KR100720764B1 - 폐석회와 원적외선 방사물질을 이용한 석회비료의 제조방법 - Google Patents

폐석회와 원적외선 방사물질을 이용한 석회비료의 제조방법 Download PDF

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    • C05D—INORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C; FERTILISERS PRODUCING CARBON DIOXIDE
    • C05D3/00—Calcareous fertilisers
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Abstract

본 발명은 폐석회와 원적외선 방사물질을 이용한 석회비료의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폐석회를 분쇄하고 소성시켜 얻은 석회질원료에 무수규산을 포함하는 각종 원적외선 방사물질과 단백질 및 지질 등의 각종 영양성분을 혼합하고 이후 분쇄와 소성 공정을 거쳐 고체 비료를 제조하거나, 추가적으로 정제수를 혼합하고 숙성시켜 액체 비료를 제조하는 방법에 관한 것으로, 가성소다를 정제한 폐석회 내의 비료성분을 100% 이용할 수 있고 부가적으로 첨가된 특수 영양 물질을 통하여 식물의 생육에 뛰어난 효과를 줄 수 있으며 토양의 산도를 중화시켜 약알칼리화하여 식물 생육 환경 개선에도 지대한 영향을 미칠 수 있는 제조방법에 관한 것이다.
비료, 고체, 액체, 폐석회, 원적외선, 농작물, 영양, 생육

Description

폐석회와 원적외선 방사물질을 이용한 석회비료의 제조방법{MANUFACTURING METHOD FOR LIME FERTILIZER}
도 1은 본 발명에 따른 고체 석회비료를 이용하여 재배한 피망의 사진,
도 2는 본 발명에 따른 고체 석회비료를 이용하여 재배한 피망과 비교예의 피망에서 잎 방치 결과 산화 지연 효과를 비교한 사진,
도 3은 본 발명에 따른 액체 석회비료를 이용하여 양파를 수경재배한 비교 사진이다.
본 발명은 폐석회와 원적외선 방사물질을 이용한 석회비료의 제조방법에 관한 것으로,
보다 상세하게는 폐석회를 분쇄하고 소성시켜 얻은 석회질원료에 무수규산을 포함하는 각종 원적외선 방사물질과 단백질 및 지질 등의 각종 영양성분을 혼합하고 이후 분쇄와 소성 공정을 거쳐 고체 비료를 제조하거나,
추가적으로 정제수를 혼합하고 숙성시켜 액체 비료를 제조하는 방법에 관한 것으로,
가성소다를 정제한 폐석회 내의 비료성분을 100% 이용할 수 있고 부가적으로 첨가된 특수 영양 물질을 통하여 식물의 생육에 뛰어난 효과를 줄 수 있으며 토양의 산도를 중화시켜 약알칼리화하여 식물 생육 환경 개선에도 지대한 영향을 미칠 수 있는 제조방법에 관한 것이다.
가성소다를 정제하는 과정에서 부산물로 생성되는 폐석회는 폐기물로서 매립 또는 해양투기 등의 방법으로 처리하고 있는데, 이러한 폐기 방식은 토양과 해양의 오염문제를 유발하게 된다.
그러므로 폐석회를 적절하게 처리, 특히 비료화하기 위한 시도가 지속적으로 있어 왔으며, 본 발명의 출원인에 의한 특허공개 제2003-0014060(2003.02.15) 『폐석회를 이용한 석회비료 제조방법』이 있다.
한편, 원적외선은 파장이 긴 적외선으로 생체 내 침투력이 강하여 원적외선에 노출될 경우 우수한 신체 열전달력이 인정되고 모세혈관을 확장시켜 혈액순환 및 세포 조질 활성화에 도움이 되며,
세포를 구성하는 수분과 단백질 분자에 영향을 미칠 수 있어 세포조직 활성화를 통한 노화방지, 신진대사 촉진, 만성피로 해소 등에 효과가 있으며, 발한작용촉진, 통증완화, 탈취, 방균, 공기 정화 등에 대한 효용성이 입증되면서 근래 각종 건강증징용도를 위한 생활용품이나 스포츠용품에 광범위하게 활용되고 있다.
