Desenvolvimento de Fertilizantes Organominerais Líquidos e Granulados a partir dos Resíduos da Biodigestão

Transcrição

1 Desenvolvimento de Fertilizantes Organominerais Líquidos e Granulados a partir dos Resíduos da Biodigestão Responsável: Paulo César Teixeira Embrapa Solos Equipe: -Vinicius Melo Benites - CNPS -Juliano Corulli Correa CNPSA -José Carlos Polidoro CNPS -Bianca Mattos CNPS -David Vilas Boas de Campos CNPS -Rodrigo Nicoloso - CNPSA

2 -Produção de biogás pelo processo de biodigestão atua efetivamente sobre os solídos solúveis ou sólidos em suspensão na forma de partículas menores. Partículas sólidas de maior dimensão normalmente não são biodegradadas e formam o fundo de sedimentação nos biodigestores, reduzindo sua vida útil e reduzindo a capacidade de produção de biogás. - No Brasil a maior parte dos fertilizantes é utilizada na forma granulada transporte, armazenamento, aplicação utilizando os equipamento disponíveis. -Aspectos econômicos -Técnica de enriquecimento e granulação dos resíduos orgânicos; -Transporte e distribuição desses fertilizantes para áreas mais distantes do ponto de geração dos resíduos -Aspecto ambiental Introdução -minimiza o acúmulo desordenado de nutrientes na região suinocultura.

3 Em 2012 = 10% consumo NPK no Brasil Fonte: Junqueira, A. (2006), Abisolo (2013), Empresas do Setor e MAPA (2013) Elaborado por Polidoro, J.C. (2013)

4 Questão Há matéria prima suficiente para atender a demanda para a produção da fração orgânica do fertilizante no Brasil?

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6 Preparado por: Prado, R.B.; Laforet, M.R.C.; Pereira, A.M. & Polidoro, J.C. (2013).

7 Estratégia de trabalho -Testes de bancada buscando melhores combinações entre fração orgânica e mineral para produção de fertilizante organomineral com características comerciais. - Fertilizantes gerados foram avaliados a campo no PA 10

8 Principais resultados do PA -Matérias primas caracterizadas -Fertilizante organomineral (FOM) granulado enriquecido com micronutrientes desenvolvido e caracterizado; -Avaliação agronômica dos FOM em CV realizada (em andamento) -Fertilizante líquido formulado a partir de efluentes de biodigestores

9 O que queremos?

10 Laboratório de Tecnologia de Fertilizantes

11 Laboratório de Tecnologia de Fertilizantes

12 Laboratório de Tecnologia de Fertilizantes

13 Laboratório de Tecnologia de Fertilizantes

14 Elemento Composto Suíno Carbono (g kg -1 ) 234,1 Nitrogênio (g kg -1 g) 23,0 Relação C:N 10,2 A composição química do composto foi feita utilizando analisador elementar de carbono (TOC) e N pelo método de Kjeldahl

15 Elemento Composto Suíno Ca (g kg -1 ) 35,4 Mg (g kg -1 ) 1,8 P (g kg -1 ) 17,7 Na (g kg -1 ) 0,876 K (g kg -1 ) 2,94 Cu (mg kg -1 ) 160 Fe (mg kg -1 ) Mn (mg kg -1 ) 440 Zn (mg kg -1 ) 544 Cr (mg kg -1 ) 85,5 Co (mg kg -1 ) 5,58 Ni (mg kg -1 ) 10,7 Cd (mg kg -1 ) * Análise elementar em fotômetro de chama e Plasma ICP-OES

16 Fertilizantes Organominerais à base de Dejetos Suínos e MAP 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 puro bentonita silicato de Na SGA Zeólita Silicato de K Fécula de batata Polvilho Aditivos

17 Fertilizantes Organominerais à base de composto de dejetos de suínos e MAP 0,45 0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 puro Silicato de Na + Bentonita Silicato de K + Bentonita Fécula de batata + Polvilho SGA + Zeólita Aditivos

18 Produtos para avaliação em campo - 43,5 % de composto suíno ou resíduo de peneira - 11 % de cama de frango - 43,5 % de MAP - 2 % de bentonita - Silicato de potássio ou de sódio

19 Dureza (kgf) Novos testes de granulação TRAT Material orgânico MAP Bayovar Bentonita Silicato % CS CS CS CS CS CS RP RP RP RP RP RP CS+CF CS+CF CS+CF CS+CF CS+CF CS+CF RP+CF RP+CF RP+CF RP+CF RP+CF RP+CF ,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 CS RP CS+CF RP+CF CS Composto de suíno RP Resíduo de peneira Tratamentos

