KR101144777B1 - Manufacturing method of soil modifier using sludge of dredge - Google Patents

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Abstract

본 발명은 준설슬러지를 이용한 토양개량제 제조방법에 관한 것으로서, 하천이나 호수, 터널 굴착시에 발생하는 굴착토, 준설토를 세척, 분류하게 되면 폐기물, 모래, 자갈 등이 분류되어 나오고 준설토에 혼재된 오니, 침전물등의 슬러지는 세척수에 부유되어 세척수가 현탁액으로 변하는데, 세척수내에 현탁화된 슬러지를 응집 침전시켜 제거하여야 세척수를 재활용할 수 있다. 이때 키토산을 목초액에 용해시킨 친환경 천연고분자 응집제로 세척수내의 슬러지를 응집 침전시키고, 침전된 슬러지를 탈수기로 탈수한 다음, 건조상에서 수분율이 30% 이하가 되도록 건조한 후 황산칼슘 또는 인산칼슘, 황산칼슘과 인산칼슘을 혼합한 혼합물에 휴믹산, 미네랄, 벤토나이트, 제오라이트가 혼합 제조된 첨가제를 건조된 슬러지와 혼합하여 토양개량제로 제조하는 것이다. 이렇게 제조된 토양개량제는 합성고분자 응집제인 폴리머를 사용하지 않고 친환경적인 천연고분자 응집제를 사용하였기 때문에 기존의 준설슬러지 처리방법에서 합성고분자 응집제인 폴리머의 사용에 따른 환경오염적이고 장기적으로 토양에 악영향을 주는 요소를 배제함과 동시에 첨가제가 가진 성분이 식물의 성장을 돕는 토양개량제의 사용으로 준설슬러지의 매립이나 해양투기에 따른 토양, 해안지역의 오염을 방지하고 준설슬러지를 유용한 자원으로 재활용 할 수 있는 경제적인 방법을 제시하는 것이다The present invention relates to a method for manufacturing a soil improver using dredged sludge. When washing or classifying excavated soil or dredged soil generated at the excavation of a river, lake, or tunnel, waste, sand, gravel, etc. are classified and mixed in dredged soil. The sludge, such as sediment, is suspended in the wash water and the wash water turns into a suspension. The sludge suspended in the wash water can be recycled by coagulation and sedimentation. At this time, coagulation and precipitation of sludge in the wash water with eco-friendly natural polymer flocculant dissolved chitosan in wood vinegar, dehydrated sludge with dehydrator, and dried to dryness to 30% or less in the dry phase and then calcium sulfate or calcium phosphate, calcium sulfate and Humic acid, minerals, bentonite, zeolite is mixed with a mixture of calcium phosphate is prepared by mixing the dried sludge with a soil improver. Soil modifiers manufactured in this way used environmentally friendly natural polymer flocculant instead of synthetic polymer flocculant, and thus caused environmental pollution and adverse effect on soil in the long term. It is an economical method that eliminates urea and prevents contamination of soil and coastal areas due to landfilling or ocean dumping by dredging sludge, land dumping sludge, and soil recycling. Is to present a way

준설슬러지, 천연고분자, 목초액, 황산칼슘, 인산칼슘, 미네랄, 벤토나이트, 제오라이트 Dredge sludge, natural polymer, wood vinegar, calcium sulfate, calcium phosphate, mineral, bentonite, zeolite

Description

준설슬러지를 이용한 토양개량제 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF SOIL MODIFIER USING SLUDGE OF DREDGE}Manufacturing method of soil improver using dredged sludge {MANUFACTURING METHOD OF SOIL MODIFIER USING SLUDGE OF DREDGE}

본 발명은 준설슬러지를 이용한 토양개량제 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 준설슬러지 처리방법에서 환경 오염적인 요소를 제거하기 위하여 세척수내의 현탁 슬러지를 응집 침전하는 단계에서 친환경적인 천연고분자 응집제를 사용하고 응집 침전된 슬러지를 탈수, 건조시킨 후에 황산칼슘 또는 인산칼슘, 황산칼슘과 인산칼슘을 혼합한 혼합물에 미네랄, 휴믹산, 벤토나이트, 제오라이트를 혼합하여 제조한 첨가제를 건조슬러지와 혼합하여 토양개량제로 제조하여 논이나 밭, 조경지, 간척지등에 객토 및 복토제로 사용하여 준설슬러지의 매립처분이나 해양투기에 따른 토양 및 해안의 오염을 방지하고 준설슬러지의 재활용을 통하여 산성화된 토양의 개량 및 식물생육에 유용한 자원을 생산하는 것에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a soil improver using dredging sludge, and more specifically, to an environmentally friendly natural polymer flocculant in the step of coagulating and settling sludge in washing water in order to remove environmental contaminants in a conventional dredging sludge treatment method. After dewatering and drying the coagulated precipitated sludge, an additive prepared by mixing mineral sulfate, humic acid, bentonite and zeolite to a mixture of calcium sulfate or calcium phosphate, calcium sulfate and calcium phosphate is mixed with dry sludge as a soil improving agent. Manufactured and used as land and soil in paddy fields, fields, landscaping, and reclaimed lands to prevent soil and coastal pollution due to landfill disposal of dredged sludge or dumping at sea, and to improve acidified soil and plant growth by recycling dredged sludge. It is about producing useful resources.

일반적으로 준설토는 하천이나 호수에서 살던 미생물의 죽은 잔해인 오니, 외부에서 유입된 폐기물, 토사들이 침전된 침전물이 포함되어 준설되므로 선별 장비인 진동스크린에 의해 폐기물이 1차 선별되고, 드럼스크린 및 싸이크론 세정기에 서 세척수에 의하여 표면에 붙은 토양 입자 및 침전물이 깨끗하게 씻겨진 모래와 자갈이 분류 선별되어진다. 한편 세척수에는 미세 토사입자 및 침전물, 오니등이 부유하여 현탁액이 되므로 세척수를 재활용 하기 위해 응집제를 첨가하여 부유물질을 응집 침전시켜 슬러지화 한 후 상등수는 다시 세척수로 환원시키고 침전된 슬러지는 탈수기로 탈수하여 케이크 상태로 매립장에 매립하거나 해양에 투기처리 하여왔다. 이때 사용한 응집제는 합성고분자 응집제인 폴리머로서 응집 후에 필연적으로 단량체가 존재하게 되고 자연 상태에서 분해되어도 저분자량 물질이나 단량체로 토양에 누출되는데 특히 합성고분자 응집제로는 폴리아크릴아미드로서 자연 상태에서 단량체인 아크릴아미드로 누출되고 이러한 단량체는 토양을 응집시켜 토양내에 공기의 침투를 방해하여 토양내를 혐기성 상태가 되도록 하여 식물에 나쁜 미생물의 번식 및 혐기미생물의 호흡에 따른 가스발생으로 식물에 가스장애를 일으키는 원인을 제공하게 되고 매우 강한 독성을 가진 아크릴아미드의 잔류물질이 식물에 흡수되어 인간에게 전달되면 중추 신경계의 마비나 암발생의 원인이 될 수도 있다고 보고되고 있다. 한편 이러한 응집제로 인한 환경오염문제의 폐단을 해소하기 위해 소량의 준설슬러리는 탈수하지 않고 넓은 침전조를 두어 자연침전시킨 후에 침전된 슬러지를 건조상에서 자연상태로 건조시킨 건조슬러지를 그대로 객토재로 사용하거나 토양개량에 필요한 첨가제를 첨가하여 토양개량제로 사용하고는 있지만 이러한 방법은 슬러지의 침전을 위해서 대규모의 침전조가 필요하여 넓은 부지가 소요된다는 단점이 있고 우기나 장마철에는 건조가 어려운 문제점도 있다. 또한 응집제로 음이온성인 키토산계 고분자와 양이온성인 아크릴산계 고분자를 혼합하여 폐활성오니의 응집에 사용하는 기술이 대한민국 특허등록 10-0546484에 개시되어 있지만 아크릴산을 이용함에 따라 친환경적이지는 못하다는 결론에 이른다.In general, dredged soil is dredged, including dead sludge of microorganisms that lived in rivers or lakes, wastes from outside, sediment from sediments settled, and the dredging is first sorted by vibrating screen, which is a sorting equipment, drum screen and cyclone. The scrubber sorts and sorts the sand and gravel from which the soil particles and sediments that have adhered to the surface by the wash water have been cleaned. On the other hand, the fine water particles, sediments, sludge, etc. are suspended in the wash water, so the flocculant is precipitated and sludged by adding flocculant to recycle the wash water. It is either landfilled in landfills as cakes or dumped at sea. At this time, the flocculant used is a polymer which is a synthetic polymer flocculant. After aggregation, monomers inevitably exist and leak into the soil as low molecular weight substances or monomers even if they are degraded in the natural state. These monomers leak into the amide and aggregate the soil, impede the penetration of air into the soil, and make the soil anaerobic, causing the plant to have gas disturbances due to the growth of bad microorganisms and the generation of gas by the respiration of anaerobic microorganisms. It is reported that if the residue of acrylamide, which is highly toxic, is absorbed by plants and delivered to humans, it may cause paralysis or cancer of the central nervous system. On the other hand, in order to solve the problem of environmental pollution caused by the flocculant, a small amount of dredging sludge is not dehydrated but placed in a wide sedimentation tank to naturally settle the sludge. Although it is used as a soil improving agent by adding additives necessary for soil improvement, this method requires a large settling tank for sedimentation of sludge, which requires a large site, and it is difficult to dry during the rainy or rainy season. In addition, a technique used for agglomeration of waste activated sludge by mixing anionic chitosan-based polymers and cationic acrylic acid-based polymers as a flocculant is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0546484, but it is concluded that it is not environmentally friendly by using acrylic acid. .

