BR102015003077A2

BR102015003077A2 - Dispositivos aplicados em uma balsa e/ou barcaça para remoção, processamento e relocação ou reutilização de plantas aquáticas em reservatórios de usinas hidrelétricas e correlatos

Info

Publication number: BR102015003077A2
Application number: BR102015003077-0A
Authority: BR
Inventors: Hasenfuss Jurgen
Original assignee: Hasenfuss Jurgen
Priority date: 2015-02-11
Filing date: 2015-02-11
Publication date: 2018-02-06

Abstract

dispositivos aplicados em uma balsa e/ou barcaça para remoção, processamento e relocação ou reutilização de plantas aquáticas em reservatórios de usinas hidrelétricas e correlatos, que se referem a um conjunto de dispositivos notadamente desenvolvidos para serem aplicados em balsas e barcaças, particularmente para promover a remoção de plantas aquáticas, especialmente as do tipo macrófitas, que crescem nos reservatórios de usinas hidrelétricas e causam entupimentos na grade de adução, além de danos ambientais e mortandade da ictiofauna (peixes).

Description

(54) Título: DISPOSITIVOS APLICADOS EM UMA BALSA E/OU BARCAÇA PARA REMOÇÃO, PROCESSAMENTO E RELOCAÇÃO OU REUTILIZAÇÃO DE PLANTAS AQUÁTICAS EM RESERVATÓRIOS DE USINAS HIDRELÉTRICAS E CORRELATOS (51) Int. Cl.: A01D 44/00; B63B 35/00; E02B 15/10 (52) CPC: A01D 44/00, B63B 35/00, E02B 15/10 (73) Titular(es): JURGEN HASENFUSS (72) Inventor(es): JURGEN HASENFUSS (74) Procurador(es): VILELACOELHO SOCIEDADE DE ADVOGADOS (57) Resumo: DISPOSITIVOS APLICADOS EM UMA BALSA E/OU BARCAÇA PARA REMOÇÃO, PROCESSAMENTO E RELOCAÇÃO OU REUTILIZAÇÃO DE PLANTAS AQUÁTICAS EM RESERVATÓRIOS DE USINAS HIDRELÉTRICAS E CORRELATOS, que se referem a um conjunto de dispositivos notadamente desenvolvidos para serem aplicados em balsas e barcaças, particularmente para promover a remoção de plantas aquáticas, especialmente as do tipo macrófitas, que crescem nos reservatórios de usinas hidrelétricas e causam entupimentos na grade de adução, além de danos ambientais e mortandade da ictiofauna (peixes).

1/8 “DISPOSITIVOS APLICADOS EM UMA BALSA E/OU BARCAÇA PARA REMOÇÃO, PROCESSAMENTO E RELOCAÇÃO OU REUTILIZAÇÃO DE PLANTAS AQUÁTICAS EM RESERVATÓRIOS DE USINAS HIDRELÉTRICAS E COR RE LATOS”

Campo Técnico [001] Trata a presente invenção de um conjunto de dispositivos notadamente desenvolvidos para serem aplicados em balsas e barcaças, particularmente para promover a remoção de plantas aquáticas, especialmente as do tipo macrófitas, que crescem nos reservatórios de usinas hidrelétricas e causam entupimentos na grade de adução, além de danos ambientais e mortandade da ictiofauna (peixes).

[002] Ditos dispositivos pertencem ao campo das embarcações ou estruturas flutuantes adaptadas para fins especiais, oficinas flutuantes com a função, por exemplo, de retirar, através de escavadeiras, detritos do leito de rios ou algas e outras plantas aquáticas, referidos dispositivos desenvolvidos para otimizar a manutenção das entradas e saídas de água das usinas hidrelétricas e promover maior rapidez e eficiência em sua função intrínseca.

Estado da Técnica [003] Na grande maioria das Pequenas Centrais Hidrelétricas - PCH - e Usina Hidrelétricas - UHE - é possível observar uma contaminação elevada de plantas aquáticas, particularmente nas entradas e saídas de água para tratamento, fato que imputa à equipe de operação e manutenção, uma enorme dificuldade de remoção do material orgânico.

[004] Desta forma, torna-se evidente a necessidade de uma forma de remoção mais eficiente, econômica e ambientalmente sustentável, pois o mecanismo utilizado atualmente é lento e oneroso, sendo realizado através de máquinas escavadeiras, guinchos e caminhões que

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2/8 retiram dos rios, no máximo, 45 m³ por dia, procedimento executado através de escavadeiras e de modo precário.

