KR101862791B1 - manufacturing method of amino acid fertilizer using fish by-products - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method of manufacturing an amino acid fertilizer by using fish byproducts and, more specifically, relates to a method of manufacturing an amino acid fertilizer having plenty of amino acid by using fish byproducts such as fish skin. The method of the present invention includes: a drying step of drying fish skin which is a fish byproduct; a grinding step of obtaining fish skin powder by grinding the dried fish skin; a primary hydrolyzing step of preliminarily hydrolyzing protein by putting 100-300 parts by weight of potassium hydroxide solution into a reactor with respect to 100 parts by weight of the fish skin powder and then stirring the solution for 1-3 days while applying ultrasonic waves to the inside of the reactor; a secondary hydrolyzing step of secondarily hydrolyzing protein by putting a sodium hydroxide solution into the reactor and stirring the solution after the primary hydrolyzing step; and an adding step of neutralizing an amino acid solution, obtained through the secondary hydrolyzing step, while supplementing phosphorus (P), nitrogen (N), and inorganic substances by adding nitric acid, phosphoric acid, and minerals to the amino acid solution.

Description

어류 부산물을 이용한 아미노산 비료의 제조방법{manufacturing method of amino acid fertilizer using fish by-products}[0001] The present invention relates to a method for producing amino acid fertilizer using fish by-products,

본 발명은 어류 부산물을 이용한 아미노산 비료의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생선 껍질 등과 같은 어류 부산물을 이용하여 아미노산이 풍부한 아미노산 비료의 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing an amino acid fertilizer using fish by-products, and more particularly, to a method for producing an amino acid-rich fertilizer using fish by-products such as fish hulls and the like.

비료는 식물에 양분을 줄 목적으로 토양에 주는 물질로서, 특히 대량으로 줄 필요가 있는 원소는 질소, 인, 칼륨이며 이들은 비료의 3요소라 불린다. 비료의 3요소를 함유하는 비료를 각각 질소 비료, 인산 비료, 칼리 비료라고 하며, 이들 3요소를 적당한 비율로 함유한 것을 복합 비료라고 하기도 한다.Fertilizers are substances that are given to the soil in order to give nutrients to plants. In particular, the elements that need to be given in large quantities are nitrogen, phosphorus, and potassium, which are called the three elements of fertilizer. Fertilizers containing three elements of fertilizer are called nitrogen fertilizer, phosphoric acid fertilizer, and carly fertilizer, respectively, and those containing these three elements in appropriate proportions are sometimes referred to as compound fertilizers.

화학적 처리에 의해서 공업적으로 생산되는 비료를 화학 비료 또는 인조 비료라고 한다. 주요한 화학 비료로서는 황산암모늄, 석탄 질소, 과인산 석탄, 염화 칼륨, 황산 칼륨 등이 있지만, 최근에는 이것들을 조합한 복합비료로서 제품화된 것이 많다.The fertilizer that is produced industrially by chemical treatment is called chemical fertilizer or artificial fertilizer. Major chemical fertilizers include ammonium sulfate, coal nitrogen, superphosphate coal, potassium chloride, and potassium sulfate, but in recent years, many of them have been commercialized as a compound fertilizer combining these.

식물의 성장을 촉진하기 위한 여러 가지 화학 비료의 사용은 생산량의 증대라는 긍정적인 결과도 가져왔지만, 지속적인 사용과 과다 사용으로 인한 토양의 산성화 및 수질의 부영양화와 같은 부정적인 영향도 유발하게 된다. 또한 식물 병원균의 증식을 억제하거나 사멸시킬 수 있는 기능을 가진 비료는 거의 없기 때문에 독성이 큰 농약의 부가 사용이 필수적이어서 이에 따른 농작물 생산비용의 증가와 생태계의 파괴라는 문제가 대두되고 있다.The use of various chemical fertilizers to promote plant growth has also produced positive results, such as increased production, but also has negative effects such as soil acidification and eutrophication of water due to continued use and overuse. In addition, few fertilizers have the function of inhibiting or killing the growth of plant pathogens. Therefore, the use of toxic pesticides is essential, resulting in an increase in crop production costs and destruction of ecosystems.

따라서, 비교적 생태계의 교란이 적은 식물이나 동물성 물질을 이용한 천연물계의 비료나 살균성을 지닌 기능성의 비료를 제조하는 방법의 개발이 절실하게 요구된다.Therefore, there is a desperate need to develop a method for producing a fertilizer having a relatively low ecosystem disturbance or a fertilizer having a natural material system using an animal material or a functional fertilizer having a bactericidal property.

식물이나 동물성 물질을 이용한 비료 중에는 아미노산계 비료가 있는데, 이것은 종래의 무기질 질소 비료를 대체할 수 있으며, 특히 광합성의 과정 없이 식물이 아미노산을 직접 흡수하기 때문에 식물의 성장을 촉진하는데 매우 효과적인 것으로 알려졌다.Fertilizers using plant or animal material have amino acid fertilizers, which can replace conventional inorganic nitrogen fertilizers and are known to be very effective in promoting plant growth, especially because plants absorb amino acids directly without photosynthesis.

대한민국 공개특허 제10-2015-0012666호에는 도축 폐기물을 이용한 아미노산 비료의 제조방법이 개시되어 있다. Korean Patent Publication No. 10-2015-0012666 discloses a method for producing amino acid fertilizer using slaughter waste.