키토산과 키토산 분해효소를 이용한 석분슬러지 처리방법과 이를 이용한 비료 제조방법이 대한민국 특허등록 10-0880990에 개시되어 있으나, 이 방법은 확실한 제조방법이 명시되어 있지 않는 키토산 수용액을 응집제로 사용하고 석분슬러지에 키토산 분해효소를 사용하여 석분슬러지를 비료화하여 키토산이 분해효소에 의하여 키토올리고당으로 변하여 식물에게 영양을 공급하는 것으로 되어 있지만 산성의 토양을 개량하거나 식물이 필요로 하는 미량요소가 빠져서 전체적인 토양개량이 기대되기는 어렵다고 볼 수 있다.A method for treating stone sludge using chitosan and chitosan degrading enzyme and a method for preparing fertilizer using the same are disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0880990, but this method uses an aqueous chitosan solution, which is not specified, as a flocculant, Chitosan is used to fertilize stone sludge using chitosan degrading enzyme to convert chitosan into chitooligosaccharide and to nourish the plant, but it is expected to improve acidic soil or to omit the trace elements required by the plant. It can be hard to be.

상기 한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은,The object of the present invention for solving the problems as described above,

목초액에 키토산을 녹인 친환경 천연고분자 응집제를 사용하여 슬러지를 응집 침전시켜서 슬러지를 토양개량제로 사용하여도 토양에 잔류 영향이 없는 준설슬러지의 친환경 응집 침전 방법을 제시하며,We present the eco-friendly coagulation sedimentation method of dredged sludge which has no residual effect on the soil by coagulating and precipitating sludge by using eco-friendly natural polymer coagulant dissolved chitosan in wood vinegar solution.

침전된 슬러지를 탈수하여 건조시킨 후에 황산칼슘 또는 인산칼슘, 황산칼슘과 인산칼슘을 혼합한 혼합물에 휴믹산, 미네랄, 벤토나이트, 제오라이트가 혼합 제조된 첨가제를 혼합하여 토양개량제로 제조하여 논, 밭, 조경지, 간척지등에 객토 또는 복토재로 사용하는 방법을 제시함으로써,After the precipitated sludge is dehydrated and dried, a mixture of calcium sulfate or calcium phosphate, calcium sulfate and calcium phosphate is mixed with additives prepared by mixing humic acid, minerals, bentonite, and zeolite, and then prepared as a soil improving agent. By suggesting how to use land or cover material in land, reclaimed land, etc.

근본적으로 산성화된 토양을 중화시키고 식물성장에 필요한 미네랄 및 영양 물질을 지속적으로 공급하면서 토양속의 유해 미생물을 목초액으로 살균시키는 효과를 이룸과 동시에 준설슬러지를 매립장에 매립하기 위한 매립장의 추가건설을 억제하고 준설슬러지의 해양투기에 따른 해양오염을 방지하는데 그 목적이 있다.While neutralizing the fundamentally acidified soil and continuously supplying minerals and nutrients necessary for plant growth, it also has the effect of disinfecting harmful microorganisms in the soil with wood vinegar, while also restraining the construction of additional landfill sites to bury dredging sludge in landfills. Its purpose is to prevent marine pollution caused by dumping sludge's ocean dumping.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 준설슬러지를 이용한 토양개량제의 제조방법은,Soil improving method using a dredging sludge of the present invention for achieving the above object,

목초액을 3일 이상 숙성시키는 단계와; 숙성된 목초액 중에 휘발성분이 포함된 상등부, 천연 초산성분이 함유된 중등부, 타르 및 핏치가 포함된 하등부를 분리하는 단계와; 분리한 중등부의 목초액에 키토산 분말을 첨가후 목초액의 초산성분에 키토산 분말을 녹이는 용해 단계를 거쳐 분자량 1,600,000 내지 2,000,000(Mw)의 친환경적인 천연고분자 응집제를 제조한다.Maturing the wood vinegar for at least 3 days; Separating the upper part containing volatile components, the middle part containing natural acetic acid components, the lower part containing tar and pitch in the aged wood vinegar solution; After the chitosan powder is added to the separated vinegar liquor, an eco-friendly natural polymer flocculant having a molecular weight of 1,600,000 to 2,000,000 (Mw) is prepared by dissolving the chitosan powder in the acetic acid component of the wood vinegar solution.