[005] O estado da arte prevê modelos de balsas que desenvolvem um trabalho mais adequado, porém a um custo excessivamente alto, inviabilizando muitas vezes, a sua execução.

[006] Ditas balsas não apresentam capacidade de bombeamento e possibilitam o depósito em qualquer lugar desejado, trabalhando com as etapas de coleta das plantas, armazenamento na balsa e, finalmente, a sua locomoção até na margem do reservatório para esvaziar a balsa.

[007] É prevista ainda, uma última etapa que é a de remoção das plantas depositadas na margem do rio ou correlato através de um trator ou escavadeira para que os nutrientes não retornem para a água, fortalecendo um novo crescimento da planta.

[008] Em uma breve busca nos principais bancos de patentes, foram encontrados dois documentos relevantes que fazem referência a balsas passíveis de executar limpeza em rios e afins, dentre os quais, o CN201580540, de 15/09/2010 e o CN203558193U de 23/04/2014.

[009] Primeiramente, o documento CN201580540, de 15/09/2010, apresenta correias transportadoras respectivamente dispostas na cabine posterior, na cabine mediana e na cabine de coleta; as correias transportadoras também são dispostas na parte traseira da cabine, na cabine mediana e são posicionadas de maneira móvel na extremidade posterior da cabine mediana. Eixos de rotação são dispostos nas duas extremidades de cada correia transportadora.

[010] Quando a cabine posterior estiver disposta na extremidade traseira da cabine mediana uma hélice é disposta no fundo do corpo da cabine posterior; um motor hidráulico é disposto na extremidade

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3/8 superior do corpo da cabine posterior; a cabine de coleta é colocada na extremidade superior da cabine mediana; a cabine de coleta é disposta na extremidade frontal da cabine mediana; suportes oblíquos são dispostos na cabine de cobrança; uma rede de proteção de ângulo reto é disposta na parte central inferior de cada suporte oblíquo e consiste de uma barra transversal, uma barra vertical e uma rede; uma das extremidades da barra transversal é conectada a uma extremidade da barra vertical de modo a formar um ângulo reto; as outras extremidades da barra transversal e a barra vertical estão dispostas no suporte e formam um triângulo retângulo com o suporte; a rede é disposta no triângulo retângulo; a barra transversal da rede de proteção está ligada com grades rotativas e a barra vertical da rede de proteção está conectada a uma faca de corte.

[011] O CN203558193U, de 23/04/2014, revela um pedido de patente de modelo de utilidade que se refere a uma balsa capaz de executar um tratamento integral em canais fluviais, sendo que referida balsa compreende um corpo dotado de um sistema de recolhimento de lixo, um sistema de transporte, um sistema de micro-nano arejamento, um sistema de adição de reagente, um sistema de alimentação e outros semelhantes.

[012] Referida balsa é passível de coletar lixo do rio, podendo ser usada para tratar e melhorar, de forma abrangente, a qualidade da água dos canais fluviais através de combinação de um sistema de micronano aeração com agentes químicos e agentes microbianos, podendo limpar rios negros e canais de rios e podendo, ainda, promover uma desinfecção, eliminando algas e melhorando efetivamente o aspecto dos canais fluviais.

[013] Para desenvolver equipamentos que aperfeiçoem a utilização de uma balsa para retirada, transporte, descarte ou reutilização de plantas aquáticas, foram executadas diversas pesquisas que versaram sobre o crescimento das referidas plantas e o seu comportamento

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4/8 em conjunto com a água, no instante em que se necessita desfazer um aglomerado de plantas.

[014] Ainda como base de pesquisa foi estudada a densidade da planta dentro e fora da água, a densidade da planta prensada, o comportamento da planta na esteira, o comportamento da planta na entrada do triturador no que diz respeito à potência necessária para triturar a planta, o comportamento da mistura planta/água com peso específico e viscosidade controlados.

[015] Além disso, foram feitos estudos energéticos para definição da potência do motor, estudo sobre o rendimento em uma situação específica de infestação e o estudo da geometria das facas do triturador.

[016] Finalmente, foi feito um estudo que envolveu o fluxo de massas, a definição dos valores K dos reguladores PID, os cálculos estruturais e os estudos econômicos.

