KR100405107B1 - 발효아미노산 유기질 비료와 발효아미노산 액상비료 및 그제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도축과정에서 발생하는 가축의 혈과 주정박, 황토 및 첨가물을 이용하여 발효아미노산 유기질비료(퇴비)와 발효아미노산 액상비료를 제조사용케 하므로서 가축혈의 처리과정에서 발생하는 처리비용과 환경오염을 방지함과 동시에 양질의 비료를 제공받을 수 있게 하며, 또한 산성화, 황폐화 현상이 심각한 토양을 알카리화하면서 비옥하게 하며, 작물의 성장촉진과 함께 양질의 제품을 제공받을 수 있도록 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가축혈과 술제조공정의 부산물인 주정박과 황토를 혼합하고, 혼합된 혼합물을 건조기로 건조하면서 발생하는 증기를 별도 수집되게 하고, 건조된 고형물은 유기질비료로 사용케 하고, 상기 건조공정에서 발생된 증기는 응축액화시킨 다음 첨가물을 첨가, 액상비료를 제조사용케 한 것이다.

Description

발효아미노산 유기질 비료와 발효아미노산 액상비료 및 그 제조방법{Fermentation amino acid organic fertilizer and fermentation amino acid liquid fertilizer and their manufacturing method}

본 발명은 숙성 발효아미노산화된 가축의 혈과 주정박 및 황토를 혼합처리하여 유기질비료를 얻고, 상기 유기질비료 제조공정에서 얻어진 증기를 응축액화하여 첨가제와 함께 혼입 제조하는 발효아미노산 액상비료와 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 도축과정에서 발생되는 가축(소, 돼지)의 혈은 환경오염방지를 위하여 고도정수처리를 하거나 해양투기를 하고 있는 실정이다.

그러나 고도정수처리를 한다 하더라도 혈이 지니고 있는 특수성 때문에 정수처리가 완벽하게 이루어지지 못하여 환경오염을 유발케 하는 사례가 빈번하게 발생하게 될 뿐 아니라 고도정수처리를 위한 설비비와 운영에 따른 막대한 비용이 소요되는 문제점이 있다.

또다른 처리방법인 해양투기는 국제적인 추세에 따라 해양투기가 불가능해지게 될 뿐 아니라 해양투기에는 운송에 따른 많은 물류비용이 소요되고, 또한 해양환경오염을 가중케 하는 등의 문제점이 있다.

한편 농촌지역의 토양은 화학비료의 과다시비와 환경오염(공장의 배출가스, 자동차 배출가스등)으로 인하여 토양의 산성화현상 및 황폐화현상이 날로 심각해지고 있기 때문에 이러한 환경여건 하에서 얻어지는 농작물 또한 양질의 제품을 생산하지 못하게 되는 등의 문제점이 있는 것이었다.

본 발명은 이러한 종래의 제반 문제점을 해결하고자 도축과정에서 발생되는가축의 혈을 이용하여 양질의 유기질비료(퇴비)와 액상비료를 제조하여 사용케 하므로서 가축의 도축과정에서 발생하는 혈의 처리비용을 현격히 줄임과 동시에, 상기에서 얻어진 비료를 농촌지역의 토양 및 작물에 살포사용케 하므로서 산성화, 황폐화 현상이 심각한 농촌지역의 토양을 개질하여 비옥한 토양으로 전환시킬 수 있도록 한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 도축과정에서 발생하는 가축(소, 돼지등)의 혈과, 주정박, 황토, 스테비아(STEBIA), 참나무 목초액등을 적량혼합하여 아미노산 유기질비료(퇴비) 및 아미노산 액상비료를 제조하여 사용케 한 것이다.

상기 아미노산 유기질 비료 및 아미노산 액상비료의 제조는 다음과 같다.

아미노산 유기질 비료의 제조는 혼합믹서기에, 숙성 발효되어 고농도의 아미노산으로 전환된 가축의 혈과, 미세한 분말상태로 선별된 황토 및 주정박을 투입한 다음 충분히 교반하여 혼합물을 얻는다.

이때 황토는 무균질인 상태이므로 수분과 접하게 되면 기하급수적으로 종균이 배양되며, 황토는 스크린을 이용하여 미세한 입자만을 선별한 다음 정량공급기를 통하여 필요한 정량만을 공급하게 된다.

상기 혼합믹서기에서 충분히 혼합된 혼합물은 로타리식으로 구성된 1차건조기 및 2차건조기에 투입한 다음 건조로의 내부의 온도를 200∼250℃정도로 상승시키면 수분이 증발하게 되면서 혼합물은 건조가 된다.

이때 혼합물을 건조하는 과정에서 고열로 건조하기 때문에 유해세균은 살균처리되며, 순수아미노산과 황토의 미네랄성분은 증발되는 증기와 함께 강제송풍되어 액상비료화공정으로 이동된다.

상기 공정에서 건조된 혼합물이 바로 유기질 비료로 사용되는 것이며, 상기 유기질비료는 제품저장조에 저장되어 열을 냉각시킨 다음 정량씩 포장, 출하시키면 된다.

상기 건조기에서 송풍된 증기를 이용하여 액상비료를 제조하게 되며 개략적인 공정은 다음과 같다.

즉 사이크론에서 증기에 함유된 이물질을 제거하여 양질의 액상비료를 얻을 수 있게 하며 사이크론을 통과한 증기는 열교환기를 통하여 냉각시키면 증기가 액체로 변하면서 응축수탱크에 저장되며, 응축수 탱크에 저장된 응축액은 적량씩 자동으로 저장탱크로 이송공급되고, 저장탱크에 저장된 응축액을 1차냉각시킨 후 일정한 온도가 되면 종합저장조로 이송시킨다.

상기 종합저장조에서는 일정기간 숙성발효하고, 1차숙성발효된 발효액은 다시 혼합믹서기로 이송하여 당성분과 목초액, 숙성액, 황토지장수 등을 적절한 비율로 혼합믹서후 진공농축기로 이송되게 하고, 고열처리하여 살균함과 동시에 함유하고 있는 수분을 증기화시켜 외부로 배출시키고, 상기 혼합액을 무진공상태로 유지시킨 상태에서 제품저장조로 이송후 냉각, 포장하므로서 본 발명에서 얻고자 하는 발효아미노산 액상비료의 제조가 완료된다.

상기에서와 같이 제조된 아미노산 유기질 비료는 순수유기성이므로 토양을 알카리화시키고, 순수한 동물성의 아미노산이므로 토양의 지력을 높여 주며, 식물성장과 병충해 방지 및 잡초발생억제에 효과가 있다.

또한 발효아미노산 액상비료는 작물에 유해한 미생물의 접근을 막고 잡초의 번식을 억제하며 토양을 알카리화 시킬 뿐 아니라 과실의 당도와 신선도 유지기간을 늘일수 있게 된다.

도 1 : 본 발명 발효아미노산 유기질비료의 제조공정도

도 2 : 본 발명 발효아미노산 액상비료의 제조공정도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1)--혼합저장조 (2)--주정박 저장조

(3)--선별기 (4)--정량공급기

(5)--토련믹서기 (6)(7)--건조기

(8)--제품저장조 (9)--자동포장기

(11)(12)--사이크론 (13)(14)--열교환기

(15)--응축수탱크 (16)(17)--저장조

(18)--종합저장조 (19)--혼합믹서기

(20)--농축기 (21)--제품저장조

(22)--포장기

이하 본 발명에서 제조하고자 하는 발효아미노산 유기질비료(퇴비) 및 발효아미노산 액상비료의 제조방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저 발효아미노산 유기질 비료 및 그 제조방법을 설명한다.

도 1은 발효아미노산 유기질 비료의 개략적인 제조공정도이다.

발효아미노산 유기질 비료를 제조하기 위한 재료는 가축의 혈과 주정액, 주정박 및 황토이다.

상기에서 가축의 혈은 도축과정에서 발생하는 소나 돼지의 혈을 이용하며, 수거된 혈은 불순물이 첨가되지 않게 탱크로리 차량을 이용하여 혼합저장조(1)에 저장한다.

이때 미생물의 활발한 활동을 증대시키기 위하여 주정액(쌀, 보리, 옥수수, 고구마전분)등의 칼로리가 높은 영양소를 혼합교반시켜 발효숙성이 촉진되게 한다.

상기에서 가축의 혈과 주정액의 혼입비율은 약 2:1의 비율로 하는 것이 이상적이며, 상기한 상태에서 30∼48시간 정도 숙성발효시키면 고농도의 아미노산으로 전환된다.

주정박은 술을 제조하기 위하여 숙성발효시켜 주정을 추출한 곡물찌꺼기를 고열로 끓이게 되면 곡물에 남아있던 알콜은 증발하게 되고, 순수한 곡물 찌꺼기만잔류하게 되고, 상기 곡물찌꺼기를 탈수시켜 수분을 약10%이하되게 유지시킨 다음 주정박 저장조(2)에 투입저장보관한다.

황토는 선별기(3)에 구성된 스크린을 통하여 분말화된 미세입자만 선별되게 한 다음 정량공급기(4)로 공급되게 한다.

상기에서와 같이 혼합저장조(1)에는 가축의 혈과 주정액을 혼입하여 숙성발효되게 하고, 주정박 저장조(2)에서는 술제조공정에서 부산물로 얻어지는 주정박이 저장되게 하고, 정량공급기(4)에서는 선별된 황토가 정량공급되게 한 상태에서 일정량씩 토련믹서기(5)에 투입하여 약 30분정도 혼합한다.

다시 설명하면 발효숙성되어 아미노산화된 가축의 혈과, 알콜성분이 제거된 주정박, 및 선별된 황토를 토련믹서기(5)에 투입한 다음 골고루 혼합하여 혼합물이 제조되게 한다.

이때 혼합저장조(1)에 투입되는 가축혈과 주정박 및 황토의 량은 전체량을 100%로 하였을 때 가축혈 20%(20ℓ), 주정박 40%(40㎏), 황토 40%(40㎏)정도이다.

상기 혼합공정에서 가축혈의 발효숙성에 의하여 생성된 다량의 미생물이 황토에 배양되며, 이때 황토는 무균질인 상태이므로 수분과 접하게 되면 기하급수적으로 종균이 배양된다.

상기에서와 같이 미생물이 번식된 혼합물을 1차건조기(6) 및 2차건조기(7)를 통하여 혼합물을 건조하게 된다.

이때 제1,2차건조기(6)(7)는 건조로가 회전하는 로타리식 건조기를 이용하며, 내부의 온도는 200∼250℃를 유지케 하므로서 혼합물에 함유된 수분은 증발하여 별도수집되어 액상비료의 원료로 사용되며, 동시에 혼합물은 건조되면서 고형물상태로 된다.

상기 건조공정에서 혼합물이 건조되는 정도는 함수율 80%인 혼합물을 투입하여 함수율 약 40%정도까지 건조한다.

상기 공정중 숙성발효과정에서 생성되었던 유해세균은 살균처리되며, 상기 건조과정에서 증발하는 증기는 순수아미노산과 황토의 미네랄성분이 함께 증발하여 별도 수집된다.

상기 1,2차건조기(6)(7)에서 수분을 함유한 혼합물이 건조완료된 고형물이 본 발명에서 얻고자 하는 발효 아미노산 유기질 비료(퇴비)로써 건조된 고형물은 제품저장조(8)에 이송저장되게 한 다음 냉각후 자동포장기(9)를 통하여 일정량씩 포장하여 제품화되게 하므로써 본 발명에서 얻고자 하는 발효아미노산 유기질 비료(퇴비)의 제조가 완성되는 것이다.

발효아미노산 액상비료 및 제조방법은 다음과 같으며 개략적인 제조공정도는 도 2에서와 같다.

상기 발효아미노산 유기질비료(퇴비)의 제조공정에서 얻어진 증기를 냉각응축시킨 다음 상기 응축액에 당성분이나 목초액, 숙성액, 황토지장수 등의 첨가물을 혼입하여 살균처리후 액상비료로 제조하는 것이며, 제조공정을 상세히 설명한다.

먼저 발효아미노산 유기질비료의 제조공정중 1,2차건조기(6)(7)에서 증발된 증기를 수집하여 사이크론A(11)과 사이크론B(12)를 통과시키면서 증기에 함유되어 있는 분진을 제거함과 동시에 공기와 수분은 진행시키고, 공기와 수분의 비중보다무거운 이물질은 분리제거하는 공정이다.

이는 건조기(6)(7)에서 혼합물이 건조되면서 발생되는 증기흡입과정에서 분진과 같은 이물질이 흡입되므로 양질의 액상비료를 제조하기 위하여는 증기중에 함유된 오염물질을 제거하는 것이 바람직하다.

사이크론(11)(12) 공정에서 이물질이 제거된 증기와 공기는 열교환기(13) (14)를 통과하면서 고열의 증기중에 함유된 수분을 냉각, 액화시키는 것이다.

다시 설명하면 사이크론(11)(12)에서 이물질이 제거된 증기와 공기는 건조기(6)(7)의 건조공정에서 고열로 발생된 것들이기 때문에 고온상태를 유지하고 있다.

따라서 고온상태를 유지하는 증기는 열교환기(13)(14)를 지나면서 냉각되어 증기가 액체로 변환되게 하고, 공기의 흐름에 따라 액체로 변한 증기는 아래로 침하되어 응축수탱크로 저장되고, 공기는 외부송풍기에서 강제로 흡입, 외부로 배출된다.

상기 열교환기(13)(14)에서 냉각액화된 수분은 응축수탱크(15)에서 저장되었다가 자동이송장치에 의해 저장탱크로 이송된다.

이때 저장조(16)(17)는 두단계로 구분되어 있어 저장조(16)(17)를 지나면서 단계적으로 냉각시킨 후 일정한 온도(약 7∼15℃정도)로 냉각되면 종합저장조(18)로 이송된다.

종합저장조(18)에 이송된 액상비료는 약2개월정도 숙성발효시키므로서 많은 량의 미생물 종균이 배양되게 하면서 1차적인 발효아미노산 액상비료가 제조된다.

종합저장조(8)에서 약2개월정도 숙성발효된 액상비료는 다시 혼합믹서기(9)에 이송되어 각종 첨가제가 투입혼합된다.

이때 첨가제로서는 당성분인 스테비아(STEBIA), 참나무 목초액, 아카시아 숙성액 및 황토지장수 등이 첨가되며, 액상비료에 혼입되는 첨가제의 량은 특별히 한정할 필요성은 없으나 액상비료 55∼65ℓ에 스테비아 9∼11ℓ, 목초액 14∼16ℓ, 아카시아꽃 숙성액 9∼11ℓ, 황토지장수 4∼6ℓ 정도이고, 상기 조건으로 약 2시간정도 혼합한 후 진공농축기(20)로 이송시킨다.

진공농축기(20)로 이송된 발효아미노산 액상비료는 스팀보일러(23)에서 농축기(20)내부로 통과되는 스팀에 의해 액상비료를 고열살균처리함과 동시에 수분을 증기화시켜 외부로 배출시키는 역할을 하게 되며, 이때 증발되는 수분은 약10%정도이다.

또한 상기 농축기(20) 공정에서 종합저장조(18) 공정에서 발생할 수 있는 유해미생물을 완전살균처리하게 되고, 동시에 무진공상태로 제품저장조(21)로 이송한다.

살균처리되어 제품저장조(21)로 이송된 액상비료는 농축 및 살균과정에서 가열된 상태이기 때문에 냉각시키고, 냉각된 액상비료는 자동포장기(22)로 이송되어 일정량씩 포장한 다음 제품화하므로서 본 발명에서 얻고자 하는 발효아미노산 액상비료의 제조가 완료된다.

