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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

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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