[017] Referidos estudos foram de suma importância para o ecossistema dos reservatórios de hidroelétricas, pois com a proliferação das macrófitas (plantas) os peixes dos reservatórios morrem por falta de oxigênio na água e as plantas devem ser retiradas de modo continuo através de um equipamento capaz de triturar as plantas para reutiliza-elas como adubo.

Breve Descrição da Invenção [018] A partir das pesquisas e estudos executados, pensando nos inconvenientes existentes nos equipamentos existentes no estado da técnica, e no intuito de promover maior praticidade, rapidez e eficiência com custos substancialmente mais baixos, o inventor criou e desenvolveu estes “DISPOSITIVOS APLICADOS EM UMA BALSA E/OU BARCAÇA PARA REMOÇÃO, PROCESSAMENTO E RELOCAÇÃO OU REUTILIZAÇÃO DE PLANTAS AQUÁTICAS EM RESERVATÓRIOS DE

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USINAS HIDRELÉTRICAS E CORRELATOS”, que devem posicionar-se com total destaque dentre os seus congêneres e personalizar-se ante o mercado consumidor pelo fato de apresentarem dispositivos desenvolvidos para promover a remoção de plantas aquáticas, especialmente as do tipo macrófitas, que crescem nos reservatórios de usinas hidrelétricas e causam entupimentos na grade de adução, além de danos ambientais e mortandade da ictiofauna (peixes).

[019] Referida balsa é passível de descolar e extrair, através da escavadeira/colheitadeira, as plantas aquáticas dos leitos dos rios, lagos e afins, triturando este material, misturado com água, bombeando posteriormente até a margem para ser descartado em outro local fora da água ou utilizado como adubo orgânico no mesmo leito de rio.

[020] O coletor da balsa funciona com um rolo separador e um rolo concentrador, o qual posiciona a planta em uma esteira transportadora. Referida esteira transporta a planta até um processador, o qual, por sua vez tritura a planta em pedaços de um a vinte centímetros, preferencialmente 3 cm, misturando-a com água, e direcionando-a através de um parafuso, toda a mistura até o bocal de sucção da bomba centrifuga.

[021] Posteriormente, um rotor semiaberto auxilia na trituração da mistura, bombeando-a até transpassar um mangote até na margem do rio, de forma que seja depositado em um local seguro, de modo que não seja possível retornar para o lago, rio ou correlato.

Breve Descrição dos Desenhos [022] A matéria objeto desta Invenção ficará totalmente clara em seus aspectos técnicos a partir da descrição pormenorizada que será feita com base nas figuras abaixo relacionadas, nas quais:

a figura 1 mostra uma vista, em perspectiva

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6/8 esquemática da balsa com os dispositivos para remoção, processamento e relocação ou reutilização de plantas aquáticas em reservatórios de usinas hidrelétricas e correlatos;

a figura 2 mostra uma vista, em perspectiva frontal, ilustrando o triturador de plantas; e a figura 3 mostra uma vista, em perspectiva posterior, ilustrando parcialmente, a parte interna do triturador de plantas.

Descrição Detalhada da Invenção [023] De conformidade com o quanto ilustram as figuras acima mencionadas, a presente Invenção “DISPOSITIVOS APLICADOS EM UMA BALSA E/OU BARCAÇA PARA REMOÇÃO, PROCESSAMENTO E RELOCAÇÃO OU REUTILIZAÇÃO DE PLANTAS AQUÁTICAS EM RESERVATÓRIOS DE USINAS HIDRELÉTRICAS E CORRELATOS”, trata, mais particularmente, de dispositivos desenvolvidos para promover a remoção de plantas aquáticas, especialmente as do tipo macrófitas, que crescem nos reservatórios de usinas hidrelétricas e causam entupimentos na grade de adução, além de danos ambientais e mortandade da ictiofauna (peixes).

[024] Assim, a balsa 1 apresenta um corpo principal 2 onde são apoiados e adequadamente posicionados um coletor 3 de material, um conjunto de controle 4 composto por um painel de instrumentos 4a, um assento 4b para acomodar o condutor da balsa 1, um dispositivo acelerador 4c da balsa 1 e um painel 4d com inversor de frequência.

[025] Além disso, o conjunto prevê um elevador 5 de água, um dispositivo triturador 6, uma esteira transportadora 7, uma bomba 8, um eixo 9 de transmissão, motores 10 e 10a, redutor 11, um gerador 12, um tanque 13 de armazenamento de óleo diesel, válvulas 14, um separador de plantas 15 e pelo menos duas rodas d’água 16 e 16a para correção de posição.