이와 같이 제조된 본 발명은 종래 도축과정에서 발생하는 가축의 혈을 정수처리 혹은 해양투기하는 과정에서 발생되는 많은 처리비용과 그에 따른 환경오염을방지할 수 있게 될 뿐 아니라 자원재활용과 함께 양질의 발효아미노산 유기질 비료(퇴비) 및 발효아미노산 액상비료를 얻을 수 있어 경제적이다.

상기 제조과정에서 얻어진 비료는 가축혈에 함유된 고단백질의 성분을 발효시켜 아미노산화 한 것이므로 토양에 살포시 식물성장에 좋은 결과는 나타낼 뿐 아니라 산성화, 황폐화되어가는 토양을 알카리화 시킬수 있게 된다.

또한 순수한 동식물성의 아미노산이므로 토양의 지력을 높여주게 되며 고열로 살균처리하였기 때문에 잡초의 발생이 거의 없다. (일반퇴비는 자연건조식이므로 잡초가 많이 발생됨.)

특히 벼농사시 모내기후 유기질비료를 적량살포하게 되면 황토의 미네랄성분과 주정박에 함유된 곡물의 고칼로리 성분에서 발생하는 에너지성분에 의하여 잡초가 자랄 수 없게 되므로 제초제를 살포할 필요성이 없게 된다.

이는 쌀겨를 논에 뿌렸을때 풀이 자라지 못하는 이유와 같은 것이다.

또한 발명에서 얻어진 발효아미노산 액상비료를 작물에 살포할 경우에는 식물에 유해 미생물의 접근을 막아준다.

예를들면 진딧물, 흰가루병, 탄저병, 뿌리성충등 이와 같은 식물성장을 방해하는 성충은 식물의 체액을 섭취하고 살아가는 기생충이므로 동물성인 동물의 혈을 발효시킨 아미노산 성분을 섭취하게 되면 소화불량이 발생하여 전멸하게 됨과 동시에 발효아미노산 특유의 냄새를 싫어하게 되므로 식물의 체액을 섭취하는 성충의 접근을 방지할 수 있게 된다.

또한 잡초의 번식을 막아주는 역할을 하게 된다.

즉 황토나 곡물가루(주정박)에 함유되어 있던 칼로리(에너지)를 발효농축하였기 때문에 상당량의 에너지를 함유하고 있으며 상기 열에너지는 잡초의 번식을 억제하여 주게 된다.

그 이유는 에너지성분이 논의 물에 접하게 되면 에너지를 방출하게 되므로 잡초의 성장을 저해시키는 환경이 조성되기 때문이다.

뿐만 아니라 화학비료 과다시비 및 환경오염으로 인한 토양의 산성화현상을 방지할 수 있다.

이는 순수동식물성에서 추출한 액상이므로 토양을 부식화시키는 산성의 토양을 알카리화시키게 되는 것이다.

즉 가축혈의 단백질, 곡물(주정박)의 칼로리, 당성분인 스테피아, 아카시아 추출액등의 재료를 가지고 발효아미노산화 시키는 것이기 때문에 산이 가지고 있는 특성때문에 토양은 부식화되어 알카리화되는 것이다.

뿐만 아니라 과수의 당도를 높이며 신선도 유지기간을 연장시킬 수 있다.

