ITBA20120005A1 - PLANT FOR CULTIVATION OF MARINE VEGETABLE - Google Patents

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ITBA20120005A1
ITBA20120005A1 IT000005A ITBA20120005A ITBA20120005A1 IT BA20120005 A1 ITBA20120005 A1 IT BA20120005A1 IT 000005 A IT000005 A IT 000005A IT BA20120005 A ITBA20120005 A IT BA20120005A IT BA20120005 A1 ITBA20120005 A1 IT BA20120005A1
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IT
Italy
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tank
cultivation
plant
water
marine
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Application number
IT000005A
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Italian (it)
Inventor
Rinaldis Saponaro Corrado De
Francesco Micali
Marco Milanese
Giuseppe Scordella
Luigi Valiant
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Tct Srl
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G33/00Cultivation of seaweed or algae
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K63/00Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
    • A01K63/003Aquaria; Terraria
    • A01K63/006Accessories for aquaria or terraria
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12MAPPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M21/00Bioreactors or fermenters specially adapted for specific uses
    • C12M21/02Photobioreactors

Description

Descrizione dell’invenzione industriale dal titolo “Impianto per la coltivazione di vegetali marini”. Forma oggetto della presente invenzione industriale un impianto per la coltivazione di vegetali acquatici dotato di sistema idrico a circuito chiuso in grado di simulare o mantenere condizioni ambientali stabili in cui far sviluppare piantine di vegetali acquatici, quale, a puro titolo di esempio la Posidonia oceanica, alghe per uso farmaceutico o altri vegetali acquatici. Description of the industrial invention entitled "Plant for the cultivation of marine vegetables". The subject of the present industrial invention is a plant for the cultivation of aquatic vegetables equipped with a closed-circuit water system capable of simulating or maintaining stable environmental conditions in which to develop seedlings of aquatic plants, such as, purely by way of example, Posidonia oceanica, algae for pharmaceutical use or other aquatic plants.

Sono noti allo stato della tecnica alcuni impianti per l’allevamento di animali acquatici. Un esempio di impianto a circuito idrico chiuso per l’allevamento di animali acquatici è il brevetto europeo EP2124534 che descrive un impianto per l’allevamento di gamberi peneidi, dotato di strutture per l’ottimizzazione dello spazio all’interno di una vasca di allevamento e mezzi per il filtraggio e l’ossigenazione dell’acqua. L’impianto noto allo stato dell’arte non risolve il problema tecnico posto dall’allevamento di specie vegetali marine, che richiedono precise condizioni di luce, temperatura e movimento dell’acqua, oltre che la necessità di avere un substrato adatto alla loro crescita. In particolare rispetto agli impianti noti allo stato dell’arte è necessario risolvere le problematiche relative all’lluminazione della vasca, al controllo della temperatura ed al controllo del movimento dell’acqua, oltre che alla realizzazione di un idoneo substrato di allevamento. Some systems for the breeding of aquatic animals are known to the state of the art. An example of a closed water circuit system for the breeding of aquatic animals is the European patent EP2124534 which describes a system for the breeding of penis shrimp, equipped with structures for optimizing the space inside a breeding tank and means for filtering and oxygenating water. The plant known to the state of the art does not solve the technical problem posed by the breeding of marine plant species, which require precise conditions of light, temperature and water movement, as well as the need to have a suitable substrate for their growth. In particular, with respect to the systems known to the state of the art, it is necessary to solve the problems relating to the lighting of the tank, temperature control and water movement control, as well as the creation of a suitable breeding substrate.

Scopo del trovato oggetto della presente invenzione è pertanto fornire un impianto per la coltivazione di vegetali marini a circuito idrico chiuso in grado di assicurare condizioni di sviluppo ottimali in termini di luminosità, temperatura, movimentazione e caratteristiche chimico-fisiche dell’acqua utilizzata nell’impianto, oltre che un substrato idoneo all’attecchimento ed alla crescita dei vegetali marini. The purpose of the invention, object of the present invention, is therefore to provide a plant for the cultivation of marine vegetables with a closed water circuit capable of ensuring optimal development conditions in terms of brightness, temperature, movement and chemical-physical characteristics of the water used in the plant. , as well as a suitable substrate for the rooting and growth of marine plants.

Questi ed altri vantaggi saranno evidenti dalla descrizione dettagliata dell’invenzione che farà riferimento alle figure da 1 a 9 allegate. These and other advantages will be evident from the detailed description of the invention which will refer to the attached figures 1 to 9.

