BR112021003778A2 - método para validar um teste para estimar o teor de carbono orgânico do solo, e, aparelho para obter uma indicação ou avaliação do teor de carbono do solo. - Google Patents

Abstract

MÉTODO PARA VALIDAR UM TESTE PARA ESTIMAR O TEOR DECARBONO ORGÂNICO DO SOLO, E, APARELHO PARA OBTER UMA INDICAÇÃO OU AVALIAÇÃO DO TEOR DE CARBONO DO SOLO. Um método para validar um teste para estimar o teor de carbono orgânico do solo ou mudanças no teor de carbono orgânico do solo ao longo do tempo em qual uma primeira amostra de solo é retirada de um local selecionado e aquecida usando Perda por Ignição (LOI) para remover carbono orgânico, o método compreendendo as etapas de retirar uma amostra adicional do solo a partir de um local adjacente, a amostra tendo teor de material orgânico mínimo. Uma quantidade predeterminada de um material orgânico é adicionada à amostra adicional para prover uma segunda amostra que é aquecida usando Perda por Ignição (LOI) com a mudança de peso da segunda amostra determinando se o teste da primeira amostra rendeu uma estimativa válida do teor de carbono orgânico da primeira amostra. Aparelho (10) para uso na realização do método também é descrito.

Description

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MÉTODO PARA VALIDAR UM TESTE PARA ESTIMAR O TEOR DE CARBONO ORGÂNICO DO SOLO, E, APARELHO PARA OBTER UMA

INDICAÇÃO OU AVALIAÇÃO DO TEOR DE CARBONO DO SOLO Campo Técnico

[001] Essa invenção se refere a um método para validar um teste e, em particular, a um método para validar um teste usado para avaliar ou estimar o teor de carbono de solos. Essa invenção também se refere a aparelho para uso em método para validar. Essa invenção se refere ainda a um método e um meio para resfriar o aparelho supramencionado e mais para avaliar com precisão o teor de carbono de solos. Fundamentos da Técnica

[002] É conhecido o teste de solos para avaliar o teor de carbono de solos pelo uso de um teste de Perda por Ignição (LOI). Nesse teste, uma amostra de solo é fortemente aquecida, o que faz com que as substâncias voláteis na amostra escapem até que a massa da amostra pare de mudar. A diferença de peso antes e depois do teste de ignição representa a quantidade de material orgânico que estava presente na amostra. O teor de carbono orgânico no solo pode então ser estimado a partir dessa mudança de peso, estando o teor de carbono orgânico em uma faixa percentual conhecida de material orgânico na amostra.

[003] Em meu pedido de patente internacional Nº PCT/AU201 3/001 51 1, cujos conteúdos são incorporados por referência neste documento, eu descrevo um método e aparelho para obter uma estimativa do teor de carbono orgânico de solo e/ou variações ou mudanças no teor de carbono orgânico de solo ao longo do tempo que usa uma técnica de Perda por Ignição. Nesse método, uma ou mais amostras de solo são suportadas em barreiras permeáveis a gás dispostas dentro de uma câmara oca alongada, após a qual, um gás aquecido é fornecido ao alojamento para passagem através da(s) amostra(s) de solo para remover inicialmente a umidade das amostras para

2 / 23 secar as amostras de solo e, posteriormente, para remover materiais orgânicos queimados, incluindo carbono orgânico na amostra ou amostras de solo, com a mudança de peso da(s) amostra(s) de solo devido ao processo de aquecimento correlacionado ao teor de carbono orgânico na amostra de solo a ser obtido. Após um período de tempo selecionado, outras amostras subsequentes de solo podem ser retiradas da mesma área e testadas como acima, de modo que aumentos no teor de carbono orgânico que é equivalente a aumentos no sequestro de dióxido de carbono no solo possam servir como base para a remuneração em um programa que recompensa o sequestro de dióxido de carbono.

[004] No método e aparelho descrito no pedido de patente internacional supracitado, uma pequena quantidade de partículas de solo pode ser forçada através do meio permeável a gás antes que o carbono orgânico seja queimado, o que resulta em pequenas imprecisões no cálculo da mudança de peso das amostras de solo e, assim, no cálculo das mudanças no teor de carbono de solo. Seria desejável ter um método e aparelho em que essas imprecisões pudessem ser pelo menos substancialmente eliminadas.

[005] Além disso, assim como no método convencional de Perda por Ignição e no método descrito no meu pedido de patente internacional supracitado, podem surgir imprecisões com certos tipos de solo. Por exemplo, se um solo tem teor de ferro alto, o processo de aquecimento pode causar uma reação no solo de modo que a mudança medida de peso no solo antes e depois do processo de aquecimento não provê uma indicação verdadeira do teor de carbono orgânico no solo. Em solos ricos em ferro, por exemplo, a mudança de peso na amostra de solo pode indicar que o solo tem menos teor de carbono orgânico do que realmente possui.

[006] Além disso, a queima do carbono orgânico nas amostras de solo envolve altas temperaturas, normalmente em torno de 375ºC e acima. Essas temperaturas fazem com que o aparelho aqueça consideravelmente, e

3 / 23 como o forno é isolado para atingir as altas temperaturas exigidas, leva um tempo considerável para o forno e *outras partes do aparelho resfriarem. Isso, então, atrasa um segundo e subsequente uso do aparelho porque um período de tempo estendido é necessário antes que o aparelho possa novamente ser usado com segurança. Seria desejável ter um método e um meio para resfriar o aparelho tão rapidamente quanto possível para eficiência de operação, segurança e outros propósitos. Sumário da Invenção

[007] A presente invenção provê assim em um primeiro aspecto preferido, um método para validar um teste para estimar o teor de carbono orgânico do solo ou mudanças no teor de carbono orgânico do dito solo ao longo do tempo em que uma primeira amostra do dito solo é retirada de um local selecionado e aquecida usando Perda por Ignição (LOI) para remover materiais orgânicos, incluindo carbono orgânico da dita amostra de solo por queima ou oxidação dos ditos materiais orgânicos, o dito método compreendendo as etapas de retirar pelo menos uma amostra adicional de solo a partir de um local imediatamente adjacente, e tendo a mesma estrutura geológica que o dito local selecionado, a amostra tendo ou sendo tratada para ter teor de material orgânico mínimo, adicionando à dita amostra adicional, uma quantidade predeterminada de um material orgânico para prover uma segunda amostra, aquecendo a dita segunda amostra contendo a dita quantidade de material orgânico usando Perda por Ignição (LOI) para queimar a dita quantidade de material orgânico e monitorando a mudança de peso da dita segunda amostra devido à queima dos ditos materiais orgânicos.

