Biofiltri Di Compost: Una Protezione Eccellente Per Le Alluvioni

Di fronte al mutamento delle condizioni ambientali e soprattutto della frequenza di tali eventi, dobbiamo cercare soluzioni creative ma efficaci, come i biofiltri di compost che, purtroppo, sono poco conosciuti: la biofiltrazione, soprattutto per l’acqua, può salvarci dai rischi nascosti delle alluvioni.

Il rischio di alluvione si concretizza quando, in seguito a forti piogge, il suolo non è in grado di assorbire tutta l’acqua (la cementificazione è un grande alleato delle alluvioni).

Caso preoccupante, perché l’effetto è quello dicreare veri e propri “fiumi” che portano verso valle ingenti quantità di detriti.

Insieme a questi, anche innumerevoli contaminanti che possono incontrare lungo il loro percorso.

Una cosa che spesso si tace, è il fatto che le calamità naturali, le alluvioni in primis, non si limitano ad essere tali, ma “complicano le cose”.

Questo perché vanno ad interessare fabbriche, stabilimenti produttivi, depositi, campi agricoli.

Al rischio fisico della massa d’acqua aggiungono anche quello chimico, dovuto alla presenza in tale massa di sostanze contaminanti incontrate durante il cammino.

Ecco perchè serve creare uno speciale biofiltro per l’acqua da poter usare in ogni situazione.

Biofiltri di compost una soluzione da usare
Biofiltri di compost una soluzione da usare – immagne CRM

Biofiltri di Compost: Una Soluzione Poco Valorizzata

In altre occasioni abbiamo citato le “virtù” del compost “speciale”.

Esso è in grado di dare una mano concreta nei processi di bonifica del suolo, riducendone i costi e permettendo una vera e propria “restitutio ad integrum” di aree in precedenza contaminate da metalli, idrocarburi, COV etc.

Ora continuiamo a parlare di compost. Attraverso di esso possiamo porre un freno molto efficace e sostenibile (poco costoso e di facile reperibilità e produzione) alla contaminazione indiretta causata dalla presenza delle masse di acqua che si creano dopo forti piogge.

Una sorta di biofiltro per l’acqua che deve far parte di una strategia più articolata. Essa prevede la realizzazione di azioni per la prevenzione del rischio, o meglio di riduzione della vulnerabilità.

Come accade nel caso della Metodologia Horigome con pneumatici usati.

Allo stesso modo, i biofiltri di compost non sono in grado di “togliere” tutta la contaminazione seguente ad una alluvione oppure ad una pioggia molto abbondante.

Soprattutto se la quantià di acqua supera le capacità di filtrazione dello stessso biofiltro.

Quindi è necessario effettuare un’azione di risanamento anche dopo la ritirata delle acque.

Ciò permette di sottrarre gli inquinanti chimici (ed altri) che sono “sfuggiti” ai biofiltri di compost durante il primo passaggio.

Prima, però, facciamo alcune considerazioni preliminari.

Dopo una alluvione – immagine Monticello

Biofiltrazione: Alla Base Di Tutto

La Fabbrica è sito divulgatore e promotore delle soluzioni completamente naturali per l’ambiente.

Nel caso specifico della protezione dal rischio di contaminazione portato dalle alluvioni, dobbiamo considerare quanto segue.

Fino ad oggi, le soluzioni più adottate per far fronte al problema sono state prevelentemente:

  1. Fitodepurazione diretta (come nel caso di uno speciale biofiltro per l’acqua)
  2. Raccolta di acqua in apposite vasche o “stagni” (anche in ambiente urbano)

Sul piano della classificazione, queste soluzioni (soprattutto la seconda) rientrano nella categoria delle “soluzioni basate sulla natura”.

Entrambe (la prima in particolare), devono essere un cardine essenziale della difesa naturale da inquinamento e rischi climatici.

