ES2358715A1

ES2358715A1 - Sistema y dispositivos para ayuda en la plantación y crecimiento de especies vegetables en flotación del tipo macrofitos en usos destinados a la depuración de aguas.

Info

Publication number: ES2358715A1
Application number: ES200930721A
Authority: ES
Inventors: Vicente Torres Junco; Pablo Riesco Prieto; Javier Riesco Prieto
Original assignee: Macropitas S L; MACROPITAS SL
Current assignee: Macropitas S L; MACROPITAS SL
Priority date: 2009-09-23
Filing date: 2009-09-23
Publication date: 2011-05-13
Anticipated expiration: 2029-09-23
Also published as: PE20121658A1; EP2481280A1; DOP2012000081A; EP2481280A4; US20130091767A1; AP2012006226A0; CO6541524A2; MX2012003505A; ES2358715B1; WO2011036317A1; ECSP12011822A; MA33681B1; BR112012006589A2

Abstract

Sistema y dispositivos para ayuda en la plantación y crecimiento de especies vegetales en flotación del tipo macrofitos en usos destinados a la depuración de aguas para instalación en balsas y zonas destinadas a la depuración de aguas residuales integrado por una serie de componentes para facilitar la plantación y el crecimiento de plantas helofitas (macrofitas) predominantemente de la variedad enea, espadaña o Typha L y/o otras que pudieran ser adecuadas contando con una serie de dispositivos o piezas de apoyo que constituyen un factor que incrementa el grado de éxito en la plantación, garantizando la supervivencia y correcto desarrollo y crecimiento de las especies vegetales en flotación encargadas del proceso de depuración. El sistema se integra del uso conjunto de 3 dispositivos elaborados preferentemente en materiales plásticos de escasa densidad; estructura flotante ensambladora, estructura plana reticulada y cestillo o cono.

Description

Sistema y dispositivos para ayuda en la plantación y crecimiento de especies vegetales en flotación del tipo macrofitos en usos destinados a la depuración de aguas.

Objeto de la invención

El objeto de la presente Invención se refiere a un sistema y dispositivos para ayuda en la plantación y crecimiento de especies vegetales en flotación del tipo macrofitos en usos destinados a la depuración de aguas, y queda circunscrito al sector técnico del cultivo y plantación de especies vegetales en flotación, con usos diversos pero predominantemente asociados a procesos de depuración de aguas y se desarrolla como complemento adicional a la patente de invención nº P 200502496 Soporte para sujetar cultivos de especies vegetales en flotación del mismo titular y otras del mismo titular (referencia a nº de solicitud patente nacional y PCT/ES 2009/000246 Estructura flotante ensambladora).

Estado de la técnica

En la memoria de la patente P 200502496, se hace un breve repaso de los sistemas de cultivo hidropónico (en flotación, sin tierra) existentes y conocidos analizando los problemas, inconvenientes y dificultades que cada uno de ellos entraña.

En el estado de la técnica se tiene conocimiento de sistemas como los descritos en la patente 200900811, que recoge un procedimiento de depuración de aguas residuales y vertidos contaminantes en base a cultivos de macrofitas emergentes convertidas en flotantes. Sin embargo, en éste sistema, no se incorporan ninguno de los dispositivos aquí descritos, sino que el cultivo de las especies se realiza mediante una malla y un contenedor biodegradable, así como agregando a la planta en sí un lastre adicional a base de arenas y gravas para mantenerla en una posición de semisumergida. Este sistema no aporta ventajas ni novedades de consideración.

El uso de plantas para la depuración de aguas residuales debido a su capacidad de facilitar el intercambio de oxígeno y de absorber por sus raíces residuos y otros componentes y partículas en el agua, es conocido en el estado de la técnica, la incorporación de plantas flotantes en superficies de balsas o estanques es un método de depuración por medios naturales sencillo, eficaz y económico. No obstante, todo el proceso de plantación, crecimiento y mantenimiento de estas especies vegetales que facilitan el proceso de depuración, entraña en ocasiones problemas técnicos a resolver que pueden conducir al colapso del sistema en casos en que por ejemplo, los filtros de depuración se colmatan por acumulación de residuos o en casos en que las plantas mueren o se deterioran por su ubicación, por falta de refuerzo en su fase inicial de crecimiento y adaptación hasta el punto de afectar directamente al sistema de depuración.

