BR112015016890B1

BR112015016890B1 - Dispositivo de injeção de matéria particulada seca contínua paraaplicações de fertirrigação

Info

Publication number: BR112015016890B1
Application number: BR112015016890-6A
Authority: BR
Inventors: Tore FROGNER; Håkon HØIMYR
Original assignee: Yara International Asa
Priority date: 2013-01-14
Filing date: 2014-01-10
Publication date: 2021-02-23
Also published as: HUE053491T2; US9961827B2; CN105188343B; CN105188343A; BR112015016890A2; CA2898007A1; RS61282B1; IL239908A0; AU2014204812A1; NO335206B1; PT2943054T; NO20130074A1; EP2943054A1; US20150351317A1; PL2943054T3; ES2843508T3; CA2898007C; EP2943054B1; HRP20210055T1; CY1124025T1

Abstract

“DISPOSITIVO DE INJEÇÃO DE MATÉRIA PARTICULADA SECA CONTÍNUA PARA APLICAÇÕES DE FERTIRRIGAÇÃO”. A presente invenção se refere ao dispositivo de injeção de matéria particulada seca contínua (1), e mais em particular a um dispositivo para o uso em uma aplicação de fertirrigação em que uma matéria solúvel, tal como um fertilizante, é suspensa e/u dissolvida na água de irrigação de maneira a usar o sistema de irrigação e água de irrigação como um sistema de distribuição para a matéria solúvel, em particular um fertilizante solúvel. Para este fim, o dispositivo compreende pelo menos um dispositivo de alimentação (2), adequado para alimentar matéria particulada, e conectado, por um primeiro tubo de conexão (3), para o topo de uma câmara de mistura de pasta fluida posicionada de maneira vertical (5), localizada sob o primeiro tubo de conexão (3), e um tanque de mistura pressurizado (12), conectado com o fundo da câmara de mistura de pasta fluida (5) por um segundo tubo de conexão (8). O dispositivo é operado em um ciclo contínuo.

Description

Campo da invenção

[0001] A presente invenção se refere um dispositivo de injeção de matéria particulada seca contínua, e mais em particular a um dispositivo para o uso em uma aplicação de fertirrigação em que uma matéria solúvel, tal como um fertilizante, é suspensa e/ou dissolvida na água de irrigação de maneira a usar o sistema de irrigação e água de irrigação como um sistema de distribuição para a matéria solúvel, em particular um fertilizante solúvel.

Fundamentos da invenção

[0002] A água está se tornando um recurso escasso em partes do mundo e gerenciamento de água apropriado está se tornando uma área de foco importante de maneira a alimentar uma população mundial crescente. Em adição, é vital aplicar nutrientes de planta e aditivos de acordo com necessidades de colheita e é bem documentado que o uso de água de irrigação quando o sistema de distribuição para os nutrientes de planta (fertirrigação) otimiza o desempenho de colheita total (ver, por exemplo, US 7937187, FW Enviro, LLC, Maio de 2011). Dentre outros, os benefícios de fertirrigação incluem: 1) uma aplicação uniforme na forma de distribuição uniforme e posicionamento de precisão de matéria de entrada, tal como fertilizantes e suplementos de colheita; 2) aplicação tempestiva em que a matéria de entrada tipicamente pode ser aplicada independentemente de condições de clima ou do campo; 3) custos de aplicação reduzidos tal que o custo de aplicação é quase um terço do custo de métodos de aplicação convencionais; 4) gerenciamento de colheita aprimorado usando aplicações tempestivas de quantidades pequenas, mas precisamente distribuídas de matéria de entrada diretamente para a zona de raiz permite que os produtores gerenciem de maneira efetiva programas de matéria de entrada, que conserva matéria de entrada, economiza dinheiro, e otimiza o rendimento e qualidade; 5) compactação de solo reduzida pelo trator reduzido e trafego de equipamento nos campos; 6) minimiza a exposição dos trabalhadores para produtos químicos através de manipulação de operador reduzida, mistura e dispensação de matérias potencialmente perigosas com pessoas e colheitas não alvo não sendo expostas a desvios químicos inadvertidos; 7) contaminação ambiental reduzida quando dispositivos de fertirrigação usados são projetados de maneira apropriada e calibrados incluindo ter os dispositivos de segurança recomendados para ajudar a preservar a qualidade do ambiente; 8) áreas de agricultura marginais podem ser fertilizadas após as colheitas terem emergido do solo em vez de adicionar matéria de entrada antes da emergência da colheita e desperdiçando dinheiro em suplemento não usado.

[0003] Um sistema de fertirrigação comum usualmente compreende um conjunto de tubos pressurizados para realizar a água para as colheitas, dispositivos de gotejamento e/ou pulverização para dispensar a água para as colheitas, uma instalação de armazenamento e dosagem para a matéria de entrada de colheita (comumente um fertilizante), as necessárias bombas, válvulas e sensores e uma unidade de processamento central que controla o sistema.

[0004] O fertilizante pode ser adicionado à água em uma base contínua em concentrações e razões de fertilizante que são encaixados para o estágio de crescimento corrente da colheita. Esta é uma prática comum nos sistemas de colheita intensivos onde o fertilizante é aplicado em concentrações de tipicamente 0,1 a 0,05 % em peso para a água, alcançando as colheitas. No entanto, necessidades de cuidado a ser tomadas em que a quantidade total de particulados não dissolvidos é baixa, já que uma quantidade muito alta pode entupir e bloquear os dispositivos de gotejamento e/ou pulverização e reduzir a eficiência do sistema de fertirrigação.

[0005] Nos sistemas de fertirrigação da técnica anterior, tal como aquele descrito em US 7937187, em uma primeira etapa, uma solução de fertilizante líquido concentrado ou partículas solúveis em água secas são dissolvidas primeiro em uma solução de reserva concentrada (tipicamente 10 a 30 %) que é diluída subsequentemente (tipicamente na razão de 1:100) e, em uma segunda etapa, injetada no sistema de água pressurizado por uma bomba ou sistema do tipo Venturi para acomodar a concentração direita para requisitos de planta. O sistema da técnica anterior é intensivo em trabalho e demanda processos de trabalho repetitivos para dissolver e preparar a solução de reserva a partir da matéria particulada a granel. Como o volume de fertilizantes está disponível na forma de particulado sólido, no caso de aplicar matéria de entrada solúvel, pode ser de interesse combinar a etapa de dissolução e injeção em uma unidade de injetor e dissolução combinada, e assim usar diretamente os sólidos particulados secos no sistema de fertirrigação sem uma etapa de dissolução dos ditos sólidos particulados, em particular fertilizantes, primeiro em uma solução de reserva, comumente feito manualmente.

[0006] EP 1 749 443 divulga um pulverizador tendo uma câmara de remistura (I, II) provida para misturar novamente e para converter o componente ativo granulado em pó para a forma líquida. A câmara de remistura está conectada por uma linha de conexão (12) com o recipiente fluido de portador. A câmara de remistura está conectada com o recipiente (9) contendo componente ativo por outra linha de conexão (10, 18) . A câmara de remistura está conectada com a câmara de mistura (5) pela linha de conexão (16, 17).

[0007] US 6 173 732 divulga um sistema de alimentação de produto químico para adicionar tanto líquido ou produtos químicos sólidos 100% solúveis em água incluindo fertilizante, inseticida e um herbicida para um sistema de irrigação de gramado tanto acima quanto abaixo do nível do solo. O sistema possui uma ou duas câmaras de mistura orientadas de maneira vertical contendo um filtro de esponja removível. Um tubo de efluente é anexado ao fundo da câmara de mistura para reciclar através de uma válvula de medidor de fluxo ajustável. Um tubo de dreno com uma válvula de bloqueio e uma válvula de retenção de um sentido leva ao sistema de irrigação principal.

[0008] US 2004/0042335 divulga um aparelho e um método para introduzir um material seco para uma corrente de fluido de um modo que garante uma aplicação consistente e bastante precisa previsível do material onde a corrente de fluido pode ser fixa ou variável, onde o material é manipulado e medido na forma a granel seca e pode ser bastante solúvel ou quase insolúvel, e de uma maneira que ajusta de maneira contínua e automática a taxa de aplicação para compensar a variação de densidade volumétrica de material, bem como, e em adição a, taxas de escoamento de fluido variáveis ou composição química, de maneira a prover um nível de tratamento de fluido preciso em todos os momentos. A presente invenção incorpora os meios necessários para armazenar grandes quantidades de alteração de processo seco como uma função integrada e livre de poeira do aparelho e processo, e é capaz de monitorar e ajustar níveis de material e taxas de introdução em tempo real em resposta às variações na densidade, taxa de escoamento de fluido e/ou composição química.

[0009] EP 2 289 301 A1 (Melcart Projects, Março de 2011) descreve um sistema de injeção e dissolução combinado para fertilizante de particulado sólido, para o uso no setor de jardinagem/hobby, em que o fertilizante sólido é provido em um recipiente hermeticamente fechado, que é subsequentemente conectado com o sistema de fertirrigação perfurando o fundo, cheio com água pressurizada a partir de um desvio de uma tubulação de irrigação, e que injeta o seu conteúdo através de um injetor do tipo Venturi para a tubulação de irrigação em uma pressão constante. Tal sistema não é adequado para a injeção de diferentes quantidades de fertilizante, diferentes tipos de fertilizantes ou misturas de diferentes tipos de fertilizantes e em taxas variáveis. Adicionalmente, este dispositivo está operando apenas no lado da pressão, tal que é necessário pressurizar todo o recipiente até a pressão de operação da tubulação de irrigação.

[00010] US 2002/0186614 A1 (J.P. Millward, Dezembro de 2002) descreve um sistema de dissolução para fertilizante particulado sólido compreendendo um funil que compreende um funil perfurado invertido as paredes as quais são pulverizadas no interior com água tal que as partículas da alimentação apresentam no exterior do dito funil são lavados através do funil perfurado, formando uma pasta fluida em uma panela de pasta fluida abaixo do funil, em que o conteúdo da panela é continuamente bombeado para uma tubulação de irrigação. Tal sistema é muito trabalhoso para acumular e manter.

[00011] Existe uma necessidade por um sistema de fertirrigação que usa matéria de entrada particulada como uma alimentação, que é fácil de operar de um modo contínuo, e que elimina ou pelo menos reduz a quantidade de partículas não dissolvidas no sistema de fertirrigação.

Sumário da invenção

[00012] A invenção provê um dispositivo para fornecer uma matéria de entrada particulada através de água de irrigação de acordo com qualquer uma das reivindicações anexas.

[00013] Em particular, a invenção provê um particulada através de água de irrigação, compreendendo pelo menos um dispositivo de alimentação, adequado para alimentar matéria particulada, e conectado, por um primeiro tubo de conexão, para o topo de uma câmara de mistura de pasta fluida posicionada de maneira vertical, localizada sob o primeiro tubo de conexão, e um tanque de mistura pressurizado, conectada com o fundo da câmara de mistura de pasta fluida por um segundo tubo de conexão, em que, em um ciclo de operação: (a) o dispositivo de alimentação para a matéria de entrada particulada provê uma quantidade de matéria de entrada particulada para a câmara de mistura de pasta fluida em pressão atmosférica por gravidade através do primeiro tubo de conexão; (b) a câmara de mistura de pasta fluida é estanque à água fechada da primeira conexão; (c) o fundo da câmara de mistura de pasta fluida é aberto e o conteúdo da mesma é deixado cair no segundo tubo de conexão pela ação da gravidade onde fica exposto à água de irrigação pressurizada e descarregado da câmara de mistura de pasta fluida com a água de irrigação pressurizada para o tanque de mistura pressurizado; (d) a câmara de mistura de pasta fluida é fechada a partir do fornecimento de água de irrigação pressurizada e seu conteúdo é drenado; e (e) a câmara de mistura de pasta fluida é aberta novamente no seu topo para receber uma nova quantidade de fertilizante particulado.

[00014] A matéria de entrada particulada deve estar em um estado sólido, solúvel em água e escoando livremente na forma de particulado, preferivelmente provido como grânulos tendo um tamanho de partícula de 4 mm ou menos.

[00015] De maneira a operar, o sistema é pelo menos conectado com um fornecimento pressurizado de água, em particular usado para o sistema de fertirrigação/irrigação ao qual está conectado.

[00016] Dentro do contexto desta aplicação, com matéria de entrada se quer dizer qualquer matéria, tanto química quanto biológica, que satisfaz os critérios acima, e pode ser usada no campo de fertirrigação, tal como, mas não limitado a, fertilizantes, nutrientes de planta, suplementos de planta, agroquímicos, herbicidas, fungicidas ou outros produtos químicos de proteção de planta, ou qualquer mistura dos mesmos.

[00017] O dispositivo é projetado para dissolver e injetar matéria de entrada particulada dissolvida, opcionalmente contendo partículas não dissolvidas finas, de um modo previsível e consistente em um sistema de irrigação pressurizado.

[00018] Dentro do contexto deste pedido, com “dissolvido” se quer dizer que o volume (isto é, mais do que 90 % em peso, preferivelmente mais do que 95 % em peso, more preferivelmente mais do que 99 % em peso) da matéria particulada é dissolvido, preferivelmente dentro de 1 a 10 minutos, em água em condições ambiente, opcionalmente contendo some partículas não dissolvidas.

[00019] A matéria de entrada particulada pode ser fornecida por um funil, uma correia transportadora, um silo, ou semelhantes, que permite o armazenamento de grandes quantidades de matéria de entrada, permitindo alimentar de maneira contínua a matéria de entrada particulada na água através de uma câmara de mistura de pasta fluida, operada pelas válvulas tal que água pressurizada não vai entrar em contato com matéria de entrada particulada no dispositivo de alimentação. De acordo com uma modalidade, o dispositivo de alimentação é um funil. De acordo com outra modalidade, o sistema pode ser equipado com mais do que um dispositivo de alimentação, tal como mais do que um funil, ou mais do que um silo, deste modo, grandes quantidades podem ser colocadas prontas para o uso, ou quando se usa diferentes matérias de entrada, soluções de reserva com diferentes formulações químicas podem ser produzidas.

[00020] De acordo com uma modalidade, as ações de abertura e de fechamento são realizadas pelas válvulas, preferivelmente, válvulas esféricas, opcionalmente energizada por água ou ar pressurizado. De acordo com uma modalidade, a eletricidade necessárias para operar as válvulas e a unidade de automação pode ser provida por uma linha de energia principal, ou por painéis solares, aprimorando assim a independência do dispositivo quando distribuído em localizações remotas.

[00021] O dispositivo é projetado para trabalhar continuamente repetindo o mesmo ciclo uma vez após a outra, apenas limitado pela disponibilidade da matéria particulada. Usando um procedimento sequencial de abertura e fechamento de seções do sistema pelas válvulas, (que pode ser opcionalmente energizada por a água ou ar pressurizado), a matéria de entrada particulada vai cair na câmara pela ação da gravidade, e subsequentemente na água no lado pressurizado do dispositivo onde a matéria de entrada particulada é descarregada com um escoamento de água de desvio para o tanque de mistura pressurizado, pelo menos como uma pasta fluida, mais provavelmente como uma mistura de uma pasta fluida e matéria dissolvida, desde que a pressão da água no desvio seja maior do que no tubo de irrigação principal, que é obtido pela atuação de uma válvula de pressão na linha de irrigação principal.

[00022] De acordo com uma modalidade, os diâmetros do primeiro tubo de conexão, câmara de mistura de pasta fluida e segundo tubo de conexão possuem aproximadamente o mesmo diâmetro interno. É óbvio que o volume da matéria particulada que é transferido para a câmara de mistura de pasta fluida, deve ser tal que no máximo enche a câmara de pasta fluida, mas não mais do que a câmara de mistura de pasta fluida pode conter. Tal volume pode ser controlado pelos ajustes da válvula que fecha a câmara de mistura de pasta fluida, isto é, o tempo que a válvula está na posição aberta.

[00023] De acordo com uma modalidade, a abertura da válvula funcional da válvula de entrada e da válvula de saída possuem aproximadamente o mesmo diâmetro que o primeiro tubo de conexão e segundo tubo de conexão, respectivamente. Isto permite uma transferência fácil e rápida da matéria particulada a partir do primeiro tubo de conexão, para a câmara de mistura de pasta fluida, e para o segundo tubo de conexão sem material ser deixado que pode bloquear os tubos ou a câmara.

[00024] A pasta fluida, compreendendo a dissolução da matéria de entrada particulada, será agitada pela água de entrada e dissolvida quase até a completação, dependendo da taxa de dissolução, quantidade de insolúveis, temperatura, etc., formando uma solução de reserva concentrada. Uma vez que toda a matéria solúvel é dissolvida, as maiores partículas de insolúveis serão retidas no fundo do tanque de mistura pressurizado. A matéria de entrada dissolvida e as partículas insolúveis muito finas da matéria de entrada vão permanecer na solução e vão sair do tanque de mistura pressurizado no topo da mesma. Um filtro pode ser instalado antes de a solução de reserva concentrada ser injetada no tubo de irrigação principal. Dependendo da quantidade de insolúveis na matéria de entrada particulada, o tanque de mistura pressurizado precisa ser limpo em base regular.

[00025] O sistema de dosagem pode ser tanto volumétrico (unidade de volume de solução de reserva concentrada injetada por unidade de tempo) ou monitorado através da condutividade elétrica (EC) da água de irrigação. Para o último, de maneira a manter a EC no nível ótimo da solução de reserva concentrada, um medidor de EC deve ser instalado após a unidade de injeção na linha principal para o monitor tanto: a. a frequência da abertura/fechamento das válvulas, regulando a velocidade da dosagem da solução de reserva, ou b. regula a válvula no tubo de irrigação principal de maneira a manter um nível constante de EC adicionando ou reduzindo o fornecimento de água através do tubo de irrigação principal.

[00026] A funcionalidade do sistema vai depender da razão da água de desvio de entrada para as quantidades de matéria de entrada usada, ou solução de reserva injetada. Medidor de entrada vai diferir na solubilidade mas, como uma referência, 5 a 30 vezes mais água do que matéria de entrada (tal como medidor de fertilizante) deve passar através do tanque de mistura pressurizado. Isto deve permitir que a matéria de entrada não dissolva e não acumule como uma pasta fluida pesada no tanque de mistura pressurizado.

[00027] Em uma configuração prática, a razão recomendada entre a água a partir do tubo principal para a solução concentrada a partir do tanque de mistura pressurizado deve ser de 100:1 a 10:1. O objetivo deve ser uma concentração de matéria de entrada que pode variar entre 0,05 a 1 % na solução final aplicada à planta através do sistema de irrigação.

[00028] O dispositivo de acordo com a invenção vai necessitar da otimização de ajustes individuais, dependendo da velocidade de dissolução do fertilizante, que depende da temperatura da água, um rendimento de água através do tanque de mistura pressurizado e as características do fertilizante, tais como a forma física (esferas, grânulos) tamanho e natureza química da matéria de entradas. No entanto, esta otimização está dentro de perícias do perito e não precisam ser divulgadas em comprimento aqui.

BREVE DESCRIÇÃO DO DESENHO

[00029] A invenção será elucidada agora com base em uma modalidade, como representada na Figura 1 e descrita a seguir. No entanto, a invenção não estará limitada a isto mas apenas pelo escopo das reivindicações como reivindicadas.

[00030] Uma modalidade para realizar a invenção é ilustrada no desenho anexo em que a Figura 1 provê uma vista de perspectiva de um desenho de um dispositivo de acordo com a invenção. Neste desenho, os numerais se referem às seguintes partes: 1 Dispositivo de injeção e dissolução de matéria particulada seca 2 Funil 3 Primeiro tubo de conexão 4 Válvula de entrada 5 Câmara de mistura de pasta fluida 6 Válvula de drenagem 7 Válvula de saída 8 Segundo tubo de conexão 9 Conduto de água de desvio 10 Manômetro 11 Tubo de entrada de água principal (tubo de fertirrigação principal) 12 Tanque de mistura pressurizado 13 Tubo de saída do tanque de mistura pressurizado 14 Filtro de autolimpeza 15 Medido de EC 16 Válvula

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE ILUSTRADA

[00031] Em referência à Figura 1, um dispositivo de injeção e dissolução de matéria particulada seca 1 é mostrado de acordo com a presente invenção, em geral designado para introduzir matéria particulada seca no sistema de irrigação para aplicações de fertirrigação.

[00032] O dispositivo de injeção 1 inclui um funil principal 2, um primeiro tubo de conexão vertical 3, uma válvula de abertura e fechamento hidráulico de entrada 4, um tubo vertical, chamado de “câmara de mistura de pasta fluida” 5, uma válvula de drenagem hidráulica 6, uma válvula de abertura e fechamento hidráulica de saída 7, um segundo tubo de conexão vertical 8, um conduto de água de desvio 9, provido com um manômetro 10, um tubo de entrada de água principal 11, um tanque de mistura pressurizado 12, tubo de saída do tanque de mistura pressurizado 13, um filtro de autolimpeza 14, um medidor de EC 15, uma válvula hidráulica direcionada pelo EC 16 , e um painel de controle com válvulas (não mostrado) energizado pela pressão da água ou ar para regular a frequência de abertura/fechamento das válvulas 4, 6, e 7. Adicionalmente, o dispositivo pode compreender um tanque de coleta para a lavagem (pasta fluida) da câmara de mistura de pasta fluida 5, um dispositivo de regulação do nível de água, e uma válvula do tipo Venturi ou um dispositivo de bombeamento para injetar a lavagem de volta para o tubo de irrigação, todos os quais não são mostrados na Figura 1, mas são bem conhecidos pelo perito.

[00033] O princípio principal é alimentar de uma maneira contínua matéria de entrada particulada que escoa livre para um sistema de irrigação pressurizado para aplicações de fertirrigação, preferivelmente, mas não limitado a, fertilizante para a água pressurizada. O dimensionamento do funil, bem como do sistema completo que lida com a matéria particulada seca pode ser escalonado para lidar com grandes bolsas de 1200 kg ou apenas reter uma capacidade de uma única bolsa (25 kg) e pode desta forma ser adaptada para ser montada a um palete EU. Isto faz o dispositivo móvel e versátil para distribuir no campo, a ser usado para aplicações de agricultura em pequena escala, tais como em áreas de agricultura marginais.

[00034] A partir do funil 2, que pode ter uma tampa bem como um dispositivo de fechamento no fundo (não desenhado na figura) uma quantidade da matéria de entrada particulada alimenta por gravidade para o primeiro tubo de conexão 3 antes da válvula de entrada 4. A válvula pode ser uma válvula esférica de entrada, (dimensionada de 2 a 4” adaptada para a dimensão do tubo) que abre e uma quantidade predeterminada de matéria de entrada que escoa livre então é gotejada para a câmara de mistura de pasta fluida 5 em pressão atmosférica. A câmara pode reter qualquer quantidade de 0,5 a 3 litros de matéria de entrada. Após alguns segundos, controlada por uma unidade de automação programada, a válvula de entrada 4 fecha, tal que a câmara de mistura de pasta fluida 5 é estanque à água fechada da primeira conexão 3. Durante a próxima etapa na sequência, a válvula de saída 7 se abre e a água pressurizada escoa para a câmara de mistura de pasta fluida 5 enquanto o fertilizante na câmara de mistura de pasta fluida 5 cai pela ação da gravidade para o segundo tubo de conexão 8, e se move com a água para o tanque de mistura pressurizado 12. Enquanto que as posições relativas do funil, primeiro tubo de conexão e câmara de mistura de pasta fluida devem ser tal que a matéria particulada é permitida de cair sob a ação da gravidade, isto é, essencialmente vertical e uma no topo da outra, a posição do segundo tubo de conexão é tal que deve transportar a pasta fluida para o tanque de mistura pressurizado. Assim, tal segundo tubo de conexão pode ser parcialmente horizontal, apesar de poder conter uma seção onde a matéria particulada pode entrar no dito tubo sob a ação da gravidade, tal como uma seção ereta, ou uma abertura no lado do dito segundo tubo de conexão. Estas etapas funcionam desde que a pressão do escoamento de água de desvio seja maior do que a água no tubo principal, que é regulada pela válvula 16. Isto quer dizer que, de acordo com uma modalidade, a válvula 16 fecha antes da válvula 7 ser aberta, e a válvula 16 abre novamente após a válvula 7 ser fechada. Para esvaziar o fertilizante da câmara de mistura de pasta fluida pode tomar alguns segundos, então a válvula de saída fecha 7 a câmara de mistura de pasta fluida 5 a partir do fornecimento de água de irrigação pressurizada. A câmara agora contém água pressurizada contendo alguma matéria particulada dissolvida remanescente (lavagem). A quantidade de matéria particulada dissolvida na lavagem é muito pequena, mas independentemente disso, tal quantidade não deve ser desperdiçada e deve ser reciclada.

[00035] A pressão da água e a câmara de mistura de água de pasta fluida 5 precisam ser liberadas e trazidas de volta para a pressão atmosférica, antes de encher fertilizante seco para a câmara de mistura de pasta fluida 5, assim a lavagem precisa ser drenada a partir da câmara. Assim, no fundo da câmara existe uma válvula de abertura/fechamento 6 para esvaziar a lavagem da câmara de mistura de pasta fluida 5, preferivelmente para um tanque de armazenamento separado.

[00036] De acordo com uma modalidade, o dispositivo compreende adicionalmente um tanque de armazenamento para coletar e reter o líquido de lavagem, e preferivelmente para injetar o mesmo no sistema de fertirrigação. O tanque de armazenamento pode reter um volume de 50 a 100 litros, contendo uma válvula de flutuação e um injetor do tipo Venturi ou uma bomba simples para transferir a lavagem coletada de volta para a água, tanto no lado de água de entrada 11 ou no lado de água de saída. O tanque de armazenamento, a válvula de flutuação e a unidade de injeção não estão incluídas na Figura 1 já que esta tecnologia é bem conhecida e fácil de adaptar.

[00037] Após o fechamento da válvula 6, o próximo enchimento de suplemento pode começar abrindo a válvula de entrada novamente 4 tal que a câmara de mistura de pasta fluida 5 é aberto novamente no seu topo para receber uma nova quantidade de fertilizante particulado. A frequência do ciclo pode ser mantida constante com o tempo (um enchimento por 20 a 120 segundos) ou alternativamente pode ser regulada como influenciada pelo valor de EC monitorado na solução de nutriente final.

[00038] A pasta fluida da matéria de entrada que foi movida para o tanque de mistura pressurizado 12 no fundo do tanque, será agitada pela água de entrada 11 e subsequentemente dissolvida. Partículas grosseiras não dissolvidas serão retidas no fundo no tanque de mistura pressurizado 12 e precisam ser removidas após uma campanha de irrigação para evitar o acúmulo. A matéria de entrada dissolvida, incluindo os finos (definidos como tendo um diâmetro abaixo de 100 mícron), serão parte da pasta fluida/solução para a injeção, os finos são suspensos na solução e vão se mover com a água para o tubo de saída no topo 13 do tanque de mistura pressurizado, dependendo da velocidade do fluido dentro do tanque de mistura pressurizado. Um tamanho estimado do tanque de mistura pressurizado deve ser de 100 a 1000 litros. Antes de entrar no tubo de água principal, a pasta fluida/solução pode passar através de um filtro com uma malha, adaptada ao tipo de equipamento de irrigação em uso (aspersores, pivôs, mini-aspersores ou gotejamento). Quando a água com a matéria de entrada dissolvida é misturada de maneira apropriada com a água a partir do tubo de entrada de água, um medidor de EC na linha principal deve ser instalado para monitorar e regular o nível de EC na solução de nutriente. Neste sentido, o medidor de EC deve fornecer um linha para a válvula 16 antes da injeção da fluida/solução de maneira a regular o escoamento total e assim o EC na solução final.

Claims

1. Dispositivo para fornecer uma matéria de entrada particulada através de água de irrigação (1) compreendendo: pelo menos um dispositivo de alimentação (2) adequado para alimentar matéria particulada; um primeiro tubo de conexão vertical (3); uma válvula de abertura e fechamento de entrada (4); uma câmara de mistura de pasta fluida posicionada de maneira vertical (5) localizada sob o primeiro tubo de conexão vertical (3); uma válvula de drenagem (6) conectada com a câmara de mistura (5); uma válvula de abertura e fechamento de saída (7); um segundo tubo de conexão vertical (8); um conduto de água de desvio (9); um tubo de entrada de água principal (11); um tanque de mistura pressurizado (12); e - um tubo de saída (13); em que o primeiro tubo de conexão vertical (3) está em uma extremidade conectada com o dispositivo de alimentação (2) e na outra extremidade com a câmara de mistura de pasta fluida posicionada de maneira vertical (5), a válvula de abertura e fechamento de entrada (4) está localizada no primeiro tubo de conexão vertical (3), caracterizado pelo fato de que o segundo tubo de conexão vertical (8) está em uma extremidade conectada com a câmara de mistura de pasta fluida posicionada de maneira vertical (5) e na outra extremidade com o conduto de água de desvio (9), a válvula de abertura e fechamento de saída (7) está localizada no segundo tubo de conexão vertical (8), o conduto de água de desvio (9) está em uma extremidade conectada com o tubo de entrada de água principal (11) e na outra extremidade com o tanque de mistura pressurizado (12), e o tubo de saída (13) está em uma extremidade conectada com o tanque de mistura pressurizado (12) e na outra extremidade com o tubo de entrada de água principal (11) em uma distância a jusante da conexão entre o tubo de entrada de água principal (11) e o conduto de água de desvio (9).

