KR100350398B1

KR100350398B1 - 무공해 천연 액체비료 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR100350398B1
Application number: KR1019990058536A
Authority: KR
Inventors: 이세린
Original assignee: 이세린
Priority date: 1999-12-17
Filing date: 1999-12-17
Publication date: 2002-08-28
Also published as: KR20010056874A

Abstract

본 발명은 무공해 천연 액체비료 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 원료의 분쇄 및 액화공정, 게르마늄 함유수 제조 공정, 분쇄 및 액화원료의 배합 및 희석 공정, 숙성 공정을 포함하여 이루어짐으로서, 유기질 뿐만 아니라 인산(P₂O₅)등의 함량이 매우 높은 구아노 원광을 주원료로 사용함을 특징으로 하여, 상기한 종래의 인산 등의 첨가제가 불필요하여 그 제조공정이 간단함은 물론 전체량은 불변함에도 불구하고 높은 희석화로 수분에 비해 유기질 및 무기질 함량을 낮출 수 있어 염의 침착의 부작용이 없고 동시에 토양의 산성화를 떨어뜨리고, 액체비료로서 미네랄, 비타민, 아미노산 등의 고 영양성분의 흡수성이 뛰어나 식물의 성장속도를 대폭 늘림으로서 농약을 살포할 필요가 없어지며, 2모작이 불가능한 기후에서도 2모작을 가능하게 하는 등 농작물 수확이 배로 증가하고 그 수확물도 과일인 경우 그 크기가 크면서 당도가 높아지며, 화학약품을 일절 사용하지 않아 사람이나 가축에 피해가 없는 무공해로서 무농약 유기농재배에 최적이 되어 최근에 유전자 변형이 된 식물들에 대한 거부감을 불식시킬 수 있는 효과도 갖는다.

Description

무공해 천연 액체비료 및 그 제조방법{A method of preparation for non-pollutive, natural liquid fertilizer and a non-pollutive, natural liquid fertilizer thereof}

본 발명은 무공해 천연비료 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 유기질 뿐만 아니라 인산(P₂O₅) 등의 함량이 매우 높은 구아노 원광을 주원료로 하여 원료의 분쇄 및 액화공정, 게르마늄 함유수 제조 공정, 분쇄 및 액화원료의 배합 및 희석 공정, 숙성 공정을 포함하여 제조됨으로서, 인산 등의 첨가제가 불필요하고 높은 희석화가 가능하여 염의 침착의 부작용이 없고 동시에 토양의 산성화를 떨어뜨리고, 액체비료로서 미네랄 등의 고 영양성분의 흡수성이 뛰어나고, 화학약품을 일절 사용하지 않아 무공해인 무공해 천연 액체비료 및 그 제조방법에 관한 것이다.

종래 화학비료의 장기 사용으로 인해 토양이 산성화됨은 물론 토양 중 유해가스가 다량 발생하는 등의 여러 문제점이 대두되었다. 반면, 유기질 비료의 유기질 성분은 각종 유효양분의 유실을 방지하고 토양 개량에 대한 비료로서의 효과도 갖는다.

이에, 종래에 유기질 비료로서 인분에 분해균을 황산이나 인산으로 처리하여 염의 형태로 한 인분비료가 있었고 또는 페놀 용액으로 인분을 처리하여 비료성분을 응고시킨 다음 연탄재, 해초 등을 혼가하여 비료를 제조한 예도 있으며, 계분을 쌀눈, 밀눈, 쌀겨 등의 곡물 분말과 함께 발효시킨 유기질 비료를 제조한 것도 있으며, 부속시킨 인분에 황산가리 및 인산카리를 가열 용해한 혼합물을 산성이 될 때까지 혼합 교반한 후 황산 제일철과 활성맥토의 혼합물을 첨가하고 이를 불활성 기체하에 동결 건조하여 인분처리물을 얻고 여기에 상기 인분과 동일한 조건으로 처리한 계분을 혼합하여 유기질 비료를 제조한 경우도 있으나, 상기한 유기질 비료들은 그 제조방법과 재료가 까다롭고 복잡하며 많은 시간과 인력이 소모되는 결점과 이렇게 제조된 유기질 비료들은 토양에 사용시 토양 중에 염의 침착 등으로 토양을 산성에서 알칼리성이나 중성으로 완전히 개량하는 데는 완벽하지 못했거나 실패했으며, 토양 중 유해가스의 발생을 억제하지는 못함은 물론 오히려 무기질이라는 특성상 완전한 부식이 이루어지지 않아 유해가스가 발생되는 경우도 있었다.