또 인체 뿐 아니라 동식물 등에 대한 효용성이 연구되고 있는데, 그 결과로 특히 물에 원적외선을 방사하면 물분자의 클러스터(cluster)를 세분하하고 활성을 높여 주어 수경재배 야채의 발육을 촉진하거나 음료에 원적외선을 방사하면 맛을 높일 수 있고 냉장 보관 식품의 선도 유지에 도움이 되는 것으로 밝혀졌다.
종래 산업적인 원적외선 방사물질은 알루미나 성분의 것이 주종을 이루었으나 높은 가격으로 인하여 적용 범위 확대에 한계가 있다.
그러므로 보다 저렴한 원적외선 방사원의 공급이 가능하다면 식물 생육 촉진을 위한 고체비료 또는 액체비료 생산에도 원적외선을 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
이에 본 발명은 고체 비료 또는 액체 비료의 원료로써 가성소다를 정제하는 과정에서 부산물로 생성되는 폐석회를 활용함으로써 환경오염방지에 이바지함은 물론 산성화된 식물 생육환경의 알칼리화에 이바지할 수 있도록 하며, 원적외선 방사물질과 각종 영양성분을 첨가하여 식물 생장 촉진에 기여할 수 있으면서도 경제성이 우수한 비료의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 고체 석회비료의 제조방법은 폐석회를 입경 300~800㎛ 크기로 1차분쇄하고, 상기 분쇄된 폐석회를 200~300℃에서 1~2시간 건조시킨 다음, 상기 건조된 폐석회 70~90중량%에 10~30중량%의 소석회를 첨가하여 300~600㎛ 크기로 2차 분쇄하여 이루어지는 석회질원료 준비단계;
무수규산(SiO2) 80~85중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 6~8중량%, 산화제일철(FeO) 0.5~1중량%, 산화제이철(Fe2O3) 0.5~1중량%, 산화마그네슘(MgO) 1~3중량%, 산화칼슘(CaO) 1~3중량%, 산화나트륨(Na2O) 1~3중량%, 산화칼륨(K2O) 1~3중량%, 이산화티탄(TiO2) 0.1~0.2중량%, 무수인산(P2O5) 0.1~0.2중량%, 그리고 산화망간(MnO) 0.01~0.03중량%를 혼합하는 원적외선 방사물질의 준비단계;
상기 석회질원료 100 중량부에 대하여 상기 원적외선 방사물질을 5~100 중량부를 교반 혼합하는 혼합물의 준비단계;
상기 혼합물을 상온에서 10시간 건조시킨 후, 600~800℃에서 8시간 동안 소성한 다음, 분쇄기에 투입하여 미립자 상태로 분쇄하는 단계;
미립자 상태로 분쇄된 혼합물을 10중량% 이하의 수분 함량을 유지시키면서 10시간 동안 밀폐된 공간에 보관한 다음, 압출기에 투입하여 원하는 형태의 고형물로 압출성형하는 단계; 및
소정 형태로 압출 성형된 고형물을 1200~1300℃에서 10시간 동안 고온 소성 하는 단계
를 포함하여 이루어진다.
또 본 발명에 따른 고체 석회비료의 제조방법은 고온 소성된 고형물 100 중량부에 정제수 20 중량부를 첨가한 다음 80~100℃에서 12~24시간 숙성시키는 단계; 및
상기 숙성된 고형물을 122~135℃, 1.8~4.0기압 조건에서 1~3시간 유지하는 단계
를 더 포함하는 것이 바람직하다.