상기에서 제조한 천연고분자 응집제를 준설토를 세정시켜 모래 및 자갈을 분리한 후에 현탁액으로 변한 세척수에 0.01 내지 3 중량 %의 농도로 투입시켜 세척수에 포함된 현탁 고형분을 응집 침전시켜 슬러지화하는 단계와; 응집 침전된 준설슬러지를 탈수 및 건조시켜 함수율이 30 중량% 이하가 되도록 케이크화하는 단계와; 황산칼슘, 또는 인산칼슘, 황산칼슘과 인산칼슘을 혼합한 혼합물에 휴믹산, 미네랄, 벤토나이트, 제오라이트를 혼합하여 첨가제를 제조하는 단계와; 상기 제조된 첨가제를 상기 케이크 상태의 준설슬러지와 혼합하여 토양개량제로 제조하는 것이다Washing the dredged soil with the natural polymer flocculant prepared above, separating sand and gravel, and then adding the sludge to the sludge by coagulating and precipitating the suspended solids contained in the wash water to a concentration of 0.01 to 3% by weight; Dewatering and drying the flocculated dredged sludge to cake to a water content of 30% by weight or less; Preparing an additive by mixing humic acid, minerals, bentonite, and zeolite with a mixture of calcium sulfate or calcium phosphate, a mixture of calcium sulfate and calcium phosphate; The additive is prepared by mixing with the dredged sludge of the cake state to produce a soil improving agent

이렇게 제조된 토양개량제는 논이나 밭, 간척지, 조경지등에 1,000m2당 1~3톤정도를 살포하면 토양개량제에 포함된 첨가제 성분에 의하여 토양의 pH가 6.5~7.5를 유지하게 되고 토양내의 토립자를 떼알구조로 만들어 식물뿌리의 발달을 좋게 하며, 토양내에 통기성이 좋아지면서 토양내에 혐기성균이 없어져서 혐기성균의 대사과정에서 발생하는 가스배출이 없어져서 식물이 가스장애를 받지 않는 등 좋은 토양이 되므로 일반 농지의 객토 및 간척지의 복토용이나 도시 지역의 조경용으로도 사용이 가능하여 매립장에 매립하거나 해양에 투기하였던 준설 슬러지의 재활용이 가능해진다.Soil improver prepared in this way is sprayed about 1-3 ton per 1,000 m 2 to paddy fields, fields, reclaimed land, landscaping land, etc., so that the pH of soil is maintained at 6.5 ~ 7.5 by additives included in soil improver. It has a large grain structure that improves the development of plant roots, improves air permeability in the soil and eliminates anaerobic bacteria in the soil, thus eliminating gas emissions from metabolic processes of anaerobic bacteria. It can also be used for land cover of farmland and reclaimed land or for landscaping in urban areas, and it is possible to recycle dredged sludge landfilled or dumped at sea.

상기 천연고분자 응집제의 제조 단계에서, 중등부의 목초액 1L당 건조된 키토산을 400 내지 600g을 넣은 후 12시간 이상 교반시켜 목초액내의 초산성분에 의하여 키토산이 충분히 녹아서 해리되도록 제조하는 것이 바람직하다.In the manufacturing step of the natural polymer flocculant, it is preferable to add 400 to 600 g of dried chitosan per 1 L of the wood vinegar solution in the middle portion, and then stir for 12 hours or more to prepare the chitosan sufficiently dissolved and dissociated by the acetate component in the wood vinegar solution.

상기 첨가제 제조시에서, 천연 황산칼슘 1톤, 또는 인산칼슘 1톤, 또는 상기 2개물질을 중량비로 500kg씩 섞은 혼합물 1톤에 미네랄 0.5 내지 1L, 휴믹산 1 내지 20kg, 벤토나이트 10 내지 50kg, 제오라이트 10 내지 50kg을 혼합하여 제조하는 것이 바람직하다In preparing the additive, 1 ton of natural calcium sulfate, 1 ton of calcium phosphate, or 1 ton of a mixture of 500 kg of the two substances by weight ratio 0.5 to 1 L of mineral, 1 to 20 kg of humic acid, 10 to 50 kg of bentonite, 10 zeolite 10 It is preferable to prepare by mixing from 50kg

상기 토양개량제 제조단계에서, 30% 미만으로 탈수된 준설슬러지 케익에 상기 제조된 첨가제를 상기 준설슬러지 케익의 중량비로 1 내지 5% 중량비를 첨가시켜 혼합기로 충분히 혼합시켜 제조하는 것이 바람직하다In the step of producing the soil improver, it is preferable to add the prepared additive to the dredging sludge cake dehydrated to less than 30% by adding 1 to 5% by weight in a weight ratio of the dredging sludge cake to be sufficiently mixed by a mixer.