Han sido variados los soportes y formas de sustentación utilizados para el cultivo de plantas macrofitas. Así, por ejemplo, los elementos de sustentación independientes más utilizados en las depuradoras instaladas hasta el momento, se basan en el uso de tubos flotantes de polietileno, de forma que las plantas se unen a ellos a través de un alambre enganchado a su cepellón. También existe la posibilidad de unir linealmente estos tubos de polietileno a otros de goma mediante unas grapas cada cierta distancia, de forma que la planta queda sujeta entre ambos tubos por presión. Sin embargo ninguna de estas opciones es óptima; en el primer caso, las plantas van girándose sobre el tubo al que están unidas a medida que crecen, hasta que finalmente las hojas de las plantas se sumergen en el agua, quedando las raíces fuera, por lo que la mayoría de las plantas terminan por morir. En el segundo caso, las plantas acaban muriendo por estrangulamiento, debido a la presión a la que se ven sometidas al estar entre los dos tubos.

Otra opción utilizada, es la de disponer una malla metálica sobre los tubos flotantes. Las raíces de las plantas se enganchan en los huecos de la malla a la vez que es la planta es atravesada en la base de sus hojas por una varilla que la mantiene unida a la malla. Este sistema supone un daño físico para la planta con consecuencias nefastas para ella, produciendo incluso su muerte. Frente a los sistemas existentes, el objeto de la presente propone un sistema para instalación en balsas y zonas destinadas a la depuración de aguas residuales integrado por una serie de componentes para facilitar la plantación y el crecimiento de plantas helofitas (macrofitas) predominantemente de la variedad enea, espadaña o Typha L, y/o otras que pudieran ser adecuadas contando con una serie de dispositivos o piezas de apoyo que constituyen un factor que incrementa el grado de éxito en la plantación, garantizando la supervivencia y correcto desarrollo y crecimiento de las especies vegetales en flotación encargadas del proceso de depuración, evitando muchos de los problemas que en la práctica llevan a fracasos de este tipo de plantaciones por muerte de las especies vegetales.

El sistema se integra del uso conjunto de tres dispositivos elaborados preferentemente en materiales plásticos de escasa densidad, que reduzcan peso y faciliten la flotación y en concreto de los siguientes componentes;

-: estructura flotante ensambladora; una estructura flotante ensambladora de sustentación independiente, que permite la sujeción de soportes o contenedores no independientes, utilizados para realizar cultivos en la superficie del agua y además está configurada para poder ensamblarse con otras estructuras similares; se trata de una estructura plana poligonal flotante que posee al menos dos enganches donde al menos uno de ellos es un enganche macho y otro es un enganche hembra, que permiten la unión de las estructuras flotantes entre sí y que, a su vez, presenta en el espacio interior un conjunto de barras que permiten el acoplamiento de soportes no independientes donde van colocados los cultivos o plantas.

: El ensamblaje de estas estructuras entre sí a través de sus elementos de unión da lugar a una red de estructuras flotantes ensambladoras que permite cubrir la superficie del agua que se desee en función del número de estructuras ensambladas. Puesto que los elementos de unión pueden encontrarse situados en vértices y/o lados, las estructuras pueden unirse entre sí de diferentes maneras, esto es, a través de sus vértices, a través de sus lados o bien a través de vértices y lados simultáneamente.

: La estructura puede tener unas barras de acoplamiento unidas en sus extremos al contorno de la estructura flotante y/o a otras barras interiores. Sobre estas barras se pueden acoplar soportes de sustentación no independiente en los que se pueden sujetar semillas, plantas y/o combinaciones de las mismas. El número y posición de las barras de acoplamiento puede ser variado dependiendo del número y forma de los soportes que se pretendan colocar sobre ellas. Opcionalmente, las barras de acoplamiento pueden estar unidas entre sí o al contorno de la estructura a través de unos arcos flexibles que aporten cierta movilidad a las barras para adaptarse al tamaño y número de soportes que sobre ellas se apoyen.

: Opcionalmente la estructura flotante ensambladora podrá contener dos barras de acoplamiento paralelas entre sí y unidas en sus extremos al contorno de la estructura. La separación de estas barras paralelas da lugar a dos partes o mitades de la estructura que pueden ser utilizadas para rellenar huecos de los bordes del mallado o macroestructura sobre la superficie del agua. Las barras pueden ser cilíndricas o presentar una forma de C invertida, consiguiendo así un ahorro de material.

