BR102017023632A2

BR102017023632A2 - Fertilizante preparado a partir de biocarvão, processo de obtenção e material para propagação vegetal

Info

Publication number: BR102017023632A2
Application number: BR102017023632-3A
Authority: BR
Inventors: Bernardo Melo Montes Nogueira Borges; Henrique Coutinho Junqueira Franco; Mathias Strauss
Original assignee: Cnpem - Centro Nacional De Pesquisa Em Energia E Materiais
Priority date: 2017-11-01
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2019-06-04
Also published as: BR102017023632B1; WO2019084650A1

Abstract

fertilizante preparado a partir de biocarvão, processo de obtenção e material para propagação vegetal. a presente invenção refere-se a um fertilizante preparado a partir de biocarvão, ao seu processo de obtenção e a um material de propagação vegetal que compreende o referido fertilizante preparado a partir de biocarvão. a presente invenção permite uma maior eficiência de utilização dos nutrientes pelas plantas e a melhoria das condições do solo e possui aplicação na área agrícola e de cultivo protegido de hortifruticultura.

Description

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FERTILIZANTE PREPARADO A PARTIR DE BIOCARVÃO, PROCESSO DE OBTENÇÃO E MATERIAL PARA PROPAGAÇÃO VEGETAL

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A presente invenção refere-se a um fertilizante preparado a partir de biocarvão, o qual permite uma maior eficiência de utilização dos nutrientes pelas plantas e a melhoria das condições do solo em decorrência do seu processo de obtenção. Ainda, a presente invenção trata-se de um material para propagação vegetal que compreende o referido fertilizante. A presente invenção possui aplicação na área agrícola e de cultivo protegido de hortifruticultura.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [002] Os biocarvões são sólidos ricos em carbono, os quais podem ser obtidos por meio do tratamento termoquímico de biomassas como o esterco animal e resíduos agroindustriais como a palha, a torta de filtro e o bagaço da cana-de-açúcar, a casca de arroz e outros, por processos conhecidos como pirólise ou carbonização. No caso dos resíduos sólidos da cana-de-açúcar, em especial, os processos de pirólise têm sido vistos como uma alternativa para o seu manejo e utilização com a finalidade de aproveitamento energético e de uso em química-fina, sendo uma solução acoplável a biorrefinarias para produção de energia, elétrica e térmica, e outros produtos de valor agregado.

[003] Durante a pirólise, as cadeias carbônicas do material orgânico da biomassa se fragmentam em moléculas menores e que reagem entre si, resultando em três frações distintas: uma gasosa (biogás), uma líquida (bio-óleo) e uma sólida (biocarvão). A quantidade e as propriedades físicoquímicas de cada uma destas frações, geradas durante o

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2/17 processo, dependem de diversos fatores, como por exemplo, taxa de aquecimento, temperatura, pressão, configuração do reator, tempo de residência e tipo de biomassa utilizados.

[004] Tem sido observado que o uso de biocarvões no solo permite a melhoria de sua fertilidade e estrutura, com destaque para a capacidade de troca de cátions (CTC), para o aumento da porosidade e disponibilidade de nutrientes, com redução de perdas (DING et al. , 2016; GUL; WHALEN, 2016) .

Ainda, os biocarvões atuam no sequestro de carbono e de gases do efeito estufa (GEE) e aumentam a produtividade de culturas agrícolas (SOHI, 2012; PAUSTIAN et al., 2016). Quando incorporados ao solo, os biocarvões podem melhorar sua estruturação, modificando a distribuição de tamanho de partículas e de densidade, além de impactar diretamente na capacidade de retenção e disponibilização de água às culturas, melhorar a atividade de microrganismos e a aeração do solo (WU et al., 2016).

