ES3034868T3 - Device for preparing a fertilizer solution for use with a fertigation system - Google Patents
Device for preparing a fertilizer solution for use with a fertigation systemInfo
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Abstract
Dispositivo ambulatorio para disolver en agua una sustancia esencialmente soluble en agua que comprende materia sólida insoluble, para filtrar la solución acuosa de la sustancia esencialmente soluble en agua para eliminar la materia sólida insoluble y para dosificar la solución acuosa filtrada de la sustancia esencialmente soluble en agua a una línea de agua externa, que comprende (i) un recipiente (2) para contener un líquido acuoso, en donde el interior del recipiente está dividido en dos compartimentos adyacentes separados, respectivamente un compartimento de mezcla (3) y un compartimento de filtrado (4), separados por una pantalla de filtro (5) colocada verticalmente que comprende un filtro (6), (ii) un medio de mezcla (10) colocado en el compartimento de mezcla (3), (iii) una salida en la mitad inferior de una de las paredes o en la base del compartimento de mezcla para la eliminación de la materia sólida insoluble, y (iv) un sistema de dosificación sin bomba (13) conectado, en su extremo de entrada, a una salida en la mitad inferior del compartimento de filtrado para la eliminación de la solución acuosa filtrada, y, en su extremo de salida, diseñado para ser conectado a una línea de agua externa. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo para preparar una solución fertilizante para su uso con un sistema de fertirrigación
Campo de la invención
Esta invención se refiere a un dispositivo ambulatorio para preparar una solución fertilizante para su uso con un sistema de fertirrigación, en particular para eliminar materia sólida insoluble de una sustancia esencialmente soluble en agua después de su disolución, en particular un fertilizante esencialmente soluble en agua con una baja cantidad de materia insoluble, antes de que la sustancia esencialmente soluble en agua se disuelva en agua y se proporcione a un sistema de fertirrigación.
Antecedentes
La fertirrigación es una técnica en la que se disuelven cantidades bien definidas de nutrientes en el agua del sistema de riego y se alimentan a las plantas irrigadas. Los invernaderos, tales como los que utilizan hidroponía, o cultivo basado en sustrato, generalmente están provistos de dichos sistemas para suministrar uno o más fertilizantes líquidos a los cultivos cultivados en dicho invernadero. Estos sistemas pueden ser relativamente simples, pero también pueden ser parte de un sistema de fertirrigación más complejo, que incluye uno o más sensores que miden el consumo total de agua y/o nutrientes del cultivo, la temperatura en el invernadero y diversos otros parámetros. Los sistemas simples comienzan con la adición de uno o más fertilizantes esencialmente solubles en agua al agua, mezclando el fertilizante esencialmente soluble en agua hasta que se disuelva y alimentando la solución resultante a un sistema de fertirrigación. Un problema muy común es que el fertilizante esencialmente soluble en agua puede contener una (baja) cantidad de materia insoluble, también llamada finos, que no se disuelve fácilmente. Estos finos no deben entrar en el sistema de fertirrigación hidropónica ya que podrían obstruir los aspersores, goteros, etc. y, por lo tanto, dichos fertilizantes esencialmente solubles en agua no son adecuados para su uso en sistemas hidropónicos. Este problema también impide el uso generalizado de fertilizantes esencialmente solubles en agua en los sistemas hidropónicos. Por lo tanto, existe una necesidad de un sistema simple, que preferentemente funcione en el campo, preferentemente sin la necesidad de una red eléctrica, para disolver en agua una sustancia esencialmente soluble en agua que comprende materia sólida insoluble, para filtrar la solución acuosa de la sustancia soluble en agua para eliminar la materia sólida insoluble, y para dosificar la solución acuosa filtrada de la sustancia soluble en agua a una tubería de agua externa.
Técnica anterior antecedente
El modelo de utilidad CN 208406339 U (Yunnan Runjie Agricultural Science and Technology Co., 22 de enero de 2019) divulga una caja rectangular para la disolución de sulfito de potasio, que comprende un motor que descansa sobre la parte superior de la caja y que acciona un árbol con un álabe agitador, árbol que descansa sobre un conjunto de filtro montado horizontalmente inclinado en la caja. La solución filtrada resultante se drena en el fondo. El documento US2757047A (Friedmann, 1956) divulga un dispositivo para disolver estiércol líquido en agua, que comprende un contenedor dividido en dos compartimentos separados por un filtro, un medio de mezcla manual, un inyector y una bomba.