-: estructura plana reticulada: Fabricada igualmente en material plástico flexible formada por una pluralidad de retículos de diferentes formas y tamaños que dispone de un alojamiento central para recibir la pieza cestillo o cono conteniendo la planta helofita, semilla o parte de la misma (esqueje, rizoma) y de cuatro elementos de anclaje en forma de C ubicados dos a dos en los vértices de la estructura para la sustentación de la pieza a la estructura flotante ensambladora. Los elementos de anclaje están configurados para compensar los momentos y fuerzas generados por la porción de planta que sobresale sobre el nivel del agua con respecto al punto de intersección de dicha porción con el plano definido por la estructura. Los elementos de anclaje dispondrán de salientes configurados para permitir la unión y encaje a la estructura tubular interna que configura la pieza estructura flotante ensambladora de tal forma que dos de los anclajes aproximen dicha pieza y los otros dos la separen con respecto a la estructura plana reticulada. En el caso de los anclajes de unión las aberturas se disponen en la parte inferior con el fin de que actúen a modo de gancho, en el caso de los anclajes destinados a separar las abrazaderas se disponen en su parte central. La forma de la estructura plana no será limitativa, pudiendo adoptar cualquier forma geométrica conocida aunque en un modo preferido de realización de la invención esta pieza presente una forma cuadrada.

-: Cestillo o cono; consiste en una pieza troncocónica elaborada en material plástico flexible de baja densidad de longitud aproximada de unos 6,5 cms, pudiendo presentar tamaños variables sin que ello se aparte del objeto reivindicado en la presente invención. Esta pieza presenta un diámetro menguante de forma proporcional entre la parte superior o boca, y la inferior o base, esta última se presenta cerrada en todo su perímetro interno mediante una tapa del mismo material.

: La parte superior o boca está constituida por un anillo cerrado, del anillo circular superior parten dos pilares laterales ubicados de forma paralela a ambos laterales que delimitan el desarrollo en diámetro decreciente de la pieza, estos dos pilares laterales se ven interrumpidos por otros anillos circulares intercalados de menos diámetro ubicados a iguales distancias los unos de los otros, estos anillos no están cerrados en su totalidad sino que presentan sendos cortes o secciones ubicadas de forma paralela en la parte anular opuesta a la que ocupan los pilares laterales. La longitud total de la pieza permite la sucesión de varias unidades de anillos fragmentados de diámetros decrecientes proporcionalmente hasta llegar a la base o tope final inferior de la pieza que se presenta cerrada en todo su perímetro interno mediante una tapa, pudiendo en otras realizaciones de tamaños totales diferentes albergar un número superior o inferior de anillos en función del desarrollo de longitud total del cuerpo de la pieza.

: El diámetro o tamaño del anillo superior ubicado en la boca de la pieza debe ser proporcional al de la apertura del alojamiento central dispuesto en la estructura plana reticulada, de tal modo que el anillo superior o boca quede una vez colocada la pieza, a través del orificio previsto en el alojamiento central a ras de superficie, pasando el resto de la pieza a través de dicho alojamiento gracia a la capacidad de deformación y flexión que le otorgan los cortes descritos en los anillos sucesivos existentes a lo largo del cuerpo de la pieza, de tal forma que por presión permitan la inserción de la pieza en toda su longitud, hasta llegar al anillo completo superior el cual queda ubicado por encima del perímetro del alojamiento central del soporte de la estructura plana reticulada.

: La cestilla o cono constituye un elemento de apoyo y refuerzo albergando en su interior la semilla, planta o plantón de la especie vegetal que se desea cultivar en medio acuático de tal modo que en la fase inicial de crecimiento y desarrollo de la misma y las fases iniciales de crecimiento de la planta, este cuerpo troncocónico de material plástico flexible ejerce una función de sujeción y soporte de la semilla o planta y sus raíces o rizomas con respecto a la estructura flotante o base, su presencia evita que las semillas se pierdan o muevan del interior del soporte así mismo ejercen una función de sujeción de la planta en su fase de desarrollo y crecimiento, la disposición totalmente abierta e incluso discontinua de los anillos laterales del cuerpo de la pieza permiten y facilitan el crecimiento y extensión de las raíces y rizomas al exterior en búsqueda del agua y luz necesarias de forma que la planta no altere a lo largo del proceso de crecimiento su posición de equilibrio sobre la estructura permitiendo su flotación y evitando el vuelco de la planta por peso excesivo de las raíces en fases de desarrollo posteriores.

Descripción de los dibujos

Las hojas de dibujos que se acompañan ayudan a comprender mejor la invención y se relacionan expresamente con una realización determinada de dicha invención. Estas figuras se presentan con carácter ilustrativo y no limitativo de la misma.

Figura 1.- Representa una vista de perfil de la estructura flotante ensambladora objeto de esta invención.