20 Dureza (kgf) Produto Material Orgânico MAP Bentonita ZnSO 4 CuSO 4 H 3 BO % CS 56, ,40 1,97 1,44 2 CS + CF 44,96+11, ,40 1,97 1,44 3 RP 56, ,40 1,97 1,44 4 RP+CF 44,96+11, ,40 1,97 1,44 2,1 1,8 1,5 1,2 0,9 0,6 0,3 0, Produto

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23 Resultados OM fluido Embrapa/Itaipu Formulação Aplicação em semeadura MAP (54 % de P 2 O 5 e 11% de N) 185 kg para 1000 L dejeto Cloreto de potássio (60 % de K 2 O) 100 kg para 1000 L dejeto

24 Soja

25 Milho segunda safra

26 Resultados OM fluido Embrapa/Itaipu - UDESC Aplicação em semeadura Fontes Nitrato de amônio (NH 4 NO 3 ) Fosfato monoamônico solúvel MAP solúvel (NH 4 H 2 PO 4- )

27 Experimento - N

28 Experimento - P

29 Experimento - P Quadro 5. Teor de P na parte aérea de plantas de aveia preta no cultivo 1 e 2, e milheto no cultivo 3, em Neossolo Quartzarênico (NQ) e Latossolo Vermelho (LV) em resposta a aplicação de diferentes tipos de fertilizantes na forma fluida e sólida como fonte de P. Solo Tratamento Sem-P MS-P MF-P OF-P Cultivo 1 (g kg -1 ) NQ 1,6 b 3,5 Aa 4,5 Aa 4,0 Aa LV 1,2 b 2,6 Ba 2,5 Ba 2,3 Ba Média 1,4 b 3,0 a 3,5 a 3,1 a Cultivo 2 (g kg -1 ) NQ 0,9 c 2,6 Ab 3,5 Aa 3,2 Aa LV 1,0 1,5 B 1,5 B 1,5 B Média 1,0 b 2,1 a 2,5 a 2,3 a Cultivo 3 (g kg -1 ) NQ 0,7 c 2,2 Ab 2,7 Ab 3,4 Aa LV 0,7 b 1,1 Ba 1,4 Ba 1,4 Ba Média 0,7 d 1,7 bc 2,0 ab 2,4 a Médias ligadas por letras distintas (minúsculas nas horizontais e maiúsculas na vertical) diferem pelo teste Tukey (p 0,05).

30 Resultado Embrapa/Itaipu e UNESP Fertilizantes Organominerais sólidos

31 Experimento vasos 30 dias após aplicação do fertilizante organomineral

32 Cultivo 1-40 dias 100 Biomassa seca de parte aérea (g) Dose de N (kg ha -1 ) Dose de P (kg ha -1 )

33 Cultivo 2-40 dias 12 Biomassa seca de parte aérea (g) Dose de N (kg ha -1 ) Dose de P (kg ha -1 )

34 Total Acúmulo P na parte aérea (mg/vaso) Dose de N (kg ha -1 ) Dose de P (kg ha -1 ) Acúmulo de fósforo (P) na parte aérea de plantas de milheto em três cultivos seqüenciais.

35 Próximos passos Fornecimento e instalação de um Granulador Automatizado de Fertilizantes -capacidade nominal mínima de produção: 150kg/h (0,15 ton/hora); - Subunidades de moega de pesagem; - Moega recebimento e controle de escoamento; - Correia para transporte e controle de escoamento; - Peneira rotativa; correia de alimentação do granulador; - Granulador de prato; secador de tambor rotativo; - Gerador de calor a gás; conexões entre os sistemas fornalha/secador; - Exaustor do secador; ciclone de secagem; - Válvula rotativa de descarga de pó do ciclone; - Elevador de canecas do secador; - Lavador de gases do secador e peneiras de classificação; - Demais materiais necessários para a interposição e funcionalidade; - Projeto executivo em 3D para a instalação; - Peças e serviços e acessórios necessários.

36 Próximos passos

37 PRÓXIMOS PASSOS PROJETO -Aquisição da planta piloto de fertilizantes -Conclusão experimento de casa de vegetação -Conclusão experimentos de avaliação da solubilidade PRÓXIMOS PASSOS - futuro - Produção e adequação das formulações em escala - Padronização das matérias primas - Avaliação das novas formulações - Ensaios de bancada (armazenamento, higroscopicidade, etc)

38 Obrigado