BRPI0706635A2 - produtos com altos teores de matéria orgánica e sistemas relacionados para restauração de matéria orgánica e nutrientes do solo - Google Patents

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Christianne Carin
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Abstract

PRODUTOS COM ALTOS TEORES DE MATéRIA ORGáNICA E SISTEMAS RELACIONADOS PARA RESTAURAçAO DE MATERIA ORGáNICA E NUTRIENTES NO SOLO. A presente invenção refere-se a produtos alimentícios de origem vegetal com altos teores de matéria orgânica para usos agronómicos. São descritos, também, produtos de combinação que compreendem os produtos alimentícios de origem vegetal com altos teores de matéria orgânica, artigos constituídos e que incorporam os mesmos e métodos para utilização destes em operações agrícolas para restauração e/ou manutenção dos valores de matéria orgânica e/ou valores nutricionais nos solos, particularmente, solos de fazendas orgânicas certificadas.

Description

PRODUTOS COM ALTOS TEORES DE MATÉRIA ORGÂNICA E SISTEMASRELACIONADOS PARA RESTAURAÇÃO DE MATÉRIA ORGÂNICA ENUTRIENTES NO SOLO
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção refere-se a produtos alimentíciosde origem vegetal com altos teores de matéria orgânicadestinados a usos agronômicos. São apresentados, também,produtos de combinação que compreendem os produtosalimentícios de origem vegetal com altos teores de matériaorgânica, artigos feitos a partir destes e que incorporamos mesmos e métodos para utilização dos mesmos em operaçõesagrícolas para restauração e/ou manutenção de valores dematéria orgânica e de valores nutricionais em solos,particularmente, solos de fazendas orgânicas certificadas.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
Existe um problema cada vez mais sério em quase todosos aspectos de agricultura de esgotamento de matériaorgânica nos solos. Esse problema está presente em todoespectro agrícola de operações de fazendas produtoras,fazendas de silagem e criação de gado, fazendas de grama,campos de golfe, paisagens comerciais e gramadosresidenciais para muitas outras operações agrícolas. 0problema está se tornando mais grave em operações onde umacolheita é cultivada, cortada e colhida do local decultivo. E o problema é exacerbado por aplicações defertilizantes químicos convencionais, que meramenteaceleram ou acentuam o crescimento da colheita, esgotando,assim, a matéria orgânica no solo ainda mais rapidamente.
Os fertilizantes químicos não contribuem geralmente pararestaurar ou manter o teor de matéria orgânica no solo. 0problema não é tão grave em algumas operações de colheita,tipo produção de grãos, onde talos ou caules são devolvidosao solo após a colheita, porém, apesar disso, esses solostambém são esgotados de matéria orgânica.
Os solos que são esgotados de matéria orgânica ou queapresentam teores de matéria orgânica abaixo dosnecessários têm uma capacidade reduzida de retenção denutrientes (capacidade de troca de cátions). Esses solosnão são capazes de reter de forma adequada os nutrientes,inclusive os fertilizantes químicos N-P-K, na zona de raizvegetal sob a forma vegetal disponível para absorçãovegetal. Conseqüentemente, os nutrientes de valores defertilizantes químicos lixiviados dos solos a partir dachuva ou pela superfície irrigada e contaminada e porlençóis aquáticos. 0 problema de contaminação é compostopelo fato de que, quando o fertilizante lixivia e não foreficaz no amadurecimento ou cultivo da colheita, o operadorfreqüentemente aplica ainda mais produtos químicos quelixiviem. Sem uma manutenção apropriada dos teores dematéria orgânica no solo, o resultado é um ciclo infinito ereduzido que resulta em uma contaminação mais intensa dasuperfície e dos lençóis subterrâneos.
As Agências de Proteção Ambiental federais, estaduaise provinciais, bem como as agências governamentaismunicipais, estão dando mais atenção voltada para esseproblema de contaminação causado pela lixiviação defertilizantes químicos dos solos. As regras restritivas elimitadoras propostas para o uso de fertilizantes químicosem muitas aplicações, como campos de golfe, estão sobconsideração ou já foram aprovadas em diversos níveis degoverno.
As indústrias agrícolas não apresentam soluções para oproblema de esgotamento de matéria orgânica que sejampossíveis ou economicamente viáveis. As práticas atuaispara a manutenção e restauração de matéria orgânica incluemcolheitas de plantas usadas como fertilizante, turfa, adubocomposto, adubos bruto ou de animais decompostos e métodossimilares. As plantas usadas como fertilizante são, decerta forma, eficazes na manutenção de matéria orgânica,porém, requer a remoção da terra a partir da produçãonormal para um ou mais ciclos regulares de cultivo,enquanto uma colheita de plantas usadas como fertilizante,como grama sudanesa, é cultivada e, então, arada. Essaprática reduz a viabilidade econômica de muitas operações,e não é útil em muitas operações, como campos de golfe,pomares e vinhedos. A turfa é difícil de se aplicar emgrande escala e é dispendiosa em uma base de matériaorgânica devido ao alto teor de água. Os materiais de adubocomposto não são muitos eficazes e têm componentes, comosementes de ervas daninhas e outros contaminantes quecausam problemas na operação agrícola. 0 adubo compostotambém é difícil de se aplicar e tem seu próprio conjuntode problemas ambientais, inclusive poeira e particulados,emissões de gases de estufa e contaminação da águasuperficial e do solo, particularmente no local decomposição. Os adubos brutos e decompostos ou compostosapresentam problemas similares aos dos outros componentes esão restritos à aplicação em colheitas de alimentos paraseres humanos devido à contaminação patogênica.
Portanto, é aparente que existe uma necessidade poruma solução eficaz e economicamente viável para osproblemas de esgotamento de matéria orgânica em solos. Osprodutos e métodos desta invenção oferecem soluções paraesses problemas.
