ES2553810B1 - Sistema para la retención y/o descontaminación de aguas de escorrentía - Google Patents
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Abstract
Sistema para la retención y/o descontaminación de aguas de escorrentía; aplicable en estructuras de drenaje (2a, 2b, 2c) o en superficies de drenaje (2d) próximas a vías de circulación; que comprende un dispositivo provisto de al menos un módulo (1a, 1b, 1c, 1d) que incluye un contenedor (11) que presenta en su superficie exterior una pluralidad de orificios para el paso de agua de escorrentía a través de una matriz viva (12) dispuesta en el interior de dicho contenedor (11); comprendiendo dicha matriz viva (12) un sustrato retenedor de humedad, a base de musgo Sphagnum, que contiene: propágulos vivos de diferentes grupos vegetales; y/o inóculos de bacterias, hongos y/o levaduras, y/o animales invertebrados vivos. El sistema comprende unas estructuras de drenaje específicas (2b), tipo canal para la colocación de los módulos.
Description
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DESCRIPCION
Sistema para la retencion y/o descontaminacion de aguas de escorrentfa.
Objeto de la invencion.
El objeto de la presente invencion es un sistema para la retencion y/o descontaminacion de aguas de escorrentfa y, preferentemente, aunque no de forma limitativa, de las aguas de lluvia que descienden desde vfas de circulacion, tales como carreteras o ferrocarriles, o desde los taludes anexos hacia las cunetas, bajantes, o estructuras de drenaje en general.
Este sistema comprende un dispositivo modular que presenta unas particularidades constructivas orientadas a permitir su instalacion en estructuras y superficies de drenaje con la finalidad de realizar la descontaminacion de las aguas de escorrentfa y/o una retencion controlada de las aguas, minimizando el riesgo de danos en el terreno y de inundaciones; y a favorecer una buena integracion paisajfstica o ambiental de las zonas de instalacion.
Estado de la tecnica.
La plataforma de las vfas de circulacion (calles, carreteras, ferrocarriles,...) recoge el agua de lluvia y la vierte a las estructuras de drenaje, que incluyen generalmente cunetas o canales paralelos a la via y bajantes que conducen el agua hacia arroyos o rfos.
Los taludes y desmontes de gran impacto paisajfstico, proximos a las vfas de circulacion, igualmente recogen aguas de escorrentfa pluvial que llegan a las estructuras de drenaje, pudiendo erosionar los taludes y pudiendo contener tambien contaminantes que degradan el suelo y el resto de aguas de la cuenca.
En el caso de las vfas de circulacion, las aguas de lluvia se contaminan por la
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presencia en la calzada y en los arcenes de metales o hidrocarburos derivados del petroleo y solidos en suspension. Estos contaminantes son arrastrados en los primeros minutos de lluvia desde la calzada hacia las estructuras de drenaje, que no tienen capacidad depurativa, evacuando rapidamente el agua contaminada a los arroyos o rfos proximos a las vfas, contaminando los ecosistemas acuaticos.
Tambien es habitual que en las zonas urbanizadas y en las vfas de circulacion haya elementos construidos tales como muros, taludes artificiales desnudos o de mucha pendiente, canalizaciones o drenajes de hormigon, etc., que no pueden integrarse en el paisaje de una forma natural y que ocasionan un impacto ambiental negativo.
Por tanto, el problema tecnico que se plantea es el desarrollo de un dispositivo que permita realizar una retencion de las aguas de escorrentfa procedentes de las vfas de circulacion y taludes proximos, promoviendo su descontaminacion y a la vez favoreciendo una mejor integracion paisajfstica de la zona de instalacion.
Descripcion de la invencion.
El sistema para la retencion y/o descontaminacion de aguas de escorrentfa objeto de esta invencion presenta unas particularidades constructivas orientadas a resolver de forma satisfactoria la problematica expuesta tanto en lo que se refiere a la retencion y/o descontaminacion de las aguas de escorrentfa procedentes de vfas de circulacion y taludes proximos, como a su integracion paisajfstica.
De acuerdo con la invencion, este sistema comprende un dispositivo modular provisto de al menos un modulo adecuado para promover y generar una comunidad de organismos vivos dominada por macrofitos. Este sistema contempla la instalacion de los modulos en estructuras de drenaje estandar y comprende tambien unas estructuras de drenaje especfficas para su aplicacion de forma ventajosa.
Cada modulo comprende un contenedor que presenta en su superficie exterior una pluralidad de orificios para el paso de agua de escorrentfa a traves de una matriz viva dispuesta en el interior de dicho contenedor.
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Dicha matriz viva comprende un sustrato retenedor de humedad y de contaminantes, preferentemente a base de musgo Sphagnum, y que contiene: propagulos vivos de diferentes tipos de organismos vegetales; y/o inoculos de bacterias, hongos y/o levaduras, y/o animales vivos.