[008] A mudança de peso na segunda amostra deve ser igual ao peso do material orgânico adicionado à amostra de solo, caso em que o teste é validado e nenhuma correção dos resultados é necessária. Caso os pesos não correspondam, é indicada uma reação entre o material orgânico adicionado e o material inerte, o que significa que é necessária uma correção ao resultado.

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[009] O material orgânico adicionado à amostra de solo pode ser qualquer material orgânico, porém um material orgânico preferido para uso no método compreende turfa. A amostra de solo inicial após o aquecimento inicial é inerte, de modo que qualquer mudança subsequente medida de peso da segunda amostra incluindo o material orgânico adicionado, é devido exclusivamente ao material orgânico adicionado.

[0010] O método referido acima usa um princípio de Perda por Ignição (LOI), no qual uma amostra de material é fortemente aquecida, o que faz com que as substâncias voláteis na amostra escapem até que a massa da amostra pare de mudar. Na presente invenção, o aquecimento da primeira amostra de solo e subsequente aquecimento da segunda amostra é alcançado passando ar ou gás aquecido através das amostras por um tempo suficiente e em temperaturas selecionadas até que o peso das amostras pare de mudar, a perda de peso sendo devido ao material orgânico, incluindo carbono orgânico, sendo queimado e oxidado. De preferência, o fluxo de gás através das amostras é controlado para controlar a temperatura das amostras para assegurar que a temperatura das mesmas não exceda uma temperatura predeterminada ou faixa de temperaturas. Controlar o fluxo de gás através das amostras de solo controla o fluxo de oxigênio através das amostras e, portanto, controla a queima de materiais nas amostras e garante que a temperatura das amostras não exceda a temperatura predeterminada ou faixa de temperaturas.

[0011] O método de validação pode ser usado em qualquer processo de teste de Perda por Ignição, no entanto, prefere-se que o método seja realizado com o aparelho do tipo descrito em meu Pedido de Patente Internacional Nº PCT/AU2013/001151. Esse aparelho compreende um alojamento que define uma câmara alongada vertical, meio permeável ao gás para suportar uma ou mais amostras do dito solo dentro da dita câmara, meio para forçar o gás aquecido para baixo através da dita câmara e a amostra ou

5 / 23 amostras de solo na mesma para inicialmente remover a umidade da amostra ou amostras de solo para secar a(s) dita(s) amostra ou amostras e subsequentemente remover por queima ou oxidação de materiais orgânicos, incluindo carbono da amostra ou amostras de solo e meio para medir a mudança de peso da dita amostra ou amostras de solo devido à dita remoção dos ditos materiais orgânicos para prover uma indicação do teor de carbono orgânico do solo ou mudanças no teor de carbono orgânico do solo. Quando aplicado à validação do teste, material orgânico de peso conhecido é adicionado à amostra ou amostras de solo após o processo de aquecimento e remoção de material orgânico acima e o procedimento repetido.

[0012] Preferivelmente, uma pluralidade de amostras de solo é usada e as amostras de solo são dispostas dentro da câmara em série de modo que o gás aquecido possa passar, por sua vez, pelas respectivas amostras de solo. Preferivelmente, o alojamento e, portanto, a câmara têm um eixo geométrico longitudinal central com uma entrada em uma extremidade para o gás aquecido e uma saída na outra extremidade. Preferivelmente, as respectivas amostras de solo são dispostas longitudinalmente ao longo do eixo geométrico da câmara. Preferivelmente, o alojamento tem uma configuração tubular e, portanto, a câmara tem uma seção transversal circular.

[0013] Preferivelmente, os respectivos meios permeáveis ao gás são providos para suportar uma ou mais amostras de solo dentro da câmara. Adequadamente, os meios permeáveis ao gás formam barreiras que se estendem diametralmente da câmara. O meio permeável ao gás pode compreender um portador de amostra de solo que inclui uma grade ou grelha.

[0014] O meios são adequadamente providos para pesar o alojamento contendo a(s) amostra(s) de solo antes e depois do processo de remoção de materiais orgânicos/carbono para permitir o cálculo da mudança de peso na(s) amostra(s) de solo enquanto eles permanecem in situ dentro do alojamento para prover uma indicação do teor de carbono orgânico na(s) amostra(s) de

6 / 23 solo. O meio de pesagem também é usado no método de validação para pesar a amostra de solo e o material orgânico adicionado antes e após o processo de reaquecimento subsequente para permitir que a mudança do peso do mesmo seja determinada. A mudança de peso deve ser igual ao peso da matéria orgânica adicionada para confirmar o teste como um teste válido, pois o peso da amostra de solo após o primeiro processo de aquecimento, sendo inerte, não deve mudar.

[0015] O meio de pesagem pode compreender uma balança de viga tendo uma viga ou alavanca que tem um fulcro central, meios em um lado do fulcro para suportar o alojamento e meios no lado oposto do fulcro para carregar um contador variável ou peso de balança. O alojamento pode ser suspenso da viga em um lado do fulcro, por exemplo, por meio de uma suspensão de gume. Preferivelmente, o alojamento inclui um ou mais membros suspensores para permitir que o alojamento seja suspenso por meio da suspensão de gume da viga. Preferivelmente, o alojamento permanece conectado à viga durante o processo de aquecimento e oxidação, de modo que, no final desse processo, a viga de equilíbrio pode ser usada para determinar a mudança total em peso do alojamento, incluindo as amostras de solo, sem a necessidade de remover as amostras de solo do alojamento.

[0016] Mais preferivelmente, as amostras são obtidas usando um trado, o trado sendo operado até uma primeira profundidade em um local particular para extrair materiais para prover uma primeira amostra. Preferivelmente, a operação continuada do trado às profundidades abaixo da primeira profundidade provê materiais para as amostras a serem usadas para validação dos resultados, conforme descrito mais abaixo.

[0017] Alternativamente, as amostras podem ser obtidas usando um trado, por exemplo, do tipo descrito no meu Pedido de Patente Internacional PCT/AU2017/050648. Esse trado pode ser operado até uma primeira profundidade em um local particular para extrair materiais para prover uma

7 / 23 primeira amostra. Subsequentemente, continuando a operar o trado para baixo, depois de remover primeiro todos os materiais acima para prover a primeira amostra, para o subsolo onde se pode esperar que a matéria orgânica de solo insignificante proveja uma segunda amostra.