Outro aspecto da manutenção do solo é a necessidadepela substituição e manutenção de nutrientes (e matériaorgânica) na produção de alimentos orgânicos certificados ea necessidade de utilizar materiais usados em processos deprodução que sejam qualificadas como orgânicas paraprodução de safras orgânicas certificadas. Certos adubos,compostos e materiais similares são qualificados comomateriais orgânicos usados em processos de produção, porém,estão repletos de desvantagens mencionadas anteriormente eoutros problemas. A tecnologia desenvolvida até agora paraproduzir produtos fertilizantes orgânicos certificados nãotem sido satisfatória devido a um ou mais problemas no quediz respeito à qualidade do produto, aceitabilidadeambiental ou viabilidade econômica de oferecer um produtocomercial com preço acessível. Exemplos da técnica anteriore de publicações voltadas para a produção de produtosfertilizantes orgânicos se encontram nas patentes U.S.5.354.349 por Inoue; 6.461.399 por Connell; 6.517.600 e6.645.267 por Dinel; nos pedidos de patente U.S.2003/0038078 por Stamper et al., 2003/0089151 e2003/0136165 por Logan et al. , e 2003/0111410 por Branson,cujas descrições estão aqui incorporadas em sua totalidadea título de referência.
Existe uma necessidade imprópria substancial portecnologias ambientalmente aceitáveis e economicamenteviáveis para produtos e sistemas econômicos que forneçamrestauração e manutenção de matéria orgânica nos solos, esistemas que forneçam restauração e manutenção não apenasde matéria orgânica, mas de nutrientes disponíveis nosvegetais em solos de fazendas orgânicas certificadas. Apresente invenção está voltada para produtos, métodos esistemas que sirvam para satisfazer algumas ou todas estasnecessidades.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
A presente invenção fornece produtos, métodos esistemas econômicos e simplificados para aumentar a matériaorgânica nos solos através de produtos alimentíciosvegetais orgânicos que tenham um alto teor de matériaorgânica e um baixo teor de umidade. A presente invençãofornece, ainda, produtos, métodos e sistemas econômicos esimplificados para oferecer aos produtos alimentíciosvegetais orgânicos uma agricultura orgânica certificada querestaure e/ou mantenha tanto o teor de matéria orgânicacomo o teor de nutrientes disponíveis nos vegetais dossolos.
Em outro aspecto, esta invenção inclui métodos paraproduzir produtos alimentícios vegetais orgânicos com altoteor de matéria orgânica e baixo teor de água quecompreendem a secagem de uma matéria-prima orgânica e, depreferência, de componentes termicamente convertidos paraproporcionar propriedades de auto-aglutinação aos produtosalimentícios vegetais orgânicos.
Em outro aspecto, esta invenção proporciona novosprodutos e materiais alimentícios vegetais orgânicos quesão formados a partir de matérias-primas orgânicas e sãocaracterizados por altos teores de matéria orgânica maioresque cerca de 60%, em peso, e baixos teores de umidademenores que cerca de 2 0%, em peso. De preferência, o teorde matéria orgânica é maior que cerca de 70%, 80% ou 90%,em peso, e o teor de umidade é menor que cerca de 15%, 10%ou 8%, em peso. Os novos produtos e materiais alimentíciosvegetais orgânicos desta invenção também são caracterizadospor uma alta razão de peso entre a matéria orgânica e aumidade de ao menos 1,5: 1, de preferência, ao menos cercade 3:1 e, com mais preferência, ao menos cerca de 4:1, 5:1,8:1, 9:1 OU maior.
Em outro aspecto, esta invenção proporciona um produtoalimentício vegetal orgânico tendo uma razão de peso entrea matéria orgânica e água de ao menos cerca de 1,5:1, depreferência, de ao menos cerca de 2:1 e, com a máximapreferência, maior que 9:1.
Em outro aspecto, esta invenção proporciona novosprodutos e materiais que compreendem altos teores dematéria orgânica formada a partir de matérias-primasorgânicas não-digeridas, significando que a matéria-primaorgânica é substancialmente pura, como o lixo orgânicopuro, e que não se submeteu à digestão, composição oudecomposição significativa. Esses novos produtos emateriais alimentícios vegetais orgânicos preferenciaisdesta invenção também são caracterizados por altos teoresde matéria orgânica maiores que cerca de 60%, em peso, ebaixos teores de umidade menores que cerca de 2 0%, em peso,e, de preferência, o teor de matéria orgânica é maior quecerca de 70%, 80% ou 90%, em peso, e o teor de umidade PEmenor que cerca de 15%, 10% ou 8%, em peso. Esses novosprodutos e materiais alimentícios vegetais orgânicos destainvenção também são caracterizados por uma alta razão depeso entre a matéria orgânica e a umidade de ao menos cercade 1,5:1, de preferência, de ao menos cerca de 3:1 e, commais preferência, de ao menos cerca de 4:1, 5:1, 8:1, 9: 1ou maior.
Em outro aspecto, esta invenção proporciona um produtoalimentício vegetal orgânico com alto teor de matériaorgânica e baixo teor de umidade em combinação ou misturadocom um ou mais fertilizantes químicos convencionais.
Em outro aspecto, esta invenção proporciona um produtoalimentício vegetal orgânico com alto teor de matériaorgânica e baixo teor de umidade em combinação com um oumais biopesticidas.
Em outro aspecto, esta invenção proporciona um produtoalimentício vegetal orgânico com alto teor de matériaorgânica e baixo teor de umidade em combinação com um oumais pesticidas convencionais.
Em outro aspecto, esta invenção proporciona produtos emateriais alimentícios vegetais orgânicos que por sua vezproporcionam novos produtos e artigos conformados devido àspropriedades de auto-aglutinação dos produtos e materiaisalimentícios vegetais orgânicos desta invenção. Aspropriedades auto-aglutinantes dos produtos e materiaispermitem a formação dos materiais e produtos em formatos eartigos sem a necessidade por adição de materiaispoliméricos ou de outros materiais aglutinantes. Embora osaglutinantes opcionais e convencionais possam seradicionados nos produtos e materiais alimentícios vegetaisorgânicos desta invenção quando conformados em artigos demodo a oferecerem propriedades de resistência particularesdesejadas no artigo final, uma modalidade preferencialdeste aspecto consiste em formar esses artigos através dautilização de propriedades auto-aglutinantes dos produtos emateriais alimentícios vegetais orgânicos desta invenção.
