Ett bioinspirerat flerskiktat dräneringssystem för rening av avrinning från jordbruket

Ett bioinspirerat flerskiktsfiltersystem som använder biokol och andra substrat för att rena avrinning från jordbruket och markvatten, utvecklat av Alchemia-nova GmbH och BOKU inom ramen för det EU-finansierade projektet WaterAgri (Horisont 2020, bidragsavtal nr 858735). Systemet finns i två konfigurationer: Drainagarden-filtret med ett 20 cm tjockt lager av Drainingarden®-substrat (10 % grov zeolit), följt av 5 cm och 15 cm tjocka gruslager; samt jordfiltret med ett 40 cm tjockt lager av platsspecifik jord. Avrinningen samlas upp via ett 30 m långt PVC-rör med en trevägsfördelare, och en solcellsö i söderläge försörjer övervakningsutrustningen med ström. Systemet är utformat för stabil mark med betongplattor och stampade fötter placerade med 3 meters mellanrum. Underhållet omfattar ogräsrensning varannan vecka och månatlig inspektion av träfötterna. Den automatiserade, gravitationsdrivna driften minimerar risken för igensättning. Övervakningen mäter vattenutflöde, markfuktighet, temperatur (2–30 cm djup) och näringsämnen i avrinningen (PO4-P, NO3-N, NH3-N, pH, EC), med aktivering via en vattenbrytare vid regn och avaktivering efter 12 timmars inaktivitet. Biokol med Mg(OH)₂-beläggning förbättrar kväve- och fosforretentionen, även om initial fosforutlakning kan förekomma. Spårämnestester visar på ett icke-homogent flöde. De fasta kostnaderna varierar mellan 686 och 764 euro per system, med driftskostnader för besök på plats och laboratorieanalyser. Fördelarna inkluderar återvinning av näringsämnen genom återanvändning av biokol som gödsel, förbättrad vattenhållning och klimattålighet. Utmaningarna inkluderar prestanda på sluttningar med 1–5 % lutning, där brantare lutningar kräver ytterligare tester, samt risk för överbelastning av lagringskapaciteten vid långvarigt regn. Småskaliga ovanjordiska filter har låg miljöpåverkan, men större anläggningar kan kräva miljöbedömningar. Projektet finansieras av Europeiska unionens program Horisont 2020. Kontakt: eriona.canga@alchemia-nova.net, alchemia-nova GmbH, Wien, Österrike. Webbplats: https://www.alchemia-nova.net/. Systemet stöder hållbart jordbruk genom att förbättra markens bördighet och vattenhanteringen samtidigt som miljöpåverkan minskas.