KR102032335B1 - 발전소 저회 및 비회 가공물을 이용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발전소 저회 및 비회 가공물을 이용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은, 발전소에서 발생한 저회, 비회 또는 그 혼합물을 담수로 세척 및 건식 처리한 뒤, 건식 처리된 처리물 10 내지 50 중량부를 기준으로 피트모스 3 내지 20 중량부, 코코피트 3 내지 20 중량부, 천연 광물질 1 내지 15 중량부, 질석 1 내지 15 중량부, 펄라이트 1 내지 20 중량부, 프로네로나아제 효소 0.2 내지 0.3 중량부를 포함하여 구성되며, 토양개량제의 용도에 따라 미생물 성분 0.1 내지 0.2 중량부를 추가하여 형성되는 분체 조성물과, 분체 조성물 100 중량부를 기준으로 습윤제, 바인더 및 pH 조절제를 포함하는 첨가제 0.2 내지 21 중량부를 포함하는 혼합 조성물을 혼합 및 파쇄하여 성형기로 입상화하여 얻어지는 것을 특징으로 하는 발전소 저회 및 비회 가공물을 이용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제 및 그의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 발전소 저회 및 비회 가공물을 이용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제 및 그 제조방법에 따르면, 저회 및 비회가 탄소 성분이 다량 포함되어 있으므로 저회 및 비회를 활용하여 식물 생장 등을 위한 탄소공급원으로서 사용할 수 있는 효과가 있으며, 토양의 개량 효과(토양의 pH 및 EC를 상승) 및 농산물 수확량 증대와 함께 담수를 이용한 중금속 세척 방식을 제공할 뿐만 아니라, 작물 시용효과를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

발전소 저회 및 비회 가공물을 이용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제 및 그 제조방법{SOIL CONDITIONER WITH FUNCTION OF GROWTH ASSISTANCE USING BOTTOM ASH AND FLY ASH OF THERMAL POWER PLANT, AND PRODUCTION METHOD THEREOF}

본 발명은 발전소 저회 및 비회 가공물을 이용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 발전소 저회 및 비회 가공물을 이용하여 펠렛, 과립 등의 입상형 조성물을 제조하고 이를 생육보조 및 토양개량제로 사용함으로써, 온실가스 저감, 토양의 개량 효과(토양의 pH 및 EC를 상승) 및 농산물 수확량 증대 등을 이루도록 하기 위한 발전소 저회 및 비회 가공물을 이용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제 및 그 제조방법에 관한 것이다.

환경문제 등으로 발전소 화력 원료는 석탄에서 우드펠렛으로 대체되고 있으며, 우드펠렛 사용으로 원료의 60% 이상이 산업폐기물로 발생하며, 일반적으로 국내에서 발전소 운영 호기당 1일 발생량은 대략적으로 비회가 13 내지 15톤, 저회가 18 내지 20톤에 이르므로 산업폐기물을 농업에 활용하여 처리비용 절감 및 사회공헌 방안 필요로 하고 있다.

이와 관련된 기술로서, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2014-0193595호 "건식저회처리의 석탄화력발전소용 보일러 비회 재연소 시스템"은 건식저회처리 방식의 석탄화력발전소 보일러 내부에서 석탄이 연소 된 후 절탄기 및 전기집진기에서 포집된 고 미연분의 석탄회를 성토제 등의 원료로 재활용하기 위하여 건식저회처리 보일러의 하부 호퍼로 이송하여 재연소에 의해 미연분을 제거하고 저회로 재활용하기 위한 건식저회처리의 석탄화력발전소용 보일러 비회 재연소 시스템에 관한 것이다.

또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2007-0018009호 "저회를 포함하는 경량 기포 콘크리트 및 그 제조 방법"은 경량 기포 콘크리트의 단위부피 1 m³를 기준으로, 시멘트 320 ~ 460kg; 잔골재로서 잔골재비(저회 중량/시멘트 중량, S/C)가 0.3 ~ 1.5를 만족하는 중량의 저회; 배합수로서 상기 시멘트 중량의 40 ~ 60% 범위의 물; 및 굳지 않은 슬러리 상태의 콘크리트 부피를 기준으로 50~70%;를 포함하는 것으로, 콘크리트용 골재로 저회를 사용하기 때문에 재료 확보가 용이하고 경제성이 높으며 재료의 경량 특성을 최대한 활용할 수 있는 경량 기포 콘크리트를 제공할 수 있도록 하기 위한 기술에 관한 것이다.

또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2010-0024207호 "저회를 포함한 블록용 수지 조성물 및 그 블록(Resin Composition for Block Including Bottom Ash and the Block)"은 화력발전소에서 발생되는 산업부산물인 석탄회 중 활용도가 가장 떨어지는 저회(bottom ash)를 고분자 수지에 혼합 경화시킴으로써, 건설/토목 분야에서의 사용을 위한 재활용 블록을 제조하는 기술에 관한 것이다.

또한, 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2016-0127789호 "화력발전소 저회를 미네랄 섬유로 재생하는 제조방법 및 제조장치"는 화력발전소에서 배출되는 저회(bottom ash)를 용융로로 이송하는 과정과 상기 용융로에서 상기 저회를 용융시키는 용융물 제조 과정과 상기 용융물을 공기 중으로 배출하면서 방사시켜 미네랄 섬유로 제조하는 과정을 포함함으로써, 화력발전소에서 발생하는 저회를 냉각하지 않고 미네랄 섬유로 재생하므로 재생 원가를 낮출 수 있고 부산물인 저회냉각수의 제로화가 가능한 효과를 제공하기 위한 기술에 관한 것이다.

그러나 상기 제시된 기술들은 저회 및 비회를 이용한 토양개량제에 대해서는 제시하지 못하고 있다.

한편, 저회 및 비회는 상술한 종래의 기술에 따라 다양한 분야에 활용되고 남는 것은 해수로 처리해서 폐기를 하는 방법을 사용하여 회수하고 매립하였는데, 해수로 처리시 염분 때문에 식물의 수분흡수 억제, 양분 불균형 등을 통해 식물 생장에 피해를 초래하기 때문에 농업용 비료로 사용이 불가능한 한계가 있었다.

그러나, 본 기술 분야에 있어서는 저회 및 비회가 탄소 성분이 다량 포함되어 있으므로 이를 잘 활용하면 식물 생장 등을 위한 탄소공급원으로서 사용될만한 가치가 있으므로 발전소에서 발생되는 저회 및 비회를 재활용하기 위한 기술 개발이 요구되고 있다.