Em outro aspecto, esta invenção proporciona métodospara produção de safras através do uso de produtos oumateriais alimentícios vegetais orgânicos da presenteinvenção pelas etapas de: aplicar os produtos ou materiaisalimentícios vegetais orgânicos da presente invenção aosolo, plantar a safra neste solo e colher a safra, ouaplicar os produtos ou materiais alimentícios vegetaisorgânicos da presente invenção ao solo onde uma safra écultivada e colhida.
Em outro aspecto, esta invenção proporciona métodospara produção de carne ou laticínios através do uso deprodutos ou materiais alimentícios vegetais orgânicos dapresente invenção pelas etapas de: aplicar os produtos oumateriais alimentícios vegetais orgânicos da presenteinvenção ao solo, plantar a safra nesse solo e colher asafra, ou aplicar os produtos ou materiais alimentíciosvegetais orgânicos desta invenção ao solo onde uma safra écultivada e colhida, alimentar o gado com a safra colhida eproduzir produtos de carne ou laticínios a partir dessegado.
Estes e outros aspectos tornar-se-ão aparentes aoselementos versados na técnica a partir da descrição dapresente invenção.
DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
Esta invenção proporciona soluções econômicas,eficientes e simplificadas para os problemas inferiores aosníveis desejados de produção da safra causados peloesgotamento da matéria orgânica e dos nutrientes nos solos,e para o problema progressivamente grave de poluiçãoambiental causado pelo esgotamento da matéria orgânica nossolos e pela aplicação de fertilizantes químicos.
As presentes invenções proporcionam uma novatecnologia sob a forma de produtos alimentícios vegetaisorgânicos, incluindo processos e sistemas destinados ao usoda mesma, que tenha altos teores de matéria orgânica ebaixos teores de umidade. Esses produtos alimentíciosvegetais orgânicos podem ser produzidos sob a forma dequalquer sólido desejado, como pó, flocos, grânulos,péletes, pepitas, blocos, artigos moldados e conformados eoutras formas, bem como sob a forma de pasta fluida. Umadescrição completa do aparelho, dos métodos e sistemas emrelação à produção nova e econômica desses produtosalimentícios vegetais orgânicos se encontra nos pedidos depatente norte-americanos co-pendentes e cedidos à mesmarequerente com números de série 1 1/184.738 e 11/184.739depositados em 18 de julho de 2005, cujas descrições estãoaqui incorporadas em sua totalidade a título de referência.As presentes invenções são voltadas para os produtosalimentícios vegetais orgânicos e seus usos em váriosmétodos e combinações com outros materiais, enquanto osmétodos, aparelhos e sistemas que permitem a fabricação eprodução dos produtos alimentícios vegetais orgânicos sãodescritos nos ditos pedidos co-pendentes aqui incorporados.
Conforme o uso em questão, o termo "matéria-prima éusado para significar e incluir lixo orgânico e outrosmateriais que compreendem matéria orgânica, porém, podemopcionalmente incluir matéria inorgânica misturada. Amatéria-prima orgânica será geralmente material orgânicodesperdiçado devido a razões econômicas, porém, também podeconsistir em materiais orgânicos virgens. Estão inclusos nacategoria de matéria orgânica desperdiçada: matéria-primade adubo, produtos químicos desperdiçados de madeira oucelulósico provenientes de operações agrícolas, comobagaço, cascas de arroz, palha, alfalfa, podas de pomares evinhedos, polpas cítricas, espigas de milho, polpa debeterraba, refugos de chocadeiras, refugos de jardins,refugos de jardinagem, refugos do cultivo de cogumelos,etc., provenientes das operações florestais e extração demadeira, como fragmentos de madeira, serragem, casca deárvore, troncos, etc., provenientes de operações daindústria da polpa e papel, incluindo o licor negrooriginário do processo Kraft a partir da polpação desulfato, provenientes de operações de moagem comdestintagem, provenientes de operações de viveiros, comovegetais mortos ou doentes; refugos do processamento dealimentos a partir da fabricação de produtos alimentíciosprocessados ou pré-processados, como alimentos congelados,pré-preparados, misturas de saladas prontas para o consumo,refeições do tipo aqueça-e-sirva, alimentos enlatados, enegócios no ramo de alimentos, como restaurantes,fornecedores institucionais de refeições, fornecedores derefeições em linhas aéreas, etc.; carne residual, ossos,partes dos animais que não são comestíveis, pele, dejetosde aves, penas, farinha de penas, pêlos, farinha de pêlos,farinhas de frutos do mar, sangue, farinha de sangue,farinha de ossos etc. provenientes de matadouros eoperações de embalagem de carne e peixe; gado, aves ecarcaças de animais de fazenda, locais de alimentação,matadouros, e clínicas veterinárias, incluindo gado,ovelha, cabra, porcos, cavalos, galinhas, gansos, patos, evirtualmente qualquer outro animal de qualquer fonte decarcaças, partes do corpo, órgãos ou tecidos que devem serdescartados; partes do corpo, órgãos e tecidos deinstalações médicas; refugos provenientes da operação defermentação e destilação, como refugo de molho de soja,borras de vinho e saquê, resíduos de tofu, cascas esementes de uvas, resíduos de brassagem e brassagem comfermentação, operações de fabricação de queijo, operaçõesde refugo de reciclagem, como papel, papelão, etc. e outrasoperações de serviço, processamento e fabricação queenvolvam materiais orgânicos. Tipicamente, o materialdesperdiçado conterá um maior teor de