여기서, 본 발명에서 사용되는 "미네랄"은 통상적으로 광물질에서 유산으로 추출한 ion 용액의 액체상태로, 칼슘, 칼륨, 마그네슘, 철, 아연, 셀렌(셀레늄), 망간, 규소, 리튬, 게르마늄, 붕소등을 포함하며, 본 발명에서 사용하는 미네랄 용액은 Ca, K, Mg, Fe, Zn, Se, Mn, Si, Li, Ge, B가 각각 50, 300, 300, 500, 600, 20, 150, 20, 200, 20, 100ppm이상이다.Here, the "mineral" used in the present invention is usually in the liquid state of the ion solution extracted with lactic acid from minerals, calcium, potassium, magnesium, iron, zinc, selenium (selenium), manganese, silicon, lithium, germanium, boron, etc. Containing, the mineral solution used in the present invention is Ca, K, Mg, Fe, Zn, Se, Mn, Si, Li, Ge, B is 50, 300, 300, 500, 600, 20, 150, 20 , 200, 20, 100ppm or more.

상기와 같은 본 발명은, 세척수내에 포함된 고형물을 응집 침전시키는 과정에서부터 친환경 천연고분자 응집제를 사용하고 침전된 슬러지를 탈수 건조한 준설슬러지에 토양개량이 가능한 첨가제를 첨가하여 토양개량제로 제조하여 논, 밭 및 조경지, 간척지에 객토 및 복토용으로 사용함으로써, 준설슬러지의 매립이나 해양투기에 따른 환경오염을 방지하고 추가 매립장 건설에 따른 경제적인 손실을 저감하며 폐기물의 재활용이라는 경제적인 효과도 있다 .The present invention as described above, using an environmentally friendly natural polymer flocculant from the process of flocculating the solids contained in the wash water and adding the additives capable of improving the soil to the dredged sludge dehydrated precipitated sludge produced as a soil improver paddy, field It is also used for landscaping and covering soils in landscaping and reclaimed lands to prevent environmental pollution from dredging sludge landfills or dumping at sea, and to reduce economic losses due to the construction of additional landfills.

이하 실시예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 예시적인 목적일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The present invention will be described in detail through the following examples. However, these examples are for illustrative purposes only and the present invention is not limited thereto.

[실시예1]Example 1

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

시중에 파는 목초액(참숯 목초액) 10L를 밀폐된 탱크에서 5일간 숙성시켜 층 분리를 한 후에 중층부 목초액 1L를 취한후, 건조된 키토산 500g을 투입하고 상온 상태에서 12시간 교반시켜 키토산이 완전히 용해된 친환경 천연고분자 응집제를 제조하였다10L of commercially available wood vinegar (true charcoal wood vinegar) is aged in a closed tank for 5 days to separate layers, and then 1L of middle layer wood vinegar is added. 500 g of dried chitosan is added and stirred at room temperature for 12 hours to completely dissolve chitosan. Eco-friendly natural polymer flocculant was prepared

이와 같은 본발명에 따른 친환경 천연고분자 응집제의 응집성을 알아보기 위해 천연고분자 응집제 농도에 따른 응집 특성을 아래와 같은 방법으로 살펴 보았다In order to examine the cohesiveness of the eco-friendly natural polymer coagulant according to the present invention, the coagulation characteristics according to the concentration of the natural polymer coagulant were examined as follows.

<세척수의 현탁액 설정><Suspension setting of washing water>

준설토 세정처리 현장에 가서 채취한 세척수를 조사한 결과 세척수내의 고형분의 입자의 크기는 1-24㎛ 로 나타났고 평균 입도는 3-5㎛로 나타났으며, 고형분은 세척수 10L에 330g이 존재하였다When the washed water collected from the dredged soil washing site was examined, the particle size of solids in the wash water was 1-24㎛ and the average particle size was 3-5㎛, and the solid content was 330g in 10L of wash water.

