ITLT20090003A1

ITLT20090003A1 - Processo per la valorizzazione delle biomasse fungine prodotte dalle industrie farmaceutiche,finalizzato all'ottenimento di fertilizzanti organici ed organo-minerali ad elevato valore agronomico,che prevede,tralaltro, la degradazione sia del dna tran

Info

Publication number: ITLT20090003A1
Application number: IT000003A
Authority: IT
Inventors: Domenico Terenzio
Original assignee: Domenico Terenzio
Priority date: 2009-06-09
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2010-12-10

Description

TITOLO

PROCESSO PER LA VALORIZZAZIONE DELLE BIOMASSE FUNGINE PRODOTTE DALLE INDUSTRIE FARMACEUTICHE.

FINALIZZATO ALL’OTTENIMENTO DI FERTILIZZANTI ORGANICI ED ORGANO-MINERALI AD ELEVATO VALORE AGRONOMICO. CHE PREVEDE, TRA L’ALTRO. LA DEGRADAZIONE SIA DEL DNA TRANSGENICO CHE DELL* ANTIBIOTICO RESIDUO. ;;RIASSUNTO ;La presente invenzione concerne un processo per la preparazione di composizioni fertilizzanti organici ed organo-minerali ad elevato valore agronomico, partendo dairutilizzo delle Biomasse Fungine, ossia dei residui organici della produzione degli antibiotici da parte delle industrie farmaceutiche, addizionate a Materiale Fossile ad alto contenuto in carbonio organico di origine biologica, Acido Solforico ed Ammonio Idrato o Potassio Idrossido. ;Tale processo, permette di disattivare il DNA transgenico presente nelle Biomassa Fungina e degradare l’antibiotico residuo. ;Le composizioni dell’invenzione presentano un alto valore agronomico ed un ampio raggio di applicazioni. ;PROCESSO PER LA VALORIZZAZIONE DELLE BIOMASSE FUNGINE PRODOTTE DALLE INDUSTRIE FARMACEUTICHE. FINALIZZATO ALL’OTTENIMENTO DI FERTILIZZARTI ORGANICI ED ORGANO-MINERALI AD ELEVATO VALORE AGRONOMICO. CHE PREVEDE. TRA L’ALTRO. SIA LA DEGRADAZIONE DEL DNA TRANSGENICO CHE DELL* ANTIBIOTICO RESIDUO.

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un processo per la preparazione di composizioni fertilizzanti organici ed organo-minerali, partendo daH’utilizzo di Biomasse Fungine addizionate a Materiale Fossile, Acido Solforico ed Ammonio Idrato o Potassio Idrossido.

Le Biomasse Fungine, sono dei residui organici della produzione degli antibiotici da parte delle industrie farmaceutiche e la composizione media, sulla sostanza secca è la seguente:

Carbonio Organico 40-42%

N Totale 6-7%

N Organico 5-6%

N Ammoniacale 0,5-1%

P205 1,4- 1,5%

K20 0,5%

CaO 0,3-0, 5%

MgO 0,4%

NaO 1-1,5%

s 3-3,5%

B 6-7 mg/ kg

Cu 10 mg/ kg

Mn 10-11 mg/kg

Fe 190-210 mg/kg

Zn 36 mg/ kg

Co 0,7-0, 9 mg/kg

pH 3-3,1

I funghi impiegati per la produzione di antibiotici vengono prodotti per mezzo di processi di crescita controllati su substrati fermenti scibili, preparati con sostanze vegetali, come bietola da zucchero, soia, semi di cotone, addizionati a sostanze zuccherine (lattosio, glucosio, etc . ) e vitamine.

Al termine della degradazione del substrato, gli antibiotici prodotti vengono separati dalla biomassa fungina, che appare come un brodo esausto con un contenuto di sostanze secca, normalmente, del 15-18%, che necessita un’immediata lavorazione.

Attualmente questo brodo esausto (biomassa fungina liquida) viene inviata in discarica allo smaltimento o distribuito in modo irrazionale sui terreni agricoli, mentre in alcuni casi, il prodotto viene essiccato tal quale con dei costi elevatissimi, per ottenere un prodotto fertilizzante con caratteristiche tecnicheagronomiche molto inferiori a quelle delle formulazioni proposte nella presente invenzione.

E proprio in funzione di questa annosa problematica che sono stati condotti/ber diversi anni, ricerche, studi e sperimentazioni in campo su questo sottoprodotto delle industrie farmaceutiche, fino a riuscire ad ottenere delle composizioni di fertilizzanti organici ed organo- minerali ad elevato valore agronomico e a maturare un know-how unico per tutto il processo produttivo ed applicativo dei formulati prodotti.

