KR100726345B1 - 석영섬록영암 화산석을 이용한 친환경 부산물 비료퇴비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석영섬록영암 화산석을 이용한 친환경 부산물 비료퇴비 비료에 관한 것으로서, 석영섬록영암 화산석과 소분뇨와 어패류와 야채 잎사귀와 볏짚을 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 토양의 과립구조화(顆粒構造化)를 도모하고, 배수를 양호하게 하며, PH를 조정하여 토질을 개량할 수 있게 된다. 또한, 비료 중의 영양성분을 식물이 완전히 흡수할 수 있게 된다. 그리고, 고에너지 소분자활성수로 바꿔 세포활성화를 통해 성장 및 발육을 촉진한다. 또한, 종묘의 병 및 균에 대한 저항력을 강화하여 성장발육이 양호하고 발아율을 높여준다. 따라서, 성장기간을 단축하여 수확량을 대폭 증가시키며, 식물성장시 병균에 대한 저항력을 제공하여 수확물의 질과 수확량이 현저히 증가하며 영양이 풍부하고 감칠 맛이 있고 신선도가 높아지며, 농약 잔류를 없애 무공해 야채 과일로 성장시키며, 농약사용량을 줄이고 수확량을 증가시켜서 소득 증대를 확대시킨다. 이에, 토양을 개량하고, 식물이 영양분을 공급받기 좋은 토양층을 형성하며, 2차환경오염을 방지할 수 있는 화산석을 이용한 친환경 부산물 비료퇴비 비료가 제공된다.

Description

석영섬록영암 화산석을 이용한 친환경 부산물 비료퇴비{ORGANIC FERTILIZER}

본 발명은 토양을 개량하며, 양질의 작물 재배가 가능한 석영섬록영암 화산석을 이용한 친환경 부산물 비료퇴비 비료에 관한 것이다.

예로부터 농경지의 지력을 보전하고 양질의 농산물을 생산하기 위하여 퇴비나 비료 등을 사용하여 왔다.

농작물의 생산 및 재배에 있어서, 가장 중요시 되어져 왔던 것은 작물에 어떤 비료를 얼마만큼 줄 것인가 하는 문제였다. 결국, 비료의 종류나 그 주는 방법에 대한 것이 중요 관심사로서 연구의 대상이 되어 왔기에 비료 영역에 대한 다양한 기술들이 발명되어져 왔으며, 농업에 적용되었다.

일반적으로 퇴비는 주로 볏짚 또는 잡초와 낙엽에 거름을 혼합한 후, 자연적으로 발효시키며 제조하는 비료이다. 이러한 퇴비는 상기와 같은 원료들을 이용하여 제조하는 것이 대중화되었지만, 최근 들어서는 가축의 분뇨, 음식물찌꺼기 등을 이용하여 제조된 것이 알려지고 있다.

특히, 가축분뇨는 유기물질로서 폐기물인 동시에 부산물 비료퇴비 비료로서 높은 가치를 지니고 있고, 미생물에 의한 호기성 발효작용을 통하여 퇴비가 되는 특성을 지니고 있는 반면, 이를 수거 및 처리하는 방법에 있어서의 문제점은 현실적으로 해결되지 못하고 있는 실정이었다.

근대사회에 접어들면서, 전통적으로 사용하던 퇴비와 같은 부산물 비료퇴비 비료의 사용이 줄어들고, 화학비료를 많이 사용하고 있다.

비료에 대한 인적 및 물적 투자가 일정 기간동안 농업 생산성 향상에 크게 기여해 왔던 것은 높이 평가되어지며, 화학비료는 현대 농업에서 거의 필수적으로 사용되고 있다.

그러나, 현재 작물 재배시 화학비료의 과다한 사용으로 인해 토양의 질이 점차 악화되고 있으며, 유해물질이 함유된 농산물의 생산을 초래하여 국민 건강을 위협하는 요인으로 부각되고 있을 뿐만 아니라 환경오염의 주범으로 지목받고 있는 실정이다.

특히, 근래에 웰빙의 유행과 더불어 인체의 건강에 대한 관심이 높아지면서, 친환경적인 농산물의 수요가 증대하고 있다.

따라서, 소비자들은 화학비료에 의해 생산된 농산물에 대해서는 거부감을 지니고 있으며, 생산 농민들은 생산과 판매의 불일치에 따른 손실을 감수할 수밖에 없는 역현상에 직면하게 되었다.

이와 같이 화학비료를 무분별하게 사용함으로써, 토양 내의 영양분을 감소시키고 유용한 미생물의 성장을 방해하거나 차단하여, 토양의 질을 저하시켜 재배하는 작물의 성장에 커다란 악영향을 미칠 뿐만 아니라 토양이 황폐화되고 토양이 죽어가고 있는 실정이다.

이러한 화학비료의 부작용을 해소하기 위하여, 화학비료의 사용을 최소화하거나, 화학비료를 사용하지 않는 유기농법, 자연농법 등의 다양한 농법을 개발하고 있으며, 근자에 들어서는 화학비료보다는 유용한 미생물의 증식은 물론 충분한 산소의 공급이 가능하고 토양을 개량하여 작물의 성장을 촉진시킬 수 있는 부산물 비료퇴비 비료에 대한 연구나 개발이 이루어지고 있다.

이에, 근래에는 비료에 있어서도 퇴비와 같은 부산물 비료퇴비 또는 부산물 비료, 배합사료를 이용한 비료, 음식물쓰레기와 분뇨를 이용한 비료 등 다양한 형태의 비료가 제시되고 있다

여기서, 부산물 비료퇴비 비료라 함은 무기질 비료, 즉 화학비료와의 상대적 개념으로서 유기물을 주원료로 하는 부산물 비료퇴비 비료의 부산물을 주원료로 하는 부산물 비료를 포함하는 것이 일반적이며, 이러한 부산물 비료퇴비 또는 부산물 비료의 원료에는 부숙겨, 재, 분뇨잔사, 부엽토, 톱밥 등이 있다..

유기물을 적절히 배합 활용한 천연비료들은 화학비료의 단점을 해소해 나가면서 일정 성과를 거두고 있지만 보다 근원적인 치유책으로 제시되지 못하고 있다. 즉, 톱밥은 충분히 발효되지 않을 경우, 탄닌이나 리그닌 등이 잔류하여 작물에 피해를 줄 수가 있으며, 축분 및 어분 등은 부패과정에서 유기산이 생성되어 작물의 뿌리에 손상을 줄 수가 있고, 퇴비의 유해성분은 퇴비화 과정 중에 유기물이 분해되면서 농축되어 그 농도가 증가되는 등의 사유로 인하여 유기물이 과량 함유된 비료를 장기간 사용할 경우 작물의 생장에 피해를 줄 수도 있다.

한편, 각종 비료는 필요한 영양분을 제공하는 식물성장 보조제로서의 역할은 수행하지만 보다 근원적인 문제인 토양을 개량하는 기능을 수행할 수 없는 한계점을 지니고 있다.

토양개량의 전통적인 방법으로는 흙갈이나 흙을 뒤엎어주는 방식을 취하였으며, 최근에는 알칼리 성분인 석회를 다량으로 사용하고 있다. 그러나, 흙갈이방식은 통기성을 높여준다는 점에서는 일시적으로 효과가 있지만, 객토를 한다고 해도 근본적인 문제(부패균)가 해결되지 않고 이내 병이 재발하며, 석회는 토양 미생물(지렁이, 짚신벌레 등)의 서식 균형을 깨뜨리므로서 토양 내에 일대 혼란을 초래하기도 하고, 알칼리 부작용을 유발하기도 하는 등 토양 개선의 차선책으로 활용되고 있을 뿐이며, 토양 개량의 근원적인 문제 해결에는 다소 미흡한 점을 보여주고 있다.

따라서, 토양을 오염시키지 않으면서 유기농법에 의해 농산물을 재배하기 위한 방편으로 퇴비를 선호하며, 또한 그 원료도 다양하게 제안되고 있지만, 가장 관건이 되는 점은 제조된 퇴비가 항 바이러스 및 항 박테리아 기능을 가지면서 2차적으로 오염시키지 않아야 하며, 농산물에 영양분을 공급하는 비료로서의 기능에 탁월한 효과를 부여해야 한다.

