PT89632B - Processo para a utilizacao de sulfato de calcio para melhorar a fermentacao de desperdicios organicos - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

Os resíduos orgânicos, particularmen te de origem vegetal, decompõem-se sob a influência, principal mente, de microrganismos aeróbicos para formar húmus. Na formação do húmus estão envolvidos não apenas bactérias e fungos mas também protozoários assim como vermes inferiores e superio. res. De importância vital para a qualidadé do húmus e para a velocidade de conversão microbiana é a presença ou ausência de bases.

Se está presente uma quantidade suficiente de substâncias minerais básicas, formam-se então coloides do húmus saturado de base que, em conjunto com coloides de argila, produzem o chamado complexo de sorpção no solo.

As substâncias minerais básicas que normalmente se adicionam para a formação de húmus são carbonato de cálcio e dolomite e ultimamente também cal de coral e cal algácea. No entanto o carbonato de cálcio e o seu sal duplo com carbonato de magnésio são apenas ligeiramente solúveis o que minimiza o seu efeito. Além disso, a alcalinidade tem um efeito negativo com determinados microrganismos, o que pode originar uma decomposição lenta durante a formação do húmus .

óxido de cálcio tem sido já adicionado para clarificar lamas por meio de solidificação, tornando-as susceptiveis de deposição mas o óxido de cálcio pode no inicio matar completamente ou em grande extensão os micror ganismos vivos de modo que o óxido de cálcio é um acelerador não adequado para a formação de húmus.

Particularmente devido ao aumento da prática de dessulfurização dos gases de saida das centrais térmicas que queimam carvão, no futuro próximo verificar-se-á a produção de uma quantidade de sulfato de cálcio, chamado gesso. REA, que não pode ser explorado e que é não apenas um sub-produto até aqui sem valor mas que também requer custos adicionais de deposição final.

É conhecido da DE-OS 5 614 183 a utilização de sulfato de cálcio em conjunto com dolomite, soda borax e ácido cítrico como um fertilizante ou um agente acelerador de compostagem para resíduos orgânicos.

problema no qual esta invenção se baseia reside na melhoria da fermentação de materiais de resíduos orgânicos e/ou aumento da melhoria do solo pela utilização de sulfato de cálcio que no futuro estará em grandes quantidades.

De acordo com a presente invenção, este problema resolve-se de modo que para melhorar a fermentação de resíduos orgânicos e/ou com a finalidade de melhorar as condições do solo, o sulfato de cálcio se utiliza em conjunto com montmorilonite e pelo menos um fosfato.

Se aqui se refere a fermentação de materiais de resíduos orgânicos, este termo é considerado no seu significado mais vasto e significa a decomposição micro2

biana de substâncias vegetais e animais, tal como compostagem e formação de húmus, a degradação de desperdícios orgânicos industriais e domésticos, o tratamento simples de solos agricolas e florestais e outros processos de decomposição para resíduos orgânicos pela aeção de microrganismos tais como bactérias e fungos.

A utilização de sulfato de cálcio de qualquer origem tal como gesso-REA, outro gesso ou anidrite, nas referidas misturas, de acordo com esta invenção, origina um número de vantagens surpreendentes que os especialistas não podiam prever.

Por exemplo, a mistura de sulfato de cálcio com resíduos orgânicos para a sua fermentação e para a decomposição em composto é não só tolerada mas surpreendentemente a fermentação é activada e acelerada por esta mistura, o que possivelmente é devido a várias causas. 0 sulfato de cál cio é mais facilmente solúvel do que o carbonato de cálcio, tem uma reacção neutra e contém, não apenas o cálcio necessário para as actinomicetes que têm uma importância essencial no inicio da decomposição, mas também o enxofre que os microrganismos necessitam, já numa forma oxidada. Não se considera a presente invenção ligada a qualquer teoria específica; pelo contrário, pode demonstrar-se experimentalmente que a adição de sulfato de cálcio leva a que as mudanças químicas na compostagem se dêm mais rapidamente de modo que a compostagem ter mine mais rápido do que com o presente estado de arte.

Nos casos de compostagem ou áreas de fertilização a qualidade do húmus melhora substâncialmente com a utilização de misturas de acordo com esta invenção.

