MX2015007358A - Metodo para el tratamiento de terrenos agricolas con gas. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para la fumigación de terrenos agrícolas, el cual comprende la liberación de cianógeno en el suelo, en el que el cianógeno se libera a una profundidad de 10 a 50 cm por debajo de la superficie del suelo, y en que el cianógeno está presente en forma gaseosa en las condiciones de liberación, y en el cianógeno se disuelve en agua antes de dicha liberación y se libera en el suelo como una solución acuosa de cianógeno.

Description

MÉTODO PARA EL TRATAMIENTO DE TERRENOS AGRÍCOLAS CON GAS Campo de la Invención.

La invención se refiere a un metodo y dispositivo para la fumigación de terrenos agrícolas u otras áreas de tierra.

Tal método para el tratamiento de tierras de cultivo o zonas agrícolas comprende la liberación de cianógeno en el suelo, en el que el cianógeno se libera en el terreno a una profundidad de 10 a 50 cm, es decir, el cianógeno se libera en el terreno a través de una o más aberturas en una o más líneas, en el que dicha(s) una o más aberturas está(n) ubicadas a dicha profundidad en el suelo.

El término "condición de liberación" se entiende para referirse en particular a una presión de 1 baria de la presión atmosférica o ambiental prevaleciente, y la temperatura ambiente respectiva.

Estado de la Téenica.

El tratamiento del terreno agrícola con gas (fumigación) que consiste de sustancias biocidas, tales como cianógeno, fosfina, bromuro de metilo o sulfuro de carbonilo es generalmente conocido, y se utiliza particularmente para la desinfección y combate de plagas del terreno, tales como nematodos, hongos nocivos, bacterias o semillas de plantas indeseables. Actualmente, durante la fumigación del terreno, el cianógeno se introduce en el suelo a una profundidad de 20 a 30 cm a través de un arado modificado, en el que el gas se introduce directamente en el surco y el surco se cubre con tierra inmediatamente después. Este método también es llamado "inyección con tractor". La planta se sella con una película tan pronto como se ha aplicado el cianógeno.

Esta liberación del cianógeno gaseoso en el suelo puede no ser satisfactoria en climas más cálidos, una de las principales razones es que el cianógeno no se queda en el suelo el tiempo suficiente. Esto lleva a necesitar más cianógeno para controlar las plagas en cuestión. Si el cianógeno puro se i inyecta en el suelo como un gas líquido, el bajo punto de ebullición del líquido (-21.5° C) provoca que algo de él se evapore tan pronto como sale de la unidad de suministro debido a que bajo las condiciones de liberación típicas, el cianógeno se encuentra en fase gaseosa. En consecuencia, el cianógeno que se libera en el suelo se evapora de forma espontánea y se eleva hacia la superficie. Esta evaporación espontánea acorta el tiempo de residencia del cianógeno en el suelo que se va a esterilizar por fumigación, y con ello también la eficacia de la fumigación. Por otra parte, una fracción del cianógeno utilizado escapa a la atmósfera como resultado de esta evaporación. Incluso, temperaturas más cálidas del terreno pueden afectar negativamente a la fumigación, porque las temperaturas más elevadas no sólo aceleran la evaporación del cianógeno, sino que también reducen el tiempo activo de fumigación.

En vista de lo anterior, el objeto subyacente de la presente invención es por lo tanto proporcionar un método del tipo descrito en la introducción con un rendimiento mejorado con respecto al complejo problema expuesto anteriormente.

Este problema se resuelve con un procedimiento con las características de la reivindicación 1.

En consecuencia, se prevé que el cianógeno se disuelva en agua antes de ser suministrado, y se introduzca en el suelo (en un surco creado por un arado, por ejemplo) como una solución acuosa de cianógeno.

El cianógeno se puede disolver en agua, ya sea en la fase de gas o como un gas licuado. En particular, el cianógeno se puede disolver en agua en forma conveniente bajo presión, en particular bajo una presión de 2 a 30 barias. Si el cianógeno se disuelve en agua bajo presión elevada, pueden prepararse soluciones más altamente concentradas de cianógeno, particularmente soluciones sobresaturadas de cianógeno.

El uso de cianógeno en una solución acuosa en lugar de en fase gaseosa para fumigación de áreas de terrenos agrícolas ofrece una serie de ventajas. En primer lugar, se reduce la combustibilidad del cianógeno durante la fumigación del suelo y se elimina la evaporación espontánea del mismo. En segundo lugar, se incrementa la eficacia del cianógeno utilizado para la fumigación del suelo debido a que el cianógeno disuelto es capaz de propagarse a lo largo de un volumen más grande y tiene un tiempo de residencia más largo, prolongando así el período de fumigación. En consecuencia, puede reducirse la cantidad de cianógeno que tiene que utilizarse para la esterilización. Esto también representa una ventaja en la exposición de los trabajadores con menos cianógeno liberado en el aire lo que significa que es un proceso de fumigación más seguro para los usuarios.

Además, el uso de una solución de cianógeno no sólo reduce las potenciales emisiones de cianógeno (liberación a la atmósfera) durante la fumigación del terreno, sino también el efecto de la temperatura del suelo en la fumigación.

Después de liberar la solución de cianógeno, se produce un sistema de tres fases en el sitio de la liberación (en el suelo) - Una fase gaseosa, que se forma a partir de la evaporación del liquido, en el que el cianógeno resultante se puede utilizar para combatir las plagas, - Una fase liquida sobresaturada, de la que se escapa cianógeno y puede extenderse ampliamente en el suelo, y también puede ser utilizado para combatir plagas, y - Una fase líquida saturada, que se forma después de la desgasificación de una parte del cianógeno y tiene una concentración correspondiente al equilibrio de solubilidad del cianógeno.

De acuerdo con una modalidad de la invención, una solución acuosa sobresaturada de cianógeno se introduce en el suelo. Tal solución sobresaturada se caracteriza particularmente por una concentración de cianógeno que es mayor que la concentración de cianógeno propuesta por la constante de la Lcy de Henry. En particular, tal solución sobresaturada tiene una concentración de más de 450 mi de cianógeno en fase gaseosa por 100 mi de agua, particularmente a 20°C y 1 baria.

De acuerdo con una modalidad adicional, la solución sobresaturada de cianógeno tiene una concentración mayor de 8 g/l, mayor de 9 g/l, mayor de 10 g/l, mayor de 11 g/l, mayor de 12 g/l, mayor de 13 g/l, mayor de 14 g/l, mayor de 15 g/l o mayor de 20 g/l. Cuanto mayor es la concentración de sobresaturación de cianógeno en la solución, más fuerte será la fase de gas formada a partir de la misma, como se describió anteriormente, y por consiguiente la fumigación del terreno será más efectiva.

De acuerdo con una modalidad adicional de la invención, el cianógeno se disuelve en agua bajo una presión de 1 a 30 barias.

De acuerdo con una modalidad adicional de la invención, el cianógeno se disuelve en agua agregando cianógeno a un determinado flujo de agua. La ventaja de esta modalidad es que el cianógeno y el agua se mezclan completamente de manera muy rápida. Otra ventaja es que ofrece la capacidad de proporcionar o producir soluciones de cianógeno de forma continua, en el sitio de la liberación, por ejemplo.

De acuerdo con una modalidad adicional, el cianógeno se introduce en el suelo con un arado. Una ventaja de esta modalidad es que la profundidad de liberación deseada puede lograrse con el arado que se utiliza. Una ventaja adicional es que se afloja el suelo a fumigar por el arado, y este aflojamiento del terreno da como resultado una mejora de la propagación de la solución de cianógeno y del cianógeno que se escapa de la solución.

El arado está equipado preferentemente con un sistema de suministro de gas o líquido, en el que algunas o todas las rejas del arado pueden comprender una o más líneas, y en el que las líneas están diseñadas para liberar gases o líquidos a la punta de la reja de arado, por ejemplo. Las líneas están equipadas con aberturas a través de las cuales la solución acuosa de cianógeno es o puede ser liberada en el terreno, y dichas aberturas se encuentran a la profundidad deseada del terreno cuando se libera el agente.

De acuerdo con una modalidad de la invención, el terreno se cubre con una película de barrera después de que la solución de cianógeno ha sido liberada en el terreno.

El método de acuerdo con la invención es particularmente adecuado para usarse en la fumigación de tierras de cultivo geográficamente difíciles, es decir, áreas con pendientes pronunciadas, colinas o depresiones. Dado que la solución de cianógeno se introduce en el suelo y no se deposita en la superficie, como en otros métodos, la solución de cianógeno permanece en su lugar en el sitio donde se libera y no se desplaza de su sitio de liberación previsto por la fuerza de la gravedad.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, se proporciona un dispositivo para fumigación de áreas de terrenos agrícolas que tiene un mezclador diseñado para mezclar cianógeno y agua en un rango de presión de 1 a 30 barias para formar una solución acuosa de cianógeno; un primer depósito que es diseñado para almacenar y suministrar cianógeno en particular en un rango de presión de 1 a 200 barias, estando el primer tanque conectado al mezclador de modo que el cianógeno se puede enviar al mezclador desde el primer tanque; y un medio de suministro de agua conectado con el mezclador, la cual está diseñada para almacenar y/o suministrar dicha agua al mezclador; y un sistema despachador conectado con el mezclador, que está diseñado para liberar en el terreno la solución acuosa de cianógeno que se produce en el mezclador, preferiblemente a una profundidad de 10 a 50 cm por debajo de la superficie.

En este contexto, una conexión entre dos componentes (por ejemplo, los tanques, el mezclador o el sistema de suministro) indica una conexión en la que se transporta un medio de flujo, a través de la que el cianógeno, el agua o la solución producida a partir de ellos pueden ser transportados.

El término "suministro de agua" abarcará a cualquier tipo de suministro de agua, por ejemplo, mediante instalaciones públicas, un sistema de tuberías, un tanque, un depósito o cualquier otra fuente.

De acuerdo con una modalidad de la invención, el suministro de agua comprende un segundo tanque. Preferiblemente, el segundo tanque está conectado a un tercer tanque, estando el tercer tanque diseñado para almacenar y suministrar un gas o una mezcla de gas, particularmente nitrógeno (bajo una presión de 2 a 200 barias, por ejemplo). En este caso, el gas o la mezcla de gas presurizados en el tercer tanque pueden ser usados para forzar o propulsar el agua fuera del segundo tanque y hacia el mezclador.

De acuerdo con una modalidad adicional de la invención, el sistema de suministro es en forma de un arado que comprende una o más líneas que se alimentan desde el mezclador, y cada una de las cuales tiene al menos una abertura para la descarga de la solución de cianógeno. Las líneas de este tipo con aberturas pueden proporcionarse en las rejas del arado, por ejemplo.

Una ventaja del dispositivo según la invención es que ofrece la capacidad de producir continuamente solución de cianógeno fresca con el dispositivo, y de introducirla en el suelo inmediatamente después de que ha sido preparada. Esto permite una concentración más eficaz de cianógeno, porque el cianógeno en agua se descompone con el tiempo, formando inicialmente oxamida y, posteriormente, amoníaco y dióxido de carbono. Una concentración de cianógeno más eficaz no sólo permite la fumigación más eficiente, sino también significa que puede reducirse la cantidad de cianógenos requerida para la fumigación.

De acuerdo con otra modalidad de la invención el cianógeno se disuelve en agua y la solución acuosa resultante de cianógeno se libera en el suelo a través de una cinta de goteo. El término "cinta de goteo" significará en particular cintas, tubos, mangueras y líneas de goteo que son utilizados en el riego por goteo. La cinta de goteo está dotada de un gran número de puntos descargas, medios de goteo o emisores. El agua o cualquier otro líquido fluye a través de la cinta de goteo y sale de ésta a través de las descargas / medios de goteo.

La solución acuosa de cianógeno se distribuye a una o más cintas de goteo que se colocan ya sea en el suelo o, preferiblemente, se colocan bajo la superficie, por ejemplo, a una profundidad de 10 a 30 cm por debajo de la superficie del suelo. La cinta de goteo se encuentra preferiblemente en o cerca de la ubicación final de las raíces de las plantas con la fumigación del terreno terminada antes de la siembra.

El caudal de flujo de agua y los volúmenes de cianógeno se determinan por el área a tratar (área de tratamiento), el tipo de suelo, el número de cintas de goteo, la longitud de las cintas de goteo y el caudal o velocidad de goteo, es decir, el volumen de solución acuosa de cianógeno por tiempo y por longitud de cinta de goteo. Además, el tiempo de aplicación (tiempo de riego) depende del caudal de flujo de agua y el área de tratamiento.

El terreno se cubre con una película de barrera mientras se aplica la solución acuosa y se descompone en el suelo (el proceso de fumigación del suelo). La película de barrera mejora tanto la eficacia, así como la seguridad de los trabajadores y otras personas.

Otros detalles y ventajas de la invención se explicarán en la siguiente descripción de una forma de realización de la misma, con referencia a los dibujos.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS La figura 1 muestra un dispositivo para llevar a cabo el método según la invención.

La figura 2 muestra un dispositivo alternativo de acuerdo con la invención.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION A diferencia de los métodos convencionales, en el método según la invención como se muestra en la figura 1, antes de que se introduzca en el terreno, el cianógeno 21 se disuelve en agua 22, y esta solución acuosa de cianógeno 23 se libera entonces en el suelo, en particular a una profundidad desde 10 cm a 50 cm por debajo de la superficie. Allí, el cianógeno 21 se desadsorbe o se desgasifica de la solución 23 y se eleva lentamente hacia la superficie, esterilizando el suelo en el proceso. Con el fin de producir una solución acuosa de cianógeno 23, el cianógeno 21 y el agua 22 se mezclan en un mezclador 13, en el que la mezcla 23 se crea mediante la adición de cianógeno 21 en fase gaseosa a un flujo de agua 22 determinado. En el mezclador 13, el cianógeno 21 es preferiblemente disuelto bajo presión elevada, un aumento de la presión da como resultado una concentración más fuerte de cianógeno en solución 23. Desde el mezclador 13, la solución sobresaturada de cianógeno 23 obtenida de esa manera se introduce en el suelo a traves de un arado 14, y el terreno se cubre con una película de barrera.

El método de acuerdo con la invención puede llevarse a cabo por ejemplo utilizando un dispositivo 100 como se representa en la figura 1. Dicho dispositivo 100 comprende un primer tanque 11 (también referido como el tanque de cianógeno), que está diseñado para almacenar y suministrar cianógeno 21 bajo una presión en particular de 1 a 50 barias. Un mezclador 13 o cámara de mezclado 13 está dispuesta aguas abajo del tanque de cianógeno 11, en el que el tanque 11 y el mezclador 13 de cianógeno están conectados el uno al otro a través de una línea de alimentación 31 de cianógeno. La línea de cianógeno 31 comprende un acelerador 16 que está diseñado para aliviar la presión de cianógeno 21, un diafragma 17 o regulador de masa controlado para medir el caudal, y una válvula 18.

El dispositivo 100 comprende además un segundo tanque 12 (también referido como el tanque de agua), que está conectado al mezclador 13 a través de una línea de alimentación de agua 32, en el que la línea de agua 32 comprende también un diafragma 17 u otro regulador de masa controlado para la medición de caudal. El tanque de agua 12 está conectado adicionalmente a un tercer tanque 15 (también referido como el tanque de nitrógeno) a través de una línea de alimentación de nitrógeno 34 en el que tanque de nitrógeno 15 está diseñado para almacenar y suministrar nitrógeno 24 bajo una presión en particular de 2 a 200 barias, y en el que la línea de alimentación de nitrógeno comprende un acelerador 16 y una válvula 18. Un arado 14 también se proporciona aguas abajo del mezclador 13, y está conectado al mezclador 13 a través de una línea de solución de cianógeno 33, el cual está equipado con una válvula 18 para el suministro dosificado de solución de cianógeno 23. El arado 14 está equipado con una o más líneas 140, cada una de las cuales tiene una abertura O, a través de la cual puede descargarse la solución de cianógeno 23 en el suelo a una profundidad predefinida. Las líneas 140 pueden proporcionarse en rejas asignadas del arado 14, por ejemplo.

Cuando el método según la invención se lleva a cabo como se representa en la realización de la figura 1 , se envía cianógeno a presión 21 a la línea de alimentación 31 de cianógeno través de la válvula 18, se despresuriza a una presión definible a través del acelerador 16, y se pasa al mezclador 13. Allí, el cianógeno 21 se añade preferiblemente a un flujo de agua definido 22. Para este propósito, el agua 22 se desplaza fuera del tanque de agua 12 y hacia el mezclador 13 con la ayuda del nitrógeno comprimido 24 que sale del tanque de nitrógeno 15, en el que el nitrógeno comprimido 24 fuerza el agua 22 fuera del tanque de agua 12 y hacia el mezclador 13. La solución de cianógeno 23 que se crea en el mezclador 13 se transporta luego hacia el arado 14 través de la línea de solución cianógeno 33 y es liberado en el terreno a través de aberturas O en las líneas 140.

La figura 2 muestra una forma de realización alternativa de la invención. El cianógeno se almacena en un tanque de cianógeno 11 bajo presión, en particular de 1 a 50 barias. Un mezclador estático 13 está dispuesto aguas abajo del tanque de cianógeno 11, en el que el tanque de cianógeno 11 y el mezclador estático 13 están conectados el uno al otro a través de una línea de alimentación de cianógeno 31.

El mezclador estático 13 está además conectado a un suministro de agua de 222 a través de una línea de alimentación de agua 32. Una o más cintas de goteo 214 también están aguas abajo del mezclador estático 13, y están conectadas al mezclador 13 a través de una línea de solución de cianógeno 33. Las cintas de goteo 214 se colocan en el suelo a una profundidad entre 10 y 20 cm por abajo de la superficie del terreno.

Cuando el método según la invención se lleva a cabo como se representa en la modalidad de la figura 2, el cianógeno a presión 21 se envía a la línea de alimentación de cianógeno 31 y se pasa al mezclador estático 13. Allí, el cianógeno 21 se añade a y se mezcla completamente con un flujo de agua 222 determinado. La solución de cianógeno que se crea en el mezclador estático 13 se transporta a un número de cintas de goteo 214 a través de la línea de solución de cianógeno 33 y se libera en el terreno a traves de aberturas en las cintas de goteo 214.

Lista de Signos de Referencia

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Un método para la fumigación de terrenos agrícolas u otras áreas de tierra, en el que se libera cianógeno (21) en el suelo; dicho cianógeno (21) se libera en el suelo por abajo de la superficie del suelo, en particular a una profundidad de 10 a 50 cm; caracterizado por disolver el cianógeno (21) en agua (22) antes de liberarlo, y en que se libera en el suelo en forma de una solución acuosa de cianógeno (23).

2. El método según la reivindicación 1, caracterizado porque se libera una solución acuosa sobresaturada de cianógeno (23) en el suelo.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque se disuelve el cianógeno (21) en agua (22) bajo una presión de 1 a 30 barias.

4. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la solución acuosa de cianógeno (23) se produce mediante la adición de cianógeno (21) a un flujo de agua (22).

5. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la solución acuosa de cianógeno (23) se libera en el suelo usando un arado (14).

6. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la solución acuosa de cianógeno se libera en el suelo a través de una cinta de goteo.

7. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado en que, después de la liberación de la solución de cianógeno (23), se cubre el terreno con una película de barrera.

8. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 y 6, caracterizado porque antes de la liberación de la solución de cianógeno (23), el terreno se cubre con una película de barrera con cintas de goteo insertadas para facilitar la fumigación.

9. Un dispositivo para fumigar terrenos agrícolas u otras áreas de tierra, que tiene: - un mezclador (13) que está diseñado para mezclar cianógeno (21) y agua (22) a un rango de presión de 1 a 30 barias para formar una solución acuosa de cianógeno (23); - un primer tanque (11), conectado al mezclador (13), que está diseñado para almacenar cianógeno; - un medio de suministro de agua, conectado al mezclador (13); y - un sistema de liberación (14), conectado al mezclador (13), que está diseñado para liberar la solución acuosa de cianógeno (23) en el suelo, debajo de una superficie de terreno, y particularmente a una profundidad de 10 a 50 cm por debajo de la superficie del terreno.

10. El dispositivo según la reivindicación 9, caracterizado porque el medio de suministro de agua comprende un segundo depósito (12) que está diseñado para almacenar agua.

11. El dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque el segundo depósito (12) está conectado a un tercer tanque (15), en el que el tercer tanque (15) está diseñado para contener un gas (24), o mezclas de gases (24), con el fin de ejercer forzar el agua que se almacena en el segundo tanque hacia el mezclador (13).

12. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque el sistema de liberación (14) es en forma de un arado (40) que comprende particularmente al menos una reja de arado, dicho arado (40) comprende al menos una línea (140) con al menos una abertura (O) para la liberación de la solución acuosa de clanógeno (23).

13. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque el mezclador (13) es un mezclador estático.

14. El dispositivo según la reivindicación 9 o 13, caracterizado porque una o más cintas de goteo (214) están conectadas al mezclador (13).