[0018] . Se o teste usando a base que foi submetida a LOI mostra uma perda de LOI maior do que o previsto, então uma reação química deve ter ocorrido entre (provavelmente) o carbono na matéria orgânica e a já “cozida”, e portanto, supostamente, material de amostra inerte. Assim, será necessário fazer um ajuste dos resultados do teste na primeira amostra para obter o teor correto de carbono orgânico da amostra. Se a testagem de LOI da base que não foi submetido a um teste de LOI antes da turfa ser adicionada, está sujeito então a um teste de LOI, esse teste mostrará uma perda de peso de LOI que pode ser considerada a mesma que resultaria de um teste em um solo próximo que tem um peso de teor de matéria orgânica exatamente o mesmo que o peso de turfa adicionado ao material do subsolo. Para resultados mais precisos, uma série de testes de Perda por Ignição (LOI) pode ser realizada usando o material de subsolo que não contém matéria orgânica ou contém pouca matéria orgânica à qual é adicionada uma quantidade diferente, mas conhecida de matéria orgânica. Ao fazer uma série de testes, pode-se traçar um gráfico que traça os pesos testados por Perda por Ignição (LOI) em relação ao peso conhecido de matéria orgânica adicionada a cada amostra. Esse gráfico pode ser usado para mostrar que quando qualquer amostra futura, retirada do mesmo local geral, é submetida a um teste de Perda por Ignição, o peso da Perda por Ignição assim determinado pode ser aplicado ao gráfico e o verdadeiro teor de matéria orgânica do solo pode ser visto e o teor de carbono determinado..

[0019] Preferivelmente, as partículas de solo forçadas através ou passadas pelo dito meio permeável a gás são coletadas, e a mudança de peso das amostras de solo ajustada para o peso das ditas partículas de solo

8 / 23 coletadas provê uma indicação do teor de carbono orgânico na amostra de solo.

[0020] A presente invenção, em um aspecto adicional, provê aparelho para obter uma indicação do teor de carbono do solo e/ou variações do teor de carbono no solo de acordo com o método descrito acima, o aparelho compreendendo um alojamento vertical definindo uma câmara, um portador de amostra de solo para suportar uma ou mais amostras do dito solo dentro da câmara, meio para forçar gás aquecido através da dita câmara e a(s) amostra ou amostra(s) na mesma para remover carbono orgânico do solo, meio para coletar partículas de solo forçadas através do portador de amostra de solo e meio para medir a mudança de peso da dita amostra ou amostras de solo ajustadas para o peso das ditas partículas de solo coletadas para prover uma indicação de teor de carbono no solo.

[0021] Preferivelmente, o alojamento é recebido coaxialmente dentro de um alojamento tubular externo, de modo que as paredes dos respectivos alojamentos sejam justapostas, o dito alojamento tubular externo que é arranjado dentro de um revestimento externo e é envolto por um material isolante.

[0022] O dispositivo de coleta de partículas está preferivelmente localizado dentro de uma câmara verticalmente abaixo dos alojamentos, e o alojamento externo ou uma porção estendida do mesmo se estende para dentro da câmara.

[0023] O dispositivo de coleta de partículas tem preferivelmente a forma de uma bandeja que é móvel de modo deslizante dentro da câmara. A câmara é definida adequadamente por um duto que se estende horizontalmente, e a porção inferior do alojamento exterior se estende para o duto. Preferivelmente, o dito duto que se estende horizontalmente é unido em uma extremidade a um duto que se estende verticalmente que atua como uma pilha ou chaminé para a descarga de ar quente ou gases do aparelho.

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[0024] .Preferivelmente, a extremidade oposta do duto que se estende horizontalmente é aberta e o dispositivo de coleta inclui um membro de face de modo a estar na configuração de uma gaveta em que quando o dispositivo de coleta é deslizado em uma primeira direção, o membro de face pode cobrir e fechar a abertura do duto e em que quando o dispositivo de coleta é deslizado em uma direção oposta, o dito membro de face se move para longe e abre a abertura, Preferivelmente, quando a abertura está aberta, o ar forçado para dentro do aparelho resfria o aparelho e quando flui através da pilha, induz uma contrapressão que irá induzir um fluxo adicional ou ar para dentro do aparelho através do duto aberto.

[0025] Preferivelmente, os meios são providos para criar um fluxo forçado ou ar através do duto de escape. Esses meios compreendem adequadamente uma ventoinha, insuflador ou outra fonte de ar forçado e meio para conectar a ventoinha, insuflador ou fonte de ar forçado ao interior do duto de escape. Preferivelmente, o meio de conexão compreende um cano que se estende desde o insuflador ou ventoinha até o duto. O cano apropriadamente tem a forma de um cotovelo tendo uma primeira perna conectada à ventoinha ou insuflador e uma segunda perna que se estende longitudinalmente do duto de modo a direcionar o ar da ventoinha ou insuflador em direção à saída do duto.

[0026] O alojamento é adequadamente pesada antes e depois do processo de remoção de carbono orgânico. A mudança de peso deve ser igual ao peso da matéria orgânica adicionada para confirmar o teste como um teste válido, pois o peso da amostra de solo após o primeiro processo de aquecimento, sendo inerte, não deve mudar e não pode mudar quando matéria orgânica adicional é adicionada antes de qualquer aquecimento.

[0027] Preferivelmente, um espaço anular é definido entre os alojamentos através do qual o ar de resfriamento pode passar para o

10 / 23 resfriamento do aparelho. Adequadamente, o alojamento interno inclui um flange anular que normalmente assenta na borda superior do alojamento externo e para fins de resfriamento, o alojamento interno pode ser elevado para mover o flange para longe da borda superior do alojamento externo para definir uma abertura entre eles para assim abrir o espaço anular para a atmosfera externa de modo que a contrapressão fará com que o ar de resfriamento flua para o espaço anular através da abertura definida pelo flange e borda superior do alojamento externo. Meios para fornecer um líquido de resfriamento, como uma pulverização de um bico, podem ser providos adjacentes à abertura de modo que a água de resfriamento também possa ser introduzida no espaço anular para resfriamento. Breve Descrição dos Desenhos

