KR100469990B1 - 해양성부식산콜로이드미셀의 펠렛트 제조방법 - Google Patents

해양성부식산콜로이드미셀의 펠렛트 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미생물 배양에 이용하는 해양성부식산콜로이드미셀(Colloidal micelle)의 펠렛트(Pellet)의 제조방법을 제기하는 것이 목적이다.
이를 위하여 킬레이트(Chelate)성 풀브산(Fulvic acid)미네랄착염의 성분이 다량 함유한 해양성부식산콜로이드미셀의 분말에 물을 가해서 함수율을 38∼45wt％로 조정한 다음에 황산제일철(FeSO4)을 무게비(건량기준)로 1∼5wt％ 범위로 혼합하고 여기에 과산화수소(H2O2)를 가해서 산화환원전위(ORP)값이 +300∼+500mV되게 조정하여 1∼2개월 정도 숙성한 다음에 바인더(Binder)로 알긴산(Alginic acid)소다(Soda)나 키토산(Chitosan)셀룰로오스(Cellulose)를 단독 또는 혼합한 것을 8∼10wt％ 가해서 혼합교반한 후 환상의 펠렛트(Pellet)나 구상으로 가공한 것을 4∼5일간 자연 건조한 다음에 유기성바인더가 변성되지 않은 범위인 100∼250℃의 열풍으로 건조를 하여 건조된 해양성부식산콜로이드미셀의 펠렛트를 제조한다.
해양성부식산콜로이드미셀의 펠렛트는 하ㆍ폐수처리, 악취처리공정에 적용하였을 때는 처리효율이 향상되며, 가축음용수처리에 적용하였을 때는 성장속도 및 육질의 향상효과가 있으며, 농작물에 살포하였을 때 병해예방에 탁월한 효과가 있기 때문에 이들 분야에 널리 응용될 것으로 전망된다.