다음으로 본 발명에 따른 액체 석회비료의 제조방법은 폐석회를 입경 300~800㎛ 크기로 1차분쇄하고, 상기 분쇄된 폐석회를 200~300℃에서 1~2시간 건조시킨 다음, 상기 건조된 폐석회 70~90중량%에 10~30중량%의 소석회를 첨가하여 300~600㎛ 크기로 2차 분쇄하여 이루어지는 석회질원료 준비단계;
무수규산(SiO2) 80~85중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 6~8중량%, 산화제일철(FeO) 0.5~1중량%, 산화제이철(Fe2O3) 0.5~1중량%, 산화마그네슘(MgO) 1~3중량%, 산화칼슘(CaO) 1~3중량%, 산화나트륨(Na2O) 1~3중량%, 산화칼륨(K2O) 1~3중량%, 이산화티탄(TiO2) 0.1~0.2중량%, 무수인산(P2O5) 0.1~0.2중량%, 그리고 산화망간(MnO) 0.01~0.03중량%를 혼합하는 원적외선 방사물질의 준비단계;
상기 원적외선 방사물질 100중량부에 대하여 단백질 0.6 중량부, 지질0.5 중량부, 탄수화물 0.04 중량부, 칼슘 2 중량부, 인 10 중량부, 철 0.1 중량부, 나트륨 6 중량부, 칼륨 6 중량부, 레티놀 7 중량부, 베타-카로틴 0.9 중량부를 혼합하는 발효물질의 준비단계;
상기 석회질원료 100 중량부에 대하여 상기 원적외선 방사물질을 5~100 중량부를 교반 혼합하는 혼합물의 준비단계;
상기 혼합물을 상온에서 10시간 건조시킨 후, 600~800℃에서 8시간 동안 소성한 다음, 분쇄기에 투입하여 미립자 상태로 분쇄하는 단계;
미립자 상태로 분쇄된 혼합물을 10중량% 이하의 수분 함량을 유지시키면서 10시간 동안 밀폐된 공간에 보관한 다음, 압출기에 투입하여 원하는 형태의 고형물로 압출성형하는 단계; 및
소정 형태로 압출 성형된 고형물을 1200~1300℃에서 10시간 동안 고온 소성하는 단계;
상기 소성된 고형물을 정제수로 채워진 밀폐 용기에 투입하고 자외선을 조사하면서 24시간 동안 숙성시키는 단계;
숙성된 상기 정제수에 상기 발효물질을 상기 소성 고형물 100 중량부에 대하여 5~20 중량부 혼합한 다음 70~80℃의 온도로 유지하며 24시간 동안 발효시키는 단계; 및
상기 발효단계를 거친 정제수를 여과하는 단계
를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 액체 석회비료의 제조방법은 1200~1300℃에서 고온 소성된 상기 고형물을 정제수가 채워진 밀폐용기에 투입하기 전에
상기 소성 고형물 100 중량부에 정제수 20 중량부를 첨가한 다음 80~100℃에서 12~24시간 숙성시키는 단계; 및
상기 숙성된 고형물을 122~135℃, 1.8~4.0기압 조건에서 1~3시간 유지하는 단계
를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명하도록 한다.
먼저 본 발명에 따른 고체 석회비료 및 액체 석회비료의 공통된 공정으로써 석회질 원료의 준비단계는 폐석회를 입경 300~800㎛ 크기로 1차분쇄하고, 상기 분쇄된 폐석회를 200~300℃에서 1~2시간 건조시킨 다음, 상기 건조된 폐석회 70~90중량%에 10~30중량%의 소석회를 첨가하여 300~600㎛ 크기로 2차 분쇄하는 과정을 통하여 이루어진다.
상기 폐석회는 가성소다를 정제하는 과정에서 발생된 것을 이용함으로써 환경오염 방지에 이바지할 수 있다.
다음으로 상기 원적외선 방사물질은 무수규산(SiO2) 80~85중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 6~8중량%, 산화제일철(FeO) 0.5~1중량%, 산화제이철(Fe2O3) 0.5~1중량%, 산화마그네슘(MgO) 1~3중량%, 산화칼슘(CaO) 1~3중량%, 산화나트륨(Na2O) 1~3중량%, 산화칼륨(K2O) 1~3중량%, 이산화티탄(TiO2) 0.1~0.2중량%, 무수인산(P2O5) 0.1~0.2중량%, 그리고 산화망간(MnO) 0.01~0.03중량%를 포함하는데,
이러한 조성비의 원적외선 방사물질은 무수 규산을 주성분으로 하여 여러 종류의 금속 산화물을 포함하는 것으로, 저비용으로 구입가능하여 대량생산에 적합하며, 약 5~20 ㎛ 범위의 원적외선을 방사하며 여러 암모니아와 같은 유기 가스 차단 효과도 있다.
이어서 본 발명에 따른 고체 및 액체 석회비료의 제조방법에서 역시 공통된 공정으로써
상기 석회질원료 100 중량부에 대하여 상기 혼합물을 5~100 중량부를 교반 혼합하여 혼합물의 준비한 다음, 상기 혼합물을 상온에서 10시간 건조시킨 후, 600~800℃에서 8시간 동안 소성하고 이어서 분쇄기에 투입하여 미립자 상태로 분쇄하고, 또 미립자 상태로 분쇄된 혼합물을 10중량% 이하의 수분 함량을 유지시키면서 10시간 동안 밀폐된 공간에 보관한 다음, 압출기에 투입하여 원하는 형태의 고형물로 압출성형하고, 소정 형태로 압출 성형된 고형물을 1200~1300℃에서 10시간 동안 고온 소성하고, 고온 소성된 고형물 100 중량부에 정제수 20 중량부를 첨가한 다음 80~100℃에서 12~24시간 숙성시키고, 상기 숙성된 고형물을 122~135℃, 1.8~4.0기압 조건에서 1~3시간 유지하여 이루어진다.
보다 상세하게는 상기 석회질원료 100 중량부에 대하여 상기 혼합물을 5~100 중량부를 50~100rpm으로 교반하여 혼합하여 혼합물의 준비한 다음, 상기 혼합물을 상온에서 10시간 건조시킨 후, 약 700℃에서 8시간 동안 1차 소성하고, 이어서 소성된 재료를 분쇄기에 투입하여 약 60~80메쉬의 미립자로 분쇄한다.
이와 같이 분쇄된 미립자 상태의 혼합물을 10중량% 이하의 수분 함량을 유지시키면서 10시간 동안 밀폐된 공간에 보관하여 안정화시킨 다음, 압출기에 투입하는데, 상기 압출기에서는 0.8~1.2×103kg/㎠의 압력으로 가압하면서 압출하여 원하는 형태의 고형물로 제조하였다. 상기 압력 범위로 조절함으로써 상술한 성분들로 구성된 미립자들이 고온 소성과정에서 소결체의 성형 밀도를 균일하게 하여 균열 및 파손을 방지할 수 있다.
다음으로 소정 형태로 압출 성형된 고형물을 1250℃에서 10시간 동안 2차로 고온 소성하고,
고온 소성된 고형물 100 중량부에 정제수 20 중량부를 첨가한 다음 90℃에서 12시간 숙성시키고, 상기 숙성된 고형물을 130℃, 2.0 기압에서 50분 방치한 다음, 이어 140℃, 3.5기압에서 50분 방치하여 어닐링 시킨다.
이러한 과정을 거쳐 제조된 원적외선 방사 고체 석회비료는 비중이 약 3.0임 강도가 300Mpa인 고밀도 및 고강도 고체 비료가 된다.
다음으로 액체 석회비료의 제조를 위한 본 발명의 제조방법은
앞서 설명한 고체 비료의 제조공정에서 1200~1300℃에서 고온 소성된 고형물 또는 추가적으로 상기 소성 고형물에 소정량의 정제수를 첨가한 다음 숙성과 어닐링을 거친 고형물을
정제수로 채워진 밀폐 용기에 투입하고 자외선을 조사하면서 24시간 동안 숙성시키고, 숙성된 상기 정제수에 발효물질을 상기 고형물 100 중량부에 대하여 5~20 중량부 혼합한 다음 70~80℃의 온도로 유지하며 24시간 동안 발효시키며, 마지막으로 상기 발효단계를 거친 정제수를 여과하는 과정을 거쳐 이루어진다.
상기 발효물질은 상기 원적외선 방사물질 100 중량부에 대하여 단백질 0.6 중량부, 지질0.5 중량부, 탄수화물 0.04 중량부, 칼슘 2 중량부, 인 10 중량부, 철 0.1 중량부, 나트륨 6 중량부, 칼륨 6 중량부, 레티놀 7 중량부, 베타-카로틴 0.9 중량부를 혼합한 것이다.
유효성분인 상기 단백질은 특별히 한정되지 않으며 동물성 또는 식물성 단백질일 수 있고,
상기 지질의 경우에도 인지질 등 공지된 종류의 것이 모두 가능하다.
또 상기 탄수화물은 곡물 등을 그대로 사용하거나 정제된 탄수화물 분말을 사용할 수 있고, 상기 칼슘은 염 형태로 존재하거나 염화칼슘, 탄산칼슘 등을 사용할 수 있다.
