ES2214106A1 - Sistema para tratamiento de agua de lixiviacion en invernaderos. - Google Patents
Sistema para tratamiento de agua de lixiviacion en invernaderos.Info
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Abstract
Concebido para utilizar la energía solar como medio de descontaminación del agua, en orden a la reutilización de la misma como agua de nebulización en el invernadero, consiste en un tanque (1) en el que se almacena el agua contaminada, que con la colaboración de una bomba (3), un filtro de malla (5) y un intercambiador (6) es suministrada al depósito de vidrio (17) de un desinfectador solar (4), a base de una caja termoaislante con una tapa superior (13) transparente, en cuyo interior se alcanza la temperatura de 65°C que, conjuntamente con la radiación ultravioleta, provoca la muerte de los microorganismos existentes en el agua. Un termostato controla el alcance de dicha temperatura, abre una válvula solenoide (18) para el vaciado del depósito de vidrio (17) hacia un tanque (8) colector de agua limpia y pone en funcionamiento la bomba (3) para recarga del depósito (17) con una nueva dosis de agua contaminada.
Description
Sistema para tratamiento de agua de lixiviación
en invernaderos.
La presente invención se refiere a un sistema que
ha sido concebido para tratar el agua de lixiviación, generada en
un invernadero, concretamente mediante energía solar, para su
reutilización como agua de nebulización.
De forma más concreta la energía solar se utiliza
para elevar la temperatura del agua hasta un nivel tal que, en
combinación con la radiación solar ultravioleta, provoque la
eliminación de los microorganismos existentes en los
lixiviados.
La mayoría de los microorganismos según el estado
de crecimiento activo, mueren cuando son expuestos a temperaturas
que rondan los 70ºC durante un cierto período de tiempo, y también
cuando son expuestos a la radiación solar ultravioleta,
especialmente en la región ultravioleta cercana
(300-400 nm), con un valor óptimo a 357 nm. Si la
temperatura del agua en el fondo de un recipiente de vidrio
calentado con energía solar es igual o mayor a 65ºC, el agua estará
por encima de la temperatura de pasteurización de la leche (62,5ºC)
al menos durante una hora. Este calor debería ser suficiente para
matar los microbios patógenos y así pasteurizar el agua. Por
consiguiente, calentar el agua hasta una temperatura de 65ºC
mediante su exposición a la radiación solar directa durante dos o
tres horas, puede desinfectar biológicamente el agua
contaminada.
Es conocido que cuando el agua se expone a la
radiación solar directa, por ejemplo, en el interior de una botella
de plástico transparente, la acción de la radiación ultravioleta
disminuye la población de microorganismos en estado activo aunque
de forma muy lenta. Por otro lado, también se sabe que la acción
térmica de la radiación solar es muy eficiente en la destrucción de
esporas de hongos y bacterias, como cuando se calienta agua en el
interior de colectores solares metálicos, y por tanto, opacos,
debido a que se alcanzan temperaturas que superan los 100ºC. Sin
embargo, el efecto combinado de ambos tipos de desinfección (acción
térmica + radiación ultravioleta) es el que se considera más
adecuado para el fin que se persigue en esta invención,
fundamentalmente porque la instalación y desinfección no debe
resultar demasiado cara, como lo es el empleo de colectores
metálicos.
El agua de lixiviado en los invernaderos con
sistemas de cultivo hidropónicos suele ser un agua de bajo nivel
salino (conductividad eléctrica entre 1 y 1,5 dS/m) por lo que tras
su desinfección solar puede ser empleada sin problemas de atascos u
obturaciones de las tuberías de distribución del agua de
lixiviación.
Por otro lado, la ventilación natural de los
invernaderos del Sureste Ibérico es suficiente para eliminar las
sales que pasen al aire tras la nebulización del agua, por lo que
esta invención no afectará negativamente a los cultivos, sino al
contrario, puesto que la práctica habitual es mezclar el agua
lixiviada procedente del invernadero con el agua de riego inicial
(de pozo, desaladora o trasvase) en el embalse de regulación, con
el consiguiente detrimento de la calidad del agua resultante,
debido a incrementos de la conductividad eléctrica, desequilibrios
de nutrientes, etc.
