KR102527970B1 - 수산부산물 폐수와 천연소재를 이용한 유기농자재 제조 방법 - Google Patents

수산부산물 폐수와 천연소재를 이용한 유기농자재 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수산부산물을 처리하는 과정에서 발생되는 폐수(응축수)와 천연소재인 볏짚, 굴껍질, 고토 및 기능성 소재인 유황을 이용해서 작물의 병해충의 발생억제 효과와 작물의 뿌리 성장 및 잎의 광합성 대사작용을 촉진하게 하여 열매의 당도를 증가시키는 효과뿐만 아니라 영양 성분의 흡수력을 증가시키기 위한 친환경적인 유기농자재(토양개량제 및 엽면시비용 액제)를 제조하는 방법에 관한 것으로, 폐수(응축수)는 비료의 주성분인 고농도의 질소 성분을 제공하며, 폐수(응축수)를 이용하여 천연소재인 볏짚을 숙성 발효시킴으로서 볏짚에 담체하고 있는 미생물로 인하여 악취를 제거하고 볏짚에 포함된 칼륨 성분을 제공하고, 굴껍질과 고토를 수용성으로 만들므로서 흡수력이 증가되어 작물의 뿌리 성장 및 잎의 광합성 대사작용을 촉진하게 하여 열매의 당도를 증가시킬 수 있는 칼슘과 마그네슘을 제공하며, 유황은 병충해의 발생억제 및 살균력을 유황이 제공하는 친환경적인 유기농자재(토양개량제 및 엽면시비용 액제)를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

Description

수산부산물 폐수와 천연소재를 이용한 유기농자재 제조 방법 {MANUFACTURING PROCESS OF ORGANIC FARM MATERIALS USING WASTE WATER OF MARINE BY-PRODUCT AND NATURAL MATERIAL}
본 발명은 친환경적인 유기농자재를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
최근 산업화 및 생활과정에서 발생되는 각종 폐기물의 종류는 매우 다양하며, 폐기물로 인한 대기, 수질 및 토양의 환경오염은 날이 갈수록 심각해지고 있다. 이에 대응하기 위해 폐기물 처리, 재활용 기술 및 오염된 대기, 수질, 토양의 정화에 대한 해결 방안이 제시되고 있다.
예를 들면, 가축분뇨 등을 포함하는 축산폐수, 음식물 쓰레기 처리과정에서 발생하는 음폐수, 수산물과 수산부산물을 가공하는 과정에서 발생하는 폐수 등으로 인하여 악취 및 부영양화로 인한 2차 오염은 자연환경을 크게 오염시키고 있는 실정이다. 이들 각종 폐수는 해양투기 방법으로 처리함으로서 별문제가 없었으나 2012년부터는 해양투기가 금지됨으로서 매우 심각한 문제가 되고 있다.
이에 정부에서는 가축분뇨 및 음폐수에 대해서는 자원화 및 퇴비와 액비 이용 촉진을 위한 처리시설 지원과 퇴비 및 액비의 유통 기반을 구축하기 위한 액비와 퇴비의 유통센터를 설치 운영함으로서 가축분뇨와 음폐수 문제에 대해서는 해결을 하고 있다. 그러나 농축산물과 수산물의 가공공정과 이들 부산물들의 처리공정에서 발생하는 폐수에 대해서는 위탁 처리 및 배출업체에서 처리 후 방류를 하고 있으나 방류 기준 때문에 처리가 어려운 실정이다.
대한민국 등록특허 제 제10-1214371호에서는 폐수를 특정한 방법으로 처리한 후 방류하는 기술로서 현재 국내에서는 지자체의 하수종말처리장을 비롯하여 대부분의 폐수를 처리한 후 방류를 하고 있는 실정이다. 그러나 악취뿐만 아니라 환경부 방류 기준 때문에 관리가 어려운 실정이며 이에 특정 폐수에 대해서는 방류하기 위한 처리 기술이 아닌 재활용하는 처리 기술이 필요하나 국내에서는 폐수를 재활용하는 기술은 소개된 사례가 없다.
따라서 본 기술에서는 특정 폐수에 대해서 방류하는 처리기술이 아닌 친환경 유기농자재로서 토양개량제 및 엽면시비용 액제로 재활용하는 방법을 기재하고 있다.