El documento US5829873A (Woodrow, 1998) divulga un dispositivo para mezclar fertilizante granular o líquido para el tratamiento del césped en agua, que comprende un contenedor que contiene dos compartimentos separados por una criba de cobre en forma de embudo, un medio de mezcla y una válvula para retirar el líquido del contenedor. El documento US2626482A (Munday, 1953) divulga un aparato para disolver un producto fertilizante en agua de riego, que comprende una canasta perforada.
Los inventores han descubierto ahora una solución al problema mencionado anteriormente.
Por lo tanto, un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo ambulatorio para disolver en agua una sustancia esencialmente soluble en agua que comprende materia sólida insoluble, para filtrar la solución acuosa de la sustancia esencialmente soluble en agua para eliminar la materia sólida insoluble y para dosificar la solución acuosa filtrada de la sustancia esencialmente soluble en agua a una tubería de agua externa.
Resumen de la invención
De acuerdo con un aspecto, la invención se refiere a un dispositivo ambulatorio y a un método para disolver en agua una sustancia esencialmente soluble en agua que comprende materia sólida insoluble, para filtrar la solución acuosa de la sustancia esencialmente soluble en agua para eliminar la materia sólida insoluble, y para dosificar la solución acuosa filtrada de la sustancia esencialmente soluble en agua a una tubería de agua externa como se menciona en las reivindicaciones adjuntas.
Descripción de los dibujos
La figura 1 muestra un dibujo en 3D de una realización del dispositivo ambulatorio de acuerdo con la invención.Descripción detallada de la invención
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones de esta memoria descriptiva, las palabras "comprenden" y variaciones de ellas significan "incluyendo pero sin limitarse a", y no pretenden (y no lo hacen) excluir otros restos, aditivos, componentes, números enteros o etapas. A lo largo de la descripción y las reivindicaciones de esta memoria descriptiva, el singular abarca el plural a menos que el contexto requiera lo contrario. En particular, cuando se utiliza el artículo indefinido, debe entenderse que la memoria descriptiva contempla tanto la pluralidad como la singularidad, a menos que el contexto requiera lo contrario.
Los rasgos característicos, números enteros, características, compuestos, restos químicos o grupos descritos junto con un aspecto, realización o ejemplo particular de la divulgación deben entenderse como aplicables a cualquier otro aspecto, realización o ejemplo descrito en el presente documento a menos que sean incompatibles con ellos. Todos los rasgos característicos divulgados en esta memoria descriptiva (incluyendo cualquier reivindicación, resumen y dibujos adjuntos), y/o todas las etapas de cualquier método o proceso así divulgado, pueden combinarse en cualquier combinación, excepto combinaciones en las que al menos algunos de dichos rasgos característicos y/o etapas sean mutuamente excluyentes. La divulgación no se limita a los detalles de ninguna de las realizaciones anteriores. La divulgación se extiende a cualquier novedad, o cualquier combinación nueva, de los rasgos característicos divulgados en esta memoria descriptiva (incluyendo cualquier reivindicación, resumen y dibujos adjuntos), o a cualquier novedad, o cualquier combinación nueva, de las etapas de cualquier método o proceso así divulgado.
La enumeración de valores numéricos por medio de intervalos de cifras comprende todos los valores y fracciones en estos intervalos, así como los valores extremos citados. El término "varía de... a", como se usa cuando se hace referencia a un intervalo para un valor medible, tal como un parámetro, una cantidad, un período de tiempo y similares, pretende incluir los límites asociados al intervalo que se divulga.
El término "aproximadamente" como se usa cuando se hace referencia a un valor medible, tal como un parámetro, una cantidad, un período de tiempo y similares, tiene como objetivo representar el error de medición asociado con la técnica para medir dicho parámetro, cantidad, período de tiempo y similares, y se considera que es del 5 % o menos, dependiendo de la técnica de medición utilizada. Debe entenderse que también se ha divulgado el valor al que se refiere el término "aproximadamente"per se.