<응집제에 따른 응집성 실험><Cohesiveness Experiment with Coagulant>

목초액 1L당 500g의 건조 키토산을 녹여서 제조한 천연고분자 응집제를 응집제 무게비로 각각 0.01 중량%, 0.05 중량%, 1.0 중량%, 2.0 중량%, 3.0 중량% 수용액으로 제조한 다음 내경 26mm 및 길이가 250mm인 150㎖들이 유리 침강관에 현장에서 채취한 세척수를 100㎖를 넣은 후 각각 제조된 수용액을 투입한 다음에 침광관을 20회 이상 강하게 흔들어 준 후 침광관을 수직으로 세워서 1분 이내에 준설 슬러지의 침강여부를 관찰한 결과를 표 1에 나타내었다.A natural polymer flocculant prepared by dissolving 500 g of dry chitosan per 1 L of wood vinegar was prepared in an aqueous solution of 0.01% by weight, 0.05% by weight, 1.0% by weight, 2.0% by weight, and 3.0% by weight in a flocculant weight ratio, and then had an inner diameter of 26 mm and a length of 250 mm. Put 100ml of washing water collected from the field into 150ml glass settling tube, add the prepared aqueous solution, shake the light tube vigorously 20 times or more and settle the dredging sludge within 1 minute The results of observing the results are shown in Table 1.

<표 1.><Table 1.>

Figure 112009503156216-pat00001
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상기한 실험에서 세척수에 천연고분자 응집제 수용액의 투입량은 0.1 중량% 이상이 되면 대부분 응집성이 매우 양호하였으므로 경제적인 점을 고려하면 천연고분자 응집제 수용액의 투입량은 0.1 중량%가 가장 적정한 것으로 나타났다.In the above experiment, when the amount of the aqueous solution of natural polymer flocculant was added to the wash water was 0.1 wt% or more, most of the cohesiveness was very good. Therefore, the amount of the natural polymer flocculant solution was 0.1% by weight.

실시예 2.Example 2.

본 발명에 따른 준설슬러지를 이용한 토양개량제를 가지고 토양 환경 및 상추의 생육과 생산 수량에 미치는 영향을 실험하였다.Effects of dredging sludge according to the present invention on the soil environment and the growth and yield of lettuce were examined.

본 발명에 따른 토양개량제의 제조는 상기에서 제조한 천연고분자 응집제 0.1중량%를 사용하여 만든 응집제 수용액으로 응집 침천시킨 준설슬러지를 탈수 후 자연 건조시켜 함수율이 30% 전후된 준설슬러지 케익 20kg에; 황산칼슘 10kg에 미네랄 10㎖, 휴믹산 0.1kg, 벤토나이트 0.3kg, 제오라이트 0.3kg을 혼합하여 제조한 첨가제를; 400g 투입하여 잘 혼합하여 제조하였다.Preparation of the soil improver according to the present invention by dehydrating the dredging sludge flocculated and flocculated with a flocculant aqueous solution made using 0.1% by weight of the natural polymer flocculant prepared in the above to dry the dredging sludge cake 20% of the moisture content around 30%; An additive prepared by mixing 10 ml of calcium sulfate, 10 ml of mineral, 0.1 kg of humic acid, 0.3 kg of bentonite, and 0.3 kg of zeolite; 400g was prepared by mixing well.

시험구는 1개구가 5㎡의 면적이 되도록 하여 4개 시험구를 만들었고 각각의 시험구에 상기에서 제조한 토양개량제를 1,000 내지 4,000kg/1,000㎡ 비율이 되도록 시비하였는데 각 시험구별 토양개량제의 시비량은 표 2와 같다.Four test zones were prepared with one area of 5㎡, and the fertilizers were fertilized in each test zone in the ratio of 1,000 to 4,000kg / 1,000㎡. Table 2 is as follows.

<표 2.><Table 2.>

Figure 112009503156216-pat00002
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한편 각 시험구별 토양의 물리성 변화를 분석한 결과 토양개량제를 살포한 시험구의 공극율이 많이 높아진 것으로 나타나 토양개량제가 토양내의 토립자를 떼 알 구조로 만들어 준다는 것을 간접적으로 확인할 수 있으며 이는 식물의 뿌리가 잘 성장할 수 있다는 간접적인 증거로 토양 물리성 변화 비교표는 표 3과 같다On the other hand, as a result of analyzing the physical changes of the soils of each test zone, the porosity of the test plots applied with the soil modifier increased significantly, indicating that the soil modifier makes the granules of the granules in the soil indirectly. A comparison table of soil physical properties as indirect evidence that they can grow well is shown in Table 3.