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7/8 [026] Referida balsa 1 é passível de descolar e extrair, através do coletor 3, as plantas aquáticas dos leitos dos rios, lagos e afins, triturando este material, misturado com água, bombeando posteriormente até a margem para ser descartado em outro local fora da água ou utilizado como adubo orgânico no mesmo leito de rio ou em outro lugar.

[027] O coletor 3 da balsa 1 funciona com um rolo separador 15 e um rolo concentrador, o qual posiciona a planta em uma esteira transportadora 7. Referida esteira transportadora 7 transporta a planta até um triturador 6, o qual, por sua vez tritura a planta em pedaços de 1 a 20 cm, preferencialmente 3 cm, misturando-a com água, e direcionando-a através de um parafuso, toda a mistura até o bocal de sucção da bomba centrifuga 8.

[028] Posteriormente, um rotor semiaberto auxilia na trituração da mistura, bombeando-a até transpassar um mangote até a margem do rio ou lago, de forma que seja depositado em um local seguro, de modo que não seja possível retornar para o rio, lago ou correlato.

[029] Através dos dispositivos aplicados na balsa 1 em questão, as plantas são coletadas, trituradas em pedaços de, preferencialmente, 3 cm, e posteriormente, bombeadas até a margem do reservatório alcançando a eficiência de 120 m³ por hora, número substancialmente maior do que o número alcançado no processo atual de retirada de plantas em reservatório que perfaz o montante de 45 m³ por dia, resultado este obtido através de equipamentos do tipo coletores e de modo muito precário.

[030] O processo de execução de referida limpeza que inclui o descolamento, a extração e a retirada da planta é contínuo e o processo de trituração 6 e reutilização do produto triturado com água de forma a transformar-se em adubo, para ser bombeado para as margens do

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8/8 reservatório, são processos novos que juntos alcançam os requisitos necessários para receber proteção legal.

[031] O triturador 6 foi desenvolvido especialmente para triturar este tipo de plantas e logo misturar-se com água através de um controlador de mistura, utilizando sensores de aproximação, microprocessador e inversor de frequência.

[032] Em seguida é utilizada uma bomba centrífuga 8, acoplada ao misturador em uma posição específica, com rotor especial, desenvolvido para bombear plantas com água.

[033] Como citado anteriormente, o novo processo é continuo e significa que a coleta das plantas não para.

[034] Referidos dispositivos apresentam aproveitamento de 2100% a mais do que alcançam os dispositivos existentes no estado da técnica os quais são lentos e executados com cavadeiras.

[035] Em decorrência disso ter-se-á uma produtividade mais alta, cerca de 21 vezes mais eficiente e operando com custos mais reduzidos, gerando uma economia de 24 vezes em relação ao processo atual.

[036] Apesar de detalhada a invenção, é importante entender que a mesma não limita sua aplicação aos detalhes e etapas aqui descritos. A invenção é capaz de outras modalidades e de ser praticada ou executada em uma variedade de modos. Deve ficar entendido que a terminologia aqui empregada é para a finalidade de descrição e não de limitação.

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Claims

REIVINDICAÇÃO

1. DISPOSITIVOS APLICADOS EM UMA BALSA E/OU BARCAÇA PARA REMOÇÃO, PROCESSAMENTO E RELOCAÇÃO OU REUTILIZAÇÃO DE PLANTAS AQUÁTICAS EM RESERVATÓRIOS DE USINAS HIDRELÉTRICAS E CORRELATOS, caracterizado pelo fato de se referir a uma balsa 1, que apresenta um corpo principal 2 onde são apoiados e adequadamente posicionados um coletor 3 de material, um conjunto de controle 4 composto por um painel de instrumentos 4a, um assento 4b para acomodar o condutor da balsa 1, um dispositivo acelerador 4c da balsa 1 e um painel 4d com inversor de frequência; dito conjunto prevê um elevador 5 de água, um dispositivo triturador 6, uma esteira transportadora 7, uma bomba centrifuga 8, um eixo 9 de transmissão, motores 10 e 10a, redutor 11, um gerador 12, um tanque 13 de armazenamento de óleo diesel, válvulas 14, um rolo separador de plantas 15 e pelo menos duas rodas d'água 16 e 16a para correção de posição.

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