KR100886908B1 - 태블릿 비료 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

친환경적이며 기능성 외에 장식적 효과도 가지는 태블릿 비료가 개시된다. 본 발명에 따른 태블릿 비료는 리조푸스 종 토양 미생물과 곡류와 작물을 혼합한 발효분과, 발효분에 제오라이트와 전분을 혼합하여 고형분을 제조하고, 고형분에 물을 혼합한 후 금형에 넣고 프레스로 성형하여 만들어진다. 따라서, 화학 코팅제를 사용하지 않고도 고형 형태를 유지하기 때문에 코팅을 하는 복잡한 공정이 필요 없어져 비료 생산이 더 용이하며, 토양미생물과 전분이 제오라이트의 미세한 공간 사이에 들어가서 결합체를 이루게 되기 때문에 미생물이 토양에 닿기 전까지 안전하게 운반될 수 있는 형태가 된다. 이렇게 만들어진 비료는 단단한 경도를 유지하여 물리적 충격에 강한 내구성을 유지하는 한편, 천천히 분해되는 완효성의 형태를 가지기 때문에, 화분 위에 노출시켜도 햇볕에 의해 비료 자체에서 발효되지 않으며, 물을 주었을 때만 땅속으로 미생물이 흡수되면서 식물의 뿌리 근처에서 발효를 하여 식물에 필요한 영양분을 공급한다. 또한, 다양한 모양으로 성형할 수 있기 때문에 장식 효과도 얻을 수 있다.

Description

태블릿 비료 및 그 제조 방법{Tablet Fertilizer and method thereof}

본 발명은 태블릿 비료에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화분 위에 올려놓아 식물에 영양분을 공급하도록 하는 완효성(緩效性) 태블릿 비료에 관한 것이다.

현재 상품으로 시판되고 있는 비료는 크게 농가에서 다량으로 사용되는 화학 비료와, 가정에서 소량으로 사용되는 원예 비료로 구분할 수 있다.

농가에서 쓰이는 화학비료 예를 들어, 질소의 경우는 물에 쉽게 녹아 토양에 흡수되기 쉬우나 토양에 과용 흡수된 질소는 토양을 산성화하는 문제점이 있다. 또한, 화학비료는 대부분 물에 희석시켜 공기 중에 살포하는 방식이기 때문에, 인체에 해를 끼칠 뿐만 아니라 수질 오염을 일으킨다는 문제점이 있었다.

이에 최근에는 화학비료로 천연물질을 이용한 유기농 비료가 개발되고 있으나, 대부분 자연에서 얻어진 물질을 그대로 사용하거나 단순 가공한 수준에 불과하며 그 비용도 비싸기 때문에 사용이 어려웠다.

한편, 가정용 원예 비료는 가격이 그리 고려되지 않기 때문에 유기농 비료가 주로 사용되고 있지만, 시판되고 있는 제품들은 유기농 비료를 분말, 액체, 또는 고형으로 단순 치환하기 때문에 여러 가지 문제점을 내포하고 있었다. 예컨대, 분말의 경우에는 인체에 해롭지는 않지만, 사람이 흡입하기 용이하여 흡입 시 불쾌감을 유발할 수 있으며, 액체의 경우에는 화학물질을 첨가하지 않을 경우 미생물 번식이 용이하여 장기간 보관이 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 고형의 경우에는 효과가 천천히 발생할 수 있도록 코팅제를 사용해야 하는데, 이러한 코팅제는 수지 또는 이와 유사한 유기필름이며, 생산 과정 시 유기용제가 필수이기 때문에 독성 및 인화성에 상당한 주의가 필요하다는 문제점이 있었다. 또한, 대부분의 코팅제가 고가이기 때문에 제조 비용을 높이는 문제점이 있으며, 제조 및 운반 중에 일부 코팅이 손상되면 상온에서도 쉽게 달라붙거나 덩어리를 형성하는 문제점이 있었다. 또한 대부분 그 기능만을 중시하기 때문에 외관이 좋지 않다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 화학 성분을 사용하지 않아 친환경적이며 나아가 기능성 외에 장식적 효과도 가지는 태블릿 비료를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태블릿 비료는 리조푸스 종 토양 미생물과 곡류와 작물을 혼합한 발효분과, 발효분에 제오라이트와 전분을 혼합하여 고형분을 제조하고, 고형분에 물을 혼합한 후 금형에 넣고 프레스로 성형하여 만들어진다.