In figura 1 è mostrata una vista in pianta di un layout preferenziale per l'impianto secondo la presente invenzione; Figure 1 shows a plan view of a preferential layout for the plant according to the present invention;

In Figura 2 è mostrata una vista in sezione verticale del medesimo layout; In figura 3 è mostrato un modo di realizzazione delle vasche che formano l’impianto secondo la presente invenzione in moduli prefabbricati; Figure 2 shows a vertical sectional view of the same layout; Figure 3 shows a way of making the tanks that form the system according to the present invention in prefabricated modules;

In figura 4 è mostrata un’ulteriore vista in pianta del layout dell’impianto; In figura 5 è mostrata una possibile disposizione degli elementi illuminanti; In figura 6 è mostrato uno schema delle zone della vasca illuminate da ciascun elemento illuminante; Figure 4 shows a further plan view of the plant layout; Figure 5 shows a possible arrangement of the lighting elements; Figure 6 shows a diagram of the areas of the tank illuminated by each lighting element;

In figura 7 è mostrato una vista in sezione dell’impianto durante il suo funzionamento; Figure 7 shows a sectional view of the system during its operation;

In figura 8 e 9 è mostrato il principio di funzionamento del sistema di movimentazione dell’operatore; Figures 8 and 9 show the operating principle of the operator movement system;

Come mostrato nelle figure rimpianto secondo la presente invenzione comprende almeno una vasca di allevamento (1), da riempire con acqua marina per l’allevamento dei vegetali marini (2). La vasca può essere riempita con una profondità di acqua idonea al particolare vegetale trattato. A puro titolo esemplificativo, nel caso in cui il vegetale sia la Posidonia Oceanica, questa profondità può essere di circa 1 m. As shown in the figures, the regret according to the present invention includes at least one breeding tank (1), to be filled with sea water for the breeding of marine vegetables (2). The tank can be filled with a depth of water suitable for the particular plant treated. By way of example, if the plant is Posidonia Oceanica, this depth can be about 1 m.

Secondo un modo di realizzazione preferito la vasca può essere prefabbricata in cemento armato alleggerito, eventualmente di tipo modulare come mostrato in figura 3 per facilitarne il trasporto. L’ubicazione della vasca può essere sia fuori terra che interrata. Come da layout mostrato in figura 1 e 3 l'impianto può comprendere anche una vasca di compenso (3) ed una vasca di emergenza (4) per lo scarico dell’acqua contenuta nella vasca di coltivazione. According to a preferred embodiment, the tank can be prefabricated in lightweight reinforced concrete, possibly of the modular type as shown in Figure 3 to facilitate its transport. The location of the tank can be both above ground and underground. As shown in the layout shown in figures 1 and 3, the system can also include a compensation tank (3) and an emergency tank (4) for draining the water contained in the cultivation tank.

Come accennato uno degli aspetti fondamentali nell’allevamento di vegetali marini è il controllo della luminosità nella vasca di coltivazione. E’ infatti necessario studiare attentamente la fisiologia del vegetale marino da coltivare per definire la luminosità necessaria ad ottimizzare lo sviluppo dello stesso. Ulteriori considerazioni possono permettere di selezionare lo spettro di lunghezze d’onda utili alla coltivazione. A puro titolo di esempio per la coltivazione di posidonia oceanica si è riscontrato che la luminosità ideale è pari a quella che si ha nel mese di aprile in mare su un fondale profondo 10 m in condizioni di acqua limpida. Al fine di determinare detto livello, è possibile utilizzare come dato di partenza il valore dell'irraggiamento solare al suolo, ricavabile da norme di letteratura tecnica. As mentioned, one of the fundamental aspects in the breeding of marine plants is the control of the brightness in the cultivation tank. It is in fact necessary to carefully study the physiology of the marine plant to be cultivated to define the brightness necessary to optimize its development. Further considerations may allow you to select the spectrum of wavelengths useful for cultivation. Purely by way of example, for the cultivation of Posidonia oceanica it was found that the ideal brightness is equal to that which occurs in the month of April at sea on a depth of 10 m in clear water conditions. In order to determine this level, it is possible to use as a starting point the value of solar radiation on the ground, which can be obtained from technical literature standards.