El término "esencialmente" como se usa cuando se hace referencia a una sustancia soluble en agua debe interpretarse como una sustancia soluble en agua que, por su propia naturaleza, es soluble en agua en condiciones estándar, por ejemplo a temperatura ambiente (20 °C) y 1 atm. Dichas sustancias tienen una solubilidad (definida como la cantidad máxima de soluto que se puede disolver en un disolvente en equilibrio) de 50 g/100 ml o más. Por ejemplo, el nitrato de amonio (solubilidad de 150 g/100 ml a 20 °C) y la urea (solubilidad de 1079 g/l a 20 °C) son sustancias altamente solubles. Otro ejemplo de fertilizante comercial es YaraRega© (13-2-21), un fertilizante compuesto NPK soluble en agua basado en formulaciones de nitrato de amonio y que contiene menos del 1 % de materia sólida insoluble. Este producto se puede aplicar a través de pivotes de aspersores, microaspersores y algunos sistemas de goteo, pero no es adecuado para sistemas hidropónicos.
Dispositivo
De acuerdo con un aspecto, la invención se refiere a un dispositivo ambulatorio para disolver en agua una sustancia esencialmente soluble en agua que comprende materia sólida insoluble, para filtrar la solución acuosa de la sustancia esencialmente soluble en agua para eliminar la materia sólida insoluble, y para dosificar la solución acuosa filtrada de la sustancia esencialmente soluble en agua a una tubería de agua externa.
El dispositivo ambulatorio de acuerdo con la invención comprende un contenedor para contener un líquido acuoso, en donde el interior del contenedor está dividido en dos compartimentos adyacentes separados, denominados respectivamente compartimento de mezcla y compartimento de filtrado, separados por una criba filtrante situada verticalmente que comprende un filtro. La criba filtrante separa los dos compartimentos de tal manera que un líquido acuoso en uno cualquiera de los dos compartimentos solo puede pasar de un compartimento al otro a través del filtro. El dispositivo comprende además un medio de mezcla situado en el compartimento de mezcla, una salida en la mitad inferior de una de las paredes o en la base del compartimento de mezcla para la eliminación de la materia sólida insoluble, y un sistema de dosificación sin bomba conectado, en su extremo de entrada, a una salida en la mitad inferior del compartimento de filtrado para la eliminación de la solución acuosa filtrada, y, en su extremo de salida, diseñado para estar conectado a una tubería de agua externa. El dispositivo se caracteriza por que el compartimento de mezcla comprende una rejilla que comprende una pluralidad de perforaciones, ubicadas por encima de la salida en la mitad inferior de una de las paredes o en la base del compartimento de mezcla pero por debajo del medio de mezcla y que recubre esencialmente todo el fondo del compartimento de mezcla, para capturar, aislar y eliminar la materia insoluble, en donde las perforaciones de la rejilla son mayores que el tamaño de malla del filtro.
En el contexto de la presente solicitud, un dispositivo ambulatorio designa un dispositivo que puede ser movido fácilmente y manualmente por su operario, en particular dentro de un campo o una granja. En una realización, el dispositivo ambulatorio de acuerdo con la presente invención pesa menos de 50 kg, en particular menos de 40 kg, más en particular menos de 30 kg, cuando el contenedor de mezcla está vacío. Un dispositivo ambulatorio permite al operario aplicar la solución fertilizante en cualquier ubicación de la granja o campo sin necesidad de instalar un sistema de riego complejo. El dispositivo ambulatorio también puede usarse para abastecer diferentes sistemas de riego que no tienen una fuente de agua común.
De acuerdo con una realización, el contenedor tiene una forma sustancialmente rectangular, definida por cuatro paredes laterales rectangulares verticales y una pared inferior rectangular. Este diseño permite un fácil montaje sobre un armazón metálico.
El dispositivo comprende medios de movimiento, por ejemplo ruedas o una o más pistas continuas, de modo que el armazón, que porta el contenedor, se puede mover empujando manualmente el armazón. De esta manera, el dispositivo ambulatorio puede ser situado en un sistema hidropónico por un operario cerca de los medios de agua o de la red de agua y retirado nuevamente cuando la solución acuosa filtrada ha sido dosificada al sistema hidropónico. Las pistas continuas pueden ser una ventaja si el dispositivo debe moverse sobre un terreno accidentado, tal como un campo en cultivo.
De acuerdo con una realización, la proporción de volumen del compartimento de filtrado con respecto al compartimento de mezcla varía de 1:1 a 1:5, preferentemente es 1:3. Se consideró práctico mezclar la solución acuosa en un compartimento que es de mayor volumen que el compartimento de filtrado.
De acuerdo con una realización, el contenedor está hecho de polietileno, preferentemente un polietileno no translúcido. El polietileno es un material barato e inerte (para la solución acuosa) que se puede soldar o unir fácilmente y tiene una buena resistencia mecánica para retener la composición acuosa en su interior y resistir las fuerzas de corte durante la mezcla. Preferentemente, no es translúcido para impedir la degradación de la solución acuosa bajo la influencia de la luz solar cuando el dispositivo ambulatorio se usa para almacenar dicha composición acuosa.