Los propagulos vivos comprenden al menos uno de los siguientes grupos vegetales: briofitos, helechos, algas, lfquenes, hongos, plantas no lenosas con flores, plantas no lenosas detoxificantes, plantas lenosas y plantas trepadoras.
El mencionado contendor puede ser de naturaleza rfgida o flexible, y estar constituido por al menos uno de los siguientes materiales: malla metalica, hormigon, plastico o fibras naturales.
Se ha previsto que dicho contenedor pueda disponer interiormente de algun tabique o estructura de refuerzo para mantener su forma exterior.
De acuerdo con la invencion los orificios del contenedor presentan una luz o tamano comprendido entre 0,5 cm y 3 cm para evitar que el musgo de la matriz viva pueda derramarse hacia el exterior, permitiendo, sin embargo, que el agua penetre con facilidad en la matriz y que la vegetacion desarrollada en la matriz pueda crecer hacia el exterior a traves de la malla.
Cabe mencionar que los modulos pueden presentar diferentes formas y tamanos para adaptarse, disponerse y fijarse facilmente a las diferentes estructuras (drenaje, muros, taludes, ...) mediante elementos de fijacion convencionales, por ejemplo, mediante grapas, tornillos u otros medios similares.
La finalidad de estos modulos es ser instalados en las estructuras de drenaje para retener los contaminantes contenidos en el agua de escorrentfa procedentes de la plataforma de vfas de circulacion y de taludes anexos, de forma que la comunidad de organismos vivos realice la degradacion y/o asimilacion de dichos contaminantes.
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La incorporacion en la matriz viva de musgo Sphagnum permite que los modulos absorban y retengan una parte importante del agua, favoreciendo un medio en el que los organismos vegetales puedan crecer, reduciendo la velocidad del agua y reteniendo los contaminantes y sedimentos.
Tal como ya se ha mencionado, la matriz viva de los modulos puede incluir organismos no vegetales tales como bacterias, hongos, levaduras, e incluso animales invertebrados (artropodos, anelidos, o similares).
El desarrollo en estos modulos de organismos vegetales permite la correcta integracion del dispositivo en el paisaje, contribuyendo ademas a mejorar la estetica del entorno.
Otra ventaja de este dispositivo es que se mantiene operativo de forma autonoma y, en su caso, se puede sustituir, gestionando el dispositivo antiguo como residuo tras el final de su vida util.
En esta invencion se ha previsto que los modulos del dispositivo puedan presentar diferentes formas, disponiendo preferentemente de una configuracion alargada y una seccion generalmente constante en toda su longitud para una facil adaptacion a diferentes estructuras de drenaje.
En una realizacion concreta los modulos del dispositivo comprenden una base de apoyo sobre cualquier estructura de drenaje y dos superficies extremas opuestas, provistas de unos orificios de entrada y salida del agua de escorrentfa que circula por dicha estructura de drenaje.
En otra realizacion de la invencion, estos modulos comprenden interiormente, entre las dos superficies extremas opuestas, conductos de paso libre del agua de escorrentfa, siendo la finalidad de dichos conductos impedir que el dispositivo pueda reducir de forma sensible la capacidad de la estructura de drenaje y permitir que, tras el primer periodo corto de lluvia o si la lluvia es muy copiosa, el agua pueda sobrepasar facilmente el dispositivo sin llegar a desbordase.
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En otra realizacion de la invencion, y con el fin de solucionar la misma problematica, aplicable tambien a drenajes longitudinales, el sistema comprende un canal de drenaje especffico que dispone de una ampliacion lateral para la colocacion de, al menos, un modulo del dispositivo y en el lecho del canal una prominencia enfrentada a dicha ampliacion lateral.
En condiciones de bajo caudal dicha prominencia favorece la circulacion del agua a traves del dispositivo; mientras que en condiciones de caudal elevado garantiza una seccion hidraulica mucho mayor que impide que se produzcan desbordamientos.
Cabe mencionar que la matriz viva puede incorporar diferentes especies vegetales o animales en funcion de las caracterfsticas de la estructura (drenaje, muro, talud,...) en la que se vaya a aplicar.
Tambien se ha previsto una realizacion en la que el contenedor del modulo comprende unas solapas laterales conformantes de unas zonas de fijacion del modulo a una estructura o superficie de drenaje, de forma que el modulo queda fntimamente adherido a la superficie sobre la que se asienta, favoreciendo el paso del agua a traves del modulo.
En una realizacion, los modulos se colocan conectados sobre un talud formando un diseno arborescente o en espina de pez, de forma que el agua es captada con mayor eficiencia por el sistema y conducida hasta el suelo. De esta forma los organismos vegetales pueden crecer y extenderse desde el sistema formado por uno o varios modulos, sobre las superficies proximas.