El sistema que la invención propone parte de un
tanque para acumulación del agua contaminada, desde el que con la
colaboración de una bomba y haciéndola pasar a través de un filtro
de malla y de un intercambiador térmico, pasa a un desinfectador
solar, consistente en un depósito de vidrio, alojado en el interior
de un receptáculo cerrado y sobredimensionado con respecto a dicho
depósito, cuya pared superior es transparente, para permitir la
entrada de la radiación solar, concretamente a base de un cristal,
mientras que el resto de sus paredes están convenientemente
termoaisladas, para evitar pérdidas de calorías, cuenta la inferior
con una placa absorbente, pintada en negro, y la posterior, que
constituye un reflectante, se prolonga sustancialmente hacia arriba
por encima del cristal, para dirigir la radiación solar hacia este
último.
Este desinfectador solar permite que el agua
alcance en el interior del depósito de vidrio una temperatura del
orden de 65ºC, suficiente para cumplir su función desinfectadora,
momento en el que un termostato envía una señal eléctrica a una
válvula solenoide que permite el vaciado del depósito de vidrio
hacia un tanque de acumulación de agua limpia, pasando a través del
intercambiador térmico anteriormente citado, donde el agua caliente
emergente del depósito de vidrio cede mayoritariamente su calor al
agua contaminada proviniente del correspondiente tanque de
alimentación.
Tras el definitivo enfriamiento del agua en el
tanque de agua limpia, ésta se suministra a un segundo tanque que
es el que alimentará el sistema de nebulización para reutilización
del agua.
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente
de realización práctica del mismo, se acompaña como parte
integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con
carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo
siguiente:
La figura 1.- Muestra, según una representación
esquemática, el sistema de tratamiento de agua de lixiviación en
invernaderos que constituye el objeto de la presente invención.
La figura 2.- Muestra un detalle en perfil y en
sección del desinfectador solar que participa en el sistema de la
figura anterior.
A la vista de las figuras reseñadas y
especialmente de la figura 1, puede observarse cómo el sistema para
tratamiento de agua que la invención propone parte de un tanque
(1), contenedor del agua contaminada, de capacidad adecuada a las
características de la instalación, de cuyo fondo emerge una
conducción (2) que, con la colaboración de una bomba (3), impulsa
el agua contaminada hacia un desinfectador solar (4), haciéndola
pasar previamente por un filtro de malla (5) y por un intercambiador
térmico (6), de manera que el tramo terminal (2') de la citada
conducción accede superiormente al desinfectador solar (4), como se
observa en la citada figura 1 y como se detallará más adelante.
En el desinfectador solar (4) se alcanza la
temperatura adecuada para la destrucción de los microorganismos que
contaminan el agua, concretamente la temperatura de 65ºC
anteriormente citada, tras lo que el agua sale del desinfectador
(4) por una conducción (7) que atraviesa el intercambiador de calor
(6), para ceder parte del calor de que es portadora al agua
contaminada que entra por la conducción (2), alcanzando finalmente
un tanque de agua limpia caliente (8), donde el agua es almacenada
hasta su total enfriamiento, tras lo que pasa a un tanque (9) de
agua limpia y a temperatura ambiente, para alimentar el sistema de
pulverización o nebulización del invernadero.
El desinfectador solar (4) consiste, tal como
muestra la figura (2), en una caja (10) de un material
termoaislante, como por ejemplo madera, revestida exteriormente de
una capa (11) de otro material termoaislante, como por ejemplo de
poliestireno expandido, y dotada de un revestimiento interior (12)
de aluminio, que a nivel del fondo (12') de la caja está pintado de
negro, para potenciar la absorción solar, mientras que en el resto
de sus paredes actúa como reflectante para la radiación solar,
estando dicha caja (10) perfectamente cerrada con la colaboración
de una placa superior y transparente (13), preferentemente
materializada en cristal, placa que adopta una posición inclinada,
como también se observa en la figura 2, favorable a la normal
posición del sol (14), con la particularidad además de que la pared
posterior de dicha caja (10) se prolonga superiormente en un amplio
tramo (15) que prolonga funcionalmente el citado plano reflectante
para mejorar la captación de radiación solar, al reflejarla hacia
el interior (16) de la caja (10).
En el seno de dicha cámara (16) se establece un
depósito de vidrio (17), acusadamente infradimensionado con
respecto a la caja (10), que es el que recibe el agua contaminada a
través de la conducción (2') y de la que sale el agua a través de
la conducción inferior (7), cuando una válvula solenoide (18) se
abre, comandada por un termostato que detecta el nivel térmico
preestablecido en el depósito de vidrio (17), concretamente los 65°
anteriormente citados, momento en el que al abrirse dicha válvula
(18) se produce el vaciado por gravedad del depósito de vidrio (17)
que, al pasar a través del intercambiador (6), en su circular hacia
el tanque de agua tratada (8), cede una buena parte de su calor al
agua contaminada que recarga nuevamente el depósito de vidrio (17)
a expensas del tanque suministrador (1), al poner paralelamente en
funcionamiento a la bomba de impulsión (3).