De acuerdo con una realización, el compartimento de mezcla está provisto de una entrada de agua adecuada para llenar el compartimento de mezcla con una cantidad de agua. Este puede ser un tubo que se extiende dentro del compartimiento a través de la parte superior, o a través de una de las paredes laterales, preferentemente en la mitad superior del mismo. La entrada de agua está diseñada para conectarse a una tubería de agua externa para proporcionar agua al compartimiento de mezcla. La entrada de agua puede estar equipada con una válvula, preferentemente manual, para dosificar el agua al compartimento de mezcla. Como alternativa, el compartimento de mezcla no tiene entrada de agua, sino que se dosifica con agua a través de la parte superior abierta con una manguera conectada a una tubería de agua externa.
De acuerdo con una realización, uno cualquiera o ambos de los compartimentos están cerrados por una tapa, preferentemente por una tapa amovible. Esto impide que entre polvo en los compartimentos. La tapa puede ser completamente amovible o puede estar fijada mediante bisagra a una pared lateral del contenedor.
De acuerdo con una realización, la tapa en el compartimento de mezcla comprende una rejilla abierta, es decir, una rejilla de paso que está abierta al compartimento de mezcla. En el extremo, la tapa consiste en la rejilla. Preferentemente, las dimensiones de la rejilla son tales que coincidan con las dimensiones de una bolsa de fertilizante, por ejemplo 50 x 50 cm. Preferentemente, el tamaño de malla de la rejilla es tal que coincida o supere las dimensiones de los gránulos de fertilizante, por ejemplo, de 5 a 20 mm. La rejilla está diseñada de modo que pueda soportar una bolsa de fertilizante, tal como una bolsa de plástico de fertilizante de 25 kg. Por ejemplo, la rejilla está hecha de metal, tal como acero inoxidable. Cuando se corta la bolsa, su contenido granular caerá fácilmente en el compartimento de mezcla. De acuerdo con una realización, la rejilla puede comprender además medios de corte para cortar una bolsa de fertilizante, tales como un cuchillo, un cúter y similares. Como alternativa, el compartimento de mezcla comprende medios para añadir la sustancia esencialmente soluble en agua en el compartimento de mezcla, tal como una tolva, una cinta de transporte y similares. Como alternativa, el compartimiento de mezcla no comprende dichos medios; en ese caso, el operario necesitará añadir la sustancia esencialmente soluble en agua al compartimiento de mezcla usando medios externos, tales como una pala, un contenedor pequeño o simplemente añadir manualmente parte o todo el contenido de una bolsa de fertilizante al compartimiento de mezcla.
De acuerdo con una realización, el contenedor puede estar cerrado por una tapa hermética, opcionalmente en combinación con la rejilla de paso como se describió anteriormente. Una vez que se haya añadido la sustancia esencialmente soluble en agua al contenedor de mezcla, puede ser interesante cerrar el contenedor de forma hermética. Esto permitiría presurizar el contenedor, por ejemplo con una bomba manual, y facilitar la distribución de la solución acuosa a la tubería de agua externa. Esto puede ser especialmente interesante cuando el sistema de dosificación sin bomba es un sistema basado en Venturi, ya que los sistemas de dosificación basados en Venturi pueden dar lugar a una pérdida de presión en la tubería de agua externa donde esta suministra la solución acuosa. Puede ser más fácil tener una tapa hermética que se pueda montar en la parte superior de la rejilla abierta que se puede usar para sostener una bolsa de fertilizante. Si la tapa hermética se puede montar encima de la rejilla abierta, esto representaría menos operaciones para el usuario ya que este no tendría que quitar una tapa para poner la tapa hermética.
La criba filtrante, que comprende un filtro, divide el contenedor en dos compartimentos. De acuerdo con una realización, el filtro en la criba filtrante comprende más de aproximadamente el 50 %, preferentemente más de aproximadamente el 70 %, como máximo aproximadamente el 95 % de la superficie de la criba filtrante. El filtro puede consistir en una pluralidad de filtros individuales o puede consistir en un único filtro grande. De acuerdo con una realización, el filtro comprende una pluralidad de filtros circulares, como se muestra en la figura 1. De acuerdo con una realización, el filtro ocupa únicamente la mitad inferior de la criba filtrante.