상기 인의 경우에도 인산염의 형태인 것을 사용할 수 있고, 상기 철의 경우 에는 염 형태로 존재하며 특별한 화합에 한정되지 않는다. 상기 나트륨 및 상기 칼륨의 경우에도 염 형태의 것을 사용할 수 있으며 염화나트륨, 염화칼륨 등이 사용될 수 있고, 레티놀의 경우에는 공업용 그레이드를 그대로 사용할 수 있으며 베타-카로틴의 경우에도 마찬가지이다.
상기 발효물질 등의 재료는 유기물 또는 금속염이기 때문에 75℃정도의 온도에서 24시간 발효시킬 경우 분해되어 수용성 저분자 화합물 형태 또는 금속이온 형태로 정제수에 녹게 된다. 그러므로 상기 액체 비료는 각종 유효성분을 다량 포함하게 되며, 여과에 의하여 녹지 않은 고형분들은 분리된다. 필터링에 사용되는 여과장치는 100㎛ 이상의 크기를 갖는 불용성 입자를 제거할 수 있으면 충분하고, 경우에 따라서는 침전방식을 이용할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 석회비료 제조방법을 통하여 얻어진 고체 및 액체비료는 식물생장 촉진에 뛰어난 효과를 갖는데, 이를 다음의 실시예 및 실험예를 통하여 보다 잘 이해할 수 있다.
[ 실시예 1: 원적외선 방사 혼합물의 제조 - 고체비료의 제조]
폐석회를 입경 300~800㎛ 크기로 1차분쇄하고, 상기 분쇄된 폐석회를 약 280℃에서 1시간 건조시킨 다음, 상기 건조된 폐석회 80중량%에 20중량%의 소석회를 첨가하여 300~600㎛ 크기로 2차 분쇄하여 석회질원료를 제조한다.
이어서 무수규산(SiO2) 83중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 7.78중량%, 산화제일철(FeO) 0.5중량%, 산화제이철(Fe2O3) 0.5중량%, 산화마그네슘(MgO) 2중량%, 산화칼슘(CaO) 2중량%, 산화나트륨(Na2O) 2중량%, 산화칼륨(K2O) 2중량%, 이산화티탄(TiO2) 0.1중량%, 무수인산(P2O5) 0.1중량%, 그리고 산화망간(MnO) 0.02중량%를 혼합하여 원적외선 방사물질을 준비한다.
상기 석회질원료 100 중량부에 대하여 상기 원적외선 방사물질 80 중량부를 혼합하고, 여기에 추가적으로 상기 혼합물 100 중량부에 대하여 바인더 20 중량부, 분산제 0.5 중량부, 소포제 0.5 중량부 및 물 50 중량부를 추가하여 교반기로 2시간 동안 혼합한 다음 상기 혼합물을 상온에서 10시간 건조시켰다.
이어 소성로에서 약 700℃에서 8시간 동안 1차 소성하고, 분쇄기에 투입하여 약 70메쉬의 미립자를 얻었다.
미립자 상태로 분쇄된 혼합물을 10중량% 이하의 수분 함량을 유지시키면서 10시간 동안 밀폐된 공간에 보관하여 충분히 수분을 흡수시키고, 압출기에 투입하여 1.0×103kg/㎠ 의 압력으로 압출성형하여 펠렛 형태의 고형물을 얻었다.
얻어진 상기 고형물을 1250℃에서 10시간 동안 고온 2차 소성하고, 또 상기 고형물 100 중량부에 정제수 20 중량부를 첨가한 다음 90℃에서 12시간 숙성시키고, 마지막으로 상기 숙성된 고형물을 130℃, 2.0 기압에서 50분 및 140℃, 3.5기압에서 50분 유지하여 어닐링 하여 원적외선 방사 혼합물을 제조하였다.
상기 바인더, 소포제, 분산제 등의 유기물은 상기 1차 및 2차 소성과정에서 탄화되거나 기화되어 제거되고 무기 성분만이 잔존하게 된다.
[ 실시예 2: 액체비료의 제조]
상기 실시예 1에서 얻어진 소성 혼합물, 즉 펠렛 타입 고체비료(개당 200g) 30개를 수조에 투입한 다음, 정제수 80ℓ를 채우고 밀폐시켜, 상기 수조 덮개 내부에 설치된 자외선램프를 사용하여 자외선을 조사하면서 24시간 동안 숙성시켰다.