대한민국 특허출원 출원번호 제10-2014-0193595호 "건식저회처리의 석탄화력발전소용 보일러 비회 재연소 시스템(Fly ash re-burning system for Dry bottom ash coal-fired Boiler)" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2007-0018009호 "저회를 포함하는 경량 기포 콘크리트 및 그 제조 방법(Light Weighted Foam Concrete Containing Bottom Ash And Production Method Thereof)" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2010-0024207호 "저회를 포함한 블록용 수지 조성물 및 그 블록(Resin Composition for Block Including Bottom Ash and the Block)" 대한민국 특허출원 출원번호 제10-2016-0127789호 "화력발전소 저회를 미네랄 섬유로 재생하는 제조방법 및 제조장치(MANUFACTURING METHOD FOR RECYCLING BOTTOM ASH TO MINERAL FIBER OF THERMAL POWER PLANT, AND MANUFACTURING APPARATUS THEREOF)"

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 저회 및 비회가 탄소 성분이 다량 포함되어 있으므로 이들을 활용하여 식물 생장 등을 위한 탄소공급원으로서 사용하도록 하기 위한 발전소 저회 및 비회 가공물을 이용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 토양의 개량 효과(토양의 pH 및 EC를 상승) 및 농산물 수확량 증대와 함께 담수를 이용한 중금속 세척 방식을 제공할 뿐만 아니라, 작물 시용효과를 향상시키도록 하기 위한 발전소 저회 및 비회 가공물을 이용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제 및 그 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

그러나 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 발전소 저회 및 비회 가공물을 이용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제는, 발전소에서 발생한 저회, 비회 또는 그 혼합물을 담수로 세척 및 건식 처리한 뒤, 건식 처리된 처리물 10 내지 50 중량부를 기준으로 피트모스 3 내지 20 중량부, 코코피트 3 내지 20 중량부, 천연 광물질 1 내지 15 중량부, 질석 1 내지 15 중량부, 펄라이트 1 내지 20 중량부, 프로네로나아제 효소 0.2 내지 0.3 중량부를 포함하여 구성되며, 토양개량제의 용도에 따라 미생물 성분 0.1 내지 0.2 중량부를 추가하여 형성되는 분체 조성물과, 분체 조성물 100 중량부를 기준으로 습윤제, 바인더 및 pH 조절제를 포함하는 첨가제 0.2 내지 21 중량부를 포함하는 혼합 조성물을 혼합 및 파쇄하여 성형기로 입상화하여 얻어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 발전소에서 발생한 저회 및 비회를 담수로 세척시, 내측부와 외측부로 구분된 2단의 투과형 세척 탱크에 투입하여 세척하는 것을 특징으로 한다. 발전소에서 발생한 저회 및 비회를 담수로 세척하면 저회와 비회가 활성화되고 이 활성화로 인해 다른 첨가제의 보유능력이 향상되어 비료나 농자재의 능력을 활성화시킬 수 있게 된다.

본 발명에서, 세척에 사용되는 세척수는, 물 100 중량부를 기준으로 모링가 5 내지 7 중량부를 추가한 것을 활용하는 것을 특징으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 발전소 저회 및 비회 가공물을 이용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제의 제조방법은, 발전소에서 발생한 저회, 비회 또는 그 혼합물을 담수로 세척하고 건식 처리하는 제 1 단계; 건식 처리된 처리물 10 내지 50 중량부를 기준으로 피트모스 3 내지 20 중량부, 코코피트 3 내지 20 중량부, 천연 광물질 1 내지 15 중량부, 질석 1 내지 15 중량부, 펄라이트 1 내지 20 중량부, 프로네로나아제 효소 0.2 내지 0.3 중량부를 포함하여 구성되며, 토양개량제의 용도에 따라 미생물 성분 0.1 내지 0.2 중량부를 추가하여 형성되는 분체 조성물과, 분체 조성물 100 중량부를 기준으로 습윤제, 바인더 및 pH 조절제를 포함하는 첨가제 0.2 내지 21 중량부를 포함하는 혼합 조성물을 혼합하는 제 2 단계; 및 혼합된 혼합 조성물을 파쇄하여 성형기로 입상화하여 토양개량제를 형성하는 제 3 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 제 1 단계에서, 발전소에서 발생한 저회 및 비회를 담수로 세척시, 내측부와 외측부로 구분된 2단의 투과형 세척 탱크에 투입하여 세척하는 것을 특징으로 한다.

또한, 제 1 단계에서 세척에 사용되는 세척수는, 물 100 중량부를 기준으로 모링가 5 내지 7 중량부를 추가한 것을 활용하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 발전소 저회 및 비회 가공물을 이용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제 및 그 제조방법은, 저회 및 비회가 탄소 성분이 다량 포함되어 있으므로 이들을 활용하여 식물 생장 등을 위한 탄소공급원으로서 사용할 수 있는 효과가 있으며, 토양의 개량 효과(토양의 pH 및 EC를 상승) 및 농산물 수확량 증대와 함께 담수를 이용한 중금속 세척 방식을 제공할 뿐만 아니라, 작물 시용효과를 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한 비분, 골분, 혈분 등의 추가 성분을 포함함으로써 아미노산 등 영양성분의 추가로 생육보조 기능을 가질 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발전소 저회 및 비회 가공물을 이용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제의 제조방법을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발전소 저회 및 비회 가공물을 이용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제의 제조방법을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 발전소에서 발생한 저회, 비회 또는 그 혼합물을 담수로 세정 공정을 처리하고(S10), 건조하는 건식처리 과정을 수행한다(S20).

본 발명에서 사용되는 저회 및 비회는 석탄과 같이 내부에 유해 성분이 잔존하는 것이 아니고 탄소 성분이 다량 포함되어 있으므로 이를 잘 활용하면 탄소공급원으로서 사용될만한 가치가 있다. 즉, 발전소에서 우드펠렛을 이용한 발전시 미연소된 저회 및 비회가 반탄화 상태로 발생되는데, 저회는 입자가 비교적 큰 상태로서 상부에서 날라가는 비회(재)와는 구별되며, 내부에 에너지가 잔존하는 반탄화상태로 존재한다.

특히, 상기 저회는 종래에는 해수로 처리해서 폐기를 하는 방법을 사용하여 회수하고 매립하였는데, 이러한 경우 처리 비용이 발생하고 2차적 환경 오염이 발생될 수 있으며, 재활용이 불가능한 단점이 있으므로, 본 발명에서는 담수로 세정 고정을 처리하며, 건조하는 것이다.

본 발명에서는, 발전소에서 발생된 저회, 비회 또는 이들의 혼합물을 내측부와 외측부로 구분된 2단의 투과형 세척 탱크에 투입하고, 2단의 투과형 세척 탱크 상단에 형성된 담수 유입구를 통해 세척수를 투과형 세척 탱크에 보관된 저회, 비회 또는 이들의 혼합물을 35 내지 40 MPa 고압발생기를 활용한 고압력의 수압으로 통과시켜서, 투과형 세척 탱크 하단에 형성된 세척수 배출구를 통해 배출시키는 방식으로 저회 및 비회의 기공으로부터 회분이나 불순물을 제거한다.

