BR202015028960U2 - Agricultural implementation for ozonized water spraying - Google Patents

Abstract

o "implemento agrícola para pulverização de água ozonizada", pertencente ao setor de adaptações ou disposições especiais em aparelhos para pulverização de líquidos para destruição animais ou plantas nocivas, como fungos e ácaros e inibição de insetos, 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 "implemento agrícola para pulverização de agua ozonizada" 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, pulverizador (9) de água ozonizada, e gerador de energia movido a diesel, gasolina ou álcool ou pelo próprio trator, permitindo desta forma a total independência do "implemento agrícola para pulverização de água ozonizada" do elemento trator, possibilitando a utilização de qualquer veículo para tal.

Description

IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE ÁGUA OZONIZADA

[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, fungos e ácaros e inibição de insetos, 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, fungos e ácaros, 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 a rotenona, 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 o 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 o 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 Engineeríng. 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 manual e de pequeno porte (http://globotv.globo.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

[0014] A Figura 1 mostra a concretização da invenção em foto de trator movimentando o “IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE ÁGUA OZONIZADA” no campo e os itens componentes do gerador de ozônio.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0015] O “IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE ÁGUA OZONIZADA” 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 e pelo solo quando em movimento; conjunto gerador de ozônio (6) contendo um ou mais geradores modulares de ozônio (6.1) com sistema eletroeletrônico de 220 Volts e até 200 Amperes e gerador de energia (7); 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.

[0016] O gerador de oxigênio (5), dotado de filtro (5.1) para retenção de pó e adaptação moderadora de solavancos (5.2), 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 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, possuindo um sistema eletro eletrônico com 220 Volts e até 200 Amperes, alimentado por um gerador de energia (7) movido a diesel, gasolina ou álcool ou pelo próprio trator, permitindo desta forma a total independência do “IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE ÁGUA OZONIZADA”, possibilitando a utilização de qualquer veículo.

[0018] O Sistema de transferência do gás ozônio (8) 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 composto por bomba hidráulica (8.1) e tubo de Venturi (8.2), com contínua recirculação e saturação da água a ser pulverizada com cerca de 5 ppm de ozônio.

[0019] O pulverizador (9), 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.komaquinas.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 ÁGUA OZONIZADA”, este inicialmente é atrelado ao veículo e o tanque (3) reservatório é abastecido com água, ligando-se em seguida o gerador de energia (7), o gerador de oxigênio (5), o conjunto gerador de ozônio (6) e o sistema de transferência de ozônio (8), injetando-se desta forma o ozônio na água através da bomba hidráulica (8.1) e tubo de Venturi (8.2) 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 (8) 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.

[0023] Para concretização da invenção e determinar se a pulverização de água ozonizada prejudica ou causa injúrias às plantas hortícolas e controle do ar, foram pulverizadas mudas de tomate, maracujá, café, laranja, mamão, cacau, soja, melancia, pepino, pimentão, berinjela e melão, sendo que nenhum amarelamento, necrose ou malformação foi observado para nenhuma das mudas durante este período e após um dia da última pulverização e colheita.

REIVINDICAÇÕES

Claims (2)

1. “IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE ÁGUA OZONIZADA”, 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); sistema de transferência do gás ozônio (8) produzido pelo conjunto gerador de ozônio (6) para a água a ser ozonizada e armazenada no tanque (3) reservatório de água, e pulverizador (9) de água ozonizada, caracterizado por o gerador modular de ozônio (6.1), possuir um sistema eletro eletrônico com 220 Volts e até 200 Amperes, alimentado por um gerador de energia (7) movido a diesel, gasolina, álcool ou pelo próprio trator.

2. “IMPLEMENTO AGRÍCOLA PARA PULVERIZAÇÃO DE ÁGUA OZONIZADA", 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.