Descripcion de las figuras.
Para complementar la descripcion que se esta realizando y con objeto de facilitar la comprension de las caracterfsticas de la invencion, se acompana a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con caracter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
- La figura 1 muestra una vista en perspectiva de un ejemplo de realizacion de uno
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de los modulos del dispositivo para la retencion y/o descontaminacion de aguas de escorrentfa del sistema de la invencion.
- La figura 2 muestra una variante de realizacion del modulo de la figura 1, provisto de unas solapas laterales para facilitar su fijacion a una estructura o superficie de drenaje.
- La figura 3 muestra una vista en seccion transversal de un ejemplo de realizacion del sistema de la invencion en la que se observa uno de los modulos del dispositivo colocado en una estructura de drenaje tipo canal longitudinal.
- La figura 4 muestra una vista en perspectiva de una variante de realizacion del modulo de la figura 3, provisto en este caso de unos conductos de paso libre del agua de escorrentfa.
- Las figuras 5 y 6 muestran en perspectiva sendas realizaciones del sistema segun la invencion, con una estructura de drenaje especffica para la instalacion del dispositivo.
- La figura 7 muestra una seccion transversal de una variante de realizacion del sistema, en la que unos modulos del dispositivo, analogos al representado en la figura 1, estan dispuestos en una estructura de drenaje escalonada.
- La figura 8 muestra una vista en perspectiva de un ejemplo de realizacion del sistema con varios modulos, analogos al representado en la figura 2, en disposicion arborescente, y fijados sobre una superficie de drenaje constituida, en este caso, por un talud proximo a una via de circulacion.
Realizacion preferida de la invencion.
En la figura 1 se ha representado un ejemplo de realizacion de uno de los modulos (1a) destinado a conformar el dispositivo de la invencion; comprendiendo dicho modulo (1a) un contenedor prismatico, en este caso de malla metalica, relleno con una matriz viva que contiene musgo Sphagnum, semillas y rizomas de fanerogamas
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propias de zonas humedas y fragmentos de musgo vivo; esta matriz viva (12) contiene adicionalmente fragmentos vivos de briofitos, semillas de plantas no lenosas detoxificantes (Juncus spp); Typha spp., Phragmites spp. y tambien esporas de helechos y semillas de otras plantas autoctonas con flores conspicuas.
El modulo (1a) se fija sobre una superficie o estructura de drenaje, por ejemplo, mediante pernos (no representados) para evitar que pueda ser arrastrado o extrafdo por el agua.
En el ejemplo mostrado, el tamano de luz de la malla metalica del contendor (11) es de 2,5 x 2,5 cm.
En la figura 2 se muestra una variante de realizacion de un modulo (1b) del dispositivo de la invencion que, al igual que en el caso anterior, dispone de un contenedor (11) de malla metalica y de una matriz viva (12) contenida en el mismo. El contenedor (11) presenta una forma alargada de seccion general constante en toda su longitud y una seccion general rectangular con los lados menores redondeados.
En este caso, el contenedor (11) del modulo (1b) comprende unas solapas laterales (13) adecuadas para su fijacion mediante pernos sobre una superficie de drenaje, por ejemplo, sobre un talud, tal como se muestra en la figura 8, formando los modulos del dispositivo una configuracion a modo de “Y” para facilitar la captacion y conduccion del agua que desciende por la superficie del talud.
En este caso, la matriz viva (12) situada dentro del contenedor comprende una mezcla de musgo Sphagnum, rizomas y otros propagulos de fanerogamas y fragmentos de musgo vivo. Los propagulos tambien incorporaran fragmentos de briofitos, semillas de herbaceas, Juncus y Phragmites, esporas de helechos y una fraccion de mantillo vegetal.
En el caso de taludes de roca o gunitados, la matriz viva (12) incorpora ademas especies trepadoras (Hedera helix, Parthenocissus tricuspidata) y solo en el modulo inferior o de la base, propagulos de plantas lenosas (Salix spp., Ulex spp,. Genista
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spp.).
En la figura 3 se muestra una variante de realizacion de un modulo (1c) especialmente indicado para posicionarse en una estructura de drenaje tipo cuneta o canal longitudinal (2a).
En este caso el modulo (1c) presenta una seccion a modo de “U” de alas divergentes y de dimensiones adecuadas para acomodarse en el fondo de la estructura de drenaje.
El modulo (1c), al igual que el modulo (1d) representado en la figura 4, comprenden una base de apoyo (14) sobre una estructura de drenaje y dos superficies extremas opuestas (15, 16) en las que la malla metalica del contenedor (11) define unos orificios para la entrada y salida del agua.