여기서, 투과형 세척 탱크에서 내측부와 외측부 사이에는 적어도 4개 이상의 프로펠러 타입의 와류 형성단이 형성됨으로써, 격자형 미세공 타입으로 형성된 상기 내측부에서 막힌 통 형상으로 형성된 외측부로 이동하는 세척수에 대한 와류를 형성하여 저회 및 비회에 대한 세척 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 세척수에는 물 100 중량부를 기준으로 모링가 5 내지 7 중량부를 추가하여 최종적으로 생성되는 토양개량제에 모링가의 프로제로닌(Proxeronine)에 의한 세포 활동에 필수적인 촉매 활동을 하도록 할 수 있다.

여기서, 프로제로닌은 프로네로나아제라는 효소에 의해 제로닌(Xeronine)으로 활성화되는데, 이 제로닌은 세포 재생 과정에 관여한다.

제로닌은 미생물이나 효소제는 아니지만 식물체에서 추출한 일종의 알카로이드(Alkaloid)로서, 알카로이드 제로닌(Alkaloid Xeronine)라고도 한다. 알카로이드 제로닌은 세포의 효소활동을 촉진시키는 역할을 하는 일종의 세포성장가속제이다.

이 제로닌은 미생물 내에서 효소활동을 왕성하게 하여 더 빠른 세포성장을 촉진시킴으로써 특정 환경에 의해 제한된 환경조건을 극복하도록 한다. 예를 들어, 무산소 상태에서 발효를 통해 에너지를 생성하고 있던 미생물에게 제로닌을 공급하는 경우, 미생물이 호흡을 통해 에너지를 생산하는 것을 발견하였다. 호흡은 발효보다 에너지 생산 효율이 월등하므로, 결과적으로 미생물의 빠른 성장을 돕고, 왕성한 활동을 하도록 한다. 뿐만 아니라, 제로닌은 인체의 1500종 이상의 효소를 활성화시키고, 체내에서 비타민, 미네랄, 항산화제, 세로토닌 등과 결합하여, 손상된 세포를 재생시켜 정상세포로 만드는 등 세포기능을 회복시키고, 산소와 영양분을 혈액으로 운반시키는 세포 활동에 필수적인 촉매 활동을 하는 물질이다.

또한, 이 제로닌은 혐기성 미생물과 호기성 미생물 둘 모두의 활동을 증대시키는 효과가 있는 것으로 확인되었다.

프로제로닌으로 토양개량제는 고온균(Thermophile), 저온균(Psychrophile), 호알칼리균(Alkaliphile), 호산균(Acidophile), 호염균(Halophile), 호압균(Barophile), 암석균(Endolith), 빈영양균(Oligotroph), 내독성균(Toxitolerant) 및/또는 건조내성균(Xerotolerant)이 배양될 수 있는 좋은 환경을 제공할 수 있다.

한편, 본 발명에서 사용되는 담수로 세척된 저회는 [표 1]과 같이 수분이 13.1 중량부를 기준으로 T-N이 0.30 중량부, P₂O₄가 0.09 중량부, K₂0가 0.72 중량부, CaO가 2.49 중량부, MgO가 1.86 중량부, Na₂O가 0.30 중량부, F₂가 0.193 중량부, Mn가 0.068 중량부를 포함함으로써, 저회를 종래의 기술에 따른 해수로 세척한 경우의, 수분이 70.0 중량부를 기준으로 T-N이 0.22 중량부, P₂O₄가 0.11 중량부, K₂0가 1.50 중량부, CaO가 3.10 중량부, MgO가 2.16 중량부, Na₂O가 0.94 중량부, F₂가 0.254 중량부, Mn가 0.068 중량부를 포함함으로써, 수분의 함량이 상대적으로 낮으며, 담수로 세척한 저회의 pH가 9.6으로 해수로 세척한 저회의 pH가 10.0인 경우에 비해 알칼리성이 약화되는 것을 알 수 있으며, 세척으로 인한 불순물 제거 성능이 향상됨으로 알 수 있다.

즉, 단계(S10)에서는 저회 및 비회를 해수로 처리하면 pH가 높아져서 토양개량제로 제조할 수 없으니 담수로 세정 공정을 처리하며, 건식 건조 과정을 통해 건조된 저회를 획득하는 것이 바람직하다.

또한, 한편, 본 발명에서 사용되는 담수로 세척한 저회의 성분 중 상기의 [표 1]과 같이 B가 565 mg/kg, Mo가 0.35 mg/kg, As 0.94 mg/kg, Cd가 0.12 mg/kg, Cr이 20.81 mg/kg, Cu가 22.67 mg/kg, Ni가 14.37 mg/kg, Pb가 0.75 mg/kg, Zn이 68.97 mg/kg, Hg가 0.01 mg/kg가 포함됨으로써, 종래의 기술에 따른 해수로 세척한 저회의 성분인 B가 1,212 mg/kg, Mo가 0.69 mg/kg, As 1.66 mg/kg, Cd가 0.14 mg/kg, Cr이 20.81 mg/kg, Cu가 19.23 mg/kg, Ni가 14.36 mg/kg, Pb가 1.02 mg/kg, Zn이 69.47 mg/kg, Hg가 0.01 mg/kg로 세척시 불순물 제거 성능이 향상됨을 알 수 있다.

단계(S20) 이후, 건식 처리된 처리물을 미분말화하고 각종 성분과 혼합하여 비료 입자로 입상화하여 제조하는 과정을 수행한다(S30).

본 발명에 따른 건식 처리된 처리물을 미분말화하여 미분말화된 처리물에, 화학 비료 성분, 천연 광물질을 혼합하고, 미생물 성분을 추가한 뒤, 비료 입자로 입상화하여 제조할 수 있다.

프로네로나아제 효소와, 토양개량제의 용도에 따라 미생물 성분으로 로닌으로 토양개량제는 고온균(Thermophile), 저온균(Psychrophile), 호알칼리균(Alkaliphile), 호산균(Acidophile), 호염균(Halophile), 호압균(Barophile), 암석균(Endolith), 빈영양균(Oligotroph), 내독성균(Toxitolerant), 건조내성균(Xerotolerant) 중 적어도 하나 이상으로 추가할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예로, 미분말화 저회(또는 비회, 그 혼합물), 피트모스, 코코피트, 천연 광물질, 질석, 펄라이트를 포함하여 구성되는 분체 조성물과, 분체 조성물 100 중량부를 기준으로 습윤제, 바인더 및 pH 조절제를 포함하는 첨가제 0.2 내지 21 중량부를 포함하는 혼합 조성물을 비료 입자로 입상화하여 제조할 수 있다.