Isto é evidente não só, visual e sen sorialmente, no húmus produzido mas pode também ser quantificado pelo aumento de produção o qual se pode demonstrar por ensaios comparativos no húmus produzido por diferentes métodos exemplo, foi possível estabelePor

cer por experiências que a produção de plantas no húmus preparado por adição de uma mistura de acordo com esta invenção era substancialmente mais elevada do que a produção com húmus obtido por adição de pó de lava cal algácea e utilizando em conjunto fosfato de cálcio e bentonite ou por adição de uma mistura de pó Thomas e bentonite ou por adição de uma mistura de sulfato de cálcio, dolomite, soda, borax e ácido cítrico.

Além disso, verificou-se que a fermentação microbiana de resíduos orgânicos, com a adição das misturas utilizadas de acordo com esta invenção, têm um efeito desentoxicante uma vez que por exemplo metais pesados tais como cádmio, são consumidos pelos microrganismos. Observou-se mesmo um aumento nítido na actividade microbiana em solos com um baixo conteúdo em cádmio.

Finalmente, as misturas utilizadas de acordo com esta invenção, quando adicionadas a excrementos animais ou humanos, podem eliminar cheiros desagradáveis, visto que o excremento liquido se decompõe rapidamente por acção microbiana de tal modo que se pode utilizar como um fertilizan te sem cheiros desagradáveis.

Uma vez que, como é bem conhecido, a conversão microbiana de qualquer resíduo orgânico de origem animal ou vegetal .

Se realiza aerobicamente do mesmo modo, a premissa a adoptar é que com qualquer fermentação de resíduos orgânicos, a utilização de sulfato de cálcio de acordo com esta invenção proporciona as vantagens descritas independentemente do resíduo orgânico em causa ser excremento sólido ou líquido, animal ou humano, a cobertura ou área de compostagem ser de palha, restolho ou folhas, folhagem ou agulhas caídas nas florestas ou deposição de resíduos em depósitos rochosos ou fermentadores sólidos.

Relativamente a fermentação da massa de resíduos tal como nas instalações de decomposição por compostagem ou no caso de fermentadores sólidos, é conveniente ’ - 4 -

adicionar o sulfato de cálcio, aos resíduos orgânicos numa quantidade de lOOg a 5Okg, de preferência até 15Kg e de preferência 5 a lOKg por metro cúbico de resíduos orgânicos. No caso de compostagem em superfície, é conveniente espalhar o sulfato de cálcio numa quantidade de 50g a 5Kg e, de preferên cia até IKg e particularmente numa quantidade de 100 a 500g por metro quadrado.

As montmorilonites adicionadas de acordo com esta invenção são de preferência bentonites, particularmente bentonite de cálcio. As montmorilonites têm uma influência particularmente favorável porque se acumulam nos ácidos húmicos de modo que os complexos que assim se formam retêm a água no solo.

De acordo com esta invenção, é possi vel utilizar fosfatos facilmente solúveis ou fosfatos dificilmente solúveis. Os fosfatos facilmente solúveis são os bem conhecidos super-fosfatos, os quais contêm di-hidrogeno-fosfato de cálcio e sulfato de cálcio e que se podem obter por reac ção de pedra de fosfato com esta invenção, é preferencial utilizar fosfatos que não se dissolvem facilmente tais como, em particular farinha de pedra de fosfato e/ou farinha de fosfato Thomas. Os fosfatos Thomas provêm do conteúdo dos conversores Thomas e contêm aproximadamente 15% de fosfatos em pedra tém por exemplo um conteúdo de de cerca de 30%..

Em adição aos constituintes atrás referidos, é possível de acordo com esta invenção utilizar também cal Thomas ou cal de fundição em conjunto com 0 sulfato de cálcio.

Os três constituintes necessários de acordo com esta invenção; sulfato de cálcio, montmorilónite e fosfato podem incorporar-se separadamente nos resíduos orgâ. nicos a fermentar ou podem aplicar-se separadamente no solo que se quer melhorar. De preferência, contudo, utilizam-se em mistura uns com os outros, como agentes para melhoria do solo

- 5 ou para melhoria da fermentação de resíduos orgânicos.

Tais agentes de acordo com esta invenção contêm também possivelmente outros compostos alcalino terrosos, de preferência compostos de cálcio e/ou magnésio ou minerais que contêm tais compostos também, os agentes de acordo com esta invenção convenientemente contêm elementos vestigio adicionais, de preferência na forma de minérios em pó e/ou escória em pó.

