KR101219132B1 - 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법 - Google Patents

미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법에 관한 것으로, 미네랄을 정제수에 5배로 희석하는 미네랄희석단계, 전술한 미네랄희석단계를 거쳐 제조된 미네랄 수용액을 여과하는 여과단계, 전술한 여과단계를 거친 미네랄 수용액에 철 및 아연을 첨가하는 무기물첨가단계, 전술한 무기물첨가단계를 거친 혼합물에 효소액을 첨가하는 효소액첨가단계 및 전술한 효소액첨가단계를 거친 혼합물을 교반하고 여과하는 교반여과단계를 거쳐 이루어진다.

Description

미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법 {MANUFACTURING METHOD OF TRACE ELEMENT FERTILIZER USING MINERAL}
본 발명은 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미네랄희석단계, 여과단계, 무기물첨가단계, 효소액첨가단계 및 교반여과단계를 포함하여 이루어진다.
본 발명은 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 미네랄희석단계, 여과단계, 무기물첨가단계, 효소액첨가단계 및 교반여과단계를 포함하여 이루어진다.
최근에는 친환경 농법을 통해 제조된 농장물에 대한 소비자들의 인식이 높아지고 있으며, 친환경 농법을 이용해 제조된 농작물의 가격이 높아 농가소득에 증가를 가져오고 있다.
친환경 농법의 하나로 친환경 비료를 이용한 농업의 적용이 확대되고 있으나, 친환경 비료의 성장효과가 화학비료보다 낮아 단위면적당 생산량이 저하되는 문제점이 있었다.
미네랄은 식물에 적용되면 효소를 활성화하기 때문에, 농작물의 성장 및 수확량을 높여주는 역할을 하지만, 미네랄이 균형있게 공급되지 못하면, 농작물의 성장이 저해되고 토양의 지력이 저하된다.
이러한 문제점을 해소하기 위해 미량원소가 함유된 친환경 비료가 사용되고 있으나, 종래에 미량원소 비료는 각각의 단일원료를 혼합하여 제조되거나, 해저 심층수 및 자연에 존재하는 제오라이트 등으로 제조되어 식물에 필요한 미네랄 및 미량원소가 부족하거나, 미네랄 및 미량원소 간의 균형이 맞지 않아 농작물에 부작용을 유발하는 등의 문제점이 있으며, 제조비용이 높아 상용화가 어려운 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 복합점토 광물로부터 추출된 미네랄을 이용하여 미량원소가 균형있게 함유되며, 제조비용이 저렴한 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 토양의 오염을 유발하지 않는 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 미네랄을 정제수에 5배로 희석하는 미네랄희석단계, 상기 미네랄희석단계를 거쳐 제조된 미네랄 수용액을 여과하는 여과단계, 상기 여과단계를 거친 미네랄 수용액에 철 및 아연을 첨가하는 무기물첨가단계, 상기 무기물첨가단계를 거친 혼합물에 효소액을 첨가하는 효소액첨가단계 및 상기 효소액첨가단계를 거친 혼합물을 교반하고 여과하는 교반여과단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법을 제공함에 의해 달성된다.
본 발명의 바람직한 특징에 따르면, 상기 여과단계는 맴브레인 필터를 이용하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 무기물첨가단계는 미네랄수 100 중량부에 대해 황산철 0.05 내지 0.15 중량부 및 황산아연 0.03 내지 0.07 중량부를 첨가하고, 상온에서 4시간 동안 교반하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 바람직한 특징에 따르면, 상기 효소액첨가단계는 상기 혼합물에 효소액 0.05 내지 0.15 중량부를 첨가하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 효소액은 바나나 및 파인애플을 발효하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명의 더욱 더 바람직한 특징에 따르면, 상기 교반여과단계는 상기 혼합물을 교반기로 6시간 동안 교반한 후에, 맴브레인 필터로 여과하여 이루어지는 것으로 한다.
본 발명에 따른 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법은 복합점토 광물로부터 추출된 미네랄을 이용하여 미량원소가 균형있게 함유되며, 제조비용이 저렴한 미량원소 비료를 제공하는 탁월한 효과를 나타낸다.
또한, 황산철, 황산아연 및 효소액의 첨가로 인해 다양한 미량원소가 함유되면서도, 토양오염을 유발하지 않는 탁월한 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
이하에는, 본 발명의 바람직한 실시예와 각 성분의 물성을 상세하게 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.
본 발명에 따른 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법은 미네랄을 정제수에 5배로 희석하는 미네랄희석단계(S101), 전술한 미네랄희석단계(S101)를 거쳐 제조된 미네랄 수용액을 여과하는 여과단계(S103), 전술한 여과단계(S103)를 거친 미네랄 수용액에 철 및 아연을 첨가하는 무기물첨가단계(S105), 전술한 무기물첨가단계(S105)를 거친 혼합물에 효소액을 첨가하는 효소액첨가단계(S107) 및 전술한 효소액첨가단계(S107)를 거친 혼합물을 교반하고 여과하는 교반여과단계(S109)를 포함하여 이루어진다.
전술한 미네랄희석단계(S101)는 미네랄을 정제수에 5배로 희석하여 미네랄 수용액을 제조하는 단계로, 전술한 미네랄은 복합점토광물로부터 추출되며, 전술한 복합점토광물은 일라이트, 뮤스코바이트, 클로라이트, 버미큘라이트 및 할로이사이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어진다.
전술한 미네랄의 추출방법을 상세하게 설명하면, 전술한 복합점토광물을 볼밀링 장치를 이용하여 100 메시 크기의 분말로 파쇄하여 형성된 점토광물 분말 20 중량부와 물 80 중량부를 혼합하여 혼합물을 형성하고, 전술한 혼합물에 전극봉을 설치하여 6 볼트의 전극을 5 시간 동안 걸어준 후에 물을 제거하면서 36시간 동안 건조하고, 볼밀링 장치를 이용하여 다시 파쇄하고, 파쇄된 점토광물 분말 130 중량부를 황산 80 중량%와 정제수 20 중량%를 혼합하여 제조된 황산용액 300 중량부와 혼합하여 교반한 후에, 고형분을 제거하고 유압필터를 이용하여 1차로 여과하는데, 유압필터를 이용한 여과가 완료되면 고형분은 교반탱크에서 따로 분리하며, 전술한 유압필터를 이용한 여과가 완료되면 여과액을 멤브레인필터로 이송하여 미세여과하는 2차 여과과정을 통해 추출된다.
전술한 정제수는 100℃의 온도에서 2차례 증류한 후에 이온교환수지로 2회 여과하여 정제된다.
전술한 여과단계(S103)는 전술한 미네랄희석단계(S101)를 거쳐 제조된 미네랄 수용액을 여과하는 단계로, 맴브레인 필터를 이용하여 미네랄 수용액에 함유되어 있는 불순물을 제거하는 단계다.
전술한 무기물첨가단계(S105)는 전술한 여과단계(S103)를 거친 미네랄 수용액에 철 및 아연을 첨가하고, 상온에서 4시간 동안 교반하는 단계로, 미네랄 수용액 100 중량부에 황산철 0.05 내지 0.15 중량부 및 황산아연 0.03 내지 0.07 중량부를 첨가하여 이루어진다.
전술한 무기물첨가단계(S105)는 황산철 및 황산아연이 첨가되어 미량원소의 함유량이 높은 비료를 제공하는 단계다.
전술한 효소액첨가단계(S107)는 전술한 무기물첨가단계(S105)를 거친 혼합물에 효소액을 첨가하는 단계로, 전술한 혼합물에 효소액 0.05 내지 0.15 중량부를 첨가하여 이루어지며, 전술한 효소액은 바나나 및 파인애플을 발효하여 이루어진다.
전술한 효소액은 농작물의 성장속도를 높이고 품질을 향상시켜, 농작물의 생산성을 개선하는 역할을 한다.
전술한 교반여과단계(S109)는 전술한 효소액첨가단계(S107)를 거친 혼합물을 교반하고 여과하는 단계로, 전술한 혼합물을 교반기로 6시간 동안 교반한 후에, 맴브레인 필터로 여과하는 단계다.
이하에서는, 본 발명에 의해 제조된 미네랄을 이용한 미량원소 비료를 적용한 농작물 시험 결과를 실시예를 들어 설명한다.
<실시예 1>
미네랄을 정제수에 5배로 희석하여 미네랄 수용액을 제조하고, 미네랄 수용액을 멤브레인 필터로 여과하고, 미네랄 수용액 100 중량부에 철 0.1 중량부 및 아연 0.05 중량부를 첨가한 후 상온에서 4시간 동안 교반하여 혼합물을 제조하고, 혼합물에 효소액 0.1 중량부를 첨가하고, 상온에서 6시간 동안 교반하고 멤브레인 필터로 여과하여 미네랄을 이용한 미량원소 비료를 제조하였다.
실시예 1을 통해 제조된 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 성분을 ICP-Mass로 분석하여 아래 표 1에 나타내었다.
<표 1>
Figure 112010020336346-pat00001
위에 표 1에 나타낸 것처럼 본 발명에 따른 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법으로 제조된 비료는 미량원소가 다량함유되어 있으며, 유해물질이 매주 적게 함유되어 있는 것을 알 수 있다.
실시예 1을 통해 제조된 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 적용 유무에 따른 상추의 구근, 구폭, 엽장, 옆폭, 엽수, 엽록소함량 및 생체중을 측정하여 아래 표 2에 나타내었다.
미네랄을 이용한 미량원소 비료를 2000배 희석관수화 하여 7일 간격으로 3회 적용하였다.
(단, 공시품종:토종맛, 상토토양:원예용상토, 육묘이식:2009년 9월 20일 → 모판파종후 2009년 10월 16일 하우스 정식, 처리내용:관수처리, 수확일자:2009년 12월 02일)
<표 2>
Figure 112010020336346-pat00002
위에 표 2에 나타낸 것처럼 본 발명에 따른 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법으로 제조된 비료를 적용한 상추의 경우 모든 항목에 걸쳐 월등한 효과가 나타나는 것을 알 수 있다.
실시예 1을 통해 제조된 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 효과를 입증하기 위한 알타리 무의 재배온도를 표 3, 기간별 시험포 관리내용을 표 4, 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 적용 유무에 따른 알타리 무의 엽수, 엽장, 엽중, 근장, 근경, 근수부, 근중 및 근형지수를 측정하여 아래 표 5에 각각 나타내었다.
표 5에는 미네랄을 이용한 미량원소 비료를 적용하지 않은 경우와 정제수로 1000배, 2000배 및 3000배로 각각 희석관수화 하여 7일 간격으로 3회 적용한 경우로 구분하여 나타내었다.
(단, 공시품종:알타리 무, 시험기간:2009년 10월 1일 내지 2009년 12월 31일, 시험방법:난괴법, 처리수준:4, 반복수:3, 구장면적:5.00m2, 총면적:60m2)
<표 3>
Figure 112010020336346-pat00003