상기 아미노산 비료의 제조방법은 소, 돼지, 닭 등의 육상가축 유래 아미노산으로 광우병, 돼지콜레라, 조류인플루엔자와 같은 병원성 인자에 대한 안전성 문제의 우려가 있다. The method for producing the amino acid fertilizer is an amino acid derived from a livestock animal such as a cattle, a pig, a chicken, etc., and there is a concern about a safety problem against pathogenic factors such as mad cow disease, pig cholera and avian influenza.

대한민국 공개특허 제10-2015-0012666호: 도축 폐기물을 이용한 아미노산 비료의 제조방법Korean Patent Publication No. 10-2015-0012666: Method for producing amino acid fertilizer using slaughter waste

본 발명은 상술한 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 생선 껍질 등과 같은 어류 부산물을 이용하여 아미노산이 풍부한 아미노산 비료의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다. The object of the present invention is to provide a method for producing amino acid-rich amino acid fertilizer using fish by-products such as fish hulls.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 어류 부산물을 이용한 아미노산 비료의 제조방법은 어류의 부산물인 어피를 건조시키는 건조단계와; 상기 건조단계에서 수득한 건조 어피를 분쇄하여 어피 분말을 수득하는 분쇄단계와; 상기 어피 분말 100중량부에 대하여 수산화칼륨 용액 100 내지 300중량부를 반응조에 투입한 후 상기 반응조 내부에 초음파를 가하면서 1 내지 3일 동안 교반하여 단백질을 1차로 가수분해시키는 1차분해단계와; 상기 1차분해단계 후 상기 반응조에 수산화나트륨 용액을 투입한 후 교반하여 단백질을 2차로 가수분해시키는 2차분해단계와; 상기 2차분해단계에서 수득한 아미노산 용액에 질산과 인산 및 미네랄을 첨가하여 상기 아미노산 용액 중의 인(P)과 질소(N) 및 무기물을 보충함과 동시에 상기 아미노산 용액을 중화시키는 첨가단계;를 포함한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method for producing an amino acid fertilizer using a fish by-product, the method comprising: drying a fish by-product; A pulverizing step of pulverizing the dry skin obtained in the drying step to obtain an artificial powder; A primary disaggregation step of initially adding 100 to 300 parts by weight of a potassium hydroxide solution to 100 parts by weight of the skin powder, stirring the mixture for 1 to 3 days while applying ultrasonic waves to the inside of the reaction vessel to hydrolyze the protein first; A secondary disaggregation step in which the sodium hydroxide solution is added to the reaction tank after the primary disaggregation step and then stirred to hydrolyze the protein in a second order; (P) and nitrogen (N) and an inorganic substance in the amino acid solution and neutralizing the amino acid solution by adding nitric acid, phosphoric acid and minerals to the amino acid solution obtained in the secondary dissociation step .

상기 어피는 연어 껍질인 것을 특징으로 한다.Characterized in that the skin is a salmon skin.

상기 첨가단계 후 상기 아미노산 용액에 유용 미생물군을 투입하여 24 내지 30℃에서 4 내지 10일 동안 발효시키는 발효단계와; 상기 발효단계에서 발효된 아미노산 용액을 4000 내지 5000rpm 속도로 원심분리하여 용액 중의 고형분 및 염을 제거하는 원심분리단계와; 상기 원심분리단계에서 고형분 및 염이 제거된 아미노산 용액을 60 내지 65℃에서 20 내지 40분 동안 살균시키는 살균처리단계;를 더 포함한다. A fermentation step of adding the useful microorganism group to the amino acid solution after the adding step and fermenting at 24 to 30 DEG C for 4 to 10 days; Centrifuging the amino acid solution fermented in the fermentation step at a rate of 4000 to 5000 rpm to remove solids and salts in the solution; And sterilizing the amino acid solution in which the solid content and the salt have been removed in the centrifuging step at 60 to 65 DEG C for 20 to 40 minutes.

상기 첨가단계에서 상기 질산은 니트로셀룰로오스를 제조하기 위해 면화에 혼산을 가해 질화시키는 질화공정에서 발생되는 질산가스를 스크러버에 유입시킨 다음 상기 스크러버의 내부에 물을 분사하여 상기 스크러버의 하부로 배출되는 폐질산 용액이다.In the adding step, the nitric acid is introduced into the scrubber by injecting nitric acid gas generated in a nitriding process in which nitric acid is nitrided by applying acid to cotton to produce nitrocellulose, and then water is sprayed into the scrubber, Solution.

상기 첨가단계는 갯금불초 추출물을 더 첨가하는 것을 특징으로 한다. Wherein the adding step is characterized by further adding an extract of Alaska pollack.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 생선 껍질 등과 같은 어류 부산물을 이용하여 아미노산이 풍부한 아미노산 비료를 제조할 수 있다. As described above, according to the present invention, amino acid-rich amino acid fertilizers can be prepared using fish by-products such as fish hulls and the like.