Uma forma partioularmente favorável de agentes de melhoria do solo de acordo com esta invenção reside em que em adicção às misturas de sulfato de cálcio, montmorilonite e fosfato, eles contêm também materiais laminados de espuma, de preferencia lâminas de espuma de aminoplasto e também húmus. As lâminas de espuma de aminoplasto adequadas podem produzir-se de acordo com DE-PS 2 447 880, para os conteúdos totais cuja referência é aqui feita.

As lâminas de espuma utilizadas de acordo com esta invenção podem em particular ter as caracterís ticas descritas na DE-PS 2 447 880. Convenientemente, os agentes para melhoria do solo contêm, em parte por volume de húmus 3 a 6 e de preferência 4 a 5 partes por volume de lâminas de espuma e 0,025 a 0,25 e, de preferência, 0,05 a 0,15 partes por volume de uma mistura de sulfato de cálcio, montmorilonite e fosfato, possivelmente com elementos vestígios.

Independentemente do sulfato de cálcio, montmorilonite e fosfato se utilizarem separadamente ou numa mistura preliminar de uns com os outros é conveniente que as proporções em quantidade destes três constituintes de acordo com esta invenção se ajustem de modo que a proporção em peso entre as quantidades de sulfato de cálcio e montmorilonite variem de 1: 0,1 a 10, de preferência de 1: 0,25 a 5 e particularmente de 1: 0,5 a 1,5, variando a proporção em peso entre sulfato de cálcio e fosfato de 1: 0,1 a 10, de preferência de 1: 0,25 a 5 e em particular de 1: 0,5 a 2. Obtêm-se bons resultados, por exemplo, com uma proporção entre sulfato de

cálcio, montmorilonite e fosfato de 1: 1: 1: ou 1: 1: 0,5.

Ensaio Comparativo 1

De acordo com o ensaio convencional do agrião, comparou-se um húmus produzido de acordo com esta invenção, em termos de produção, com dois tipos de húmus obti dos de acordo com a técnica anterior.

Obteve-se o húmus de acordo com esta invenção num reactor estático de túnel por adição de lKg de sulfato de cálcio, 5Kg de dolomite, 15Kg de farinha de fos fato Thomas e lOKg de bentonite por 1,5 m de resíduo vegetal. Este húmus designou-se por húmus A.

Obteve-se um húmus B de comparação de uma maneira correspondente com a adição de lOKg de bentoni. te e 15Kg de farinha de fosfato Thomas mas sem sulfato de cál cio. Preparou-se mais um húmus de comparação no mesmo equipamento com a adição de lOKg de bentonite, lOKg de pó de lava e lOKg de fosfato de pedra por 1,5 m^. Finalmente, como um húmus de comparação D, utilizou-se um húmus com base em excremento de vaca, disponível comercialmente.

Durante o ensaio quantitativo do agrião, encheram-se vasos de cimento, medindo 40 x 25 x 6 cm com o composto a ensaiar e cobriu-se com lOKg de sementes de agrião. No segundo e quarto dias substituiu-se a água consutni da. No sexto dia, cortou-se o agrião com tesouras e pesou-se.

resultado foi que o húmus de compa ração C produziu 86g, o húmus disponível comercialmente D pro. duziu. 124g, o húmus B obtido apenas com a ajuda de farinha de fosfato Thomas e bentonite produziu I37g mas o húmus A obtido de acordo com esta invenção, utilizando sulfato de cálcio adicionado, produziu l60g.

É assim evidente que a adição de sul fato de cálcio proporciona uma melhoria considerável no húmus

- 7 na forma de aumento da produção.

Ensaio de Comparação 2

Afim de demonstrar o efeito industrial surpreendente desta invenção comparada com o objectivo de DE-OS 3 614 183, executou-se um teste de comparação com sementes de agrião.

A Porção A consistia de 1 1 de húmus que se tinha misturado completamente com 3,8g de gesso, 3,8g de fosfato Thomas e l,5g de bentonite.

A Porção B consistia de 1 1 de húmus que se tinha misturado completamente com 5g de gesso desidratado pulverizado, l,5g de dolomite pulverizada, 0,5g de soda, 0,175 de borax e 0,05g de ácido cítrico.

De cada uma das duas porçães A e B, misturaram-se 4g a uma lama com 50ml de água e permitiu-se que 4g de sementes de agrião permanecessem nela durante 90 minutos para crescerem.