Figura 2.- Representa una vista en planta de la estructura flotante ensambladora de la fig. 1 mostrando una estructura plana reticulada de forma cuadrada unida a la misma.

Figura 3.- Representa una vista en planta de un modo de ensamblaje de las estructuras flotantes ensambladoras de la fig. 2.

Figura 4.- Representa una vista en planta de la estructura plana reticulada para sujeción de cultivos de especies vegetales en flotación objeto de la presente invención.

Figura 5.- Representa una vista en sección de la estructura plana reticulada según el plano de corte I-I.

Figura 6.- Representa una vista en sección de la estructura plana reticulada según el plano de corte II-II.

Figura 7.- Muestra una vista lateral de la pieza cestillo o cono.

Figura 8.- Muestra una vista lateral de la pieza cestillo o cono en posición vertical mostrando el anillo superior cerrado, los pilares laterales, los anillos interiores de diámetros sucesivamente inferiores y la tapa o base inferior opaca.

Figura 9.- Muestra la pieza cestillo o cono colocada en el alojamiento central de la estructura plana reticulada componiendo el conjunte entre el elemento de flotación y el de sujeción de la planta o semilla que, a su vez se une a la estructura flotante ensambladora.

Figura 10.- Muestra las 3 piezas o dispositivos; estructura flotante ensambladora, estructura plana reticulada y cestillo o cono con una planta macrofita alojada en su interior en su uso o aplicación habitual para un sistema de depuración de aguas residuales.

Descripción de un modo preferente de realización de la invención

Conforme a una forma de realización preferente de la invención el sistema y dispositivos para ayuda en la plantación y crecimiento de especies vegetales en flotación del tipo macrofitos en usos destinados a la depuración de aguas se integra de tres piezas o componentes;

-: estructura flotante ensambladora (1) en forma de polígono hexagonal irregular, que posee en cada uno de sus lados dos elementos de unión (enganches). Tres lados consecutivos presentan enganche hembra (2), mientras que los otros tres lados restantes presentan enganches tipo macho (3). La estructura presenta, asimismo, en uno de los vértices (M) dos enganches hembra y en su vértice opuesto (A) posee dos enganches macho. La estructura puede cortarse mediante unas tijeras u otro utensilio cortante en la línea que divide estos dos enganches del vértice A y del vértice M dando lugar a dos semiestructuras. La estructura flotante ensambladora, objeto de esta realización preferente, posee dos barras de acoplamiento paralelas o no entre sí y centrales (4) que van del vértice A al vértice M y con la separación adecuada entre ellas que permita la separación entre las mismas de forma que es posible dividir la estructura hexagonal en dos mitades por el eje AM mediante unas tijeras u otro elemento cortante a fin de utilizar cada una de estas mitades en el relleno de los huecos de los bordes del mallado. La estructura flotante ensambladora presenta una pluralidad de barras de acoplamiento (5) en su espacio interior. Dichas barras están unidas por sus extremos a la estructura poligonal y son las que permiten, junto con las barras que conforman el contorno de la estructura, el acoplamiento de las estructuras planas reticuladas y presentan unos arcos flexibles (7) que unen las barras de acoplamiento entre sí o con el contorno de la estructura, de forma que las barras de acoplamiento (5) pueden variar su distancia y adaptarse.

-: estructura plana reticulada; Consiste en una estructura plana (8) formada por una pluralidad de retículos que dispone de varios alojamientos centrales (9, 10) configurados para sujetas al menos una semilla, planta o parte de la misma. La estructura dispone de una pluralidad de anclajes (11-12). En una forma preferente de realización los elementos de anclaje serán cuatro aunque podrán variar conforme a la geometría de la pieza, teniendo que ser al menos dos. Los elementos de anclaje se situarán en los vértices de la estructura plana y tendrán forma de abrazadera semicircular disponiendo de una abertura o embocadura (15) para su sujeción a la estructura flotante ensambladora.

: El alojamiento central de la estructura plana reticulada dispone de una pluralidad de elementos mecánicos de sujeción (13) dispuestos de forma discontinua a lo largo del contorno interior del alojamiento central y del resto de los alojamientos delimitados en el contorno interior de la estructura flotante ensambladora.

: En una forma alternativa de realización de la invención no mostrada en los diseños los elementos de anclaje varían, existiendo dos tipos; unos primeros de pequeña longitud y unos segundos de mayor longitud acodados en los extremos y todos ellos partiendo de la cara inferior de la estructura.