대한민국 등록특허공보 제 10-1214371 호 (2012.12.14)
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 제안된 것으로서, 수산부산물을 처리하는 과정에서 발생되는 폐수(응축수)와 천연소재 및 기능성 소재를 이용해서 작물의 병해충의 발생억제 효과와 작물의 뿌리 성장 및 잎의 광합성 대사작용을 촉진하게 하여 열매의 당도를 증가시키는 효과뿐만 아니라 영양 성분의 흡수력을 증가시키기 위한 친환경적인 유기농자재를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은 (A) 수산 부산물을 증숙 및 농축하는 과정에서 발생하는 폐수를 포집하는 단계; (B) 상기 포집한 폐수와 볏짚을 이용하여 볏짚에 담체된 미생물로 인한 악취를 제거하고 볏짚에 포함된 칼륨 성분을 추출하여 숙성액을 제조하는 단계; (C) 패각류 껍데기에 포함된 칼슘 성분을 추출하여 패각 용해액을 제조하는 단계; (D) 고토에 포함된 마그네슘 성분을 추출하여 고토 용해액을 제조하는 단계; (E) 유황을 이용하여 유황 액제를 제조하는 단계; 및 (F) 상기 용액들을 혼합하는 단계를 포함하여 친환경적인 유기농자재 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 숙성액은 상기 폐수 100 중량부에 대하여, 볏짚을 10 내지 100 중량부를 혼합하여 숙성한 것을 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 패각류 껍데기는 굴 껍데기를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 유기농자재는 상기 숙성액 100 중량부에 대하여, 패각 용해액 10 내지 30 중량부, 고토 용해액 10 내지 30 중량부, 유황 액제 10 내지 30 중량부를 혼합한 것일 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른, 상기 제조된 유기농자재를 고상의 토양개량제 또는 액상의 엽면시비용 액제로 활용할 수 있다.
본 발명에 따른 수산부산물을 처리하는 과정은 기존의 폐수를 처리하여 방류하는 방법과는 다르게 수산부산물을 처리하는 과정에서 발생되는 폐수(응축수)와 천연소재인 볏짚, 굴껍질, 고토 및 기능성 소재인 유황을 이용해서 친환경적인 유기농자재를 제조할 수 있다.
상기 유기농자재는 작물의 병해충의 발생억제 효과와 작물의 뿌리 성장 및 잎의 광합성 대사작용을 촉진하게 하여 열매의 당도를 증가시키는 효과뿐만 아니라 영양 성분의 흡수력을 증가시킬 수 있으며, 부가가치가 높고, 공정상 2차 오염물질이 발생하지 않으며, 공정이 간단하고 대량으로 처리할 수 있기 때문에 경제성 또한 우수한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수산부산물을 처리하는 과정에서 발생되는 폐수(응축수)와 천연소재인 볏짚, 굴껍질, 고토 및 기능성 소재인 유황을 이용해서 친환경적인 유기농자재를 제조하는 방법을 나타낸 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 포함한 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않는 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본 발명에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 본 발명에 기재된 유기농자재는 상(phase)에 따라, 즉 고상은 토양개량제로 사용되며, 액상은 엽면시비용 액제로 사용될 수 있는 조성물을 의미한다.
또한, 본 발명에 기재된 폐수는 응축수를 포함한다.
본 발명은 친환경적인 유기농자재를 제조하는 방법을 제공하는 것으로써, 상기 유기농자재는 폐수와 천연소재로 제조된다.
구체적으로, 본 발명에 따른 수산부산물을 처리하는 과정에서 발생되는 폐수와 천연소재인 볏짚, 굴껍질, 고토 및 기능성 소재인 유황을 이용해서 친환경적인 유기농자재를 제조하는 방법은,
(A) 수산 부산물을 증숙 및 농축하는 과정에서 발생하는 폐수를 포집하는 단계;
(B) 상기 포집한 폐수와 볏짚을 이용하여 볏짚에 담체된 미생물로 인한 악취를 제거하고 볏짚에 포함된 칼륨 성분을 추출하여 숙성액을 제조하는 단계;
(C) 패각류 껍질에 포함된 칼슘 성분을 추출하여 패각 용해액을 제조하는 단계;
(D) 고토에 포함된 마그네슘 성분을 추출하여 고토 용해액을 제조하는 단계;
(E) 유황을 이용하여 유황 액제를 제조하는 단계; 및
(F) 상기 용액들을 혼합하는 단계를 포함하는 친환경적인 유기농자재(토양개량제 및 엽면시비용 액제)를 제조하는 방법을 포함한다.