[005] Nos últimos anos, apesar da difusão do uso de biocarvões na agricultura como fertilizante e corretivo de solo, a ampla maioria das avaliações de sua eficiência agronômica tem sido realizada a partir da sua aplicação direta ou após tratamento prévio mínimo, tanto físico como químico. No entanto, a aplicação direta possui uma desvantagem logística, uma vez que a densidade aparente destes materiais é muito baixa e consequentemente um grande volume do mesmo necessita ser aplicado ao solo. Assim, custos elevados com transporte do produto inviabilizam sua utilização em grande escala ou em culturas extensivas. Outra desvantagem é a variação quanto a composição dos biocarvões: mesmo sendo processados a partir de materiais ricos em alguns

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3/17 nutrientes, esses são parcialmente perdidos durante a pirólise e, com isso, apenas uma pequena quantidade deles é levada ao campo. Estes fatores, associados ao elevado custo de produção e aplicação desses materiais sem agregação de valor, inviabiliza a aplicação em grandes áreas.

[006] Os biocarvões, no entanto, podem ser submetidos a tratamentos físicos e químicos que maximizem as suas propriedades agronômicas. As características dos biocarvões que influenciam positivamente nas interações com o solo e no desenvolvimento vegetal possuem relação direta com a sua área superficial específica, composição elementar, quantidade e tipos de grupos funcionais oxigenados de superfície.

Diante disto, abre-se uma janela de oportunidades para emprego de processos fisico-quimicos que maximizem essas características e, assim, a eficiência do fertilizante, tornando os biocarvões viáveis e competitivos frente às fontes tradicionais quanto ao fornecimento de nutrientes e capacidade de retenção de água, mas com superioridade quanto a questão ambiental e melhorias no ambiente radicular das plantas.

[007] Alguns materiais, neste sentido, vêm sendo estudados e comercializados. No entanto, em geral, realizase meramente uma mistura física ou peletização dos nutrientes com o biocarvão, com mistura via sólida ou via úmida. O documento CN104817384, de 20/04/2015, reivindica um fertilizante baseado em cálcio, magnésio e fosfato fundido, em que uma massa entre 20 e 24 % de biocarvão obtido a partir de palha de biomassas vegetais (soja, arroz, milho e similares) faz parte da composição: o processo de preparação envolve a pirólise da palha, o uso do biogás gerado na

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4/17 pirólise para a fusão dos compostos que integram o fertilizante e a peletização do produto final. Já o documento CN105693328, de 27/01/2016, apresenta uma formulação liquida contendo palha de trigo pirolisada e uma solução de KOH, solução esta que é digerida, filtrada e sofre a adição de outros cátions. Similarmente, o documento CN104211545, de 22/09/2014, trata da mistura de um biocarvão de cascas de amendoim, pedúnculos de banana, bagaço de cana-de-açúcar, resíduos de processamento do milho ou combinações entre estes, com fontes de nitrogênio, fosfato e potássio, granulando-se a mistura com atapulgita ou silicato de sódio. A desvantagem de se utilizar formulações destes tipos reside em que, a partir do momento que estas entram em contato com a água, os nutrientes são solubilizados e passam para a solução do solo rapidamente, ficando passíveis de perdas e reduzindo a eficiência dos fertilizantes. Outro ponto insípido destes processos de simples mistura é que suas formas de produção não promovem o aumento da área superficial do biocarvão, o que é altamente desejado. Materiais com superfície específica maiores são capazes de reter e liberar água e nutrientes de maneira mais gradual, gerando assim um aumento na eficiência e, consequentemente, uma diminuição nos custos de aplicação.

[008] Outras estratégias de formulação de fertilizantes baseados em biocarvões também são adotadas, tal como a descrita em WO201491279, de 12/12/2012, em que se reivindica um processo no qual resíduos agroindustriais passam por uma pirólise a baixa temperatura (entre 300°C e 500°C), o material obtido passa por uma adsorção com uma fonte de N em fase líquida a uma temperatura entre 100 e 200°C e,