구체적으로, 분체 조성물을 이루는 각 성분의 함량은 상기 처리물 10 내지 50 중량부를 기준으로 피트모스 3 내지 20 중량부, 코코피트 3 내지 20 중량부, 천연 광물질 1 내지 15 중량부, 질석 1 내지 15 중량부, 펄라이트 1 내지 20 중량부, 프로네로나아제 효소 0.2 내지 0.3 중량부를 포함하여 구성되며, 토양개량제의 용도에 따라 미생물 성분 0.1 내지 0.2 중량부를 추가하여 구성될 수 있다.

이때, 저회 및 비회를 활용한 토양개량제 조성물에서 재배하기 위한 작물의 초기 양분 공급을 더욱 원활하게 하기 위하여 혼합 조성물에 화학적 비료 성분 1 내지 30 중량부가 추가로 포함될 수 있다.

이하에서는 본 발명에 사용되는 각 성분에 관하여 더욱 구체적으로 설명한다.

본 발명에서는 퇴비와 같은 유기물 효과를 나타내도록 하기 위해서 코코피트와 피트모스에 저회를 주 구성요소로 추가하여 사용한다.

한편, 예를 들어, 저회 생산 공정을 상세하게 설명하면, 저회 원료 투입, 이물질 분리, 1차 파쇄, 입도 분리, 상술한 담수 세척 및 건조에 따른 저회 제조 과정을 거친다. 또한, 건조 이후에 냉각시설에 의한 냉각 과정이 추가될 수 있고, 포장시설에 의한 가공에 의해 저회 제조 과정을 완료한다.

다음으로, 코코피트(cocopeat)는 열대지방(스리랑카, 인도, 인도네시아, 필리핀 등) 주요 수목인 야자수의 열매인 코코넛(coconut)에서 야자수유 및 야자섬유 등을 뽑고 난 부스러기 부산물을 자연 상태에서 부식시켰다가 규격화한 제품을 말한다.

본 발명에 사용되는 또 다른 성분인 피트모스(peat moss)는 약 3,000년 이전 늪지대의 수생식물, 갈대, 이끼 등의 식물이 높아진 지하수위에 의해 혐기 상태로 오랜 세월 동안 퇴적 침적된 유기물을 말한다. 피트모스는 다음과 같은 특징이 있다.

피트모스는 캐나다 등 북미지역, 북유럽, 시베리아, 알라스카 등과 같이 한랭한 지역에서 주로 매장되어 있으며 주로 유기질 비료 및 상토 원재료로 많이 활용되고 있다.

또한, 본 발명에서 천연 광물질은 토르마린, 귀양석, 제올라이트, 일라이트, 벤토나이트, 포졸란, 의왕석, 옥, 천기토, 운모, 감람석, 목어석 중 적어도 하나 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

여기서, 본 발명에 적용되는 토르마린은 광물 중 유일하게 영구적인 전기적 특성을 가진 전기석이고, 보석의 일종으로 복잡한 구조 내 자연적인 원자들의 불규칙적인 흔들림으로 음이온이 발생하며, 본 발명에 적용되는 귀양석은 적색과 백색의 2종류가 있으며, 각각의 특징으로는, 백색은 원적외선 방사율이 광석 중에서 가장 높이 나타나고 있고, 적색은 음이온의 발생량이 대단히 높은 에너지를 가진 천연광석이다.

이에, 천연 광물질들은 원적외선, 음이온을 다량 방출함으로써, 공기 정화작용, 먼지제거 및 살균작용, 중금속제거, 탈취, 방균효과, 곰팡이 번식방지 등으로 인하여 수질정화 및 토양의 부패를 방지한다.

그리고, 본 발명에 적용되는 제올라이트(Zeolite)는, Na⁺, K⁺ 의 양이온이 풍부하여 높은 양이온 교환 능력으로 산성화된 토양을 중성으로 중화시키며, 작물에 유용한 원소들이 고루 들어 있고, 높은 흡착력으로 인해 비료의 성분을 충분히 흡착하고 서서히 작물에 나눠 줌으로써 비료의 유실을 방지하는 기능이 있다.

보다 구체적으로, 제올라이트는 대체로 나트륨, 칼륨 등의 알칼리 금속과 칼슘 등의 알칼리 토금속을 함유하고 있으며 물분자를 결정수의 형태로 함유한 함수 규산염광물을 말한다. 제올라이트는 2~10Å 크기의 공동(surface pore)으로 연결되어 있는 특이한 세공구조를 가지고 있으며 현재 약 46종의 천연 제올라이트와 200 여종의 합성 제올라이트가 있다. 미세한 세공 구조와 (Si, Al)O₄ 사면체 내에서 Si₄의 일부가 Al₃ 로 치환됨으로써 발생하는 전하 결손을 보상하기 위해서 양이온들이 구조 내로 들어오기 쉬워 보수 능력이 우수하고 200~400meq/100g 에 달하는 치환성 양이온능력(CEC)이 우수하다.

본 발명에 적용되는 일라이트는 물속의 부유물질을 흡착하고, 음이온을 띠기 때문에 양이온의 부유 미립자와 전기적인 중화로 응집 침전을 유발하며, 용존산소를 발산하여 물 분자를 활성화함으로써 물을 깨끗하게 하며, 물, 토양 중의 각종 중금속 및 유독가스를 흡착 탈취 분해하고, 바이러스, 박테리아, 곰팡이 등의 정균 작용도 한다.

또한, 본 발명에 적용되는 벤토나이트는, 수분을 갖게 되면 전자와 분자 성분이 빠르게 변화하여 전하를 생성시켜 다공성의 스펀지처럼 팽창하게 되며, 다공성 스펀지 형태의 공간으로 이온이 독소를 끌어당김으로써, 이러한 능력이 독소, 불순물, 중금속과 다른 내부 오염물을 흡수하게 하여 수질을 정화한다.

한편, 본 발명에 적용되는 포졸란은, 친환경 소재의 광물로 대표적인 게르마늄 함량이 2.0ppm이며, 음이온, 원적외선 방사로 탈취효과, 항균,살균 및 곰팡이 제거효과가 있으며, 작물에 필요한 미네랄성분을 보강하고 오염된 토양을 활성화하고 개선하여 주며, 본 발명에 적용되는 의왕석은, 미네랄이 풍부한 광물이며 원적외선과 다량의 음이온을 방출하여, 방부작용, 정수작용, PH조절작용, 산화, 환원작용과 염소, 초산, 대장균, 일반세균등을 흡착하여 청정한 물로 만들어 준다.

또한, 본 발명에 적용되는 옥은 연옥, 경옥 등이 있으며, 칼슘, 마그네슘을 함유하고 있고 그 성분 중에는 마그네슘이 40% 이상을 차지하고 있는데, 마그네슘은 엽록소의 구성물질로 되어있어, 옥에서 나오는 기 파동이 식물 세포에 골고루 침투하여 공명공진 작용을 함으로써 조직의 부활 및 생장을 촉진한다.

