KR100543747B1

KR100543747B1 - 명자나무열매를 이용한 녹조퇴치용 발효액 아이제이에스디

Info

Publication number: KR100543747B1
Application number: KR1020050025363A
Authority: KR
Inventors: 임종식
Original assignee: 임종식
Priority date: 2005-03-28
Filing date: 2005-03-28
Publication date: 2006-01-23

Abstract

본 발명은 명자나무열매를 이용한 녹조퇴치용 발효액 IJSD에 관한 것 이다.

본 발명의 녹조퇴치용 발효액 IJSD의 제조방법은, 명자나무열매, 들쭉나무열매, 귀룽나무뿌리, 남천나무열매, 참나무숯, 대나무잎을 각각 분쇄한 다음 5 : 2 : 3 : 3 : 5 : 4 의 중량비율로 혼합하여 페이스트상 혼합물을 만든 후, 이 페이스트상 혼합물을 90 ~ 100 ℃에서 10 ~ 20 분 정도 가열한 다음 항아리에 담고, 참나무숯가루를 덮고 눌러준 후, 항아리 덮개 대신 대나무잎으로 덮고 15 ~ 20 ℃ 에서 45 ~ 50 일간 발효시킨 후, 이 발효물을 꼭 짜서 찌꺼기는 버리고, 남은 발효물을 2 ~ 3 일동안 방치한 다음, 상층액만 분리.수집하여 녹조퇴치용 발효액 IJSD를 제조하는 것으로 구성된다.

본 발명에 의해 천연식물을 이용하여 녹조현상을 방지하고, 퇴치시킬 수 있는 발효액을 제조하여, 상수원 및 농업용수 등의 수질을 크게 개선시킬 수 있는 녹조퇴치용 발효액 IJSD가 제공된다.

녹조현상, 명자나무, 들쭉나무, 귀룽나무, 참숯

Description

명자나무열매를 이용한 녹조퇴치용 발효액 아이제이에스디{FERMENTED SOLUTION IJSD FOR GREEN TIDE EXTERMINATION USING CHASNOMELES SPECIOSA FRUITS}

도 1은 본 발명의 녹조퇴치용 발효액 IJSD의 제조공정도.

도 2는 본 발명의 발효액 IJSD의 처리전 연못의 녹조상태를 나타내는 사진

A : 근경사진 B : 원경사진

도 3은 본 발명의 발효액 IJSD의 처리 18일 후 연못의 사진

도 4는 본 발명의 발효액 IJSD의 처리 17개월 후 연못의 사진

도 5는 본 발명의 발효액 IJSD의 처리 전.후 저수지 물의 비교사진

A : 발효액 처리전 원수의 조류사진

B : 처리수 1의 조류사진

C : 처리수 2의 조류사진

녹조현상은 부영양화된 효소나 유속이 느린 하천에서 부유성의 조류가 대량증식하여 수면에 집적하여 물색을 현저하게 녹색으로 변화시키는 현상을 말한다.

녹조현상도 HAB(Harmful Algal-bloom ; 유해조류 대발생)의 한 형태로 부영양화된 수역에서 종다양성이 깨어지고, 1 종 또는 적은 수의 남조류가 우점하여 대량증식하는 현상이다.

녹조현상으로 착색 또는 스컴이 형성하고, 죽은 물고기 등으로 인한 시각적인 불쾌감을 유발하게 되고, 남조류의 독소에 의해 인체 및 가축에게 건강상의 손상을 미칠수 있으며, 이취미의 발생으로 인해 불쾌감을 유발하게 되고, 생태계의 파괴로 인한 토종 동물이 사멸하거나 서식처를 이동하게 하고, 개체군의 변화를 가져오며, 농업용수와 산업용수 등의 부족으로 경제적 손실을 가져올 뿐만아니라, 남조류의 독소발생, 이취미 생성, 상수처리과정 중의 여과지폐쇄, 응집침전저해, 과다염소처리로 인한 THM 생성 등 상수원에 영향을 미치기도 한다.