De acuerdo con una realización, el filtro tiene un tamaño de malla (apertura) que varía entre 50 y 200 micrómetros, lo que significa que puede capturar y retener partículas en el compartimento de mezcla que sean más grandes de 50 a 200 micrómetros. El tamaño de malla debe ser adecuado para retener las partículas presentes en la sustancia esencialmente soluble en agua e impedir que entren en el compartimento de filtrado.
En una realización, el filtro es amovible. Puede ser necesario cambiar o limpiar el filtro después de algunos ciclos de operaciones dependiendo de la cantidad, el tamaño y aspectos físicos de la materia insoluble en agua comprendida en el
El dispositivo ambulatorio de acuerdo con la invención comprende además un medio de mezcla situado en el compartimento de mezcla. Los medios de mezcla son esenciales para mezclar la sustancia esencialmente soluble en agua que comprende materia sólida insoluble y el agua. De acuerdo con una realización, los medios de mezcla se seleccionan entre un mezclador manual, un mezclador de 24 V que funciona con batería, un mezclador que funciona con motor de combustión y un mezclador eléctrico de 220 V. Cuando no hay una red eléctrica fácilmente disponible, los medios de mezcla preferidos son un mezclador manual y un mezclador de 24 V que funciona con batería. El medio de mezcla se puede fijar en el compartimento de mezcla o se puede montar de forma móvil en el compartimento de mezcla, por ejemplo en una barra horizontal sobre el compartimento de mezcla.
El dispositivo ambulatorio de acuerdo con la invención comprende además una salida en la mitad inferior de una de las paredes o en la base del compartimento de mezcla para la eliminación de la materia sólida insoluble. Usando esta salida, la materia sólida insoluble se puede eliminar del compartimiento de mezcla enjuagando y lavando dicho compartimiento con agua. Preferentemente, dicha salida está provista de una válvula. Adicionalmente, el compartimento de filtrado comprende una salida en la mitad inferior de una de las paredes o en la base del compartimento de filtrado para la eliminación de materia sólida insoluble. Usando esta salida, la materia sólida insoluble se puede eliminar del compartimiento de filtrado enjuagando y lavando dicho compartimiento con agua. Preferentemente, dicha salida está provista de una válvula.
El dispositivo ambulatorio de acuerdo con la invención comprende además un sistema de dosificación sin bomba conectado, en su extremo de entrada, a una salida en la mitad inferior del compartimento de filtrado para la eliminación de la solución acuosa filtrada, y, en su extremo de salida, diseñado para estar conectado a una tubería de agua externa. Dicho sistema de dosificación sin bomba puede ser, por ejemplo, un sistema basado en Venturi o un Dosatron©. Los inyectores químicos Dosatron son inyectores químicos no eléctricos accionados por agua para inyectar productos químicos con precisión en tuberías de agua. Los inyectores Dosatron funcionan usando dosificación volumétrica, lo que garantiza que la mezcla química permanezca igual independientemente de las variaciones de presión y caudal. Un sistema de dosificación sin bomba elimina la necesidad de proporcionar una fuente de alimentación al sistema ambulatorio y garantiza que el sistema pueda usarse en lugares donde no hay fuentes de energía disponibles.
El dispositivo ambulatorio de acuerdo con la invención ofrece un dispositivo rápido, rudimentario, pero sorprendentemente eficaz para disolver en agua una sustancia esencialmente soluble en agua que comprende materia sólida insoluble, para filtrar la solución acuosa de la sustancia soluble en agua para eliminar la materia sólida insoluble y para dosificar la solución acuosa filtrada de la sustancia soluble en agua a una tubería de agua externa. El dispositivo ambulatorio de acuerdo con la invención se caracteriza también por que el contenedor de mezcla comprende una rejilla que comprende una pluralidad de perforaciones, ubicadas por encima de la salida en la mitad inferior de una de las paredes o en la base del compartimento de mezcla pero por debajo del medio de mezcla y que recubre esencialmente todo el fondo del contenedor de mezcla, para capturar, aislar y eliminar la materia insoluble, en donde las perforaciones de la rejilla son mayores que el tamaño de malla del filtro, en particular en donde las perforaciones de la rejilla tienen al menos 1,0 cm de ancho. Cuando la sustancia a disolver en el contenedor de mezcla comprende materia sólida insoluble, esta materia sólida se acumulará en el contenedor de mezcla. Puede ser posible eliminar esa materia sólida insoluble después de cada operación, sin embargo esto disminuye la productividad de las operaciones. Se previó colocar una rejilla con perforaciones en el contenedor de mezcla por encima de la salida en la mitad inferior de una de las paredes o en la base del compartimiento de mezcla pero debajo del medio de mezcla y recubriendo esencialmente todo el fondo del contenedor de mezcla. La materia sólida insoluble se sedimentaría a través de la pluralidad de perforaciones de la rejilla y quedaría aislada de la parte del contenedor que está siendo mezclada por el medio de mezcla. Esta rejilla reduciría el riesgo de obstrucción del filtro, ya que las partículas sólidas quedarían secuestradas dentro del espacio definido por el fondo del contenedor de mezcla y la rejilla. La rejilla permitiría realizar más ciclos de operaciones antes de que el operador tenga que eliminar la materia insoluble acumulada o antes de que el filtro tenga que ser reemplazado o limpiado debido a la contaminación.