또한, 본 발명은 폐기물인 어피 부산물을 유용한 자원으로 활용할 수 있는 장점을 갖는다. In addition, the present invention has an advantage of being able to utilize waste byproduct as a useful resource.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 아미노산 비료의 제조방법을 개략적으로 나타낸 블록도이고,
도 2는 본 발명에 적용된 스크러버를 나타낸 구성도이다. 1 is a block diagram schematically showing a method of producing an amino acid fertilizer according to an embodiment of the present invention,
2 is a schematic view showing a scrubber applied to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 어류 부산물을 이용한 아미노산 비료의 제조방법에 대하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a method for producing an amino acid fertilizer using a fish by-product according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 예에 따른 어류 부산물을 이용한 아미노산 비료의 제조방법은 어류의 부산물인 어피를 건조시키는 건조단계와, 건조단계에서 수득한 건조 어피를 분쇄하여 어피 분말을 수득하는 분쇄단계, 어피 분말 100중량부에 대하여 수산화칼륨 용액 100 내지 300중량부를 반응조에 투입한 후 상기 반응조 내부에 초음파를 가하면서 1 내지 3일 동안 교반하여 단백질을 1차로 가수분해시키는 1차분해단계와, 1차분해단계 후 상기 반응조에 수산화나트륨 용액을 투입한 후 교반하여 단백질을 2차로 가수분해시키는 2차분해단계와, 2차분해단계에서 수득한 아미노산 용액에 질산과 인산 및 미네랄을 첨가하여 상기 아미노산 용액 중의 인(P)과 질소(N) 및 미네랄을 보충함과 동시에 상기 아미노산 용액을 중화시키는 첨가단계와, 첨가단계 후 상기 아미노산 용액에 유용 미생물군을 투입하여 24 내지 30℃에서 4 내지 10일 동안 발효시키는 발효단계와, 발효단계에서 발효된 아미노산 용액을 4000 내지 5000rpm 속도로 원심분리하여 용액 중의 고형분 및 염을 제거하는 원심분리단계와, 원심분리단계에서 고형분 및 염이 제거된 아미노산 용액을 60 내지 65℃에서 20 내지 40분 동안 살균시키는 살균처리단계를 포함한다. 각 단계별로 구체적으로 설명한다. 1, a method for producing an amino acid fertilizer using a fish by-product according to an embodiment of the present invention includes a drying step of drying an artificial by-product of a fish, and a step of pulverizing the dry skin obtained in the drying step, A primary disaggregation step in which 100 to 300 parts by weight of a potassium hydroxide solution is added to 100 parts by weight of the powder of the sacrifice, and the mixture is agitated for 1 to 3 days while applying ultrasonic waves to the inside of the reaction vessel to hydrolyze the protein first, A second disaggregation step of adding a sodium hydroxide solution to the reaction tank after the first disaggregation step and then stirring the protein to secondarily hydrolyze the protein; and a step of adding a nitric acid, a phosphoric acid and a mineral to the amino acid solution obtained in the second disaggregation step, (P), nitrogen (N) and minerals, and neutralizing the amino acid solution, Fermenting the fermented amino acid solution at 24 to 30 DEG C for 4 to 10 days by adding a group of beneficial microorganisms to the fermentation step; centrifuging the fermented amino acid solution at a rate of 4000 to 5000 rpm to remove solids and salts in the solution; And a sterilization treatment step of sterilizing the amino acid solution in which the solid content and the salt have been removed in the centrifugation step at 60 to 65 ° C for 20 to 40 minutes. Each step will be explained in detail.

1. 건조단계1. Drying stage

본 발명은 아미노산 공급원으로 어류를 이용한다. 어류 유래의 아미노산은 소, 돼지, 닭 등의 육상가축 유래 아미노산에 비해 상대적으로 병원성 인자에 대한 안전성이 높다는 장점을 갖는다. The present invention utilizes fish as an amino acid source. The amino acid derived from fish has an advantage that the safety against pathogenic factors is higher than the amino acid derived from the livestock such as cattle, pigs, and chickens.

바람직하게는 어류의 가공시 발생되는 부산물을 이용한다. 이러한 부산물로서 어류의 껍질인 어피를 들 수 있다. 더욱 바람직하게는 어피로 연어의 껍질을 이용할 수 있다. 연어는 회나 통조림용의로 대량가공되므로 연어 껍질은 다른 어류에 비해 재료의 확보가 용이하다. 또한, 연어 가공공정에서 발생되는 연어껍질은 다른 어류에 비해 상대적으로 계절의 영향이 작고 손질작업이 간편하다는 장점을 갖는다. Preferably, by-products generated during processing of fish are used. As such a by-product, there can be mentioned an ear which is a shell of a fish. More preferably, the shell of the salmon can be used as the skin. Since salmon is processed in large quantities as a raw material for canning or salting, the salmon skin is easier to secure than other fish. In addition, the salmon bark produced in the salmon processing process has an advantage that the seasonal effect is relatively small and the maintenance work is relatively easy as compared with other fishes.

어피는 세척하여 표면에 부착된 각종 이물질을 제거한 다음 건조시킨다. 어피는 수분 함량 7중량% 미만, 바람직하게 2 내지 5중량%로 건조시킨다. 건조방식으로 통상적인 동결건조 또는 열풍건조 방식 등을 적용할 수 있다. 열풍건조의 일 예로 40 내지 50℃의 열풍을 가해 건조시킬 수 있다. The skin is cleaned to remove various foreign substances adhering to the surface and then dried. The skin is dried to a moisture content of less than 7% by weight, preferably 2 to 5% by weight. A conventional freeze-drying method or a hot-air drying method can be applied as a drying method. As an example of hot air drying, hot air at 40 to 50 DEG C may be added to dry.