이에, 본 출원인은 부산물 비료퇴비 비료에 석영섬록영암 화산석을 접목하여, 석영섬록영암 화산석에서 나온 에너지의 발산에 의해 유기물질을 발효시켜 산성화된 토양을 알칼리성으로 조성함으로써, 토양을 개량하고, 식물이 영양분을 공급받기 좋은 토양층을 형성하며, 2차환경오염을 방지할 수 있는 석영섬록영암 화산석을 이용한 친환경 부산물 비료퇴비 비료를 개발하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명의 목적은, 토양을 개량하고, 식물이 영양분을 공급받기 좋은 토양층을 형성하며, 2차환경오염을 방지할 수 있는 석영섬록영암 화산석을 이용한 친환경 부산물 비료퇴비 비료를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 석영섬록영암 화산석과 소분뇨와 어패류와 야채 잎사귀와 볏짚을 혼합하여 이루어진 것을 특징으로 하는 석영섬록영암 화산석을 이용한 친환경 부산물 비료퇴비 비료를 제공한다.

여기서, 석영섬록영암 화산석과 소분뇨와 어패류와 야채 잎사귀와 볏짚의 혼합 중량비율은 1 : 2 : 2 : 2 : 3인 것이 바람직하다.

상기 화산석은 석영섬록영암인 것이 바람직하다.

이하에서는 바람직한 실시형태를 예를 들어 본 발명에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 친환경 부산물 비료퇴비 비료는 석영섬록영암 화산석과 소분뇨와 어패류와 야채 잎사귀와 볏짚을 혼합하여 이루어진다. 여기서, 석영섬록영암 화산석과 소분뇨와 어패류와 야채 잎사귀와 볏짚의 혼합 중량비율은 1 : 2 : 2 : 2 : 3 인 것이 바람직하다.

석영섬록영암은 마노와 수정으로 구성된 일종의 화산암 광물질로서 각섬석(角閃石), 에메랄드 등과 같은 규산염 광물에 속하며 동시에 바닷물과 해조류 생물 등의 미량 금속 및 비금속 등 복잡한 성분이 결합된 화강암이다. 이 석영섬록영암 은 화산 폭발 후 마그마가 냉각되어 조상된 희귀 광석으로서 방출에너지의 공진빈율은 299,000kc/sec이며, 초강 침투력은 13∼15cm이고, 방사파장은 4∼21㎛로서 인체의 정상체온 하에서의 파장 9.8∼10.4㎛와 거의 일치한다.

이러한, 석영섬록영암에 대한 성분분석표가 〔표 1〕에 도시되어 있다.

〔표 1〕

한편, 석영섬록영암은 원래 바다 밑에 쌓여 있던 물질이므로 전해질과 약전해질 등 점성 고체입자로 되어 있어 수용성이 우수하여, 생물이 필요로 하는 미량 원소의 보충을 원만하게 해준다. 또한, 전기분해 성질이 있어 전기에도 분해되어 흩어지는 입자는 양호한 용해성을 갖고 있다. 탁월한 용해성은 제때에 생물이 수요하는 미량 원소를 보충하여 준다.

또한, 석영섬록영암은 촉매기능을 가진다. 양자 화학상 알파전자를 갖고 있 는 원소(철, 니켈, 망간 등)는 알파공간과 구멍에 자유자재로 존재하므로 그 속에서 방출되는 전자는 쉽게 결합되어 이런 전도성 원소의 촉매 기능은 무기체(無機體) 상태에서도 충분히 발휘한다. 예를 들면, 석영섬록영암을 함유한 유기 퇴비를 뿌리면 촉매 작용이 급속히 발휘되어 퇴비 중의 폐수가 함유한 COD와 BOD를 대폭 감소시킴으로써, 2차환경오염을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 석영섬록영암과 같은 규산염 광물의 벽개층(壁開層) 구조는 결정체 공간의 형성이 용이하여 강한 흡착 효과를 나타낸다. 이러한 물리성적 흡착기제는 자유기자(자유래디칼) 및 다원소 광물의 형성에 작용하여, 활성탄 및 규산아교 등으로 하여금 접착제 역할을 하게 하여 무기물을 유기물화 하고 원소간의 친화력을 발휘케 함으로써 흡착 범위를 확대시킨다. 일반적으로 흡수된 재료는 다공부위에서 물리작용밖에 하지 못한다. 그러나, 석영섬록영암을 첨가한 유기물은 흡수된 후 상술한 산화분해의 촉매 작용에 의해 물리성 흡수와 화학성 분해의 연속 작용을 일으킨다.