종래에는 이러한 녹조현상을 제거 및 예방하기 위해 다음과 같은 방법들을 써왔다.

즉, 종래에는 황토살포법, 세라믹성분 살포법, 황산동과 구연산처리법, 전기분해법, 구리성분 살포법, 광촉매제 이용법, 이산화연소법 등을 이용하여 왔으나, 종래의 방법은 이듬해 그 위치에서 다시 재발되는 현상이 발생하게 되어 그 실효성이 약했다.

한국등록특허공보 10-0413628(녹조현상 제거 및 예방용 과산화금속 조성물)에는, 과산화칼슘 및 과산화마그네슘으로 이루어진 군으로부터 1 종 이상 선택되어 진 알칼리금속 과산화물을 포함하는 조성물에 관한 것이 공개되어 있다.

또, 한국공개특허공보 특2001-0092003(수질 정화 녹조, 적조 제거제)에는, 자연석(홍성쇄설암, 유문암, 이판암, 강력응회암) 흙을 쇄석하여 고주파 산 알칼리 화학물리적 반응을 갖는 녹조, 적조 제거제에 관한 것이 공개되어 있다.

또한, 한국공개특허공보 특2003-0096124(녹조퇴치물질)에는, 활성알루미나, 산화아연, 메틸셀룰로오스를 주성분으로 하는 녹조퇴치물질에 관한 것이 공개되어 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 녹조퇴치용 조성물은 처리시 그 효과가 크지 못하고, 1 년 정도 지나면 다시 녹조현상이 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해, 명자나무열매, 들쭉나무열매, 귀룽나무뿌리, 남천나무열매를 이용하여 제조한 녹조퇴치용 발효액을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 조성물을 처리하여 농업용수, 산업용수 및 상수원의 수질을 개선시키고, 반영구적으로 녹조를 퇴치시킬수 있는 녹조퇴치용 발효액을 제공하는데 그 목적이 있습니다.

본 발명의 녹조퇴치용 발효액 IJSD의 제조방법은, 명자나무열매, 들쭉나무열매, 귀룽나무뿌리, 남천나무열매, 참나무숯, 대나무잎을 각각 분쇄하여 준비하는 제1공정, 제1공정에서 분쇄하여 준비한 각각의 재료들을 상기에 명기한 순서대로 5 : 2 : 3 : 3 : 5 : 4 의 중량비율로 혼합하는 제2공정, 제2공정의 페이스트상 혼합물을 90 ~ 100 ℃에서 10 ~ 20 분 정도 가열하는 제3공정, 제3공정에서 가열한 혼합물을 항아리에 담고, 그 위에 참숯가루를 제2공정에 들어간 참숯가루와 같은 중량으로 넣고 혼합물을 덮어서 눌러준 다음, 항아리 덮개 대신 대나무잎으로 덮어준 후, 15 ~ 20 ℃ 에서 45 ~ 50 일간 발효시키는 제4공정, 제4공정의 발효물을 꼭 짜서 찌꺼기는 버리고, 남은 발효물을 2 ~ 3 일 동안 방치시킨 다음, 침전물은 버리고 상층액을 분리.수집하여 녹조퇴치용 발효액을 제조하는 것으로 구성된다.

본 발명의 발명자는 종래의 녹조퇴치제가 그 효과가 떨어지고, 처리후 1년 정도 지나면 다시 재발하는 문제 등을 해결하기 위해 많은 연구를 해오던 끝에, 본 발명을 완성하게 되었다.

본 발명의 녹조퇴치용 발효액 제조시 사용된 재료에 대해 간단히 살펴보면 다음과 같다.