한편, 어피의 건조 전 어피에 붙은 비늘을 제거하는 전처리과정을 거칠 수 있다. 이를 위해 세척한 어피를 0.1M 수산화나트륨 용액에 혼합하여 6 내지 12시간 동안 교반한다. 수산화나트륨 용액과 교반하게 되면 어류의 종류에 따라 다소 차이가 있으나 80 내지 90%의 비늘이 용이하게 제거된다. On the other hand, pre-treatment may be performed to remove scales attached to the skin before drying the skin. For this purpose, the washed skin is mixed with 0.1 M sodium hydroxide solution and stirred for 6 to 12 hours. When stirring with sodium hydroxide solution, the scale of 80 to 90% is easily removed although there is some difference depending on the kind of fish.

2. 분쇄단계2. Grinding step

다음으로, 건조단계에서 수득한 건조 어피를 분쇄하여 어피 분말을 수득한다.Next, the dry skin obtained in the drying step is pulverized to obtain an artificial powder.

가령, 어피는 50 내지 150메쉬 입도 크기로 분쇄될 수 있다. For example, the apron may be ground to a size of 50 to 150 mesh size.

3. 1차분해단계 3. 1st disintegration step

건조단계 후 어피 분말에 알칼리 용액을 가해 단백질을 1차로 가수분해하여 아미노산을 생성시킨다. After the drying step, an alkaline solution is added to the powder of the skin to firstly hydrolyze the protein to produce amino acids.

알칼리 용액으로 농도 10 내지 20%(w/w)의 수산화칼륨 용액을 이용할 수 있다. A potassium hydroxide solution having a concentration of 10 to 20% (w / w) can be used as the alkali solution.

1차 가수분해를 위해 반응조에 어피분말과 수산화칼륨 용액을 투입한다. 가령, 어피 분말 100중량부에 대하여 수산화칼륨 용액 100 내지 300중량부를 반응조에 투입한 후 1 내지 3일 동안 교반하여 단백질을 분해시킨다. 이때 단백질 분해율을 높이기 위해 반응조 내부로 초음파를 가하면서 교반시키는 것이 바람직하다. 적용가능한 초음파의 처리 조건은 특별히 한정되지는 아니하나, 바람직하게는 40 내지 50W, 40 내지 60kHz의 초음파를 가해준다. For the primary hydrolysis, the reaction mixture is added with the potash and potassium hydroxide solution. For example, 100 to 300 parts by weight of a potassium hydroxide solution is added to 100 parts by weight of an egg powder, and the mixture is stirred for 1 to 3 days to decompose the protein. At this time, in order to increase the protein decomposition rate, it is preferable to stir while adding ultrasonic wave to the inside of the reaction tank. The processing conditions of the applicable ultrasonic waves are not particularly limited, but preferably 40 to 50 W and 40 to 60 kHz are applied.

상술한 알칼리 용액에 의해 어피 내의 단백질은 펩티드나 아미노산으로 1차 분해된다. With the above-described alkali solution, proteins in the skin are firstly digested with peptides or amino acids.

4. 2차분해단계 4. Second disintegration step

1차분해단계 후 반응조에 수산화나트륨 용액을 더 투입한 후 교반하여 단백질을 2차로 가수분해시킨다. After the first disaggregation step, the sodium hydroxide solution is added to the reaction vessel, and the mixture is stirred to hydrolyze the protein secondarily.

1차분해단계를 통해 수득한 1차 아미노산 용액은 점도가 높고 미분해 단백질이 일부 존재하므로 2차분해단계를 통해 용액의 점도를 낮추고 미분해 단백질을 추가적으로 분해시킬 수 있다. Since the primary amino acid solution obtained through the primary disaggregation step has a high viscosity and a part of the undegraded protein, it is possible to lower the viscosity of the solution and further decompose the undegraded protein through the secondary disaggregation step.

1차 아미노산 용액 100중량부에 대하여 0.1M의 수산화나트륨 용액을 10 내지 20중량부를 첨가한다. 수산화나트륨 용액을 첨가한 후 10 내지 20시간 동안 교반할 수 있다. 10 to 20 parts by weight of a 0.1 M sodium hydroxide solution are added to 100 parts by weight of the primary amino acid solution. Sodium hydroxide solution may be added, followed by stirring for 10 to 20 hours.

5. 첨가단계 5. Addition step

다음으로, 2차분해단계를 통해 수득한 2차 아미노산 용액에 질산과 인산, 미네랄 중 어느 하나 또는 모두를 첨가한다. Next, either or both of nitric acid, phosphoric acid and minerals are added to the secondary amino acid solution obtained through the secondary disaggregation step.

질산 첨가로 인해 2차 아미노산 용액 중의 질소(N)의 함량을 보충함과 동시에 2차 아미노산 용액을 중화시킬 수 있다. 질산은 2차 아미노산 용액 100중량부에 대하여 10 내지 40중량부를 첨가할 수 있다. Nitric acid addition can neutralize the secondary amino acid solution while supplementing the nitrogen (N) content in the secondary amino acid solution. 10 to 40 parts by weight of nitric acid may be added to 100 parts by weight of the secondary amino acid solution.

인산은 2차 아미노산 용액 중의 인(P)의 함량을 보충하기 위함이다. 인산은 2차 아미노산 용액 100중량부에 대하여 2 내지 10중량부를 첨가할 수 있다. Phosphoric acid is to supplement the content of phosphorus (P) in the secondary amino acid solution. Phosphoric acid may be added in an amount of 2 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the secondary amino acid solution.