Las perforaciones de la rejilla pueden tener cualquier forma, por ejemplo pueden ser circulares, triangulares, cuadradas, estrelladas o de cualquier forma poligonal no regular. Las perforaciones deben ser más grandes que el tamaño de malla del filtro para permitir que las partículas que son demasiado grandes para cruzar el filtro sedimenten en el fondo del contenedor de mezcla a través de las perforaciones. La materia sólida insoluble en sustancias solubles en agua de alta calidad, por ejemplo fertilizantes, a menudo tiene un tamaño promedio por debajo de 1,0 cm. Por lo tanto, las perforaciones pueden tener una anchura de al menos 1,0 cm aproximadamente para garantizar que una porción muy grande de la materia sólida insoluble, por ejemplo aproximadamente el 90, 95 o 99 % de la materia sólida insoluble, sedimente a través de las perforaciones.
Método
De acuerdo con un aspecto, la invención se refiere a un método para disolver en agua una sustancia esencialmente soluble en agua que comprende materia sólida insoluble, para filtrar la solución acuosa de la sustancia esencialmente soluble en agua para eliminar la materia sólida insoluble, y para dosificar la solución acuosa filtrada de la sustancia esencialmente soluble en agua a una tubería de agua externa.
El método comprende la etapa de proporcionar un dispositivo ambulatorio de acuerdo con la invención. Dicho dispositivo ha sido diseñado para funcionar usando el método de acuerdo con la invención.
La siguiente etapa es la etapa de proporcionar una cantidad de agua y una sustancia esencialmente soluble en agua que comprende materia sólida insoluble en el compartimento de mezcla. De acuerdo con una realización, el agua se proporciona a través de una entrada de agua del dispositivo ambulatorio de acuerdo con la invención, entrada que es adecuada para dosificar el compartimento de mezcla con una cantidad de agua, como se explicó anteriormente. Como alternativa, el compartimento de mezcla no tiene entrada de agua, sino que se dosifica con agua a través de la parte superior abierta con una manguera conectada a una tubería de agua externa, o con cubos, o de cualquier forma adecuada. De acuerdo con una realización, la sustancia esencialmente soluble en agua se proporciona a través de la parte superior abierta del compartimento de mezcla, por ejemplo cortando una bolsa soportada por la rejilla abierta del dispositivo ambulatorio de acuerdo con la invención. Como alternativa, el compartimento de mezcla no comprende medios para añadir la sustancia esencialmente soluble en agua en el compartimento de mezcla, y la sustancia esencialmente soluble en agua se añade usando medios externos, tales como una pala, un contenedor pequeño o simplemente añadiendo manualmente parte o todo el contenido de una bolsa de fertilizante en el compartimento de mezcla. Se pueden usar medios de dosificación adecuados para determinar la dosis requerida, tales como medios de ponderación, medios volumétricos o similares.
En una realización, la sustancia esencialmente soluble en agua añadida al compartimento de mezcla comprende menos del 5,0 % en peso, en particular menos del 3,0 % en peso, más en particular menos del 2,0 % en peso, incluso más en particular menos del 1,0 % en peso, de materia insoluble en agua.
En una realización, la sustancia esencialmente soluble en agua no comprende compuestos en gel o compuestos similares a gel algunos. Los compuestos en gel o compuestos similares a gel pueden bloquear los poros del filtro muy rápidamente dejando el dispositivo inoperativo. Los compuestos en gel incluyen hidrogeles, organogeles o xerogeles. Los compuestos similares a gel comprenden sistemas coloides, por ejemplo, sistemas coloides que comprenden ácidos húmicos.