Inoltre, questo processo produttivo permette di ottenere la degradazione sia del DNA transgenico (evitando la diffusione nel suolo del DNA ricombinante), che deirantibiotico residuo nel brodo esausto (Biomassa Fungina Liquidai.

In particolare sono state condotte svariate sperimentazioni e ricerche sui prodotti ottenuti, sia per dimostrare la degradazione del DNA che dell antibiotico residuo, sia per mostrare i numerosissimi vantaggi agronomici che queste composizioni, secondo la presente invenzione, riescono a dare sulle differenti colture.

I marcati vantaggi quali-quantitativi delle composizioni, secondo la presente invenzione, dal punto di vista della funzionalità sia sulle colture che nel suolo, possono essere così sintetizzati:

1.) Possibilità di ottenere dei formulati stabili, non fermentiscibili, ad elevato contenuto in Carbonio Organico, titolati in macro e microelementi, in formulazione granulare e/o microgranulare;

2.) Elevatissima rapidità di assorbimento dei macro e microelementi abbinati alle sostanze organiche presenti;

3.) Marcato miglioramento delle funzioni biochimiche del terreno e delle piante;

4.) Potenziamento delle difese endogene delle piante;

5.) Riduzione dell’impiego dei fertilizzanti minerali, sblocco della fertilità dei suoli, con conseguente riduzione dell impatto ambientale e della salinità indotta ai terreni dall’uso irrazionale dei fertilizzanti minerali e/o chimici; 6.) Elevato potere complessante esercitato dalle sostanze umiche nei confronti dei macro e microelementi inserite nelle formulazioni.

La tabella 1 riassume i risultati vantaggiosi ottenuti mediante l’impiego delle composizioni secondo la presente invenzione su diverse colture.

Tabella 1

COLTURE INCREMENTO PRODUZIONI NOTE

Pomodoro 20% anticipo raccolto 7-8 gg. Fagiolino 18% anticipo raccolto 3-4 gg. Sedano 22% anticipo raccolto 5-7 gg. Insalate 16% anticipo raccolto 3-4 gg. Girasole 12%

Soia 10%

Colza 13%

Mais 14%

Arachidi 12%

Bietole da Zucchero 11% aumento della polarizzazione del 18% Valeriana 12%

Ravanello 10% anticipo raccolto 3-4 gg.

Fragole 13% anticipo raccolto 7-8 gg.

Agrumi 12% anticipo raccolto 6-7 gg.

Kiwi 12% miglioramento della conservazione Melo 10% miglioramento del colore

Pero 9%

Susino 1 1% anticipo raccolto 5-7 gg.

Pesco 12% anticipo raccolto 4-5 gg.

Ciliegio 10% riduzione spaccature frutti dell’80% Tappeto Erboso miglioramento della calpestabilità

Oggetto specifico della presente invenzione è un processo per la preparazione di composizioni fertilizzanti, con differenti titolazioni, che comprende le seguenti fasi:

a) preparazione, in una impastatrice ermetica, di un impasto fangoso (slurry) di materiale fossile con la Biomassa Fungina Liquida; il materiale fossile, preferibilmente, deve essere macinato fine a una granulometria di 100-200 mesh;

b) addizione sotto agitazione all’impasto risultate dalla fase a) di Acido Solforico 66 Bé (H2S04), quanto basta a raggiungere un pH 1-2 e, preferibilmente, per un periodo di dieci minuti;

c) addizione lenta sotto agitazione all’impasto risultante dalla fase b) di Ammonio Idrato 28 Bé (NH3), quanto basta a raggiungere un pH 6, 5-7, 3, preferibilmente, per almeno dieci minuti. Questa fase è caratterizzata da una reazione esotermica che permette di estrarre gli acidi umici contenuti nel materiale fossile, di complessare tutti gli elementi inseriti nella formulazione oltre a stabilizzare il preparato, bloccando qualsiasi processo fermentativo.

d) Essiccazione dello slurry prodotto di cui ai punti a),b),c) in un essiccatore a temperatura variabile tra 180 e 240° C, fino ad ottenere un prodotto polverulento o granulo-polverulento, caratterizzato da una umidità max del 3,5%, per evitare l’impac c amento e la formazione di muffe.