그리고 미네랄은 2차 아미노산 용액 중의 무기물의 함량을 보충하기 위함이다. 첨가되는 미네랄로 붕소, 구리, 철, 망간, 몰리브덴, 아연 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 미네랄은 2차 아미노산 용액 100중량부에 대하여 0.01 내지 2중량부를 첨가할 수 있다. And the minerals are to supplement the content of minerals in the secondary amino acid solution. The added minerals may be at least one of boron, copper, iron, manganese, molybdenum, and zinc. The minerals may be added in an amount of 0.01 to 2 parts by weight based on 100 parts by weight of the secondary amino acid solution.

한편, 첨가단계에서 2차 아미노산 용액 100중량부에 대하여 갯금불초 추출물 1 내지 10중량부를 더 첨가할 수 있다. On the other hand, 1 to 10 parts by weight of the extract of Bacillus subtilis may be further added to 100 parts by weight of the secondary amino acid solution in the adding step.

갯금불초(Wedelia prostrata)는 바닷가에서 자라는 다년생 초본이다. Wedelia prostrata is a perennial herb that grows on the beach.

갯금불초 추출물을 얻기 위해서는 다양한 추출방법이 적용될 수 있다. 추출방법 중의 하나로 추출용매를 가하여 열수출출, 온침 및 냉침추출하여 추출물을 얻을 수 있다. 추출용매로 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 다가 알코올 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다. 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올로 메탄올, 에탄올 등을 이용할 수 있고, 다가 알코올로 부틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜, 펜틸렌글리콜 등을 이용할 수 있다. 그리고 혼합물로는 물 및 저급 알코올의 혼합물, 물 및 다가 알코올의 혼합물, 저급 알코올 및 다가 알코올의 혼합물, 또는 물 및 저급알코올 및 다가 알코올의 혼합물을 이용할 수 있다.A variety of extraction methods can be applied to obtain the extract of Bacillus subtilis. As one of the extraction methods, an extraction solvent can be added to obtain an extract by hot water extraction, warming and cold extraction. As the extraction solvent, at least one selected from water, a lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms, a polyhydric alcohol, or a mixture thereof may be used. As the lower alcohol having 1 to 4 carbon atoms, methanol, ethanol and the like can be used. As the polyhydric alcohol, butylene glycol, propylene glycol, pentylene glycol and the like can be used. Mixtures of water and lower alcohols, mixtures of water and polyhydric alcohols, mixtures of lower alcohols and polyhydric alcohols, or mixtures of water and lower alcohols and polyhydric alcohols can be used as the mixture.

추출의 일 예로 갯금불초 전초에 대하여 물을 중량비로 10배를 가한 후 100℃에서 8시간 동안 열수추출할 수 있다. 추출 후 여과하여 액상의 갯금불초 추출물을 얻는다.As an example of the extraction, water can be extracted 10 times at a weight ratio and then subjected to hot water extraction at 100 ° C for 8 hours. After extraction, the extract is filtered to obtain a liquid extract of Aspergillus oryzae.

갯금불초는 염생식물로서 다양한 미네랄을 풍부하게 함유하고 있어서 아미노산 비료의 기능성을 높일 수 있다. It is rich in various minerals and it can increase the functionality of amino acid fertilizer.

6. 발효단계6. Fermentation phase

첨가단계 후 2차 아미노산 용액에 유용 미생물군을 투입하여 발효시킨다. After the addition step, the microorganism group is added to the secondary amino acid solution and fermented.

유용 미생물군(Effective Microoganims)이란 광합성 세균과 유산균, 방선균, 사상균, 효모균 등의 다양한 유용 미생물을 단독 또는 둘 이상 포함하도록 배양한 미생물 제재이다. 이러한 유용 미생물군은 수처리, 대기처리 분야뿐 아니라 농업, 축산업, 수산업, 식품, 화장품 등에 널리 활용되고 있다. Effective microorganisms (microorganisms) are microbial agents cultured to contain a variety of useful microorganisms such as photosynthetic bacteria, lactic acid bacteria, actinomycetes, filamentous yeasts, and yeast bacteria. These useful microorganisms are widely used in agriculture, animal husbandry, fisheries, food, cosmetics as well as water treatment and air treatment.

유용 미생물군은 배지에 접종하여 배양한 배양액을 이용한다. 배지로 물에 트립톤(tryptone), 효모 추출물(yeast extract), 글루코스(glucose), 염화나트륨(NaCl), 인산수소칼륨(K2HPO4)을 가하여 조성할 수 있다. 가령, 증류수 1ℓ에 Tryptone 3g, yeast extract 3g, glucose 3g, NaCl 5g, K2HPO4 1g를 가하여 조성한다. 배지에 유용 미생물군을 접종한 후 40 내지 60℃에서 2 내지 8일 동안 배양하여 배양액을 얻을 수 있다. 이외에도 유용 미생물군 배양액으로 상업화된 제품액(예를 들어 (주)에버미라클의 EM-1)을 구입하여 이용할 수 있음은 물론이다. The useful microorganism group is cultured inoculated on a medium. Yeast extract, glucose, sodium chloride (NaCl) and potassium hydrogen phosphate (K 2 HPO 4 ) to water as a medium. For example, add 3 g of Tryptone, 3 g of yeast extract, 3 g of glucose, 5 g of NaCl and 1 g of K 2 HPO 4 to 1 L of distilled water. The microorganism group is inoculated to the medium and cultured at 40 to 60 DEG C for 2 to 8 days to obtain a culture solution. It is needless to say that it is also possible to purchase and use a commercially available product solution (for example EM-1 from EVERMIRACLE CO., LTD.) As a useful microorganism group culture solution.