[0028] Para que a invenção possa ser mais facilmente compreendida e ser suficientemente clara e completa para ser realizada por um versado na técnica, será feita agora referência aos desenhos anexos que ilustram uma modalidade preferencial da invenção e em que: - a Fig. 1 é uma vista isométrica da frente do aparelho para queimar carbono orgânico em amostras de solo de acordo com uma modalidade da invenção com o portador de amostra de solo e aquecedor elevado para fora da câmara de aquecimento; a Fig. 2 é uma vista lateral parcial do aparelho da Fig. 1 com o portador de amostra de solo e o aquecedor baixado para uso; a Fig. 3 é uma vista em corte transversal do aparelho da Fig. 1 em um plano ao longo da linha A-A, mas com o portador de amostra de solo e o aquecedor abaixados para uso; a Fig. 4 é uma vista lateral de parte do aparelho quando submetido ao resfriamento; a Fig. 4A é uma vista seccional ampliada da região A da Fig. 4;

11 / 23 a Fig. 5 é uma vista em corte parcial do portador de amostra de solo e câmara de aquecimento para aquecimento de amostras de solo; a Fig. 6 ilustra um aparelho de pesagem para pesar as amostras de solo in situ; as Figs. 7 e 8 são vistas ao longo da linha C-C da Fig. 6, ilustrando o funcionamento do aparelho de pesagem da Fig. 6; a Fig. 9 ilustra um trado para obtenção de amostras de solo; e a Fig. 10 é um gráfico que mostra a perda de ignição em comparação com a quantidade adicionada de material orgânico nos procedimentos de validação de teste. Descrição Detalhada da Modalidade Preferida

[0029] Com referência aos desenhos e em primeiro lugar às Fig. 1 e 2, é ilustrado o aparelho 10 para uso no aquecimento de uma amostra ou amostras de solo para remover o carbono orgânico das mesmas com a finalidade de obter uma indicação do teor de carbono da amostra de solo e para validar resultados obtidos. O aparelho 10 compreende um forno 11 tendo um revestimento externo oco 12 que normalmente é provido com pernas 13 na sua extremidade inferior, pelo que o revestimento 12 pode ser suportado sobre uma superfície subjacente. Adaptada para ser suportada substancialmente dentro do revestimento 12 está uma câmara de aquecimento 14 (ver também a Fig. 3) para uso no aquecimento de uma amostra ou amostras de solo com a finalidade de queima de carbono orgânico nas amostras de solo para avaliação subsequente do teor de carbono da amostra de solo e, portanto, o solo de onde a amostra foi retirada. A câmara de aquecimento 14 tem substancialmente a mesma configuração ou configuração semelhante à da câmara de aquecimento descrita no meu supracitado Pedido de Patente Internacional/001151, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência.

[0030] A câmara de aquecimento 14 compreende um alojamento

12 / 23 tubular alongado externo fixado principal 15 que tem uma secção transversal circular e que tem um flange 16 adjacente à sua extremidade superior para assentar numa superfície superior ou parede 17 do revestimento 12 como mostrado nas Figs. 1 a 3, de modo que o alojamento 15 seja suportado em uma atitude vertical. O alojamento 15 se estende por uma pequena distância acima do flange 16 como em 15’ e é aberto em sua extremidade superior para receber coaxialmente no mesmo com folga um alojamento tubular interno 18. O alojamento 18 tem um flange anular 19 adjacente à sua extremidade superior que pode assentar na extremidade superior da porção estendida 15’ do alojamento 15. A extremidade superior do alojamento 18 é aberta em 20 para aceitar no mesmo um ar primário ou aquecedor de gás 21 e portador de amostra 22 que está interconectado com o aquecedor 21 e localizado no lado inferior do mesmo. O aquecedor 21 e o portador 22 podem ser retirados ou inseridos na extremidade aberta superior 20 do alojamento 18. Um material isolante 23 é fornecido no revestimento 12 para circundar o alojamento externo 15. O material isolante 23 pode ser lã de rocha ou qualquer outro material adequado ou combinação de materiais isolantes.

[0031] É provido na extremidade inferior do alojamento 15 um elemento de aquecimento secundário 24 que é enrolado em torno do alojamento 15. O aquecedor de gás primário 21 inclui um alojamento oco alongado 25 que pode ser inserido e recebido substancialmente coaxialmente dentro do membro tubular 18. O alojamento 25 também tem um flange anular ou colar 26 que pode assentar na extremidade superior projetada 18’ do membro 18 e ser vedado ao mesmo por uma vedação de anel em O 27 provido em ou em um recesso anular interno no flange 26. Quando o flange anular ou colar 26 está em posição sobre a extremidade superior do alojamento, como mostrado nas Figs. 3, a vedação 27 veda o colar 26 à superfície externa do membro tubular 18. O aquecedor primário 21 inclui uma série de membros tubulares 28 dispostos coaxialmente e um fio ou elemento

13 / 23 de aquecimento 29 enrolado em torno dos membros tubulares 28. O topo do alojamento 25 é provido com um conector 30 para conexão a uma fonte de gás ou ar comprimido, como um compressor, por meio de uma válvula de controle adequada. O alojamento 25 também carrega terminais 31 para conectar o fio do aquecedor ou elemento 29 a uma fonte de alimentação.

[0032] Em uso, quando o gás comprimido, como o ar comprimido, é fornecido a partir da fonte de ar comprimido ou gás para o conector de entrada 30 e a corrente é fornecida ao elemento de aquecimento 29, o ar passa conforme indicado pelas setas na Fig. 3 em uma maneira de serpentina entre os tubos 28 e passando pelo elemento de aquecimento 29 para sair em 32 na extremidade inferior da unidade de aquecimento 21.

[0033] O alojamento 25 adequadamente no colar 26 também inclui conectores dispostos diametralmente 33 que podem se conectar ao flange 19 de modo que o alojamento 25 e o membro tubular 18 possam ser interconectados para uma finalidade descrita mais abaixo. Os conectores 33 incluem, cada um, uma haste rosqueada 34 tendo uma cabeça ou a porca 35 em uma extremidade e o flange 19 (ou um suporte afixado ao flange 19) tem uma fenda que pode receber a haste 34 através da mesma e atuar como um batente para a cabeça 35. As respectivas hastes rosqueadas 34 também são engatadas de forma rosqueada com ressalto rosqueado 37 internamente, dispostas em lados diametralmente opostos no colar 36 e as porcas de travamento acionadas manualmente 38 estão engatadas na haste 35.

[0034] O portador de amostra de solo 22 inclui uma série de unidades de retenção de amostra de solo 40 que são dispostas em uso em posições espaçadas ao longo de um eixo central 41 que é segurado em sua extremidade superior à unidade de aquecimento 21. Cada unidade de retenção de amostra de solo 40 tem a mesma configuração que a descrita nas Figs. 14 e 15 do meu pedido de patente internacional supracitado PCT/AU2013/001511 incluindo como mostrado nas Figs. 3 e 5, um portador rígido 43 compreendendo uma

14 / 23 grade permeável a ar ou gás ou membro de malha 44 de um diâmetro semelhante ao diâmetro interno do membro tubular 18. Os portadores 42 podem ser fixados ao eixo 41 ou podem ser ajustáveis ao longo do eixo 41 e fixados em várias posições ao longo do eixo 41.