Successivamente, il prodotto ottenuto, preferibilmente, può essere granulato in appositi impianti di granulazione con differenti tecnologie (aggregazione, compattamento, cristallizzazione, etc..), fino ad ottenere granulometrie diverse, in funzione degli utilizzi, preferibilmente, 2, 5 -3, 5 mm e 0,7- 1,4 mm.

Normalmente, per ottenere un impasto di cui ai punti a),b) e c), si impiegano per 100 kg di impasto (slurry}:

a) Materiale Fossile (sostanza secca) 27,0 kg

b) Biomassa Fungina Liquida con s.s. del 16% 60,0 kg

c) Acido Solforico 66 Bé 3,0 kg

d) Ammonio Idrato 28 Bé 10,0 kg

L’impasto ( slurry) prodotto, normalmente , ha una umidità del 55-60%.

Nella presente descrizione per materiale fossile s’intende un materiale che presenta almeno il 60% di sostanza organica totale, vale a dire una fonte di carbonio organico di origine biologica, dove almeno il 60% di tale sostanza organica risulta sia estraibile che umificata.

Il materiale fossile è preferibilmente selezionato dal gruppo dei prodotti denominati: Leonardite, Lignite, Xylite, Torba umificata, Torba di Carbone (Coal Peat) e loro associazioni.

La Leonardite è il materiale fossile preferito per l’attuazione della presente invenzione.

Pertanto, mediante il procedimento, secondo la presente invenzione, si ottiene una composizione fertilizzante ad elevato valore agronomico, contenente il prodotto di reazione deirAcido Solforico con gli Acidi Umici e/ o Fulvici contenuti nel materiale fossile e che vengono estratti dall'Agente Alcalino {Ammonio Idrato o Potassio Idrossido), con formazione di complessi di sostanze umiche ad elevato valore biologico.

Per l’ottenimento di fertilizzanti organo-minerali titolati, nella fase b), oltre ad aggiungere l’Acido Solforico quanto basta a portare il pH dell’impasto a 1-1,5, vanno aggiunti anche i concimi minerali (es. Fosfato Monopotassico 52-34, Fosfato Monoammonico 12-61, Solfato di Potassio 50-52%, Urea Fosfato 18-44 Solfato di Magnesio 16% MgO, etc . ) e/o altre materie prime contenenti Oligoelementi (Ferro, Manganese, Zinco, Rame, Boro, etc . ) sempre sottoforma di formulazioni a pH acido (es. Solfati, Fosfati, etc....).

A seguito delle numerosissime sperimentazioni condotte in campo sulle diverse colture ortoflorofrutticole, ornamentali e tappeti erbosi, si è riscontrato che le composizioni della presente invenzione presentano un alto potere complessante che consente di favorire l’assorbimento degli elementi nutritivi somministrati e lo sblocco di quelli disponibili nel suolo ma non assimilabili per sfavorevoli condizioni pedo-climatiche (pH elevato, alti contenuti di calcare attivo, elevata salinità del suolo e delle acque di irrigazione, etc . ).

In seguito all’impiego delle composizioni della presente invenzione, si è riscontrato un notevole incremento delle produzioni agricole, con una marcata accelerazione di tutte le funzioni biochimiche delle piante e nel terreno.

Le composizioni della presente invenzione, sono caratterizzate da una rapida azione e da una lenta cessione delle sostanze nutritive, oltre che da una elevata efficacia sia chimica che biologica non appena che vengono applicati al suolo, dovuto al fatto che i vari elementi nutritivi sono protetti e veicolati da un forte legame umico.

Le composizioni della presente invenzione, consentono, inoltre, di osservare benefici fisici nel suolo molto importanti, quali ad esempio, aumento della ritenzione idrica, aumento dell’aereazione, miglioramento della lavorabilità, maggiore resistenza alla siccità, riduzione dei fenomeni di erosione dei suoli, miglioramento della struttura in generale.

Si evidenziano, inoltre, innumerevoli benefici chimici, poiché le composizioni della presente invenzione rendono i fertilizzanti inorganici solubili in acqua nelle zone più attive dell’apparato radicale (rizosfera), disponibili al bisogno, promuovono la conversione di molti elementi nutritivi nelle forme biodisponibili alle piante, aumentando la capacità di scambio cationico, partecipano alla decomposizione della roccia, dei minerali e delle sostanze nocive presenti nel suolo, apportano alte titolazioni di carbonio organico di origine biologica ad elevato grado di umificazione, evitando qualsiasi lisciviazione dell’Azoto presente nel suolo, riducono il depauperamento dei terreni agrari non soggetti alle rotazioni colturali.