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5/17 posteriormente, por um recobrimento com um polímero biodegradável, como o alginato. De maneira semelhante, BR102015027850-0, de 04/11/2015, descreve um processo de fabricação de um fertilizante mineral customizado em que a biomassa selecionada é pré-tratada em um reator de pirólise lenta e o biocarvão resultante é introduzido em um reator de adsorção interna, no qual os fertilizantes minerais são adicionados ao biocarvão: após à adsorção, o fertilizante passa por um reator de secagem e selagem para a formação de grânulos secos. Embora se mencione uma etapa de adsorção, a solubilidade dos nutrientes adsorvidos aos biocarvões acima citados na solução de solo equivale aos casos onde uma simples mistura física dos componentes é realizada. Ainda, nenhum dos processos descritos permite a alteração da estrutura do biocarvão de maneira a aumentar sua superfície específica.

[009] Em especial, a questão da fertilização fosfatada é de grande interesse principalmente em solos tropicais, altamente intemperizados e com grande capacidade de adsorção desse elemento. Solos como este levam à indisponibilidade de fósforo (P) às plantas e, em decorrência deste fato, a busca pela otimização de fertilizantes é, em sua grande maioria, pautada na disponibilização do fósforo. A eficiência de uso de P em solos brasileiros, por exemplo, é em torno de 30%, mesmo em operações e sistemas altamente tecnificados. Em Ronghua et al., 2016 (Bioresource Technology 215 (2016) 209214) , um resíduo da cultura de cana-de-açúcar, em um processo combinado de impregnação e pirólise com oxido de magnésio, forma um biocarvão com propriedades magnéticas, capaz de recuperar fosfatos a partir de soluções aquosas e de ser

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6/17 empregado como fertilizante fosfatado. Apesar de esta também ser uma solução para o enriquecimento do biocarvão, existe a necessidade de que o processo de impregnação permita, de alguma maneira, o controle do produto que está sendo formado, com uniformidade de características. Além disso, a recuperação de fosfatos a partir de águas residuárias, por exemplo, para usá-lo como nutriente no solo, poderia ser um problema diante da provável contaminação do produto final com metais pesados e patógenos. Isso acarretaria um impacto negativo na utilização do fertilizante formado. Adicionado a isso, gerar todo um processo fundamentado apenas em um nutriente onera a produção do fertilizante, de forma que é interessante que o processo não se limite apenas ao fósforo, mas também se estenda a outros elementos essenciais às plantas.

[010] A simples mistura ou impregnação de um biocarvão com uma solução de ácido fosfórico, além de tornar o produto resultante ácido, inviabilizando sua aplicação ao solo, não alteraria por si só a estrutura e porosidade do biocarvão. Desta forma, as maneiras descritas para o enriquecimento dos biocarvões com nutrientes não atendem à proposta de obtenção de um fertilizante de biocarvão com eficiência aumentada, que controle a disponibilidade dos nutrientes quando em contato com o solo (onde ele pode ser adsorvido, lixiviado ou volatilizado) e que, ao mesmo tempo, permita que as raizes das plantas absorvam os nutrientes do biocarvão. O aumento da porosidade dos biocarvões também é desejado por relacionar-se com a melhoria na capacidade de retenção de água do solo, aumento da matéria orgânica e consequentemente efeitos benéficos na população microbiana no solo ligada

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7/17 diretamente às melhorias das propriedades edáficas, fatores estes que em geram um incremento de produtividade.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [011] A presente invenção trata-se de um fertilizante preparado a partir de biocarvão, de um processo de obtenção do referido fertilizante e de um material para propagação vegetal.

[012] O fertilizante da presente invenção compreende um biocarvão e um sal nutriente, em que o dito sal está aderido e intimamente associado à estrutura do biocarvão. Ademais, o fertilizante possui área superficial aumentada em relação aos biocarvões convencionais. Estas características permitem com que o nutriente seja liberado gradualmente à solução de solo, reduzindo suas perdas e, com isso, aumenta-se a eficiência da fertilização. Além disso, a porosidade aumentada permite que mais nutrientes sejam adsorvidos, o que também contribui para a eficiência do fertilizante.

[013] O processo de obtenção do fertilizante de que trata o presente invento compreende as etapas de: (a) embeber o biocarvão em uma solução de agentes ativantes eleitos dentre compostos inorgânicos ativantes que contenham nitrogênio, fósforo ou potássio; (b) secar o biocarvão embebido obtido em (a) e realizar tratamento térmico em atmosfera inerte, e (c) neutralizar o biocarvão termicamente tratado de (b) em uma solução com agente neutralizante e secar o produto. Este processo possui a vantagem de permitir a alteração estrutural do biocarvão, aumentando a sua área superficial e a formação in situ e adesão do sal nutriente à sua estrutura do biocarvão.

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8/17 [014] Ainda, é objeto da presente invenção um material como meio para propagação vegetal que compreenda um recobrimento externo e/ou substrato de plantas, compreendendo um fertilizante preparado a partir de biocarvão e sais nutrientes em que os sais estão aderidos à estrutura do biocarvão. A vantagem deste material para propagação reside no fato de que a água e os nutrientes necessários para o desenvolvimento vegetal são mantidos próximos à planta.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS [015] A Figura 1 mostra imagens de microscopia eletrônica de varredura do fertilizante do presente invento, e mapas dos elementos K, P e C adquiridos por espectroscopia dispersiva em energia (EDS) acoplada ao microscópio. 1: Partículas dos fertilizantes preparados a partir de biocarvão de palha de cana-de-açúcar. 2: Mapa da distribuição de potássio nas partículas de biocarvão, mostrando que há uma distribuição homogênea deste elemento partículas. 3: Mapa da distribuição de fósforo nas partículas de biocarvão, mostrando efeito semelhante ao encontrado para o potássio (2) . 4: Mapa da distribuição de carbono, estrutural do biocarvão.

[016] A Figura 2 mostra imagens de microscopia eletrônica de varredura do fertilizante do presente invento após lavagem com água, mapeando os elementos presentes e destacando uma partícula do referido fertilizante. 1: Partícula do fertilizante preparado a partir de biocarvão de palha de cana-de-açúcar após lavagem com água. 2: Mapa da distribuição de potássio mostrando que ainda há residual de potássio após lavagem e que a liberação do sal é gradual. 3:

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Mapa da distribuição de fósforo, mostrando efeito semelhante ao encontrado para o potássio (2). 4: Mapa da distribuição de carbono, estrutural do biocarvão.

[017] A Figura 3 mostra imagens de microscopia eletrônica de varredura do fertilizante do presente invento com destaque para a partícula de sal nutriente, que se encontra aderido ao biocarvão. Esq.: destaques (em circulo) para as partículas de sal nutriente. Dir.: Zoom da região destacada à esquerda, mostrando a ligação das partículas de sal com o biocarvão.

[018] A Figura 4 mostra uma imagem do fertilizante a base de biocarvão em grânulo (2-4 mm).

[019] A Figura 5 mostra os teores de cinzas de palha de cana-de-açúcar, do biocarvão obtido com a referida palha e dos fertilizantes em diferentes proporções mássicas de KOH (agente ativante) em relação a quantidade de biocarvão de palha adicionado.

[020] A Figura 6 apresenta a quantidade de azul de metileno em mg g^_1 adsorvido pelo biocarvão e pela matriz do fertilizante biocarvão após o processo de fabricação, o que revela o aumento de porosidade do material pelo processo do presente invento.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [021] A presente invenção trata-se de um fertilizante preparado a partir de biocarvão e seu processo de obtenção. Define-se biocarvão por resíduo sólido proveniente de processo de pirólise ou carbonização de materiais orgânicos. A título de exemplos, porém sem limitação a estes, os materiais orgânicos podem ser eleitos dentre o grupo que compreende restos de culturas agrícolas, tortas de filtro,

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10/17 palhas como a de cana-de-açúcar e arroz, lignina, resíduos lignocelulósicos, resíduos do processamento de produtos agrícolas e florestais, sub-produtos da produção de alimentos, papel e madeiras. Por fertilizante preparado a partir de biocarvão, entende-se um fertilizante que compreende, em sua composição ou estrutura, um biocarvão proveniente de quaisquer materiais orgânicos.

[022] O fertilizante da presente invenção é caracterizado por compreender um biocarvão e um sal nutriente, em que o dito sal está aderido à estrutura do biocarvão.

[023] O biocarvão presente no fertilizante possui uma área superficial aumentada em relação ao biocarvão de origem e os convencionais, sendo esta área superior a 100 m²/g. O sal pode ser eleito dentre o grupo que compreende KH2PO4, K2HPO4, K3PO4, KC1, KNO3, ou misturas entre estes, mas não se limitando a apenas esses.

[024] O fertilizante da presente invenção pode compreender, ainda, micronutrientes tais como ferro, zinco, cobre, manganês, selênio, cloro, boro, molibdênio, cobalto, níquel, silício, misturas entre estes e outros que podem vir a serem considerados essenciais. Além disso, dito fertilizante pode compreender enzimas como inibidores de nitrificação, de hidrólise da ureia, dentre outras relacionadas ao metabolismo de nitrogênio no solo, com o intuito de aumentar a eficiência de uso de N pelas plantas quando o fertilizante for composto por fonte de nitrogênio.

[025] O fertilizante da presente invenção pode ser apresentado na forma de pó, de grânulos, de pellets, ou de outros sólidos fertilizantes. Desta maneira, no caso de um

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11/17 grânulo, o fertilizante da presente invenção é caracterizado por compreender, além de um biocarvão e um sal nutriente, em que o sal está aderido à estrutura do biocarvão, um agente ligante ou outros aditivos como citados nos Anexos II, III e IV da Instrução Normativa N°46 de 22 de novembro de 2016 do Ministério da Agricultura Pecuária e Abastecimento.

[026] O agente ligante pode ser selecionado dentre o grupo que compreende as argilas expansivas do grupo das montmorilonitas e esmectitas. Ainda, o agente ligante pode ser selecionado dentre o grupo que compreende amido, vinhaça e caldas de açúcares. É possível que o agente ligante seja eleito dentre combinações entre estas opções.

[027] Adicionalmente, os grânulos e pellets podem compreender recobrimentos minerais ou poliméricos como, por exemplo, calcário, ceras, e enxofre elementar.

[028] Em outra vertente, o fertilizante desta invenção possui aplicação no recobrimento de materiais de propagação vegetal, como sementes, toletes e tubérculos. Assim, a presente invenção contempla um material de propagação vegetal caracterizado por compreender um recobrimento externo, dito recobrimento compreendendo um fertilizante preparado a partir de biocarvão e um sal nutriente, em que o sal está aderido à estrutura do biocarvão. Opcionalmente, o recobrimento externo do referido material para propagação vegetal compreende um fertilizante preparado a partir de biocarvão e um sal nutriente, em que o sal aderido à estrutura do biocarvão é selecionado dentre o grupo que compreende KH2PO4, K2HPO4, K3PO4, KC1, KNO3, ou misturas entre estes. O biocarvão, neste caso, teria uma área superior a 100 m²/g. O recobrimento externo pode compreender, ainda,

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12/17 micronutrientes, enzimas, inibidores enzimáticos, agentes ligantes e recobrimento mineral ou polimérico conforme descrito para o fertilizante da presente invenção.

[029] A presente invenção trata-se, também, do processo de obtenção do fertilizante a partir de biocarvão acima descrito. O processo compreende as etapas de:

a) Embeber o biocarvão em uma solução contendo agentes de ativação eleitos dentre compostos inorgânicos que contenham nitrogênio, fósforo ou potássio;

b) Secar o biocarvão embebido obtido em (a) e realizar tratamento térmico em atmosfera inerte, e

c) Neutralizar o biocarvão termicamente tratado de (b) em uma solução neutralizante e secar o produto.

[030] Entende-se por composto inorgânico por um composto que contêm metais ou hidrogênio combinado com um não-metal ou um grupo de não metais. Na etapa (a), os compostos inorgânicos podem ser selecionados, preferencialmente, dentre hidróxido de potássio e ácido fosfórico, porém sem restrição a estes. O tratamento térmico do biocarvão na etapa (b) deve acontecer em um ambiente livre ou com baixa concentração de oxigênio, por exemplo, sob atmosfera de N2, a uma temperatura de 400 a 1000 °C e com o material seco. Ao final da etapa (b) , obtém-se um material de porosidade aumentada em relação aos biocarvões convencionais, com consequente elevação da área especifica do material. A área atingida é superior a 100 m²/g.

[031] Na etapa (c) o biocarvão tratado termicamente deve ser embebido em uma solução neutralizante selecionada dentre o ácido fosfórico, ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico, hidróxido de potássio, hidróxido de amônio ou

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13/17 outros. Por se tratar de uma reação de neutralização, devese ter o cuidado de eleger soluções que neutralizem a solução contendo agentes de ativação empregada na etapa (a). Desta maneira, se o agente de ativação empregado for o hidróxido de potássio, básico, a solução neutralizante deve ser ácida. Do contrário, se o agente de ativação eleito for o ácido fosfórico, deve-se eleger uma solução neutralizante básica para a etapa (c). Uma característica importante na escolha da solução contendo agentes de ativação e da solução neutralizante é o tipo de sal fertilizante que se pretende obter ao final da etapa (c): em um exemplo, caso a necessidade seja a fertilização com cloreto de potássio, o hidróxido de potássio deverá ser empregado na etapa (a) , enquanto que ácido clorídrico deverá ser empregado na etapa (c) do processo. Caso a necessidade seja a fertilização fosfatada, o ácido fosfórico poderá ser empregado na etapa (a) , enquanto que hidróxido de potássio poderá ser empregado na etapa (c) do processo ou vice e versa.

[032] Após à neutralização na etapa (c), o produto pode, opcionalmente, passar por uma etapa de adição de outros sais fertilizantes e/ou compostos de interesse como por exemplo sais contendo micronutrientes, inibidores enzimáticos, herbicidas, fungicidas, ou combinações entre estas.

[033] Ainda, o produto pode passar, opcionalmente, por uma etapa de granulação, adicionando-se um agente ligante selecionado dentre o grupo que compreende as argilas expansivas do grupo das montmorilonitas e esmectitas. Ainda, o agente ligante pode ser selecionado dentre o grupo que compreende amido, vinhaça, caldas de açúcares. Da etapa de granulação, resulta um produto granulado, que pode,

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14/17 opcionalmente, receber recobrimentos minerais ou poliméricos, como calcário, microfilmes e enxofre elementar.

[034] Exemplo [035] Duzentos gramas de biocarvão de palha de cana-deaçúcar pirolisada foram obtidos em reator de pirólise de leito fluidizado a 480 °C.

[036] Para a solução de agente de ativação, diluiram-se 200 g de KOH em 500 mL de H2O e agitou-se em agitador mecânico até que a solução ficasse homogênea. Seguidamente foram sendo adicionados, de 50 em 50 g, o biocarvão e também H2O, de 100 em 100 mL, até 1000 mL de H2O e 200 g de biocarvão. Após a solução ficar homogênea, aproximadamente 15 minutos, a mesma foi mantida em agitação constante por 120 minutos. Após esse periodo a mistura foi transferida à bandeja plástica e seca em estufa de circulação forçada de ar a 105 °C por 24 h ou até atingir massa constante.

[037] O material seco foi então triturado com o auxilio de um almofariz e pistilo, transferido para cadinhos de porcelana e tratado termicamente em mufla sob atmosfera inerte. O gás utilizado para manter a atmosfera livre de oxigênio foi o nitrogênio (N2) , em uma temperatura de 700 °C, por 90 minutos, seguindo uma curva de aquecimento: partindo da temperatura ambiente (25 °C) o aumento gradual da temperatura foi de 20 °C por minuto até 700 °C (tempo aproximado de 34 minutos) ; quando em 700 °C o mufla permaneceu por 90 minutos em temperatura constante e ao final do processo automaticamente desligada. Todo o processo de aquecimento e resfriamento deu-se com a atmosfera de N2 para evitar que o material entrasse em combustão. Deve-se observar que, após o fechamento da mufla e antes do inicio do

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15/17 aquecimento, deve-se permanecer com o fluxo de gás N₂ ligado por pelo menos 5 minutos para que o oxigênio na atmosfera interna do mufla seja eliminado. 0 resfriamento do sistema e a retirada do material deu-se após período de 12 h, quando temperatura estava inferior a 150 °C.

[038] O material foi então triturado com almofariz e pistilo e homogeneizado. Após esta etapa o mesmo foi disperso em 500 mL de H₂O com auxílio de agitador mecânico e foi adicionado H3PO4 (85%) até a dispersão atingir pH 7,00 (±0,05), em que foram utilizados 109 mL de H3PO4 85%. A dispersão foi então colocada em bandeja de inox e seca em estufa de ventilação forçada a 105 °C por 24 h até atingir massa constante. Quando seco, e então já enriquecido com nutrientes e com a estrutura carbonácea alterada, o material final foi triturado (almofariz e pistilo) e homogeneizado: neste processo, a massa final foi de 371 g. Após todo o processo o fertilizante foi granulado em um granulador de prato de inox. Foi colocado aproximadamente 100 g no material em prato granulador com inclinação de 45° e 2 0 rpm. Como agente aglutinador foi utilizada uma solução açucarada que era borrifada no mesmo até começar a formar aglomerados de fertilizante, então a rotação era aumentada para 30 rpm e mais fertilizante em pó era adicionado, alternadamente com a solução açucarada. Após a formação de alguns grânulos era adicionado 10% m/m de um agente estabilizante, no caso o utilizado foi calcário calcinado. Após a formação dos grânulos os mesmos foram secos em estufa a 65°C até massa constante, aproximadamente 12h.

[039] O efeito de aumento da área superficial é exemplificado na Tabela 1 que apresenta os valores de índices

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16/17 de azul de metileno (capacidade de adsorção de azul de metileno) da palha de cana pirolisada e de um biocarvão dos fertilizantes em questão. Nota-se um aumento de 8x no índice de azul de metileno, e estes valores são diretamente proporcionais a área superficial de biocarvões.

[040] Tabela 1. Composição química do fertilizante a base de biocarvão em grânulos.

Determinações	Base seca (65°C)	Base úmida
pH (CaCl₂ 0,01M)	-	7,7
Densidade	-	1,08 g/cm³
Umidade 60-65°C	-	1,26%
Umidade 110°C	-	1,74%
Matéria Orgânica total	28,87%	28,51%
Carbono Orgânico	14,70%	14,51%
Resíduo mineral total	69,36%	68,49%
Resíduo mineral	65,36%	64,54%
Resíduo mineral insolúvel	4,00%	3,59%
Nitrogênio total	0,60%	0,59%
Fósforo (P2O5) total	19,48%	19,23%
Potássio (K2O) total	16,24%	16,04%
Cálcio total	9,52%	9, 40%
Magnésio total	2,33%	2,30%
Enxofre total	0,04%	0,04%
Relação C/N	-	26
Cobre total	7 mg/kg	7 mg/kg
Manganês total	30 mg/kg	29 mg/kg
Zinco total	33 mg/kg	32 mg/kg
Ferro total	1475 mg/kg	1438 mg/kg
Boro total	5 mg/kg	5 mg/kg
CTC	340 mmolc/kg	-

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ALCARDE, J. C. Manual de Análise de

FEALQ/Piracicaba. p. 259, 2009.