água, conformediscutido mais adiante. Conforme o uso em questão, o termo"matéria-prima de adubo" é usado para significar e incluira matéria de refugo excretada por animais como fezes e/ouunira, sem se limitar à matéria de refugo excretada porseres humanos (rede de esgoto municipal, escória ousedimentos), gado (carne bovina, laticínios, carne debúfalo, carne de vitela, etc.), cavalos, ovelhas, porcos,aves (galinha, peru, avestruz, pombo, etc.), cabras, visão,veterinário, curral, estábulo, pistas de corrida, locais derodeio, locais de feiras, locais de alimentação, celeiros,zoológicos, aquáticos (peixes, camarões, etc.), alce (eoutra caça), lhama, alpaca, bem como outras operações efontes de esgoto ou esterço, e quaisquer misturas dosmesmos. A matéria-prima de adubo para uso na presenteinvenção inclui tal matéria junto com outros materiaisnormalmente presentes em operações agrícolas, onde essamatéria é produzida, como palha, acamamento (que consistetipicamente em papel picado, lascas de madeira, etc.),pêlo, penas, insetos, roedores, etc., se a razão entrematéria e outros materiais variar de muito baixa para muitoalta. Conforme o uso em questão, a matéria-prima de aduboinclui essa matéria em sua forma bruta, qualquer formapreparada e misturas dos mesmos com outros materiais, comooutra biomatéria (resíduo de jardim, resíduo vegetal,etc.), aditivos, auxiliares de processo, farinha de ossos,farinha de peixes e similares, incluindo onde a matéria épura, completamente bioconvertida por composição, digestão,etc., ou se encontra em qualquer estágio intermediário,porque até mesmos os materiais orgânicos compostos aindacontêm matéria orgânica útil na invenção. Será reconhecidoque, quando outros componentes, como farinha de ossos,etc., forem adicionados, misturados ou incluídos namatéria-prima de adubo para processamento de acordo com apresente invenção, esses componentes adicionais também sebeneficiarão da destruição ou conversão térmica doscomponentes indesejados listados acima, como príons, etc.,simplesmente como ocorre com a matéria-prima do adubo.Portanto, pode ser desejável misturar materiaiscontaminados, como palha contendo pesticidas, farinha deossos contendo príons, etc., com o adubo a ser processado,de tal modo que os contaminantes possam ser convertidos oudestruídos durante o processamento da matéria-prima doadubo para produzir os produtos alimentícios vegetaisorgânicos da presente invenção. 0 termo "matéria-primaorgânica" também é aqui utilizado para incluir produtosintermediários e matérias-primas para outro processamentoem outros produtos que não consistem em produtosdesperdiçados. Por exemplo, os processos nos ditos pedidosco-pendentes para fabricação dos produtos da presenteinvenção fornecem processos e sistemas econômicos pararenovação da água proveniente de vários materiais orgânicose fluxos de processo e/ou fornecem calor para converter oureagir termicamente a matéria orgânica em um produtoconvertido ou reagido (em lotes ou operações continuas),que forma o alimento vegetal de matéria orgânica dapresente invenção. Outros exemplos das diversas fontes dematéria-prima para produzir os produtos alimentíciosvegetais orgânicos da presente invenção incluem refugos dematadouros secos e tratados, refugos da fabricação demadeira e papel ou fluxos intermediários para produzircelulose reciclável, materiais ou produtos de papel oumadeira úteis na fabricação de tábuas compactas, papelão,etc., cascas de batata secas e processadas e outros refugosprovenientes de instalações de processamento; remover águae/ou converter (cozimento, pasteurização, esterilização,etc.) fluxos de processo em instalações de produção dealimentos destinados a seres humanos, como a produção defarinha de aveia, flocos de milho, xarope de milho, farinhade milho, purês de batatas, açúcar, leite, queijo, lanchese outros produtos alimentícios, como alimentos destinados aanimais; e remover água e/ou converter ou reagir fluxos deprocesso em instalações de fabricação de drogas, produtosquímicos e outras instalações para produzir produtosalimentícios vegetais orgânicos da presente invenção.As propriedades de auto-aglutinação dos produtosalimentícios vegetais orgânicos da presente invençãoconsistem em um aspecto preferencial desta invenção. Osaglutinantes e aditivos convencionais podem opcionalmenteser usados para proporcionar propriedades de resistênciafísica dos grânulos, péletes, pepitas, formatos moldados,artigos e outras formas dos produtos alimentícios vegetaisorgânicos da presente invenção. No entanto, é preferencialque a matéria-prima orgânica seja processada de modo aproduzir o produto alimentício vegetal orgânico da presenteinvenção de tal modo que seja auto-aglutinante, conformedescrito nos pedidos co-pendentes supracitados. Embora nãose compreenda e sem se ater a nenhuma teoria em particular,acredita-se que componentes de amido, proteína, carboidratoe açúcar presentes na matéria-prima orgânica sejamconvertidos em materiais tipo glutenoso que possam agircomo aglutinantes, e que os componentes de óleo e similaresa ligandos sejam polimerizados de modo a agirem comoaglutinantes. As condições ótimas para se alcançar umproduto auto-aglutinante otimizado podem ser determinadaspor uma matéria-prima orgânica que seguem as descriçõesaqui citadas. Os formatos sólidos sob os quais o produtoalimentício vegetal orgânico, de grânulos até formatosmoldados, podem ser alcançados com ou sem aglutinantesadicionais.