이에, 한국특허출원 제 75-1520호에서는 국내 각 연구소에서 해조분의 평균 함량에 있어서 유기질(O.M)은 비료로서 필요 이상의 함량을 이루고 있으나 무기질인 질소, 인산, 카리 등은 비료로서의 가치가 저조하다고 분석한 결과에 기초하여해조분 원광에 공지의 무기질 화학 비료를 일정량 첨가, 혼합 용해하여 발효 부식 처리함으로서 신규의 고농도 복합비료를 제조할 수 있다는 점에 착안하여 해조분을 주원료로 하고 무기질 화학비료를 첨가 핵심제로 하여 용해 부식 발효시켜 고농도의 유기질 복합비료를 제조하는 방법을 제시하고 있다. 여기서 해조분(Guano)이란 일반적으로 무인고도 등에 산재하여 있는 해조의 분비물, 어골 및 사체 등이 퇴적된 것으로 장기간 경과됨으로서 인광암으로 변화하는 데 그 종류에 따라 품질의 함량이 상이하다. 상기 출원의 명세서에서는 상기 출원인이 발견한 해조분 원광의 공인된 분석치는 질소 0.4 % - 3.7 %, 인산(P₂O₅) 1.2 % 이상, 카리(K₂O) 2.3 % - 6.5 % 의 성분치를 나타내고 있고 상기 성분치의 구아노에 무기질 성분을 넣어 제조된 것의 예는 수분 18.9 %, 질소(N) 5.84 %, 인산 5.52 %, 카리 3.65 %, 유기질 16.6 %를 보이고 있다고 서술하고 있다.

그러나 상기한 출원도 종래 비료로서의 용도 및 그 역할에 충실하도록 한 효과는 있으나 이를 벗어나 다양하게 사용될 수 있도록 까지 확장지는 않는 한계점이 있는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 고농도의 유기질 및 인산 등이 함유된 구아노 원광 등의 재료로 간편하게 고농도의 유기질 비료를 제조하면서도 사용시 토양의 질을 획기적으로 개선하여 알칼리성이나 중성화하고 유해가스 발생 예방, 염의 침착 예방 효과는 물론 식물전체에 흡수력이 좋아 빠른 속도로 성장하게 함으로서 벼의 경우 2모작이 가능하게 하고 농약이 불필요하게 하는 등 종래에 갖을 수 없는 여러 효과를 갖는 무공해 천연 액체비료를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 바와 같은 무공해 천연 액체비료를 용이하게 만들수 있는 제조방법을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 유기질 뿐만 아니라 인산(P₂O₅)등의 함량이 매우 높은 구아노 원광을 주원료로 사용함으로서 상기한 종래의 인산 등의 첨가제가 불필요하여 그 제조공정이 간단함은 물론 전체량은 불변함에도 불구하고 수분에 비해 유기질 및 무기질 함량을 낮출 수 있어 염의 침착의 부작용이 없고 동시에 토양의 산성화를 떨어뜨리고 나아가 제올라이트 등의 첨가로 더욱 예방하고 액체비료로서 그 흡수성이 뛰어남을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 제조공정을 나타내는 블럭도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 무공해 천연 액체비료의 제조공정을 나타내는 블럭도로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 무공해 천연 액체비료의 제조방법은 원료의 분쇄 및 액화공정, 게르마늄 함유수의 제조 공정, 분쇄 및 액화원료의 배합 및 희석 공정, 숙성 공정을 포함하여 이루어진다.

공정 Ⅰ

원료의 분쇄 및 액화공정

본 발명에서 사용되는 원료는 게르마늄이 함유된 물 외에 구아노, 맥반석, 불석(zeolite), 게르마늄, 히트륨(hitrium), 세레늄(serenium), 게분, 망간 등을 포함한다. 상기한 원료들 중 주원료는 본 발명자가 발견한 구아노 원광으로서 채취하여 정선된 원광원료의 공인된 시료치는 중량비로 인산 10 - 38 % 의 고농도를 나타내고 있다. 그 예로 한국 자원 연구소에서 1999년 9월 17일 분석-452 의 접수번호로 접수하여 1999년 9월 28일 나온 성분분석성적서에 의하면 인산(P₂O₅)의 함량이 35,89%에 이르고 있다. 이는 보통의 구아노의 인산 함량이 최대 18 % 이하인 점을 감안할 때 3배에 가까운 것이다. 기타 본 발명자의 구아노에 함유된 성분을 표로 나타내면 다음과 같다.