2차 아미노산 용액 100중량부에 대하여 유용 미생물군 배양액 0.1 내지 5중량부를 투입한 후 24 내지 30℃에서 4 내지 10일 동안 발효시킨다. 이러한 발효과정을 통해 미생물들이 생성하는 효소에 의한 단백질의 가수분해가 일어남과 동시에 용액 중의 유해성분을 분해하여 제거할 수 있다. 0.1 to 5 parts by weight of the culture solution of the useful microorganism group is added to 100 parts by weight of the secondary amino acid solution, followed by fermentation at 24 to 30 DEG C for 4 to 10 days. Through this fermentation process, the hydrolysis of the protein by the enzyme produced by the microorganisms occurs and at the same time, the harmful components in the solution can be decomposed and removed.

7. 원심분리단계7. Centrifugation step

다음으로, 발효단계에서 발효된 아미노산 용액을 원심분리한다. 가령, 4000 내지 5000rpm 속도로 2 내지 10분 동안 원심분리할 수 있다. 원심분리 후 상등액을 여과지로 여과하여 고형분 및 염이 제거된 아미노산 용액을 수득할 수 있다. Next, the fermented amino acid solution is centrifuged in the fermentation step. For example, it can be centrifuged at a speed of 4000 to 5000 rpm for 2 to 10 minutes. After centrifugation, the supernatant is filtered with a filter paper to obtain a solid solution and a solution of the amino acid in which the salt has been removed.

8. 살균처리단계 8. Sterilization treatment step

다음으로, 원심분리단계에서 고형분 및 염이 제거된 아미노산 용액을 60 내지 65℃에서 20 내지 40분 동안 살균시켜 살균처리한다. 살균처리를 통해 미생물에 의한 성분변화를 방지한다. Next, the amino acid solution in which the solids and salts are removed in the centrifugation step is sterilized by sterilization at 60 to 65 DEG C for 20 to 40 minutes. The sterilization treatment prevents the component change by the microorganism.

상술한 바와 같이 본 발명은 생선 껍질 등과 같은 어류 부산물을 이용하여 아미노산이 풍부한 아미노산 비료를 제조할 수 있다. As described above, the present invention can produce amino acid-rich amino acid fertilizers using fish by-products such as fish shells and the like.

한편, 본 발명은 발효단계, 원심분리단계, 살균처리단계를 생략하고 건조단계, 분쇄단계, 1차분해단계와, 2차분해단계, 첨가단계를 통해서 아미노산 비료를 제조할 수 있음은 물론이다. It goes without saying that the present invention can produce amino acid fertilizers through omitting the fermentation step, the centrifugal separation step, and the disinfection step, and drying, pulverizing, firstly decomposing, secondly decomposing and adding.

그리고 본 발명은 상술한 첨가단계에서 사용하는 질산으로 니트로셀룰로오스 제조공정으로부터 회수된 폐질산 용액을 적용할 수 있다. In the present invention, the waste nitric acid solution recovered from the nitrocellulose production process with the nitric acid used in the above addition step can be applied.

통상적으로 면화로부터 니트로셀룰로오스(nitrocellulose)를 제조하기 위해서 면화투입공정, 질화공정, 탈산공정 등의 많은 공정이 연속적으로 이루어지고 있다. 그리고 면화에 혼산(황산과 질산의 혼합액)을 가해 질화시키는 질화공정에서는 비교적 끓는점이 낮은 질산가스(질산흄)가 다량 발생한다. 이때 발생되는 질산가스를 용액으로 농축하여 본 발명에 적용한다. BACKGROUND ART [0002] In order to produce nitrocellulose from cotton, many processes such as a cotton injection process, a nitrification process, and a deoxidation process are continuously performed. In the nitriding process in which a mixture of sulfuric acid and nitric acid is added to cotton, nitric acid gas (nitric acid fume) having a relatively low boiling point is generated in a large amount. The nitric acid gas generated at this time is concentrated into a solution and applied to the present invention.

이를 위해 질화공정에서 발생되는 질산가스를 스크러버에 유입시킨 다음 스크러버의 내부에 물을 분사하여 스크러버의 하부로 배출되는 폐질산 용액을 얻을 수 있다. To this end, the nitric acid gas generated in the nitrification process is introduced into the scrubber, and water is sprayed into the scrubber to obtain a waste acid solution discharged to the lower portion of the scrubber.

도 2를 참조하면, 스크러버(10)는 질산가스가 유입되는 유입구(15)가 하부에 형성되고 질산가스가 배출되는 배출구(17)가 상부에 형성된 세정탑(11)과, 세정탑(11)의 외부에 설치되어 물이 저장되는 농축조(20)와, 농축조(20)와 연결되어 세정탑(11)의 내부에 설치되는 분사노즐(25)과, 세정탑(11)의 하부에 설치되며 분사노즐(25)로부터 분사되는 물이 질산가스와 접촉한 후 모이는 체류조(30)와, 체류조(30)와 농축조(20)를 연결하는 연결관(35)을 구비한다. 2, the scrubber 10 includes a cleaning tower 11 having an inlet 15 through which an inlet of nitric acid gas flows and an outlet 17 through which nitric acid gas is discharged, A spray nozzle 25 connected to the concentrating tank 20 and installed in the washing tower 11 and a spray nozzle 25 installed at the bottom of the washing tower 11, And a connection pipe 35 connecting the retention tank 30 and the thickening tank 20 to each other. The connection pipe 35 connects the retention tank 30 and the thickening tank 20 to each other.