A causa del fenomeno dell'assorbimento, la luce solare è soggetta ad un calo esponenziale dell'intensità all'aumentare della profondità. L'equazione che descrive tale diminuzione per un raggio di luce è la cosiddetta legge di Lambert-Beer che si può scrivere come: Due to the phenomenon of absorption, sunlight is subject to an exponential decrease in intensity with increasing depth. The equation that describes this decrease for a ray of light is the so-called Beer-Lambert law which can be written as:

l=l0exp(-k*d) l = l0exp (-k * d)

dove l0è l'intensità in superficie, I è l'intensità alla distanza d da questo punto e k è il coefficiente di assorbimento. Quest'ultimo è funzione della lunghezza d'onda per cui, la frazione assorbita non è la stessa per tutte le radiazioni che compongono lo spettro. In ragione dell'equazione (1) ed in funzione dei coefficienti di assorbimento della luce da parte dell’acqua di mare nel range di lunghezze d’onda della radiazione visibile, è possibile ricavare l’irraggiamento naturale ad una data profondità nelle condizioni di riferimento. where l0 is the intensity on the surface, I is the intensity at the distance d from this point and k is the absorption coefficient. The latter is a function of the wavelength so that the fraction absorbed is not the same for all the radiations that make up the spectrum. Based on equation (1) and as a function of the absorption coefficients of light by sea water in the wavelength range of visible radiation, it is possible to obtain natural radiation at a given depth in the reference conditions .

Sempre con riferimento all’esempio della ricostruzione della luminosità tipica di un fondale posto a 10m di profondità con acqua limpida nel mese di aprile, alle latitudini italiane, dai calcoli appare evidente che il contributo della luce solare con lunghezza d’onda al di sopra di 600 nm che giunge a 10 m di profondità è praticamente trascurabile. Again with reference to the example of the reconstruction of the typical brightness of a seabed placed at a depth of 10m with clear water in the month of April, in Italian latitudes, it is evident from the calculations that the contribution of sunlight with a wavelength above 600 nm reaching a depth of 10 m is practically negligible.

Al fine di restringere ulteriormente il campo di lunghezze d’onda utili con le quali illuminare la vasca è poi utile considerare quali sono le lunghezze d’onda “produttive” ai fini del processo di fotosintesi clorofilliana del vegetale marino in coltivazione. Con riferimento alla Posidonia questa considerazione consente un ulteriore restringimento del range di lunghezza d’onda utile a valori inferiori a 500 nm e valori di luminosità sul fondale compresi tra circa 5000 e circa 7000 lux. In order to further narrow the range of useful wavelengths with which to illuminate the tank, it is then useful to consider what are the "productive" wavelengths for the purposes of the chlorophyll photosynthesis process of the marine plant in cultivation. With reference to Posidonia, this consideration allows a further narrowing of the useful wavelength range to values below 500 nm and brightness values on the seabed between about 5000 and about 7000 lux.

Individuate le lunghezza d’onda utili è quindi possibile scegliere le lampade ottimali da installare sulla vasca di “allevamento”. Once the useful wavelengths have been identified, it is then possible to choose the optimal lamps to be installed on the "breeding" tank.

A puro titolo di esempio, senza che ciò sia limitativo della possibilità di scelta della potenza e tipologia idonea di lampade sulla base delle considerazioni espresse, è possibile adottare lo schema mostrato in figura 5, in cui sono installate 36 plafoniere (5), montanti ciascuna 3 lampade da 54 W, per una potenza complessiva pari a 54x3x36=5832 W su 50 mq (circa 116 W/mq). Purely by way of example, without limiting the possibility of choosing the appropriate power and type of lamps based on the considerations expressed, it is possible to adopt the scheme shown in figure 5, in which 36 ceiling lights (5) are installed, each upright 3 lamps of 54 W, for a total power of 54x3x36 = 5832 W on 50 m2 (approximately 116 W / m2).

Al possibilità di limitare lo spettro di lunghezze d’onda da utilizzare per illuminare l'impianto secondo le considerazioni espresse è utile al fine di limitare il surriscaldamento dell’acqua ed il proliferare di specie diverse da quelle oggetto di coltivazione. The possibility of limiting the spectrum of wavelengths to be used to illuminate the plant according to the considerations expressed is useful in order to limit the overheating of the water and the proliferation of species other than those being cultivated.

E’ inoltre utile controllare la durata dei periodi di luce e buio, in modo da ricreare condizioni il più possibile naturali. Particolarmente vantaggiose possono essere le condizioni primaverili, in quanto periodo di maggiore crescita della pianta, assicurando la massima intensità luminosa ed un fotoperiodo di 12 ore luce/12 ore buio. It is also useful to check the duration of the periods of light and dark, in order to recreate conditions that are as natural as possible. Spring conditions can be particularly advantageous, as it is the period of greatest growth of the plant, ensuring maximum light intensity and a photoperiod of 12 hours of light / 12 hours of darkness.

Per ridurre gli stress alle piante coltivate, può essere convenientemente generato un lieve effetto tramonto ed alba, intervenendo sui tempi di accensione delle varie lampade del sistema di illuminazione. To reduce stress to the cultivated plants, a slight sunset and sunrise effect can be conveniently generated, by intervening on the ignition times of the various lamps of the lighting system.

Convenientemente rimpianto secondo la presente invenzione è dotato di mezzi per il controllo della temperatura dell’acqua comprendenti mezzi per la cessione o sottrazione di calore all’acqua (ad esempio mediante pompe di calore (6)) e mezzi per la diminuzione dei carichi termici, sia in regime invernale che in regime estivo. E’ evidente che sono noti allo stato della tecnica una pluralità di soluzioni per il controllo della temperatura dell’acqua, che si intendono applicabili senza che questo esca dagli scopi della presente invenzione. Conveniently, according to the present invention, it is equipped with means for controlling the temperature of the water comprising means for transferring or subtracting heat from the water (for example by means of heat pumps (6)) and means for reducing thermal loads, both in winter and in summer. It is clear that a plurality of solutions for water temperature control are known in the state of the art, which are intended to be applicable without this going beyond the scope of the present invention.

Per la diminuzione dei carichi termici in regime invernale è utile la copertura della vasca con teli in plastica o a mezzo di una serra, per limitare il raffreddamento dovuto all’eccessiva evaporazione causata dal vento. To reduce thermal loads in winter, it is useful to cover the pool with plastic sheets or by means of a greenhouse, to limit cooling due to excessive evaporation caused by the wind.

In periodo estivo è utile l’applicazione di coperture dotate di superficie esterna a basso assorbimento solare, quali a puro titolo di esempio dei fogli riflettenti in alluminio, per limitare l’incidenza dell’irraggiamento solare sulla vasca. In the summer, it is useful to apply covers with external surfaces with low solar absorption, such as, by way of example, reflective aluminum sheets, to limit the incidence of solar radiation on the pool.

Inoltre l’ubicazione della vasca totalmente o parzialmente interrata consente di ridurre le dispersioni termiche, minimizzando la quantità di energia richiesta per il mantenimento della temperatura desiderata. Alternativamente la vasca può essere coibentata con materiali isolanti di spessore adeguato. A solo titolo esemplificativo, una vasca di 110 me di volume circa può essere efficacemente coibentata con 8 cm di polistirene. Come già accennato uno dei problemi da risolvere per l’allevamento di vegetali marini in vasca è la realizzazione di un substrato di allevamento simile a quello che le stesse specie trovano in natura, dal momento che non è generalmente consentito il prelievo di inerti dal fondale marino se non a seguito di iter autorizzativi particolarmente complessi. A puro titolo di esempio, con riferimento alla coltivazione di P osidonia oceanica, le praterie di Posidonia che colonizzano i fondi mobili sono generalmente associate a sabbie di granulometria medio-fine e scarsamente classate, cioè formate da granuli di dimensioni non uniformi. Il substrato di coltivazione può convenientemente essere riprodotto a mezzo di inerti (7), ad esempio silicei o calcarei, con distribuzione granulometrica simile a quella del fondale da riprodurre. A puro titolo indicativo l’ordine di grandezza dello spessore di substrato da depositare sul fondo della vasca (1) può essere di circa 15 cm. Il controllo ed il mantenimento dei parametri ambientali rappresentano aspetti importanti per la gestione della coltura vegetale acquatica, anche in considerazione dei lunghi tempi di risposta dei vegetali, rispetto agli animali acquatici. In particolare è sentita la necessità di umificare il substrato (7), di per se inerte poiché di origine silicea. L’umificazione può avvenire mediante aggiunta sul fondale di materiale organico, quale alghe essiccate o materiale vegetale, o inorganico quale ad esempio additivi di umificazione. Furthermore, the location of the tank totally or partially underground allows to reduce heat losses, minimizing the amount of energy required to maintain the desired temperature. Alternatively, the tank can be insulated with insulating materials of adequate thickness. By way of example only, a tank of about 110 m in volume can be effectively insulated with 8 cm of polystyrene. As already mentioned, one of the problems to be solved for the breeding of marine plants in the tank is the creation of a breeding substrate similar to the one that the same species find in nature, since it is generally not allowed to take aggregates from the seabed. except following particularly complex authorization procedures. Purely by way of example, with reference to the cultivation of P osidonia oceanica, the Posidonia meadows that colonize the movable bottoms are generally associated with sands of medium-fine granulometry and poorly classified, i.e. formed by granules of non-uniform dimensions. The cultivation substrate can conveniently be reproduced by means of aggregates (7), for example siliceous or calcareous, with a granulometric distribution similar to that of the seabed to be reproduced. Purely as an indication, the order of magnitude of the thickness of the substrate to be deposited on the bottom of the tank (1) can be about 15 cm. The control and maintenance of environmental parameters are important aspects for the management of aquatic plant cultivation, also in consideration of the long response times of plants compared to aquatic animals. In particular, the need is felt to humify the substrate (7), per se inert since it is of siliceous origin. Humification can take place by adding organic material, such as dried algae or plant material, or inorganic material such as humification additives to the seabed.

A titolo di esempio possono essere utilizzate alghe fotofile, che possono essere prelevate in mare e lasciate essiccare. Successivamente le stesse possono essere frammentate e rilasciate in vasca, bloccando la circolazione dell’acqua per facilitare l’affondamento dei frammenti di alghe. In fase di avviamento dell’impianto la sequenza preferita delle operazioni da compiere prevede la deposizione del substrato inerte (7), l’aggiunta del materiale di umificazione, e la successiva aggiunta dell’acqua di mare (8). A questo punto l’impianto è pronto per l’impianto delle piantine (2). As an example, photophilic algae can be used, which can be taken from the sea and left to dry. Subsequently, the same can be fragmented and released into the tank, blocking the circulation of water to facilitate the sinking of the algae fragments. During the start-up phase of the plant, the preferred sequence of operations to be performed involves the deposition of the inert substrate (7), the addition of the humification material, and the subsequent addition of sea water (8). At this point the plant is ready for planting the seedlings (2).

Una volta impiantata la specie in coltivazione è necessario garantire un idrodinamismo adeguato alla massa di acqua, che sia in grado di simulare situazioni simili al moto ondoso lieve e vivace. Once the cultivated species has been implanted, it is necessary to ensure adequate hydrodynamics for the mass of water, which is able to simulate situations similar to light and lively wave motion.

In particolare sono da prevedersi almeno due sistemi di movimentazione delle acque, uno capace di movimentare lentamente la massa di acqua in direzione verticale ed uno in grado di rimescolare vivacemente le acque in direzione orizzontale. In particular, at least two water handling systems are to be envisaged, one capable of slowly moving the mass of water in the vertical direction and one capable of stirring the water vigorously in the horizontal direction.

Il sistema di movimentazione verticale può essere realizzato a mezzo di un adeguato numero di diffusori di aria con pietre porose (9), collegati ad un sistema di aerazione forzata; il sistema di movimentazione orizzontale può comprendere due pompe situate su lati opposte della vasca, che ricircolano l’acqua della vasca tramite opprtuni condotti (10) The vertical movement system can be realized by means of an adequate number of air diffusers with porous stones (9), connected to a forced ventilation system; the horizontal movement system can include two pumps located on opposite sides of the tank, which recirculate the water of the tank through appropriate ducts (10)

Uno schema del sistema di movimentazione dell’acqua è mostrato in figura 2 A diagram of the water handling system is shown in figure 2

A seconda dello stadio di sviluppo delle piante, e particolarmente quando si siano raggiunte lunghezze delle foglie superiori a 30 cm, è possibile adottare un livello di idrodinamismo intermedio, realizzabile attivando i diffusori di aria, collegati al sistema di aerazione forzata per muovere e miscelare la massa idrica in direzione verticale ed una sola delle pompe laterali. Ciò consente di simulare una corrente regolare sottomarina, tipica delle praterie di Posidonia. Depending on the stage of development of the plants, and particularly when leaf lengths greater than 30 cm have been reached, it is possible to adopt an intermediate level of hydrodynamics, which can be achieved by activating the air diffusers, connected to the forced aeration system to move and mix the water mass in the vertical direction and only one of the side pumps. This allows to simulate a regular submarine current, typical of Posidonia meadows.

Opzionalmente può essere previsto un sistema di filtraggio (11) per attuare un processo di depurazione delle acque per la riduzione del carico organico dell’acqua di coltura. Il sistema può prevedere la presenza di filtri di tipo biologico, meccanico ed a raggi UV, secondo vari schemi di funzionamento noti allo stato dell’arte. Ad esempio l’acqua può essere prelevata mediante una pompa dalla vasca di rilancio e inviata ad un microfiltro, per poi passare al filtro biologico e, prima di essere reimmessa in vasca, essere sterilizzata a mezzo di una lampada UV. Optionally, a filtering system (11) can be provided to implement a water purification process to reduce the organic load of the culture water. The system can provide for the presence of biological, mechanical and UV ray filters, according to various operating patterns known to the state of the art. For example, the water can be withdrawn by a pump from the relaunch tank and sent to a microfilter, to then pass to the biological filter and, before being reintroduced into the tank, be sterilized by means of a UV lamp.

Tuttavia nella coltivazione di molte specie vegetali marine il ridotto carico organico e le specifiche caratteristiche autotrofe delle piante coltivate permettono di escludere il sistema di filtraggio. Ad esempio la Posidonia oceanica produce grandi quantità di ossigeno, svolge blande funzioni di fitodepurazione ed è un potente assimilatore di nutrienti, capace di competere con altre forme vegetali. However, in the cultivation of many marine plant species the reduced organic load and the specific autotrophic characteristics of the cultivated plants allow to exclude the filtering system. For example, Posidonia oceanica produces large quantities of oxygen, performs mild phyto-purification functions and is a powerful assimilator of nutrients, capable of competing with other plant forms.

Tutti i sistemi descritti (illuminazione, termocondizionamento, movimentazione e filtraggio) possono convenientemente essere interfacciati ad un software di controllo, che consenta di controllare in maniera manuale o automatica tali sistemi. All the systems described (lighting, thermoconditioning, handling and filtering) can be conveniently interfaced with a control software, which allows these systems to be controlled manually or automatically.

Il sistema software/hardware di gestione deirimpianto consente di monitorare tutti i parametri fondamentali alla vita delle piante, quali ossigeno disciolto in acqua, pH e temperatura. Altri parametri, quali salinità, nutrienti, ecc. possono essere controllati in modo discontinuo secondo un calendario prestabilito. The software / hardware management system of the plant allows you to monitor all the fundamental parameters for the life of the plants, such as oxygen dissolved in water, pH and temperature. Other parameters, such as salinity, nutrients, etc. they can be monitored on a discontinuous basis according to a predetermined schedule.

In base alla bibliografia esistente, ai parametri ambientali del Mar Mediterraneo e alle specifiche competenze derivanti dall’esperienza maturata nella gestione dell’impianto, i range operativi di massima possono essere fissati come segue: Based on the existing bibliography, the environmental parameters of the Mediterranean Sea and the specific skills deriving from the experience gained in managing the plant, the maximum operating ranges can be set as follows:

Tabella 1 Table 1

Anche la densità di stabulazione è un fattore molto importante per il successo del reimpianto, in quanto da essa dipende la velocità con cui i rizomi si espanderanno e si radicheranno al sedimento libero. La densità va comunque calibrata in funzione delle condizioni di reimpianto e, in ambiente naturale, non deve essere così bassa da impedire la ritenzione di sedimento tra le talee. Un valore indicativo della densità di stabulazione già effettivamente raggiunto in fase sperimentale è di 30 talee/m<2>, scelto sia per evitare un’eccessiva competizione per la luce e per i nutrienti tra le talee, sia per favorire una rapida crescita plagiotropa del rizoma. Sono comunque raggiungibili dall'impianto secondo la presente invenzione valori di densità di stabulazione molto superiori. Convenientemente il sistema secondo la presente invenzione può comprendere mezzi di movimentazione per permettere agli operatori di impianto di spostarsi al di sopra della vasca di coltura, in modo da poter impiantare le specie vegetali in maniera omogenea. Tale sistema comprende un carrello mobile (12) come mostrato in figura 8 e 9, in grado di muoversi lungo l’asse longitudinale e trasversale della vasca attraverso lo scorrimento dei carrelli su binari (13,14). In questo modo l’operatore (15) è pienamente indipendente nel movimento per mezzo di funi che gli permettono di spingersi e far ruotare il carrello. Il sistema di movimentazione è stato costruito per permettere all’operatore di monitorare le piante in posizione supina totalmente immerso in vasca. The housing density is also a very important factor for the success of the replanting, as it depends on the speed with which the rhizomes will expand and take root in the free sediment. The density must however be calibrated according to the conditions of replanting and, in the natural environment, it must not be so low as to prevent the retention of sediment between the cuttings. An indicative value of the housing density already effectively reached in the experimental phase is 30 cuttings / m <2>, chosen both to avoid excessive competition for light and nutrients between the cuttings, and to promote rapid plagiotropic growth of the rhizome. However, much higher housing density values are achievable by the plant according to the present invention. Conveniently, the system according to the present invention can comprise handling means to allow the plant operators to move above the culture tank, so as to be able to plant the plant species in a homogeneous manner. This system includes a mobile trolley (12) as shown in figures 8 and 9, able to move along the longitudinal and transverse axis of the tank through the sliding of the trolleys on tracks (13,14). In this way the operator (15) is fully independent in movement by means of ropes that allow him to push himself and rotate the trolley. The handling system was built to allow the operator to monitor the plants in the supine position totally immersed in the tank.

Durante la coltivazione può rendersi necessario utilzzare del fertilizzante per favorire la crescita delle piantine. Si può ad esempio riscontrare una lieve presenza di essudati sul fondale e sulle foglie delle piante, composti in gran parte da polisaccaridi (45% galattosio, con percentuali più basse di altri zuccheri e piccole quantità di proteine e oligoelementi). Ciò è causato da un debito di nutrienti da parte delle piante che, a seguito della fotosintesi continua, producono carboidrati che non vengono utilizzati dalle piante stesse per il loro metabolismo, ma rilasciati in acqua. Questa è l'origine della comune marine snow e, via via a salire di scala, delle mucillagini spesso presenti in Adriatico ed altrove. During cultivation it may be necessary to use fertilizer to promote the growth of the seedlings. For example, a slight presence of exudates can be found on the seabed and on the leaves of plants, mostly composed of polysaccharides (45% galactose, with lower percentages of other sugars and small quantities of proteins and trace elements). This is caused by a nutrient debt on the part of plants which, as a result of continuous photosynthesis, produce carbohydrates that are not used by the plants themselves for their metabolism, but released into the water. This is the origin of the common marine snow and, gradually climbing the ladder, of the mucilages often present in the Adriatic and elsewhere.

Nell’operazione dell’impianto secondo la presente invenzione questo è un segnale positivo, indice del fatto che le piante sono fotosinteticamente molto attive, e richiedono l'aggiunta di nutrienti in quantità adeguate per trasformare quest'attività in produzione di nuova biomassa vegetale. I nutrienti aggiunti devono poter essere gestiti in circuito chiuso. Buoni risultati in merito si sono avuti con l’utilizzo di fertilizzanti organici con rapporto N/P pari a circa 9. In the operation of the plant according to the present invention this is a positive signal, indicating that the plants are photosynthetically very active, and require the addition of nutrients in adequate quantities to transform this activity into the production of new plant biomass. The added nutrients must be able to be managed in a closed circuit. Good results in this regard were obtained with the use of organic fertilizers with a N / P ratio of about 9.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1. Impianto per la coltivazione di vegetali marini comprendente - Una vasca di coltivazione (1), configurata in modo da poter essere riempita con acqua di mare (8); - Un impianto di illuminazione (5); - Un substrato di allevamento (7) posizionato sul fondo di detta vasca (1) - Sistemi per la movimentazione dell’acqua (9,10) all’interno della vasca Caratterizzato dal fatto che Detto impianto di illuminazione (5) è configurato in maniera da garantire un illuminazione di intensità e lunghezza d’onda controllate pressoché uniforme sul fondo di detta vasca (1), e detti mezzi di movimentazione dell’acqua (9,10) sono configurati in maniera tale da poter movimentare l’acqua contenuta nella vasca, in maniera controllata, verticalmente e/o orizzontalmente. CLAIMS 1. A plant for the cultivation of marine vegetables comprising - A cultivation tank (1), configured so that it can be filled with sea water (8); - A lighting system (5); - A breeding substrate (7) positioned on the bottom of said tank (1) - Systems for moving the water (9.10) inside the tank Characterized by the fact that Said lighting system (5) is configured in such a way as to ensure an almost uniform controlled intensity and wavelength lighting on the bottom of said tank (1), and said water handling means (9,10) are configured in such a way as to be able to move the water contained in the tank, in a controlled manner, vertically and / or horizontally. 2. Impianto per la coltivazione di vegetali marini secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre un impianto di termocondizionamento in grado di mantenere costante la temperatura dell’acqua nella vasca. 2. Plant for the cultivation of marine vegetables according to claim 1 characterized by the fact that it also comprises a thermoconditioning system capable of keeping the temperature of the water in the tank constant. 3. Impianto per la coltivazione di vegetali marini secondo la rivendicazione 1 o 2 caratterizzato dal fatto che detta vasca comprende mezzi di isolamento per la riduzione dei carichi termici estivi o invernali, detti mezzi potendo comprendere una serra trasparente posizionata al di sopra della vasca, la copertura della stessa con teli in plastica, l’utilizzo di una copertura con mezzi a basso assorbimento della radiazione quale ad esempio fogli riflettenti in alluminio, la coibentazione delle pareti esterne della vasca con materiale isolante quale ad esempio polistirene. 3. Plant for the cultivation of marine vegetables according to claim 1 or 2 characterized in that said tank comprises insulation means for reducing summer or winter thermal loads, said means being able to comprise a transparent greenhouse positioned above the tank, the covering it with plastic sheets, the use of a cover with low radiation absorption means such as reflective aluminum sheets, the insulation of the external walls of the tank with insulating material such as polystyrene. 4. Impianto per la coltivazione di vegetali marini secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta vasca può essere fuori terra o interrata. 4. Plant for the cultivation of marine vegetables according to one of the preceding claims, characterized in that said tank can be above ground or underground. 5. Impianto per la coltivazione di vegetali marini secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto substrato di coltivazione comprende un fondo di materiale inerte (7) di granulometria controllata per riprodurre la granulometria dei fondali nei quali si sviluppa in natura il vegetale marino in coltivazione, umificato con materiale organico o inorganico. 5. Plant for the cultivation of marine vegetables according to one of the preceding claims, characterized in that said cultivation substrate comprises a bottom of inert material (7) of controlled granulometry to reproduce the granulometry of the seabed in which the marine vegetable develops in nature in cultivation, humified with organic or inorganic material. 6. Impianto per la coltivazione di vegetali marini secondo una delle rivendicazioni precedenti comprendente inoltre un sistema di filtrazione dell’acqua (11) di tipo biologico, meccanico e UV. 6. Plant for the cultivation of marine vegetables according to one of the preceding claims also comprising a water filtration system (11) of the biological, mechanical and UV type. 7. Impianto per la coltivazione di vegetali marini secondo una delle rivendicazioni precedenti comprendente inoltre mezzi per la movimentazione degli operatori comprendenti un carrello mobile (12) configurato per scorrere su binari longitudinali (13) e trasversali (14) al di sopra di detta vasca (1). 7. Plant for the cultivation of marine vegetables according to one of the preceding claims, further comprising means for moving the operators comprising a mobile trolley (12) configured to slide on longitudinal (13) and transverse (14) tracks above said tank ( 1). 8. Impianto per la coltivazione di vegetali marini secondo una delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre un sistema di monitoraggio automatico dei parametri chimico-fisici della qualità dell’acqua. 8. Plant for the cultivation of marine vegetables according to one of the preceding claims characterized by the fact that it also includes an automatic monitoring system of the chemical-physical parameters of the water quality. 9. Impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti in cui le specie coltivate sono la Posidonia Oceanica, alghe per uso farmaceutico o vegetali marini in genere. 9. Plant according to one of the preceding claims in which the cultivated species are Posidonia oceanica, algae for pharmaceutical use or marine vegetables in general. 10. Metodo per la coltivazione della Posidonia Oceanica a mezzo dell’impianto secondo una delle rivendicazioni precedenti comprendente le fasi di: - Deposizione di un substrato di inerti silicei o calcarei sul fondo di detta vasca; - Umificazione del substrato a mezzo di materiale organico quale alghe fotofile essiccate o materiale vegetale in genere o a mezzo di materiale inorganico; - Riempimento di detta vasca con acqua di mare per un’altezza utile alla coltivazione della Posidonia Oceanica; - Impianto delle piantine di Posidonia Oceanica .10. Method for the cultivation of Posidonia Oceanica by means of the plant according to one of the previous claims comprising the steps of: - Deposition of a substrate of siliceous or calcareous aggregates on the bottom of said tank; - Humification of the substrate by means of organic material such as dried photophilic algae or plant material in general or by means of inorganic material; - Filling of said tank with sea water to a height useful for the cultivation of Posidonia Oceanica; - Planting of Posidonia Oceanica seedlings.
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WILLIAMSON M R ET AL: "NURSERY ENGINEERING FOR NORI AQUACULTURE", AQUACULTURAL ENGINEERING, ELSEVIER SCIENCE PUBLISHERS LTD, AMSTERDAM, NL, vol. 9, no. 6, 1 January 1990 (1990-01-01), pages 429 - 446, XP002468703, ISSN: 0144-8609, DOI: 10.1016/0144-8609(90)90031-T *

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