KR101591798B1 - 갯벌토양개량제 및 이의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 갯벌토양개량제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소성된 패각을 발효시킨 소성발효패각, 소성패각, 황토 및 효소를 이용하여 제조되므로 버려지는 패각을 재활용할 수 있고, 갯벌토양에 존재하는 환경오염물질을 정화할 수 있는 갯벌토양개량제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

Description

갯벌토양개량제 및 이의 제조방법{soil conditioner for mud flat and the manufacturing method thereof}

본 발명은 갯벌토양개량제 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소성된 패각을 발효시킨 소성발효패각, 소성패각, 황토 및 효소를 이용하여 제조되므로 버려지는 패각을 재활용할 수 있고, 갯벌토양에 존재하는 환경오염물질을 정화할 수 있는 갯벌토양개량제 및 이의 제조방법에 관한 것이다.

갯벌은 조류로 운반되는 모래나 점토의 미세입자가 파도가 잔잔한 해역에 오랫동안 쌓여 생기는 평탄한 지형을 말한다. 이러한 갯벌은 만조 때에는 물 속에 잠기나 간조 때에는 공기 중에 노출되는 것이 특징이며 퇴적물질이 운반되어 점점 쌓이게 된다.

환경단체에 따르면 우리나라는 1988년부터 바다에 폐기물을 버리기 시작해 2012년까지 총 1억 3000만톤의 쓰레기를 해양에 투기한 것으로 보고되었다.

이와 같은 무분별한 산업폐기물의 해양 투기로 인하여, 갯벌 내의 퇴적물 오염이 심화되는 문제점이 발생하였으며, 주변국과의 마찰도 발생하게 된다.

또한 어촌에서 많은 양의 패각이 발생하고 있으며, 우리나라의 어촌에서 발생되는 패각은 2005년도 해양수산부의 통계에 의하면 27만여톤으로 이중 12만여톤은 재활용으로 사용하고 있으나 15만톤이 불법투기 또는 어촌에 산더미처럼 쌓여 썩어가고 있는 실정이다.

이와 같이 폐기물로 버려지는 패각은 해안으로 스며들어 어패류의 자생환경에 해로움을 끼치고 있는 실정이며, 썩는 냄새로 어촌의 환경을 크게 오염시키고 있다.

따라서, 폐기물로 버려지고 있는 패각을 재활용하고, 폐수 및 가축분뇨 등의 산업폐기물에 의해 오염된 갯벌을 정화시키기 위한 갯벌 토양 개량제의 기술개발이 필요한 실정이다.

[선행기술문헌]
한국등록특허, 10-1434019호, 작물생육용 토양개량제.
한국등록특허, 10-1081083호, 기능성 토양개량제 및 그 제조방법.
한국등록특허, 10-0444152호, 토양개량제의 제조방법.

본 발명은 이러한 필요성에 의해 안출된 것으로 본 발명의 목적은 화학약품으로 혼합되지 않은 천연물질을 이용하여, 갯벌 내의 환경오염물질을 정화시킬 수 있는 갯벌토양개량제 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 폐기물로 버려지는 패각을 재활용하여 폐기물의 발생 양을 줄이고, 제품의 제조단가를 줄일 수 있는 갯벌토양개량제 및 이의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상술된 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 먼저 본 발명은 오염원을 흡착시키는 황토 80 내지 90 중량%; 패각을 소성시키고 분말화한 소성패각분말 5 내지 9중량%; 상기 오염원을 분해시키는 효소조합군 3 내지 7 중량%; 및 상기 소성패각분말을 발효시켜 제조된 발효소성패각 2 내지 4중량%로 이루어지는 갯벌토양개량제를 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 소성패각은 pH가 12이상이다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 효소조합군은 셀룰라아제(cellulase), 리파아제(lipase), 프로테이나제(proteinase) 및 아밀라아제(amylase) 중 어느 하나 이상이다.

삭제

또한 본 발명은 패각을 소성시켜 소성패각을 제조하는 단계; 상기 소성패각을 발효하여 발효소성패각을 제조하는 단계; 및 상기 소성패각, 상기 발효소성패각, 황토 및 효소조합군을 혼합하여 개량제혼합물을 제조하는 단계를 포함하는 갯벌토양개량제 제조방법을 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 소성패각을 제조하는 단계는 패각을 세척하고 건조시키는 단계; 건조된 상기 패각을 700℃ 내지 950℃에서 소성시켜 소성패각을 제조하는 단계; 및 상기 소성패각을 분말화시켜 소성패각분말을 제조하는 단계를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 개량제혼합물을 제조하는 단계는 상기 황토 80 내지 90 중량%, 상기 소성패각 5 내지 9중량%, 상기 효소조합군 3 내지 7 중량% 및 상기 발효소성패각 2 내지 4중량%로 혼합하여 제조된다.