즉 본 발명의 액상비료는 화학가공한 성분이 아닌 순수식물성 당성분을 추출하여 제조하였기 때문에 유효미생물 번식이 활발하게 이루어지게 되므로 과실을 달기 위해 꽃을 피웠을때 벌,나비가 날아다니면서 자연수정을 하게 되어 식물에서 추출된 당성분은 그대로 과실에 흡수되어 당도를 높임과 동시에 신선도를 장기간 유지시킬 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 폐기처분에 따른 많은 처리비용과 환경오염의 우려가있는 가축혈을 재활용하여 양질의 발효아미노산 유기질 비료(퇴비)와 액상비료를 얻고, 상기 비료를 이용하여 토양 및 농작물에 살포사용케 하므로서 날로 산성화, 황폐화 되어가는 토양을 비옥하게 함과 동시에 작물의 성장촉진 및 양질의 농산물을 제공받을 수 있게 되는등의 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 도축과정에서 얻어진 가축혈과 주정액을 2:1의 비율로 혼합 저장조에 투입, 숙성발효한 가축혈 20%(중량기준)와, 술제조공정에서 얻어진 주정액 40%(중량기준)와, 분말황토 40%(중량기준)를 토련믹서기에 투입, 혼합하여 혼합물을 얻고, 상기 혼합물을 건조기에 투입한 다음 200∼250℃로 건조, 살균하고, 상기 살균건조된 고형물을 냉각, 포장하여 제조함을 특징으로 하는 발효 아미노산 유기질 비료.
2. 도축과정에서 얻어지는 가축의 혈과 주정액을 혼합 저장조에 혼입투입한 다음 숙성발효되게 하여 고농도의 아미노산으로 전환되게 한 가축혈과 술제조공정에서 얻어진 주정박 및 미세분말화된 황토를 토련믹서기에 투입, 혼합하여 혼합물을 얻고, 상기 혼합물을 건조기에 투입한 다음 200∼250℃에서 건조하면서 살균되게 하되, 건조과정에서 발생되는 증기는 별도 수집되게 하고, 상기 건조기에서 얻어진 고형물을 냉각시킨 다음 포장하여 제조함을 특징으로 하는 발효 아미노산 유기질 비료의 제조방법.
3. 도축과정에서 얻어지는 가축의 혈과 주정액을 2:1의 중량비율로 혼합 저장조에 투입 숙성발효하여 아미노산으로 전환되게 한 가축혈 20%(중량기준)와, 술제조공정에서 얻어지는 주정박 40%(중량기준)와, 황토 40%(중량기준)를 토련믹서기에 투입한 후 혼합하여 혼합물을 얻고, 상기 혼합물을 건조기에 투입하여 건조되게 하되 건조과정에서 순수 아미노산과 황토의 미네랄성분이 함유된 증기를 수집하고, 상기 건조공정에서 얻어진 증기를 사이크론을 통과시켜 증기에 함유된 이물질이 분리제거되게 하고, 이물질이 분리제거된 증기를 열교환기를 통하여 냉각액화시켜 응축수탱크에 수집되게 하고, 응축수탱크에 수집된 액체를 냉각되게 한 후 종합 저장조에서 2개월정도 숙성발효시켜 액상비료를 얻고, 상기 숙성발효된 액상비료 55∼65ℓ에 스테비아 9∼11ℓ, 목초액 14∼16ℓ, 아카시아꽃 숙성액 9∼11ℓ, 및 황토지장수 4∼6ℓ를 첨가하고, 상기 혼합액을 농축, 살균시킨 후 포장하여 제조함을 특징으로 하는 발효아미노산 액상 비료.
4. 도축과정에서 얻어지는 가축의 혈과 주정액을 혼합 저장조에 혼입투입한 다음 숙성발효되게 하여 고농도의 아미노산으로 전환되게 한 가축의 혈과, 술제조공정에서 얻어지는 주정박 및 황토를 토련믹서기에 투입한 후 혼합하여 혼합물을 얻고, 상기 혼합물을 건조기에 투입하여 건조되게 하되, 건조과정에서 순수 아미노산과 황토의 미네랄성분이 함유된 증기를 수집하고, 상기 건조공정에서 얻어진 증기를 사이크론을 통과시키면서 증기에 함유된 이물질이 분리제거되게 하고, 이물질이 분리제거된 증기는 열교환기를 통하여 냉각액화되게 한 다음 응축수탱크에 수집되게 하고, 응축수탱크에 수집된 액체는 냉각되게 한 후 종합 저장조에 이송저장, 2개월정도 숙성발효되게 하므로서 액상비료가 제조되게 하고, 상기 숙성발효된 액상비료에 당성분과 목초액 및 황토지장수 등을 첨가하여 혼합되게 하고, 상기 혼합액을 농축, 살균시킨 후 포장하여 제조함을 특징으로 하는 발효아미노산 액상 비료의 제조방법.