또한 본 발명에 따른 태블릿 비료의 상기 고형분은 발효분 50~80중량%와, 제오라이트 10~30중량%와, 전분 10~20중량%를 혼합하여 이루어지고, 고형분에 혼합되는 물은 고형분 100중량%에 대해 30~100 중량%이다.

본 발명의 다른 측면에 따르면 (a)곡물과 작물을 증자하는 단계, (b)증자된 곡물과 작물에 토양 미생물을 접종하는 단계, (c)곡물과 작물과 토양 미생물을 혼합한 것을 발효시키는 단계, (d)발효된 것을 건조시키는 단계, (e)건조된 것을 냉각 및 분쇄하여 발효분을 제조하는 단계, (f)발효분에 제오라이트와 전분을 혼합하여 고형분을 제조하는 단계, (g)고형분에 물을 첨가하여 성형분을 제조하는 단계, (h)성형분을 건조시키는 단계, (i)건조된 성형분을 금형으로 프레스하는 단계를 포함하는 태블릿 비료의 제조 방법이 제공된다.

또한 본 발명에 따른 태블릿 비료 제조방법의 (a)단계는 80~100℃에서 30~40분간 행해지고, (c)단계는 30~42℃, 70~80% 습도 조건에서 24~72시간 동안 행해지고, (d)단계는 60~70℃에서 5~8 시간 동안 행해지고, (e)단계는 1시간 동안 행해진다.

본 발명에 따른 태블릿 비료는 화학 코팅제를 사용하지 않고 고형 형태를 유지하기 때문에, 코팅을 하는 복잡한 공정이 사라지게 되어 비료 생산이 더 용이하다.

또한, 본 발명에 따른 태블릿 비료는 토양미생물과 전분이 제오라이트의 미세한 공간 사이에 들어가서 결합체를 이루게 되어, 미생물이 토양에 닿기 전까지 안전하게 운반될 수 있는 형태가 된다. 이렇게 만들어진 비료는 단단한 경도를 유지하여 물리적 충격에 강한 내구성을 유지하는 한편, 천천히 분해되는 완효성의 형태를 가진다. 따라서, 화분 위에 노출시켜도 햇볕에 의해 비료 자체에서 발효되지 않으며, 물을 주었을 때만 땅속으로 미생물이 흡수되면서 식물의 뿌리 근처에서 발효를 하여 식물에 필요한 영양분을 공급한다.

또한, 본 발명에 따른 태블릿 비료는 다양한 모양으로 성형할 수 있기 때문에 장식 효과도 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 태블릿 비료는 리조푸스 종(Rhizopus Sp.)과 같이 내성포자를 형성하는 토양 미생물과, 대두, 현미, 율무, 쌀, 보리 등의 곡류와, 감자, 고구마와 같은 작물을 혼합하여 발효분을 제조하고, 이 발효분에 제오라이트와 천연 접착성 물질인 전분을 혼합하여 고형분을 제조하며, 이 고형분에 물을 혼합한 후 금형에 넣고 프레스 성형함으로써 제품이 만들어진다.

이러한 과정을 통해 만들어진 태블릿 비료는 토양미생물이 내성포자를 형성하기 때문에, 그 자체가 휴면상태로 되어서 토양에 닿기 전까지 생장을 멈춘 상태로 유지된다. 내성포자가 토양에 닿으면 토양 속에 침투되어 식물 뿌리 근처에서 성장(발아)하고 사멸을 하면서 식물에 유용한 아미노산, 키토산 등을 생성하여, 식물이 유용한 영양분을 흡수할 수 있게끔 공급하게 된다. 특히, 키토산은 식물의 향 균 효소생산을 촉진시키고, 식물 호르몬인 에틸렌 생성 촉진, 식물의 자기방어 기능을 향상시키게 된다고 알려져 있다. 제오라이트는 무수히 많은 공동을 가진 망상의 규산염 광물로서, 공동 속에 많은 양분과 수분을 흡착할 수 있어 장기간 식물에 필요한 양분과 수분을 지속적으로 공급함과 동시에, 토양 내의 유해물질을 흡착하여 정화하는 기능이 있다.

그러면, 상기한 재료를 이용하여 태블릿 비료를 제조하는 과정을 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

태블릿 비료 제조방법은 크게 도 3a에 도시한 발효분 제조 공정과, 도 3b에 도시한 성형 공정으로 이루어진다.

발효분을 제조하기 위해서는, 먼저 대두, 현미, 율무, 쌀, 보리 등의 곡류 50 ~ 90중량%와 감자, 고무마 등의 작물 5 ~ 40중량%을 혼합한 후 80~100℃에서 30~40분간 증자시키며(S1), 증자된 곡물과 작물에는 리조푸스 종의 토양미생물 5 ~ 10중량%을 접종시켜서(S2), 30~42℃와 70~80% 습도 조건하에서 24~72시간 동안 발효시킨다(S3).