세정탑(11)은 하부에 질산가스가 유입되는 유입구(15)가 형성되고, 상부에 질산가스가 배출되는 배출구(17)가 형성된다. 유입구(15)에는 가스유입라인이 연결된다. 가스유입라인은 질산가스가 발생되는 질화공정에 사용되는 반응기와 연결될 수 있다. The cleaning tower 11 has an inlet 15 through which a nitric acid gas flows and a discharge port 17 through which nitrate gas is discharged. The gas inlet line is connected to the inlet 15. The gas inlet line may be connected to a reactor used in a nitrification process in which nitric acid gas is generated.

가스유입라인을 통해 질산가스가 세정탑(11) 내부로 유입된다. 가스유입라인에는 질산가스 중의 이물질이나 분진을 제거하기 위해 필터식 집진기가 설치될 수 있다. 세정탑(11) 내부로 유입된 질산가스는 세정탑 내부에서 상부로 이동하여 배출구(17)를 통해 외부로 배출된다. 배출구(17)에는 가스배출라인(18)이 연결된다. The nitric acid gas flows into the cleaning tower 11 through the gas inflow line. A filter type dust collector may be installed in the gas inflow line to remove foreign matter or dust in the nitric acid gas. The nitric acid gas introduced into the cleaning tower 11 moves upward from the inside of the cleaning tower and is discharged to the outside through the discharge port 17. A gas discharge line 18 is connected to the discharge port 17.

세정탑(11)의 내부에는 공간을 상하의 2개의 공간으로 구획하는 격벽(13)이 설치된다. 세정탑(11)의 하부로 유입된 가스가 상부로 이동하여 배출구(17)로 배출될 수 있도록 격벽(13)에는 질산가스가 이동할 수 있는 통로(14)가 마련된다. 통로(14)를 통해 질산가스의 이동은 가능하나 액체는 통로를 통해 하방으로 이동할 수 없도록 구성된다. Inside the cleaning tower 11, there is provided a partition wall 13 partitioning the space into two upper and lower spaces. The partition wall 13 is provided with a passage 14 through which nitrate gas can move so that the gas flowing into the lower portion of the washing tower 11 can be moved upward and discharged to the discharge port 17. [ The movement of the nitric acid gas through the passage 14 is possible, but the liquid can not be moved downwardly through the passage.

세정탑(11)의 내부에는 가스 중의 수분을 제거하기 위한 데미스터(Demister)(19)가 설치된다. 데미스터(19)는 배출구(17)와 인접하도록 세정탑(11)의 내측 상부에 설치된다. 그리고 세정탑(11)의 내부에는 충진층이 설치될 수 있다. 충진층은 공극률과 비표면적이 큰 충진물이 충진된 구조로써, 충진물로 폴 링(pall ring), 라슁링(rashing ring) 등을 이용한다.A demister (19) for removing moisture in the gas is installed inside the cleaning tower (11). The demister (19) is installed at the upper inside of the cleaning tower (11) so as to be adjacent to the outlet (17). A filling layer may be installed in the cleaning tower 11. The filling layer is a structure filled with a filler having a large porosity and specific surface area, and uses a pall ring, a rashing ring, or the like as a filling material.

농축조(20)는 세정탑(11)의 외부에 설치된다. 최초 운전시 농축조(20)에는 물이 저장된다. The concentrating tank 20 is installed outside the cleaning tower 11. [ In the initial operation, water is stored in the thickening tank (20).

분사노즐(25)은 농축조(20)와 연결되어 상기 세정탑(11)의 내부에 설치된다. 펌프에 의해 농축조(20)에 저장된 물이 분사노즐(25)을 통해 세정탑(11) 내부로 분사된다. The spray nozzle 25 is connected to the concentration tank 20 and installed inside the cleaning tower 11. [ The water stored in the thickening tank 20 is injected into the cleaning tower 11 through the injection nozzle 25 by the pump.

세정탑(11)의 하부에는 체류조(30)가 설치된다. 체류조(30)에는 분사노즐(25)로부터 분사되는 물이 질산가스와 접촉하면서 질산이 물에 용해된 질산용액이 체류조로 모인다. 체류조(30)는 농축조(20)와 연결관(35)으로 연결된다. 따라서 체류조(30)에 모인 질산 용액은 농축조(20)로 유입된다. 체류조(30)에서 농축조(20)로 질산 용액이 유입되면 순수한 물과 질산 용액이 농축조(20)에서 혼합된다. 그리고 농축조(20)에 처음에 저장된 물과 질산 용액은 다시 세정탑(11)의 내부로 분산되면서 질산가스와 접촉한 후 다시 농축조(20)로 유입된다. 이러한 순환과정이 계속 반복되면서 농축조(20)의 질산 용액은 농도 10 내지 20%(w/w)농축되어 농도가 높아진다. 농축조에 저장된 폐질산 용액은 드레인관을 통해 배출시켜 질산저장탱크에 저장한 후 상술한 첨가단계에서 질소 보충원으로 이용할 수 있다. A retention tank (30) is provided below the cleaning tower (11). In the retention tank (30), the water sprayed from the spray nozzle (25) is brought into contact with nitric acid gas, and the nitric acid solution in which nitric acid is dissolved in water collects in the retention bath. The retention tank (30) is connected to the thickening tank (20) and the connection pipe (35). Therefore, the nitric acid solution collected in the retention tank 30 flows into the concentration tank 20. When the nitric acid solution flows into the thickener (20) from the retention tank (30), pure water and nitric acid solution are mixed in the thickener (20). Then, the water and nitric acid solution initially stored in the thickener 20 are dispersed again into the cleaning tower 11, and then contacted with the nitric acid gas and then introduced into the thickener 20 again. As the circulation process is continuously repeated, the nitric acid solution in the concentration tank 20 is concentrated to a concentration of 10 to 20% (w / w). The waste acid solution stored in the thickener can be discharged through a drain pipe and stored in a nitric acid storage tank, and then used as a nitrogen supplement source in the above-described addition step.