명자나무(Chaenomeles speciosa)는 장미과에 속하는 나무로서 보춘화, 산당화로 불리고 있으며, 그 열매는 능금산이 풍부하여 술을 담그기도 하고, 동의보감에 보면‘약의 효능은 모과와 거의 비슷한데 토사곽란으로 쥐가 나는 것을 치료하며 술독을 풀어 주고 메스꺼우며 생목이 오르는 것 등을 낫게 한다. 냄새가 맵고 향기롭기 때문에 옷장에 넣어 두면 벌레와 좀이 죽는다’고 하여 한약재에서 좀약 대용으로까지 널리 쓰였음을 알 수 있다.

들쭉나무(Vaccinium uliginosum)는 진달래과의 낙엽소관목으로, 그 열매를 식용, 청량음료재로 쓰며 한방과 민간에서 방부, 수검, 방광염, 이뇨, 구토, 임질, 건위, 하리, 발진 등에 약으로 이용되어 왔다.

귀룽나무(Prunus padus)는 장미과의 낙엽교목으로, 맛은 쓰고 매우며 특이한 향기가 나고 성질은 약간 차다. 간의 열을 내리고 장에 있는 나쁜 균과 벌레를 죽이며, 설사를 멎게 하고, 기침을 멈추고 가래를 삭인다. 팔이나 다리가 마비된 것을 풀어 주고 척추염, 관절염, 신경통, 요통을 치료하는데 이용되어 왔다.

남천나무(Nandiana domestica)는 매자나무과에 속하는 늘푸른 떨기나무로, 초여름에 작은 흰꽃이 많이 피고, 꽃이 지면 7 ~ 8 mm가량의 둥근 열매가 빨갛게 익으며, 그 열매는 백일해, 천식등에 좋다고 알려져 있다.

참나무숯은 공기정화작용과 음이온 효과가 있고, 탁월한 흡착작용이 악취 등 각종 냄새를 말끔히 제거해 주며, 불순물을 분해하는 효능이 있고, 풍부한 미네랄성분이 수질을 정화하고 물 입자를 작게 하여 물을 연수로 바꿔주는 역할도 한다.

대나무잎은 페놀성분, 아미노산, 유기산, 당류등이 함유되어 포도상구균이나 녹농균에 대한 억제작용이 있고, 또한, 한방에서는 번열(煩熱, 불쾌한 열감이 있어서 짜증이 나는 것), 소갈증(消渴證), 열독풍 등의 기침약, 가래삭임약, 청량성 열내림약으로 쓰며 토혈(吐血, 피를 토하는 것), 악창(惡瘡, 고치기 힘든 부스럼) 등에 이용하여 왔으며, 근래에는 항암효과가 입증되고 있다.

본 발명의 발명자는 상기의 명자나무열매, 들쭉나무열매, 귀룽나무뿌리, 남 천나무열매, 참나무숯, 대나무잎을 5 : 2 : 3 : 3 : 5 : 4 의 중량비율로 혼합하고, 10 ~ 15 분 정도 가열한 다음, 항아리에 담고 혼합물 위에 참나무숯가루를 덮고 눌러준 다음, 항아리 덮개 대신 대나무잎으로 덮고 15 ~ 20 ℃ 에서 45 ~ 50 일간 자연발효시킨 후, 여과하여 제조한 조성물이 녹조현상이 나타나는 저수지, 호수, 연못 등에 처리하면 그 효과가 크게 나타난다는 사실을 확인 할 수 있었다.

한편, 본 발명의 발명자는 상기와 같이 제조한 녹조퇴치용 발효액을 IJSD라고 명명하였다.

본 발명의 녹조퇴치용 발효액 IJSD는 1/5,000 배 ~ 1/30,000 배 로 처리하여 사용한다.

본 발명의 발효액 IJSD는 처리후 효과를 확인하는 데 까지 소요되는 시간이 42 시간 ~ 144 시간이 걸렸고, 유지기간도 길며, 종래의 녹조퇴치제에 비해 그 효과가 월등하게 컸음을 확인 할 수 있었다.

