Principi di funzionamento I compost toilet a camera unica di compostaggio contengono e trattano le feci, l’urina (se non separata) e a volte anche i rifiuti organici domestici insieme a materiali granulari, a seconda del modello.
Il principio di base del sistema è la decomposizione degli escrementi all’interno di un grande contenitore. La camera di compostaggio funziona come un reattore continuo, con gli escrementi aggiunti in cima, e il prodotto finale (com- post) rimosso periodicamente dal basso. Di solito la camera è posizionata sotto il gabi- netto, al di sotto del livello di pavimento. Le grandi dimen- sioni ne consentono la con- servazione del materiale per
tempi lunghi e favoriscono l’a- erazione. Il fondo della camera ha solitamente una pendenza ripida per prevenire la compat- tazione e aiutare l’aerazione. Il liquido derivante dalla decomposizione dell’urina (percolato), subisce cambia- menti biochimici rilevanti: si trasforma in una soluzione salina stabile e inodore ad alto contenuto di azoto, indicata come fertilizzante da utilizzare mescolato con acqua (rap- porti da 3:1 fino a 10:1 a favore dell’acqua, a seconda dell’u- tilizzo). Il percolato fluisce in un contenitore separato ed, essendo biologicamente sta- bile, può essere conservato.
Schema di funzionamento del com- post toilet a camera unica
aria escrementi aria compost percolato Utilizzo e manutenzione Prima dell’utilizzo viene prepa- rato un letto iniziale di mate- riale granulare assorbente (ad esempio un misto di terriccio, torba e schegge di legno), depositato nella camera di compostaggio per garantire una base drenante e l’avvia- mento biologico del compo- staggio. Questo strato viene coperto di additivi ricchi di car- bonio, come segatura, schegge di legno, paglia o foglie secche, umidificati. Durante l’utilizzo deve essere aggiunto un pugno di additivo all’incirca ogni 10 usi per mantenere il prodotto abbastanza poroso da far fil- trare i liquidi e ventilare i solidi. Per assicurare il processo di decomposizione biologica è necessario movimentare fre- quentemente il materiale orga- nico adoperando un bastone o un forcone. La movimentazione può anche essere svolta da
vermi o altra fauna scavante la terra, qualora le condizioni lo permettano. Una volta che la camera sia riempita, il com- post in fondo al contenitore deve essere rimosso gradual- mente, una o due volte all’anno a seconda della capacità e del numero degli utenti, per assi- curare che ci sia abbastanza spazio per lo svolgimento della decomposizione continua. Un compost toilet a camera unica necessita di essere svuo- tato meno frequentemente rispetto ai sistemi a camere multiple. Comunque, la massa più grande del materiale può causare compattazione per peso: per assicurare una buona aerazione è richiesta una manutenzione frequente, importante per garantire una corretta performance del sistema.
Col tempo, la decomposi- zione naturale converte la maggior parte del materiale solido organico in anidride carbonica e acqua che poi evapora: rimane una piccola quantità di prodotto ricco di minerali e simile al terriccio.
Il tempo di permanenza nel contenitore è di almeno un anno prima che sia rimosso il compost finale (circa 40 litri per persona all’anno in impianti residenziali). Il mate- riale scorre verso il basso per gravità oppure si sposta
manualmente nella parte infe- riore della camera. Una volta rimosso dal serbatoio, il com- post può essere utilizzato come fertilizzante.
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Aspetti igienici e accettabilità
Costi
In un sistema a camera unica esiste il rischio che il mate- riale maturo e disinfettato sia mescolato con materiale fresco, e quindi contaminato di nuovo da agenti patogeni. Dispositivi progettati professio- nalmente, come un muro sepa- ratore tra la camera di compo- staggio e la zona di rimozione, e una manutenzione qualifi- cata e affidabile sono cruciali
per evitare questo rischio. Se questi due criteri non possono essere garantiti, è consigliabile un sistema a camere multiple. Se utilizzato correttamente, il sistema non ha impatti nega- tivi diretti sull’ambiente. Il pro- dotto finale può avere impatti positivi grazie alle proprietà fertilizzanti.
I sistemi di produzione indu- striale hanno un costo più ele- vato rispetto ai sistemi auto-co- struiti, ma garantiscono livelli più alti di performance.
I prezzi per i sistemi industriali (ad esempio il Clivus Multrum) variano da 2300 € per un modello a uso stagionale, a più di 9000 € per un modello a uso pubblico istituzionale.
Il costo dei sistemi auto-co- struiti dipende principalmente dal costo delle tubazioni e dei blocchi di calcestruzzo (o dei mattoni) per la camera di compostaggio.
Modelli più semplici e a costo molto basso sono diffusi in paesi in via di sviluppo, com’è il caso dell’Arborloo africano, il cui costo varia dai 14 ai 19 €,
escludendo il costo dei lavori per lo scavo (di solito effet- tuati dai proprietari di casa o da volontari) e della struttura in elevazione (costruita dagli stessi con materiali locali repe- ribili a costo zero).
Nel confronto dei prezzi dei vari modelli bisogna considerare le condizioni di produzione, l’im- patto ambientale, la durata, la durabilità, i costi del lavoro e del trasporto, e il valore della moneta locale.
