WO2020216985A1 - Aparato y procedimiento de construcción de barreras flotantes y barrera - Google Patents

Aparato y procedimiento de construcción de barreras flotantes y barrera Download PDF

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Luis LUIS MIRANDA PALOMINO
Santiago SANTIAGO MIRANDA PALOMINO
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Ocean Cleaner Technology Sl
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B15/00—Cleaning or keeping clear the surface of open water; Apparatus therefor
    • E02B15/04—Devices for cleaning or keeping clear the surface of open water from oil or like floating materials by separating or removing these materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/32—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for for collecting pollution from open water

Definitions

  • the present invention refers to an apparatus and a method for the construction or manufacture of floating barriers, for installation in bodies of water that may have unwanted materials or spills, as well as the resulting ecological and artificial floating barrier constructed.
  • the invention from the point of view of its general characteristics, is encompassed in the sector of cleaning floating material in large tanks and extensions of fluids, generally water: lakes, rivers, seas, etc.
  • a common method of collecting floating debris is to chain a system of belts that, coming out from below the water level, lift the debris and transport it to the storage area located on the boat itself, filling the storage capacity in a short time of the boat.
  • littoral barriers are currently being used that prevent or delay their arrival on shore, or the use of boats that remove floating marine debris and deposit it in a controlled manner in a port area or on the shore.
  • the invention consists of an apparatus and a method for constructing floating barriers according to the claims. It also refers to the ecological or artificial floating barrier itself built by this procedure.
  • the floating barrier construction apparatus mainly comprises a packer configured to introduce the floating material into one or more packages that make up the barrier. In various embodiments, it also comprises means for removing floating material from a body of water (already existing commercially) and a locator that returns the material, already within the barrier, to the body of water. Normally it corresponds to a floating boat or trailer, to take advantage of all the advantages. Preferably, if it is on the surface of the boat or trailer, the locator is movable on the deck of the boat or trailer and is positionable at the stern or on the sides.
  • it comprises a pressing unit prior to the packer, preferably with cutting equipment that defines the output size of the pressed material.
  • a unit for cutting the floating material collected prior to the packer In a second embodiment, compatible with the previous one, it comprises a unit for cutting the floating material collected prior to the packer.
  • the entire system is applied to a catamaran, for example between both hulls, it is desirable to place all this equipment from the bow and under the tunnel of a catamaran, forming the barrier on the water line of the water.
  • the barrier would be formed and placed directly aft.
  • the packer would be a ring from which the packaging arises, partially or totally submerged, so that the entry of the material is direct from the water, and the movement in the water is what consolidates the waste within the packaging, although it can be assisted by a shovel or paddle wheel. It is only required to close the packages or place spacers (for example a flange) that indicates the separation between the adjoining floating bodies. Where appropriate, the floating bodies must be fixed to each other.
  • a similar system can be located on one or both sides of a boat or trailer, without the need for it to correspond to a catamaran.
  • the procedure comprises collecting the floating material from a body of water, introducing it into one or more packages that make up a barrier, and placing the barrier in the body of water.
  • It may comprise, for example, a stage of coupling successive packages prior to being placed in the water or a stage of closing a tubular package every certain distance during packing of the floating material.
  • the floating material or the desired barrier may comprise a pressing stage and / or a cutting stage of the floating material prior to packaging.
  • Figure 1 is a schematic side view of an embodiment of the apparatus.
  • Figure 2 is an operating diagram of the procedure.
  • Figure 3 is a schematic example of a barrier produced by the invention.
  • Figure 4 is a second embodiment of the invention, in which the barrier is formed directly in the water.
  • the invention is applicable to vessels such as that described in patent ES261 1 147T3, already cited. However, it is applicable to any type of waste, plant and other floating material collection vessels, including floating work stations towed by a vessel of any type, for example a tugboat.
  • the invention starts from the collection of floating material (1) by the boat, by the method that is considered most appropriate. If this floating material (1) has the necessary stability, as well as does not pose the risk of emitting more dangerous pollutants (for example, being oil drums), it is introduced into one or more flexible packages (2) to form floating bodies (3 ) by means of a packer (8).
  • the packaging (2) can be made of any natural or artificial material, with or without through holes, that will withstand the water conditions where the barrier will be applied: tarpaulin, resistant plastic mesh, stainless wire mesh, or a series of ropes, ribbons or wires that tie the materials together.
  • the packages (2) come from a deposit of packages (2 '), such as a roll of a canvas strip in which pockets have been defined.
  • the packages (2) can also be supplied manually to the packer (8).
  • a wall (4) From the packaging (2) you can hang a wall (4), with a higher density than the body of water (fresh or salty) or with a ballast on an edge to ensure that it sinks.
  • the wall (4) is joined to the packages (2) by an edge so that it is approximately vertical in the water.
  • the packages (2) can correspond to a single, tubular bag, which is closed at both ends. It is preferable, however, that it closes every certain distance, forming the floating bodies (3) (figure 2). For example, applying a closing rope that strangles the package (2) to separate each floating body (3) from the next one.
  • the packaging (2) can correspond to a series of bags attached to a common base, such as the wall itself (4) or a belt, chain or strap whose function is to unite the different floating bodies (3), ensuring the resistance of the whole. This tape can assist in buoyancy, incorporating buoys or the like, so as to ensure that the barrier does not sink too much over time.
  • the packages (2) are individual and are coupled to each other during the manufacture of the barrier.
  • the wall (4) can hang from each package (2) or correspond to a single body to which the different packages (2) are hooked.
  • the locator be mobile to be positioned at the stern or on any desired side of the boat or trailer.
  • This pressing unit (5) will remove part of the water contained in the floating material before or during pressing.
  • the pressing unit (5) comprises one or more hoppers and a hydraulic or electromechanical press. It will generally comprise cutting equipment (5 ') in the input or output to define the size of the blocks to be inserted into the packaging (2).
  • the pressing unit (5) can have a single line or several lines, each one for a type of floating material or to offer a different result.
  • the bales must be contained by the packaging (2), such as a bundle.
  • Any fluid generated in the cutting unit (6) or in the pressing unit (5) can be captured and sent to an accumulation tank, in the event that unwanted pollutants are generated for discharge into the sea or the river.
  • the resulting product corresponds to an ecological or artificial floating barrier formed by a series of packages (2) filled with natural or artificial floating material recovered from water, either cut, pressed or without added manipulation. These packages (2) can hang walls (4) of greater weight or density.
  • Figure 4 shows a very simple version of the invention, insofar as it only comprises the packer (8) since the material does not have to be removed from the water or returned.
  • the packer (8) is arranged in the water and oriented so that the advance of the vessel causes the introduction of the floating material into the packing (2).
  • the packer (8) represented corresponds to a ring in which the packaging (2) is rolled up, which is unrolling at a reduced speed as the floating material pushes it, or is detected by a camera (not represented) and an artificial vision system.
  • the packaging (2) is in the shape of a tube and requires a setter (8 ') with a flange or rope that separates the floating bodies (3).

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Abstract

Aparato y procedimiento de construcción de barreras flotantes, y barrera ecológica o artificial construida, según el origen del material flotante recogido y transformado, favoreciendo una economía circular. Comprende medios para retirar material flotante de un cuerpo de agua (opcionales), un empacador (8) para introducir el material flotante en uno o más embalajes (2) que conforman la barrera, y un emplazador (7) de la barrera en el cuerpo de agua (igualmente opcional). Corresponde preferiblemente a una embarcación o remolque flotante, pudiendo estar en uno o los dos costados de la embarcación o en el túnel de un catamarán. En su caso, los embalajes (2) se deben acoplar entre sí para formar la barrera. Pueden comprender una pared (4) de mayor densidad que el cuerpo de agua y unida por un canto a los embalajes (2) para que quede aproximadamente vertical en el agua, o una cinta que asiste a la flotabilidad.

Description

DESCRIPCIÓN
Aparato y procedimiento de construcción de barreras flotantes y barrera SECTOR DE LA TÉCNICA
La presente invención se refiere a un aparato y un procedimiento de construcción o fabricación de barreras flotantes, para instalación en cuerpos de agua que puedan tener materiales o vertidos indeseados, así como la barrera flotante, ecológica y artificial construida, resultante.
La invención, desde el punto de vista de sus características generales, se engloba en el sector de la limpieza de material flotante en grandes depósitos y extensiones de fluidos, generalmente de agua: lagos, ríos, mares, etc.
ESTADO DE LA TÉCNICA
Con el fin de limpiar basura acuática flotante y combatir la penetración en el litoral de basura marina flotante, como ocurre con los envases de plástico, y de plagas de plantas flotantes invasoras, como ocurre con el alga sargazo, se han creado diferentes tipos de embarcaciones cuyo principal cometido es la retirada y el almacenamiento para llevarlos a la orilla, de forma que a continuación, la embarcación pueda volver a la zona donde se localizan los residuos para continuar su labor de recogida y eliminación. Un ejemplo de embarcación se aprecia en ES261 1 147T3, cuyas figuras y descripción de un modo de realización se incorporan por referencia.
En la actualidad la mayoría de las embarcaciones existentes que retiran basura marina flotante, especialmente plantas flotantes invasoras de alga sargazo, almacenan el residuo sin realizar apenas tratamiento alguno sobre el material retirado del agua, provocando que los depósitos de almacenamiento de residuos de la embarcación se llenen con gran rapidez, y tengan que ir continuamente hasta el lugar de desembarco del residuo en una zona portuaria o en la orilla, dejando durante este desplazamiento poder realizar el principal cometido de la embarcación, que es la recolección y limpieza de los residuos localizados en el mar.
Cuando existe un gran volumen de basura acuática flotante, como envases de plástico o como plagas de plantas flotantes invasoras en la orilla del litoral, además de generar importantes gastos de gestión en la continua recogida y retirada de los residuos, el volumen de residuos y desechos que se genera es tan grande que causan un rechazo social muy importante y generan importantes impactos medioambientales y socioeconómicos debidos a que el turismo evita cualquier aspecto negativo que repercuta en sus vacaciones.
Un método habitual de recogida de desechos flotantes consiste en encadenar un sistema de cintas que, saliendo desde debajo del nivel del agua, levantan los residuos y los transportan hasta la zona de almacenamiento localizada en la propia embarcación, llenando en poco tiempo la capacidad de almacenamiento de la embarcación.
Cuando las cantidades de desechos flotantes son enormes procedentes de una plaga de plantas invasoras o de una avalancha de plásticos flotantes, el objetivo principal de las autoridades, empresas y de la propia sociedad, es evitar su llegada a la zona terrestre del litoral o a la orilla de la playa, para evitar problemas asociados a malos olores o impactos al turismo, por lo que se realiza una labor intensiva de retirada y eliminación del residuo desde el propio mar, y si no es posible, desde la zona terrestre.
Para evitar que los desechos flotantes lleguen a la orilla, actualmente se están utilizando barreras litorales que impiden o retrasan su llegada a la orilla, o bien, el uso de embarcaciones que retiran basura marina flotante y las depositan de forma controlada en una zona portuaria o en la orilla.
Subsiste la necesidad de confeccionar un sistema económicamente viable que pueda incorporarse en embarcaciones o en una zona litoral estratégica, con tratamientos efectivos de recogida del desecho flotante y transformación en unas barreras naturales o artificiales de contención, según el origen del producto recogido, con las que se favorezca la economía circular, optimizando el coste de la limpieza y el cuidado del entorno natural y singular donde se encuentran estos residuos flotantes.
El solicitante no conoce una solución a este problema que pueda ser comparable con la invención.
BREVE EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN
La invención consiste en un aparato y un procedimiento de construcción de barreras flotantes según las reivindicaciones. Igualmente se refiere a la propia barrera flotante ecológica o artificial construida por ese procedimiento.
Resulta ser una solución muy interesante, que incorpora en una embarcación o en una zona litoral estratégica de acopio de desechos, un sistema integral que pueda recoger y transformar grandes cantidades de basura marina o fluvial flotante (material flotante), en un producto que minimice este gran volumen y tenga su utilidad de manera inmediata en el litoral marino o fluvial, mediante la fabricación en continuo de barreras litorales, ecológicas o artificiales, de contención. El procedimiento de recogida de basura flotante acuática y transformación en barreras de contención marina y fluvial, se ha diseñado para gestionar desde una misma embarcación la recogida y el tratamiento de diferentes tipos de desechos flotantes, creando barreras flotantes que la misma embarcación va a ir colocando en el lugar adecuado, mediante una línea de barreras flotantes que impidan la llegada de los desechos a la orilla, si bien, este sistema también puede estar localizado en la orilla, y que sea una embarcación externa la que se encargue de trasladar y colocar en el lugar adecuado una línea de barreras flotantes que impidan la llegada de los desechos a la orilla.
El aparato de construcción de barreras flotantes comprende principalmente un empacador configurado para introducir el material flotante en uno o más embalajes que conforman la barrera. En varias realizaciones, comprende también medios para retirar material flotante de un cuerpo de agua (ya existentes comercialmente) y un emplazador que retorna el material, ya dentro de la barrera, al cuerpo de agua. Normalmente corresponde a una embarcación o remolque flotante, para aprovechar todas las ventajas. Preferiblemente, si está sobre la superficie de la embarcación o remolque, el emplazador es móvil sobre la cubierta de la embarcación o el remolque y es posicionable en la popa o en los costados.
En una realización preferida, comprende una unidad de prensado previa al empacador, preferiblemente con equipos de corte que definen el tamaño de salida del material prensado.
En una segunda realización, compatible con la anterior, comprende una unidad de corte del material flotante recogido previa al empacador.
Si todo el sistema está aplicado a un catamarán, por ejemplo entre ambos cascos, es deseable situar todos estos equipos desde la proa y bajo el túnel de un catamarán, conformando la barrera en la línea de flotación del agua. De esta forma la barrera quedaría formada y colocada directamente por popa. Por ejemplo, el empacador sería un anillo de donde surgen los embalajes, parcial o totalmente sumergido, de forma que la entrada del material es directa desde el agua, y el movimiento en el agua es quien consolida los residuos dentro del embalaje, aunque puede ser asistido por una pala o rueda de palas. Sólo se requiere cerrar los embalajes o colocar separadores (por ejemplo una brida) que señala la separación entre los cuerpos flotantes contiguos. En su caso, se deberán fijar los cuerpos flotantes entre sí.
Un sistema similar puede situarse en uno o los dos costados de una embarcación o remolque, sin necesidad de que corresponda a un catamarán. En cuanto al procedimiento, comprende recoger el material flotante de un cuerpo de agua, introducirlo en uno o más embalajes que conforman una barrera, y emplazar la barrera en el cuerpo de agua.
Puede comprender, por ejemplo, una etapa de acoplamiento de embalajes sucesivos previos al emplazamiento en el agua o una etapa de cierre de un embalaje tubular cada cierta distancia durante el empacamiento del material flotante.
Además, según el tamaño y la consistencia del material flotante o de la barrera deseada, puede comprender una etapa de prensado y/o una etapa de corte del material flotante previa al empacamiento.
El resultado es una barrera flotante sencilla de construir, que aprovecha el material existente, reutilizando lo que serían desechos naturales o artificiales favoreciendo una economía circular.
Otras variantes se describirán en diferentes partes de la memoria.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Para una mejor comprensión de la invención, se incluyen las siguientes figuras.
La figura 1 es una vista lateral esquemática de un ejemplo de realización del aparato.
La figura 2 es un esquema de funcionamiento del procedimiento.
La figura 3 es un ejemplo esquemático de barrera producida mediante la invención.
La figura 4 es un segundo ejemplo de realización de la invención, en el que la barrera se forma directamente en el agua.
MODOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN
A continuación se pasa a describir de manera breve una serie de ejemplos de realización de la invención, ilustrativos y no limitativos, en varias aplicaciones.
La invención es aplicable en embarcaciones como la descrita en la patente ES261 1 147T3, ya citada. Sin embargo, es aplicable a cualquier tipo de embarcaciones de recogida de residuos, plantas y otros materiales flotantes, incluyendo estaciones de trabajo flotantes remolcadas por una embarcación de cualquier tipo, por ejemplo un remolcador.
La invención parte de la recogida de material flotante (1 ) por parte de la embarcación, mediante el método que se considere más adecuado. Si ese material flotante (1 ) tiene la estabilidad necesaria, así como no posee riesgo de emitir contaminantes más peligrosos (por ejemplo, por ser bidones de aceite), se introduce en uno o más embalajes (2) flexibles para conformar cuerpos flotantes (3) mediante un empacador (8). Los embalajes (2) pueden ser de cualquier material natural o artificial, con o sin orificios de paso, que resista las condiciones del agua donde se va a aplicar la barrera: lona, malla de plástico resistente, malla de alambre inoxidable, o una serie de cuerdas, cintas o alambres que aten los materiales entre sí. Los embalajes (2) provienen de un depósito de embalajes (2’), como puede ser un rollo de una tira de lona en la que se han definido bolsillos. Los embalajes (2) también pueden ser suministrados manualmente al empacador (8).
Del embalaje (2) puede colgar una pared (4), de mayor densidad que el cuerpo de agua (dulce o salada) o con un lastre en un canto para asegurar que se hunde. La pared (4) está unida a los embalajes (2) por un canto para que quede aproximadamente vertical en el agua.
Los embalajes (2) pueden corresponder a una única bolsa, tubular, que se cierra por ambos extremos. Es preferible, sin embargo, que se vaya cerrando cada cierta distancia, conformando los cuerpos flotantes (3) (figura 2). Por ejemplo aplicando una cuerda de cierre que estrangula el embalaje (2) para separar cada cuerpo flotante (3) del contiguo. Igualmente, el embalaje (2) puede corresponder a una serie de bolsas unidas a una base común, como puede ser la propia pared (4) o una cinta, cadena o correa cuya función es unir los diferentes cuerpos flotantes (3), asegurando la resistencia del conjunto. Esta cinta puede asistir a la flotabilidad, incorporando boyas o similares, de forma que se asegura que la barrera no se hunde demasiado con el tiempo.
En una realización preferida, los embalajes (2) son individuales y se acoplan entre sí durante la fabricación de la barrera. En este caso, la pared (4) puede colgar de cada embalaje (2) o corresponder a un único cuerpo al que se van enganchando los diferentes embalajes (2).
Una vez constituida la barrera ecológica o artificial mediante el empacado de la materia flotante en el embalaje (2) correspondiente, un emplazador (7) la devuelve al agua, ya sea directamente o tras un breve almacenamiento intermedio. Se prefiere que el emplazador sea móvil para colocarse en la popa o en cualquier costado deseado de la embarcación o del remolque.
Para optimizar la resistencia de la barrera y el volumen de material flotante captado, es posible realizar un prensado de éste en una unidad de prensado (5), previo al embalado o introducción en los embalajes (2). Esta unidad de prensado (5) eliminará parte del agua contenida en el material flotante antes o durante el prensado.
Normalmente, la unidad de prensado (5) comprende una o más tolvas y una prensa, hidráulica o electromecánica. Comprenderá generalmente equipos de corte (5’) en la entrada o salida para definir el tamaño de los bloques que se introducirán en los embalajes (2).
La unidad de prensado (5) puede tener una única línea o varias líneas, cada una para un tipo de material flotante o para ofrecer un resultado diferente. Por ejemplo, puede tener una prensa de tornillo alineada con el embalaje (2), o una prensa continua de balas que permita ofrecer un resultado más compacto y resistente. En todo caso, las balas deberán ser contenidas por el embalaje (2), como puede ser un atado.
Igualmente, si el tamaño del material flotante es muy grande, o sus dimensiones son muy variables, es posible instalar una unidad de corte (6) del material captado antes de la introducción en los embalajes (2), o de la unidad de prensado (5).
Cualquier fluido generado en la unidad de corte (6) o en la unidad de prensado (5) se podrá captar para remitirlo a un tanque de acumulación, en el caso que se generen contaminantes indeseados para su vertido en el mar o en el río.
El producto resultante corresponde a una barrera flotante ecológica o artificial formada por una serie de embalajes (2) rellenos de material flotante natural o artificial recuperado del agua, ya sea cortado, prensado o sin manipulación añadida. De estos embalajes (2) pueden colgar paredes (4) de mayor peso o densidad.
En la figura 4 se aprecia una versión muy simple de la invención, en tanto comprende únicamente el empacador (8) dado que no hay que retirar el material del agua ni retornarlo. En este caso, el empacador (8) está dispuesto en el agua y orientado para que el avance de la embarcación provoque la introducción del material flotante en el embalaje (2). El empacador (8) representado corresponde a un anillo en donde está enrollado el embalaje (2) que va desenrollándose a una velocidad reducida según le empuja el material flotante, o se detecta por una cámara (no representada) y un sistema de visión artificial. En este caso, el embalaje (2) tiene forma de tubo y requiere un colocador (8’) de una brida o cuerda que separe los cuerpos flotantes (3).

Claims

REIVINDICACIONES
1 - Aparato de construcción de barreras flotantes caracterizado por que comprende un empacador (8) configurado para introducir el material flotante en uno o más embalajes (2) que conforman la barrera.
2- Aparato, según la reivindicación 1 , que corresponde a una embarcación o remolque flotante.
3- Aparato, según la reivindicación 1 , que comprende una unidad de prensado (5) previa al empacador (8), preferiblemente con equipos de corte (5’) que definen el tamaño de salida.
4- Aparato, según la reivindicación 1 , que comprende una unidad de corte (6) previa al empacador (8).
5- Aparato, según la reivindicación 3, cuyo emplazador (7) es móvil sobre la embarcación o remolque y posicionable en la popa o en los costados.
6- Aparato, según la reivindicación 2, cuya embarcación es un catamarán y el empacador (8) está situado en el túnel del catamarán.
7- Aparato, según la reivindicación 2, cuyo empacador (8) está situado en uno o los dos costados de la embarcación o remolque.
8- Procedimiento de construcción de barreras flotantes, con el aparato de la reivindicación 1 , caracterizado por que comprende introducir el material flotante a retirar de un cuerpo de agua en uno o más embalajes (2) que conforman una barrera.
9- Procedimiento, según la reivindicación 8, que comprende una etapa de acoplamiento de embalajes (2) sucesivos.
10- Procedimiento, según la reivindicación 8, que comprende una etapa de cierre de un embalaje (2) tubular cada cierta distancia durante el empacamiento del material flotante. 1 1 - Procedimiento, según la reivindicación 8, que comprende una etapa previa de retirada del material flotante de agua, y una etapa de emplazamiento de la barrera en el cuerpo de agua. 12- Procedimiento, según la reivindicación 1 1 , que comprende una etapa de prensado previa al empacamiento.
13- Procedimiento, según la reivindicación 1 1 , que comprende una etapa de corte del material flotante previa al empacamiento.
14- Procedimiento, según la reivindicación 9, cuyo acoplamiento de embalajes (2) sucesivos se realiza por medio de una cinta que asiste a la flotabilidad.
15- Barrera flotante, realizada mediante el aparato de cualquiera de las reivindicaciones
1 a 8.
16- Barrera, según la reivindicación 15, que comprende una pared (4), de mayor densidad que el cuerpo de agua o lastrada, fijada por un canto al conjunto de embalajes (2).
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