KR100401419B1 - The method and plant of manufacturing complex fertilizer - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광물성 원료로서, 무기비료 성분인 석회광, 미량원소 성분인 "금강약돌"이라 부르는 천연쇄석과 유기물 원료로서 식물성 비료성 성분인 각종 깻묵, 각종 주류의 발효 폐기물, 조미료의 발효 폐기물, 그리고 동물성 비료 성분인 어육 가공 공장에서 발생하는 폐기물을 복합비료의 원료서 사용하되 광물성 원료 분말을 600∼700℃의 소성을 거치고 동물성 원료는 증자하여 교질화시켜 전 원료를 일정비율로 배합한 것을 복합비료 제조장치를 이용 온도 35∼40℃로 유지시킨 상태에서 48시간 미생물 처리로 부숙시켜 복합비료를 제조하는 방법과 그 장치에 관한 것이다.The present invention is a mineral raw material, limestone as an inorganic fertilizer, natural stone called "gold stone" as a trace element component, various oils as vegetable fertilizer as an organic raw material, fermentation waste of various liquors, seasoning fermentation waste, and Waste from fish meat processing plant as animal fertilizer is used as raw material of compound fertilizer, but mineral raw material powder is fired through 600 ~ 700 ℃, animal raw material is increased and gelatinized to mix all raw materials in a certain ratio. The present invention relates to a method for producing a composite fertilizer by ripening by microbial treatment for 48 hours while maintaining the production apparatus at a use temperature of 35 to 40 ° C, and an apparatus thereof.
Description
본 발명은 각종 깻묵, 각종 주류의 폐기물, 어육가공공장에서 발생하는 폐기물, 조어류의 부산물 등의 유기물과 시멘트, 탄산칼슘공장에서 폐기되는 석회석 그리고 사장석 80%이상 석영과 흑운모 약 10% 그밖에 Ge, K, Se, Sr, Ba, Zn, Cu, Mo, Nb, Ni, Co, Ta, F 등의 성분들이 포함된 소위 금강약돌이라 불리는 자연석 등의 무기물을 일정비로 배합하여 미생물 처리과정을 거치는 복합비료제조방법과 그 장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 질소, 인산, 암모늄 등의 비료성분의 공급원이 되는 유기질, 석회석을 주성분으로 하는 각종 무기질, 비효성분, 미량원소성분을 적정비로 배합 미생물 처리과정을 거치므로서 토양의 산성화방지와 광범위한 식물의 영양소가 골고루 함유되어 있고 다양한 식물에 시비적용할 수 있는 복합비료 제조방법과 그 장치에 관한 기술분야라 할 수 있다.The present invention is a variety of oils, various liquor wastes, wastes from fish processing plants, organic products such as by-products of saltfish, cement, limestone discarded in calcium carbonate plants and more than 80% quartzite and biotite about 10% Ge, Complex fertilizer that mixes minerals such as natural stone called Geumgang pebble containing K, Se, Sr, Ba, Zn, Cu, Mo, Nb, Ni, Co, Ta, F etc. The present invention relates to a manufacturing method and a device thereof, and more specifically, to a variety of inorganic, inactive and trace element components mainly composed of organic and limestone, which are a source of fertilizer components such as nitrogen, phosphoric acid, and ammonium, in an appropriate ratio. Method for manufacturing complex fertilizer and its device which can prevent acidification of soil and evenly contain various plant nutrients and can be fertilized and applied to various plants Can Yarra.
우리나라 토양은 원래 토양의 형성과정이나 성질로 보아 산성화되기 쉬운데다 해방 후 화학비료 사용량이 증가되므로서 농토의 대부분이 산성화토양으로 변하게 되었다.Soil is easily acidified in view of the formation and nature of soil, and the amount of chemical fertilizer is increased after liberation.
