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Desenvolvimento de formulação fertilizante a partir de concentrados zeolíticos obtidos de lodos de ETA e microrganismos

Processo: 22/09773-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de setembro de 2022
Vigência (Término): 31 de agosto de 2024
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
Convênio/Acordo: SABESP
Pesquisador responsável:Cauê Ribeiro de Oliveira
Beneficiário:Raquel Cardoso Machado
Instituição-sede: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). São Carlos , SP, Brasil
Empresa:Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento (Brasil). Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). Embrapa Instrumentação Agropecuária
Vinculado ao auxílio:20/12210-3 - Desenvolvimento de alternativas tecnológicas para uso de lodo de ETA como matéria-prima para produção de fertilizantes de liberação controlada, AP.PITE
Assunto(s):Fertilizantes de liberação controlada   Nitrogênio   Potássio   Solubilização   Microgrânulos   Microscopia eletrônica de varredura   Microscopia eletrônica de transmissão   Propriedades químicas   Caracterização morfológica
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:concentrados zeolíticos | Fertilizantes de liberação controlada | Nitrogênio | potássio | Desenvolvimento de fertilizantes de liberação controlada

Resumo

Este projeto terá como objetivo principal definir as condições de formulação dos compostos fertilizantes a partir dos concentrados zeolíticos contendo microrganismos encapsulados. Serão selecionadas formulações de amido termoplástico plastificado com ureia para obter grânulos porosos de hidrofilicidade/solubilidade controlada. A escolha do amido como base de processamento vem da experiência anterior das equipes, que mostraram que a adição de 15 a 30% de ureia é capaz de plastificar o amido, permitindo o processamento em baixas temperaturas à ambiente. A ureia é utilizada posteriormente como fertilizante e, nestes teores, atinge as especificações mínimas de registro como produto fertilizante NK. As matrizes serão reforçadas com teores de até 50% dos concentrados zeolíticos produzidos no resultado 1, para permitir processabilidade na extrusão ou peletização e conferir propriedades de troca de cátions. O encapsulamento será feito pela adição dos microrganismos à mistura amido:concentrado ainda pastosa, em temperatura inferior a 40ºC. Dadas as condições de processamento do concentrado zeolítico, a adição ao amido será feita a partir da mistura pós síntese sem secagem, aproveitando-se portanto todo o residual de K+ presente como fertilizante. O produto final, desta forma, será um fertilizante NK com teor determinado ao longo da pesquisa. As matrizes deverão ser testadas junto aos microrganismos para otimizar a capacidade de multiplicação pelo consumo gradual da própria matriz, durante a aplicação. Os desafios envolverão a seleção adequada de materiais, de processos de produção em condições brandas (baixa temperatura) e otimização da capacidade de carregamento de esporos (máxima concentração x propriedades otimizadas). Os fertilizantes serão processados via extrusão ou peletização em temperatura inferior a 40ºC, para preservar os microrganismos. A conformação como pellets potencializará as interações das fontes e conferir conformação adequada dos fertilizantes na forma de grânulos ou pellets. Os teores dos nutrientes presentes nos grânulos/pellets dos fertilizantes serão mensurados de acordo com a metodologia proposta pelo Ministério da Agricultura. A dispersão do concentrado zeolítico no composto orgânico e homogeneidade de mistura, assim como a estrutura dos grânulos/pellets serão avaliados por Microscopia Eletrônica de Varredura com Espectroscopia de Dispersão de Energia de Raios-X e Microscopia Eletrônica de Transmissão para caracterização química e morfológica potencialmente importante para o processo de solubilização do fertilizante. Também serão avaliadas a dureza dos pellets e resistência a desestruturação por ação física/atrito, e em imersão em água. (AU)

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