<표 4>
Figure 112010020336346-pat00004

<표 5>
Figure 112010020336346-pat00005
위에 표 5에 나타낸 것처럼 본 발명에 따른 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법으로 제조된 비료를 적용한 경우 모든 항목에 걸쳐 월등한 효과가 나타나는 것을 알 수 있으며, 2000배로 희석하여 사용했을 경우 가장 월등한 효과가 나타나는 것을 알 수 있다.
S101 ; 미네랄희석단계
S103 ; 여과단계
S105 ; 무기물첨가단계
S107 ; 효소액첨가단계
S109 ; 교반여과단계

Claims (6)

  1. 일라이트, 뮤스코바이트, 클로라이트, 버미큘라이트 및 할로이사이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어진 복합점토광물에서 추출된 미네랄을 정제수에 5배로 희석하는 미네랄희석단계;
    상기 미네랄희석단계를 거쳐 제조된 미네랄 수용액을 여과하는 여과단계;
    상기 여과단계를 거친 미네랄 수용액에 철 및 아연을 첨가하는 무기물첨가단계;
    상기 무기물첨가단계를 거친 혼합물에 효소액을 첨가하는 효소액첨가단계; 및
    상기 효소액첨가단계를 거친 혼합물을 교반하고 여과하는 교반여과단계;를 포함하여 이루어지며,
    상기 무기물첨가단계는 미네랄 수용액 100 중량부에 황산철 0.05 내지 0.15 중량부 및 황산아연 0.03 내지 0.07 중량부를 첨가하고, 상온에서 4시간 동안 교반하여 이루어지고,
    상기 효소액은 바나나 및 파인애플을 발효하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 여과단계는 맴브레인 필터를 이용하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 효소액첨가단계는 전술한 혼합물에 효소액 0.05 내지 0.15 중량부를 첨가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 교반여과단계는 상기 혼합물을 교반기로 6시간 동안 교반한 후에, 맴브레인 필터로 여과하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 미네랄을 이용한 미량원소 비료의 제조방법.
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