηκε από την Alchemia-nova GmbH και το BOKU στο πλαίσιο του χρηματοδοτούμενου από την ΕΕ προγράμματος WaterAgri (Horizon 2020, Συμφωνία Χρηματοδότησης αριθ. 858735). Το σύστημα περιλαμβάνει δύο διαμορφώσεις: το φίλτρο «Drainagarden» με στρώμα υποστρώματος Drainingarden® πάχους 20 εκ. (10% χονδρόκοκκου ζεόλιθου), ακολουθούμενο από στρώματα χαλικιού πάχους 5 εκ. και 15 εκ., και το φίλτρο εδάφους με στρώμα εδάφους πάχους 40 εκ. που προέρχεται από την ίδια την περιοχή. Η απορροή συλλέγεται μέσω ενός σωλήνα PVC μήκους 30 m με διανομέα τριών κατευθύνσεων, ενώ μια φωτοβολταϊκή μονάδα με νότιο προσανατολισμό τροφοδοτεί τον εξοπλισμό παρακολούθησης. Το σύστημα έχει σχεδιαστεί για σταθερό έδαφος με πλάκες σκυροδέματος και συμπιεσμένα πόδια σε αποστάσεις 3 m μεταξύ τους. Η συντήρηση περιλαμβάνει αποψίλωση ζιζανίων κάθε δύο εβδομάδες και μηνιαία επιθεώρηση των ξύλινων ποδιών. Η αυτοματοποιημένη λειτουργία με βαρύτητα ελαχιστοποιεί τους κινδύνους απόφραξης. Η παρακολούθηση καταγράφει την εκροή νερού, την υγρασία του εδάφους, τη θερμοκρασία (βάθος 2–30 cm) και τις θρεπτικές ουσίες των εκροών (PO4-P, NO3-N, NH3-N, pH, EC), με ενεργοποίηση μέσω υδραυλικού διακόπτη κατά τη διάρκεια βροχοπτώσεων και απενεργοποίηση μετά από 12 ώρες αδράνειας. Ο βιοάνθρακας με επικάλυψη Mg(OH)₂ βελτιώνει την κατακράτηση αζώτου και φωσφόρου, αν και ενδέχεται να παρατηρηθεί αρχική έκπλυση φωσφόρου. Οι δοκιμές με ιχνηθέτες δείχνουν μη ομοιογενή ροή. Τα σταθερά κόστη κυμαίνονται από 686 έως 764 ευρώ ανά σύστημα, ενώ προστεθούν λειτουργικά κόστη για επισκέψεις σε απομακρυσμένες τοποθεσίες και εργαστηριακές αναλύσεις. Τα οφέλη περιλαμβάνουν την ανάκτηση θρεπτικών ουσιών μέσω της επαναχρησιμοποίησης του βιοάνθρακα ως λιπάσματος, τη βελτιωμένη κατακράτηση νερού και την ανθεκτικότητα στην κλιματική αλλαγή. Οι προκλήσεις περιλαμβάνουν την απόδοση σε κλίσεις 1–5%, όπου οι πιο απότομες κλίσεις απαιτούν περαιτέρω δοκιμές, καθώς και τον κίνδυνο υπερφόρτωσης του χώρου αποθήκευσης κατά τη διάρκεια παρατεταμένων βροχοπτώσεων. Τα μικρής κλίμακας επιφανειακά φίλτρα έχουν χαμηλό περιβαλλοντικό αντίκτυπο, αλλά οι μεγαλύτερες εγκαταστάσεις ενδέχεται να απαιτούν περιβαλλοντικές αξιολογήσεις. Το έργο χρηματοδοτείται από το πρόγραμμα «Ορίζοντας 2020» της Ευρωπαϊκής Ένωσης. Επικοινωνία: eriona.canga@alchemia-nova.net, alchemia-nova GmbH, Βιέννη, Αυστρία. Ιστοσελίδα: https://www.alchemia-nova.net/. Το σύστημα υποστηρίζει τη βιώσιμη γεωργία, ενισχύοντας τη γονιμότητα του εδάφους και τη διαχείριση των υδάτων, μειώνοντας παράλληλα τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις.