BR102021005600A2 - Bioinsumos microbianos, biocondicionadores de solo, sistema para produção, processo de compostagem líquida contínua aeróbio e método de aplicação - Google Patents
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Classifications
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Landscapes
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Abstract
“BIOINSUMOS MICROBIANOS, BIOCONDICIONADORES DE SOLO, SISTEMA PARA PRODUÇÃO, PROCESSO DE COMPOSTAGEM LÍQUIDA CONTÍNUA AERÓBIO E MÉTODO DE APLICAÇÃO” A presente invenção descreve a utilização de um reator biológico aeróbio para formular uma composição orgânica de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e organominerais de biocondicionadores de solo, a composição dos insumos orgânicos, minerais, energéticos e proteicos, um processo de compostagem líquida contínua aeróbio, e método para aplicação do dito bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores do solo que, de acordo com as suas características, possui como princípio básico propiciar biofertilizantes, bioestimulantes, biodefensivos e biocondicionadores regenerativo da estrutura biológica do solo, com características próprias e específicas do tipo composto em meio líquido contínuo formulado a base de compostagem de esterco bovino, esterco equino, húmus de minhoca, torta de filtro e turfa na presença dos minerais fosfato natural, moinha de carvão e pó de rocha, obtido por fusão, biotransformação, maturação, peneiramento e filtragem destes componentes, com vistas a possibilitar uma maior eficiência do uso dos recursos disponíveis renováveis e não-renováveis nos procedimentos de manejo das culturas agrícolas a partir de uma composição orgânica aplicada diretamente ao solo ou pulverizada sobre as folhas na forma diluída em água, aliada a ação de regeneração da biologia do solo. A presente invenção pertence aos campos da biotecnologia e microbiologia.
Description
[001] A presente invenção descreve a obtenção de compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos com atividades de biofertilizante, bioestimulante, biodefensivo e biocondicionadores de solo, denominado INOVASOLO, um sistema para a produção dos referidos compostos orgânicos e organominerais em um reator biológico aeróbio, o processo de produção dos referidos compostos orgânicos e organominerais e o método de aplicação do dito bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores do solo. A presente invenção situa-se nos campos de biotecnologia e microbiologia.
[002] O Programa Nacional de Bioinsumos (Decreto-Lei N° 10.375, de 26 de maio de 2020) foi criado pelo Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento com a finalidade de ampliar e fortalecer a utilização de um produto, processo ou tecnologia de origem vegetal, animal ou microbiana, destinada ao uso na produção, no armazenamento e no beneficiamento de produtos agropecuários, nos sistemas de produção aquáticos ou de florestas plantadas, que interfiram positivamente no crescimento, desenvolvimento e no mecanismo de respostas de animais, de plantas, de microrganismos e de substâncias derivadas e que interajam com os produtos e processos físico-químico e biológicos.
[003] Seguindo esta linha de raciocínio, o Programa Nacional de Bioinsumos apresenta-se como uma importante política de estado para beneficiar o setor agropecuário no País e, ao mesmo tempo, incentivar os produtores de alimentos a serem mais eficientes quanto ao uso dos recursos naturais renováveis bem como diminuir a dependência dos recursos não-renováveis. A aplicação da presente invenção pode contribuir para o avanço das tecnologias amigáveis ao meio ambiente, tornando o processo de produção de alimentos mais eficiente e sustentável.
[004] Bioinsumos na forma de fermentados microbianos, dentre eles arqueas, bactérias e fungos, simples ou enriquecidos contribuem no crescimento, desenvolvimento, vigor e defesa das plantas. Estes microrganismos benéficos produzem metabólitos primários (açúcares, aminoácidos, proteínas, lipídeos e etc), metabólitos secundários (fitohormônios, moduladores de hormônios, promotores de crescimento, antibióticos, toxinas, inibidores de enzimas, agentes antitumorais, pesticidas, inseticidas, feromônios, moléculas efetoras da simbiose, moléculas efetoras de competição por espaço físico e etc) e agentes quelatizantes organomineral com atividades benéficas envolvidas em vários mecanismos de promoção do crescimento vegetativo, incluindo a disponibilização de nutrientes do ambiente, estímulo ao crescimento e desenvolvimento, incremento da produção e ativação das vias de defesa da planta. Os bioinsumos microbianos são compreendidos por suas propriedades como biofertilizantes, bioestimulantes e biodefensivos. No entanto, os biocondicionadores de solo são os compostos de matéria orgânica e organominerais biotransformados e maturados durante o processo de fermentação microbiana.
[005] Biofertilizantes microbianos contribuem na disponibilização e aquisição de nutrientes do ambiente para as plantas, através da liberação de componentes ativos, processos metabólicos ou substâncias orgânicas proveniente das atividades destes. Estes microrganismos são capazes de atuar de forma direta ou indiretamente sobre o todo ou parte das plantas cultivadas, contribuindo para o aumento de produtividade e melhoria da qualidade nutricional dos alimentos.
[006] Bioestimulantes microbianos possuem diferentes propriedades, composições, concentrações e proporções com a finalidade de incrementar a produção, melhorar o vigor das sementes, estimular a germinação mais rápida e uniforme, promover o desenvolvimento radicular, favorecer o equilíbrio hormonal da planta, aliviar os estresses abióticos, interferir positivamente no desenvolvimento vegetal, estimular divisão, diferenciação e alongamento celular. Estes podem ser aplicados diretamente nas sementes, nas plantas e no solo.
[007] Biodenfensivos microbianos são agentes de ocorrência natural que introduzidos no ambiente de produção agrícola atuam aumentando consideravelmente a ativação dos mecanismos de resposta de defesa induzidos na planta, no controle de forma direta ou indireta de uma população ou atividade biológica de outro organismos vivo considerado nocivo, com o intuito de prevenir, reduzir ou mesmo erradicar a infestação de pragas e doenças nas plantações. A percepção dos estímulos benéficos, alteram os estados metabólico e fisiológico bem como os níveis de transcrição, tradução e epigenéticos da planta, tornando-a mais preparada aos desafios bióticos. Estas estratégias adaptativas, as quais foram validadas pela seleção natural, melhoram a capacidade de defesa das plantas contra os eminentes desafios de pragas e doenças.
[008] Biocondicionadores de solo são compostos com grande concentração de matéria orgânica capazes de promoverem a melhoria das propriedades físicas, físico-químicas e da atividade biológica do solo. Consequentemente, proporcionam condições favoráveis ao desenvolvimento das raízes ao modular a capacidade de troca de cátions, favorecer a disponibilidade de nutrientes em diferentes tipos de solos e armazenar maiores quantidades de água no solo. Conceptualmente, os biocondicionadores atuam revertendo a degradação dos recursos naturais, sobretudo solo e água dos sistemas agrícolas onde os processos prejudiciais de erosão, compactação, salinização e poluição química estão instalados. Estes, geralmente, são compostos de elevada concentração de matéria orgânica que agem na restauração da fertilidade dos solos desgastados proporcionando equilíbrio físico, químico e biológico.
[009] Na busca pelo estado da técnica em literaturas científica e patentária, foram encontrados os seguintes documentos que tratam sobre o tema:
[010] O documento PI 0207342-0 B1 revela um processo de compostagem líquida contínua para a produção de biofertilizante na forma de fermentados microbianos enriquecidos. Entretanto, dentre outras razões técnicas, a composição do composto orgânico, o sistema e o processo de produção dos compostos orgânicos e organominerais revelados no referido documento difere significativamente do descrito no presente pedido de patente e não há descrição do método de aplicação.
[011] O documento BR 10 2013 015433-4 A2 revela um sistema de produção de fertilizante composto organomineral na forma líquida, biofertilizante composto orgânico na forma líquida ou biocondicionador de solo na forma líquida para uso na agricultura e na pecuária em geral a partir de pré-mistura de turfa completamente humificada, fertilizante orgânico completamente humificado, composto orgânico contendo bioextrato biotecnológico catalisador SKW e fertilizantes minerais clássicos (N, P, K) feitos através da fermentação por aproximadamente 72 horas ou até atingir pH da solução entre 5,0 e 6,0. Entretanto, dentre outras razões técnicas, o referido documento não revela o sistema para produzir o referido biofertilizante ou mesmo o processo de produção dos bioinsumos microbianos difere significativamente do descrito no presente pedido de patente.
[012] O documento BR 10201605609-8 A2 revela a composição de um biofertilizante, processo, equipamento para a produção do mesmo e método de aplicação de biofertilizante, o qual é feito através da compostagem em meio líquido aeróbica. Entretanto, dentre outras razões técnicas, o referido documento não revela a composição dos bioinsumos conforme descrito no presente pedido de patente, o sistema e o processo para produzir o referido biofertilizante e método de aplicação do referido biofertilizante diferem significativamente do descrito no presente pedido de patente.
[013] O documento PI 0403534-8 A revela um sistema de produção de biofertilizante a partir do tratamento de dejetos animais, humanos e materiais orgânicos, feitos através da compostagem com a utilização de leiras fixas pré montadas para compostagem termofílica aeróbica. Entretanto, dentre outras razões técnicas, o referido documento não revela o biofertilizante conforme descrito no presente pedido de patente e o processo para produzir o referido biofertilizante.
[014] O documento US 6,958,121 B2 revela um biodigestor aeróbio utilizado para biodegradação de dejetos como, por exemplo, solução aquosa de estrume de porco. Entretanto, dentre outras razões técnicas, o referido documento não revela, nem sugere tanto o biofertilizante tal como aquele revelado no presente pedido de patente quanto o processo de obtenção do referido biofertilizante.
[015] O documento PI 9712753-1 A revela um equipamento para a purificação biológica de água residual, indicando-se a associação de dois tipos de biodigestores, um reator anaeróbico associado a um reator aeróbico em um único equipamento. No entanto, o referido documento não revela, nem sugere a aplicação do referido biodigestor para a produção de um biofertilizante tal como aquele revelado no presente pedido de patente e também não se revela ou é sugerida no referido documento a adição de insumos específicos.
[016] Baseado na literatura pesquisada, não foram encontrados documentos que revelam os ensinamentos da presente invenção. Desta forma, a solução aqui proposta possui novidade e atividade inventiva frente ao estado da técnica, permitindo um manejo das culturas agrícolas de forma mais eficiente através da implementação do sistema focado na agricultura biológica sustentável, a qual promove produção de alimentos nutricionalmente saudável, ecologicamente favorável, socialmente responsável e economicamente viável.
[017] A presente patente de invenção trata de um sistema de produção compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo com estrutura própria e específica através de um reator biológico aeróbio à base de compostagem líquida contínua e realizada em um mesmo tanque, do tipo composto em meio líquido contínuo formulado a base de compostagem de esterco bovino, esterco equino, húmus de minhoca, torta de filtro e turfa, na presença de minerais fosfato natural, moinha de carvão, pó de rocha, obtido por fusão, biotransformação, peneiramento e filtragem destes componentes, visando proporcionar de forma extremamente prática, segura e eficiente a otimização dos procedimento de manejo das culturas agrícolas a partir de uma composição orgânica diluída com dosagem mínima em água e aplicada diretamente ao solo ou pulverizada sobre as folhas.
[018] Em um primeiro objeto, a presente invenção apresenta um sistema para a produção, armazenamento e carregamento de compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo que compreende:
- a) um reator biológico de concreto de tela de alambrado de capacidade volumétrica entre 1000 e 100.000 L;
- b) uma bomba de injeção de ar;
- c) um sistema aerador;
- d) uma bomba centrífuga de água destinada ao enchimento do bioreator e circulação dos fluidos;
- e) um conjunto de peneiras para retenção de partículas orgânicas maiores que 1,66 mm;
- f) uma cisterna de concreto de tela de alambrado para armazenamento intermediário de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores do solo de capacidade volumétrica entre 500 e 50.000 L;
- g) um sistema de filtragem de filtros de discos de 130 mícrons;
- h) um pátio de manobra para o carregamento do tanque pipa ou tanque de aplicação de bioinsumos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo.
[019] Todos os componentes estão em comunicação fluida através de tubulações, conexões e válvulas.
[020] Em um segundo objeto, a presente invenção apresenta a composição dos insumos usados na formulação dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e os biocondicionadores de solo:
- a) De 2,6 a 26 % do volume líquido (p/v) de base orgânica, sendo a dita base orgânica proveniente da combinação de esterco bovino, esterco equino, húmus de minhoca, torta de filtro e turfa;
- b) De 0,6 a 6 % do volume líquido (p/v) de base mineral, sendo a dita base mineral proveniente da combinação de fosfato natural, moinha de carvão, pó de rocha e sal mineral;
- c) De 0,1 a 0,5 % do volume líquido (p/v) de base energética, sendo a dita base energética proveniente de glicose, sacarose, frutose, ou combinação dos mesmos;
- d) De 0,01 a 0,1 % do volume líquido (p/v) de base proteica, sendo a dita base proteica proveniente de leite, soro de leite, peixe, farinha de carne e osso, farinha de peixe, levedura inativada, ou combinações dos mesmos;
- e) De 1000 a 100.000 L água limpa, não clorada.
[021] Em um terceiro objeto, a presente invenção apresenta o processo de obtenção dos ditos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo com estrutura própria e específica, compreendendo as etapas de:
- a) Adicionar ao biorreator aeróbio 45% da sua capacidade de uso com água limpa, não clorada, própria para consumo animal;
- b) Acionar o sistema de aeração do biorreator;
- c) Adicionar as fontes de base mineral consistindo ao menos de fosfato natural, moinha de carvão, pó de rocha e sal mineral como fonte de minerais essenciais para o crescimento de plantas;
- d) Adicionar ao biorreator aeróbio as fontes da base orgânica consistindo ao menos de esterco bovino, esterco equino, húmus de minhoca, torta de filtro e turfa;
- e) Adicionar uma fonte de base energética ou a combinação de fontes de base energética, mantendo a proporção recomendada;
- f) Adicionar a fonte de base proteica ou a combinação de fontes de base proteica, mantendo a proporção recomendada;
- g) Poderá fazer parte da composição de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores do solo as comunidades de microrganismos multiplicadas nos sistemas denominados “leite de pedra”, “fertibokashi”, “microrganismos eficientes da mata”, “Bacsol”, “rúmen” “colostro” e “urina de bovinos”;
- h) Completar com água limpa não clorada até atingir 100% da capacidade de uso do biorreator.
[022] O primeiro ciclo de compostagem líquida é completado 10 dias após ativação do biorreator aeróbio, estando prontos para uso dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e os biocondicionadores do solo. A retirada máxima de até 50% do volume de compostos orgânicos do biorreator é seguida da reposição proporcional de água limpa, não clorada e composto de turfa. Após a primeira reposição, é possível realizar várias retiradas programadas, respeitando o período de fermentação microbiano de 72 horas após a reposição da água e composto de turfa.
[023] Em um quarto objeto, a presente invenção apresenta métodos de aplicação dos ditos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos e biocondicionadores de solo em sulco de plantio, nas sementes e/ou via foliar nos sistemas de produção agrícolas convencionais e orgânicos.
[024] Desta forma estes e outros objetos da invenção quando aplicados nos sistemas de produção agrícola são capazes de promover a regeneração da biologia do solo e modular a capacidade de troca de cátions do solo, podendo favorecer o crescimento e vigor da planta cultivada, a fertilidade em diferentes tipos de solo e o aumento da produtividade de forma mais eficiente.
[025] A presente invenção descreve a formulação de compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo, os componentes e o processo para produção dos ditos bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo e métodos de utilização nos sistemas de produção agrícolas. A presente invenção atende ao Programa Nacional de Bioinsumos e é uma invenção aliada do produtor agropecuário, podendo promover a regeneração da biologia do solo, estimular a ciclagem de nutrientes, favorecer o crescimento e vigor das plantas cultivadas, desenvolver a saúde do solo, das plantas e dos consumidores finais do produto agrícola. Solo saudável, planta saudável, consumidor saudável.
[026] Os compostos orgânicos e organominerais compreendendo os bioinsumos microbianos, seus metabólitos e os biodondicionadores do solo da presente invenção podem ser utilizados em qualquer espécie de planta agrícola e ornamental. Os efeitos dos ditos inventivos sobre o solo e a planta são de aumento da capacidade de retenção de nutrientes no solo, de melhoria do armazenamento de água no solo, de equilíbrio funcional das atividades microbianas no solo, de disponibilização de nutrientes, principalmente os insolúveis, de estímulo ao crescimento e desenvolvimento das plantas cultivadas, de proteção e ativação dos mecanismos de respostas imunes da planta contra ações de doenças e pragas.
[027] Ao utilizar o sistema aeróbio na produção do composto orgânico, o processo de fusão, biotransformação e maturação dos compostos orgânicos e minerais ocorre de forma mais acelerada e dispensa o uso de outras agitações mecânicas manuais ou automáticas.
[028] Em um primeiro objeto, a presente invenção apresenta um sistema para a produção, armazenamento e carregamento de compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo que compreende:
- a) um reator biológico de concreto de tela de alambrado de capacidade volumétrica entre 1000 L e 100.000 L. O biorreator deverá ser montado de acordo com o modelo de tecnologia social de acesso à água N° 9 do Programa Nacional de Apoio à Captação de Água de Chuva e outras Tecnologias Sociais, denominado Programa Cisternas, instituído pela LEI N° 12.873, de 24 de outubro de 2013 e regulamentado pelo DECRETO N° 8.038, de 4 de julho de 2013, com altura máxima de 1,6 metros. O diâmetro do biorreator irá variar conforme a capacidade volumétrica pretendida. No biorreator não haverá confecção e instalação das placas de cobertura, o mesmo fica aberto na parte superior. A entrada de água limpa no biorreator ocorre através de um tubo soldável que sobe adjacente à parede do biorreator e forma um “L” invertido com o auxílio de conexões de joelho 90° soldável na parte superior do biorreator. A água limpa, não clorada ao entrar no biorreator promove a aeração e agitação dos compostos orgânicos presentes no mesmo. Antes de começar o reboco, um cano soldável de 50mm ou dimensão menor deverá ser fixado na base inferior do biorreator seguido de um registro. O cano servirá para auxiliar a limpeza do biorreator quando este for completamente esvaziado para manutenção. Um segundo cano soldável de 50mm ou dimensão menor deverá ser fixado a meia altura do biorreator seguido de um registro. Este segundo cano terá a função de coletar a saída dos compostos orgânicos direcionando os mesmos para o sistema de filtragem através de um conjunto de peneiras. Na parte interna do biorreator oposta a saída do cano de meia altura deverá ser montado uma caixa coletora com tijolos até a altura superior do cano. A parte superior da caixa coletora será acoplada uma armação em forma de “U” retangular envolta por tela mosquiteiro de fibra de vidro com 1,66 mm de espessura. Este é o primeiro nível de peneiramento dos compostos orgânicos;
- b) uma bomba de injeção de ar radial deverá ser instalada na mesma altura da borda superior do biorreator. Deverá ser usada uma base metálica com quatro pernas para suportar a bomba de injeção de ar. Uma tubulação de diâmetro apropriado, conforme a capacidade operacional volumétrica da bomba de injeção de ar conduz o ar forçado da bomba até o conjunto de aeradores. A bomba de injeção de ar deve ser dimensionada para manter o biorreator com concentração superior à 0,5 ppm de oxigênio na solução. Quando a concentração de oxigênio atingir 3 ppm, a bomba poderá ser desligada, sendo novamente acionada quando a concentração retornar aos 0,5 ppm de oxigênio na solução;
- c) um sistema de tubulação de PVC distribuído na forma de malha posicionada suspensa sobre o reator biológico deverá ser instalado com a finalidade de canalizar o ar até os tubos de aeração, instalados ao longo da malha com junções no formato “T”. O tubo de aeração deverá ter a extremidade inferior aberta, ter o mesmo comprimento da coluna de água e conter dois furos laterais diametralmente opostos posicionados a cerca de 15 cm da extremidade inferior do cano para liberação do ar.
- d) uma bomba centrífuga de água destinada ao enchimento do reator biológico e carregamento do tanque pipa ou tanque de aplicação dos compostos orgânicos.
- e) um conjunto de filtros para retenção de partículas orgânicas maiores do que 1,66 mm. Os compostos orgânicos e organominerais que saem do biorreator passam por um conjunto de três filtros de tela de mosquiteiro de fibra de vidro com 1,66 mm de espessura cada. Este processo é realizado em um canal em formato de cocheira com caimento de 2% em que os filtros são posicionados de forma perpendicular ao maior comprimento do canal. O processo de filtragem ocorre de forma natural, por gravidade. Os bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo após filtrados são direcionados por gravidade a uma cisterna de concreto com função de armazenamento intermediário até obter o volume necessário para aplicação nos sistemas de produção agrícola;
- f) uma cisterna de concreto de tela de alambrado para armazenamento intermediário de compostos orgânicos com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores do solo de capacidade volumétrica entre 500 e 50.000L. A cisterna é montada de acordo com o modelo de tecnologia social de acesso à água N° 9 do Programa Nacional de Apoio à Captação de Água de Chuva e outras Tecnologias Sociais, denominado Programa Cisternas, instituído pela LEI N° 12.873, de 24 de outubro de 2013 e regulamentado pelo DECRETO N° 8.038, de 4 de julho de 2013, com altura máxima de 1,6 metros. O diâmetro da cisterna varia conforme a capacidade volumétrica pretendida. A cisterna não possui instalação das placas de cobertura, sendo que a mesma fica com a parte superior aberta. A entrada de bioinsumos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo após peneirados ocorre de forma natural, por gravidade. Essa cisterna pode ou não conter o sistema de aeração, a depender do tempo de permanência. Por exemplo, se os bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo quando estiverem armazenados por um período maior do que 24 horas, a cisterna deverá ter o sistema de aeração instalado, conforme descrito no biorreator. Do contrário, não há necessidade de instalação do sistema de aeração;
- g) um sistema de filtragem de filtros de discos de 130 microns. Antes de entrar no tanque pipa ou tanque do equipamento pulverizador, os compostos orgânicos caracterizados por bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo são filtrados na passagem pelo filtro de discos 130 microns ou 120 Mesh, mesmo filtro utilizado nos sistemas de irrigação.
- h) um pátio de manobra para o carregamento do tanque pipa ou tanque de aplicação de bioinsumos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo.
[029] Todos os componentes estão em comunicação fluida através de tubulações, conexões e válvulas, conforme o dimensionamento e distribuição das infraestruturas.
[030] Na presente invenção entende-se o termo “biorreator” como um espaço físico capaz de acelerar o processo de fermentação para obter os compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo alvo desta invenção. Com a utilização de aerador o processo é acelerado, enriquecendo o meio com a produção de biomassa através da transformação, quelatização e degradação de nutrientes nos substratos.
[031] Em uma concretização, o biorreator apresenta capacidade volumétrica instalada de 1000 L a 100.000 L. O biorreator apresenta relativa simplicidade de construção, alta resistência e baixo custo de instalação.
[032] Em uma concretização, o biorreator possui um sistema inovativo de aeração distribuído no formato de malha, o qual permite uma mistura homogênea dos compostos orgânicos e minerais do substrato e o fornecimento homogêneo de oxigênio na concentração ideal para o desenvolvimento dos bioinsumos microbianos.
[033] Em uma concretização, com a utilização do aerador radial os substratos estão sujeitos à constante agitação, acelerando o processo de fermentação.
[034] Em uma concretização, a produção dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos primários, secundários e quelatos organominerais, biocondicionadores de solo ocorre através de um processo de compostagem líquida contínua aeróbio.
[035] No caso de anaerobiose ou de agitação manual esporádica, ocorre o favorecimento de processos anaeróbios com a composição e estrutura de bioinsumos microbianos diferentes dos que são descritos na presente invenção.
[036] Em uma concretização, o conjunto de peneiras de fácil instalação, limpeza, ocorre de forma natural por baixa pressão e a favor da gravidade. As peneiras são passíveis de serem substituídas sem provocarem perdas ou atrasos ao sistema de filtragem. Atende com segurança a sua finalidade de retenção de partículas orgânicas maiores do que 1,66 mm. Na última etapa de filtragem, os bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo são filtrados em filtros de discos de 130 microns.
[037] Em um segundo objeto, a presente invenção revela a formulação para obtenção de compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e os biocondicionadores de solo compreendendo de:
- a) 2,6 a 26 % do volume líquido (p/v) de base orgânica, sendo a dita base orgânica proveniente da combinação de esterco bovino, esterco equino, húmus de minhoca, torta de filtro e turfa;
- b) 0,6 a 6 % do volume líquido (p/v) de base mineral, sendo a dita base mineral proveniente da combinação de fosfato natural, moinha de carvão, pó de rocha e sal mineral;
- c) 0,1 a 0,5 % do volume líquido (v/v ou p/v) de base energética, sendo a dita base energética proveniente de glicose, sacarose, frutose, ou combinação dos mesmos;
- d) 0,01 a 0,1 % do volume líquido (v/v ou p/v) de base proteica, sendo a dita base proteica proveniente de leite, soro de leite, peixe, farinha de carne e osso, farinha de peixe, levedura inativada, ou combinações dos mesmos;
- e) 1000 a 100.000 L água limpa, não clorada.
[038] Em uma concretização, a obtenção de compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo apresenta múltiplas fontes de ácidos húmicos, ácidos fúlvicos e huminas provenientes do grupo que consiste de esterco bovino, esterco equino, húmus de minhoca, torta de filtro, turfa ou combinações dos mesmos.
[039] Em uma concretização, a obtenção de compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo apresenta pelo menos uma fonte enriquecida de nitrogênio selecionado do grupo que consiste da biotransformação de esterco bovino, esterco equino, húmus de minhoca, torta de filtro, turfa ou combinações dos mesmos.
[040] Em uma concretização, a obtenção de compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo apresenta pelo menos uma fonte enriquecida de fósforo selecionado do grupo que consiste de fosfato natural, pó de rocha, torta de filtro, húmus de minhoca ou combinações dos mesmos.
[041] Em uma concretização, a obtenção de compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo apresenta pelo menos uma fonte enriquecida de potássio selecionado do grupo que consiste de esterco bovino, moinha de carvão, pó de rocha, torta de filtro, húmus de minhoca, turfa ou combinações dos mesmos.
[042] Em uma concretização, a obtenção de compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo apresenta pelo menos uma fonte enriquecida de cálcio e magnésio selecionados do grupo que consiste de esterco bovino, fosfato natural, moinha de carvão, pó de rocha ou combinações dos mesmos.
[043] Em uma concretização, a obtenção de compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo apresenta pelo menos uma fonte enriquecida de silício selecionado do pó de rocha.
[044] Em uma concretização, a obtenção de compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo apresenta pelo menos uma fonte enriquecida de micronutrientes, tais como ferro, manganês, zinco, cobre, selecionado do grupo que consiste de pó de rocha, torta de filtro, turfa ou combinações dos mesmos.
[045] Em uma concretização, a obtenção de compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo compreende:
- a) Base orgânica, sendo a dita base orgânica a combinação de 1 a 10 kg de esterco de bovino, de 1 a 10 kg de esterco equino, de 20 g a 2 kg de húmus de minhoca, de 20 g a 2 kg de torta de filtro e de 20 g a 2 kg de turfa a cada 100 L de água limpa não clorada;
- b) Base mineral, sendo a dita base mineral a combinação de 20 g a 2 kg de fosfato natural, de 20 g a 2 kg de moinha de carvão, de 20 g a 2 kg de pó de rocha e 10 g sal mineral a cada 100 L de água limpa não clorada;
- c) Base energética, sendo a dita base energética proveniente de 10 (g ou ml) a 50 (g ou ml) de glicose, sacarose, frutose ou combinação dos mesmos a cada 100 L de água limpa não clorada;
- d) Base proteica, sendo a dita base proteica proveniente de 10 ml a 100 ml de leite, soro de leite, 10 g a 100 g de peixe, farinha de carne e osso, farinha de peixe, levedura inativada ou combinações dos mesmos a cada 100 L de água limpa não clorada;
- e) De 1000 a 100.000 L água limpa, não clorada.
[046] Em um terceiro objeto a presente invenção revela o processo de obtenção do dito compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo compreendendo as etapas de:
- a) Adicionar ao biorreator aeróbio 45% da sua capacidade de uso com água limpa, não clorada, própria para consumo animal;
- b) Acionar o sistema de aeração do biorreator;
- c) Adicionar as fontes de base mineral consistindo ao menos de fosfato natural, moinha de carvão, pó de rocha e sal mineral como fonte de minerais essenciais para o crescimento de plantas;
- d) Adicionar ao biorreator aeróbio as fontes da base orgânica consistindo ao menos de esterco bovino, esterco equino, húmus de minhoca, torta de filtro e turfa;
- e) Adicionar a fonte de base energética;
- f) Adicionar a fonte de base proteica;
- g) Poderá fazer parte da composição de bioinsumos e biocondicionadores do solo as comunidades de microrganismos multiplicadas nos sistemas denominados “leite de pedra”, “fertibokashi”, “microrganismos eficientes da mata”, “Bacsol”, “rúmen” “colostro” e “urina de bovinos”;
- h) Completar com água limpa não clorada até atingir 100% da capacidade de uso do biorreator
[047] Em uma concretização, após o período mínimo de fermentação dos compostos orgânicos, os mesmos poderão ser retirados até o volume máximo de 50% da capacidade utilizada no biorreator.