본 발명자의 구아노의 성분 분석표

	1회	2회	3회	4회	5회	6회	7회	8회
Fe₂O₃	0.39	0.32	0.31	0.30	0.25	0.24	0.18	0.14
Al₂O₃	0.37	0.35	0.30	0.27	0.25	0.22	0.20	0.17
CaO	47.58	48.50	49.00	49.50	50.00	51.00	52.00	51.87
MgO	5.10	4.80	4.50	3.50	3.21	2.80	2.50	1.50
MnO	0.42	0.41	0.40	0.38	0.35	0.34	0.30	0.24
CO₂	13.30	12.50	11.68	10.50	9.50	8.00	7.08	4.00

채취된 구아노 원광을 120 - 320 mesh 크기의 입자크기로 일반적인 분쇄기를 사용하여 분쇄한다. 분쇄한 구아노 및 세레늄은 구연산(citric acid)을 사용하여액화한다. 구연산(citric acid)은 식물에 약간 흡수되나 영향을 미치진 않는다. 상기 세레늄 및 분쇄 구아노 외의 원료들도 120 - 320 mesh 크기로 분쇄한다. 본 발명에 의한 비료는 그 입자가 고울수록 분해 및 식물에 흡수가 좋으므로 되도록 세밀하게 분쇄할 필요가 있다.

공정 Ⅱ

게르마늄 함유수의 제조 공정

물에 게르마늄을 일정량 첨가하여 게르마늄이 함유된 물을 20 - 50 ℃ 범위의 온도범위에서 제조한다.

공정 Ⅲ

분쇄 및 액화원료의 배합 및 희석 공정

상기한 공정 Ⅰ에서 얻은 분쇄 및 액화된 원료들 중 여러가지의 원료 중 맥반석, 불석, 게르마늄, 히트륨, 액화 세레늄, 게분, 망간과 게르마늄 성분이 함유된 물을 배합하여 수용액을 만든다. 상기 수용성 배합물에 다시 액화된 구아노와 분쇄된 맥반석을 배합한다. 최종적으로 혼합된 배합물의 게르마늄이 함유된 물을 제외한 각 원료의 중량비를 살펴보면, 본 발명의 비료를 뿌리고자 하는 식물에 따라 달라지나, 보통 구아노 25 %, 맥반석 15 %, 불석(zeolite) 10 %, 게르마늄 15 %, 히트륨 10 %, 세레늄(serenium) 10 %, 게분 14 %, 망간 기타 1 % 가 되도록 배합한다. 기타 필요에 따라 일정 성분의 첨가제를 가할 수 있다. 상기 구아노는유기물로서 고 영양성분으로 작용할 뿐만 아니라 미생물 및 지렁이가 많이 생기게 하여, 예를 들어 벼농사의 경우 땅을 기름지게 하는 작용도 한다. 상기 맥반석은 물을 썩지 않고 청결하게 장기간 유지하도록 할 뿐만 아니라 이온화가 잘 되어 살포하고자 하는 식물에 흡수 촉진제로서 작용을 한다. 게르마늄도 물을 썩지 않게 작용을 하며 나아가 물이 알칼리성을 띄는 데 후술하는 불석과 함께 필수구성물로서 작용한다. 상기 히트륨 및 세레늄은 인회석 등 식물이 좋아하는 성분을 많이 함유하고 있으며, 상기 게분은 식물의 영양성분 중 인(P)이 하는 역할을 보충하는 작용을 한다. 특히. 미량희귀원소인 세레늄은 지금까지 확인된 작용만 해도 첫째, 항산화력이 천연 비타민의 1970배, 합성 비타민의 2940배이며 둘째, 식물에 성장 촉진과 병충해를 예방하는 작용을 하며 셋째, 본 발명의 비료가 살포되어 자란 식물을 섭취했을 때 면역기능을 증가시키며, 인간의 노화를 방지하고, 성적 기능을 증가시키며, 암, 심장병, 백내장, 관절염, 고혈압, 당뇨병, 간경화증, 동맥경화증 등의 성인병의 예방과 치료에 효과가 있는 작용을 한다. 그 외에 제올라이트는 토양의 산성화를 방지한다. 그러나, 상기 구아노, 맥반석, 불석, 게르마늄, 히트륨, 세레늄, 게분, 망간 등의 성분은 각각 개별적으로 상기한 주요 작용을 이루는 것이 아니라 상호간에 후술하는 효과를 이루도록 서로 유기적으로 작용한다.