Gli Svantaggi Dei Metodi Abituali

Tuttavia, in questo caso dobbiamo rilevare che la creazione di grandi stagni per la raccolta ed il trattamento delle acque sono caratterizzate da due grandi svantaggi:

  • Richiedono grandi spazi per permettere una efficace attività nei confronti della massa di acqua da trattare; mediamente, l’estensione di uno stagno per la raccolta dell’acqua di una azianda tradizionale necessita di circa 3,5 acri
  • Comportano un costo decisamente elevato, perché se facciamo riferimento all’esempio appena citato sopra, abbiamo che il costo è pari a circa 45.000$ per le opere di manutenzione e corretta gestione

Vediamo di seguito come e soprattutto quali possono essere i requisiti per la realizzazione di un grande piano per la protezione delle aree sensibili a queso tipo di danno ambientale.

Queste evidenze hanno reso necessario lo studio di soluzioni meno costose ed impegnative, come un grande biofiltro per l’acqua da usare in varie condizioni.

Cosa importante per farle diventare molto più adattabili ad ogni possibile scenario.

CSF a livelli successivi – immagine EPA

Biofiltri: Come Funzionano?

Così, sono stati creati i CSF, acronimo di “Compost Stormwater Filter“.

Essi, sfruttando le proprietà della biofiltrazione, sono in grado di sequestrare molti inquinanti, detriti e particelle solide (ed in buona quantità) dalla massa di acqua che li attraversa.

Sono attivi in vari luoghi soprattutto degli Stati Uniti già dagli anni 90. Da allora costantemente determinano ottima resa in fatto di risultati (decontaminazione) e costi.

Questo riguarda sia la gestione che la produzione (costi molto bassi rispetto ad ogni altro tipo di soluzione paragonabile in efficacia).

Essi sono costituiti da un grande box di cemento con tre sezioni tubolari all’interno delle quali viene fatta passare l’acqua.

All’interno di queste sezioni si trova il compost speciale derivato dal fogliame.

Tale compost ha la capacità di sequestrare dalla massa d’acqua numerose componenti quali detriti, schiume, contaminanti chimici, sedimenti, ed altro ancora.

Ciò è possibile grazie alla diversa porosità del compost stesso. In pratica è come se fosse un “selettore” per ciò che può passare e ciò che invece deve essere trattenuto.

Il tutto configura un grande biofiltro per l’acqua, con diverse capacità.

Alternative Di Realizzazione

Alternativamente, è possibile creare dei biofiltri a base di compost con una struttura molto più adattabile e facile da maneggiare.

In pratica, si tratta di più o meno lunghi sacchi tubolari che contengono il materiale filtrante, che vengono posizionati in prossimità di piccoli corsi d’acqua.

Possono trovarsi anche in prossimità degli scarichi (tombini) per ridurre la quota di contaminanti che possono finire nella rete fognaria.

La “cosa bella” di questa soluzione è che diventa possibile adattarli alla situazione. Per questo si possono creare anche “nuovi modelli” con il supporto dei batteri ed altri microrganismi.

Biofiltri di compost e microrganismi una grande alleanza
I batteri sono importanti per decontaminare l’acqua

Biofiltri Di Compost Con Batteri In Soccorso

In molti casi, la presenza dei batteri permette di migliorare le capacità di biofiltrazione e trasformazione degli inquinanti presenti nell’acqua.

Mentre la componente fisica è sequestrata dalla massa acquosa, al tempo stesso i contaminanti chimici vengono degradati ed inattivati.

Ciò permette all’acqua in uscita di avere un minore impatto fisico.

In più, essa viene decontaminata così da ridurre pressoché a zero il rischio di esportare composti tossici o comunque nocivi per l’ambiente e la popolazione.

Bisogna sempre però prestare attenzione al fatto che la presenza di microrganismi all’interno del biofiltro per l’acqua potrebbe in alcuni casi peggiorare la situazione.

Tale evenienza si verifica quando i batteri (presenti in un biofiltro per l’acqua) degradano un inquinante trasformandolo in un sottoprodotto più tossico.

In termini generali, va sempre privilegiata la soluzione “assorbente” a quella che degrada gli inquinanti e/o ne trasforma la molecola.

In ogni caso, possiamo ritenere i CSF a buon diritto come una “difesa naturale”.

Essi vanno ad evitare il rischio di compromissione di varie aree a rischio, come campi coltivati ed attività produttive eventualmente incontrate dall’acqua contaminata sul proprio cammino.