[0035] Para prevenir ou minimizar que as partículas finas de solo escapem, a unidade de reten de amostra de solo 40 pode ser usada com um membro em formato de copo flexível 45 formado de um tecido ou outro material flexível que é permeável ao ar ou gás que pode assentar no membro de grade ou de malha 44. O tecido ou outro material flexível compreende preferivelmente um material permeável ao ar ou gás que pode lidar com as temperaturas encontradas no aparelho 10. Um material adequado pode compreender um pano de fibra de vidro tecido. O membro permeável ao gás 45 pode ser formado ou em formato a partir de um material que está inicialmente em uma forma plana que pode ser dobrado em uma configuração geralmente em formato de copo. O membro em formato de copo 45 também é provido com uma abertura central 46 que pode receber ordenada mas firmemente o eixo 41 e vedar substancialmente contra o mesmo.

[0036] A extremidade inferior do alojamento 15 se estende através da base 47 do revestimento externo 12 como em 48 e um dispositivo de coleta 49 que compreende uma bandeja 50 pode ser movido para uma posição diretamente abaixo da extremidade inferior estendida do alojamento 15, como mostrado na Fig, 3. Isso permite que quaisquer partículas de solo ou outros materiais em amostras mantidas no portador de amostra 40 que são forçadas através ou além da grade 44 e o tecido permeável 45 apoiado na grade 44 coletam na bandeja 50. Esses materiais podem ser pesados, e os ajustes podem então ser feitos para o peso inicial das amostras de solo, conforme descrito abaixo.

[0037] A bandeja de coleta 50 está localizada dentro de uma câmara 51 que é definida por uma perna 52 de um duto de escape 53 que está

15 / 23 localizado e suspenso em uma atitude horizontal abaixo do revestimento 12. A perna 52 do duto 53 está conectada na parte traseira do revestimento 12 e se comunica com uma perna vertical 54 do duto 53 que é aberta em sua extremidade superior 55 e que serve como uma chaminé ou ventilação para direcionar os gases quentes para cima longe do revestimento 11.

[0038] Como mostrado também nas Figs. 1 e 2, a perna 52 do duto 53 se estende para frente para terminar em uma posição 56 em alinhamento substancial com a parede frontal do revestimento 11. Um suporte 57 que é uma porção dobrada para cima do flange de topo da perna de duto 52 segura a perna 52 pelo uso de prendedores mecânicos, como rebites, na parte frontal do revestimento 11. A bandeja de coleta 50 tem uma largura ligeiramente menor do que a largura interna da perna de duto a 52 e inclui uma base plana 58 que assenta no flange inferior da perna de duto 52 de modo a ser suportada para movimento de deslizamento na mesma. A bandeja 50 inclui adicionalmente flanges laterais verticais opostas 59 que servem para restringir o depósito de materiais na bandeja 50. Além disso, a bandeja 50 na sua extremidade externa é provida com um membro de face vertical 60 de modo que a bandeja de coleta 50 tem uma configuração semelhante a uma gaveta. O membro de face 60 é perifericamente maior do que a seção transversal da perna de duto 52 de modo que quando na posição da Fig. 3, o membro de face 60 se sobrepõe à abertura 61 na perna de duto 53 para fechar substancialmente a abertura 61 enquanto na Fig. 1 e posição de contorno pontilhada da Fig. 2, a bandeja de coleta 50 é deslizada para fora da perna de duto 52 de modo que o membro de face 60 é movido para longe da abertura 61 para abrir a extremidade externa da perna 52 para a atmosfera externa.

[0039] O aparelho 10 também inclui um mastro íntegro 62 que se estende paralelamente à perna de duto 54 e que é montado em sua extremidade inferior em uma saliência vertical 63 na parede de topo 17 do revestimento 11 para rotação em torno de seu eixo geométrico longitudinal.

16 / 23 Suportes 64 suportam o mastro 62 para a perna de duto 54 e permitem esse movimento de rotação. Um manípulo 65 fixado na extremidade inferior do mastro 62 pode ser segurado para permitir que o mastro 62 seja pivotado manualmente em direções opostas. Em sua extremidade superior, o mastro 62 tem um braço que se estende para fora 66 que carrega um guincho 67 em sua extremidade livre, o cabo 68 do guincho 67 sendo conectado a um olhal de levantamento 69 no alojamento 25 de modo que a unidade de aquecimento primária 21 e o solo portador de amostra 22 (e alojamento tubular 18) pode ser levantado ou abaixado. Além disso, o mastro 62 é provido com um braço de suporte que se estende radialmente para fora 70 que quando girado com ou em relação ao mastro 62 pode ser movido para uma posição abaixo das respectivas unidades de retenção de amostra 40, de modo a suportar a unidade de aquecimento primária 21 e o portador de amostra 22 enquanto cada unidade de retenção 40 está sendo carregada com uma amostra de solo.

[0040] Para o resfriamento adicional do aparelho 10 após a sua utilização e para uma rotação rápida, um cano 71 é provido para introduzir um fluxo de ar na perna de duto vertical 54, como mostrado nas Figs. 2 e 3. O cano 71 tem a forma de um cotovelo tendo uma primeira porção vertical 72 e uma segunda porção horizontal 73 que penetra na parede da perna de duto 54 e que está conectada a um insuflador de ar 74. Alternativamente, a porção 73 do cotovelo 71 pode ser conectada a uma fonte remota de ar, como um compressor.

[0041] Para obter uma indicação das mudanças de peso das amostras de solo decorrentes do aquecimento das mesmas,. o aparelho 10 pode incorporar uma escala de equilíbrio incluindo uma viga de equilíbrio 75 (mostrada em contorno pontilhado na Fig. 1 e na Fig. 6) que tem braços paralelos opostos 76 que são suportados em um fulcro de gume 77 intermediário às suas extremidades definidas por lâminas 78 suportadas em suportes 79 que se estendem de um lado do revestimento 11. Para suporte do

17 / 23 aquecedor 21 e do portador de amostra de solo 22, os suportes 80 no flange anular 18 incorporam suspensores espaçados 81 para suspender o alojamento 18 e o aquecedor afixado 21 e o portador 22 da maneira descrita mais abaixo.