그러나 1950년 말부터 토양개량의 목적으로 국고보조에 의한 석회석 분말의 필요성을 인식시켰고 심하게 산성화된 토양에는 정부차원에서 석회질 비료(소성된 석회)를 적극 권유하여 농촌에 보급되었으나 과거의 석회질 비료란 소석회의 차원을 넘지 못하여 비료의 효과를 발휘하지 못하였을 뿐만 아니라 수분이 흡수되면 굳어지는 성질을 개선치 못하여 버려지는 양이 많았으며 시비한 비료마저 토양을 경고화시켜 토양의 질을 악화시키는 경향이 있었다.However, since the end of 1950, the government has recognized the necessity of limestone powder for the purpose of soil improvement, and it has been widely distributed in the rural areas by urging limestone fertilizer (calcined lime) to the heavily acidified soil. Not only did it exceed the level of fertilizer, but it did not show the effect of fertilizer, but it did not improve the hardening properties when water was absorbed. .
또 질소의 비료형태로서 암모늄태질소는 황산암모늄, 질산암모늄, 화성비료, 염화암모늄 등이 있는데 유기물을 함유하지 않는 것을 계속 사용하면 지력의 소모를 가져올뿐 아니라 암모늄 흡수 후에 산근이 남게되므로 토양을 산성화시키는 불리한 점이 있다.In addition, ammonium nitrous nitrogen is ammonium sulfate, ammonium nitrate, chemical fertilizer, ammonium chloride, etc. As a fertilizer form of nitrogen, the use of non-organic materials will not only induce the intellect but also acidify soils after ammonium absorption. There are disadvantages to letting.
특히 황산암모늄은 질소의 3배에 해당하는 황산을 부성분으로 함유하고 있어 농업상 불리하므로 유기질의 병용으로 직접, 간접적인 피해를 덜어야한다.In particular, ammonium sulfate contains sulfuric acid, which is three times the nitrogen as a secondary component, so it is disadvantageous in agriculture, so it is necessary to reduce direct and indirect damage due to the combination of organic materials.
그 밖에도 우리나라에서는 요소, 인산, 가리, 황산암모니윰 그밖의 무기질비료의 과다 사용에 의해서 토양은 산성화되면서 토양에 영양소가 결합되거나 고갈되어 사질토양, 경고지화토양, 황무지화토양을 가속화시키고 있는 실정이며, 또한 작물은 영양소 보유기능이 저하되고 질병에 대한 저항력이 떨어지며 수확량이 크게 감소되는가 하면 냉해 등 자연변화에 견디는 면역성을 잃게 되어 농약에 의해서만 보호될 수밖에 없으며 이로 인해 농약을 계속해서 사용하는 악순환을 거치게 되므로서 생태계가 파괴되는 2차 공해요인을 유발하게 된다.In addition, in Korea, urea, phosphoric acid, girly, ammonium sulfate, and other mineral fertilizers are excessively used, and the soil is acidified and nutrients are combined or depleted in the soil, accelerating sands, warning soils, and wasteland soils. In addition, crops are deficient in nutrient retention, resistant to disease, and yields are greatly reduced, while they lose their immunity to natural changes such as cold and cold, which can only be protected by pesticides, which leads to a vicious cycle of continuous use of pesticides. As a result, it causes secondary pollution which destroys the ecosystem.
본 발명은 무기질, 유기질, 미량원소 등의 비료성분을 복합적으로 골고루 조성하므로서 화학비료를 장기간 시비한 토양의 산성화를 방지하고 토양의 경고화를 방지하며 무기질, 유기질 성분을 혼합시킨 상태에서 미생물처리를 하므로서 각종 유기산 생성에 의한 무기질 또는 미량원소 성분의 작물에 흡수능력을 높이고 유기질 비료성분의 유실을 줄일 수 있으며 토양의 종류, 작물의 종류, 비료의 형태와 특성에 따른 적절한 시비의 정확한 판단 없이도 시비에 따른 문제점이 발생하지 않고 장기적으로 지력을 향상시킬 수 있는 복합비료를 제조하는 방법과 그 장치를 제공함에 목적이 있다 하겠다.The present invention prevents acidification of the soil fertilized with chemical fertilizers for a long time by preventing the acidification of the soil fertilized with fertilizer components such as inorganic, organic, and trace elements, and prevents the warning of the soil, and microorganism treatment in the state of mixing inorganic and organic components. As a result, it is possible to increase the absorption capacity of inorganic or trace element components by the production of various organic acids and to reduce the loss of organic fertilizer components, and it is not necessary to accurately judge the fertilization according to the type of soil, crop type, fertilizer, and characteristics. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for producing a composite fertilizer that can improve the long term intelligence without problems.
도면은 본 발명 장치의 사시도 이다.The figure is a perspective view of the apparatus of the present invention.
본 발명에 사용되는 원료를 대별하여 보면 탄산칼슘을 주성분으로 하는 무기질성분(석회광)의 분석표는 표(1)과 같다.When the raw materials used in the present invention are roughly classified, the analysis table of the inorganic component (lime light) mainly composed of calcium carbonate is shown in Table (1).
표(1)의 무기질성분은 석회석광, 시멘트 또는 탄산칼슘공장에서 폐기되는 원료라 할 수 있으며 통틀어 석회광이라 할 수 있다.Inorganic constituents in Table (1) can be referred to as raw materials discarded in limestone, cement or calcium carbonate plants and collectively referred to as limestone.
또 미량원소 성분을 주로 포함한 금강약돌이라 칭하는 천연석의 분석표는 표(2)와 같다.In addition, the analysis table of natural stone called Geumgang pebble containing mainly trace elements is shown in Table (2).
표(1)의 무기질 성분표에는 석회질 비료의 주성분인 탄산석회(CaO3)가 다량 함유되어 있고 규산질비료의 주성분인 SiO2, 마그네슘질비료성분인 MgO, 망간비료성분인 MnO2등이 함유되어 있고, 표(2)의 금강약돌 성분분석표의 성분에는 미량원소성분인 철, 아연, 구리, 망간, 몰리브덴 등이 산화물 상태로 함유되어 있으며, 그밖에 식물이나 인체에 유익한 게르마늄, 세레늄등 다양한 성분들이 함유되어 있다.The mineral ingredient table of Table (1) contains a large amount of lime carbonate (CaO 3 ) which is the main component of calcite fertilizer, SiO 2 which is the main component of siliceous fertilizer, MgO which is a magnesium fertilizer component, and MnO 2 which is a manganese fertilizer component. In addition, the trace element analysis table in Table (2) contains trace elements such as iron, zinc, copper, manganese, and molybdenum in the form of oxides, and other components such as germanium and selenium, which are beneficial to plants and humans. It is.
그 밖에 본 발명에 사용되는 복합비료의 원료로서 유기질 성분으로서 식물질 유기질 성분은 각종 깻묵으로 콩, 목화씨, 들깨, 참깨, 땅콩, 야자깻묵 등이고 이들의 비료성분은 질소, 인산, 가리 등의 성분이 주종을 이루고 있으며, 주류의 분산물로 생성되는 주류찌꺼기로서는 청주, 맥주, 알콜, 소주찌꺼기 등이고 그밖에 간장 및 식초찌꺼기, 엿밥 등이 있으며 이 역시 비료성분으로 질소, 인산, 칼륨이 함유되어 있고 , 그 외에 수분 및 유기질로 이루어지며 그 성분을 참고하면 표(3)과 같다.In addition, as a raw material of the compound fertilizer used in the present invention as an organic component, the vegetable organic components are various kinds of oils such as beans, cotton seeds, perilla, sesame seeds, peanuts, palm jelly, and the like. Main liquor, liquor dregs produced as a dispersion of liquor are sake liquor, beer, alcohol, shochu dregs, and soy sauce, vinegar dregs, and malted rice. Also fertilizers contain nitrogen, phosphoric acid and potassium. In addition, it is composed of moisture and organic materials and referring to its components is shown in Table (3).
또한 유기질 성분으로 사용되는 것으로서 어육공장에서 발생하는 부산물 또는 잡생선, 식료에 부적당한 생선, 동물뼈, 발굽, 가죽찌꺼기, 내장 등으로 이들은 단백질, 탄수화물, 지방이 주성분으로 비료성분으로 질소, 인, 칼슘, 등이 함유되어 있다.In addition, it is used as an organic component, by-products or fish from fish factories, fish unsuitable for food, animal bones, hooves, leather dregs, and intestines.They mainly contain protein, carbohydrates, fats, and nitrogen, phosphorus, Calcium, etc. are contained.
이상의 원료로서 본 발명에 의한 복합비료의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.When explaining the manufacturing method of the composite fertilizer according to the present invention as above raw materials are as follows.
먼저 표(1)과 표(2)에 나타낸 무기물성분과 금강약돌(미량원소성분)을 각각 200∼300메쉬로 분쇄하여 중량비로 무기물성분분말 95%에 5%의 금강약돌분말을 혼합하여 온도 600∼700℃로 소성처리하여 무기물 비료성분을 얻는다.First, the inorganic components and the Geumgang stones (trace elements) shown in Tables (1) and (2) were pulverized into 200-300 mesh, respectively, and 95% of the inorganic powders and 5% Geumgang stone powder were mixed at a weight ratio of 600 It calcined at -700 degreeC and an inorganic fertilizer component is obtained.
다음으로 식물성 유기질성분 60wt%에 증자하여 교질화한 동물성 유기질성분 40% 혼합하여 습식 분쇄하여 유기질비료 성분을 얻고 이 유기질성분 55wt%에 상기 무기질 비료성분 45wt%를 혼합하여 균질화시킨 다음 본 발명에 의한 장치에 의해 미생물 처리를 하므로서 본 발명에 의한 복합비료를 얻게 된다.Next, the organic organic fertilizer component was mixed with 40% of the organic organic component, which was mixed with 40 wt% of the organic organic component, and wet-pulverized to obtain the organic fertilizer component. The organic fertilizer component was mixed with 55 wt% of the organic fertilizer component, and then homogenized. By carrying out the microbial treatment by the device is obtained a composite fertilizer according to the present invention.
이상의 방법에서 무기질성분(석회광) 및 금강약돌분말의 소성처리는 특히 무기질성분인 석회광의 탄산칼슘이 분해되기 직전의 온도에서 처리하므로서 생석회로 전환을 방지하는 반면에 소성처리하므로서 유기질 성분의 흡착성을 높혀 미생물 처리과정에서 발생하는 각종 유기산과의 반응성을 높히고 복합비료의 입상화 성형공정에서 성형을 좋게 하며 토양에서의 보수율 유기질 비료성분의 유실을 방지함에 효과를 얻기 위한 목적이라 할 수 있다.In the above method, the calcining treatment of the inorganic component (lime light) and the diamond powder is performed at a temperature immediately before the calcium carbonate of the limestone, which is an inorganic component, is prevented from being converted to the quicklime, while the calcining treatment prevents the adsorption of the organic component. The purpose is to increase the reactivity with various organic acids generated during microbial treatment, to improve molding in the granulation process of complex fertilizer, and to prevent the loss of water retention organic fertilizer components in the soil.
또한 동물성 유기질 성분을 쪄서 삶음으로서 교질화시킴은 우선 식물에의 흡수성을 높이고 미생물 처리시 분해속도를 빠르게 하여 분쇄공정을 쉽게 하고 입상화시 접착성을 갖게 하므로서 입상화의 성형성을 좋게 한다.In addition, the gelatinization by boiling the animal organic components to increase the water absorption to the plant first, and the decomposition speed during the microbial treatment to facilitate the grinding process and to give the adhesiveness during granulation, thereby improving the moldability of the granulation.
그리고 식물성 유기질 성분에 있어서 비료성분 및 미생물처리공정을 감안하여 깻묵류와 각종 발효물찌꺼기의 배합비를 반반으로 혼합함이 유리하고 증자처리를 하지 않는 것은 각종 발효물 찌꺼기로서 여기에 존재하는 유효한 미생물의 사멸을 방지하여 복합비료제조시 부숙 숙성에 이용할 수 있고 특히 각종발효물 찌꺼기에는 Mucor속, Asporgillus속 등의 단백질, 전분, 유지 분해세균들이 함유되어 있어 부숙 숙성의 미생물재제로서 이용될 수 있다.In addition, it is advantageous to mix the blending ratio of salt and other fermented product residues in half in consideration of fertilizer component and microbial treatment process in vegetable organic ingredients. It prevents death and can be used for ripening ripening in the manufacture of complex fertilizers. Especially, various fermented wastes contain proteins such as Mucor and Asporgillus, starch, and oil-degrading bacteria, which can be used as microbial materials for ripening.