발효가 완료되면 열풍건조기로 60~70℃에서 5~8시간 동안 건조하여 최종수분 함량을 10% 이하로 유지시키고(S4), 건조가 완료되면 1시간 정도 냉각 후 분쇄하여 미생물 발효비료(이하 발효분)를 만든다(S5).

발효분은 태블릿 형태로 성형을 하기 위해 도 3b에 도시된 바와 같이 먼저, 발효분 50~80중량%에 제오라이트 10~30중량%, 전분 10~20중량%를 각각 혼합하여 고형분으로 제조된다(S11). 이때, 제오라이트는 50메쉬 이상으로 분쇄한 것을 사용하 며, 전분은 수용성 전분을 사용한다.

고형분은 전체 총 100중량%에 대하여 물을 30~100중량% 첨가하여 성형분으로 만들어지며(S12), 성형분은 60℃~80℃에서 수분함유량 10%이하로 건조되어(S13) 입상의 고형물로 된다. 입상의 고형물은 금형에 넣어져서 프레스 등으로 성형 가공되어(S14), 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 나뭇잎, 딸기 외에 포도, 토마토, 복숭아, 자두, 참외, 수박, 앵두 등의 과일 형상, 옥수수, 오이, 당근, 고추, 감자, 가지 등의 야채 형상, 무당벌레, 딱정벌레, 풍뎅이, 벌, 잠자리 등의 곤충 형상, 곰, 강아지, 원숭이 등의 동물 형상, 원, 삼각형, 사각형 등의 도형 형상, 만화캐릭터 형상 중 어느 하나를 갖는 태블릿 비료가 완성된다.

상기와 같이 제조된 태블릿 비료는 도 4에 도시된 바와 같이 식물 화분에 다수개가 설치될 수 있다. 화분에 설치된 태블릿 비료는 햇볕에 의해서는 발효되지 않으며, 물을 주었을 때 땅속으로 토양미생물이 흡수되면서 식물의 뿌리 근처에서 발효하여 식물에 필요한 영양분을 공급한다. 또한, 이러한 태블릿 비료는 모양이 다양하기 때문에, 화분 위에 장식 효과도 얻을 수 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태블릿 비료를 도시한 도면이다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 태블릿 비료를 제조하는 방법을 도시한 흐름도이다.

도 4는 본 발명에 따른 태블릿 비료의 사용례를 도시한 도면이다.

Claims (5)

1. 리조푸스 종 토양 미생물과 곡류와 작물을 혼합한 발효분과, 발효분에 제오라이트와 전분을 혼합하여 고형분을 제조하고, 이 고형분에 물을 혼합한 후 금형에 넣고 프레스로 성형하여 만들어지는 것을 특징으로 하는 태블릿 비료.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 고형분은 발효분 50~80중량%와, 제오라이트 10~30중량%와, 전분 10~20중량%를 혼합하여 이루어지고, 고형분에 혼합되는 물은 고형분 100중량%에 대해 30~100 중량%인 것을 특징으로 하는 태블릿 비료.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   나뭇잎이나 과일, 야채, 곤충, 동물, 도형 중 어느 하나의 형태로 성형되는 것을 특징으로 하는 태블릿 비료.
4. (a)곡물과 작물을 증자하는 단계;

   (b)증자된 곡물과 작물에 토양 미생물을 접종하는 단계;

   (c)곡물과 작물과 토양 미생물을 혼합한 것을 발효시키는 단계;

   (d)발효된 것을 건조시키는 단계;

   (e)건조된 것을 냉각 및 분쇄하여 발효분을 제조하는 단계;

   (f)발효분에 제오라이트와 전분을 혼합하여 고형분을 제조하는 단계;

   (g)고형분에 물을 첨가하여 성형분을 제조하는 단계;

   (h)성형분을 건조시키는 단계;

   (i)건조된 성형분을 금형으로 프레스하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태블릿 비료의 제조 방법.
5. 제 4항에 있어서,

   (a)단계는 80~100℃에서 30~40분간 행해지고,

   (c)단계는 30~42℃, 70~80% 습도 조건에서 24~72시간 동안 행해지고,

   (d)단계는 60~70℃에서 5~8 시간 동안 행해지고,

   (e)단계는 1시간 동안 행해지는 것을 특징으로 하는 태블릿 비료의 제조 방법.

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