Perspektywy zastosowania ozonu w zwalczaniu szkodników przechowywanych zbóż

Transkrypt

1 Perspektywy zastosowania ozonu w zwalczaniu szkodników przechowywanych zbóż Prof. dr hab. Stanisław ignatowicz Konsultacje entomologiczne ul. Nowoursynowska 172G Warszawa

2 Informacje wstępne OZONOWANIE zabieg z zastosowaniem mieszaniny ozonu z powietrzem mający na celu zniszczenie szkodników

3 Straty od owadów i problem Ponad 500 mln dolarów każdego roku. Coraz mniej środków ochrony roślin przeznaczonych do zwalczania szkodników magazynowych. Oporność owadów na stosowane środki.

4 Ozon Alternatywą gazowanie ozonem.

5 Ozon Ponad 100 publikacji naukowych. Część z nich wskazuję, że stosunkowo niskie stęż. ozonu (50 ppm) wystarcza do zniszczenia organizmów szkodliwych: owady, roztocze, pleśnie, bakterie, inne organizmy.

6 Silne działanie Ozon - gaz wysoce reaktywny sterylizacyjne stosowany do dezynfekcji wody pitnej, dezynfekcja sprzętu medycznego, niszczenia bakterii, obniżenia poziomu mykotoksyn, sanityzacji żywności, dezodoryzacji, usuwanie przebarwień,

7 Rozpada się do tlenu atmosferycznego Produkowany na miejscu (in situ). Nie ma potrzeby przechowywania gazu w butlach. Nie może być dostarczany np. w butlach - samoistnie rozkłada się do tlenu. Nie ma potrzeby niszczenia, gdy nie 2o3 3o2

8 Toksyczny dla owadów wołek kukurydzowy, Mechanizm toksycznego działania na owady uszkodzenie układu oddechowego. wołek ryżowy, trojszyk gryzący, trojszyk ulec, omacnica spichrzanka, mklik mączny.

9 Dane literaturowe o skuteczności ozonu w zwalczaniu szkodników ozon stosowany w stęż. od <45 ppm do ppm przez kilka godzin - kilka dni. q gatunku docelowego, q parametrów fumigacji: o temperatury, o stężenia O2/CO2 o ciśnienia (próżnia), o innych czynników. powoduje 100% śmiertelność w zależności od

10 Brak wpływu ozonowania w dawce 0,3 ppm przez dni przybyszka amerykańska, Periplaneta americana Nauphoela cinerea mrówka ognista, Solenopsis invicta

11 100% śmiertelności 5 ppm przez 3-5 dni trojszyk ulec spichrzel surynamski Mason et al., 1997

12 100% śmiertelności ppm przez godzin trojszyk ulec trojszyk gryzący

13 100% śmiertelności 50 ppm przez 3 dni trojszyk ulec wołek kukurydzowy

14 >90% śmiertelności ppm przez 3-5 dni trojszyk gryzący wołek kukurydzowy

15 LT ppm trojszyk gryzący (LT95 = 70 min); wołek ryżowy (LT95 = 100 godz.

16 ppm Temp. 13oC, próżnia lub obniżone ciśnienie mm Hg przez 6 godzin Hypothenemus hampei 100% śmiertelność wszystkich stadiów z wyj. jaj (ca. 15% przeżyło).

17 ppm

18 Skórnik kolczatek, Dermestes maculatus

19 Skórnik kolczatek, ppm Czas ekspozycji (godz.) Młode larwy Larwy wyrośnięte Kontrola

20 Rozkruszek drobny, ppm Czas ekspozycji (godz.) % śmiertelności Kontrola

21 ppm ozonu

22 Ozon niebezpieczny dla materiałów Ozon może spowodować utlenienie różnych materiałów. Mało danych na ten temat. Wymagane są badania dot. wpływu ozonu na różne materiały.

23 Ozon niebezpieczny dla materiałów Ozon jest bardzo korozyjny w stosunku do metali. Utlenia powierzchnie metalowe, ale nie powoduje poważniejszych zniszczeń. Niebezpieczny dla urządzeń elektrycznych (łącza),

24 Uszczelki komór, ppm

25 Przebarwienia opakowań, ppm

26 Ozon jako fumigant w praktyce Prawie brak publikacji na ten temat. Są tylko wyniki z badań laboratoryjnych lub testów pilotowych. Powód: Potrzebny znaczny wysiłek, aby uzyskać urządzenie zdolne wytworzyć tyle ozonu, jaki potrzebny do udanej fumigacji. Badania w Purdue University (USA) - Dirk Meyer Crop-Protector KS - Dania

27 Zasada Do rozerwania powiązań O-O potrzeba b. dużo energii. UV lub wyładowania koronowe. Duże generatory: podawane powietrze 1-3% ozonu, gdy tlen 16%.

28

29 Stężenie ozonu Stężenie ozonu w powietrzu nie może być zwiększone powyżej punktu, gdzie tempo syntezy ozonu = tempo rozkładu ozonu.