그리고, 본 발명에 적용되는 천기토는, 염기치환능력(CEC)이 30.70meq으로 각종 미네랄용출, pH조정, 산소증가 등 수질개선 및 탈취효과와, 미량요소인 미네랄, 칼슘 등으로 세포막 기능을 강화하며, 항생제작용 등을 하여 식물의 생장을 촉진시켜 생산성과 품질을 개선하는 효능이 있으며, 본 발명에 적용되는 '운모'는, 견운모, 황운모, 백운모, 흑운모 등이 있으며, 광물의 특성에 따라 수십여 종의 필수 미네랄과 미량원소 등을 풍부하게 함유하고 있고 원적외선과 음이온을 방출하여, 항균, 항곰팡이 작용과 악취제거 등의 효과가 있다.

또한, 본 발명에 적용되는 감람석은, 일반광석에 비해 3~4배의 원적외선을 방사하며, 음이온 방출이 높고 살균과 수질정화능력이 뛰어나고, 물분자 구조를 육각수 형태로 재배열하여 물 구조가 안정될 뿐 아니라 산소량이 증가되어 식물의 뿌리 활성화에 도움을 주며, 본 발명에 적용되는 목어석(목문석)은, 수종의 미량원소를 함유하고 있고 물에 대해 신선도유지, 자기화 및 소독작용이 있으며, 목어석을 물에 반 시간만 담가 두면 일반 물이 양질의 광천수로 변하므로 수질정화에 탁월한 효능이 있다.

이에. 천연 광물질들은 식물생장에 필요한 미량요소들을 함유하고 있으며, 다량의 음이온, 원적외선 방사로 공기정화, 오염방지, 각종 중금속 및 유독가스를 흡착 탈취 분해하고 수질을 정화하는 기능이 있다.

한편, 천연 광물질들은 입자 크기를 700 내지 1000 메쉬로 분쇄한 후, 소정비율로 혼합하고 예를 들어 약 300 내지 1000℃로 열처리하여 세균 및 바이러스 등을 소멸시키는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 열처리된 천연 광물질들은 독특한 다공질 입자구조의 기공을 형성하고 있으며, 천연 광물질의 기공 속에 저회를 침투시켜 흡수하게 되면, 저회의 작용 속도를 늦추게 되어 장시간 그 효과를 발휘하는 하는 이점이 있다.

다음으로, 펄라이트는 유문암질 암석의 일종으로 진주광택을 가진 연회색에서 암회색, 갈색, 녹색, 검은색을 띠는 진주암을 예를 들어 약 870 ~ 1100℃ 정도에서 결합수가 증발하면서 생기는 증발 압력으로 10 ~ 20배 정도 팽창시켜 제조한다. 펄라이트는 공기 공급을 원활히 하기 때문에 배수가 불량한 토양에 주로 사용한다.

질석은 일반적으로 운모와 같은 결정구조를 가지는 단사정계에 속하는 광물로 버미큘레이트(vermiculate) 라고도 한다. 산에 쉽게 분해되고 양이온 교환능력이 크며 흡습수와 중간수 및 결정수의 3가지 수분을 함유하고 있어 약 1000℃ 내외로 가열하면 질석 결정 속에서 발생하는 상기 수분이 증기로 변하며 압력때문에 질석 내의 다공질 구조가 부풀어 오르거나 분리되며 박리 팽창한다. 팽창은 8 - 20배 증가하나 개별 편들은 최대 30배까지도 팽창할 수 있다. 질석의 화학성분은 알루미늄/마그네슘/철의 수산화규산염으로 된 점토광물로 비중 2.76 정도이다. 사문암 지대에서 많이 출토되며 명칭은 가열했을 때 지렁이와 비슷하여 지렁이를 뜻하는 라틴어 vermiculate에서 유래하였다.

질석은 물리성과 화학성이 좋아 많은 분야에서 활용되고, 특히 흡수 능력이 좋아서 농업용 비료나 배양토의 원료로 쓰이고 있다. 또한, 질석은 내화성 및 흡수성, 탈취성과 항균성이 우수하고, 인체에 유익한 원적외선을 방출한다.

본 발명에서 미생물 성분은 미생물 0.01 내지 10 중량부에 물 100 내지 200 중량부를 혼합한 혼합물을 저회 10 내지 50 중량부를 기준으로 미생물 성분 1 내지 2 중량부를 사용하며, 미생물은 고온균(Thermophile), 저온균(Psychrophile), 호알칼리균(Alkaliphile), 호산균(Acidophile), 호염균(Halophile), 호압균(Barophile), 암석균(Endolith), 빈영양균(Oligotroph), 내독성균(Toxitolerant) 및/또는 건조내성균(Xerotolerant), 그 밖의 유용 미생물을 포괄적으로 함유할 수 있다.

본 발명에서 미생물 성분은 상기 얻어지는 입상 성형물에 미생물 함유액을 표면 코팅하게 되는데, 스프레이법을 이용하거나 함침법을 이용하여 입상 성형물 표면에 코팅할 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 습윤제는 토양 주변의 모관수를 흡수하여 식물의 뿌리에 수분을 공급하며, 토양수분의 증발을 최소화하는 목적으로 포함될 수 있다.

상기 습윤제의 구체적인 예로는 바인더, 식물산염 및 폴리올을 포함할 수 있으며, 바인더는 상기 토양개선용 조성물의 점도를 적절하게 조절하여 토양수분의 증발을 최소화하기 위해 포함될 수 있다. 본 발명의 일실시예로, 바인더로는 전분(starch), 아라비노키시란(arabinoxylan), 펙틴, 글리코겐, 셀룰로오스, 밀가루, 덱스트린 및 키틴 등을 사용할 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

이러한 성분을 포함시 토양 내에서 자연분해되어 환경을 오염시키지 않으면서 효과적으로 습윤 효과를 가져 가뭄피해예방 및 관수 주기를 절감할 수 있다.

다음으로, 식물산염은 습윤제의 습윤효과를 더욱 증가시키기 위해 포함될 수 있으며, 알파-하이드록시프로피온산(a-hydroxypropionic acid)의 나트륨염 및 칼륨염 중에서 하나 이상 포함하는 할 수 있다. 이런 식물산염을 사용시 상기 습윤제의 습윤효과를 더욱 향상시킬 수 있다. 마지막으로, 폴리올은 조성물의 습윤성을 위해 포함될 수 있으며, 폴리올은 글리콜, 글리세롤, 아라비톨, 자일리톨, 에리트리톨, 말티톨, 리비톨, 라시톨 및 소르비톨 중에서 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 비료 성분은 저회(또는 비회, 그 혼합물) 및 비료 양분 효과를 나타내도록 하기 위해서 화학 비료나 유기부산물 비료, 기타 부식산(휴믹, 펄빅 및 기타), 아미노산, 해조추출물 또는 그 혼합물을 사용할 수 있다.

