In tutto il mondo, gli esseri umani hanno utilizzato le serre per aumentare la capacità produttiva di frutta, verdura, fiori e molti altri prodotti di consumo. Le sfide associate alle serre sono state e sono tuttora il controllo della crescita microbica e l'uso di pesticidi e biocidi per evitare il deterioramento dei prodotti.

Sfide nelle serre idroponiche

La produzione idroponica è la principale tecnologia utilizzata oggi dall'industria. Le colture vengono coltivate senza terra. I nutrienti vengono aggiunti direttamente all'approvvigionamento idrico. L'aggiunta di nutrienti all'approvvigionamento idrico genera anche un ambiente favorevole alla formazione di muffe e batteri nei tubi e in altre superfici. La crescita microbica deve essere controllata per mitigare gli agenti patogeni, pertanto sono necessari diversi metodi di disinfezione per tenere a bada il deterioramento dei prodotti, le malattie e i batteri. I metodi più comuni sono i pesticidi organici, il calore, il perossido di idrogeno, l'ipoclorito, i raggi UV e l'ozono.

Molti di questi metodi e tecnologie possono causare problemi secondari e questioni di conformità ambientale relative alle acque reflue delle serre, preoccupazioni in materia di salute e sicurezza ambientale (EHS), costi elevati dei materiali di consumo, domanda di energia e manutenzione estesa. Di seguito viene presentata una panoramica dei vari metodi di disinfezione che possono essere utilizzati per l'acqua ricircolata delle serre, le acque reflue e l'irrigazione.

Il ricircolo e il riutilizzo dell'acqua nella serra presentano diversi vantaggi operativi e comportano un notevole risparmio sui costi. Poiché l'acqua di irrigazione viene utilizzata per la coltivazione, una parte del volume non viene assorbita dalle colture. A seconda del tipo di serra e del tipo di colture coltivate, la percentuale di acqua di irrigazione in eccesso è di circa il 20-40%. La nuova normativa UE stabilisce che questo volume deve essere riutilizzato nei cicli di irrigazione successivi. Ciò presenta una serie di sfide per il coltivatore, poiché l'acqua ricircolata può essere soggetta a contaminazione microbica. È inoltre fondamentale essere in grado di conservare il contenuto di sostanze nutritive. L'ozono è un metodo interessante grazie alla sua elevata capacità di disinfezione e alle sue caratteristiche di assenza di residui. È anche un approccio eccellente per il trattamento delle acque reflue contenenti livelli elevati di COD organico e residui di pesticidi.

Riutilizzo dell'acqua nelle serre con l'ozono

Man mano che i volumi d'acqua non assorbiti vengono drenati dalle colture, un circuito di ricircolo pompa l'acqua utilizzata in un serbatoio di raccolta. Il fabbisogno idrico annuale è in genere di 3.000-12.000 m3/ha della superficie di produzione della serra senza ricircolo dell'acqua, a seconda del tipo di coltura. L'acqua raccolta deve essere accuratamente disinfettata per evitare malattie causate da microbi o parassiti. L'ozono offre la possibilità di massimizzare il tasso di riutilizzo dell'acqua e ridurre al minimo il consumo di nutrienti. Un tipico ciclo di riutilizzo è descritto nell'immagine sottostante.

L'ozono apporta ossigeno alle piante, aumentando la resa

Quando l'ozono ha disinfettato l'acqua di irrigazione, l'ozono residuo si converte in ossigeno, che contribuisce a migliorare la crescita delle piante.

1. L'ozono disinfetta l'acqua di irrigazione
2. L'ozono si decompone in ossigeno
3. L'ossigeno in eccesso aumenta il volume di coltivazione

Eliminazione del 99% degli agenti patogeni

Un sistema a ozono progettato correttamente elimina e inattiva batteri, virus, funghi, alghe, protozoi e odori. I nutrienti non vengono alterati.

Ozono: i vantaggi principali

• Potente disinfettante
  Il potenziale ossidante dell'ozono è elevato. Si colloca tra i primi quattro ossidanti. In pratica, è il secondo più potente dopo i radicali idrossilici.
• Rapida riduzione del COD e del BOD
  Il trattamento con ozono dei residui organici indesiderati riduce efficacemente i carichi organici di COD e BOD dell'acqua.
• Nutrienti inalterati
  I nutrienti come l'ammonio, il fosfato, lo zolfo e il potassio rimangono inalterati
• Ingombro ridotto
  I nostri sistemi RENA Vivo sono progettati per adattarsi a un pallet standard UE.
• Basso consumo energetico
  La potenza richiesta è normalmente di 1-3 kW.

Cosa significa disinfettare?

Disinfettare significa pulire in modo da distruggere o prevenire la crescita di microrganismi portatori di malattie. Pertanto, un disinfettante è un agente, come il calore, l'irradiazione o una sostanza chimica, che disinfetta distruggendo, neutralizzando o inibendo la crescita di microrganismi portatori di malattie. "Il livello minimo di efficacia di un disinfettante moderno è l'eliminazione del 100% di 6 log10 di un organismo".