Tipologie L’Abrorloo
L’Arborloo è una versione estre- mamente semplice e low cost dei sistemi a camera unica, sviluppata per le regioni rurali africane. È costituita da quat- tro parti principali: una fossa, un anello di calcestruzzo, una lastra di calcestruzzo posizio- nata sull’anello e una struttura in elevazione per consentire la privacy. Scartando la rimo- zione del compost, si usa una fossa di profondità da 1 a 1,5 m per il deposito e il compo- staggio degli escrementi misti
a terriccio, foglie secche e cenere di legna. Prima dell’u- tilizzo si aggiunge un letto di foglie secche e tutti i giorni si aggiungono terriccio e cenere per accelerare il compostaggio ed evitare la presenza di odori e insetti. Nella fossa non devono essere buttati altri rifiuti. Il ser- vizio igienico ha carattere tem- poraneo e si sposta a intervalli che variano dai 6 ai 12 mesi. Quando la fossa è quasi piena, i contenuti vengono coperti da uno strato di terriccio di circa
15 cm. Un giovane albero da frutta viene eventualmente piantato nella fossa, preferibil- mente all’inizio della stagione delle piogge. Allo stesso tempo un’altra fossa viene scavata e la struttura viene spostata nella nuova fossa, smontando e assemblando di nuovo le parti. Il rischio di esposizione al com- post o alle feci fresche è basso, siccome questi sono coperti e non vengono rimossi dalla fossa.
albero che utilizza il compost di una fossa
albero nuovo piantato sulla fossa utilizzata
Arborloo in uso
nuova fossa scavata e annello di calcestruzzo
Sezione schematica di un’Arborloo che rappresenta il suo principio di impiego.
Il Clivus Multrum
Il Clivus Multrum è stato pro- gettato da Rikard Lindström a Stoccolma, che lo costruì all’interno della sua proprietà nel 1939 catturando l’interesse dei suoi vicini sino ad avviare una piccola produzione e ottenere negli anni settanta il brevetto con il nome Clivus, ovvero “inclinazione” in latino. La parola “multrum”, in sve- dese “luogo di composizione”, fu aggiunta dopo per spiegare e completare il principio di funzionamento del sistema: un’unica camera dove avviene il compostaggio mescolando urina, feci e residui organici domestici. In basso è presente uno spazio di deposito a fondo inclinato. Un tubo connette il gabinetto con la camera di compostaggio e a volte è pre- sente una conduttura per i resi- dui della cucina. Il sistema è fornito di condotti di aerazione: la movimentazione dell’aria avviene per convezione natu- rale da una presa d’aria nella camera di compostaggio, ai condotti e fino al tubo di ven- tilazione. Questo flusso d’aria serve a evitare odori e ad assi- curare l’ossigeno utile al com- postaggio biologico.
Il prodotto è disponibile in commercio; si possono comun- que auto-costruire, di fronte ad un'efficienza minore, compost
muro
ventilatore
tubi di ventilazione estesi sul tetto
porta d’accesso
presa d’aria compost
corrente d’aria tubo di scarico di lunghezza variabile
percolato
porta d’accesso
Sezione schematica di un Clivus Multurm.
Il compost toilet solare passivo
Per incrementare l’evapora- zione nella camera di compo- staggio, il compost toilet può essere fornito di un dispositivo solare. Oltre ad aiutare l’eva- porazione, l'energia solare
aumenta la temperatura del cumulo e favorisce la ventila- zione, accelerando la distru- zione degli agenti patogeni. Consiste in una lastra vetrata oppure di alluminio dipinto di
nero, che copre la parte della camera di compostaggio espo- sta al sole. Questo elemento funge anche da coperchio. toilet che seguono lo stesso
principio di funzionamento. Sopratutto nei sistemi auto-co- struiti ci possono essere pro- blemi: i liquidi si accumu- lano al fondo della camera di compostaggio, trasportando
i patogeni delle feci freschi e contaminando il materiale vec- chio in fondo.
Un compost toilet solare passivo a camera unica (prospettiva e sezione). La camera di compostaggio è orien- tata al sole e il coperchio inclinato è vetrato.
Rikard Lindström e il primo Clivus Multrum, costruito nella sua proprietà. Fonte: Clivus Multrum, immagine disponibile su: http://www.clivusmultrum.it/history.php
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La camera di compostaggio viene fornita di un sistema a “scala d’aria” inclinata. Il materiale si muove su questa scala in modo da assicurare la decomposizione aerobica al raggiungimento della pavi- mentazione della camera. La ventilazione avviene in tre modi. Primo, la corrente d’aria entrante viene preriscaldata dal collettore d’aria calda a lastra
solare piana (eliminando la necessità di una fonte di ener- gia ulteriore), e viene portato sotto a “gradini” nella scala d’aria così che possa circolare dal basso all'alto nel cumulo. Secondo, l’aria viene condotta tramite un tubo inclinato e per- forato in PVC (di diametro circa 10 cm) posizionato in centro. Terzo, l’aria circola per con- vezione naturale evaporando
l’umidità in eccesso e il dios- sido di carbonio.
Il compost toilet solare è appli- cabile nei posti a clima umido e nei sistemi senza separazione dell’urina.
Le frecce indicano la circolazione dell’aria.
input camino solare
porta d’accesso
collettore solare tuboforat
oinPVC
scalad’aria
Schema di circolazione dell’aria in un compost toilet solare passivo (sezione). Rielaborazione, fonte: Long Branch Environmental Education Center. Disegno disponibile su: