BR202015026941U2 - Agricultural implementation for ozone spraying - Google Patents

Abstract

o "implemento agrícola para pulverização de ozônio", pertencente ao setor de adaptações ou disposições especiais em aparelhos para pulverização de líquidos para destruição de animais ou plantas nocivas, refere-se a um implemento agrícola, a ser atrelado a um veículo, para pulverização de ozônio em água em substituição ao uso de agrotóxicos. o uso de agrotóxicos para acabar com as pragas da agricultura deve ser moderado e feito com alguns cuidados, senão pode causar a contaminação e desertificação do solo. o uso intenso de agrotóxicos pode levar a degradação das recursos naturais, em alguns casos de forma irreversível, levando a desequilíbrios biológicos e ecológicos. o ozônio é uma excelente alternativa para controle microbiano em mudas de plantas. para determinar se a pulverização de água ozonizada prejudica ou causa injúrias às plantas hortícolas e controle do ar, foram pulverizadas mudas de tomate, melancia, pepino, pimentão, berinjela e melão, sendo que nenhum amarelamento, necrose ou malformação foi observado para nenhuma das mudas durante este período e também após o um dia da última pulverização. o "implemento agrícola para pulverização de ozônio" é formado por uma plataforma (1), apoiada em pelo menos duas rodas (2), que suporta um tanque (3) reservatório de água e possui um engate (4) para atrelá-lo a um veículo; um ou mais geradores de oxigênio (5) industrial, não medicinal, devidamente adaptado de forma a amortecer os solavancos provocados pelo trator quando em movimento; conjunto gerador de ozônio (6) contendo um ou mais geradores modulares de ozônio (6.1); sistema de transferência do gás ozônio (8) produzido pelo conjunto gerador de ozônio (6) para a água a ser ozonizada e estocada no tanque (3) reservatório de água, e pulverizador (9) de água ozonizada.

Description

IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE OZÔNIO

[001] Este Modelo de Utilidade, pertencente ao setor de adaptações ou disposições especiais em aparelhos para pulverização de líquidos para destruição de animais ou plantas nocivas, refere-se a um implemento agrícola, a ser atrelado a um veículo, para pulverização de ozônio em água em substituição ao uso de agrotóxicos.

ESTADO DA TÉCNICA

[002] Pulverizadores são instrumentos ou máquinas muito utilizadas na agricultura com o objetivo de auxiliar agricultores no combate às plantas daninhas, insetos, entre outros. Sua maior função é permitir o controle da dosagem na aplicação de defensivos ou fertilizantes sobre a área de interesse.

[003] Os seres humanos têm usado pesticidas para impedir danos a suas colheitas desde aproximadamente 500 a.C. O primeiro pesticida conhecido foi o enxofre (S). Por volta do século XV, começaram a serem utilizados elementos químicos tóxicos como o arsênio e o mercúrio no combate a pragas em colheitas. No século XVII, o sulfato de nicotina foi extraído das folhas de tabaco para ser usado como pesticida. Já no século XIX, viu-se a introdução de dois novos pesticidas, um derivado do Chrysanthemum cinerariaefolium, e o rotenone, que é derivado de raízes de legumes tropicais.

[004] Em 1939, Paul Müller descobriu que o DDT era um inseticida muito eficaz, e transformou-se rapidamente no pesticida mais usado no mundo, entretanto, na década de 1960, descobriu-se que o DDT provocava danos à saúde de diversas espécies de aves, prejudicando sua reprodução e oferecendo grandes riscos para biodiversidade; atualmente, o DDT é proibido em pelo menos 86 países. O uso de pesticidas dobrou desde a década de 1950, e cerca de 2,5 milhões de toneladas de pesticidas industriais são usadas agora todos os anos.

[005] O uso de agrotóxicos para acabar com as pragas da agricultura deve ser moderado e feito com alguns cuidados, senão pode causar a contaminação e desertificação do solo. O uso intenso de agrotóxicos pode levar a degradação dos recursos naturais, em alguns casos de forma irreversível, levando a desequilíbrios biológicos e ecológicos, entre eles a contaminação dos lençóis freáticos e do próprio solo, sendo que pesticidas foram encontrados em lagos, rios e córregos nos muitos países.

[006] Através do processo de seleção natural, as pragas podem se tornar muito resistentes à ação do pesticida, os agricultores, então, aumentam a quantidade do pesticida usado, intensificando o problema. Houve muitos estudos com agricultores com o objetivo de determinar os efeitos nocivos à saúde resultantes do contato com pesticidas. Uma pesquisa em Bangladesh sugere que muitos agricultores não precisam aplicar o pesticida em suas plantações de arroz, mas continuam a fazê-lo somente porque o pesticida é pago pelo governo. Outros estudos indicaram que a exposição ao pesticida está associada, a longo prazo, com vários problemas de saúde, tais como dificuldades respiratórias, problemas de memória, problemas na pele, câncer, depressão etc.

[007] Devido aos impactos de pesticidas no meio ambiente, é grande o risco de que haja contaminação de alimentos por pesticidas. O Departamento de Agricultura dos Estados Unidos desenvolveu um programa chamado Pesticide Data Program que teve como objetivo verificar o índice de alimentos contaminados por pesticidas vendidos em território estadunidense. Iniciado em 1990, o programa coletou dados de aproximadamente 60 tipos diferentes de alimentos e cerca de 400 tipos de pesticidas a partir de amostras retiradas nos locais de venda. Os primeiros resultados foram divulgados em 2004, e indicaram que para algumas frutas foram identificados que de 50 a 98% estavam contaminadas com 3 a 47 tipos diferentes de pesticidas (https://pt.wikipedia.org/wiki/Pesticidas. acessado em 20/10/2015).

[008] O ozônio (Ο3) é uma variedade alotrópica do elemento oxigênio (O), formada por três átomos deste elemento, unidos por ligações simples e duplas, sendo um híbrido de ressonância com comprimento médio de ligação de 0,128 nm, gás à temperatura ambiente, instável, altamente reativo e oxidante, diamagnético, liquefaz-se à temperatura de -112 °C e tem ponto de congelamento a -251,4 °C, possui coloração azul-pálida, atingindo coloração azul-escuro quando transita para 0 estado líquido. Sua produção industrial pode se dar pela passagem de um arco voltaico com descargas elétricas de alta tensão através de uma corrente de oxigênio ou ar seco, e sua auto decomposição ocorre mesmo em temperaturas ambientes, sendo acelerada por temperaturas elevadas ou por contato com catalisadores.

[009] Uma das características mais promissoras do ozônio refere-se ao fato de ser um forte oxidante com capacidade de interagir com diversos compostos orgânicos. O ozônio apresenta elevado poder germicida na inativação de grande variedade de organismos patogênicos, incluindo bactérias, vírus e protozoários. Em vista disso, o ozônio pode ser usado para proporcionar alto grau de inativação, embora, não seja interessante usá-lo como desinfetante secundário, porque sua concentração residual decai muito rapidamente (USEPA (U.S. Environmental Protection Agency) Guidance Manual - Alternative Disinfectants and Oxidants.. Report n.815-R-99-014. Washington, D.C. 1999).

[0010] O estado da técnica considera necessário o uso de ozônio em concentração significativamente maior para esterilização de microorganismos que aquela para purificação de água (36 mg/L) e que essas altas concentrações precisam estar combinadas com níveis críticos de umidade durante o ciclo de esterilização, considerando que a atividade do ozônio aumenta rapidamente com 0 aumento da umidade, visto que a presença de água freqüentemente acelera as reações do ozônio com substâncias orgânicas (Langlais et al. Ozone in Water Treatment, Application and Engineering. Chelsea, Michigan, 1991, 569 páginas). A resistência de esporos ao ozônio varia de estirpe para estirpe, mas as diferenças tornam-se comparativamente pequenas em umidade relativa alta (Ishizaki et al. Inactivation of the Silas spores by gaseous ozone, J. Appl. Bacterial, 60: 67-72, 1986), sendo esta necessária para o ozônio penetrar nas cascas protetoras dos microorganismos, e uma suficiente umidade relativa do ar também é necessária para permitir a penetração do ozônio na embalagem para esterilização. Os padrões da Food and Drug Administration (FDA) dos EUA e a Health Canadá consideram os casos mais críticos, especificando o valor de 95% para a humidade relativa.

[0011] O ozônio é uma excelente alternativa para controle microbiano em mudas de plantas. Para determinar se a pulverização de água ozonizada prejudica ou causa injúrias às plantas hortícolas e controle do ar, foram pulverizadas mudas de tomate (Lycopersicon esculentum).melancia (Citrullus lanatus), pepino (sativus L.), pimentão (Capsicum annuum L.), berinjela (Solanum melongena L.) e melão (Cucumis mel oL..) com ou água destilada (DW) ou água ozonizada (OW), a uma concentração de ozônio dissolvido (DOC) de 4,0 ou 8,0 mg/ L, ambiente bem ventilado. A água destilada (DW) e água ozonizada (OW) foram pulverizadas nas mudas às 10 horas e 2 horas, em três dias sucessivos. Nenhum amarelamento, necrose ou malformação foi observado para nenhuma das mudas durante este período e também após o um dia da última pulverização. Estes resultados indicam que a pulverização intensiva com água ozonizada com uma alta concentração de ozônio dissolvido para o controle de parasitas e doenças no ar não causam qualquer dano visível para as mudas, desde que a pulverização seja realizada em condições bem ventiladas (Ozone: Science & Engineering, 33: 179-182).

[0012] “Derivados do cloro são utilizados no Brasil como principal sanitizante para vegetais folhosos, sendo preferidos pelo seu baixo custo e aplicação simples. Diversos trabalhos apontam para uma forte associação entre derivados do cloro e formação de trihalometanos, tendo sido proibida sua utilização em alguns países da Europa. O ozônio aparece com uma opção simples e sustentável para sanitização de hortaliças, com a vantagem de não formar resíduos. O presente trabalho visou identificar as vantagens do uso do ozônio na sanitização de vegetais, comparando-o com o uso do cloro, na redução da contagem de coliformes termotolerantes. Pode-se afirmar que não há diferença na qualidade da higienização, entretanto há uma redução do tempo de trabalho e o consumo de água quando é usado ozônio para sanitização dos vegetais folhosos” (MUXFELDT, Aline Bitencourt; PINTO, Andréa Troller. Ozônio como agente sanitizante de hortaliças” Higiene Alimentar, 25(196/197):56-59, maio-jun. 2011.)· [0013] Embora se tenha publicações mostrando a viabilidade da aplicação de ozônio na agricultura, não se encontra pulverizador para essa aplicação, exceto um pulverizador de manual e de pequeno porte (http://qlobotv.qlobo.com/rede-qlobo/qlobo-ru ral/v/aplicacao-de-qas-ozonio-aiuda-produtores-de-manqa-e-uva-do-vale-do-sao-francisco-pe/3777499/. acessado em 20/10/2015).

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS E ANEXO

[0014] A Figura 1A mostra desenho esquemático em perspectiva do “IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE OZÔNIO” com indicação suas partes principais e a Figura 1B mostra desenho esquemático em perspectiva de detalhes do gerador de ozônio e alimentação de energia.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0015] O “IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE OZÔNIO” é formado por uma plataforma (1), apoiada em pelo menos duas rodas (2), que suporta um tanque (3) reservatório de água e possui um engate (4) para atrelá-lo a um veículo; um ou mais concentradores de oxigênio (5) industrial, não medicinal, devidamente adaptado de forma a amortecer os solavancos, contendo um ou mais geradores modulares de ozônio (6.1); sistema de transferência do gás ozônio produzido pelo conjunto gerador de ozônio (6) para a água a ser ozonizada e estocada no tanque (3) reservatório de água, e pulverizador (7) de água ozonizada.

[0016] O gerador de oxigênio (5), fabricado de acordo com o estado da técnica e dotado de filtro para retenção de pó e adaptação moderadora de solavancos, tem a capacidade de processar a quantidade de ar necessária para obter o volume de oxigênio para a produção desejada de ozônio pelo conjunto gerador de ozônio (6).

[0017] O gerador modular de ozônio (6.1), que pode ser construído conforme BR 10 2013 015704 0, tem a capacidade de produção de até 35 g/hora de ozônio por módulo, recomendando-se formar um conjunto de módulos (6) de até 29 módulos para a produção de cerca de 1000 g/hora de ozônio, e possui um sistema eletro eletrônico com alimentação de 24 volts, formado por fonte, inversor de corrente e batería, com possibilidade geração de até 200 A de corrente, permitindo desta forma a total independência do “IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE OZÔNIO”, possibilitando a utilização de qualquer veículo. Opcionalmente, o sistema eletro eletrônico pode ser alimentado por energia gerada em modificação de componentes do trator (8), alterando o alternador para 150 Ah e batería para 170 Ah, visando a geração de energia, e instalação de inversor 1500 VA de tensão 12 Vcc para 220 Vca.

[0018] A transferência do gás ozônio para a água a ser ionizada, contida no tanque reservatório (3) de fibra de vidro ou polipropileno de até 10.000 litros, conforme a aplicação e cultura, é realizada por bomba hidráulica e tubo de Venturi, de acordo com o estado da técnica, com contínua recirculação e saturação da água a ser pulverizada com cerca de 5 ppm de ozônio.

[0019] O pulverizador (7), de acordo com o estado da técnica, além da variação possível de armazenagem de água no reservatório, tem grandes combinações entre bicos pulverizadores, altura, comprimento e largura das máquinas, como exemplo mostrados em www.komaauinas.com.br. acessado em 20/10/2015, de acordo com o tipo de cultura a ser pulverizada, altura e densidade das culturas etc.

[0020] Para operação do “IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE OZÔNIO”, este inicialmente é atrelado ao veículo e o tanque (3) reservatório é abastecido com água, ligando-se em seguida o conjunto gerador de ozônio (6) e a transferência de ozônio para o tanque (3) reservatório de água , injetando-se desta forma o ozônio na água através da bomba hidráulica e tubo de Venturi continuamente através recirculação por cerca de 15 minutos, tempo necessário para saturar ao máximo a água com ozônio para um tanque reservatório de 10.000 litros.

[0021] Parte-se ao campo e aciona-se o sistema de pulverização / atomização, que então promove a aplicação da água ozonizada junto à cultura para a qual o equipamento foi dimensionado. O sistema de transferência e recirculação de ozônio deve continuar ativo até o esvaziamento do reservatório. Completa-se novamente o reservatório com água e repete-se o processo por quantas vezes for necessário para o cobrimento da área de interesse.

[0022] A combinação de volume de ozônio produzido, quantidade de ozônio na água saturada e tempo de saturação apresentados são absolutamente empíricos, variando em função da cultura, sazonalidade, índice pluviométrico, tipo de contaminação da área (insetos, vírus, bactérias) e outros, sugerindo-se a aplicação de 4,0 a 10,0 ppm de ozônio. Cada fazenda deve montar sua metodologia e frequência, como atualmente ocorre com a aplicação de fungicidas e agrotóxicos.

REIVINDICAÇÕES

Claims (7)

1. “IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE OZÔNIO”, caracterizado por ser formado por uma plataforma (1) que suporta um tanque (3) reservatório de água; um ou mais geradores de oxigênio (5) industrial, não medicinal, adaptado para amortecimento dos solavancos de movimentação; conjunto gerador de ozônio (6) contendo um ou mais geradores modulares de ozônio (6.1); dispositivo de recirculação e transferência do gás ozônio produzido pelo conjunto gerador de ozônio (6) da água a ser ozonizada e armazenada no tanque (3) reservatório de água, e pulverizador (7) de água ozonizada.

2. “IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE OZÔNIO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a plataforma (1) ser apoiada em pelo menos duas rodas e possuir um engate (4) de atrelagem a veículo.

3. “IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE OZÔNIO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o gerador de oxigênio (5) ser dotado de filtro (5.1) para retenção de pó e adaptação moderadora de solavancos (5.2).

4. “IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE OZÔNIO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o gerador modular de ozônio (6.1) ter capacidade de produção de até 35 g/hora de ozônio por módulo, possuir um sistema eletro eletrônico (7) com alimentação de 24 volts, formado por fonte, inversor de corrente e batería, com possibilidade geração de até 200 A de corrente.

5. “IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE OZÔNIO”, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por, opcionalmente, o sistema eletro eletrônico ser alimentado por modificação no trator para geração de energia pelo acréscimo de um inversor 1500 VA de tensão 12 Vcc para 220 Vca (8).

6. “IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE OZÔNIO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o dispositivo de transferência do gás ozônio para a água a ser ionizada ser composto por bomba hidráulica e tubo de Venturi com contínua recirculação, e saturação da água com 5 ppm de ozônio.

7. “IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE OZÔNIO”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o tanque reservatório (3) ser de fibra de vidro ou polipropileno com volume de até 10.000 litros.