: En el caso de salientes que tienden a aproximar la estructura flotante ensambladora, los primeros salientes estarán situados en una posición más interna que los segundos siendo el acodamiento de estos últimos hacia el interior actuando como ganchos de aproximación. En el caso de los salientes que tienden a separar la estructura flotante ensambladora, los primeros salientes están situados en una posición más externa que los segundos siendo el acodamiento de los últimos hacia el exterior para hacer una función de retención.

: La estructura plana reticulada dispone de un alojamiento central (9) preferentemente de forma circular y el resto de alojamientos (10) estarán delimitados por el contorno exterior del alojamiento central.

: En el interior del alojamiento central (9) se inserta la planta, raíz o rizoma contenida en la cestilla o cono consistente en una pieza troncocónica (18) fabricada en material flexible (preferentemente plástico) que presenta un diámetro menguante progresivo desde la parte superior o boca (19) hasta la parte inferior o base (20); La parte superior o boca esta constituida por un anillo cerrado (21) del anillo circular superior parten dos pilares laterales (22 y 22') de forma paralela que recorren toda la longitud de la pieza hasta conectar con la base de la pieza. Los dos pilares laterales se ven interrumpidos por otros anillos circulares intercalados de menos diámetro (23, 24, 25) ubicados a distancias iguales los unos de los otros, estos anillos no están cerrados en su totalidad sino que presentan sendos cortes o secciones (26 y 26') ubicadas de forma paralela en la parte anular opuesta a la que ocupan los pilares laterales. La longitud total de la pieza permite la sucesión de varias unidades de anillos fragmentados de diámetros decrecientes proporcionalmente hasta llegar a la base o tope final inferior que se presenta cerrada mediante una tapa de la misma materia plástica.

Claims

1. Sistema y dispositivos para ayuda en la plantación y crecimiento de especies vegetales en flotación del tipo macrofitos en usos destinados a la depuración de aguas caracterizado por constar de tres piezas o componentes integrados entre sí; estructura flotante ensambladora, estructura plana reticulada y cestillo o cono; la estructura flotante ensambladora tiene forma de polígono hexagonal irregular, provisto en cada lado de dos elementos de unión. Tres lados consecutivos con enganche hembra y los otros tres con enganche macho. La estructura presenta en uno de sus vértices (M) dos enganches hembra y en su vértice opuesto (A) dos enganches macho y está además provista de dos barras de acoplamiento interiores y centrales que se extienden en el vértice A - M permitiendo la división de la estructura hexagonal en dos mitades. La estructuras ensambladora presenta una pluralidad de barras de acoplamiento unidas a la estructura poligonal y presenta unos arcos flexibles que unen las barras de acoplamiento entre sí o con el contorno de la estructura flotante.

2. Sistema y dispositivos para ayuda en la plantación y crecimiento de especies vegetales en flotación del tipo macrofitos en usos destinados a la depuración de aguas conforme a la reivindicación primera caracterizado porque la estructura flotante ensambladora alberga y sujeta sobre su superficie un número variable de estructuras planas reticuladas, las cuales disponen de al menos un alojamiento central de forma circular y cuatro elementos de anclaje que lo unen a la estructura flotante ensambladora. Dichos elementos de anclaje tendrán forma de abrazadera provista de una abertura o embocadura situada en distinto lugar según la función a realizar;

- Los anclajes de separación presentan su abertura en la parte central.

- Los anclajes de unión presentan su abertura en la parte inferior.

El alojamiento central dispone, a su vez, de una pluralidad de elementos mecánicos de sujeción dispuestos de forma discontinua a lo largo del contorno interior del alojamiento central y del resto de los alojamientos delimitados en el contorno interior de la estructura flotante ensambladora.

3. Sistema y dispositivos para ayuda en la plantación y crecimiento de especies vegetales en flotación del tipo macrofitos en usos destinados a la depuración de aguas conforme a las reivindicaciones anteriores caracterizada porque el alojamiento central circular de la estructura plana reticulada está destinado a albergar en su interior el cestillo o cono que consiste en una pieza troncocónica de diámetro menguante de forma proporcional entre la parte superior o boca, y la inferior o base, esta última se presenta cerrada en todo su perímetro interno mediante una tapa. La parte superior o boca está constituida por un anillo cerrado, del que parten dos pilares laterales ubicados de forma paralela a ambos laterales, estos dos pilares laterales se ven interrumpidos por otros anillos circulares intercalados de menos diámetro ubicados a iguales distancias los unos de los otros, estos anillos no están cerrados en su totalidad sino que presentan sendos cortes o secciones ubicadas de forma paralela en la parte anular opuesta a la que ocupan los pilares laterales.