<표3> 토양개량제 처리 시험구별 시용전,후의 토양 물리성 비교<Table 3> Comparison of Soil Physical Properties Before and After Application by Soil Modifier Treatment

Figure 112009503156216-pat00003
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또한 토양개량제 사용 전후의 미생물성 총생체량 (Biomass C)의 함량 비교 결과 토양개량제를 많이 사용한 시험구가 토양 미생물의 증식효과가 크게 되는 것으로 토양개량제의 사용량이 많을수록 좋은 것은 준설슬러지를 이용한 토양개량제의 사용량이 많아질 수도 있다는 것이다. 이 실험의 결과는 표4에 나타났다.In addition, as a result of comparing the amount of biomass C before and after using the soil improver, the test area using the soil improver increased the growth effect of the soil microorganisms. The more the amount of the soil improver used, the better the soil improver using dredged sludge. It may be used up. The results of this experiment are shown in Table 4.

<표4> 토양개량제 처리 시험구별 시용전, 후의미생물성총생체량 Biomass C 함량비교<Table 4> Comparison of Biomass C content of total microbial biomass before and after application by soil treatment

Figure 112009503156216-pat00004
Figure 112009503156216-pat00004

토양개량제를 사용한 후 토양의 화학성 변화를 관측해보면 토양의 pH는 토양 개량제 투입 전에는 6.64였으나 토양개량제 살포 후에는 pH가 6.81에서 6.97까지 증가되어 토양을 중성화시켰으며 EC는 토양개량제 살포 전에 0.89 였으나 살포 후에는 0.45에서 0.28로 변화되어 토양의 질이 크게 개량된 것으로 나타났는데 이에 대한 실험 결과는 표 5와 같다.After the soil modifier was observed, the soil pH was 6.64 before the soil modifier was added, but after the soil modifier was applied, the pH was increased from 6.81 to 6.97 to neutralize the soil, and the EC was 0.89 before the soil modifier was applied. Was changed from 0.45 to 0.28 and the soil quality was greatly improved. The experimental results are shown in Table 5.

<표5> 토양개량제 처리 시험구별 시용전,후 토양 화학성 비교< Table 5 > Comparison of soil chemistry before and after application by soil treatment

Figure 112009503156216-pat00005
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토양개량제가 생산 수량에 미치는 영향을 시험한 결과 수량형질인 생체중과 건물증은 토양개량제 처리구에서 5%이상의 유의차를 보여 토양개량제의 사용효과를 알 수 있었는데 수량지수 산출값에서는 모든 사용구간에서 대조구에 비하여 148%이상의 수량증수 효과가 있는 것으로 나타났으며 이에 대한 실험결과는 표6과 같다.As a result of testing the effect of soil modifier on production yield, the biomass and dryness of water quality were more than 5% in soil modifier treatment, showing the effect of using soil modifier. Compared with the results, the water yield increase effect of 148% or more is shown in Table 6.

<표 6 > "토양개량제"처리가 상추의 생육과 수량에 미치는 영향<Table 6> Effect of Soil Enhancer Treatment on Growth and Yield of Lettuce

Figure 112009503156216-pat00006
Figure 112009503156216-pat00006

상기 실험에 사용한 식물은 상추 (품종 : 청하청치마 상추 : 아세아종묘 주식회사)로서 토양개량제는 정식 5일전에 각 시험구에 정한 비율로 살포 후에 복토한 후 상추종자를 심어서 실험하였으며 시험포장의 처리구별 상추 생육상태를 측정한 결과는 도 4및 도 5와 같다.The plant used in the experiment was lettuce (variety: Cheongha Cheongchima lettuce: Asia seedling Co., Ltd.) and the soil improver was tested by planting lettuce seeds after spraying at the rate set in each test zone 5 days before the formulation. The result of measuring lettuce growth is shown in FIGS. 4 and 5.

상기 실험 결과를 보면 본 발명의 준설슬러지를 이용한 토양개량제를 객토제나 복토제로 사용하면 토양개량제 내에 함유된 약간의 유기물과 첨가제에 함유된 칼슘, 인, 황, 미네랄, 휴믹산, 벤토나이트, 제오라이트 등이 식물 성장에 도움을 준다고 볼 수 있어서 준설슬러지를 재활용 할 수 있는 좋은 길을 모색한 것이라고 본다.According to the results of the experiment, when the soil improver using dredged sludge of the present invention is used as a land repellent or a soil cover agent, calcium, phosphorus, sulfur, minerals, humic acid, bentonite, zeolite, etc. contained in some organic substances and additives contained in the soil improver It is thought to help the growth, so I think that it is a good way to recycle dredging sludge.