상기 배합된 원료의 게르마늄이 함유된 물에 의한 희석도는, 역시 살포하고자 하는 식물에 따라 달라지나, 보통 1 - 1000 배에 달한다. 이러한 것은 본 발명자에 의한 구아노의 원광의 인산 함량이 상기한 바처럼 33 - 38 %로 보통의 구아노에 비해 3배에 가까운 것에 기인한다. 상기한 바와 같이 희석함으로서 상기한 종래기술의 염의 침착 등으로 인한 문제점이 개선된다. 희석화하지 않으면 대부분 식물의 경우, 특히 벼의 경우, 본 발명의 무공해 천연비료의 영양성분이 강해 식물이 죽어버리는 현상을 낳는다.

또한, 고구마와 같이 뿌리를 먹는 식물인 경우에는 상기 배합률이 달라지는데 일반적으로 구아노의 함량이 떨어지게 배합한다.

공정 Ⅳ

숙성 공정

상기한 공정 Ⅲ에서 얻은 배합 및 희석된 원료를 30 - 70 ℃ 의 온도범위로 5-15일 동안 숙성시킨다.

이하 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세하게 설명한다. 다음의 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 범위내에서 당업자에 의해 통상적인 변화가 가능함은 물론이다.

실시예 1

제조예

본 발명자가 발견한 구아노 원광 및 맥반석, 불석, 게르마늄, 히트륨, 세레늄, 게분, 망간을 200 mesh 크기로 분쇄하였다. 이후 상기 원료들 중 분쇄한 구아노 및 세레늄을 구연산(citric acid)을 이용하여 액화하였다. 이후 게르마늄을 25℃에서 물에 첨가하여 게르마늄이 첨가된 물을 제조하고 상기 분쇄 및 액화된 원료들 중 맥반석, 불석, 게르마늄, 히트륨, 액화 세레늄, 게분, 망간을 상기 게르마늄이 함유된 물에 섞어 수용액을 만들었다. 이후 상기 수용액에 다시 액화된 구아노와 맥반석을 혼합하여 물에 대한 희석도는 500 배가 되도록 하고, 각 성분의 중량비가 구아노 25 %, 맥반석 15 %, 불석(zeolite) 10 %, 게르마늄 15 %, 히트륨 10 %, 세레늄 10 %, 게분 14 %, 망간 1 % 가 되도록 조절하였다. 상기한 배합 및 희석된 원료를 30 ℃ 의 온도범위로 15일 동안 숙성시켰다. 상기한 바와 같이 제조된 무공해 천연 액체비료를 벼에 살포하였다.

실시예 2

제조예

본 발명자가 발견한 구아노 원광 및 맥반석, 불석, 게르마늄, 히트륨, 세레늄, 게분, 망간을 120 mesh 크기로 분쇄하였다. 이후 상기 원료들 중 분쇄한 구아노 및 세레늄을 구연산(citric acid)을 이용하여 액화하였다. 이후 게르마늄을 25 ℃에서 물에 첨가하여 게르마늄이 첨가된 물을 제조하고 상기 분쇄 및 액화된 원료들 중 맥반석, 불석, 게르마늄, 히트륨, 액화 세레늄, 게분, 망간을 상기 게르마늄이 함유된 물에 섞어 수용액을 만들었다. 이후 상기 수용액에 다시 액화된 구아노와 맥반석을 혼합하여 물에 대한 희석도는 1000 배가 되도록 하고, 각 성분의 중량비가 구아노 30 %, 맥반석 15 %, 불석(zeolite) 10 %, 게르마늄 15 %, 히트륨 10 %, 세레늄 10 %, 게분 10 % 가 되도록 조절하였다. 상기한 배합 및 희석된 원료를70 ℃ 의 온도범위로 5일 동안 숙성시켰다. 상기한 바와 같이 제조된 무공해 천연 액체비료를 사과나무에 살포하였다.