상기 화학 비료로는 규산질 비료, 규회석 비료, 광재 규산질, 패화석 비료, 소석회, 석회석, 석회 고토, 부산 소석회, 부산 석회, 석고 비료, 석회질 비료, 규조토, 구아노 및 혈분 등을 사용한다. 이 중 중요한 몇 가지에 관하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

석회질 비료는 토양 pH 개선 및 칼슘 성분이 많이 필요로 하는 전작 작물에 필요하고 규산질 비료는 pH 개선 및 규산 성분을 많이 필요로 하는 수도작 작물에 필요하다.

패화석 비료는 남해안 굴껍질을 소성 및 분쇄 가공한 비료로서 칼슘 성분뿐만 아니라 미량성분을 다량 함유하고 있어 토양개량뿐만 아니라 작물의 16대 영양소 중 공기와 물에서 오는 탄소, 수소, 산소를 제외한 13대 영양소 (N,P,K,Ca,Mg,S,B,Fe,Mn,Mo,Zn,Cu,Cl)를 대부분 공급할 수 있어 유기농 작물의 영양소 공급에 아주 우수한 효과를 발휘한다.

패화석 비료의 비료 양분으로 부족한 일반 농작물은 화학비료를 첨가하여 작물에 필요한 양분을 충분히 공급하면 된다.

상기 유기부산물 비료로는 쌀겨, 패각류, 당밀, 왕겨, 축분 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.

구체적으로 유기질 비료는 진공발효 건조기로 건조, 파쇄 혼합하여 사용할 수 있고, 왕겨는 생왕겨를 팽연하여 사용할 수 있다. 이러한 유기질 비료는 식물의 지지력을 강화하며 특히 육묘 기간이 오래 지속되는 경우 N, P, K 등 영양소의 공급원이 될 수 있다.

또한, 본 발명에서 상기 pH조절제는 상기 혼합 조성물의 pH를 중성으로 조절하기 위해 사용된다.

즉, pH조절제는 혼합물의 pH를 중성 조건으로 되돌려서 최종 제조되는 토양 조성물의 pH를 중성에 가깝도록 하여 악취 발생, 악취 발생을 억제하기 위해 첨가된다.

본 발명의 다른 실시예로, pH(산도)를 식생의 요구 조건에 따라 차이가 있겠지만, 기본적으로 약산성에서 약알칼리성의 토양이면 입체 녹화시 유리한바, pH조절제는 혼합물의 pH 5.5 내지 8.0으로 기준을 충족할 수 있도록 하는 역할을 수행한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예로, pH조절제는 후술하는 각 제조예의 도표에 나타나는 pH 조건으로 조절하기 위해 사용된다.

또한 비분, 골분, 혈분 등의 추가 성분을 포함함으로써 아미노산 등 영양성분의 추가로 생육보조 기능을 가질 수 있다.

이하에서는 실시예를 통하여 본 발명에 따른 저회 및 비회를 활용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제 조성물 및 그 제조 방법에 관하여 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다.

[ 실시예 ]

제조예 1. 저회 성분을 많이 포함시킨 저회를 활용한 토양개량제 조성물

저회 100kg, 분쇄된 코코피트 30kg, 해면된 피트모스 32kg을 혼합기로 송부하고, 혼합된 천연 광물질 11kg, 질석 12kg, 펄라이트 14kg, 프로네로나아제라 효소 0.25kg를 계량하여 분체 조성물을 얻고, 여기에 습윤제 0.55kg, 비료성분 0.35kg 및 pH조절제 0.23kg를 혼합하여 혼합 조성물을 얻은 다음, 미생물 함유액 0.12kg을 스프레이한 뒤, 혼합 및 파쇄하여 성형기를 이용하여 적당한 직경을 갖는 과립 형상으로 입상화하였다.

제조예 2. Si 성분을 많이 필요로 하는 화본과 작물용 저회를 활용 한 토양개량제 조성물

상기 제조예 1과 동일한 방법에 규산질 비료 120kg 추가하여 규산질 성분을 필요로 하는 화본과 작물용 종합 저회를 활용한 토양개량제 조성물을 제조하였다. 제조예 2에서 얻은 Si 성분을 많이 필요로 하는 화본과 작물용 종합 저회를 활용한 토양개량제 조성물을 분석한 결과를 [표 2]에 나타내었다.

pH	EC	유기물 (%)	T-N (%)	Av-P2O5 (%)	SiO2 (%)
9.42	1.43	29.5	0.30	0.13	23.0

제조예 3. 칼슘(Ca) 성분을 필요로 하는 밭 작물용 저회 를 활용한 토양개량제 조성물

상기 제조예 1과 동일한 방법으로 규산질비료를 대신하여 소석회 120kg을 투입하여 칼슘 성분을 필요로 하는 밭 작물용 종합 저회를 활용한 토양개량제 조성물을 제조하였다. 제조예 3에서 얻은 칼슘 성분을 많이 필요로 하는 밭 작물용 종합 저회를 활용한 토양개량제 조성물을 분석한 결과를 [표 3]에 나타내었다.

pH	EC	유기물 (%)	T-N (%)	Av-P2O5 (%)	CaO (%)
9.2	1.83	28.2	0.32	0.14	19.34

시험예 1. 저회 성분을 많이 포함시킨 종합 토양 조성물 제조

본 발명의 시제품이 시판중인 토양 개량제의 효과와 유사한 효과가 있는지를 파악하기 위해 상기 제조예 1의 방법으로 제조한 저회를 활용한 토양개량제 조성물을 배추 육묘 상자(120cm(length)X60cm(wide)X9cm(depth))에 가득 채우고 배추를 2018년 3월 10일에 이식하여 재배하여 2018년 8월 10일 생육효과를 점검하였다.

비교 시험예 1

시중 시판중인 저회가 포함되지 않은 N사 제품 토양개량제 조성물을 사용하여 시험예 1과 동일량, 동일 방법으로 육묘상 상토를 채취하여 건조 없이 측정한 결과 하기의 [표 4]와 같은 이화학적 분석결과를 얻었다. 여기서 N사 제품 저회를 활용한 토양개량제 조성물은 피트모스 1 내지 70 중량부를 기준으로 코코피트 1 내지 70 중량부, 천연광물질 1 내지 20 중량부, 질석 1 내지 10 중량부, 펄라이트 1 내지 20중량부, 그 밖의 습윤제, 화학비료, pH조절제 각각을 0.5 중량부 이내로 혼입하여 제조한다.

처리구	내 용	pH1 :5	EC1 :5(dS/m)	비 고
A	N사 제품	5.98	0.09	분석방법 : 육묘상 상토를 채취하여 건조 없이 측정 함.
B	저회 중량 50%	6.12	0.09

비교 시험예 2

시중 시판중인 저회가 포함되지 않은 N사 제품 토양개량제 조성물을 사용하여 시험예 1과 동일량, 동일 방법으로 배추 재배 시험을 실시하였다.