또한, 석영섬록영암에는 규산염 광물질이 매우 많으며, 이산화탄소 성분을 대량 함유한 규산염광물은 약산성 규산염과 약알카리성 산화 알루미늄의 불완전 결합상태 하에서 분자내의 수소인자와 함께 수소기단(水素基團)을 조성하여 완충액을 만든다. 완충액은 PH 6∼6.5 이므로 PH가의 변동시 조절 완충역할을 하게 되는 것이다.

그리고, 석영섬록영암은 살균기능을 갖는다. 통상적인 살균 방식은 중금속 성분의 감·약부터 시작한다. 물속에서 음이온에 전기를 가하면 양이온과 중화되 어 침전으로 살균한다. 이러한 전해질 혹은 점성고체 중금속 물질의 용해는 다공질 내에서 끊임없는 흡수 작용과 음·양이온의 중화를 통하여 침투력을 높여 살균력을 강화한다.

또한, 석영섬록영암은 물분자의 치환작용에 의해 수중 다공질로부터 대량의 산소가 지속적으로 방출되어, 산화 분해 대사물질과 죽은 생물 등에 의한 수질 부패를 억제하여 2차환경오염을 방지한다.

한편, 석영섬록영암은 본 발명에 따른 친환경 부산물 비료퇴비 비료의 토양개량제로서의 효과를 제공한다.

즉, 석영섬록영암은 적은 사용량만으로도 많은 양의 강우와 화학비료 과다 사용으로 비롯된 광물질 유실 현상을 현저하게 개선할 수 있게 된다. 이것은 석영섬록영암이 양질 미량원소로 균형을 이뤄주기 때문으로 산소가 충분히 함유된 활성토로 만들어 준다. 즉, 미량원소가 부족한 황량한 토양과 황무지에는 토양에서 많이 볼 수 있는 연쇄병증을 극복할 수 있게 된다.

또한, 화학비료에 적당한 양의 석영섬록영암을 혼합하면 토양의 흡수기능을 제고하여 20％ 이상의 비료 사용량을 줄일 수 있게 되어, 비료의 과다사용에 따른 낭비를 막을 수 있다.

그리고, 토질의 좋고 나쁨을 판단하는 기반표준은 비료 흡수 능력을 좌우하는 알카리가 전환 능력이며, 석영섬록영암의 기반은 5이상으로 알카리도가 높아서 알카리가 전환 능력을 높여주므로 식물의 영양흡수를 쉽게 해준다.

또한, 비옥한 토양여부는 토양에 있는 미생물양에 따라 좌우되며, 미생물의 번식은 광물질이 함유한 필수 미량원소의 지배를 받으므로, 식물에 쉽게 번식하는 곰팡이균 등 병원균은 석영섬록영암을 뿌려주면, 유해균의 번식을 억제하여 토양의 비옥도를 높일 수 있게 된다.

그리고, 석영섬록영암을 사용함으로써 농산품에 잔류되어 있는 농약독소를 빨리 제거할 수 있다.

따라서, 화산석을 구성하는 석영섬록영암은 수용성 기능과, 촉매기능과, 흡수기능과, PH 조절기능과, 살균기능을 가질 뿐만 아니라 미량원소의 보충과, 비료사용량의 감소, 영양흡수의 제고, 토양균의 번식, 농약공해방지 등의 기능을 제공한다.