Description

해양성부식산콜로이드미셀의 펠렛트 제조방법{Manufacturing method for the pellet of oceanic humic acid colloidal micelle}
본 발명은 해양성부식산콜로이드미셀(Colloidal micelle)의 분말을 펠렛트(Pellet) 형태로 제조하는 방법에 관한 것이다.
일본 공개특허공보 평(平) 6-9280호에서는 해양성부식산콜로이드미셀(軟質多孔性古代海洋腐植質 이라 칭하였음)을 Si6O8와 혼합해서 입상(粒狀), 구상(球狀) 또는 환상(環狀)으로 성형가공 후 전기로에서 1000℃ 이상으로 소결(燒結)하여 다공질의 물질로 한 것을 바이오세라믹(Bio-ceramics)이라 하여, 토양개량제, 수질정화제 등으로 사용하였으나, 1000℃ 이상으로 소결처리를 함으로써 킬레이트(Chelate)성 유기산미네랄(Minerals)착염형태가 연소 산화되어 단순한 미네랄로 존재하기 때문에 유용미생물에 미네랄 공급능력이 떨어지며, 또한 활성화물질(효소 등)이 연소 소멸되므로 성능을 저하시키는 결과를 초래하였다.
본 발명의 목적은 해양성부식산콜로이드미셀을 동ㆍ식물생육에 유용한 미생물을 배양하는 배양공정을 하ㆍ폐수처리, 악취처리 등에 적용하여 처리효율을 향상하면서 시설비 및 운영비를 절감하며, 가축음용수처리공정에 적용하여 성장속도 및 육질을 향상하는 효과를 가져올 수 있게 하며, 배양미생물을 농작물에 살포하여 병해의 예방과 수확량의 증대 및 품질의 향상효과를 가져올 수 있게 하며, 축사, 퇴비사, 간이화장실과 같은 악취발생지역에 살포하여 악취발생의 저감 및 유해병원성미생물의 생육억제효과 등을 가져올 수 있는 유용미생물배양에 사용하는 해양성부식산콜로이드미셀 펠렛트의 제조방법을 제시하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위해서는 우선 유용미생물의 생육 특성을 정확히 파악하여 배양조(1)에서 유용미생물이 활발한 대사활동을 할 수 있는 환경분위기를 조성하여 주는 것이다.
유용미생물의 특성을 보면 다음과 같다.
① 대부분 유용미생물의 세포막(Cell wall membrane)은 미네랄 키틴(Chitin)질로 되어 있거나 세포조직(Cellular tissue)내에 미네랄 함량이 높으며, 충분한 미네랄이 공급되었을 때 활발한 대사활동을 한다.
② 대부분 유용미생물은 통성혐기성미생물로 DO(Dissolved Oxygen) 농도와 산화환원전위(Oxidation reduction potential)값에 관계없이 활동을 하나 DO 농도와 산화환원전위값에 따라서 대사메커니즘(Mechanism)이 틀리며, 호기성조건에서 산화환원전위(ORP)값이 +250∼+300mV에서 활동할 때 동ㆍ식물의 생육에 유용한 대사산물의 배설율이 높다.
③ pH는 중성 내지는 약산성에서 활발한 대사활동을 하며, 산성에 대해서 내성이 높다.
④ 생육온도는 0℃ 가까운 저온에서 60∼70℃ 가까운 고온까지 생육을 하고 있으며 대체적으로 최적의 온도는 상온(25℃)에서 40∼50℃까지이며, 특히 유해미생물에 비해서 내열성이 높다.
⑤ 호기성조건의 토양에서 유기물을 섭취하여 폴리페놀(Polyphenol)성 대사산물을 배설하여 부식물질(腐植物質)을 생성하는 부식화미생물(Bacillus mycoides, Sorangium cellulosum, Penicillium sp., Aspergillus niger, 방선균류 등)과 생육환경이 비슷하며, 이들 미생물과 상호공생(Mutalistic symbiosis)관계에 있다.
⑥ 자외선, 산화제, 염(Salts), 항생제, 방사선, X-선 등에 대해서 유해미생물에 비해서 내성이 높다.
활발한 대사활동을 하는 유용미생물을 배양하기 위해서는 전술한 유용미생물 특성 중에서 ①에서 ④항의 환경조건을 조성해 주어야 하는데, 특히 ①항과 ②항의 환경조건을 최적의 상태로 유지시켜 주면 길항(Antagonism) 및 경합(Competition)관계에 있는 병원성미생물, 부패 및 변패성미생물과 같은 유해미생물에 대해서는 생육을 억제하는 항생물질(Antibiotics) 등을 배설하므로 이들 미생물의 대사활동이 상대적으로 억제하게 된다.
해양성부식산콜로이드미셀(Colloidal micelle)은 해양의 동ㆍ식물성 플랑크톤(Plankton), 해조류(海藻類), 해초 및 어류와 같은 동ㆍ식물의 유체(遺體), 패화석(貝化石) 등이 퇴적되어 유기물이 미생물과 미네랄의 영양을 받으며 분해, 환원,발효, 합성 등을 반복하면서 해저지층이나 해안주변의 지층에 퇴적되어 수백 만년 내지는 수천 만년 동안 퇴적되어있는 토양의 성분으로서 일부학자들은 해양성규조토(海洋性硅藻土)라고도 하며, 이 해양성부식산콜로이드미셀 중에는 동ㆍ식물의 생육에 생리적 활성을 주는 레티놀(Retinol ; Vitamin-A), 티아민(Thiamin ; Vitamin-B1), 리보플라빈(Riboflavin ; Vitamin-B2), 피리독신(Pyridoxine ; Vitamin-B6), 코발아민(Cobalamin ; Vitamin-B12), 토코페롤(Tocopherol), 비오틴(Biotin ; Vitamin-H)과 같은 비타민(Vitamin)류, 동ㆍ식물의 신장생장(伸張生長 ; Stretch growth)을 하는 헤테로옥신(Heteroauxin ; Indol-3-acetic acid)과 