삭제

바람직한 실시예에 있어서, 상기 효소조합군은 셀룰라아제(cellulase), 리파아제(lipase), 프로테이나제(proteinase) 및 아밀라아제(amylase) 중 어느 하나 이상이다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 개량제혼합물을 환으로 제조한다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 갖는다.

먼저 본 발명의 갯벌토양개량제 및 이의 제조방법에 의하면, 화학약품으로 혼합되지 않은 천연물질로 제조되어, 갯벌 내의 환경오염물질을 정화시킬 수 있다.

또한 본 발명의 갯벌토양개량제 및 이의 제조방법에 의하면 폐기물로 버려지는 패각을 재활용하여 폐기물의 발생 양을 줄이고, 제품의 제조단가를 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 갯벌토양개량제 제조방법의 단계도이다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하 첨부한 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 갯벌토양개량제는 갯벌에 존재하는 환경오염물질을 정화하는 개량제로서, 황토, 소성패각분말, 효소조합군, 발효소성패각을 포함한다.

상기 황토는 갯벌에 존재하는 오염물질을 흡착시키는 물질로, 갯벌토양개량제에 80 내지 90 중량% 포함된다.

상기 소성패각분말은 패각을 소성시켜 분말화한 것으로서, 상기 패각은 주성분이 탄산칼슘으로 이루어진 굴패각이 이용될 수 있다.

이는 상기 굴패각을 소성시키게 되면, 굴패각의 주성분인 탄산칼슘이 분해되어 PH가 12이상의 강알칼리성 산화칼슘이 생성되게 되고, 강알칼리성의 산화칼슘이 오염균의 제거에 뛰어난 살균효과를 지니기 때문이다.

또한 상기 소성패각분말은 갯벌토양개량제에 5 내지 9 중량% 포함된다.

이는 상기 소성패각분말이 5 중량% 미만으로 이용될 경우에는 갯벌토양개량제가 강알칼리성을 유지하기 어려우며, 9 중량%를 초과할 경우에는 상기 소성패각분말의 사용량과 비교하여, PH의 상승폭이 효율적이지 않기 때문이다.

상기 효소조합군은 갯벌에 존재하는 오염물질, 상기 황토에 흡착된 오염물질을 분해시키는 효소들로 이루어지며, 갯벌토양개량제에 3 내지 7중량% 포함된다.

이는 상기 효소조합군이 3 중량% 미만일 경우에는 갯벌에 존재하는 오염물질들 및 상기 황토에 흡착된 오염물질이 충분히 분해되지 않으며, 분해시간이 지연됨에 따라 정화반응이 더디게 되고, 상기 효소조합군이 7 중량%를 초과할 경우에는 분해속도가 더 이상 상승하지 않고, 필요 이상의 상기 효소조합군의 사용으로 제품의 단가가 높아지기 때문이다.

또한 상기 효소조합군은 셀룰라아제, 리파아제, 프로테이나제 및 아밀라아제 중 어느 하나 이상이 이용될 수 있다.

이는 상기 셀룰라아제, 상기 리파아제, 상기 프로테이나제, 상기 아밀라아제가 복합적으로 작용하여, 갯벌에 존재하는 오염물질들의 분해속도를 향상시킬 수 있기 때문이다.

상기 발효소성패각은 상기 소성패각분말, 당류, 황토를 혼합하여 상온의 호기조건에서 발효시켜 제조된다.

이와 같이 제조된 발효소성패각은 구리이온과 니켈이온등과 같은 갯벌에 존재하는 중금속을 흡착시키는 데 용이하다.

또한 상기 발효소성패각은 갯벌토양개량제에 2 내지 4중량% 포함된다.

그 이유는 상기 갯벌토양개량제에 상기 발효소성패각이 2 내지 4중량%로 포함되면, 갯벌에 존재하는 중금속을 충분히 흡착시킬 수 있기 때문이다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 소성패각을 제조하는 단계(S1000), 발효소성패각을 제조하는 단계(S2000) 및 개량제혼합물을 제조하는 단계(S3000)를 포함하는 상기 갯벌토양개량제의 제조방법을 제공한다.

상기 소성패각을 제조하는 단계(S1000)는 패각을 소성시켜 분말화하는 단계로서, 패각을 세척하고 건조시키는 단계, 건조된 상기 패각을 700℃ 내지 950℃에서 소성시켜 소성패각을 제조하는 단계 및 상기 소성패각을 분말화시켜 소성패각분말을 제조하는 단계를 거쳐 소성패각을 제조한다.

다음으로, 발효소성패각(S2000)을 제조하는 단계가 수행된다.

상기 발효소성패각을 제조하는 단계는 상기 소성패각분말, 당류, 황토를 혼합한다.

이후에는 발효공정이 수행되는데, 이때 상온의 호기조건에서 수행하는 것이 바람직하다.