Conforme o uso em questão, o termo "produtoalimentício vegetal orgânico" é usado para se referir esignificar uma matéria-prima orgânica processada que éproduzida mediante a redução do teor de umidade da matéria-prima orgânica de um alto nível para um nível menor deacordo com a presente invenção e os processos descritos nosditos pedidos co-pendentes e/ou alcançando-se as alteraçõese conversões químicas aqui denominadas nos ditos pedidosco-pendentes. O termo "material alimentício vegetalorgânico" é usado para se referir e significar um materialintermediário que seja adequado para outro processamento emum produto alimentício vegetal orgânico final adequado aouso dos consumidores, comercial ou industrial. Tipicamente,o material proveniente do recipiente de secagem e a etapade secagem usada no aparelho e processo para conversão dematéria-prima orgânica em materiais alimentícios vegetaisorgânicos e produtos alimentícios vegetais orgânicos dapresente invenção será processado por moagem de modo aproduzir um pó ou farinha, seguindo pela granulação,peletização ou pepitação do pó ou farinha com a finalidadede produzir o produto alimentício vegetal orgânico finaladequado para a aplicação de secagem em uma operação decultivos de safras. O material alimentício vegetal orgânicotambém pode ser moído ou, de outro modo, polvilhado etransformado em uma pasta fluida ou outro produto líquidoou bombeável que possa ser aplicado no solo ou em umaoperação de cultivo de safras sob a forma úmida, ou pode-seaplicar pressão em encostas e penhascos nas aplicações deretificação ou semeação, como hidro-revestimento das raízescom palha, hidrosemeadura e hidro-desramagem, ou pode-seusar para revestir sementes destinadas para esses usos ousemeadoras-adubadoras ou plantação suspensa. De formasimilar, o material que o recipiente de secagem produzpode, opcionalmente, ser processado de modo a formar umproduto embrulhado ou embalado similar à turfa natural, masuma razão muito maior entre o teor de matéria orgânica e oteor de umidade (em 20%, 30%, 40%, 50%, 60% ou maior) que aturfa natural. No caso onde a matéria-prima orgânica éparcialmente ou quase toda bioconvertida ou digerida, comosedimentos da rede de esgotos, o material produzido pelorecipiente de secagem pode, ainda, ser formado em umproduto tipo turfa que é útil como um produto de builder desolo. Apesar de esse produto não poder ter valoresnutricionais tão altos quanto os produzidos a partir dematéria-prima não-digerida, ele terá a maior razão entre oteor de matéria orgânica e o teor de umidade de acordo coma presente invenção. 0 produto bruto proveniente dorecipiente de secagem, seja matéria-prima pura oubioconvertida, pode ser o produto alimentício vegetalorgânico final que pode ser embrulhado, empacotado ouconformado em uma forma desejada e adequada ao uso emvárias operações agrícolas e paisagismo. Por exemplo, podeser formado em longos rolos de "cobra", similares aos rolosde cobra de palha, para uso no controle de erosão em locaisde construção. Esses rolos constituídos a partir dosmateriais da presente invenção serão tão eficazes nocontrole da erosão física como os rolos de palha, porém,devido aos maiores teores de nutriente e/ou matériaorgânica comparados à palha, esses rolos induzirão epermitirão um crescimento precoce e com mais vegetaçãodevido à matéria orgânica adicionado ao solo pelos produtosalimentícios vegetais orgânicos da presente invenção nolocal de controle de erosão por vegetação após os rolosserem desintegrados e não funcionarem mais como umabarreira física. 0 material alimentício vegetal orgânicoproveniente do recipiente de secagem pode, também, sercombinado com aglutinantes, como uréia derretida, de modo aformar produtos destinados para usos agrícolas. Reconhece-se que esses materiais ou produtos podem ser misturados comoutros materiais ou produtos químicos conforme aquidescrito.
Os novos produtos e materiais alimentícios vegetaisorgânicos da presente invenção são caracterizados pelo altoteor de matéria orgânica maior que cerca de 60%, em peso, ebaixo teor de umidade menor que 2 0%, em peso. Depreferência, o teor de matéria orgânica é maior que cercade 70%, 80% ou 90%, em peso, e o teor de umidade é menorque cerca de 15%, 10% ou 8%, em peso. Os novos produtos emateriais alimentícios vegetais orgânicos da presenteinvenção também são caracterizados por uma alta razão depeso entre a matéria orgânica e a umidade de ao menos cercade 1,5:1, de preferência, ao menos cerca de 3:1 e, com maispreferência, ao menos cerca de 4:1, 5:1, 8:1, 9:1 ou maior.Os novos produtos e materiais alimentícios vegetaisorgânicos da presente invenção compreendem, de preferência,matéria orgânica formada a partir de matéria-prima orgânicanão-digerida, significando que a matéria-prima orgânica ésubstancialmente pura, como o lixo orgânico puro, e que nãose submeteu à digestão, composição ou decomposiçãosignificativa. Esses novos produtos e materiaisalimentícios vegetais orgânicos da presente invenção sãocaracterizados pelo alto teor de matéria orgânica maior quecerca de 60%, em peso, e baixo teor de umidade de ao menoscerca de 20%, em peso, e, de preferência, o teor de matériaorgânica é maior que cerca de 70%, 80% ou 90%, em peso, e otepr de umidade é, ao menos, menor que cerca de 15%, 10% ou8%, em peso. Esses novos produtos e materiais alimentíciosvegetais orgânicos da presente invenção também sãocaracterizados por uma alta razão entre o teor de matériaorgânica e o teor de umidade de ao menos cerca de 1,5:1, depreferência, ao menos cerca de 3:1 e, com mais preferência,ao menos cerca de 4:1, 5:1, 8:1, 9:1 ou maior. Cada um ouambos os novos produtos e materiais alimentícios vegetaisorgânicos anteriores da presente invenção são, depreferência, matérias-primas orgânicas secas e convertidas,preferencialmente não-digeridas, suficientemente secas etratadas em temperaturas e durante períodos de tempo, detal modo que o produto resultante seja suficientementeauto-aglutinante para grânulos estáveis ou outros formatosadequados para uso comercial. As temperaturas e períodos detempo para converter uma matéria-prima orgânica em umproduto auto-aglutinante são descritos nos pedidos co-pendentes supramencionados.