같은 옥신류, 시토키닌(Cytokinin), 지베렐린(Gibberellin)과 같은 호르몬(Hormone)류, 동ㆍ식물의 성장을 촉진하는 디카르복시산(Dicarboxylic acid), 호박산(Succinic acid), 푸마르산(Fumaric acid), 엽산(Folic acid), 판토텐산(Pantothenic acid), 파라아미노벤조산(Para-aminobenzoic acid) 등과 같은 유기산, 글루타민산(Glutamic acid), 리신(Lysine), 페닐아라닌(Phenylalanie), 메티오닌(Methionine), 발린(Valine), 세린(Serine), 알라닌(Alanine), 글리신(Glycine), 시스테인(Cysteine), 아스파라긴산(Asparaginic acid), 알라닌(Argnine), 히스티딘(Histidine), 티록신(Thyroxine), 류신(Leucine), 트립토판(Tryptophane), 트레오닌(Threonine) 등과 같은 아미노산, 리파아제(Lipase), 아밀라아제(Amylase), 프로테아제(Protease), 우레아제(Ueaase), 산화효소(Oxidase)와 같은 효소, 칼슘(Ca), 칼륨(K), 마그네슘(Mg), 아연(Zn), 망간(Mn), 나트륨(Na), 철(Fe), 규소(Si), 란탄(La), 스트론튬(Sr) 등의 미네랄성분과 같이 동ㆍ식물 및 유용미생물의 생육에 유익한 작용을 하는 물질과 병원성미생물과 같은 유해미생물의 생육을 억제하는 페니실린(Penicillin), 테트라마이신(Tetramycin), 오레오마이신(Aureomycin), 스트렙토마이신(Streptomycin)과 같은 항생물질(Antibiotcs) 등 다양한 물질들이 함유되어 있다.
따라서, 해양성부식산콜로이드미셀은 다음과 같은 특성을 가지고있다.
① 비타민류, 아미노산, 킬레이트(Chelate)성 유기산미네랄, 효소 등이 분해되지 않고 있어 동ㆍ식물 및 유용미생물(토양미생물)의 생육을 활발하게 하면서 식물의 경우는 양분흡수를 촉진하며, 동물의 경우는 소화흡수효율을 향상하여 성장촉진작용을 하며, 유용미생물의 경우는 대사활동을 활발하게 한다..
② 병원성미생물, 부패 및 변패성미생물과 같은 유해성미생물에 대해서는 항균, 살균작용에 의해서 생육을 억제한다.
③ 항산화작용(抗酸化作用)에 의해서 활성화산소를 제거한다.
④ 토양에 투입하였을 때는 토양입자의 단립화(團粒化)를 촉진하며, 연작장애(連作障碍)를 감소한다.
⑤ 농약과 같은 합성유기물질, 유해중금속물질 등과 같은 유해성물질을 흡착하여 고정화한다.
⑥ 지방, 고급알코올, 탄수화합물, 단백질 등의 분해를 촉진한다.
⑦ 수질정화 및 개선의 효과가 있다.
⑧ 인체에는 피부, 모발 및 인체에 활성화 효과가 있다.
⑨ 생선과 야채와 같은 식품의 신선도 유지에 효과가 있다.
본 발명에서는 킬레이트(Chelate)성 풀브산(Fulvic acid)미네랄착염의 성분이 다량 함유한 해양성부식산콜로이드미셀의 분말에 물을 가해서 함수율을 38∼45wt％로 조정한 다음에 황산제일철(FeSO4)을 무게비(건량기준)로 1∼5wt％ 범위로 혼합하고 여기에 과산화수소(H2O2)를 가해서 산화환원전위(ORP)값이 +300∼+500mV되게 조정하여 1∼2개월 정도 숙성한 다음에 바인더(Binder)로 알긴산(Alginic acid)소다(Soda)나 키토산(Chitosan)셀룰로오스(Cellulose)를 단독 또는 혼합한 것을 8∼10wt％ 가해서 혼합교반한 후 환상(環狀)의 펠렛트(Pellet)나 구상(球狀)으로 가공한 것을 4∼5일간 자연 건조한 다음에 유기성바인더가 변성되지 않은 범위인 100∼250℃의 열풍으로 건조를 하여 건조된 해양성부식산콜로이드미셀 펠렛트를 제조한다.
이상에서 제조된 해양성부식산콜로이드미셀의 펠렛트는 하ㆍ폐수처리, 악취처리공정에 적용하였을 때는 처리효율이 향상되며, 가축음용수처리에 적용하였을 때는 성장속도 및 육질의 향상효과가 있으며, 농작물에 살포하였을 때 병해예방에 효과가 있다.
전술한 기술내용으로부터 자명하듯이, 본 발명의 해양성부식산콜로이드미셀의 펠렛트는 생물학적 하ㆍ폐수처리 및 악취처리의 미생물배양공정에 사용하였을 때 미생물은 활발한 대사활동을 하면서 처리효율이 향상되며, 가축음용수처리에 적용하였을 때는 성장속도 및 육질의 향상효과가 있으며, 농작물에 살포하였을 때 병해예방에 탁월한 효과가 있기 때문에 이들 분야에 널리 응용될 것으로 전망된다.

Claims (1)

  1. 해양성부식산콜로이드미셀의 분말에 물을 가해서 함수율을 38∼45wt％로 조정한 다음에 황산제일철(FeSO4)을 무게비(건량기준)로 1∼5wt％ 범위로 혼합하고, 여기에 과산화수소(H2O2)를 가해서 산화환원전위(ORP)값이 +300∼+500mV되게 조정하여 1∼2개월 숙성한 다음에 바인더(Binder)로 알긴산(Alginic acid)소다(Soda)나 키토산(Chitosan)셀룰로오스(Cellulose)를 단독 또는 혼합한 것을 8∼10wt％ 가해서 혼합교반한 후 환상(環狀)의 펠렛트(Pellet)나 구상(球狀)으로 가공한 것을 4∼5일간 자연 건조한 다음에 100∼250℃의 열풍으로 건조하여 건조된 해양성부식산콜로이드미셀의 펠렛트를 제조하는 방법.
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