본 발명의 명자나무열매를 이용한 녹조퇴치용 발효액 IJSD에 관해 상세히 설명하면 다음과 같다.

<명자나무를 이용한 녹조퇴치용 발효액 IJSD의 제조공정>

1. 제1공정 : 재료준비

시중에서 명자나무열매, 들쭉나무열매, 귀룽나무뿌리, 남천나무열매, 참나무숯, 대나무잎을 구입하여, 각각 분쇄하여 준비한다.

2. 제2공정 : 혼합

제1공정에서 분쇄한 명자나무열매, 들쭉나무열매, 귀룽나무뿌리, 남천나무열배, 참나무숯, 대나무잎을 5 : 2 : 3 : 3 : 5 : 4 의 중량비율로 혼합하여 페이스트상 혼합물을 만든다.

3. 제3공정 : 가열

제2공정의 페이스트상 혼합물을 90 ~ 100 ℃에서 10 ~ 20 분 정도 가열한다.

4. 제4공정 : 발효

제3공정에서 가열한 혼합물을 항아리에 담고 혼합물 위에 참숯가루를 제2공정에 첨가된 참숯가루와 동일 중량으로 넣고 덮어서 꾹꾹 눌러준 다음, 뚜껑을 덮는 대신 대나무잎으로 내용물이 보이지 않도록 잘 덮고 15 ~ 20 ℃ 에서 45 ~ 50 일간 발효시킨다.

5. 제5공정 : 발효액 분리.수집

제4공정의 발효물을 기름짜는 착유기 등을 이용하여 짠 다음, 찌꺼기는 버리고 남은 발효물은 2 ~ 3 일 동안 방치시킨다.

침전된 침전물은 버리고, 상층의 발효액만 분리.수집하여 본 발명의 녹조퇴치용 발효액 IJSD를 제조한다.

이하, 본 발명의 녹조퇴치용 발효액 IJSD에 대해 실시예와 실험예를 통하여 상세히 설명하나, 이들이 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.

<실시예 1> 명자나무열매를 이용한 녹조퇴치용 발효액 IJSD의 제조

시중에서 명자나무열매, 들쭉나무열매, 귀룽나무뿌리, 남천나무열매, 참나무 숯, 대나무잎을 구입하여, 각각 30 메쉬 크기로 분쇄하여 준비하였다.

분쇄된 명자나무열매 5 ㎏, 분쇄된 들쭉나무열매 2 ㎏, 분쇄된 귀룽나무뿌리 3 ㎏, 분쇄된 남천나무열매 3 ㎏, 참숯가루 5 ㎏, 분쇄된 대나무잎 4 ㎏을 혼합하여 페이스트상 혼합물을 만들었다.

상기의 페이스트상 혼합물을 반응기에 넣고 100 ℃에서 15 분 동안 가열하였다.

상기의 가열한 혼합물을 항아리에 담고 이 혼합물 위에 참숯가루 5 ㎏을 덮어서 꼭꼭 눌러준 후, 다시 그 위에 항아리 뚜껑 대신 대나무잎을 덮었다.

그 다음 15 ℃ 에서 50 일간 발효시켰다.

발효물을 착유기에 넣고 짠 다음, 찌꺼기는 버리고 남은 발효물을 3일 동안 방치한 다음, 가라앉은 침전물은 버리고 상층의 발효액만 분리.수집하여 본 발명의 녹조퇴치용 발효액 IJSD를 제조하였다.

<실험예 1> 본 발명의 녹조퇴치용 발효액 IJSD의 성분분석

본 발명의 실시예 1의 방법으로 제조된 발효액을 준비하였다.

상기의 발효액을 한국화학시험연구원에 의뢰한 결과, 그 성분은 아래의 표 1과 같았다.

