KR100276670B1

KR100276670B1 - Complex Soil Enhancer and Manufacturing Method

Info

Publication number: KR100276670B1
Application number: KR1019970052539A
Authority: KR
Inventors: 김재인
Original assignee: 김재인
Priority date: 1997-10-14
Filing date: 1997-10-14
Publication date: 2001-01-15
Also published as: KR19980063521A

Abstract

본 발명은 석탄을 사용하는 화력발전소, 제철소고로, 제지공장 소각로에서 발생하는 폐기물인 석탄회, 광재, 소각재등 Fly ash와 상용화되고 있는 분상 규산질비료나 분상 석회질비료를 사용하기에 편리하고 비산되어 허실되는 유실율을 방지하기 위하여 조미료 발효폐수인 아미노산폐액 등 유기성폐기물을 이용하여 입상으로 뭉치고 건조하여 논 토양에 환원하는 입상 복합토양개량제를 제조하는 환경친화적인 재활용방법에 관한 것이다.The present invention is convenient and scattered vanity siliceous fertilizer or powdered lime fertilizer that is commercially compatible with fly ash, such as coal ash, slag and incineration ash, which are generated from coal-fired power plants, steel mills, and paper mill incinerators. In order to prevent the loss rate, the present invention relates to an environmentally friendly recycling method for producing a granular composite soil improver that aggregates, dries and granulates into organic soil using amino waste such as seasoning fermentation wastewater.

입상으로 만들어진 복합토양개량제는 규산성분 뿐만 아니라 유기물과 비료삼요소(질소,인산, 가리) 미량원소가 함유되어 논 토양에 객토, 퇴비, 규산질, 비료 삼요소를 동시에 사용하는 효과가 있어 영농비용과 노동력이 절감되어 WTO협정, UR에 따른 무한 경쟁시대에 국제 식량 무기화 추세에 따른 주식량인 쌀 자급과 지속적인 환경농업으로 고품질 양질미를 증산하여 식량 안보차원에서 쌀 증산을 위한 자급기반 조성에 필요한 입상 복합토양개량제를 제조하는 유용한 발명이다.Granular complex soil improver contains not only silicic acid components but also organic and fertilizer trielements (nitrogen, phosphoric acid, and garlic) microelements, which has the effect of simultaneously using soil, compost, siliceous and fertilizer trielements in paddy soils, resulting in high farming costs and labor. In the age of infinite competition under the WTO agreement and UR, multi-level soils needed to create a self-sufficient base for rice production in terms of food security by increasing the quality and quality of rice through the self-sufficiency of rice, which is a staple of international food weaponization, and continuous environmental It is a useful invention for producing a modifier.

[색인어][Index]

Fly ash, 규산질비료, 아미노산 폐액, 복합토양개량제Fly ash, siliceous fertilizer, amino acid waste solution, complex soil improver

Description

Complex Soil Enhancer and Manufacturing Method

석탄을 사용하는 화력발전소, 제철소고로, 제지공장 소각로에서 발생하는 석탄재 고로광재, 소각잔재 등 Fly ash는 '96년도 1년간 320만톤에 달하였으며 발전소, 고로, 소각로의 증설에 따라 2005년도에 570만톤 2010년도에는 약 610만톤에 이를 것으로 추정하고 있다.Coal ash blast furnace slag and incineration residues from coal-fired power plants, steel blast furnaces, and paper mill incinerators amounted to 3.2 million tons per year in 1996, and 5.7 million tons in 2005 due to the expansion of power plants, blast furnaces, and incinerators. It is estimated to reach about 6.1 million tons in 2010.

국내에서 발생되도 있는 Fly ash의 재활용 실적을 보면 '95년도에 18%, '96년도에 22%를 시멘트원료 레미콘혼화제로 재활용되었고 대부분을 회처리장(Ash pond)에 매립으로 처리하고 있다.According to Fly ash's recycling performance in Korea, 18% in '95 and 22% in '96 were recycled as cement raw material mixed concrete admixtures, and most of them are disposed of in ash ponds.