El modulo (1d), representado en la figura 4, comprende entre las superficies extremas (15, 16) unos conductos (17) para el paso libre de agua de escorrentfa.
En las figuras 5 y 6 se muestran dos variantes de realizacion del sistema provisto de unas estructura de drenaje especfficos, tipo cuneta o canal (2b), para la disposicion de un modulo (1a) del dispositivo.
En dichas figuras, el canal (2b) dispone de una ampliacion lateral (21) y en el lecho del canal una prominencia (22) enfrentada a la ampliacion lateral (21); dicha prominencia (22) en condiciones de bajo caudal favorece la circulacion del agua a traves del modulo (1a), y en condiciones de caudal elevado garantiza una seccion hidraulica mucho mayor que impide que se produzcan desbordamientos.
En el ejemplo de realizacion representado en la figura 7, el sistema comprende una estructura de drenaje constituida por un canal escalonado (2c) en el que se disponen sucesivos modulos (1a).
En la figura 8 el sistema comprende varios modulos (1b) fijados en disposicion arborescente sobre una superficie de drenaje (2d), representada en este caso por
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un talud. Esta disposicion arborescente de los modulos (1b) en sentido ascendente proporciona una mayor eficiencia en la captacion del agua por parte del sistema, y en la conduccion del agua hasta el suelo.
5 Una vez descrita suficientemente la naturaleza de la invencion, asf como un ejemplo de realizacion preferente, se hace constar a los efectos oportunos que los materiales, forma, tamano y disposicion de los elementos descritos podran ser modificados, siempre y cuando ello no suponga una alteracion de las caracterfsticas esenciales de la invencion que se reivindican a continuacion.
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Claims (9)
- 51015202530REIVINDICACIONES1. Sistema para la retencion y/o descontaminacion de aguas de escorrentfa; aplicable en estructuras de drenaje (2a, 2b, 2c) o en superficies de drenaje (2d) proximas a vfas de circulacion; caracterizado porque comprende un dispositivo provisto de al menos un modulo (1a, 1b, 1c, 1d) que incluye un contenedor (11) que presenta en su superficie exterior una pluralidad de orificios para el paso de agua de escorrentfa a traves de una matriz viva (12) dispuesta en el interior de dicho contenedor (11); comprendiendo dicha matriz viva (12) un sustrato retenedor de humedad, a base de musgo Sphagnum, que contiene propagulos vivos de diferentes tipos de organismos vegetales; y/o inoculos de bacterias, hongos y/o levaduras, y/o animales invertebrados vivos.
- 2. - Sistema, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el contenedor (11) esta constituido por al menos uno de los siguientes materiales: malla metalica, hormigon, plastico o fibras naturales.
- 3. - Sistema, segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores; caracterizado porque los orificios del contenedor presentan una luz comprendida entre 0,5 cm. y 3 cm.
- 4. - Sistema, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque los modulos (1a, 1b, 1c, 1d) presentan una configuracion alargada y una seccion generalmente constante en toda su longitud.
- 5. - Sistema, segun la reivindicacion 4, caracterizado porque los modulos (1a, 1b, 1c, 1d) comprenden una base de apoyo (14) sobre una estructura de drenaje y dos superficies extremas (15, 16) opuestas provistas de unos orificios de entrada y salida del agua de escorrentfa.
- 6. - Sistema, segun la reivindicacion 5, caracterizado porque los modulos (1d) comprenden interiormente, entre las dos superficies extremas (15, 16) opuestas, unos conductos (17) de paso libre del agua de escorrentfa.
- 7. - Sistema, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la matriz viva (12) comprende propagulos vivos de, al menos, uno de los siguientes grupos vegetales: briofitos, helechos, algas, lfquenes, hongos, plantas con flores, plantas no lenosas5 detoxificantes, plantas lenosas y plantas trepadoras.
- 8. - Sistema, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque comprende una estructura de drenaje constituida por un canal (2b) que comprende: una ampliacion lateral (21) en la que se encuentra dispuesto al menos un modulo (1a); y en el lecho10 del canal (2b) una prominencia (22), enfrentada a la ampliacion lateral (21); cuya prominencia (22) en condiciones de bajo caudal favorece la circulacion del agua a traves del modulo (1a), y en condiciones de caudal elevado garantiza una seccion hidraulica mucho mayor que impide que se produzcan desbordamientos.15 9.- Sistema, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque comprende unaestructura de drenaje constituida por un canal escalonado (2c) en el que se disponen sucesivos modulos (1a).
- 10.- Sistema, segun la reivindicacion 1, caracterizado porque comprende varios 20 modulos (1b) fijados en disposicion arborescente sobre una superficie de drenaje (2d) a modo de talud.
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