Os produtos e materiais alimentícios vegetaisorgânicos da presente invenção proporcionam novos produtose artigos devido às propriedades auto-aglutinantes dosprodutos e materiais alimentícios vegetais orgânicos dapresente invenção. As propriedades auto-aglutinantes dosprodutos e materiais permite a formação dos materiais eprodutos em formatos e artigos sem a necessidade pelaadição de materiais poliméricos ou de outros materiaisaglutinantes. Muito embora aglutinantes opcionais econvencionais possam ser adicionados aos produtos emateriais alimentícios vegetais orgânicos da presenteinvenção quando conformados nos artigos a fim deproporcionar propriedades de resistência particularesdesejadas ao artigo final, uma modalidade preferencialdeste aspecto da presente invenção consiste em formar taisartigos através do uso de propriedades auto-aglutinantesdos produtos e materiais alimentícios vegetais orgânicos dapresente invenção. Exemplos dos formatos e artigos quepodem ser constituídos através do uso dos produtos emateriais alimentícios vegetais orgânicos da presenteinvenção são mostrados na patente US No. 6.322.734 porZanten et al., cuja descrição está aqui incorporada atítulo de referência, sendo que os meios de enraizamento outampas para crescimento são descritos conforme constituídosa partir de uma mistura complexa de turfa, solo ouvermiculita com um aglutinante polimérico. Na presenteinvenção, os produtos e materiais alimentícios vegetaisorgânicos podem ser formados em tais formatos sem anecessidade por um aglutinante. Outros formatos dosprodutos e materiais alimentícios vegetais orgânicos auto-aglutinantes da presente invenção que podem ser formadosincluem potes, bandejas com múltiplos componentes e faixas,péletes de retenção de sementes e outros formatosconvencionais usados pelas indústrias de estufa e poroutras indústrias de horticultura. As vantagens dos artigosmoldados e conformados formados a partir dos produtos emateriais alimentícios vegetais orgânicos auto-aglutinantesda presente invenção incluem o menor custo de fabricação,visto que um aglutinante não é necessário, e a matériaorgânica benéfica ao solo em que as tampas, potes ou outrosformatos são colocados para as sementes ou mudas de modo acrescerem sem nenhum resíduo indesejado, tipo um materialaglutinante polimérico, deixado no solo. Os métodos deformação, moldagem ou conformação dos produtos e materiaisalimentícios vegetais orgânicos da presente invenção emtampas desejadas, potes, etc. são os métodos convencionaisde formação do material em uma pasta fluida, fundição emmoldes abertos ou moldagem sob pressão para formar oformato desejado, e secar o teor de umidade até um níveldesejado de modo a proporcionar a resistência desejada doartigo ou formato. Esses métodos convencionais sãodescritos na patente anterior por Zanten et al. , cujareferência está aqui incorporada pela referência e nasreferencias aqui citadas.
Os produtos alimentícios vegetais orgânicos dapresente invenção são preferenciais para uso em agriculturaorgânica certificada, porque os produtos da presenteinvenção contêm altos teores de matéria orgânica e denutrientes orgânicos no solo, especialmente nitrogênio, enão contêm sementes de ervas daninhas ou patógenos viáveis.
No entanto, os produtos e materiais alimentícios vegetaisorgânicos da presente invenção também são vantajosos parauso em agricultura orgânica convencional e não-certificadaonde, em uma base de nitrogênio equivalente, os produtos emateriais alimentícios vegetais orgânicos da presenteinvenção podem proporcionar um aumento de 10% no rendimentoda safra comparado ao fertilizante químico, acredita-se queisso ocorra devido ao teor de matéria orgânica dessesprodutos que mantém com maior eficácia o nitrogênio no solodurante a absorção vegetal e/ou ao nitrogênio orgâniconesses produtos que realiza, de forma mais semelhante, umalenta liberação de nitrogênio, fornecendo uma eficáciaaumentada dos valores nutricionais do nitrogênio. Osprodutos alimentícios vegetais orgânicos da presenteinvenção também são úteis em combinação com fertilizantesquímicos convencionais. As formas em pó, granular, pepitaou outras formas dos produtos alimentícios vegetaisorgânicos da presente invenção podem ser misturadas comfertilizantes químicos, de preferência, os que apresentampropriedades físicas similares, oferecendo a mistura maisestável em que os componentes não se estabelecem nem seseparam durante o transporte, armazenamento ou uso. Umavantagem dessas misturas ou combinações dos produtosalimentícios vegetais orgânicos da presente invenção com osfertilizantes químicos convencionais é que o alto teor dematéria orgânica dos produtos alimentícios vegetaisorgânicos da presente invenção acentua a capacidade do solode evitar que o fertilizante químico se lixivie e tornar ofertilizante químico mais disponível por mais tempo durantea absorção vegetal. Os produtos alimentícios vegetaisorgânicos da presente invenção podem ser usados comfertilizantes químicos em muitas misturas ou razões e podemser usados em combinação com mais de um fertilizantequímico se for determinado que seja desejável ou útil parauma condição de solo particular ou uso de safra. Asmisturas dos produtos alimentícios vegetais orgânicos dapresente invenção com fertilizante(s) químico(s) podem terqualquer razão de peso menor que cerca de 1:10 a mais decerca de 10:1, ou na faixa de cerca de 1:5 a cerca de 5:1,ou qualquer outra razão, ou qualquer razão particular aoselementos versados na técnica determina se é apropriada oudesejada seguindo a descrição da presente invençãodependendo do solo, da safra, do equilíbrio nutricionaldesejado e do equilíbrio de matéria orgânica desejados.