상기와 같은 방법으로 시험한 결과 배추 형성에 따른 중량 변화가 아래의 [표 5]와 같이 본 발명에 따른 저회를 활용한 토양개량제 조성물이 타 비교 제품보다 월등하였으며 지상부 생육도 매우 우수하였다.

처리구	내 용	지상부	지하부	비 고
		g/plant
A	N사 제품	0.164	0.033	지상부 및 지하부 모두 월등한 생육
B	저회 중량 50%	0.267	0.043

비교 시험예 3

시중 시판중인 저회가 포함되지 않은 N사 제품 토양개량제 조성물을 사용하여 시험예 1과 동일량, 동일 방법으로 배추 재배 시험을 실시하였다.

상기와 같은 방법으로 시험한 결과 배추 형성에 따른 생육상태 조사결과가 아래의 [표 6]과 같이 본 발명에 따른 저회를 활용한 토양개량제 조성물이 타 비교 제품보다 월등하게 우수하였다.

처리구	A	B
	N사 제품 저회를 활용한 토양개량제 조성물(33일)	저회 50 중량%(30일)
R1
R2
R3
생육상태 : B > A

비교 시험예 4

시중 시판중인 저회가 포함되지 않은 N사 제품 토양개량제 조성물을 사용하여 시험예 1과 동일량, 동일 방법으로 배추 재배 시험을 실시하였다.

상기와 같은 방법으로 시험한 결과 배추 형성에 따른 뿌리 길이 조사결과가 아래의 [표 7]과 같이 본 발명에 따른 저회를 활용한 토양개량제 조성물이 타 비교 제품보다 월등하게 우수하였다.

처리구	A	B
	N사 제품 저회를 활용한 토양개량제 조성물(33일)	저회 50 중량%(30일)
R1
R2
R3
	평균 길이 : 6.2cm	평균 길이 : 10.2cm

시험예 2. Si 성분을 많이 필요로 하는 화본과 작물용 저회 를 활용한 토양개량제 조성물

본 발명의 시제품이 시판중인 저회를 활용한 토양개량제 조성물 효과와 유사한 효과가 있는지를 파악하기 위해 제조예 2의 방법으로 제조한 저회를 활용한 토양개량제 조성물을 벼 육묘 묘 상자(60cm(length)X30cm(wide)X3cm(depth))에 가득 채우고 잔디를 2018년 3월 10일에 이식하여 재배하여 2018년 8월 10일 생육효과를 점검하였다.

비교 시험예 2-1

상술한 제조예 1의 저회 성분을 많이 포함시킨 저회를 활용한 토양개량제 조성물을 사용하여 시험예 2와 동일량, 동일 방법으로 잔디 재배 시험을 실시하였다.

비교 시험예 2-2

*시판중인 N사 제품 토양개량제 조성물을 사용하여 시험예 2와 동일량, 동일 방법으로 잔디 재배 시험을 실시하였다.

상기와 같은 방법으로 시험한 결과 잔디 뿌리 형성이 본 발명에 따른 Si 성분을 많이 필요로 하는 화본과 작물용 저회를 활용한 토양개량제 조성물이 타 비교 제품보다 월등하였으며 지상부 생육도 매우 우수하였다. 다음 [표 8]은 시험예 2 및 비교 시험예 2-1, 2-2에 따른 잔디 생육을 조사한 결과이다.

구분	엽색도(SPAD)	지상부 생체중(g)	지상부 건물중(g)	초장(cm)	비고
시험예 2	29.2	79	45	197	시험예 2가 가장 생육 우수
비교 시험예 2-1	27.9	71	38	181
비교 시험예 2-2	27.5	60	24	165

시험예 3. 칼슘(Ca) 성분을 필요로 하는 밭 작물용 저회 를 활용한 토양개량제 조성물

상기 제조예 3과 동일하게 제조한 입상형 토양 개량제 및 비료 조성물을 돌산갓(늦둥이) 육묘 상자(120cm(length)X60cm(wide)X9cm(depth))에 가득 채우고 돌산갓(늦둥이) 묘종을 2018년 2월 10일에 정식하였고 화학비료 처리 및 생육관리는 농촌진흥청 표준 재배법에 따라 작물 재배 시험을 실시하여 7월 17일에 최종 수확하여 시험 종료하였다.

비교 시험예 3-1

상술한 제조예 1의 저회 성분을 많이 포함시킨 저회를 활용한 토양개량제 조성물을 사용하여 시험예 3과 동일량, 동일 방법으로 돌산갓(늦둥이) 재배 시험을 실시하였다.

비교 시험예 3-2

시판중인 N사 제품 토양개량제 조성물을 사용하여 시험예 3과 동일량, 동일 방법으로 돌산갓(늦둥이) 재배 시험을 실시하였다.

시험 결과 [표 9]와 같이 본 발명의 칼슘(Ca) 성분을 필요로 하는 밭 작물용 저회를 활용한 토양개량제 조성물 제품이 비교 시제품보다 생육이 월등히 우수하였으며 본 발명의 조성물이 퇴비 대용으로도 충분한 효과가 있음을 입증하였다.

구분	토양중 유기물함량(%)		엽색도 (SPAD)	초장 (cm)		평균 생체중(g/ea)
	재배전	수확후
시험예 3	2.6	4.4	47.31		43.0	434
비교 시험예 3-1	2.2	3.3	47.09		37.4	417
비교 시험예 3-2	2.1	2.4	44.21		36.3	318

또한, 본 발명에서는 저회 시용량을 달리하였을 때 유기농 김장배추와 감자의 생육 및 수량에 미치는 영향을 검토하였다.

저회 처리효과는 작물의 종류에 따라 차이가 있었으며, 김장배추에서는 무처리에 비하여 생육과 수량에 차이가 없었으나 감자재배에서는 생육과 수량에 뚜렷한 차이를 나타내었다. 배추의 초장이나 직경은 저회를 증가시켜도 유의적인 차이가 없었으나 수량에서 유박을 함께 시용할 경우 효과가 있었다.