30 ppm

31 Kliknij ikonę, aby dodać obraz q w silosach q w komorach Ozonowanie

32 Przepływ ozonu przez masę ziarna Bardzo powolny, bo ozon reaguje z związkami chemicznymi pokrycia ziarna: Szybkość przepływu zależy też od: cech powierzchni ziarna, zanieczyszczeń mikrobiologicznych, stężenie ozonu w gazie, obecności owadów, czas ekspozycji, zawartości wilgoci, wydajność generatora (l/h), temperatura.

33 Przepływ ozonu przez masę ziarna Przepływ ozonu w masie ziarna silosu możliwy w trzech kierunkach: y x z

34 Przepływ ozonu przez masę ziarna: dwie fazy Faza I ozonowania Faza II ozonowania powoli osiąga poziom np. 50 ppm ozonu po 3-6 dniach. szybko osiąga wymagany poziom, bo wszystkie miejsca reaktywne zostały zlikwidowane. Ozon reaguje z materiałami organicznego pochodzenia i w ten sposób zanika. Można odnowić w ciągu kilku godzin nawet po 30 dniach od ostatniego ozonowania.

35 OZONOWANIE PRZECHOWYWANEJ KUKURYDZY W 3000 BUSZELOWYM BINIE Zabieg ozonowania z recyrkulacją i miejscami pobierania próbek (X) na górze i na dnie masy zboża

36 OZONOWANIE X X Zabieg ozonowania z recyrkulacją i miejscami pobierania próbek (X) na górze i na dnie masy zboża

37 OZONOWANIE KUKURYDZY jesień 2004 ozon podawany z góry na dół

38 Wpływ ozonu w stężeniu 25 ppm przez 5 dni na śmiertelność najważniejszych szkodników magazynowych IMM omacnica spichrzanka, MW mącznik młynarek, RFB trojszyk gryzący

39 Podsumowanie badań Faza I ozonowania osiągnęła poziom 50 ppm ozonu po 3-6 dniach (w porównaniu z fumigacją fosforowodorem) Fazę II można odnowić w ciągu kilku godzin nawet po 30 dniach od ostatniego ozonowania. Śmiertelność owadów: %. Ozonowanie bez wpływu na parametry jakościowe zboża. Stęchły zapach ziarna usunięty.

40 Urządzenia do generowania ozonu

41 Urządzenie podłącza się do otworu silosu służącego do napowietrzania, po czym zapewnia: stały przepływ ozonu przez masę ziarna, otrzymanie żądanego stężenie ozonu toksycznego dla owadów, grzybów, bakterii, kończy proces. Ozonowanie zakończone Crop-Protector KS Fruebjergvej 3 DK 2100 Copenhagen O Denmark

42 Technologiczne zalety: igrain-ozonator Ozonowanie jest bardziej skuteczne niż tradycyjna fumigacja. Ozonowanie eliminuje w 100% aktywność organizmów szkodliwych. Ozon nie wywołuje odporności u szkodników jak fosforowodór. Ozon jest bardziej bezpieczny niż używane gazy, jak np. PH3

43 igrain-ozonator Zabiegi ozonowania tańsze niż fumigacji. igrain-ozonator może być używany przez 10+ lat przy minimalnych kosztach utrzymania.

44 igrain-ozonator Ozon jest znacznie mniej szkodliwy dla ziarna niż inne gazy. Ozon może zastąpić PH3 i inne gazy. Nie jest wymagany transport toksycznych gazów, bo ozon jest wytwarzany na miejscu (in situ).

45 EcOzone Tony Kez, M.A. Econ. Business Development Telephone+1 (514) Toll Free 1 (888) Dorchester Blvd. West Montreal, Quebec Canada H3Z 1V1

46 EcOzone-7

47 EcOzone-7

48 Obecnie używanyecozone 7 generator Wymiary: Długość 2.30 m Szerokość 1.15 m Wysokość 1.20, z kołami 1.38 m Masa 400 kg Energia elektryczna 16A 230V lub 360V pojedyncza faza, 20A Breaker, poziom hałasu 40 db Wydajność: 7200 m3 przez godzinę przy stężeniu ppm

49 EcOzone 15 EcOzone 15 przeznaczony do dezynsekcji silosów o pojemności nie większej niż 10,000 ton. Wydajność: m3/h => 2400 gr/h; 6,1 kwh/kg O3; (80) ppm m3/h => 1500 gr/h; 4,5 kwh/kg O3; (50) ppm m3/h => 3000 gr/h; 8,0 kwh/kg O3; (100) ppm.

50

51 aaa

52 Wnioski W celu uzyskania dużych stężeń ozon musi być tworzony z tlenu lub tlenu zmieszanego z dwutlenkiem węgla zamkniętych w butlach pod wysokim ciśnieniem. TLV dla ozonu (threshold limit value): 8 h przy 0.1 ppm (v/v). Są produkty, które nie tolerują utleniającego działania ozonu. Zaleca się, aby fumigację ozonem przeprowadzać w

53 gdyż: Wnioski Uzyskiwany jest w miejscu zabiegowym (in situ). Szybko ulega rozkładowi, więc po zabiegu nie przedostaje się do atmosfery. Uważany jest za bezpieczny gaz (Generally Regarded as Safe); sprawy rejestracyjne (?). Już jest szeroko stosowany do dekontaminacji przypraw w celu zniszczenia mikroorganizmów.

54 Dziękuję bardzo za uwagę (!)