이어서 숙성된 정제수 50ℓ에(원적외선 방사물질 100중량부를 기준으로) 콩 단백질 0.6 중량부, 레시틴(인지질) 0.5 중량부, 옥수수가루(탄수화물) 0.04 중량부, 염화칼슘 2 중량부, 인산 12 중량부, 염화제일철 0.1 중량부, 염화나트륨 7 중량부, 염화칼륨 6 중량부, 레티놀 7 중량부, 베타-카로틴 0.9 중량부 및 잔량의 정제수를 포함하는 발효물질 1kg이 들어 있는 밀폐 용기에 투입하여, 상기 혼합액을 75℃에서 24시간 동안 발효시켰다.
마지막으로 상기 혼합액에서 고형분을 와트만 페이퍼를 이용하여 여과 분리함으로써 액체비료를 얻었다.
[ 실험예 1: 원적외선 방사율의 측정]
상기 실시예1에서 제조된 원적외선 방사 소성 혼합물을 FT-IR 분광기를 사용하여 측정하였다. 측정결과 방사율은 흑체와 비교하여 5~20 마이크로미터 범위에서 0.89 였으며, 방사에너지는 40℃에서 370W/㎡ 이어서, 원적외선 파장 범위에서 양호한 방사율과 방사출력을 보이는 것으로 나타났다.
[ 실험예 2: 탈취력 측정]
상기 실시예1에서 제조된 원적외선 방사 소성 혼합물의 탈취력을 KICM-FIR-1004 방법으로 측정하였다. 시료 기체는 암모니아였으며, 가스 농도 측정은 가스검지관을 사용하였으며, 비교예로 블랭크를 사용하여 측정하였다.
[표 1 : 탈취력 측정결과]
경과시간 (분) 비교예(ppm) 실험예 2(ppm) 탈취율(%)
초기 500 500 -
30 480 75 84
60 440 54 87
90 420 37 91
120 410 25 94
상기 표1에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 원적외선 방사 소성 혼합물의 탈취력의 우수성을 알 수 있다.
[ 실험예 3: 토양성분 화학변화]
상기 실시예1에서 제조된 원적외선 방사 소성 혼합물, 즉 고체 비료를 통한 토질 개선 효과를 확인하기 위하여, 경남 진주에 소재한 경상대학교 부속농장에서 미사질 양토 100평에 70kg의 고체 비료를 처리하여 2006년 2월~6월까지, 최초 처리전과 처리 후 약 4개월 뒤의 토양 화학성분 변화를 측정하였다.
[표 2 : 원적외선 방사 소성 혼합물 처리 전의 토양 화학성분]
pH EC (dS/M) O.M. (g/kg) P2O5 (mg/kg) K (cmol/kg) Ca (cmol/kg) Mg (cmol/kg) Na (cmol/kg)
5.0 2.97 33.9 475 0.70 4.90 1.70 0.26
[표 3 : 원적외선 방사 소성 혼합물 처리 후의 토양 화학성분]
pH EC (dS/M) O.M. (g/kg) P2O5 (mg/kg) K (cmol/kg) Ca (cmol/kg) Mg (cmol/kg) Na (cmol/kg)
5.8 3.20 26.3 414 0.51 6.91 2.78 0.46
상기 표2 및 표3에서 확인할 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 소성 혼합물, 즉 고체 비료를 처리한 결과 토질개선 상황, 특히 산성토양의 개질 효과를 확인 할 수 있으며, 그 외 여러 무기질 함량의 증가 효과를 알 수 있다.
[ 실험예 4: 농작물의 생장변화-고체비료]
상기 실험예 3에서와 같이 처리함과 아울러, 온실 상태에서 2006년 4월~6월까지 각 종 작물을 재배하였으며, 비교예로써 상기 실험예 1의 고체비료를 처리하지 않고 생육과정을 관찰하였다.
그 결과 피망의 경우 비교예에서는 첫가지에 열매가 결실하는 경우가 없는데 반하여 본 발명의 고체 비료를 처리하였을 경우 매 가지 마다 결실이 이루어져(도 1의 사진 참조) 최종적으로 2배 이상의 결실이 발생하였으며 피망의 잎이 비교예의 것 보다 건강하고 두꺼우며, 피망의 잎을 방치하였을 경우 상온에서 2일 경과시 비교예의 것과 비교하여 산화 지연 효과가 뛰어난 것으로 확인되었다(도 2의 사진 참조(우측이 비교예의 것))
또 참외를 재배한 결과 비교예의 경우 줄기당 수확량이 13~14개인데 비하여, 본 발명의 고체 비료를 처리하였을 경우에는 줄기당 20~21개가 결실한 것으로 확인되었으며, 역병이 없고 열매의 크기가 균일한 것으로 나타났다.
고추의 경우에는 비교예와 비교하여 고추의 길이와 굵기가 일정하면서도 보다 크고 곧게 자라며, 생산량도 150% 이상 증가되었으며, 수확기간이 1개월 이상 연장되는 것으로 나타났다.
[ 실험예 5: 농작물의 생장변화- 액비료 ]
상기 실시예2에서 제조된 원적외선 방사 액체비료의 식물 생육 영향을 확인하기 위하여, 도 3의 사진에서와 같이 액체비료를 200ml 비이커에 100ml 투입하고, 비교예로써 일반 농업용수를 역시 200ml 비이커에 100ml 투입하고 일반 생산지에서 채취한 양파를 뿌리 생장부분이 잠기도록 각 비이커에 얹어 햇빛이 잘 드는 창가에 배치하여 양파의 후기 생장상태를 관찰하였다.
약 20일 후의 결과를 촬영한 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이 액체 비료 쪽이 확연히 생장이 우수한 것을 확인할 수 있다(우측이 비교예).
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 폐석회와 원적외선 방사물질을 이용한 석회비료의 제조방법은 고체 비료 또는 액체 비료의 원료로써 가성소다를 정제하는 과정에서 부산물로 생성되는 폐석회를 활용함으로써 환경오염방지에 이바지함은 물론 산성화된 식물 생육환경의 알칼리화에 이바지할 수 있도록 하며, 원적외선 방사물질과 각종 영양성분을 첨가하여 식물 생장 촉진에 기여할 수 있으면서도 경제성이 우수한 비료의 제조방법을 제공할 수 있다.
이상에서 본 발명을 설명함에 있어 특정 실시예와 실험예를 통하여 특정 공정에 따른 고체 및 액체비료 제조방법과 그 결과물의 효과를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 하며, 또 첨부된 실시예와 실험예에 의하여 본 발명이 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (4)

  1. 폐석회를 입경 300~800㎛ 크기로 1차분쇄하고, 상기 분쇄된 폐석회를 200~300℃에서 1~2시간 건조시킨 다음, 상기 건조된 폐석회 70~90중량%에 10~30중량%의 소석회를 첨가하여 300~600㎛ 크기로 2차 분쇄하여 이루어지는 석회질원료 준비단계;
    무수규산(SiO2) 80~85중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 6~8중량%, 산화제일철(FeO) 0.5~1중량%, 산화제이철(Fe2O3) 0.5~1중량%, 산화마그네슘(MgO) 1~3중량%, 산화칼슘(CaO) 1~3중량%, 산화나트륨(Na2O) 1~3중량%, 산화칼륨(K2O) 1~3중량%, 이산화티탄(TiO2) 0.1~0.2중량%, 무수인산(P2O5) 0.1~0.2중량%, 그리고 산화망간(MnO) 0.01~0.03중량%를 혼합하는 원적외선 방사물질의 준비단계;
    상기 석회질원료 100 중량부에 대하여 상기 원적외선 방사물질을 5~100 중량부를 교반 혼합하는 혼합물의 준비단계;
    상기 혼합물을 상온에서 10시간 건조시킨 후, 600~800℃에서 8시간 동안 소성한 다음, 분쇄기에 투입하여 미립자 상태로 분쇄하는 단계;
    미립자 상태로 분쇄된 혼합물을 10중량% 이하의 수분 함량을 유지시키면서 10시간 동안 밀폐된 공간에 보관한 다음, 압출기에 투입하여 원하는 형태의 고형물로 압출성형하는 단계; 및
    소정 형태로 압출 성형된 고형물을 1200~1300℃에서 10시간 동안 고온 소성 하는 단계
    를 포함하여 이루어지는 폐석회와 원적외선 방사물질을 이용한 고체 석회비료의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    고온 소성된 고형물 100 중량부에 정제수 20 중량부를 첨가한 다음 80~100℃에서 12~24시간 숙성시키는 단계; 및
    상기 숙성된 고형물을 122~135℃, 1.8~4.0기압 조건에서 1~3시간 유지하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐석회와 원적외선 방사물질을 이용한 고체 석회비료의 제조방법.