Non è magia ma scienza – immagine Totally Green

Biofiltri Trattamento Aria

Così come esiste un biofiltro per l’acqua portata dalle alluvioni, lo stesso si può fare con i filtri naturali per l’aria.

Si, perché esistono varie soluzioni di biofiltrazione davvero sorprendenti. Questi ci danno idea di come l’associazione di più soluzioni possa ridurre i rischi ambientali e climatici.

Limitiamoci a scoprire altre interessanti applicazioni per i biofiltri fatti con il compost, per estendere le potenzialità di intervento con il medesimo strumento.

Una delle applicazioni che già da un decennio suscita parecchio interesse, è l’associazione di compost e carboni attivi per la biofiltrazione di aria contaminata da ossidi di azoto.

In particolare, l’aggiunta dei carboni attivi determina un aumento delle capacità di biofiltrazione del compost.

Tale capacità arriva fino ad oltre il 94% della concentrazione atmosferica di NOx.

A testimonianza dell’estrema efficacia della soluzione, anche in presenza di concentrazioni molto elevate di inquinanti quali il toluene è possibile ottenere una riduzione quasi totale della contaminazione.

Questo straordinario risultato si ottiene variando la composizione batterica del compost.

In parallelo, la presenza dei carboni attivi aumenta l’efficacia e l’efficienza totale del biofiltro.

La produzione del compost è importante

Biofiltri Compostaggio

Dedichiamo un piccolo spazio a parte per spiegare un concetto semplice, ma di grande rilevanza, soprattutto per le sue implicazioni nella lotta al cambiamento climatico.

Il compostaggio, definito come processo per la produzione del compost, può essere “variato” con l’aggiunta di specifici ingredienti (a seconda dei casi).

Questo al fine di regolare le proprietà di biofiltrazione del prodotto finale.

Pertanto, anche un biofiltro di compost risente delle caratteristiche specifiche del compost che contiene.

Ebbene, possiamo aggiungere altri due elementi, che rappresentano (entrambi) le migliori armi biologiche disponibili per combattere il cambiamento climatico.

Così è possibile creare dei biofiltri di compost in grado di ridurre a livelli minimi il metano. Ciò permette di dare una grande mano alla lotta contro i cambiamenti climatici.

Anche in questo caso, il compost fa da struttura portante per l’azione di biochar e roccia lavica polverizzata (le due grandi armi contro i gas serra).

Ancora una volta, unitamente al fatto di ospitare alcuni micorganismi specifici, selezionati durante il processo.

Un grande risultato, che ci fa capire cosa significhi creare “barriere naturali” alla diffusione degli inquinanti e dei gas serra.

La biofiltrazione prima dello scarico
CSF in prossimità dello scarico – immagine Weaver Express

Biofiltro Acqua

I biofiltri di compost trovano applicazione anche per la decontaminazione dell’acqua in condizioni “normali”.

Quindi in assenza di alluvioni o calamità naturali che spostano ingenti masse di acqua.

In questa sede, dobbiamo considerare anche un aspetto potenzialmente “negativo” delll’applicazione dei biofiltri per la decontaminazione delle acque.

Una cosa che vale in generale, ma che nel caso di flussi d’acqua molto ingenti (es. durante le alluvioni od altre calamità) è decisamente più rilevante.

E’ possibile che, al passaggio dell’acqua attraverso il filtro, si verifichi il “rilascio” nella massa d’acqua di microrganismi patogeni.

Teniamo presente che però questi sono necessari per l’attività di decontaminazione biologica del filtro stesso.

Come Evitare Effetti Collaterali

Per evitare che la biofiltrazione determini un potenziale rischio, è possibile aggiungere ferro (in varie formulazioni).

Questo permette di limitare al minimo il possibile rilascio di questi microrganismi e rendere il filtro più efficace, da un lato.

Dall’altro, la presenza eventuale dei microrganismi rilasciati diventa trascurabile ed accettabile anche qualora dovessero trovarsi sul territorio.

Una dimostrazione di come anche le soluzioni migliori abbiano fisiologicamente dei difetti.

In ultima analisi, si tratta della conferma, se mai ce ne fosse ancora bisogno, del fatto che il rischio zero non esiste, quello accettabile invece si.