상기 수산 부산물에서 배출되는 폐수의 경우 악취가 심하여 그대로 방류하기 곤란하여 위탁업체에 맡겨야 되는 등의 경제적 문제 및 환경적 문제가 대두되지만,
본 발명은 상기 폐수에 포함되어 있는 질소화합물을 이용하여 친환경적인 유기농자재로 재활용함으로써, 상기 경제적 문제뿐만 아니라 환경문제 또한 해결할 수 있는 장점이 있다.
상기 (A) 단계의 수산 부산물에서 나오는 폐수는 고등어, 갈치, 가자미 등의 어류 등을 가공시에 배출되는 폐수로써, 상기 어류의 종류에 대해서는 제한이 없다.
본 발명의 일 양태에 따라, 상기 (B) 단계로 상기 폐수를 볏짚과 혼합하고 숙성하여 숙성액을 제공할 수 있다. 상기 볏짚을 폐수에 포함시켜 유기농 발효액을 제공함에 따라, 볏짚에 포함되는 미생물에 의해 악취가 제거되면서 동시에 볏짚에 포함된 칼륨 성분이 배출되는 효과 또한 가질 수 있다.
상기 볏집과 폐수의 혼합은 제한되지는 않으나, 폐수 100 중량부에 대해서, 볏짚 10 내지 100 중량부, 바람직하게는 20 내지 50 중량부일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 숙성 온도는 20 내지 50 ℃일 수 있으며, 바람직하게는 25 내지 30 ℃일 수 있으나 제한되는 것은 아니며, 숙성 기간은 1일 내지 30일 일 수 있으나, 이 또한 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 숙성기간동안 미생물의 활성을 증가시키고 악취의 제거 효율을 증가시킬 뿐만 아니라 칼륨의 추출 효과를 증가시키기 위하여 공기를 주입할 수 있다.
또한, (C) 단계에서, 상기 유기농자재의 경우에 탄산칼슘을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 패각류의 껍데기(CaCO3)를 100 내지 600℃에서 건조하고 분쇄하여 미분말로 사용할 수 있으며 더욱 바람직하게는 상기 패각류의 껍데기를 1,000 내지 1,100 ℃에서 소성시켜 만든 소석회(CaO)를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
상기 패각류의 껍데기는 패각류라면 어느 종을 사용해도 무방하나, 바람직하게는 굴 껍데기를 사용할 수 있다.
상기 미분말 또는 소석회는 상기 유기농 발효액에 녹여 패각 용해액을 제조할 수 있다. 상기 유기농 발효액은 과일을 발효시킨 발효액을 포함할 수 있으며, 상기 발효되는 과일의 종류는 제한되지 않는다. 상기 과일을 발효시켜 제조된 발효액의 경우에는 산성을 띄고 있어, 상기 미분말 또는 소석회를 용해시킬 수 있으며, 친환경재료로 인해 환경오염의 문제 또한 발생하지 않는 장점이 있다.
상기 (D) 단계에서, 상기 유기농자재는 친환경 재료이며, 마그네슘 성분을 포함하는 고토를 포함할 수 있다. 상기 유기농자재가 고토를 포함함으로써, 유기농자재의 냄새가 더욱 저감되며, 식물생육에 필요한 무기질이 과량 포함되어 있어 유기농자재로 사용하기에 바람직하다.
상기 고토는 상기 유기농 발효액에 용해시켜 고토 용해액을 제조할 수 있으며, 상기 유기농 발효액은 상기 기재된 바와 동일하다.
상기 (C)단계에서 제조된, 패각 용해액에 유황 분말을 투입하여 상기 (E)단계의 유황 액제를 제조할 수 있다. 상기 유황 액제는 상기 패각 용해액에 유황 분말을 넣고 끓여 제조한다. 바람직하게는 가성소오다 등의 알칼리성 물질을 이용할 수도 있으며 석회 유황 합제로도 사용할 수 있다.