[0042] Um contrapeso variável ou de equilíbrio 82 é suportado nos braços 76 no lado oposto do fulcro 77 por meio de uma conexão suspensora/de gume 83 semelhante àquela para o alojamento 18. O alojamento 18 e o peso de equilíbrio 82 estão dispostos em posições equidistantes em lados opostos do fulcro 77 da viga 73. O contrapeso 82 pode incluir um bécher ou recipiente 84 ao qual um líquido como água pode ser adicionado ou removido para equilibrar a viga 73. O contador ou peso de equilíbrio 82 também pode incluir ou compreender pesos fixados ou variáveis 85 (ver Fig. 3).

[0043] Em uso, as amostras de solo 86 retiradas de uma área onde o teor de carbono deve ser avaliado são rastreadas para remover todo o material fibroso, como material vegetal e animal ainda não decomposto e as amostras de solo são então colocadas dentro dos respectivos portadores 43 operando o guincho 67 para elevar o aquecedor 21 e o portador de amostra de solo 22, então abaixando e enchendo cada unidade 40 por sua vez durante a qual eles são suportados pelo braço de suporte 66 que pode ser pivotado entre uma posição de não suporte e uma posição de suporte. Após o portador de amostra de solo 22 ter sido inserido na extremidade superior do alojamento 18, o aquecedor 21 segue sendo abaixado de modo que o alojamento 25 veda através da vedação 26 para a extremidade superior do alojamento 18. O colar 26 do alojamento 25 pode, então, ser segurado ao flange 19 pelos conectores de haste rosqueada 34.

[0044] Para aquecimento das amostras de solo, o alojamento 25 e o alojamento afixado 15 são suspensos na viga 75 e são inicialmente impelidos para baixo no alojamento externo 18 até que o flange 19 assente na extremidade superior 15’ do alojamento 15, como mostrado nas Figs. 6 e 7.

18 / 23 Nesta posição, conforme mostrado na Fig. 3, a viga 75 não estará em equilíbrio e um peso pode ser aplicado à extremidade de alojamento 25 da viga 75 para manter a unidade na posição das Figs. 2 e 3. Nesta posição, o espaço anular 87 entre os alojamentos 15 e 18 será fechado ou vedado em sua extremidade superior para evitar o fluxo de ar para cima nesse espaço. A corrente pode então ser aplicada ao elemento aquecedor 29 e ar comprimido ou gás fornecido a partir da fonte de ar comprimido ou gás * por meio do conector 30. O ar será forçado através do aquecedor 14, passando pelo elemento 29 para ser aquecido e sair na extremidade inferior 43 do aquecedor 21 e o ar aquecido será, então, forçado através das amostras de solo 86. Inicialmente, a unidade de aquecimento 14 é operada para remover a umidade das amostras de solo 86 para secar as amostras de solo 86. Quando a temperatura detectada aumenta acima de 100ºC, que é o ponto de ebulição da água ou umidade dentro das amostras de solo 86, as amostras de solo 86 estarão secas. O peso que retém o aparelho 10 na posição das Figs. 1 e 2 é removido, e o peso pode ser aplicado ao contrapeso 83, por exemplo, adicionando líquido ao bécher 85 até que a viga 77 seja equilibrada, por exemplo, como mostrado na Fig. 7. Isso provê uma indicação do peso das amostras de solo 86 após o processo de secagem e antes do processo de remoção de carbono.

[0045] A viga 75 é então retornada à posição da Fig. 6 na qual o flange 19 do alojamento 18 assenta na extremidade superior do alojamento 15 e a corrente aplicada ao elemento de aquecimento 29 e gás comprimido fornecido através da conexão 30. Normalmente, as amostras 86 são aquecidas a temperaturas acima ou na região de 375ºC e mantidas nessas temperaturas por um período estendido de tempo, por exemplo, 10 - 60 minutos para garantir que o carbono orgânico e outros materiais orgânicos sejam queimados. Essa temperatura e tempo, no entanto, podem ser variados variando o fornecimento de corrente ao aquecedor 21 e também variando o

19 / 23 fornecimento de ar ou gás. Para garantir que a temperatura das amostras de solo não aumente além dos limites predeterminados, o fluxo de gás através das amostras pode ser restringido. Isso restringe o volume de suprimento de oxigênio para evitar a queima excessiva de materiais nas amostras de solo. O tempo de aquecimento e a temperatura do ar ou gás fornecido também podem variar dependendo das amostras que estão sendo testadas. A viga de equilíbrio 75 pode então ser liberada e equilibrada adicionando líquido ao recipiente. O peso do líquido adicionado corrigido levando em consideração as perdas devido ao peso dos materiais coletados na bandeja 49 será correlacionado ao teor de carbono orgânico nas amostras de solo.

[0046] Para permitir que os resultados do teste sejam validados, é preferido para a eficiência de operação que o aparelho 10 seja resfriado e, para esse propósito, a bandeja de coleta 49 é deslizada para fora para a posição das Figs 1 e 2 que abre a abertura 61 para a perna de duto 52 para a atmosfera externa. O ar comprimido continua a ser fornecido através da entrada 39 para fluir através do alojamento 15 para resfriar o aparelho 10, esse ar fluindo para baixo nas pernas 52 e 54 do duto 53, enquanto o ar flui para fora através da extremidade superior 55 da perna de duto 54 induz uma contrapressão na perna de duto 52 e faz com que o ar seja puxado de fora do revestimento 11 para a abertura 54. Isso resultará em um resfriamento aprimorado do aparelho.

[0047] Para resfriamento adicional ou alternativo do aparelho 10, o insuflador 74 é operado para injetar um fluxo de ar através do cotovelo 71 na perna de duto 54 com o ar fluindo para cima, conforme indicado pelas setas na Fig. 4. Ao mesmo tempo ou antes da operação do insuflador 74, o guincho 67 é operado para elevar o aquecedor de ar 21, o portador de amostra conectado 22 e o membro tubular interno 18 que está conectado ao alojamento 25 através dos conectores rosqueados 34. Isso também faz com que o flange 19 que é provido adjacente à extremidade superior do membro

20 / 23 tubular 18 seja elevado acima da borda superior 15’ do alojamento tubular 15, como mostrado nas Figs 4 e 4A. Isso abre o espaço anular 87 entre os membros tubulares 15 e 18 para a atmosfera externa. O ar fornecido à perna de duto 54 cria uma contrapressão na perna de duto 52 e faz com que o ar seja puxado de fora do aparelho 10 para o espaço anular 87 e para baixo através desse espaço, o que resultará em resfriamento rápido do aparelho 10. A bandeja de coleta 49 também pode ser aberta ou parcialmente aberta para a posição mostrada na Fig. 1 e em contorno pontilhado na Fig. 2 de modo que o ar externo seja puxado para dentro da câmara 51 para resfriamento adicional do aparelho 10. O resfriamento adicional pode ser alcançado pelo uso de uma fonte de água, como um bico de pulverização de água 88, como mostrado na Fig. 4B. O bico de pulverização 88 pode ser operado quando o insuflador ou ventoinha 71 está operando e quando o alojamento interno 18 é elevado como nas Figs. 4 e 4A de modo que a água seja puxada para o espaço anular 87 dentro do membro tubular 15.