E’ proprio su questa “accettabilità” del rischio che dobbiamo sempre lavorare.

Biofiltri di compost per biofiltrazione dele acque reflue
Le acque reflue possono presentare elevate quantità di metano

Biofiltri Acque Reflue

La biofiltrazione è applicata con successo anche alle acque reflue, in determinati casi.

Una delle applicazioni più interessanti ed importanti per i biofiltri di compost nelle acque reflue è, ancora una volta, legata alla possibilità di combattere il cambiamento climatico.

Particolari tipi di biofiltri derivati dal compost, infatti, hanno un’ottima capacità di ridurre il metano disciolto nelle acque reflue.

In determinate condizioni di aerazione, la biofiltrazione permette di ottenere una riduzione superiore al 50% del metano disciolto, pur se il risultato può variare da caso a caso.

Questa applicazione del compost in forma di biofiltro è eccellente per trattare i reflue derivanti dagli UASB o impianti per il trattamento anaerobico delle acque reflue.

Data la qualità e l’efficienza dei filtri con il compost nel trattenere contaminanti anche in acqua, cosa che accade in diverse condizioni e situazioni di partenza, possiamo ben comprendere perché si sia pensato di creare uno specifico biofiltro per l’acqua capace di resistere alle alluvioni.

Biofiltrazione dell'acqua contaminata con biofiltri appositi
Inquinamento portato dall’acqua – immagine Habitat Advocate Australia

Biofiltri Di Compost Per Le Alluvioni

Il rendimento di questo speciale compost è molto alto, prima di tutto perché permette di trattare ingenti quantità di acqua (fino ad 8 metri cubi al secondo).

Inoltre consente di sequestrare dalla massa acquosa più del 90% della componente solida, almeno l’85% di olio e grasso ed una quota compresa tra l’80 ed il 98% dei metalli pesanti.

Tutto questo, inoltre, a costi molto più bassi rispetto a quelli della fitodepurazione e della realizzazione di stagni per la conservazione ed il trattamento delle acque.

A parità di massa d’acqua da trattare, l’adozione del CSF richiede infatti un’estensione di soli 0,5 acri con un costo complessivo pari a circa 17.000 $.

Senza contare che le operazioni di manutenzione sono molto meno frequenti.

Per di più, quando il periodo di attività del compost termina (perché perde le sue proprietà di azione) esso è nuovamente utilizzabile per la decontaminazione dai metalli (e non soltanto) su altri territori.

Tanto per dare un esempio pratico di quella “economia circolare” che deve essere obbligatoriamente estesa anche alla “filiera” del risanamento ambientale e della difesa naturale.

Biofiltrazione con il CSF
Un esempio di applicazione del CSF – immagine EPA

Conclusioni

Al termine di questa analisi, possiamo indicare gli elementi strategici da tenere in considerazione per creare una strategia davvero efficace.

Di questa, la biofiltrazione con i CSF è una delle componenti attive:

  • Prima di tutto, è necessario incrociare i dati del rischio alluvionale con le mappe del rischio industriale, inteso come presenza di sostanze che il dilavamento delle acque piovane potrebbe portare a valle
  • Poi è necessario tracciare (con modelli previsionali e simulatori di emergenza) il percorso più probabile delle acque alluvionali nel caso del verificarsi di una calamità
  • Infine, sulla base delle risorse disponibili e partendo da ciò che si può realizzare low cost (come il compost speciale stesso), costruire il fronte della barriera CSF lungo le direttrici di passaggio stimate dell’acqua

Volendo, in aggiunta, è anche opportuno pensare alla possibilità di creare un fronte arretrato per la decontaminazione dell’acqua (tramite biofiltrazione).

Per farlo al meglio, vanno integrate altre strategie, come quella della Metodologia Horigome e, nel post-emergenza, alcuni passaggi del Piano di Recupero Sostenibile di Cinchona.

In ogni caso, la partecipazione della comunità è necessaria, ecco perché esperienze come quella dei NUDECs sono da conoscere obbligatoriamente.

Le politiche ambientali non sono, certo, una scienza esatta, ma questo non è un buon motivo per affidarci al caso o sperare nella fortuna.

Il successo di domani dipende dalla preparazione di oggi.


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