Os produtos alimentícios vegetais orgânicos dapresente invenção são preferenciais para uso em agriculturaorgânica certificada, por razões anteriormente descritas, oque torna esses produtos especialmente adequados para usoem conjunto com, em combinação com, ou em mistura comoutros materiais utilizados em processos de produçãoaprovados pela agricultura orgânica certificada, comobiopesticidas. Em geral, os biopesticidas que sãopreferenciais para uso junto aos produtos alimentíciosvegetais orgânicos da presente invenção são os produtos empó ou granulares que são normalmente aplicados no solo paracontrole de organismos de peste no solo ou no controle docrescimento de vegetação indesejada. Por exemplo, glúten demilho sob a forma de farinha ou granular é aplicado emgramados para evitar o desenvolvimento de dentes-de-leão,digitaria, Chenopodium berlandieri ("lamb's quarter") eSetaria viridis ("foxtail"), e se encontra disponível comoa linha de produtos "WOW" junto à Gardens Alive inLawrenceburg, Indiana, EUA. Esse produto pode ser misturadocom produtos alimentícios vegetais orgânicos da presenteinvenção sob a forma granular e a mistura aplicada aogramado por difusão ou borrifador. Exemplos de outrosprodutos biopesticidas granulares que podem ser misturadoscom os produtos alimentícios vegetais orgânicos da presenteinvenção incluem a linha de produtos "RootShield" ,"RootMate" e "TurfShield" disponíveis junto à Bio Works,Inc. in Fairport, Nova York, EUA e os produtos "SoilGard"disponíveis junto ã Certis USA in Columbia, Maryland, EUA.Outros produtos biopesticidas podem ser usados em conjuntocom os produtos alimentícios vegetais orgânicos da presenteinvenção, como o borrifador de folhagem, disponível junto àAgraQuest Inc. in Davis, Califórnia, EUA nas linhas deproduto "Serenade" e "Rhapsody". Embora esses produtos deaspersão não sejam misturados com os produtos alimentíciosvegetais orgânicos da presente invenção, o uso em conjuntopode oferecer benefícios de crescimento de vegetais maissaudáveis com mais matéria orgânica no solo sendo maisresistente a pestes após o biopesticida ter a peste sobcontrole. Uma fonte de biopesticidas orgânicos se encontrana página da web http://www.epa.gov/pesticides/biopesticides/in.gredients/index.htrn sendo que o US EPAoferece uma listagem regularmente atualizada dosbiopesticidas. Da mesma forma, os produtos alimentíciosvegetais orgânicos da presente invenção podem estar sob aforma de uma paste fluida líquida, neste caso umbiopesticida sob a forma líquida pode ser misturado com osprodutos alimentícios vegetais orgânicos da presenteinvenção para uso pela aplicação ao solo. Embora osprodutos alimentícios vegetais orgânicos da presenteinvenção sejam geralmente preferenciais para uso emoperações agrícolas orgânicas certificadas, com ou sem umbiopesticida, os produtos alimentícios vegetais orgânicosda presente invenção também são úteis na agriculturaconvencional orgânica não-certifiçada, e nessas aplicaçõespodem ser usados em combinação com quaisquer pesticidasquímicos convencionais compatíveis desejados por umaaplicação particular. Conforme descrito anteriormente, opesticida químico pode ser selecionado para qualquerproblema com pestes particular, ou uma combinaçãoselecionada conforme a necessidade, e podem ser misturadosou combinados com os produtos alimentícios vegetaisorgânicos da presente invenção sob a forma granular ou deuma pasta fluida líquida para uso pela aplicação ao solo.
Em ambas as aplicações orgânicas ou inorgânicas dasmisturas, a quantidade de biopesticida ou de pesticidaquímico usada com os produtos alimentícios vegetaisorgânicos da presente invenção pode ter uma razão de pesomenor que cerca de 1:10 até mais que cerca de 10:1, ou nafaixa de cerca de 1:5 a cerca de 5:1, ou qualquer outrarazão, ou qualquer razão particular aos elementos versadosna técnica determina se é apropriada ou desejável seguindoa descrição da presente invenção dependendo do solo, dasafra, do equilíbrio nutricional desejado e do equilíbriode matéria orgânica desejados e da peste ou pestes a seremtratadas.
Esta invenção proporciona métodos para produção desafras através do uso de produtos ou materiais alimentíciosvegetais orgânicos da presente invenção pelas etapas de:aplicar os produtos ou materiais alimentícios vegetaisorgânicos da presente invenção no solo, plantar a safraneste solo e lixiviar a safra, ou aplicar os produtos oumateriais alimentícios vegetais orgânicos da presenteinvenção no solo em que uma safra está sendo cultivada elixiviada. A quantidade de produtos ou materiaisalimentícios vegetais orgânicos da presente invenção que aser aplicada ao solo será a quantidade que os versados natécnica determinarem ser a apropriada ou desejável seguindoa descrição da presente invenção dependendo do solo, dasafra, do equilíbrio nutricional desejado e do equilíbrioda matéria orgânica desejada no solo particular. A presenteinvenção proporciona, ainda, métodos para produção de carneou de laticínios pelo método anterior com as etapasadicionais de alimentar o gado com a safra lixiviada eproduzir produtos à base de carne ou laticínios a partirdeste gado.
Conforme o uso em questão, os termos "grânulo","granulado" e similares se referem a qualquer formagranular dos produtos ou materiais alimentícios vegetaisorgânicos da presente invenção, inclusive grânulosconvencionais, pós, poeira, migalhas e similares,produzidos por processos e equipamentos para granulaçãoconvencionais, incluindo trituração ou esfarelamento depéletes ou pepitas previamente formados. Os termos"pélete", "peletização" e similares se referem a qualquerforma de pélete dos produtos ou materiais alimentíciosvegetais orgânicos da presente invenção, inclusive formatoscilíndricos, de projétil, esféricos ou outros formatos,tipicamente constituídos por processos e equipamentos depeletização convencionais, como por extrusão de uma pastafluida e corte, talhamento ou quebra do extrudado até umtamanho desejado. Os termos "prill", "prilling" e similaresse referem a qualquer forma de pelete seco dos produtos oumateriais alimentícios vegetais orgânicos da presenteinvenção constituídos por processos e equipamentos deprilling convencionais, inclusive processos de aspersão portorre, processos de secagem por congelamento, etc.
Os produtos sólidos provenientes do recipiente desecagem referenciados nos pedidos co-pendentessupramencionados são aqui denominados como o materialalimentício vegetal orgânico da presente invenção, essessólidos são tipicamente processados por moagem, granulação,peletização, prilling ou por outros processamentos de modoa produzir os produtos alimentícios vegetais orgânicosfinais da presente invenção sob a forma desejada para aembalagem final ou para distribuição em massa. Essesequipamentos e operações para moagem, granulação,peletização ou prilling são os convencionais e bem-conhecidos.
Os produtos ou materiais alimentícios vegetaisorgânicos da presente invenção são úteis e incluem misturascom outros materiais, produtos ou produtos químicos,conforme pode ser desejado por usos finais particulares quenecessitem de propriedades ou características particulares.
