KR100387138B1 - 제오라이트를 주 재료로 한 비료의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연활성제오라이트와 폴리비닐알콜과 활성탄 및 부산물퇴비를 혼합하여 성형기에 넣어서 압축과정을 거친후 소정크기의 입상형태로 만든 제오라이트를 주 재료로 한 비료의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 양이온 치환능력이 우수한 천연 분말 제오라이트와 물에 용해된 폴리비닐알콜과 고온에서 구워낸 활성탄분말 및 부산물 퇴비를 혼합하여 펠렛형태로 만들어 토양에 시비함으로서 살포시에 분진이 발생되지않아 비료의 유실을 막을 수 있고, 중금속 흡착능력이 뛰어나며, 유해가스의 발생을 억제함과 아울러 유기물 함유량이 높아짐에 따라 토양내에 유익한 미생물이 번식되기 좋은 조건을 제공하여 농작물의 성장을 촉진하며, 나아가 염류장애를 줄일 수 있는 비료의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 폴리비닐알콜이 용해된 물과 분말 활성탄, 천연제오라이트분말을 각각 부산물퇴비에 혼합한 후, 성형기로 압축하여 펠렛형상으로 입상화시킨 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 부산물퇴비 71∼83%에 분말활성탄 1∼2%, 천연제오라이트분말 15∼25%, 폴리비닐알콜 1∼2%가 용해된 물을 혼합하는 것이 바람직할 것이다.

Description

제오라이트를 주 재료로 한 비료의 제조방법{A manufacturing method of fertilize using zeolite}

본 발명은 천연활성분말제오라이트와 물에 녹인 폴리비닐알콜과 활성탄분말 및 부산물퇴비를 혼합하여 성형기에 넣어서 압축과정을 거친후 소정크기의 펠렛형태로 만든 제오라이트를 주 재료로 한 비료의 제조방법에 관한 것이다.

최근에 정부는 농업정책의 방향을 환경친화형, 국가경쟁력이 있는 농업으로 정하고 있으며, 우선적으로 토양개량, 비료의 다양화 및 다기능화를 시도하고 있다.

우리나라의 토양은 대부분이 1:1격자형 광물인 카오린 라이트로 이루어져 있으며, 이러한 토양의 특성은 양이온 치환용량이 매우낮은 (대략 10me/100g)아주 척박한 토양이며, 또한, 화강암계의 모암의 풍화작용으로 만들어져 미량원소 성분이 부족하여 토양의 비효성분 흡착능력, 즉 CEC(Cation Exchange Capacity)가 10∼15meg정도로 매우 낮은 데다가 하절기의 우기에는 연중강우량의 70%정도가 한꺼번에 내림으로서 토양의 유기물, 미네랄 점토성분(Clay mineral), 비효성분의 유실이 심한 토양이다. 따라서 영양결핍이 심하고 산성화가 되기 쉬운 토양이다.

또한, 시설재배단지, 유기농법단지에서는 축분퇴비를 과량사용하여 인산과 칼리가 시설내부의 토양에 과잉축적되어 작물의 영양흡수를 방해하고 하천오염을 일으킴으로서 환경친화적 농업에 정면으로 위배되어 있다.

그리고, 논의 경우에는 축산업이 발달한 지역의 논에는 축분을 과량사용하여 벼가 과잉성장하며 잘 쓰러지고, 또한, 콤바인으로 수확시 벼집과 이삭이 잘 수거되지 않아 이미 과량투입된 축분과 함께 유기물 과잉의 논이 되어 산소의 결핍이 일어나며 이로인해 논의 표층인 작토층이 엷어져 벼에 피해를 주게된다.

한편, 부산물 유기질 퇴비 비료는 구입이 용이하고, 가격도 저렴한 반면에 비료 성분이 너무 많은 단점이 있다.

토양에 부산물 퇴비를 사용할때 적정비료성분을 계산해서 사용하면 유기물 함량을 올릴수가 없고, 반대로 유기물 함량을 올리려고 부산물 퇴비를 많이 사용하면 유기물 함량은 올라가지만 비료성분이 너무 많아 여러농작물에 피해가 속출하는 사례가 옛날부터 지금까지 반복되어 왔다.

사실상 과채류에서 초기생육이 너무 왕성하게 되면 영양생장만 잘되고 생식생장이 잘 이루어지지 않게 되어 기형과 낙화가 많아지고 꽃이 피어서 수정을 하여도 우수한 열매를 맺기 어려우며 낙과가 많이 발생한다.