La siguiente etapa es la etapa de activar el medio de mezcla hasta que la sustancia esencialmente soluble en agua que comprende materia sólida insoluble se disuelva. Esto se puede realizar mediante mezcla usando un mezclador de tornillo, un agitador o similar. La sustancia esencialmente soluble en agua se disolverá en la solución acuosa que se dividirá rápidamente en los dos compartimentos a través del filtro, en donde que la materia sólida insoluble permanece en el compartimento de mezcla. La etapa de mezcla puede tardar entre 1 minuto y 30 minutos. El operario puede determinar visualmente y con facilidad cuándo la sustancia esencialmente soluble en agua está completamente disuelta.
La siguiente etapa es activar el sistema de dosificación sin bomba. De esta manera, la solución acuosa filtrada de la sustancia esencialmente soluble en agua se alimenta a una velocidad preestablecida o ajustable a una tubería de agua externa, preferentemente parte de un sistema hidropónico. De esta manera, la solución acuosa filtrada de la sustancia esencialmente soluble en agua se fusiona con el agua procedente de la tubería de agua externa y se dosifica a los cultivos o plantas que se fertilizan a través del sistema hidropónico. Se puede activar un medio de dosificación sin bomba de acuerdo con las características de este medio de dosificación sin bomba particular. Por ejemplo, para activar un medio de dosificación puede ser necesario abrir una válvula.
Todo el método se puede realizar sin necesidad de una red eléctrica.
La invención también se refiere al uso del dispositivo ambulatorio de acuerdo con la invención para eliminar materia sólida insoluble de un fertilizante esencialmente soluble mediante disolución del fertilizante esencialmente soluble en agua y separación de la materia sólida insoluble mediante filtración. El dispositivo ambulatorio es un dispositivo unitario único que aúna las funciones de disolución, filtración y dosificación de una solución acuosa de la sustancia esencialmente soluble en agua, eliminando de este modo la materia sólida insoluble de la solución acuosa de la sustancia esencialmente soluble en agua. Es especialmente adecuado para su uso con YaraRega© (13-2-21), un fertilizante compuesto NPK soluble en agua basado en formulaciones de nitrato de amonio y que contiene menos del 1 % de materia insoluble en agua.
Realización preferida del dispositivo ambulatorio
El dispositivo 1 se muestra en su realización preferida en la figura 1. Comprende un contenedor 2 sustancialmente rectangular, que está dividido en un compartimento de mezcla 3 y un compartimento de filtrado 4 por una criba filtrante 5 situada verticalmente. La criba filtrante comprende una pluralidad de filtros circulares individuales 6. El contenedor 2 está montado sobre un armazón metálico 7, provisto de ruedas 8, de modo que el armazón, que porta el contenedor, se puede mover empujando manualmente el armazón. En la realización mostrada, la proporción de volumen del compartimento de filtrado con respecto al compartimento de mezcla es de aproximadamente 1:2. El compartimento de mezcla está provisto de una entrada de agua 9 adecuada para llenar el compartimento de mezcla con una cantidad de agua y está equipado con una válvula. La realización mostrada no tiene tapa. En el compartimento de mezcla 3 se proporcionan medios de mezcla móviles 10. Una salida en la base del compartimento de mezcla se proporciona para la eliminación de la materia sólida insoluble, conectada a un tubo de salida 11. Una salida en la base del compartimento de filtrado se proporciona para la eliminación de la materia sólida insoluble, conectada a un tubo de salida 12. Un sistema de dosificación sin bomba 13 está conectado al tubo de salida 12 del compartimento de filtrado para la eliminación de la solución acuosa filtrada. En la realización mostrada, se muestra un sistema basado en Venturi, conectado con dos tubos flexibles a y b a una tubería de agua externa (no mostrada). Si bien aspectos de la presente invención se han mostrado y descrito particularmente con referencia a las realizaciones anteriores, los expertos en la materia entenderán que se pueden contemplar diversas realizaciones adicionales mediante la modificación de los dispositivos, métodos y sistemas divulgados sin alejarse del alcance de lo que se divulga. Debe entenderse que dichas realizaciones están dentro del alcance de la presente invención tal como se determina basándose en las reivindicaciones.