Fly ash에는 가용성규산(SiO₂)이 46∼69% 함유되었고 철분(Fe), 석회(Ca), 고토(Mg), 가리(K), 인산(P) 등 토양개량에 유효한 원소로 이루어진 평균직경 0.02mm 구형이며 비료성분이 용해에 의하여 서서히 나타나는 완효성 비료로 적합한 물성을 가지고 있다. 사용화 되고있는 광재 규산질 비료나 석회질비료는 분말도 1680μ 체로 98%이상, 595μ 체에 60%이상 통과된 분말로 사용하는 관계로 살포과정에 비산되어 사용이 불편하고, 분체가 30%이상 날려가는 허실을 최소화 하기 위하여 입도를 크게 하므로 석회와 규산성분의 가용성이 떨어지는 문제점이 지적되고 있다.Fly ash contains 46-69% of soluble silicic acid (SiO ₂ ), and the average diameter is made up of elements effective for soil improvement such as iron (Fe), lime (Ca), goto (Mg), girly (K), and phosphoric acid (P). It is 0.02mm spherical and fertilizer ingredient is slowly released by dissolution. It has suitable physical properties. The slag siliceous fertilizer and calcareous fertilizer that are being used are used as powders with more than 98% of 1680μ sieve powder and 60% of 60% pass through 595μ sieve. It is pointed out that the lime and silicic acid component solubility is reduced because the particle size is increased to minimize the loss.

조미료(MSG, IMP, GMP)생산공정에서 부산물로 발생하는 조미료폐액 (Amino acid)는 년간 120만톤에 달하며 pH3∼4의 강산성 아미노산폐액을 중화하여 아미노산 발효부산비료로 제조하여 사용하는데 양분의 불균형과 토양이 산성화되어 사용상에 불편한 문제점이 지적되고 있다.The seasoning waste (Amino acid) generated as a by-product from seasoning (MSG, IMP, GMP) production process reaches 1.2 million tons per year, and is used as an amino acid fermentation by-product fertilizer by neutralizing strong acidic acid waste with pH3 ~ 4. It is pointed out that the soil has been acidified and inconvenient in use.

상용화된 바 있는 아미노산 발효 부산비료는 사용작물의 한계성과 부작용으로 년간 발생량 120만톤의 4∼5%를 재활용하고 막대한 수량이 해양투기로 버려지고 있다.Amino acid fermented by-product fertilizer, which has been commercialized, recycles 4-5% of 1.2 million tons of annually produced and has been discarded by ocean dumping due to the limitations and side effects of used crops.

우리나라 논 토양의 특성은 유기물, 복합토양개량제(규산, 석회, 고토)의 저투입으로 지력이 아래 표 1과 같이 적정기준에 미달하여 지속적 환경농업에 위협을 받고 있으며,The characteristics of the paddy soils in Korea are low inputs of organic materials and complex soil improvers (silicic acid, lime, and goto soil).

국내 농경지 면적 195만ha의 54%를 점유하고 있는 105만ha의 논(수도) 토양에 97.2%가 규산, 석회, 고토가 부족하다.97.2% of silicic acid, lime, and goto are lacking in 1.05 million ha of paddy field, which occupies 54% of 1.95 million ha of domestic agricultural land.

특히 규산질의 함량이 크게 미달하여 적정함량 130∼180ppm에 비하여 1980년도에 88ppm에서 95년도에 72ppm으로 감소되고 있다.In particular, the siliceous content is significantly lower than the appropriate content, which is being reduced from 88ppm in 1980 to 72ppm in 1995 compared to 130 ~ 180ppm.

Fly ash에 평균 50%이상 함유된 규산질은 논 토양에 환원할 때에 벼의 생육에 흡수되어 세포에 들어가 규화세포를 형성하여 도열병 등의 병해나 해충에 대한 저항성을 높여 농약 사용량이 줄어지며 또 세포를 강화함으로서 내 도복성을 강화하고 경엽의 소광상태를 좋게하여 등숙보합을 높이는 효과가 있어 쌀 11∼15%의 증수와 고품질 양질미 생산에 기여한다.Silicate, which contains more than 50% of fly ash on average, is absorbed by the growth of rice when it is reduced to paddy soil and enters cells to form silicic cells, increasing the resistance to pests and other diseases or pests, and reducing the use of pesticides. By strengthening the coating resistance and improving the matting state of the foliage, it is effective to increase the ripening, contributing to the increase of 11-15% of rice and production of high quality rice.