이는 상온에서 발효공정을 수행하게 되면, 별도의 온도조절 장치가 필요 없어 많은 물량을 발효시킬 수 있고, 혐기조건에서는 발효의 진행속도가 매우 더디기 때문이다.

이와 같이 제조된 상기 발효소성패각은 구리이온, 니켈이온등의 중금속이온의 흡착률이 매우 뛰어나다.

다음으로, 개량제혼합물을 제조하는 단계(S3000)를 수행한다.

상기 개량제혼합물을 제조하는 단계는 상기 황토 80 내지 90 중량%, 상기 소성패각 5 내지 9중량%, 상기 효소조합군 3 내지 7 중량% 및 상기 발효소성패각 2 내지 4중량%로 혼합하여 제조된다.

또한 상기 개량제혼합물을 환으로 제조되어, 갯벌토양을 개량하고자 하는 곳에 효율적으로 살포할 수 있다.

실시예 1

1) 소성패각 제조 단계(S1000)

굴패각을 수거하여 물로 세척하고 상온에서 24시간동안 방치하여 건조시켰다.

이후 건조된 굴패각을 850℃에서 6시간 소성시키고, 소성된 굴패각을 분쇄기로 분쇄하여 분말의 형태로 소성패각1을 제조하였다.

2) 발효소성패각 제조단계(S2000)

상기 소성패각1 20kg, 황토 70kg, 설탕 10kg을 혼합한 후 상온의 호기조건에서 4일동안 발효공정을 수행하여, 발효소성패각1을 제조하였다.

3) 개량제혼합물을 제조 단계(S3000)

황토 85kg, 상기 소성패각1 7kg, 효소조합군 5kg, 상기 발효소성패각1 3kg을 혼합한 후 직경이 약 2cm의 크기를 갖는 환형태의 개량제혼합물1을 제조하고 상온에 방치하여 건조시켰다.

이때 상기 효소조합군은 셀룰라아제, 리파아제, 프리테이나제, 아밀라아제를 동일한 중량 비율로 혼합시켜 제조하였다.

실험예 1

상기 실시예1로부터 수득한 소성패각1 10g에 물 1ml을 첨가하여 수차례 섞은 후 PH 미터기를 이용하여 확인한 결과, PH가 12.8로 나타나 상기 소성패각1은 강알칼리성인 것을 확인하였다.

상술한 구성으로 인하여, 본 발명에 따른 갯벌토양개량제 및 이의 제조방법은 폐기물로 버려지는 패각을 재활용하여, 오염된 갯벌을 효율적으로 정화시킬 수 있다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (10)

1. 오염원을 흡착시키는 황토 80 내지 90 중량%;
   패각을 소성시키고 분말화한 소성패각분말 5 내지 9중량%;
   상기 오염원을 분해시키는 효소조합군 3 내지 7 중량%; 및
   상기 소성패각분말을 발효시켜 제조된 발효소성패각 2 내지 4중량%로 이루어지는 갯벌토양개량제.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 소성패각은 pH가 12이상인 것을 특징으로 하는 갯벌토양개량제.
   
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서,
   상기 효소조합군은 셀룰라아제(cellulase), 리파아제(lipase), 프로테이나제(proteinase) 및 아밀라아제(amylase) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 갯벌토양개량제.
   
5. 패각을 소성시켜 소성패각을 제조하는 단계;
   상기 소성패각을 발효하여 발효소성패각을 제조하는 단계; 및
   상기 소성패각, 상기 발효소성패각, 황토 및 효소조합군을 혼합하여 개량제혼합물을 제조하는 단계를 포함하는 갯벌토양개량제 제조방법.
   
6. 제 5항에 있어서,
   상기 소성패각을 제조하는 단계는
   패각을 세척하고 건조시키는 단계;
   건조된 상기 패각을 700℃ 내지 950℃에서 소성시켜 소성패각을 제조하는 단계; 및
   상기 소성패각을 분말화시켜 소성패각분말을 제조하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 갯벌토양개량제 제조방법.
   
7. 삭제
8. 제 5항에 있어서,
   상기 개량제혼합물을 제조하는 단계는
   상기 황토 80 내지 90 중량%, 상기 소성패각 5 내지 9중량%, 상기 효소조합군 3 내지 7 중량% 및 상기 발효소성패각 2 내지 4중량%로 혼합하여 제조되는 것을 특징으로 하는 갯벌토양개량제 제조방법.
   
9. 제 5항에 있어서,
   상기 효소조합군은 셀룰라아제(cellulase), 리파아제(lipase), 프로테이나제(proteinase) 및 아밀라아제(amylase) 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 갯벌토양개량제 제조방법.
   
10. 제 5항, 제 6항, 제 8항 및 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개량제혼합물을 환으로 제조하는 것을 특징으로 하는 갯벌토양개량제 제조방법.

Images