[0048] Para validar os resultados do teste acima, uma amostra de solo, digamos em torno de um quilograma e meio, é extraída de uma área imediatamente adjacente e com a mesma estrutura geológica da região de onde a amostra de solo sendo testada foi obtida. Essa amostra é aquecida para remover todos os materiais orgânicos, incluindo carbono orgânico, tal como pelo método e usando o aparelho descrito acima (ou por outros meios). A amostra subsequente ao seu aquecimento para remoção de materiais orgânicos pode então ser pesada e utilizada como “base inerte”.

[0049] As amostras de solo podem ser extraídas usando, como mostrado na Fig. 12, um trado alimentado 89 operando em um tubo 90 como, por exemplo, do tipo descrito em meu Pedido de Patente Internacional PCT/AU2017/050648. O trado 89 pode ser inserido no solo e operado até uma profundidade D1 de modo que todo o solo dentro dessa profundidade seja removido para prover a primeira amostra para testagem para teor de

21 / 23 carbono orgânico. A operação contínua do trado 89 para baixo até a profundidade adicional D2 no subsolo proverá uma segunda amostra para uso na validação do teste realizado na primeira amostra. Pode-se esperar que a segunda amostra de subsolo contenha matéria orgânica do solo insignificante, portanto, pode ser usada como o ponto zero de teor de matéria orgânica a partir do qual os aumentos e níveis de teor de matéria orgânica podem ser determinados.

[0050] Se houver suspeita de que essa amostra da profundidade D2 contém materiais orgânicos, uma subamostra desse material pode ser aquecida no aparelho descrito acima para queimar quaisquer materiais orgânicos suspeitos de modo que possa ser usado como um material verdadeiramente orgânico livre e base inerte. Note-se que qualquer material que não seja matéria orgânica, como a água estrutural também pode ser removido nesse processo de aquecimento.

[0051] Subamostras derivadas de qualquer um dos métodos acima são pesadas após secagem, aquecimento e remoção do forno 12 e a essas subamostras de base podem ser adicionadas algumas amostras cuidadosamente pesadas de matéria orgânica (geralmente inevitavelmente úmida), normalmente turfa. As amostras de solo contendo a matéria orgânica adicionada são submetidas a uma ressecagem e uma repesagem adicionais a partir da qual o peso seco da matéria orgânica adicionada ou turfa é determinado e, em seguida, um teste de Perda por Ignição (LOI), como testes usando o aparelho descrito acima, e a perda de peso medida. Se a perda de peso for igual ao peso da matéria orgânica adicionada, o teste da primeira amostra será validado com o teor de carbono calculado da mesma sendo correto.

[0052] . Se o teste usando a base que foi submetida a LOI mostra uma perda de LOI maior do que o previsto, então uma reação química deve ter ocorrido entre (provavelmente) o carbono na matéria orgânica e a já “cozida”,

22 / 23 e portanto, supostamente, material de amostra inerte. Isso poderia, por exemplo, mostrar a presença de uma reação de hematita para magnetita. Assim, será necessário fazer um ajuste dos resultados do teste na primeira amostra para obter o teor correto de carbono orgânico da amostra. Esse ajuste pode ser feito em base proporcional

[0053] Se a testagem de LOI da base que não foi submetido a um teste de LOI antes da turfa ser adicionada, está sujeito então a um teste de LOI, este mostrará uma perda de peso de LOI que pode ser considerada a mesma que resultaria de um teste em um solo próximo que tem um peso de teor de matéria orgânica exatamente o mesmo que o peso de turfa adicionado ao material do subsolo.

[0054] Se diferente, um ajuste pode ser feito em uma base proporcional, no entanto, para resultados mais precisos, uma série de testes de Perda por Ignição (LOI) podem ser realizados usando o material de subsolo que não contém matéria orgânica ou pouca matéria orgânica ao qual é adicionado uma quantidade diferente, mas conhecida de matéria orgânica. Ao fazer uma série de testes, como mostrado na Fig. 10, pode-se desenhar um gráfico que traça os pesos testados por Perda por Ignição (LOI) em relação ao peso conhecido de matéria orgânica adicionada a cada amostra. Esse gráfico pode ser usado para mostrar que quando qualquer amostra futura, retirada do mesmo local geral, é submetida a um teste de Perda por Ignição, o peso da Perda por Ignição assim determinado pode ser aplicado ao gráfico e o verdadeiro teor de matéria orgânica do solo pode ser visto e o teor de carbono determinado.

[0055] Os procedimentos de validação descritos acima evitam a possível questão de um problema de “combinação química da matéria orgânica com o material de solo”, como pode ocorrer com a conversão de hematita em magnetita.

[0056] Com a maioria dos tipos de solo, a quantidade de matéria

23 / 23 orgânica determinada pode ser usada para estimar com precisão o peso total real de carbono orgânico em qualquer área designada de terra e, assim, ajudar na estimativa de um nível nacional conforme exigido no Protocolo de Quioto.. No entanto, determinar o peso total é apenas de interesse acadêmico, pois a principal preocupação é acabar com o aquecimento global e, portanto, medir aumentos específicos no carbono de solo e, então, ser capaz de recompensar os agricultores por esses aumentos.

[0057] Será reconhecido que o aparelho da invenção pode estar em muitas configurações diferentes além das ilustradas e descritas para realizar o método da invenção. Embora o método tenha sido descrito onde as amostras de solo são aquecidas forçando ar quente através das amostras para secar as amostras e/ou remover o carbono das amostras, o método de validação da invenção pode igualmente ser aplicado a outras técnicas de Perda por Ignição (LOI) utilizadas para determinar o teor de carbono orgânico de uma amostra de solo. Muitos arranjos diferentes também podem ser usados para a pesagem da amostra de solo ou amostras ou aparelho ou alojamento que contém a amostra de solo ou amostras diferentes do arranjo descrito na modalidade.