그밖에 복합비료성분의 전체 배합비는 식물의 종류에 따라 차이는 있으나 일반적으로 식물이 필요한 비료원소에 따라 배합비를 설정한 것이고 부수적으로 입상화에 필요한 접착성, 각종 유기분해물에 대한 무기물의 흡착량, 무기물의 흡착에 의한 유기물 성분의 소실 방지능력 등을 고려한 배합량이라 할 수 있다.In addition, the total compounding ratio of the compound fertilizer component varies depending on the type of plant, but in general, the compounding ratio is set according to the fertilizer element required by the plant, and additionally, the adhesion necessary for granulation, the adsorption amount of inorganic substances to various organic decomposition products, and the inorganic substances. It can be said that it is the compounding quantity which considered the ability to prevent the loss | disappearance of the organic component by adsorption of etc.
이상과 같이 배합한 원료의 미생물 처리방법은 후술하는 장치에서 온도 30∼40℃로 유지시키고 간헐적으로 공기를 공급하면서 24시간 처리하면 완전히 부숙 숙성하게 되고 숙성된 원료를 회전드럼에서 입상화(3mm∼6mm)하면 본 발명에 의한 복합비료를 얻을 수 있다.The microbial treatment method of the raw materials blended as described above is maintained at a temperature of 30 to 40 ° C. in a device to be described later, and is treated completely for 24 hours while intermittently supplying air to granulate the raw materials in a rotating drum. 6mm), the fertilizer according to the present invention can be obtained.
이상의 복합비료를 제조방법과 관련하여 그 제조장치를 설명하면 원통형내벽(A1), 보온벽(A2), 원통형외벽(A3)으로, 적층 구성된 원통형몸체(A)의 상부에는 밀폐형뚜껑(A4')를 구비한 호퍼(A4)와 하부일측에는 밀폐형뚜껑(A5')를 구비한 배출구(A5)가 형성되어 있고 원통형몸체(A)에의 중심부에는 상부가 밀폐되고 무수한 통공(B1)이 형성된 공기산기관(B)이 원통형몸체(A)의 저면으로 관통하여 모우터(B2)에 의하여 회전되는 휀(B3)를 설치한 공기온도 조절실(B4)에 연통되어 있으며 원통형몸체(A)의 내벽(A1)과 산기관(B)의 외벽사이에는 스크류형통로(C)가 원통형내벽(A1)과 산기관(B)의 외벽에 고정 설치되어 하향방향으로 스크류통로가 형성되어 있는 복합비료 제조장치라 할 수 있다.When describing the manufacturing apparatus of the above composite fertilizer in relation to the manufacturing method of the cylindrical inner wall (A1), the insulation wall (A2), the cylindrical outer wall (A3), the upper part of the laminated cylindrical body (A) is a closed lid (A4 '). A hopper (A4) and the lower side is formed with an outlet (A5) having a closed lid (A5 ') and the upper part is sealed in the center of the cylindrical body (A), the air vent formed with a myriad of holes (B1) (B) penetrates the bottom surface of the cylindrical body (A) and is in communication with the air temperature control room (B4) with the fan (B3) rotated by the motor (B2) and the inner wall (A1) of the cylindrical body (A) ) And the outer wall of the diffuser (B) screw-type passage (C) is fixed to the cylindrical inner wall (A1) and the outer wall of the diffuser (B) is a compound fertilizer manufacturing device is formed in the downward direction the screw passage is formed. Can be.
이와 같은 장치의 기능을 살펴보면 먼저 완전히 배합된 원료를 통상의 수단으로 호퍼(A4)로 투입하여 원통내부에 완전히 충진시킨 다음 공기온도 및 습도 조절실로부터 공기를 주입 원통형몸체 내부의 온도가 35∼40℃ 되면 공기주입을 중단하고 이 상태를 유지하는 조건으로 48시간 미생물 처리로 부식시킨 후 배출구로부터 숙성된 일부의 복합비료를 토출시키고 토출된 양만큼 다시 원료를 투입하여 연속적인 공정으로 부숙공정을 행한다.Looking at the function of such a device, first, the fully blended raw materials are introduced into the hopper (A4) by conventional means to completely fill the cylinder, and then the air is injected from the air temperature and humidity control chamber. When the temperature is lowered, it stops the air injection and corrodes it by microbial treatment for 48 hours under the condition of maintaining this state, and then discharges some of the fertilizers matured from the discharge port, and inputs the raw materials as much as the discharged amount, and performs the housing process in a continuous process. .
배출구로 토출된 복합비료는 통상의 원통회전드럼에서 입상화한 후 건조시키면 완제품의 복합비료를 얻을 수 있다.The composite fertilizer discharged to the outlet can be granulated in a conventional cylindrical rotary drum and dried to obtain a composite fertilizer of the finished product.
처리능력은 일당 약 100톤의 복합비료를 제조할 수 있는 대형장치라 할 수 있다.Processing capacity is a large device that can produce about 100 tons of fertilizer per day.
장치 내에서 미생물처리는 각종 발효물 찌꺼기에 존재하는 미생물에 의하여 부숙되고 특히 동물성 유기물질 성분중 펩톤(petone)같은 중간 생성물이 공급되므로서 발육이 잘되고 따라서 단백질 분해효소를 많이 생성하고 이 효소의 생성에는 Ca2+과 같은 염류의 존재로 더욱 활발하게 된다.The microbial treatment in the apparatus is well-developed by microorganisms present in various fermentation residues, and is particularly well-developed by supplying intermediate products such as peptone among animal organic substances, thus producing a large amount of protease and generating this enzyme. Is more active due to the presence of salts such as Ca 2+ .
그밖에도 부숙속도가 늦어지면 복합비료원료 투입시 각종 미생물재제를 첨가하여 부숙시킬 수도 있다.In addition, if the maturation rate is slowed, various microorganisms may be added to the compound fertilizers when the fertilizer is added.
본 방법에 의하여 얻어진 복합비료는 유기물의 분해부숙시에 각종 유기산이 생성되어 그 자체로는 산성이긴 하나 무기물을 용해 식물에 쉽게 흡수될 수 있게 하고 또 탄산칼슘과 같은 무기물이나 각종 깻묵과 같이 분해 초기단계의 수일간은 산성이나 차차 알카리성으로 변화되는 비료성분으로 전체적으로는 알카리성 비료라 할 수 있다.The complex fertilizer obtained by this method produces various organic acids when it decomposes organic matter, so that it is acidic but can be easily absorbed by dissolving minerals, and the initial decomposition of inorganic fertilizer such as calcium carbonate and various kinds of ink. Several days of the step is an acidic or gradually alkaline fertilizer component and can be called an alkaline fertilizer as a whole.
본 방법에 의하여 제조된 복합비료는 다양한 비효성분이 골고루 함유되어 있으므로 식물생육에 필요한 필수 원소를 만족하고 있고 전체적으로 알카리성을 나타내는 비료이므로 산성화된 토양을 회복시킬 수 있으며 생석회 소석회화가 되지 않는 온도에서 가소시킨 탄산석회를 사용하므로서 토양의 경고화를 방지할 수 있고 무기물 성분인 석회광을 소성시킨 분말을 사용하므로서 다공성을 높여 유기질 성분의 흡착성을 높여 분해 부숙시 발생하는 유기산과는 반응성을 높일 수 있으며 비료성분의 유실을 방지할 수 있는 복합 비료라 할 수 있고, 이와 같은 복합비료를 제조하는 장치 역시 연속적인 공정으로 단시간에 생산능률을 높힐 수 있는 장치라 할 수 있다.Compound fertilizer prepared by this method contains various inert ingredients evenly, so it meets essential elements necessary for plant growth, and it is an alkaline fertilizer that can recover acidified soil and calcined at a temperature that does not make quicklime calcification. By using lime carbonate, it is possible to prevent the warning of the soil, and by using the powder calcined with limestone, which is an inorganic substance, it can increase the porosity to increase the adsorption of organic components and increase the reactivity with organic acids generated during decomposition and fertilizer. It can be said as a compound fertilizer that can prevent the loss of, the device for manufacturing such a compound fertilizer can also be said to be a device that can increase the production efficiency in a short time by a continuous process.
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