도 1은 본 발명에 따른 목초액에 키토산을 용해시켜 제조한 고분자 응집제 사진Figure 1 is a photopolymer coagulant prepared by dissolving chitosan in the wood vinegar according to the present invention

도 2는 준설토 세척수 사진2 is a picture of dredged soil washing water

도 3은 세척수의 고형분을 본 발명에 따른 고분자 응집제로 응집 침전시킨 사진Figure 3 is a photograph of the precipitated solid precipitate of the washing water with the polymer flocculant according to the present invention

도 4는 본 발명에 따른 토양개량제를 이용한 시험구별 상추 생육을 측정한 사진Figure 4 is a photograph of measuring lettuce growth for each test using the soil improver according to the present invention

도 5는 본 발명에 따른 토양개량제를 사용한 시험구별 상추생육상태를 비교한 사진Figure 5 is a photograph comparing the lettuce growth status for each test using the soil improver according to the present invention

Claims (5)

토양개량제 제조방법에 있어서,In the soil improving agent manufacturing method, 목초액을 숙성시켜 중등부 목초액을 추출한 후 키토산을 투입하고, 교반 용해하여 천연고분자 응집제를 제조하는 단계;Aging wood vinegar to extract the middle vinegar solution, chitosan was added, stirring and dissolving to prepare a natural polymer flocculant; 상기 천연고분자 응집제로 준설토 세척수내의 고형분을 응집 침전시켜 침전물을 형성시키는 단계:A step of coagulating sedimentation of solids in the dredged soil washing water with the natural polymer flocculant to form a precipitate: 상기 침전물을 탈수, 건조시켜 준설슬러지 케이크를 제조하는 단계;Dehydrating and drying the precipitate to prepare a dredge sludge cake; 황산칼슘 또는 인산칼슘, 황산칼슘과 인산칼슘을 혼합한 혼합물중 하나를 선택하여 미네랄, 휴믹산, 벤토나이트, 제오라이트를 혼합하여 첨가제를 제조하는 단계;Preparing an additive by mixing minerals, humic acid, bentonite, and zeolite by selecting one of calcium sulfate or calcium phosphate, a mixture of calcium sulfate and calcium phosphate; 상기 준설슬러지 케이크에 상기 첨가제를 혼합하여 토양개량제로 제조하는 단계; 를 갖는 준설슬러지를 이용한 토양개량제의 제조방법.Mixing the additive with the dredge sludge cake to prepare a soil improving agent; Method for producing a soil improver using a dredging sludge having. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 천연고분자 응집제 제조과정에서,In the natural polymer flocculant manufacturing process, 목초액을 3일 이상 숙성시켜 추출한 중등부 목초액 1L당 분말 키토산을 300 내지 600g을 용해시켜 제조 하는 것을 특징으로 하는 준설슬러지를 이용한 토양개량제 제조방법.A method for producing a soil improver using dredging sludge, characterized in that for dissolving 300 to 600 g of powdered chitosan per 1 L of middle-aged wood vinegar extracted by aging for three days or more. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 응집 침전 단계에서,In the flocculation precipitation step, 상기 준설토 세척수 1톤당 상기 천연고분자 응집제를 중량비로 0.01 내지 3%를 투입하는 것을 특징으로 하는 준설슬러지를 이용한 토양개량제의 제조방법.Method for producing a soil improver using dredging sludge, characterized in that the natural polymer flocculant is added in a weight ratio of 0.01 to 3% per ton of dredged soil washing water. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 첨가제 제조 단계에서,In the additive manufacturing step, 상기 황산칼슘만 1톤 또는 인산칼슘만 1톤, 황산칼슘과 인산칼슘을 각 500kg씩 혼합한 혼합물 1톤중 하나를 선택하여 미네랄 0.5 내지 1L와 휴믹산 1 내지 20kg 및 벤토나이트 10 내지 50kg과 제오라이트 10 내지 50kg을 혼합한 것을 특징으로 하는 준설슬러지를 이용한 토양개량제 제조방법One ton of calcium sulfate or only one ton of calcium phosphate, one ton of a mixture of calcium sulfate and calcium phosphate, each selected by 500 tonnes of minerals 0.5 to 1 L, humic acid 1 to 20 kg, bentonite 10 to 50 kg and zeolite 10 to 50 kg Soil improver manufacturing method using a dredged sludge, characterized in that 제1항 있어서,The method of claim 1, 상기 토양개량제 제조 단계에서,In the soil improver manufacturing step, 상기 준설슬러지 케이크 1톤에 상기 첨가제를 1 내지 5%를 준설슬러지 케이크 중량비로 혼합하여 토양개량제로 제조하는 것을 특징으로 하는 준설슬러지를 이용한 토양개량제 제조방법.1 to 5% of the additive in the dredging sludge cake weight ratio of the dredging sludge cake is mixed with a dredging sludge, characterized in that the soil improver manufacturing method.
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