실시예 3

제조예

본 발명자가 발견한 구아노 원광 및 맥반석, 불석, 게르마늄, 히트륨, 세레늄, 게분, 망간을 320 mesh 크기로 분쇄하였다. 이후 상기 원료들 중 분쇄한 구아노 및 세레늄을 구연산(citric acid)을 이용하여 액화하였다. 이후 게르마늄을 25 ℃에서 물에 첨가하여 게르마늄이 첨가된 물을 제조하고 상기 분쇄 및 액화된 원료들 중 맥반석, 불석, 게르마늄, 히트륨, 액화 세레늄, 게분, 망간을 상기 게르마늄이 함유된 물에 섞어 수용액을 만들었다. 이후 상기 수용액에 다시 액화된 구아노와 맥반석을 혼합하여 물에 대한 희석도는 10 배가 되도록 하고, 각 성분의 중량비가 구아노 20 %, 맥반석 10 %, 불석(zeolite) 20 %, 게르마늄 15 %, 히트륨 10 %, 세레늄 10 %, 게분 14 %, 망간 1 % 가 되도록 조절하였다. 상기한 배합 및 희석된 원료를 50 ℃ 의 온도범위로 10일 동안 숙성시켰다. 상기한 바와 같이 제조된 무공해 천연 액체비료를 산성화된 토양에 살포하였다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 무공해 천연비료 및 그 제조방법은 원료의 분쇄 및 액화공정, 게르마늄 함유수의 제조 공정, 분쇄 및 액화원료의 배합 및 희석공정, 숙성 공정을 포함하여 이루어진 구성 및 그에 의한 무공해 천연 액체비료로서, 종래 화학비료는 7일후에 효과가 나타난 반면 본 발명의 무공해 천연비료는 맥반석, 제올라이트 등의 무기질 첨가제가 본 원광의 분말수용액에 용해 발효 부착된 것으로 토양과 작용하여 용이하게 무기질 성분이 이온화하며 또한 본 발명의 비료는 액체이기 때문에 식물의 잎에서 바로 빠른 속도로 영양분이 흡수되므로 흡수성이 뛰어나 3일후에 효과를 나타내며, 빠른 속도로 성장하므로 사료로서도 이용할 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 본 발명에 의한 무공해 천연비료는 종래와 비교할 때 식물의 성장속도를 대폭 늘림으로서 예를 들어 벼의 경우 벼멸구와 같은 병충해가 활동하기 이전에 이미 성장해 있어 그 농약을 살포할 필요가 없어지는 등 병충해에 강한 효과를 갖는다.

나아가, 본 발명의 천연비료는 화학약품을 일절 사용하지 않아 사람이나 가축에 피해가 없고 농약을 살포할 필요가 없는 무공해로서 무농약 유기농재배에 최적이며, 유기질 비료이므로 종전의 토양의 산성화 등의 부작용이 없고 오히려 산성화된 토양을 약알칼리화하는 효과를 갖는다. 이는 최근에 유전자 변형이 된 식물들에 대한 거부감을 불식시킬 수 있는 효과도 갖는다.

상기한 바와 같이 액체 비료로서 미네랄, 비타민, 아미노산 등의 고 영양성분이 빠른 속도로 흡수되므로 2모작이 불가능한 기후에서도 2모작을 가능하게 하는 등 농작물 수확이 배로 증가하고 그 수확물도 과일인 경우 그 크기가 크면서 당도가 높아지는 효과를 갖는다.

Claims

인산(P2O5) 함량 10-38 중량%를 나타내는 구아노 원광을 120-320 mesh의 크기로 분쇄하고, 분쇄된 상기 구아노 및 세레늄(serenium)을 구연산(citric acid)으로 액화시키는 분쇄 및 액화 공정;

맥반석, 불석(zeolite), 게르마늄, 히트륨(hitrium), 게분, 망간 등을 120-320 mesh의 크기로 분쇄하는 공정;

물에 상기 분쇄된 게르마늄을 일정량 첨가하여 게르마늄이 함유된 물을 20-50℃에서 제조하는 게르마늄 함유수의 제조공정;

상기 분쇄 및 액화된 원료 중 맥반석, 불석, 게르마늄, 히트륨, 액화 세레늄, 게분, 망간과 게르마늄 성분이 함유된 물을 배합하여 수용액을 만들고, 상기 수용성 배합물에 다시 상기 액화된 구아노와 분쇄된 맥반석을 배합하되, 상기 게르마늄이 함유된 물을 제외한 최종적으로 혼합된 각 배합물의 중량비가 구아노 25 5 중량%, 맥반석 15 5 중량%, 불석 10 5 중량%, 게르마늄 15 5 중량%, 히트륨 10 5 중량%, 세레늄 10 5 중량%, 게분 14 5 중량%, 망간 1 0.5 중량%가 되도록 하며, 상기 수용액은 물에 대한 희석도가 1-1000배가 되도록 하는 액화원료의 배합 및 희석공정;

상기 액화원료의 배합 및 희석공정에서 얻어진 원료를 30-70℃에서 5-15일간 숙성하는 숙성 공정;

들을 포함하는 무공해 천연 액체비료의 제조방법.
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