비료의 삼요소 중에서 수량이나 품질에 가장 많은 영향을 주는 것은 질소의 사용량이다. 벼 100Kg을 생산할 때에 흡수되는 규산질은 질소 1.8Kg인 반면 규산은 8배인 14.8Kg이나 된다.Of the three components of fertilizers, the amount of nitrogen used is the one that most affects yield or quality. Silicate absorbed when producing 100Kg of rice is 1.8Kg of nitrogen while 14.8Kg of silicic acid is 8 times.

다량의 규산을 흡수하여 튼튼해진 벼는 잎이 직립하기 때문에 과다 질소비료에 의한 수광상태의 악화나 병충해 도복 등이 격감되어 52%이상 증산된 실적이 보고되고 있다.Since rice, which has absorbed large amounts of silicic acid and has a strong upright leaf, has been reported to have increased by more than 52% due to the deterioration of the light receiving state due to excessive nitrogen fertilizer and the reduction of insect pests.

그러나, Fly ash와 분상 규산질 석회질 비료는 강 알카리성 분말이므로 비료로 운반사용할 때 분진으로 날려 30%이상 허실이 많고 불편하였다. 또한 사용할 때에 사람과 가축의 호흡기질병의 문제점이 있다.However, fly ash and powdery siliceous calcareous fertilizers are strong alkaline powders, so when blown and used as fertilizers, they were blown with dust more than 30%, and uncomfortable. In addition, there is a problem of respiratory diseases of humans and animals when used.

본 발명의 목적은 논 토양 중에 부족한 규산질을 비롯한 유기물, 석회, 고토, 미량원소와 비료 삼요소를 함유하는 복합토양개량제의 제조방법을 제공함과 동시에 소각잔재, 회, 아미노산폐액, 아미노산액비, 유기성오니류와 당밀, 물엿의 찌꺼기와 같은 폐기물의 재활용과 2차공해를 줄이고 이들 폐기물을 매립하는데 소요되는 토지와 비용을 절감하는데 있다.It is an object of the present invention to provide a method for preparing a complex soil improver containing organic matter, lime, goto, trace elements and fertilizers, including siliceous, which are insufficient in paddy soil, and at the same time, incineration residues, ash, amino acid waste liquid, amino acid solution ratio, organic sludge and To reduce waste and secondary pollution, such as molasses and starch dregs, and to reduce land and costs for landfills.

본 발명의 상기 목적은 강 알카리성(pH12∼13)의 미세한 분말상태의 소각잔재, 고로광재, Fly ash와 분상 규산질, 석회비료를 운반, 보관사용에 편리하도록 입상으로 제조하고 접착제로는 비료성분이 풍부하고 강산성(pH3∼4)인 아미노산 폐액 액비 등 유기성 오니류를 사용하여 중성(pH6∼7)으로 안정화하여 달성하였다.The above object of the present invention is manufactured in the form of granules so as to be convenient for transport, storage and use of strong alkaline (pH 12-13) fine powder incineration residue, blast furnace slag, fly ash and powdery siliceous, lime fertilizer and adhesives It was achieved by stabilizing to neutral (pH6-7) using organic sludges such as abundant and strongly acidic (pH3-4) amino acid waste solution.

제1도는 본 발명의 공정도이다.1 is a process diagram of the present invention.

Fly ash, 고로광재, 분상규산질, 석회질비료 등을 아미노산 폐액 등 유기성 오니류와 동시에 처리 입상의 복합토양개량제를 제조하는 본 발명의 제조공정을 설명하면 아래와 같다.Referring to the manufacturing process of the present invention to produce a composite soil modifier of fly ash, blast furnace slag, powdery siliceous, lime fertilizer and the like and organic sludge, such as amino acid waste liquid, granulated as follows.

제1공정 : 운반공정First step: conveying process

화력발전소, 고로, 제지공장, 소각로에서 함수율 0%상태로 배출하는 광재, Fly ash, 석회질비료를 벌크차, 탱크로리로 수거 운반하여 회 탱크(Ash silo)에 보관한다. 조미료 및 식품생산 공장에서 배출하는 아미노산폐액, 원액, 아미노산액비, 당밀, 엿물을 수거하여 탱크로리로 운반하여 바인다 탱크(Binder Tank)에 보관한다.The slag, fly ash, and lime fertilizer discharged from the thermal power plant, blast furnace, paper mill and incinerator at 0% moisture content are collected and transported by bulk car and tank lorry and stored in ash silo. Collect amino acid waste liquid, raw liquid, amino acid liquid ratio, molasses and syrup from seasonings and food production plants and transport them to tank lorry and store them in Binder Tank.