Espalharam-se as duas lamas com sementes sobre uma grade de plantas com húmus e colocou-se ao ar livre num lugar protegido da chuva. A irrigação executou-se automaticamente por intermédio de um vaso de cultivo que garar te um nível constante de água.

Resultados

Porção A

Valor do pH da lama de semente 8.0

N2 de sementes germinadas depois de 24 horas 78

Porção B

8.6 aprox.

150

Ν2 de sementes germinadas aprox.

depois de 3 dias 250

Comprimento médio de plantas germinadas depois de 10 dias 45 mm

Peso fresco depois de 10 dias incluindo o caroço da semente 31 g mm

Claims (2)

1. REIVINDICAÇÕES

   - 15 Processo para a utilização de sulfato de cálcio para melhorar a fermentação de desperdíços orgânicos caracterizado por se utilizar em associação com o sulfato de cálcio, montmorilonite e pelo menos um fosfato.

   - 25 Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se utilizar sulfato de cálcio gerado durante a dessulfuração de gases combustíveis.

   - 35 Processo de acordo com as reivindicaçães 1 ou 2, caracterizado por se utilizarem as proporções em peso de sulfato de cálcio: montmorilonite de 1: 0,1 a 10, de preferência 1: 0,25 a 5, em particular 1: 0,5 a 1,5 e numa proporção em quantidade de sulfato de cálcio: fosfato de 1:

   0,1 a 10, de preferência 1: 0,25 a 5 e em particular 1: 0,5 a
2. 2.

   - 4â Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3 caracterizado por se utilizar o sulfato de cálcio em associação com pelo menos um fosfato não facilmente solúvel, de preferência farinha de fosfato de rocha e/ou farinha de fosfato de Thomas.

   - 5ã Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4 caracterizado por utilizar-se o sulfato de cálcio em associação com adicionalmente mais compostos de metais alcalino terrosos, de preferência minerais compostos de cálcio e/ou magnésio.

   - 6ã Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 5 caracterizado por utilizar o sulfato de cálcio em mistura com a montmorilonite e fosfato.

   - 7- Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6 caracterizado por se utilizar o sulfato de cálcio numa quantidade de 100 g a 50 Kg, de preferência até 15 Kg por metro cúbico de desperdícios orgânicos a serem fermentados .

   - 8ã Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por se utilizar sulfato de cálcio numa quantidade de 50g a 5Kg, de preferência até lKg por metro quadrado de solo plano a adubar.

   _ ga _

   Processo para a preparação de uma composição para melhoramento da fermentação de desperdícios orgânicos e/ou para melhoramento do solo e que contem sulfato de cálcio caracterizado por se incorporar também montmorilonite e pelo menos um fosfato.

   - 10®

   Processo de acordo com a reivindica ção 9, caracterizado por o sulfato de cálcio ser gerado duran te a dessulfuração de gases combustíveis.

   - 11® Processo de acordo com as reivindicações 9 ou 10 caracterizado por se incorporar uma proporção em peso de sulfato de cálcio: montmorilonite de 1: 0,1 a 10 de preferência 1: 0,25 a 5 e em particular 1: 0,5 a 1,5 e de cálcio: fosfato de 1: 0,1 a 10, de preferência 1: 0,25 a 5 e em particular 1: 0,5 a 2.

   - 12® Processo de acordo com qualquer das reivindicações 9 a 11, caracterizado por se incorporar como fosfato, fosfato não facilmente solúveis, de preferência fari nha de fosfato de rocha e/ou farinha de fosfato de Thomas.

   - 13® Processo de acordo com qualquer das reivindicações de 1 a 12, caracterizado por adicionalmente in corporar-se mais compostos de metais alcalino terrosos, de preferência compostos ou minerais de cálcio e/ou magnésio.

   - 14® Processo de acordo com qualquer das reivindicações 9 a 13, caracterizado por adicionalmente incor porar-se micro elementos, de preferência minério em pá e/ou escoria em pá.

   12 - 15^ê Processo de acordo com as reivindicações 9 a 14, caracterizado por se incorporar também flocos de espuma, de preferência flocos de espuma de aminoplasto e húmus.

   - 16& Processo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por se incorporar para cada parte em volume de húmus 3 a 6 e de preferência 4 a 5 partes em volume dos flocos de espuma e 0,025 a 0,25 e de preferência 0,05 a 0,15 partes em volume da mistura de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 14.