상기 (A)단계에서 제조된 숙성액, (C)단계에서 제조된 패각 용해액 및 (E)단계에서 제조된 유황 액제를 모두 혼합하여 친환경적인 유기농자재를 제공할 수 있다.
상기 혼합단계에서는 공급하고자 하는 성분의 비율에 따라 그 혼합비를 조절할 수 있으며 바람직하게는, 미생물로 담채화된 짚으로 폭기시켜 제조된 숙성액 100 중량부에 대하여, 패각 용해액 10 내지 30 중량부, 고토 용해액 10 내지 30 중량부, 유황 액제 10 내지 30 중량부를 첨가하여 혼합 할 수 있다.
상기 모든 과정에서 수용액화하는 본 기술의 특징은 제조한 상기 유기농자재를 건조시켜 분말화 하여 토양개량제로 재활용하는 경우 영양분의 흡수력을 증강시켜 작물의 병해충의 발생억제 효과와 작물의 뿌리 성장 및 잎의 광합성 대사작용을 촉진하게 하여 열매의 당도를 증가시키는 효과를 제공한다. 뿐만 아니라 수용화 함으로서 분무가 가능하기 때문에 엽면시비용 유기농자재로도 활용할 수 있어, 제품의 활용성을 증대시키는 효과를 제공할 수 있다.
상기 유기농자재는 벌크 단위의 탱크로리를 이용하여 비닐하우스를 이용하는 특수 농작물에 공급한다. 또한 상기 유기농자재를 일정량의 플라스틱 용기에 소포장할 수도 있다.
이하 본 발명을 실시 예를 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위가 하기의 실시 예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
수산물을 가공하는 과정에서 발생하는 폐수 100 kg에 볏짚 50 kg을 투입하여 상온에서 15일간 폭기시켜 숙성액을 제조하였다. 굴껍질(CaCO3)을 1100℃에서 소성하여 만든 소석회(CaO) 50 kg에 사과로 제조한 유기농 발효액 200 kg을 투입하고 용해하여 패각 용해액을 제조하였다. 고토 50 kg에 상기 사과로 제조한 유기농 발효액 100 kg을 투입하여 고토 용해액을 제조하였다. 상기 제조된 패각 용해액 100 kg에 유황 20 kg을 혼합하여 유황 액제를 제조하였다.
상기 제조된 숙성액 100 중량부에 대해서, 패각 용해액 20 중량부, 고토 용해액 20 중량부 및 유황 액제 20 중량부를 혼합하여 유기농자재를 제조하였다.

Claims (5)

  1. (A) 수산 부산물을 증숙 및 농축하는 과정에서 발생하는 폐수를 포집하는 단계;
    (B) 상기 포집한 폐수와 볏짚을 이용하여 볏짚에 담체된 미생물로 인한 악취를 제거하고 볏짚에 포함된 칼륨 성분을 추출하여 숙성액을 제조하는 단계;
    (C) 패각류 껍데기에 포함된 칼슘 성분을 추출하고, 유기농 발효액에 용해시켜 패각 용해액을 제조하는 단계;
    (D) 고토에 포함된 마그네슘 성분을 추출하여 고토 용해액을 제조하는 단계;
    (E) 유황을 이용하여 유황 액제를 제조하는 단계; 및
    (F) 상기 용액들을 혼합하는 단계를 포함하며,
    상기 숙성액은 상기 폐수 100 중량부에 대하여, 볏짚을 10 내지 100 중량부를 혼합하여 숙성한 것인 친환경적인 유기농자재 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 패각류 껍데기는 굴 껍데기를 포함하는 것인 친환경적인 유기농자재 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서.
    상기 유기농자재는 상기 숙성액 100 중량부에 대하여, 패각 용해액 10 내지 30 중량부, 고토 용해액 10 내지 30 중량부, 유황 액제 10 내지 30 중량부를 혼합한 것인 친환경적인 유기농자재 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제조된 유기농자재를 고상의 토양개량제 또는 액상의 엽면시비용 액제로 활용하는 방법.
KR1020210027872A 2021-03-03 2021-03-03 수산부산물 폐수와 천연소재를 이용한 유기농자재 제조 방법 KR102527970B1 (ko)

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