제2공정 : 혼합공정Second Process: Mixing Process

회 탱크에 보관되어 있는 고로광재분말, 석회석분말, 소각잔재 Fly ash와 바인다 탱크에 보관되어 있는 바인다를 스크류콘베어 파이프라인으로 운반하여 Fly ash 50∼60중량%를 자동화 시스템으로 계근하여, 혼합조에 운반하여 고속교반기로 완전 혼합한다.Blast slag powder, limestone powder, incineration residue Fly ash and Binder stored in ash tank The binder stored in tank is transported by screw conveyor pipeline and 50 ~ 60% by weight of fly ash is conveyed to the mixing tank by an automated system. Mix thoroughly with a high speed stirrer.

바인다는 농도에 따라 점도에 차이가 있으며 점도가 부족하여 덩어리가 쉽게 무너짐(부서짐)을 방지하기 위하여 농축액을 사용하거나, 당밀액, 과당액, 물엿 등 점성이 강한 식물성 바인다를 10∼20중량%를 혼합하여 사용한다.The viscosity varies depending on the concentration, and in order to prevent the clump from collapsing easily due to lack of viscosity, use concentrated liquids or 10 to 20% by weight of highly viscous vegetable binders such as molasses, fructose and syrup. Use by mixing.

제3공정 : 입상(Briquetting), 과립상(Granuiate) 제조공정3rd step: Briquetting, Granuiate manufacturing process

혼합 교반공정을 거친후에 스크류콘베이어로 이송하여 과립기(몰드직경 3∼10mm), 입상제조기(몰드직경 10∼30mm)에 투입하여 압출기(토련)로 압출하거나 찍어내어 과립상 또는 입상으로 제조한다.After going through the mixing and stirring process, it is transferred to a screw conveyor and put into a granulator (mold diameter 3 to 10 mm) and a granulation machine (mold diameter 10 to 30 mm), which is extruded or extruded into a granule or granule.

제4공정 : 건조공정4th process: drying process

함수율 20∼30%의 과립상 입상덩어리를 200∼400℃의 고온 터널식 건조로에 10∼20분간 통과하여 함수율5%이하로 건조하여, 입상 과립상으로 경도의 유지와 각종 비료성분이 서서히 녹아서 효과를 나타내는 완효성 복합토양개량제를 제조한다.The granular granules with a water content of 20 to 30% are passed through a high temperature tunnel type drying furnace at 200 to 400 ° C for 10 to 20 minutes and dried at a water content of 5% or less, and the granular granules gradually dissolve and maintain the hardness and various fertilizer components. The slow-release composite soil improver shown in the drawings is prepared.

제5공정 : 포장, 운반공정5th process: packaging and transportation process

제품의 포장은 운반 보관중에 흡습을 방지하기 위하여 20kg PE포대에 포장하거나, 수요 공급량이 많은 수요자에게는 생산 물류비를 절감하기 위하여 1톤 백에 벌크상태로 운반 공급한다.The product is packaged in 20kg PE bag to prevent moisture absorption during transportation storage, or it is transported in bulk to 1 ton bag to reduce the production logistics cost to the demander with high demand supply.

상술한 제반 수치는 본 발명의 시험을 위한 수치이므로 본 발명은 상기 수치에 한정되지 않는다.Since the above numerical values are numerical values for the test of the present invention, the present invention is not limited to the numerical values.

위와 같은 공정으로 제조한 복합토양개량제의 성분구성은 아래 표 3와 같다.The composition of the composite soil improver prepared by the above process is shown in Table 3 below.

본 발명의 복합토양개량제를 분상 규산질비료, 석회질비료와 교반혼합하여 입상의 복합비료를 제조한다.The composite soil improver of the present invention is stirred and mixed with powdery siliceous fertilizer and calcareous fertilizer to produce a granular composite fertilizer.