한편, 격벽(13)에 의해 구획된 세정탑(11)의 상부 공간으로 분사된 물이 체류조(30)로 유입될 수 있도록 세정탑(11)의 상부공간과 체류조(30)는 연결파이프(29)로 연결된다. The upper space of the washing tower 11 and the retention tank 30 are connected to each other by a connecting pipe 30 so that water injected into the upper space of the washing tower 11 partitioned by the partition 13 can be introduced into the retention tank 30. [ (29).

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation.

10: 제 1스크러버 11: 세정탑
20: 농축조 25: 분사노즐10: First scrubber 11: Wash tower
20: Enrichment tank 25: Injection nozzle

Claims (5)

어류의 부산물인 어피를 건조시키는 건조단계와;
상기 건조단계에서 수득한 건조 어피를 분쇄하여 어피 분말을 수득하는 분쇄단계와;
상기 어피 분말 100중량부에 대하여 수산화칼륨 용액 100 내지 300중량부를 반응조에 투입한 후 상기 반응조 내부에 초음파를 가하면서 1 내지 3일 동안 교반하여 단백질을 1차로 가수분해시키는 1차분해단계와;
상기 1차분해단계 후 상기 반응조에 수산화나트륨 용액을 투입한 후 교반하여 단백질을 2차로 가수분해시키는 2차분해단계와;
상기 2차분해단계에서 수득한 아미노산 용액에 질산과 인산 및 미네랄을 첨가하여 상기 아미노산 용액 중의 인(P)과 질소(N) 및 무기물을 보충함과 동시에 상기 아미노산 용액을 중화시키는 첨가단계;를 포함하고,
상기 첨가단계는 갯금불초 추출물을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 어류 부산물을 이용한 아미노산 비료의 제조방법. A drying step of drying the fish as a by-product of the fish;
A pulverizing step of pulverizing the dry skin obtained in the drying step to obtain an artificial powder;
A primary disaggregation step of initially adding 100 to 300 parts by weight of a potassium hydroxide solution to 100 parts by weight of the skin powder, stirring the mixture for 1 to 3 days while applying ultrasonic waves to the inside of the reaction vessel to hydrolyze the protein first;
A secondary disaggregation step in which the sodium hydroxide solution is added to the reaction tank after the primary disaggregation step and then stirred to hydrolyze the protein in a second order;
(P) and nitrogen (N) and an inorganic substance in the amino acid solution and neutralizing the amino acid solution by adding nitric acid, phosphoric acid and mineral to the amino acid solution obtained in the secondary disaggregation step ,
Wherein the adding step further comprises adding an extract of Aspergillus oryzae to the amino acid fertilizer. 제 1항에 있어서, 상기 어피는 연어 껍질인 것을 특징으로 하는 어류 부산물을 이용한 아미노산 비료의 제조방법. The method according to claim 1, wherein the skin is a salmon skin. 제 1항에 있어서, 상기 첨가단계 후 상기 아미노산 용액에 유용 미생물군을 투입하여 24 내지 30℃에서 4 내지 10일 동안 발효시키는 발효단계와;
상기 발효단계에서 발효된 아미노산 용액을 4000 내지 5000rpm 속도로 원심분리하여 용액 중의 고형분 및 염을 제거하는 원심분리단계와;
상기 원심분리단계에서 고형분 및 염이 제거된 아미노산 용액을 60 내지 65℃에서 20 내지 40분 동안 살균시키는 살균처리단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 어류 부산물을 이용한 아미노산 비료의 제조방법. The fermentation method according to claim 1, wherein the fermentation step comprises adding a group of useful microorganisms to the amino acid solution after the adding step and fermenting the mixture at 24 to 30 DEG C for 4 to 10 days;
Centrifuging the amino acid solution fermented in the fermentation step at a rate of 4000 to 5000 rpm to remove solids and salts in the solution;
And sterilizing the amino acid solution in which the solid content and the salt have been removed in the centrifuging step at 60 to 65 ° C for 20 to 40 minutes. 제 1항에 있어서, 상기 첨가단계에서 상기 질산은 니트로셀룰로오스를 제조하기 위해 면화에 혼산을 가해 질화시키는 질화공정에서 발생되는 질산가스를 스크러버에 유입시킨 다음 상기 스크러버의 내부에 물을 분사하여 상기 스크러버의 하부로 배출되는 폐질산 용액인 것을 특징으로 하는 어류 부산물을 이용한 아미노산 비료의 제조방법.



The method of claim 1, wherein in the adding step, nitric acid gas generated in a nitriding process in which nitric acid is nitrided by adding nitric acid to cotton to produce nitrocellulose is injected into the scrubber, and water is sprayed into the scrubber, Wherein the solution is a waste acid solution discharged to the lower part.



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