[0058] Qualquer referência à técnica anterior aqui não deve ser considerada um reconhecimento de que tal técnica constitui um conhecimento geral comum. Além disso, os termos “compreendendo” ou “compreende”, conforme usados ao longo do relatório descritivo e as reivindicações, são considerados para especificar a presença das características declaradas, números inteiros e componentes referidos, mas não impedem a presença ou adição de uma ou mais outra(s) característica(s), número(s) inteiro(s), componente(s) ou grupo dos mesmos.

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES

1. Método para validar um teste para estimar o teor de carbono orgânico do solo ou mudanças no teor de carbono orgânico do dito solo ao longo do tempo em que uma primeira amostra do dito solo é retirada de um local selecionado e aquecida usando Perda por Ignição (LOI) para remover materiais orgânicos, incluindo carbono orgânico da dita amostra de solo por queima ou oxidação dos ditos materiais orgânicos, o dito método caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de retirar pelo menos uma amostra adicional do solo a partir de um local imediatamente adjacente e tendo a mesma estrutura geológica que o dito local, a dita amostra tendo ou sendo tratada para ter teor mínimo de material orgânico, adicionando à dita amostra adicional, uma quantidade predeterminada de um material orgânico para prover uma segunda amostra, aquecendo a dita segunda amostra contendo a dita quantidade de material orgânico usando Perda por Ignição (LOI) para queimar a dita quantidade de material orgânico e monitorar a mudança de peso da dita segunda amostra devido à queima dos ditos materiais orgânicos.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que se a mudança de peso monitorada da dita segunda amostra for igual ao peso do dito material orgânico adicionado, o teste na dita primeira amostra será válido.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que se a mudança de peso monitorada da dita segunda amostra for diferente do peso do dito material orgânico adicionado, o teste na dita primeira amostra será inválido.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de amostras adicionais é obtida a partir do dito local imediatamente adjacente ao dito local selecionado e em que diferentes quantidades dos ditos materiais orgânicos são adicionadas às ditas amostras adicionais, as ditas amostras adicionais sendo aquecidas para queimar materiais orgânicos usando Perda por Ignição (LOI) e em que a mudança de peso das ditas amostras adicionais é

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a dita pelo menos uma amostra adicional é tratada usando um procedimento de Perda por Ignição para remover por queima de materiais orgânicos na(s) dita(s) amostra(s) antes da adição da dita quantidade predeterminada dos ditos materiais orgânicos.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado pelo fato de que as ditas amostras são obtidas usando um trado, o dito trado sendo operado até uma primeira profundidade no dito local selecionado para extrair materiais para prover a dita primeira amostra.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a operação contínua do dito trado até profundidades abaixo da dita primeira profundidade provê materiais para as ditas amostras adicionais.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o dito material orgânico adicionado à amostra de solo compreende turfa.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que cada amostra de solo, por sua vez, é suportada em um ou mais meios permeáveis a gás, e em que o gás aquecido é forçado através da dita amostra de solo para remover por queima de carbono orgânico na dita amostra de solo, a mudança de peso da dita amostra de solo em correlação com o teor de carbono orgânico da amostra de solo.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que as partículas de solo forçadas através ou passadas pelo dito meio permeável a gás são coletadas, e em que a mudança de peso das amostras de solo ajustada para o peso das ditas partículas de solo coletadas, uma indicação do teor de carbono orgânico na amostra de solo.

11. Aparelho para obter uma indicação ou avaliação do teor de carbono do solo e/ou variações do teor de carbono no solo como definido no método da reivindicação 10, o dito aparelho caracterizado pelo fato de que compreende um alojamento vertical definindo uma câmara, um portador de amostra de solo para suportar uma ou mais amostras do dito solo dentro da dita câmara, meio para forçar o gás aquecido através da dita câmara e a amostra de solo ou amostras na mesma para remover materiais orgânicos incluindo carbono do solo, meio para coletar partículas de solo forçadas através ou passadas pelo dito portador de amostra de solo e meio para medir a mudança de peso da dita amostra ou amostras de solo ajustadas para o peso das ditas partículas de solo coletadas para prover uma indicação ou avaliação do teor de carbono no solo.

12. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dito alojamento é recebido coaxialmente dentro de um alojamento tubular externo, de modo que as paredes dos respectivos alojamentos sejam justapostas, o dito alojamento tubular externo que é arranjado dentro de um revestimento externo e é envolto por um material isolante.

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dito alojamento vertical é provido com um flange anular adaptado para assentar sobre uma extremidade superior do dito alojamento tubular externo, o dito alojamento vertical que é móvel longitudinalmente do dito alojamento externo para levantar o dito flange anular acima da dita extremidade superior do dito alojamento tubular externo para abrir o espaço entre os ditos alojamentos para a atmosfera externa para resfriamento do dito aparelho.

14. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 13, caracterizado pelo fato de que o dito dispositivo de coleta de partículas está localizado dentro de uma câmara verticalmente abaixo dos alojamentos, e em que o alojamento externo ou uma porção estendida do mesmo se estende para dentro da câmara.

15. Aparelho de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o dito dispositivo de coleta de partículas tem a forma de uma bandeja que pode se deslocar de forma deslizante dentro da câmara.

16. Aparelho de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a dita câmara é definida por um duto que se estende horizontalmente e em que a porção inferior do alojamento exterior se estende para o duto.

17. Aparelho de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o dito duto que se estende horizontalmente é unido em uma extremidade a um duto que se estende verticalmente que atua como uma pilha ou chaminé para a descarga de ar quente ou gases do aparelho.

18. Aparelho de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a extremidade oposta do duto que se estende horizontalmente é aberta e em que o dispositivo de coleta inclui um membro de face em que quando o dispositivo de coleta é deslizado em uma primeira direção, o membro de face pode cobrir e fechar a abertura do duto e em que quando o dispositivo de coleta é deslizado em uma direção oposta, o dito membro de face se move para longe e abre a abertura,

19. Aparelho de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que quando a abertura está aberta, o ar forçado para dentro do aparelho resfria o aparelho e quando flui através da pilha ou chaminé cria uma contrapressão que irá induzir um fluxo adicional de ar no aparelho através do duto aberto.

20. Aparelho como reivindicado na reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que inclui meios para pulverizar refrigerante em direção à extremidade superior do dito alojamento externo para entrada no espaço entre os ditos alojamentos interno e externo.