한편, 본 발명에 따른 부산물 비료퇴비 비료를 구성하는 소분뇨는 유기물질의 주 공급처로서, 식물의 생장에 필요한 다량의 질소, 인, 칼륨 등이 함유되어 있다. 즉, 소분뇨에는 잎과 줄기를 잘 자라게 하는 질소와, 꽃과 열매를 잘 맺게 하고 뿌리의 생작을 돕는 인과, 잎과 줄기를 튼튼하게 하고 병충해에 강하게 만드는 칼륨이 다량 함유되어 있다.

또한, 어패류는 조개껍데기로 이루어지는 것이 바람직하며, 어패류는 식물 생장시 튼튼한 세포막을 형성하도록 도와주는 칼슘을 제공한다.

그리고, 야채 잎사귀와 볏짚은 부산물 비료퇴비 비료의 수분을 조절할 뿐만 아니라 볏짚에 묻어있는 미생물 균에 영양분을 공급하여, 미생물 균에 의해 제조되는 부산물 비료퇴비 비료의 발효를 촉진시키는 역할을 한다.

이러한 구성에 의하여, 석영섬록영암으로 이루어진 석영섬록영암 화산석과 소분뇨와 어패류와 야채 잎사귀와 볏짚을 1 : 2 : 2 : 2 : 3의 비율로 혼합하여 혼합물을 만든다.

다음, 혼합된 혼합물을 고온하에 습도를 증가시키며 발효시켜, 석영섬록영암 내에 유기물을 침투시킨다. 이에, 석영섬록영암의 다공질 부분에 영양분들이 오래 머금게 되어, 영양분들이 땅속으로 속히 배출되는 것이 방지되어 발아 및 식물 성장을 촉진하게 된다.

그리고, 발효된 혼합물을 건조하여, 본 발명에 따른 친환경 부산물 비료퇴비 비료의 제조가 완료된다.

이와 같이, 석영섬록영암으로 이루어진 화산석과 소분뇨와 어패류와 야채 잎사귀와 볏짚을 혼합한 부산물 비료퇴비 비료를 사용하면, 농산물의 경우 농산물 내의 잔류 농약, 중금속, 기타 독성 및 유해 화학물질이 효과적으로 제거되어 고유의 맛과 향기를 보존할 수 있게 되어, 농산물의 이미지 상승 및 고부가가치를 창출할 수 있게 된다. 또한, 식물 재배의 경우, 개화기간을 연장시키고, 잎과 꽃의 선명도와 건강을 보장하며, 뿌리와 줄기를 강하게 해주고 화분 내의 물의 부패를 방지할 뿐만 아니라 살충효과까지 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 토양의 과립구조화(顆粒構造化)를 도모하고, 배수를 양호하게 하며, PH를 조정하여 토질을 개량할 수 있게 된다. 또한, 비료 중의 영양성분을 식물이 완전히 흡수할 수 있게 된다. 그리고, 고에너지 소분자활성수로 바꿔 세포활성화를 통해 성장 및 발육을 촉진한다. 또한, 종묘 의 병 및 균에 대한 저항력을 강화하여 성장발육이 양호하고 발아율을 높여준다.

따라서, 성장기간을 단축하여 수확량을 대폭 증가시키며, 식물성장시 병균에 대한 저항력을 제공하여 수확물의 질과 수확량이 현저히 증가하며 영양이 풍부하고 감칠 맛이 있고 신선도가 높아지며, 농약 잔류를 없애 무공해 야채 과일로 성장시키며, 농약사용량을 줄이고 수확량을 증가시켜서 소득 증대를 확대시킨다.

이에, 토양을 개량하고, 식물이 영양분을 공급받기 좋은 토양층을 형성하며, 2차환경오염을 방지할 수 있는 석영섬록영암 화산석을 이용한 친환경 부산물 비료퇴비 비료가 제공된다.

Claims (2)

1. 삭제
2. 석영섬록영암 화산석과 소분뇨와 어패류와 야채 잎사귀와 볏짚을 1 : 2 : 2 : 2 : 3의 중량비율로 혼합하고, 이 혼합된 혼합물을 고온하에 습도를 증가시키며 발효시키며, 이 발효된 혼합물을 건조하는 것을 특징으로 하는 화산석을 이용한 친환경 부산물 비료퇴비 비료.