설령 착과가 되었다 하더라도 충실한 과일이 생산되기는 어려워진다.

또한 식물체의 리듬이 깨어지면 각종 생리장해는 물론 병충해에도 약해져 자칫 잘못하면 과다한 영농비 지출과 더불어 농사를 망치게 된다.

부산물 퇴비의 주원료는 가축의 분뇨인데 가축의 분뇨에는 요산태 질소가 함유 되어 있다.

요산태 질소는 속효성이라서 질소과다 현상이 나타나게 되고 관수를 해야될 시기가 되어도 식물체가 과번무 상태에서는 쉽게 물을 줄 수가 없어 수량이 저하되는 현상이 발생한다.

많은 양을 토양에 시비하다 보면 간혹 미완숙 퇴비가 시비되는 경우가 있는데 이런 경우에는 유해가스 발생으로 인해 농작물 피해가 나타나기 쉽다.

유해가스피해는 농작물을 보고 쉽게 진단을 할 수는 있지만 이것 또한 피해가 나타난 뒤의 일이라서 미리 예방책이 있어야 하는데 천연 제오라이트를 사용하면 이와 같은 현상을 상당량 감소시킬 수 있다.

지금 국내에서는 상당수의 농가들이 축분을 사용하고 담수를 했다가 비료분을 우려냈다가 그 물을 빼내는 방법을 쓰고 있는데 이것 또한 큰 손실이다.

본 발명은 상기의 제반 문제를 해결하기 위해 창안 된 것으로서,

본 발명의 목적은 양이온 치환능력이 우수한 천연 분말 제오라이트와 물에 용해된 폴리비닐알콜(Polyvinylalcohol;PVA)과 고온에서 구워낸 활성탄분말 및 부산물 퇴비를 혼합하여 펠렛형태로 만들어 토양에 시비함으로서 살포시에 분진이 발생되지않아 비료의 유실을 막을 수 있고, 중금속 흡착능력이 뛰어나며, 유해가스의 발생을 억제함과 아울러 유기물 함유량이 높아짐에 따라 토양내에 유익한 미생물이 번식되기 좋은 조건을 제공하여 농작물의 성장을 촉진하며, 나아가 염류장애를 줄일 수 있는 비료의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 폴리비닐알콜이 용해된 물과 분말 활성탄, 천연제오라이트분말을 각각 부산물퇴비에 혼합한 후, 성형기로 압축하여 펠렛형상으로 입상화시킨 것을 특징으로 한다.여기서, 상기 부산물퇴비 71∼83%에 분말활성탄 1∼2%, 천연제오라이트분말 15∼25%, 폴리비닐알콜 1∼2%가 용해된 물을 혼합하는 것이 바람직할 것이다.

본 발명에 따른 천연제오라이트와 활성탄 및 폴리비닐알콜(Polyvinylalcohol;PVA)를 이용한 비료의 제조방법을 설명하면,

첫째, 적정온도의 물에 폴리비닐알콜을 완전히 용해시킨다.

둘째, 고온에서 구워낸 활성탄 및 성형 천연제오라이트를 분쇄기에 넣어 미세하게 분말형태로 분쇄한다.

셋째, 부산물 퇴비에 상기 폴리비닐알콜이 용해된 물과 분말 활성탄 및 천연제오라이트분말을 혼합한 후, 성형기에 넣어 펠렛형태로 압축성형한다.여기서, 상기 재료들은 상기 부산물퇴비 71∼83%에 분말활성탄 1∼2%, 천연제오라이트분말 15∼25%, 폴리비닐알콜 1∼2%가 용해된 물을 혼합시켜서 성형기로 압축하여 펠럿형태로 압축성형하는 것이 바람직할 것이다.

상기와 같이 제조된 천연제오라이트를 주 재료로 한 비료는 다음과 같은 작용을 한다.

먼저, 천연 제오라이트의 결정구조는 무수히 많은 공동으로 형성되어 있 망상의 규산염 광물로서, 일반 토양에 비해 양이온 치환 능력이 대략 8∼10배정도 높으며, 또한 상기 제오라이트는의 입자크기를 적게 하여 접촉 표면적을 크게하여 흡착능력을 높이기 위해 분쇄기에 넣어서 미세한 입자로 만든다.

상기와 같이 미세한 입자로 된 천연제오라이트 분말은 그 다공질성 구조속에 많은 양분과 수분을 흡착 할 수 있으며, 장기간(약 3개월)에 걸쳐 농작물의 성장에 필요한 양분과 수분을 지속적으로 공급해 주는 능력을 지니고 있다.