Esses outros materiais e aditivos podem ser adicionados emisturados em qualquer ponto apropriado no processodescrito nos pedidos co-pendentes: misturados com matéria-prima de adubo, adicionados ao recipiente de secagem,adicionados na água de processo em qualquer ponto,adicionados ao material que sai do recipiente de secagem,adicionados como parte de um processamento de moagem,granulação ou peletização ou simplesmente misturados com oproduto final ou misturados antes do empacotamento ouembalagem ou no ponto de uso. Por exemplo, os produtos oumateriais alimentícios vegetais orgânicos da presenteinvenção, embora em geral sejam relativamente isentos deodor, podem ser misturados com outros materiais que podemproporcionar um odor agradável ou disfarçar qualquer odordesagradável. Esses materiais podem ser sintéticos(perfumes) ou naturais, sendo que os materiais naturais sãopreferenciais. Os · materiais naturais e orgânicos podemincluir sálvia, hortelã, erva-doce, alho, alecrim, pinho,citrus e materiais similares que não evitariam aqualificação como um material orgânico utilizando emprocessos de produção quando desejado. Outros materiais queservem para misturar podem incluir ferro, minerais,carbono, zeólito, vermiculita, perlita, fertilizantesquímicos (uréia, nitrato de amônio, etc.), pesticidas eoutros materiais para adaptar os produtos ou materiaisalimentícios vegetais orgânicos da presente invenção em usoespecializado. Embora os produtos orgânicos certificadossejam os produtos mais preferenciais da presente invenção,os produtos da presente invenção podem incluir qualquermistura de fertilizante NPK convencional sob qualquer formaconvencional, inclusive em formas de liberação estendida.Por exemplo, os produtos ou materiais alimentícios vegetaisorgânicos da presente invenção podem incluir herbicidasadicionados (para produtos de "ervas daninhas e alimentos"típicos) e outros aditivos que possam ter base orgânica ouprodutos químicos que possam ser qualificados ou não emestados orgânicos certificados. Sabe-se bem que a técnicavoltada para produção de produtos fertilizantes em grânulosdesejados ou tamanho de partícula com dureza e integridadedesejadas sob a forma seca, porém, prontamente dispensáveisquando aplicados em uma operação agrícola e tratados comágua por irrigação ou precipitação. Por exemplo, consulteas patentes U.S. 4.997.469 por Moore e 5.676.729 por Elrodet al. , cujas descrições estão aqui incorporadas em suatotalidade a título de referência.Conforme descrito nos pedidos co-pendentes, os gasesde escape provenientes da turbina de gás são colocados emcontato com a matéria-prima orgânica, onde ao menos algunsgases NOx, SOx e COx são absorvidos ou complexados com umamatéria-prima orgânica à medida que ela é seca e/ouconvertida em um material alimentício vegetal orgânico, e,de preferência, em um material ou produto alimentíciovegetal orgânico auto-aglutinante.
Embora tenhamos diversas modalidades ilustradas edescritas da presente invenção, estas são descritas apenasa título de ilustração e várias alterações e modificaçõespodem ser feitas dentro da contemplação da presenteinvenção e no escopo das reivindicações a seguir.

Claims (18)

1. Produto ou material alimentício vegetal orgânicoformado a partir de matéria-prima orgânica e caracterizadopelo fato de ter altos teores de matéria orgânica maioresque cerca de 60%, em peso, e teores de umidade menores quecerca de 20%, em peso.
2. Produto ou material alimentício vegetal orgânico,de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato decompreender um teor de matéria orgânica maior que cerca de-70%, em peso, e um teor de umidade menor que cerca de 15%,sem peso.
3. Produto ou material alimentício vegetal orgânico,de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato deque o produto ou material compreende propriedades auto-aglutinantes.
4. Produto ou material alimentício vegetal orgânico,de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato deque a matéria-prima compreende matérias-prima não-digerida.
5. Produto ou material alimentício vegetal orgânicocaracterizado pelo fato de ser formado a partir de matéria-prima orgânica e ter uma razão entre o teor de matériaorgânica e o teor de umidade de ao menos cerca de 1,5:1.
6. Produto ou material alimentício vegetal orgânico,de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato deque a razão de peso é de ao menos cerca de 8:1.
7. Método para produção de produtos alimentíciosvegetais orgânicos caracterizado pelo fato de compreenderaltos teores de matéria orgânica e baixos teores de águaque compreende a secagem de uma matéria-prima orgânica oude uma matéria-prima não-digerida.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de que compreende componentestermicamente convertidos para proporcionar propriedadesauto-aglutinantes nos produtos alimentícios vegetaisorgânicos.
9. Produto de combinação caracterizado pelo fato deque compreende um produto alimentício vegetal orgânico comalto teor de matéria orgânica e baixo teor de umidade emcombinação ou mistura com um ou mais fertilizantes químicosconvencionais.
10. Produto de combinação caracterizado pelo fato deque compreende um produto alimentício vegetal orgânico comalto teor de matéria orgânica e baixo teor de umidade emcombinação com um ou mais biopesticidas.
11. Produto de combinação caracterizado pelo fato deque compreende um produto alimentício vegetal orgânico comalto teor de matéria orgânica e baixo teor de umidade emcombinação com um ou mais pesticidas convencionais.
12. Artigo ou formato caracterizado pelo fato de serformado a partir de produtos ou materiais que compreendemalimentos vegetais orgânicos.
13. Artigo ou formato, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o alimento vegetalorgânico é auto-aglutinante e capaz de formar o artigo ouformato sem aglutinantes adicionais.
14. Artigo ou formato, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de que compreende umfertilizante químico, um pesticida, um biopesticida, umzeólito ou uma vermiculita.
15. Método para produção de uma safra caracterizadopelo fato de que compreende aplicar um alimento vegetalorgânico com altos teores de matéria orgânica e baixosteores de umidade ao solo, plantar a safra no solo elixiviar a safra.
16. Método para produção de uma safra caracterizadopelo fato de que compreende a aplicação de um alimentovegetal orgânico com altos teores de matéria orgânica ebaixos teores de umidade ao solo que contém uma safra emcrescimento e a lixiviação da safra.
17. Método para produção de produto à base de carne oude um laticínio caracterizado pelo fato de que compreendealimentar o gado com a safra lixiviada, de acordo com areivindicação 15 ou 16 e produzir a carne ou laticínio apartir desse gado.
18. Método para formação de um produto de combinaçãocaracterizado pelo fato de que compreende misturar umalimento vegetal orgânico com alto teor de matéria orgânicae baixo teor de umidade com um fertilizante químico, umpesticida, um biopesticida, um zeólito ou uma vermiculita.
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