Se consigue de esta manera en el seno del
desinfectador solar (4) una acción combinada sobre el agua
contaminada, por un lado un notable incremento de la temperatura,
hasta el nivel de pasteurización en el que se produce la muerte de
los microorganismos por calor, y paralelamente una radiación
ultravioleta sobre el agua que completa la acción bactericida.
Claims (4)
1. Sistema para tratamiento de agua de
lixiviación en invernaderos, que estando especialmente concebido
para llevar a cabo la eliminación de los microorganismos existentes
en el agua, en un estado de crecimiento activo, mediante energía
solar, concretamente mediante acción térmica combinada con
radiación ultravioleta, se caracteriza porque en el mismo
participa un tanque de agua contaminada (1), que suministra
dosificadamente el agua a un desinfectador solar (4), consistente en
una caja (10) convenientemente termoaislada, que alberga en su
interior a un depósito de vidrio (17) a que accede la radiación
solar a través de la tapa transparente (13) de dicha caja (10), y
desde cuyo depósito de vidrio (17), el agua, ya tratada, es
suministrada a un tanque de enfriamiento (8) para su posterior pase
a un tanque de consumo (9), desde el que el agua es reutilizada en
el invernadero, como agua de nebulización.
2. Sistema para tratamiento de agua de
lixiviación en invernaderos, según reivindicación 1ª,
caracterizado porque entre el tanque de agua contaminada (1)
y el depósito de vidrio (17) se establece un intercambiador térmico
(6), en el que participa también la conducción (7) que relaciona el
depósito de vidrio (17) con el tanque de agua tratada (8), de
manera que el agua caliente que sale del desinfectador solar (4)
cede parte de su calor al agua fría y contaminada que accede a
dicho desinfectador solar (4).
3. Sistema para tratamiento de agua de
lixiviación en invernaderos, según reivindicaciones anteriores,
caracterizado porque el agua contaminada existente en el
tanque (1) es impulsada mediante una bomba (3) y a través de un
filtro de malla (5) y del intercambiador (6) al depósito de vidrio
(17), donde un termostato, al alcanzar una temperatura del orden de
65ºC, actúa sobre una válvula solenoide (18) para vaciado del
depósito de vidrio (17) hacia e tanque de agua tratada (8) e
incorporación al depósito de vidrio (17) de una nueva dosis de agua
contaminada.
4. Sistema para tratamiento de agua de
lixiviación en invernaderos, según reivindicaciones anteriores
caracterizado porque la caja (10) que participa en el
desinfectador solar (4), notablemente sobredimensionada con
respecto al depósito de vidrio (17) alojado en su interior, es de
naturaleza termoaislante, presenta un revestimiento exterior (11)
aislante, y otro revestimiento interior (12) reflectante, que en su
fondo está pintado de negro para constituir una placa absorbente
(12') siendo su tapa transparente (13) de cristal, a la vez que su
pared posterior se prolonga considerablemente por encima de dicha
tapa (13), terminando un plano reflectante y complementario
(15).
Priority Applications (1)
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ES200201823A ES2214106B1 (es) | 2002-08-01 | 2002-08-01 | Sistema para tratamiento de agua de lixiviacion en invernaderos. |
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ES2214106A1 true ES2214106A1 (es) | 2004-09-01 |
ES2214106B1 ES2214106B1 (es) | 2005-11-01 |
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ES (1) | ES2214106B1 (es) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106517395A (zh) * | 2016-11-15 | 2017-03-22 | 浙江大学 | 循环聚光热咸淡水分离器 |
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DE29704586U1 (de) * | 1997-03-13 | 1997-06-26 | Pfarr, Elmar, 89143 Blaubeuren | Solar-Süßwassergewinnungsanlage |
EP1106188A1 (en) * | 1999-12-09 | 2001-06-13 | Societe Des Produits Nestle S.A. | Plastic containers for solar disinfection of water |
-
2002
- 2002-08-01 ES ES200201823A patent/ES2214106B1/es not_active Expired - Fee Related
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