또한, 토양내에 함유된 유해물질(중금속, 페놀 포함)등을 흡착하여 토양정화의 기능도 지니고 있다.

특히, 산업폐수가 유입되기 쉬운 토양에는 상기 제오라이트가 함유된 비료를 필수적으로 시비해야 농작물의 피해를 근본적으로 줄일 수 있다.

또한, 시설원예지역의 토양은 과다한 염류장해로 적지 않은 피해가 매년 되풀이 되고 있는데 이러한 경우에도 제오라이트를 사용하면 일단 염류를 흡착했다가 서서히 지속적으로 염류를 토양에 방출함으로서 농작물의 생장에 도움을 주도록 조절하여 준다.

다시말해, 모든 비료는 염의 형태로 존재하기 때문에 비료의 과다 시비시 염류장애를 받기 쉬우므로 제오라이트가 함유된 비료를 사용해야 한다.그리고, 상기 활성탄은 토양미생물과 동물의 장내미생물의 서식환경을 개선하는 힘이 있어서 자연환경의 균형 유지에 절대적으로 필요한 요소로 본 발명에서는 활성탄을 분쇄하여 1∼2%를 첨가하는 것이 바람직할 것이다.

한편, 제오라이트만을 토양에 살포할 경우에 분진이 발생하어 유실되는 것을 방지하기 위하여 유기질 퇴비와 폴리비닐알콜을 혼합하여 펠렛 형태로 제조함으로서 토양등에 비료를 살포시 살포가 용이하고 비료가 유실되는 것을 방지하였다.

상기 펠렛형태로 제조된 비료는 펠렛형태를 하고 있지만 토양속에서 수분을 흡수하면 상기 폴리비닐알콜은 흡습성을 지니고 있어 물에 쉽게 용해되는 물질로서 상기 펠렛이 자연히 본래의 분상형태로 되돌아 가게 된다.

여기서, 부산물 유기질 퇴비는 비료 성분이 많으므로, 토양에 부산물 퇴비를 사용할때 적정비료성분을 계산해서 사용하면 적은량이 투입되면 토양에 유기물 함량을 올릴수가 없고 반대로 유기물 함량을 올리기 위해 과량투입하면 유기물 함량은 올라가지만 비료성분이 너무 많아 농작물에 피해를 주게 된다.

한편, 토양에 시비하다 보면 미완숙 퇴비가 시비되는 경우가 있는데 이런때경우에는 유해가스의 발생으로 인한 작물피해가 발생한다.

천연 제오라이트는 상기 유해가스를 제거하거나 상당량 감소시키는 기능을 지니고 있어 농작물이 유해가스로 부터 피해를 당하는 것을 예방시켜 준다.

따라서, 본 발명의 제오라이트를 주 재료로한 비료를 사용하면 비료효과를 장기적으로 유지시켜 주고, 부산물 퇴비에서 발생되는 유해가스를 상당량 줄일 수 있다.

상술한 바와같이, 본 발명에 따르면 부산물 퇴비에 양이온 치환능력이 높은 천연 제오라이트와 폴리비닐알콜 및 고온에서 구운 활성탄을 소정비율로 혼합하여 소정직경의 펠렛형태로 제조하여 비료로 사용함으로서, 살포시에 분진이 발생되지않아 비료의 유실을 막을 수 있으며 중금속 흡착능력이 뛰어나 토양오염이 우려되는 지역에서는 시비의 필요성이 있으며, 유해가스의 발생을 억제하고 유기물 함유량이 높아짐에 따라 토양내에 유익한 미생물이 번식되기 좋은 조건을 제공하여 농작물의 성장을 촉진하며, 또한 염류장애를 줄일 수 있고 나아가 불필요한 농약 사용을 줄일 수 있고 비료의 유실을 억제하여 각종 영농비를 줄일 수 있는 효과를 지니고 있다.

Claims (2)

1. 폴리비닐알콜이 용해된 물과 분말 활성탄, 천연제오라이트분말을 각각 부산물퇴비에 혼합한 후, 성형기로 압축하여 펠렛형상으로 입상화시킨 것을 특징으로 하는 제오라이트를 주 재료로한 비료의 제조방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 부산물퇴비 71∼83%에 분말활성탄 1∼2%, 천연제오라이트분말 15∼25%, 폴리비닐알콜 1∼2%가 용해된 물을 혼합하는 것을 특징으로 하는 제오라이트를 주 재료로 한 비료의 제조방법