Claims (15)
1. Un dispositivo ambulatorio (1) para disolver en agua una sustancia esencialmente soluble en agua que comprende materia sólida insoluble, para filtrar la solución acuosa de la sustancia esencialmente soluble en agua para eliminar la materia sólida insoluble y para dosificar la solución acuosa filtrada de la sustancia esencialmente soluble en agua a una tubería de agua externa, que comprende:
(i) un contenedor (2) para contener un líquido acuoso, en donde el interior del contenedor (2) está dividido en dos compartimentos adyacentes separados, respectivamente un compartimento de mezcla (3) y un compartimento de filtrado (4), separados por una criba filtrante (5) situada verticalmente que comprende un filtro (6),
(ii) un medio de mezcla (10) situado en el compartimento de mezcla (3),
(iii) un sistema de dosificación sin bomba (13) conectado, en su extremo de entrada, a una salida en la mitad inferior del compartimento de filtrado (4) para la eliminación de la solución acuosa filtrada, y, en su extremo de salida, diseñado para estar conectado a una tubería de agua externa,caracterizado por queel dispositivo ambulatorio comprende una salida en la mitad inferior de una de las paredes o en la base del compartimento de mezcla (3) para la eliminación de la materia sólida insoluble, y el compartimento de mezcla (3) comprende una rejilla que comprende una pluralidad de perforaciones, ubicadas por encima de la salida en la mitad inferior de una de las paredes o en la base del compartimento de mezcla (3) pero por debajo del medio de mezcla (10) y que esencialmente recubre todo el fondo del compartimento de mezcla (3), para capturar, aislar y eliminar la materia insoluble, en donde las perforaciones de la rejilla son mayores que el tamaño de malla del filtro.
2. Dispositivo ambulatorio (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el contenedor (2) tiene una forma sustancialmente rectangular, definida por cuatro paredes laterales rectangulares verticales y una pared inferior rectangular.
3. Dispositivo ambulatorio (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, en donde el contenedor (2) está situado sobre un armazón metálico móvil (7).
4. Dispositivo ambulatorio (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la proporción de volumen del compartimento de filtrado (4) con respecto al compartimento de mezcla (3) varía de 1:1 a 1:5, preferentemente 1:3.
5. Dispositivo ambulatorio (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde el contenedor (2) está hecho de polietileno, preferentemente polietileno no translúcido.
6. Dispositivo ambulatorio (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el compartimento de mezcla (3) está provisto de una entrada de agua (9).
7. Dispositivo ambulatorio (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde uno cualquiera o ambos de los compartimentos están cerrados por una tapa, preferentemente en donde la tapa es amovible.
8. Dispositivo ambulatorio (1) de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la tapa del compartimento de mezcla (3) comprende una rejilla abierta.
9. Dispositivo ambulatorio (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde el filtro (6) en la criba filtrante (5) comprende más del 50 %, preferentemente más del 70 %, como máximo el 95 % de la superficie de la criba filtrante.
10. Dispositivo ambulatorio (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el filtro (6) tiene un tamaño de malla que varía entre 50 y 200 micrómetros.
11. Dispositivo ambulatorio (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde los medios de mezcla (10) se seleccionan entre un mezclador manual, un mezclador de 24 V que funciona con batería, un mezclador que funciona con motor de combustión y un mezclador eléctrico de 220 V.
12. Dispositivo ambulatorio (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde el sistema de dosificación sin bomba (13) es un sistema basado en Venturi o un inyector químico no eléctrico accionado por agua.
13. Dispositivo ambulatorio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde las perforaciones de la rejilla tienen una anchura de al menos 1,0 cm.
14. Método para disolver en agua una sustancia soluble en agua que comprende materia sólida insoluble, para filtrar la solución acuosa de la sustancia esencialmente soluble en agua para eliminar la materia sólida insoluble, y para dosificar la solución acuosa filtrada de la sustancia esencialmente soluble en agua a una tubería de agua externa, que comprende:
(i) proporcionar un dispositivo ambulatorio (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13; (ii) proporcionar una cantidad de agua y sustancia soluble en agua que comprende materia sólida insoluble en el compartimento de mezcla (3);
(iii) activar el medio de mezcla (10) hasta que la sustancia esencialmente soluble en agua que comprende materia sólida insoluble se disuelva; y
(iv) activar el sistema de dosificación sin bomba (13).
15. Uso del dispositivo ambulatorio de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 para eliminar materia sólida insoluble de un fertilizante esencialmente soluble mediante disolución del fertilizante esencialmente soluble en agua y separación de la materia sólida insoluble mediante filtración.
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