그러나 김장배추와는 달리 감자재배시 저회 시용 효과(trial effect)는 지상부 생육량, 포기당 감자 개수 및 수량에서 유의적으로 증가하여 뚜렷한 차이를 나타내었다. 감자의 초장, 줄기직경, 엽록소 함량은 저회의 시용효과가 인정되지 않았으며, 유박을 추가할 경우 다소 초장이 길어졌다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 저회의 시용 효과는 엽채류 보다는 덩이줄기 등 근채류 작물에서 효과가 높을 것으로 생각된다. 또한 저회 시용량은 100kg 이상을 시용하고, 단독으로 사용하기보다는 질소성분이 높은 유박과 혼합하여 사용하는 것이 더욱 효과적이라는 결과를 도출할 수 있었다.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (6)

1. 발전소에서 발생한 저회, 비회 또는 그 혼합물을 원료 투입, 이물질 분리, 1차 파쇄, 입도 분리, 담수로 세정 공정을 처리하고, 건조하는 건식처리 과정을 순차적으로 수행하며 건조 이후에 냉각시설에 의한 냉각 과정을 수행하되,
   세정 공정시 발전소에서 발생된 저회, 비회 또는 그 혼합물을 내측부와 외측부로 구분된 2단의 투과형 세척 탱크에 투입하고, 2단의 투과형 세척 탱크 상단에 형성된 담수 유입구를 통해 세척수를 투과형 세척 탱크에 보관된 저회, 비회 또는 이들의 혼합물을 35 내지 40 MPa 고압발생기를 활용한 고압력의 수압으로 통과시켜서, 투과형 세척 탱크 하단에 형성된 세척수 배출구를 통해 배출시키는 방식으로 저회 및 비회의 기공으로부터 회분이나 불순물을 제거하며, 투과형 세척 탱크에서 내측부와 외측부 사이에는 적어도 4개 이상의 프로펠러 타입의 와류 형성단이 형성됨으로써, 격자형 미세공 타입으로 형성된 상기 내측부에서 막힌 통 형상으로 형성된 외측부로 이동하는 세척수에 대한 와류를 형성하여 저회 및 비회에 대한 세척 성능을 향상시키며, 세척수에는 물 100 중량부를 기준으로 모링가 5 내지 7 중량부를 추가하여 최종적으로 생성되는 토양개량제에 모링가의 프로제로닌(Proxeronine)에 의한 세포 활동에 필수적인 촉매 활동을 하도록 하며, 담수로 세척된 저회의 pH는 9.6이며, 수분 13.1 중량부를 기준으로 T-N이 0.30 중량부, P₂O₄가 0.09 중량부, K₂0가 0.72 중량부, CaO가 2.49 중량부, MgO가 1.86 중량부, Na₂O가 0.30 중량부, F₂가 0.193 중량부, Mn가 0.068 중량부를 포함하도록 처리하는 제 1 단계;
   건식 처리된 처리물을 미분말화하고 각종 성분과 혼합하여 비료 입자로 입상화하여 제조하는 과정을 수행함에 있어서, 상기 제 1 단계에서 건식 처리된 처리물을 미분말화하여 미분말화된 처리물에, 미분말화 저회(또는 비회, 그 혼합물), 피트모스, 코코피트, 천연 광물질, 질석, 펄라이트를 포함하여 구성되는 분체 조성물과, 분체 조성물 100 중량부를 기준으로 습윤제, 바인더 및 pH 조절제를 포함하는 첨가제 0.2 내지 21 중량부를 포함하는 혼합 조성물을 비료 입자로 입상화하여 제조하되, 분체 조성물을 이루는 각 성분의 함량은 건식 처리된 처리물 10 내지 50 중량부를 기준으로 피트모스 3 내지 20 중량부, 코코피트 3 내지 20 중량부, 천연 광물질 1 내지 15 중량부, 질석 1 내지 15 중량부, 펄라이트 1 내지 20 중량부, 프로네로나아제 효소 0.2 내지 0.3 중량부를 포함하여 구성되며, 토양개량제의 용도에 따라 미생물 성분 0.1 내지 0.2 중량부를 추가하여 구성되며, 토양개량제의 용도에 따라 미생물 성분은 미생물 0.01 내지 10 중량부에 물 100 내지 200 중량부를 혼합한 혼합물을 저회 10 내지 50 중량부를 기준으로 미생물 성분 1 내지 2 중량부를 사용하며, 미생물은 고온균(Thermophile), 저온균(Psychrophile), 호알칼리균(Alkaliphile), 호산균(Acidophile), 호염균(Halophile), 호압균(Barophile), 암석균(Endolith), 빈영양균(Oligotroph), 내독성균(Toxitolerant), 건조내성균(Xerotolerant), 중 적어도 하나 이상으로 추가하며, 추가시 미생물 성분은 얻어지는 입상 성형물에 미생물 함유액을 표면 코팅하는 방식으로 제공되며, 코팅으로 제공시 스프레이법을 이용하거나 함침법을 이용하여 입상 성형물 표면에 코팅하며,
   천연 광물질은 토르마린, 귀양석, 제올라이트, 일라이트, 벤토나이트, 포졸란, 의왕석, 옥, 천기토, 운모, 감람석, 목어석 중 적어도 하나 이상을 혼합하여 사용하며, 천연 광물질들은 입자 크기를 700 내지 1000 메쉬로 분쇄한 후, 소정비율로 혼합하고 300 내지 1000℃로 열처리하여 세균 및 바이러스를 소멸시키며, 열처리된 천연 광물질들이 다공질 입자구조의 기공을 형성하고 있으며, 천연 광물질의 기공 속에 저회를 침투시켜 흡수하게 되도록 하여 저회의 작용 속도를 늦추게 되어 장시간 효과를 발휘하도록 하며,
   첨가제로의 습윤제는, 토양 주변의 모관수를 흡수하여 식물의 뿌리에 수분을 공급하며, 토양수분의 증발을 최소화하기 위해 첨가제로의 바인더, 그리고 식물산염 및 폴리올을 첨가하여 사용하며, 바인더로는 전분(starch), 아라비노키시란(arabinoxylan), 펙틴, 글리코겐, 셀룰로오스, 밀가루, 덱스트린 및 키틴을 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용하며, 식물산염은 습윤제의 습윤효과를 증가시키기 위해 알파-하이드록시프로피온산(a-hydroxypropionic acid)의 나트륨염 및 칼륨염 중에서 하나 이상 포함하며, 폴리올은 조성물의 습윤성을 위해 글리콜, 글리세롤, 아라비톨, 자일리톨, 에리트리톨, 말티톨, 리비톨, 라시톨 및 소르비톨 중에서 하나 이상 포함하여 혼합 조성물을 혼합하며,
   상기 혼합 조성물 100 중량부를 기준으로 화학적 비료 성분 1 내지 30 중량부가 추가하며, 추가시 저회, 비회, 그 혼합물 및 비료 양분 효과를 나타내도록 하기 위해서 화학 비료 외에 유기부산물 비료, 부식산(휴믹, 펄빅 및 기타), 아미노산, 해조추출물 중 적어도 하나 이상으로 사용하며 화학 비료로는 규산질 비료, 규회석 비료, 광재 규산질, 패화석 비료, 소석회, 석회석, 석회 고토, 부산 소석회, 부산 석회, 석고 비료, 석회질 비료, 규조토, 구아노 및 혈분 중 적어도 하나 이상을 사용하여 혼합 조성물을 생성하는 제 2 단계; 및
   혼합 조성물을 파쇄하여 성형기로 입상화하여 토양개량제를 형성하는 제 3 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 발전소 저회 및 비회 가공물을 이용한 생육보조 기능을 갖는 토양개량제의 제조방법.
   
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