본 발명의 복합비료의 소각잔재, 고로광재, Fly ash와 분상 규산질, 석회비료는 강 알카리성(pH12∼13)이므로 강산성(pH3∼4)인 아미노산 폐액 액비 등 유기성 오니류를 사용하여 중성(pH6∼7)으로 하였으며, 미세한 분말상태의 소각잔재, 고로광재, Fly ash와 분상 규산질, 석회비료를 접착제로 아미노산 폐액 액비 등 유기성 오니류를 사용하여 중성(pH6∼7)으로 안정화하였다.Incineration residue, blast furnace slag, fly ash and powdery siliceous and lime fertilizer of the composite fertilizer of the present invention are strongly alkaline (pH12 ~ 13), so that organic sludges such as strong acid (pH3 ~ 4) amino acid waste liquor are neutral (pH6-7). The fine powder incineration residue, blast furnace slag, fly ash, powdery siliceous, and lime fertilizer were stabilized to neutral (pH6-7) using organic sludge such as amino acid waste liquid ratio as an adhesive.

본 발명 비료의 수도작 재배 시험성적은 아래 표 4와 같다.Rice cultivation test results of the fertilizer of the present invention is shown in Table 4 below.

본 발명 비료를 사용하여 1996∼1997년도에 경작실험 한 결과 병충해의 발생이 되지 않아 제초제 이외의 농약을 사용하지 않았고, 튼튼하게 자란 벼는 내 도복성을 높여 인건비를 절감하였고, 경엽의 수광상태를 좋게하여 벼가 잘 익어 등숙보합을 높이는 효과가 있어 쌀 5∼10%의 증수와 고품질 양질미를 생산하여 일반미보다 50%가 높은 22－24만원을 받는 좋은 결과를 얻었다.As a result of tillage experiment in 1996-1997 using the fertilizer of the present invention, pesticides were not used, and pesticides other than herbicides were not used. Rugged rice has improved labor resistance, reduced labor costs, and improved light reception status of foliage. The rice is cooked well, and it is effective to increase the ripening of rice. It produces 5-10% of rice and produces high-quality rice, which is 50% higher than ordinary rice and receives 22-240,000 won.

이상 발명의 상세한 설명에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명 복합토양개량제는 유기물과 질소, 인산, 카리 등 비료성분과 석회, 고토, 규산, 철분 등 복합토양개량제와 각종 유효성분을 다량 함유하여 경운식 1회의 시비로 100∼150일간 비료성분을 공급해 주며 과비현상과 비료의 유실을 방지하는 효과가 있으며,As can be seen from the detailed description of the invention, the complex soil improver of the present invention contains a large amount of organic soil and fertilizer components such as nitrogen, phosphoric acid, and carry, and a complex soil improver such as lime, goto, silicic acid and iron, and various active ingredients. It provides fertilizer ingredients for 100 ~ 150 days with one fertilization and prevents overfertilization and loss of fertilizer.

수도작에 무농양 저화학 비료 농법으로 고품질 양질미를 증산하여 주식자급을 위한 농업 기반 조성과 농촌경제 활성화에 기여하는 효과와, 농촌 노동력 부족에 대비한 비료 살포, 농약 살포와 벼에 도복이 없어 노동력 절감에 따른 쌀 생산비의 절감과 생력화로 국제 경쟁력을 높이는 효과가 있어서 본 발명은 농촌경영의 활성화에 뛰어난 효과가 있다.No-fertilizer low-chemical fertilizer farming method for rice crops to produce high-quality high-quality rice, contribute to the agricultural foundation for stock-supply and revitalization of rural economy, spraying fertilizer in preparation for rural labor shortage, pesticide spraying and rice do not have uniform The present invention has an excellent effect on the activation of rural management because it has the effect of increasing the international competitiveness by reducing and vitalizing the rice production cost according to the reduction.

Claims

50 to 60% of incineration residue, fly ash, and blast furnace slag powder from thermal power plants, steel mills, blast furnaces and paper mill waste incinerators, and 40 to 50% by weight of organic sludges, molasses and starch dregs in seasoning plants. After stirring and mixing, it was put into a granulator having a mold diameter of 3 to 10 mm and a granulation maker having a mold diameter of 10 to 30 mm, which was pushed or extruded into an extruder (pulverizer) to prepare granules, and then put into a drying furnace at 200 to 400 ° C. A method for producing a composite soil improver, characterized in that it passes at a high temperature for 10 to 20 minutes and is dried at a water content of 5 to 10%.

A complex soil improving agent comprising 50 to 60% by weight of incineration residue, fly ash and blast furnace slag powder, and 40 to 50% by weight of organic sludges such as amino acid waste in seasoning plant and 5 to 10% of water content.