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um ou mais dos seguintes: um manômetro (10) localizado no tubo de entrada de água principal (11), um filtro de autolimpeza (14), um medidor de condutividade elétrica (15), uma válvula (16) direcionada pelo medidor de condutividade elétrica, e um painel de controle com válvulas energizadas pela pressão da água ou ar para regular a frequência de abertura/fechamento da válvula de abertura e fechamento (4), da válvula de drenagem (6), e da válvula de abertura e fechamento de saída (7), e em que o filtro de autolimpeza (14) está localizado no tubo de saída (13), o medidor de condutividade elétrica (15) está localizado no tubo de entrada de água principal (11) a jusante da conexão entre o tubo de entrada de água principal (11) e o tubo de saída (13), e a válvula (16) direcionada pelo medidor de condutividade elétrica (15) está localizada no tubo de entrada de água principal (11) a jusante da conexão entre o tubo de entrada de água principal (11) e o conduto de água de desvio (9) e a montante da conexão entre o tubo de entrada de água principal (11) e o tubo de saída (13).

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma ou mais das válvulas é uma válvula esférica energizada por água ou ar pressurizado.

4. Dispositivo, de acordo a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de alimentação (2) é um funil, uma correia transportadora ou um silo.

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dispositivo de alimentação (2) é um funil, adaptado para reter quantidades entre 25 e 1200 kg.

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a matéria de entrada particulada está em um estado sólido, solúvel em água e escoando livremente na forma de particulado.

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a matéria de entrada é selecionada a partir do grupo de fertilizantes, nutrientes de planta, suplementos de planta, agroquímicos, herbicidas, fungicidas e outros produtos químicos de proteção de planta, ou qualquer mistura dos mesmos.

8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os diâmetros do primeiro tubo de conexão, câmara de mistura de pasta fluida e segundo tubo de conexão possuem aproximadamente o mesmo diâmetro interno.

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a abertura da válvula funcional da válvula de entrada e da válvula de saída possuem aproximadamente o mesmo diâmetro que o primeiro tubo de conexão vertical e o segundo tubo de conexão vertical, respectivamente.

10. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende uma unidade de automação programada para controlar as válvulas.

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um tanque de armazenamento para coletar e reter a lavagem da câmara de mistura de pasta fluida (5).

12. Ciclo de operação para fornecer uma matéria de entrada particulada através de água de irrigação realizado pelo dispositivo (1) conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, em que o dispositivo de alimentação (2) do dispositivo (1) é conectado, por um primeiro tubo de conexão vertical (3), até o topo de uma câmara de mistura de pasta fluida (5) posicionada de maneira vertical (5), localizada sob o primeiro tubo de conexão vertical (3), e em que o tanque de mistura pressurizado (12) do dispositivo (1) é conectado com o fundo da câmara de mistura de pasta fluida (5) por um segundo tubo de conexão vertical (8), sendo que o ciclo de operação compreende as etapas de: (a) fechar a câmara de mistura de pasta fluida (5) de modo que estanque a água do primeiro tubo de conexão vertical (3); (b) abrir o fundo da câmara de mistura de pasta fluida (5) para permitir que o conteúdo da mesma caia no segundo tubo de conexão vertical (8) pela ação da gravidade onde fica exposto à água de irrigação pressurizada e descarregado da câmara de mistura de pasta fluida com a água de irrigação pressurizada para o tanque de mistura pressurizado (12); (c) fechar a câmara de mistura de pasta fluida (5) a partir do fornecimento de água de irrigação pressurizada e seu conteúdo é drenado; e (d) abrir novamente a câmara de mistura de pasta fluida (5) no seu topo para receber uma nova quantidade de matéria de entrada particulada, o ciclo de operação sendo caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa: (e) antes da etapa (a), em que uma quantidade de matéria de entrada particulada é provida a partir do dispositivo de alimentação (2) para a câmara de mistura de pasta fluida (5) em pressão atmosférica por gravidade através do primeiro tubo de conexão vertical (3).