Fertilizantes.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Fertilizante preparado a partir de biocarvão caracterizado por compreender um biocarvão e um sal

nutriente, em que o dito sal está aderido à estrutura do biocarvão • 2. Fertilizante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a área superficial do biocarvão é superior a 100 m²/g. 3. Fertilizante, de acordo com as reivindicações 1 ou

2/3

2, caracterizado pelo fato de que o sal nutriente é eleito dentre o grupo que compreende KH2PO4, K2HPO4, K3PO4, KC1, KNO3, ou misturas entre estes.

3/3

3, caracterizado pelo fato de compreender micronutrientes selecionados dentre o grupo que compreende ferro, zinco, cobre, manganês, selênio, cloro, boro, molibdênio, cobalto, niquel, silício ou misturas entre estes.

4, caracterizado pelo fato de compreender enzimas.

4. Fertilizante, de acordo com as reivindicações 1 a

5, caracterizado pelo fato de compreender inibidores enzimáticos.

5. Fertilizante, de acordo com as reivindicações 1 a

6, caracterizado por compreender um agente ligante.

6. Fertilizante, de acordo com as reivindicações 1 a

7. Fertilizante, de acordo com as reivindicações 1 a

8. Fertilizante, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por o agente ligante ser selecionado dentre o grupo que compreende argilas expansivas do grupo das montmorilonitas e esmectitas, amido, vinhaça, caldas de açúcares ou combinações entre estas.

Petição 870170084328, de 01/11/2017, pág. 22/32

9. Fertilizante, de acordo com as reivindicações 1 a 8, caracterizado por compreender recobrimentos minerais ou poliméricos.

10. Fertilizante, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o recobrimento ser selecionado dentre o grupo que compreende calcário, ceras e enxofre elementar.

11. Processo de obtenção de fertilizante preparado a partir de biocarvão caracterizado por compreender as etapas de:

a. Embeber o biocarvão em uma solução contendo agentes de ativação eleitos dentre compostos inorgânicos que contenham nitrogênio, fósforo ou potássio;

b. Secar o biocarvão embebido obtido em (a) e realizar tratamento térmico em atmosfera inerte, e

c. Neutralizar o biocarvão termicamente tratado de (b) em uma solução neutralizante e secar o produto.

12. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o agente de ativação ser eleito dentre o grupo que compreende hidróxido de potássio e ácido fosfórico.

13. Processo, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por a atmosfera inerte ser atmosfera de N2.

14. Processo, de acordo com as reivindicações 11 ou 12, caracterizado por o tratamento térmico da etapa (b) ser a uma temperatura entre 400 e 1000°C.

15. Processo, de acordo com as reivindicações 11, 12 ou 13, caracterizado por a solução neutralizante ser selecionada dentre o grupo que compreende ácido fosfórico, ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico, hidróxido de potássio e hidróxido de amônio.

Petição 870170084328, de 01/11/2017, pág. 23/32

16. Processo, de acordo com as reivindicações 11, 12, 13, ou 14, caracterizado por o produto da etapa (c) ser adicionado de compostos selecionados dentre o grupo que compreende micronutrientes, inibidores enzimáticos, herbicidas, fungicidas e combinações entre estas.

17. Processo, de acordo com as reivindicações 11, 12, 13, 14 ou 15, caracterizado por o produto da etapa (c) ser adicionado de um agente ligante selecionado dentre o grupo que compreende argilas expansivas do grupo das montmorilonitas e esmectitas, amido, vinhaça, caldas de açúcares e passar por uma etapa de granulação, gerando um produto granulado.

18. Processo, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por o produto granulado receber um recobrimento mineral ou polimérico.

19. Material para propagação vegetal caracterizado por compreender um recobrimento externo, dito recobrimento compreendendo um fertilizante preparado a partir de biocarvão e sais nutrientes, em que os sais estão aderidos à estrutura do biocarvão.

20. Material para propagação vegetal caracterizado por compreender um recobrimento externo, dito recobrimento compreendendo um fertilizante preparado a partir de biocarvão conforme definido nas reivindicações 1 a 10.