<표 1> 녹조퇴치용 발효액 IJSD의 성분분석결과

성분	Fe	MgO	MNO₂	CN	Zn	MO
함량	2.28 %	1.21 %	0.04 %	1.1 %	60.00 ㎎/㎏	4.04 ㎎/㎏

<실험예 2> 본 발명의 녹조퇴치용 발효액 IJSD의 적용실험 1

본 발명의 실시예 1 방법으로 제조된 녹조퇴치용 발효액 IJSD를 준비하였다.

본 발명의 발효액 처리 전 전주 동물원 기린지는 황토를 살포하여 녹조정화를 하였었으나 그 효과가 적었었고, 매년 7 ~ 10 회 연못물을 교체해 주어야 하는 실정이었다.

처리 전 기린지 연못에는 녹조가 심해 물이 혼탁하고 잉어가 잘 보이지 않는 상태였다(도 2).

2003년 10월 13일 기린지 연못에 본 발명의 발효액 IJSD 를 250 ㎏ 투입하여, 연못의 물 용량 7,500 톤 대비 30,000 : 1의 중량비율로 처리하였다.

발효액 처리 18 일후 확인시에는 녹조가 거의 죽어서 가라앉아 물이 투명해 졌으며, 물고기가 선명하게 보이는 상태였으며(도 3), 발효액 처리 17 개월 후인 2005년 3월 17일에 확인시에도 여전히 녹조현상이 보이지 않았다(도 4).

<실험예 3> 본 발명의 녹조퇴치용 발효액 IJSD의 적용실험 2

본 발명의 실시예 1의 녹조퇴치용 발효액 IJSD를 준비하였다.

전남 무안군 몽탄면 감돈저수지의 물을 시료로 채취하여 준비하였다.

처리수 1은 저수지의 물(원수) 3 ℓ와 본 발명의 발효액 IJSD 0.1 ㎖를 준비하여 30,000 : 1 의 부피비율로 혼합하고, 48 시간 동안 방치하였다.

처리수 2는 저수지의 물(원수) 1 ℓ과 본 발명의 발효액 IJSD 0.1 ㎖를 준비 하여 10,000 : 1 의 부피비율로 혼합하고, 48 시간 동안 방치하였다.

감돈저수지의 원수시료와, 상기의 처리수를 2005년 2월 14일자에 광주광역시 상수도사업본부 수질검사소에 의뢰하여 그 결과를 아래의 표 2와 도 5에 나타내었다.

<표 2> 실험결과

구 분	탁도(NTU)	pH	엽록소농도 (chl-a)	조류(cells/㎖)
원 수	34.1	6.2	42.1 ㎎/m³	Microcrystis 1,638 cells/㎖ Phormidium 1,325 cells/㎖ Melosira 1,000 cells/㎖ Scenedesmus 238 cells/㎖ Nitzscia 138 cells/㎖ 기타 295 cells/㎖ total 4,634 cells/㎖
처리수 1 (1/30,000배,48 시간)	10.6	6.0	1.5	-
처리수 2 (1/10,0200, 48시간)	3.1	3.5	0.4	-

상기의 표 2에서 보는 바와 같이, 원수인 감돈저수지의 물은 엽록소 농도가 42.1 ㎎/m³, 탁도는 34.1이고, 조류가 4,634 cells/㎖ 으로 녹조상태가 심각한 상태였음을 알 수 있었다.

그러나, 본 발명의 발효액 IJSD를 1/30,000 배 처리한 처리수 1과 1/10,000 배 처리한 처리수 2는 원수에 비해 탁도가 훨씬 낮아졌음을 알 수 있었고, 조류가 완전히 사라졌음을 확인할 수 있었다.

<실험예 4> 본 발명의 녹조퇴치용 발효액 IJSD의 적용실험 3

본 발명의 실시예 1의 녹조퇴치용 발효액 IJSD를 준비하였다.

2004년 12월 12일에 재생불능상태의 수원 서호저수지에서 시료를 채취하였다.

저수지 물(원수) 0.8 ℓ와 본 발명의 발효액 IJSD 0.1 ㎖를 혼합하여 본 발명의 발효액 IJSD를 1/8,000 배로 48 시간 동안 처리하였다.