  3. 폐석회를 입경 300~800㎛ 크기로 1차분쇄하고, 상기 분쇄된 폐석회를 200~300℃에서 1~2시간 건조시킨 다음, 상기 건조된 폐석회 70~90중량%에 10~30중량%의 소석회를 첨가하여 300~600㎛ 크기로 2차 분쇄하여 이루어지는 석회질원료 준비단계;
    무수규산(SiO2) 80~85중량%, 산화알루미늄(Al2O3) 6~8중량%, 산화제일철(FeO) 0.5~1중량%, 산화제이철(Fe2O3) 0.5~1중량%, 산화마그네슘(MgO) 1~3중량%, 산화칼슘(CaO) 1~3중량%, 산화나트륨(Na2O) 1~3중량%, 산화칼륨(K2O) 1~3중량%, 이산화티 탄(TiO2) 0.1~0.2중량%, 무수인산(P2O5) 0.1~0.2중량%, 그리고 산화망간(MnO) 0.01~0.03중량%를 혼합하는 원적외선 방사물질의 준비단계;
    상기 원적외선방사물질 100 중량부에 대하여 단백질 0.6 중량부, 지질0.5 중량부, 탄수화물 0.04 중량부, 칼슘 2 중량부, 인 10 중량부, 철 0.1 중량부, 나트륨 6 중량부, 칼륨 6 중량부, 레티놀 7 중량부, 베타-카로틴 0.9 중량부를 혼합하는 발효물질의 준비단계;
    상기 석회질원료 100 중량부에 대하여 상기 원적외선 방사물질을 5~100 중량부를 교반 혼합하는 혼합물의 준비단계;
    상기 혼합물을 상온에서 10시간 건조시킨 후, 600~800℃에서 8시간 동안 소성한 다음, 분쇄기에 투입하여 미립자 상태로 분쇄하는 단계;
    미립자 상태로 분쇄된 혼합물을 10중량% 이하의 수분 함량을 유지시키면서 10시간 동안 밀폐된 공간에 보관한 다음, 압출기에 투입하여 원하는 형태의 고형물로 압출성형하는 단계; 및
    소정 형태로 압출 성형된 고형물을 1200~1300℃에서 10시간 동안 고온 소성하는 단계;
    상기 소성된 고형물을 정제수로 채워진 밀폐 용기에 투입하고 자외선을 조사하면서 24시간 동안 숙성시키는 단계;
    숙성된 상기 정제수에 상기 발효물질을 상기 소성 고형물 100 중량부에 대하여 5~20 중량부 혼합한 다음 70~80℃의 온도로 유지하며 24시간 동안 발효시키는 단계; 및
    상기 발효단계를 거친 정제수를 여과하는 단계
    를 포함하여 이루어진 폐석회와 원적외선 방사물질을 이용한 액체 석회비료의 제조방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    1200~1300℃에서 고온 소성된 상기 고형물을 정제수가 채워진 밀폐용기에 투입하기 전에
    상기 소성 고형물 100 중량부에 정제수 20 중량부를 첨가한 다음 80~100℃에서 12~24시간 숙성시키는 단계; 및
    상기 숙성된 고형물을 122~135℃, 1.8~4.0기압 조건에서 1~3시간 유지하는 단계
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐석회와 원적외선 방사물질을 이용한 액체 석회비료의 제조방법.
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KR100965303B1 (ko) 2007-07-06 2010-06-22 한희갑 경유 차량 매연 저감 방법
KR100981319B1 (ko) 2008-05-21 2010-09-10 (주)대교통상 액상 소석회 비료 제조방법
KR101205146B1 (ko) 2010-09-29 2012-11-26 현대제철 주식회사 석회 소성 부산물을 이용한 탈황제 제조방법

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KR20030046063A (ko) * 2001-12-04 2003-06-12 이성문 음식물 찌꺼기와 식물성 찌꺼기를 이용하여 칼슘석회석과(Caco3) 마그네슘(MGO) 장석운모 바이오와재오라이트석 가루를 60매시로 배합하여 숙성시킨칼슘석회질 유기질 비료 제조방법.

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