I benefici biologici sono numerosi, poiché le composizioni dell’invenzione proposta stimolano lo sviluppo delle piante, accelerano la divisione cellulare. Infatti, le composizioni dell’invenzione promuovono l’assorbimento delle sostanze nutritive, stimolano lo sviluppo delle radici, stimolano la proliferazione dei microrganismi utili del suolo, con aumento di tutte le funzioni biochimiche del terreno, manifestando una elevata attività di catalizzatore organico che permette di ridurre fino al 70% le unità fertilizzanti impiegate nelle attua tecniche di concimazione delle colture.

Infatti, i formulati della presente invenzione permettono di programmare gli assorbimenti nutritivi delle colture, in funzione delle reali esigenze delle stesse; in pratica, il fertilizzante in formulazione granulare (2,5 mm-3,5 mm) o microgranulare (0,7 mm-1,4 mm), localizzato alle semine delle colture (es. mais, soia, colza, bietole da zucchero, girasole, etc . ) o ai trapianti (es. pomodoro, peperone, sedano, insalate, etc . ) o prima della ripresa vegetativa (es. Drupacee, Pomacee, Kiwi, Vite, etc . ) cede gradualmente gli elementi nutritivi contenuti, evitando qualsiasi fenomeno di lisciviazione dell’azoto e garantendo una lunga e costante disponibilità degli elementi somministrati per tutto il ciclo colturale.

La presente invenzione verrà ora descritta a titolo illustrativo, ma non limitativo, secondo sue forme preferite di realizzazione:

Esempio 1: Prodotto Base ad elevato contenuto in sostanza organica.

Il prodotto base può essere utilizzato tal quale come fertilizzante (ammendante) ad elevato contenuto in Acidi Umici e/o preparare fertilizzanti organo-minerali complessi. -La composizione del prodotto Base, viene preparato miscelando le seguenti componenti come descritto precedentemente:

a) Materiale Fossile (come sostanza secca) 27% b) Biomassa Fungina Liquida (con secco del 16-18%) 60% c) Acido Solforico 66 Bé (H2S04) 3%

d) Ammonio Idrato 28 Bé (NH3) 10%

Le percentuali di Acido Solforico ed Ammonio Idrato o Potassio Idrossido, possono subire delle variazioni per rispettare il pH consigliato nella presente invenzione, senza che questo ne limiti la copertura brevettuale.

Esempio 2: Fertilizzante Organo-Minerale NPK 3-15-8+C+0,lB+0,lMn+0,2Zn. La composizione viene preparata, preferibilmente, in forma microgranulare (0,7mm-l,4 mm) di diametro, da localizzare sulle file alla semina delle colture o ai trapianti oppure a spaglio sui tappeti erbosi, miscelando le seguenti componenti:

a) Materiale Fossile (come sostanza secca) 31,25% b) Biomassa Fungina Liquida (con secco del 16-18%) 40% c) Acido Solforico 66 Bé (H2S04) 3% d) Fosfato Mono potassico PK 52-34 15% e) Acido Borico (17,5% Boro) 0,3% f) Manganese Solfato ( 32% Manganese) 0,16% g) Zinco Solfato (35% Zinco) 0,29% h) Ammonio Idrato 28 Bé (NH3) 10% Le percentuali di Acido Solforico ed Ammonio Idrato, possono subire delle variazioni per rispettare il pH consigliato nella presente invenzione, senza che questo ne limiti la copertura brevettuale.

Esempio 3: Fertilizzante Organo-Minerale NP 3-15+C+0,l Mn+0,2 Zn.

La composizione di questo fertilizzante organo-minerale NP viene preparata, preferibilmente, in forma microgranulare (0,7- 1,4 mm) di di;

localizzare sulle file alla semina delle colture o ai trapianti oppure a spaglio sui tappeti erbosi, in alternativa, può essere formulato granulare (2, 5-3, 5 mm) per la distribuzione sulle colture frutticole o per altri impieghi dove il microgranulare non può essere applicato.

La composizione per ottenere la sopra citata formulazione è la seguente: a) Materiale Fossile (come sostanza secca) 32,55% b) Biomassa Fungina Liquida (con sostanza secca 16-18%) 40,00% c) Acido Solforico 66 Bé (H2S04) 3,00% d) Fosfato Monoammonico NP 12-61 14,00% e) Manganese Solfato (32% Manganese) 0,160% f) Zinco Solfato (35% Zinco) 0,290% g) Ammonio Idrato 28 Bé (NH3) 10,00% Le percentuali di Acido Solforico ed Ammonio Idrato o Potassio Idrossido, possono subire delle variazioni per rispettare il pH consigliato nella presente invenzione, senza che questo ne limiti la copertura brevettuale.