원수와 처리수를 전남 농업기술원에 의뢰하여 성분분석을 하였다(표 3).

<표 3> 성분분석 결과

구 분	원 수(㎎/m³)	처리수(㎎/m³)
pH	5.21	7.18
NH₄-N	0.112	0.446
NO₃-N	0.447	1.077
T-P	0	0
PO₄-P	0	0
COD	78.0	45.7
SO^-2	45.7	67.2
Cl	14.5	166.8
K	2.5	5.5
Ca	6.3	14.3
Mg	6.0	13.3
Na	12.3	83.5
Pb	0.07	0.09
Cd	0	0
B	0.32	0.40
Al	0.08	0.08
Ti	0	0
Cr	0	0
Mn	0.77	0.82
Fe	0.09	0.11
Ni	0	0
Cu	0.02	0.01
Zn	0.17	0.06
As	0.01	0.02
Mo	0.04	0.04

상기의 표 3에서 보는 바와 같이, 원수는 약산성을 띠었으나, 본 발명의 발효액 IJSD의 처리액은 약알칼리성을 띠었고, 본 발명의 발효액 IJSD 처리수는 COD(화학적 산소 요구량)가 낮아지고, 필수미네랄 함유량은 높아졌음을 알 수 있었다.

본 발명에 의해 명자나무열매, 들쭉나무열매 등의 천연식물을 이용하여 녹조현상을 방지하고, 퇴치시킬 수 있는 발효액을 제조하여 녹조퇴치용 발효액 IJSD가 제공된다.

또한, 본 발명에 의해 녹조를 퇴치하여 탁도를 낮추고, 엽록소 농도를 낮추는 등의 효과로 인해 상수원 및 농업용수 등의 수질을 크게 개선시키고, 1 회 처리시 그 유지기간이 길어짐에 따라 경제성이 뛰어난 녹조퇴치용 발효액 IJSD가 제공된다.

Claims

녹조퇴치용 발효액의 제조방법에 있어서,

명자나무열매, 들쭉나무열매, 귀룽나무뿌리, 남천나무열매, 참나무숯, 대나무잎을 각각 분쇄하여 준비하는 제1공정,

제1공정에서 분쇄하여 준비한 각각의 재료들을 혼합하는 제2공정,

제2공정의 페이스트상 혼합물을 90 ~ 100 ℃에서 10 ~ 20 분 정도 가열하는 제3공정,

제3공정에서 가열한 혼합물을 항아리에 담고 그 위에 참숯가루를 덮고 눌러준 다음, 항아리 덮개 대신 대나무잎으로 덮은 후 15 ~ 20 ℃ 에서 45 ~ 50 일간 자연발효시키는 제4공정,

제4공정의 발효물을 꼭 짜서 찌꺼기는 버리고, 남은 발효물은 다시 2 ~ 3 일 동안 방치한 다음, 침전물은 버리고 상층의 발효액만 분리.수집하여 제조하는 것으로 구성된,

명자나무열매를 이용한 녹조퇴치용 발효액의 제조방법.
제1항에 있어서,

제2공정의 재료혼합시, 분쇄하여 준비한 명자나무열매, 들쭉나무열매, 귀룽나무뿌리, 남천나무열매, 참나무숯, 대나무잎을 5 : 2 : 3 : 3 : 5 : 4 의 중량비 율로 혼합하는 것이 특징인,

명자나무열매를 이용한 녹조퇴치용 발효액의 제조방법.
제1항 내지 제2항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된,

명자나무열매를 이용한 녹조퇴치용 발효액 IJSD.
제3항의 녹조생물 퇴치용 발효액의 사용시, 1/5,000 ~ 1/30,000 배로 처리하여 사용하는 것이 특징인,

명자나무열매를 이용한 녹조퇴치용 발효액 IJSD.