[048] Em uma concretização, após a retirada dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo do biorreator, repor, em relação ao volume de compostos orgânicos consumidos, turfa e água limpa não clorada de forma proporcional ao volume retirado, de maneira a manter a continuidade do processo de compostagem líquida contínua.
[049] Em uma concretização, a retirada e reposição de um dado volume do biorreator, sempre menor do que 50% do volume inicial existente, ocorre de forma ininterrupta até que se tenha que esvaziar o biorreator por motivos diversos.
[050] Em uma concretização, após a reposição do volume de água limpa não clorada e turfa para manter a proporção original de turfa no biorreator deve ser esperado um período de fermentação de 72 horas para iniciar uma nova rodada de retirada de compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo do sistema.
[051] Em um quarto objeto, a presente invenção apresenta métodos de aplicação dos ditos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo em sulco de plantio, nas sementes e/ou via foliar de qualquer cultura vegetal produzida nos sistemas de produção agrícolas convencionais e orgânicos.
[052] Em uma concretização, os compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo são aplicados em sulco de plantio em uma dosagem de 80 a 300 L por hectare em uma calda terrestre de 200 a 300 L de calda por hectare.
[053] Em uma concretização, os compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo são aplicados nas sementes em uma dosagem de 100 a 300 mL por 50 kg de semente.
[054] Em uma concretização, os compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo são aplicados via foliar em um volume de calda de 40 a 150 L por hectare em uma calda terrestre de 200 a 300 L de calda por hectare.
Claims (19)
- “Compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo obtidos através do processo de compostagem líquida contínua aeróbio”, caracterizado pelo fato que compreende as etapas:
- a) A reação de compostagem em meio líquido aeróbio ocorre em reator biológico de concreto de tela de alambrado de capacidade volumétrica entre 1000 L e 100.000 L contendo um sistema inovativo de aeração seguindo o formato de serpentina espiral simples acoplado a base inferior do biorreator;
- b) Adição de base orgânica, sendo a dita base orgânica a combinação de 1 a 10 kg de esterco de bovino, de 1 a 10 kg de esterco equino, de 20 g a 2 kg de húmus de minhoca, de 20 g a 2 kg de torta de filtro e de 20 g a 2 kg de turfa a cada 100 L de água limpa não clorada;
- c) Adição de base mineral, sendo a dita base mineral a combinação de 20 g a 2 kg de fosfato natural, de 20 g a 2 kg de moinha de carvão, de 20 g a 2 kg de pó de rocha e 10 g sal mineral a cada 100 L de água limpa não clorada;
- d) Adição de base energética, sendo a dita base energética proveniente de 10 (g ou ml) a 50 (g ou ml) de glicose, sacarose, frutose ou combinação dos mesmos a cada 100 L de água limpa não clorada;
- e) Adição de base proteica, sendo a dita base proteica proveniente de 10 ml a 100 ml de leite, soro de leite, 10 g a 100 g de peixe, farinha de carne e osso, farinha de peixe, levedura inativada ou combinações dos mesmos a cada 100 L de água limpa não clorada;
- f) Adição de água limpa não clorada em q.s.p. 1000 a 100.000 L;
- g) Homogeneização dos compostos orgânicos com a utilização da bomba de injeção de ar e o sistema aerador. A oxigenação e a agitação do sistema promovem a aceleração do metabolismo microbiano, favorecendo a compostagem homogênea dos insumos orgânicos em meio líquido;
- h) Produção de bioinsumos microbianos e seus metabólitos com características de biofertilizantes, bioestimulantes, biodefensivos;
- i) Produção de biocondicionadores regenerativos de solo;
- j) Reposição proporcional de água limpa não clorada e turfa, em relação ao volume de compostos orgânicos retirados, de forma a manter a continuidade do processo de compostagem líquida;
- k) Filtragem dos compostos orgânicos e organominerais é obtido por um conjunto de quatro filtros de tela de mosquiteiro de fibra de vidro com 1,66 mm de espessura cada. O processo de filtragem ocorre de forma natural, com baixa pressão e a favor da gravidade. Na última etapa de filtragem, os bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo são filtrados em filtros de discos de 130 microns;
- l) Retenção temporária dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo em uma cisterna de concreto de tela de alambrado com capacidade volumétrica entre 500 e 50.000 L até serem carregados no tanque pipa ou tanque do equipamento pulverizador.
- “Compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo obtidos através do processo de compostagem líquida contínua aeróbio”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente múltiplas fontes de ácidos húmicos, ácidos fúlvicos e huminas provenientes do grupo que consiste de esterco bovino, esterco equino, húmus de minhoca, torta de filtro, turfa ou combinações dos mesmos.