Claims

RIVENDICAZIONI 1.) Processo per la preparazione di composizioni fertilizzanti organici ed organo minerali che comprende, in sequenza le seguenti fasi: a.) preparazione, in una impastatrice ermetica, di un impasto fangoso (slurry) di materiale fossile avente granulometria delle particelle compresa tra 100 e 200 mesh, in quantità pari almeno al 10%, con la Biomassa Fungina Liquida, in quantità pari almeno al 10%; b.) Addizione lenta, sotto agitazione, dell’impasto risultante dalla fase a) di Acido Solforico 66 Bé (H2S04), quanto basta a portare il pH (grado di reazione) deirimpasto ai valori compresi tra 1 e 2 e, preferibilmente, secondo l’invenzione, per un periodo di dieci minuti; c.) Addizione lenta, sotto agitazione, deirimpasto risultante dalla fase b) con Ammonio Idrato 28 Bé (NH3) o Potassio Idrossido (KOH), quanto basta per innalzare il pH dell’impasto fino ai valori preferiti della presente invenzione di 6, 5-7, 3, per un periodo, preferibilmente, secondo l’invenzione di almeno dieci minuti; d.) Essiccazione dell’impasto risultante dalla fase c), in un essiccatore di differente tipologia, a temperature variabili tra 180° C e 240°C, fino ad ottenere un prodotto essiccato e con umidità residua, preferibilmente, pari o inferiore al 3,50%; 2.) Processo secondo la rivendicazione 1, in cui il materiale fossile è selezionato dal gruppo costituito da Leonardite, Lignite, Xylite, Torba Umificata, Torba di Carbone (Coal Peat); Processo secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui le quantità di Acido Solforico (H2S04) e degli Agenti Alcalini (Ammonio Idrato (NH3)- e Potassio Idrossido- (KOH)) possono variare come quantitativi nelle formulazioni, in funzione del materiale fossile, della biomassa fungina liquida da trattare e del pH che si vuole ottenere; Processo secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui l’agente alcalino è selezionato dal gruppo di Ammonio Idrato (NH3) 28 gradi Baumé (Bé) 0,889/ kg/ dm3, Potassio Idrossido (KOH) in soluzione al 48-50% e Potassio Idrossido (KOH) in scaglie; Processo secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui le quantità del materiale fossile e della biomassa fungina liquida, possono variare in funzione delle titolazioni formulative che si intendono ottenere; Processo secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui sia l’Acido Solforico che gli Agenti Alcalini preferiti nella presente invenzione (Ammonio Idrato e Potassio Idrossido) possono essere impiegati con titolazioni differenti (purezza delle materie prime), senza che ciò ne limiti la copertura brevettuale; Processo secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti che comprende l’addizione alla miscela risultante dalla fase a), b) o c) di almeno una sostanza selezionata dal gruppo costituito di macroelementi, microelementi, idrolizzati proteici di origine animale o vegetale, catalizzatori nutrizionali, estratti vegetali con azione insetticida, fungicida, nematocida e nutrizionale e panelli di semi oleosi; .) Composizione fertilizzante in forma solida ottenibile secondo qualsiasi delle rivendicazioni precedenti; .) Uso delle composizioni solide secondo le rivendicazioni precedenti, per la preparazione di fertilizzanti per migliorare la fertilità dei suoli e per migliorare le produzioni; .) Uso dell’Acido Solforico, di Ammonio Idrato o Potassio Idrossido e materiale fossile umificato o altre sostanze ad elevato contenuto in carbonio organico di origine biologica e/o sostanze umiche, per il trattamento delle Biomasse Fungine derivate da processi fermentativi delle industrie farmaceutiche per la produzione di antibiotici, finalizzati alla produzione di fertilizzanti organici e organo-minerali; l.)Produzione e commercializzazione di composizioni ottenuti dalle Biomasse fungine derivate da processi fermentativi delle industrie farmaceutiche la produzione di antibiotici, che comprende l’utilizzo di Acido Solforico, Ammonio Idrato e/o Potassio Idrossido, Materiale Fossile Umificato e/o altre matrici organiche ad alto contenuto in carbonio organico di origine biologica.