- “Compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo obtidos através do processo de compostagem líquida contínua aeróbio”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente pelo menos uma fonte enriquecida de nitrogênio selecionado do grupo que consiste da biotransformação de esterco bovino, esterco equino, húmus de minhoca, torta de filtro, turfa ou combinações dos mesmos.
- “Compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo obtidos através do processo de compostagem líquida contínua aeróbio”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente pelo menos uma fonte enriquecida de fósforo selecionado do grupo que consiste de fosfato natural, pó de rocha, torta de filtro, húmus de minhoca ou combinações dos mesmos.
- “Compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo obtidos através do processo de compostagem líquida contínua aeróbio”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente pelo menos uma fonte enriquecida de potássio selecionado do grupo que consiste de esterco bovino, moinha de carvão, pó de rocha, torta de filtro, húmus de minhoca, turfa ou combinações dos mesmos.
- “Compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo obtidos através do processo de compostagem líquida contínua aeróbio”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente pelo menos uma fonte enriquecida de cálcio e magnésio selecionados do grupo que consiste de esterco bovino, fosfato natural, moinha de carvão, pó de rocha ou combinações dos mesmos.
- “Compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo obtidos através do processo de compostagem líquida contínua aeróbio”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente pelo menos uma fonte enriquecida de silício selecionado do pó de rocha.
- “Compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo obtidos através do processo de compostagem líquida contínua aeróbio”, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente pelo menos uma fonte enriquecida de micronutrientes, tais como ferro, manganês, zinco, cobre, selecionado do grupo que consiste de pó de rocha, torta de filtro, turfa ou combinações dos mesmos.
- “Sistema de produção dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo obtidos através do processo de compostagem líquida contínua aeróbio”, de acordo com as reivindicações 1 a 8, dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos primários, secundários e quelatos organominerais, biocondicionadores de solo é caracterizado pelo fato de ser obtido através de um processo de compostagem líquida contínua aeróbio.
- “Sistema de produção dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo obtidos através do processo de compostagem líquida contínua aeróbio”, de acordo com as reivindicações 1 a 8, caracterizado por compreender um biorreator, uma bomba de injeção de ar, um sistema aerador, uma bomba centrífuga de água, em que todos os componentes estão em comunicação fluida através de tubulações, conexões e válvulas.
- “Sistema de produção dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo obtidos através do processo de compostagem líquida contínua aeróbio”, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender um sistema inovativo de aeração acoplado a sua base inferior, o qual permite uma mistura homogênea dos compostos orgânicos e minerais da solução e o fornecimento homogêneo de oxigênio na concentração ideal para o desenvolvimento dos bioinsumos microbianos.
- “Processo de obtenção dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo”, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por compreender as etapas:
- a) Adicionar ao biorreator aeróbio 45% da sua capacidade de uso com água limpa não clorada, própria para consumo animal;
- b) Acionar o sistema de aeração do biorreator;
- c) Adicionar as fontes de base mineral consistindo ao menos de fosfato natural, moinha de carvão, pó de rocha e sal mineral como fonte de minerais essenciais para o crescimento de plantas;
- d) Adicionar ao biorreator aeróbio as fontes da base orgânica consistindo ao menos de esterco bovino, esterco equino, húmus de minhoca, torta de filtro e turfa;
- e) Adicionar a fonte de base energética;
- f) Adicionar a fonte de base proteica;
- g) Completar com água limpa não clorada até atingir 100% da capacidade de uso do biorreator.
- “Processo de obtenção dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo”, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo período mínimo de compostagem inicial dos insumos orgânicos em 10 dias.
- “Processo de obtenção dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo”, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pela retirada dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo do biorreator, repor de forma proporcional ao volume retirado a quantidade de turfa e água limpa não clorada, de maneira a manter a continuidade do processo de compostagem líquida contínua.
- “Processo de obtenção dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo”, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pela retirada e reposição de um dado volume do biorreator, sempre menor do que 50% do volume inicial existente, ocorre de forma ininterrupta até que se tenha que esvaziar o biorreator por motivos diversos.
- “Processo de obtenção dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo”, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pela compostagem líquida contínua deve ser esperado um período de fermentação de 72 horas após a reposição do volume de água limpa não clorada e turfa para iniciar uma nova rodada de retirada de compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo do sistema.
- “Método de aplicação dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo”, de acordo com as reivindicações 1 a 8, caracterizado por compreender a aplicação dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo em sulco de plantio ou via foliar de qualquer cultura vegetal produzida nos sistemas de produção agrícolas convencionais e orgânicos.
- “Método de aplicação dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo”, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pela aplicação dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo em sulco de plantio em uma dosagem de 80 a 300 L por hectare em uma calda terrestre de 200 a 300 L de calda por hectare.
- “Método de aplicação dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo”, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pela aplicação dos compostos orgânicos e organominerais com características de bioinsumos microbianos, seus metabólitos e biocondicionadores de solo via foliar em um volume de calda de 40 a 150 L por hectare em uma calda terrestre de 200 a 300 L de calda por hectare.
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