KR102580677B1 - 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄의 제조방법 및 이에 의해 제조된 고농축 액상미네랄 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄의 제조방법 및 이에 의해 제조된 고농축 액상미네랄에 관한 것이다.
본 발명에 따른 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄의 제조방법은 해수를 수집하고, 상기 수집된 해수를 제1 건조하고, 상기 제1 건조 후 침전된 이물질이나 고형물을 필터를 이용하여 분리하여 제거함으로써 제1 해수를 제조하며, 상기 제1 해수에 활성탄 및 순지트 분말을 혼합한 후 제2 건조하고, 상기 제2 건조 후 침전된 이물질이나 고형물과 활성탄 및 순지트 분말을 필터를 이용하여 분리하여 제거함으로써 제2 해수를 제조하고, 상기 제2 해수에 미세 다공체를 혼합한 후 제1 가열하여 수분을 증발시키고 필터를 이용하여 액체만을 분리하여 수집함으로써 제3 해수를 제조하며, 상기 제3 해수를 냉각하여 결정화한 후 고형분을 제거함으로써 제4 해수를 제조하고, 상기 제4 해수에 미세 다공체를 혼합한 후 제2 가열하여 수분을 증발시키고 필터를 이용하여 액체만을 분리하여 수집함으로써 제5 해수를 제조하며, 상기 제5 해수를 냉각하여 결정화한 후 고형분을 제거하여 액체성분만을 분리함으로써 액상미네랄을 제조한다.
상기한 구성에 의해 본 발명에 따른 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄의 제조방법은 해수에 포함된 불순물을 제거, 탈염, 오염물질 제거 등의 공정을 수행함으로써 유해성분은 감소하고 고형 염분은 제거되며 미네랄 성분이 풍부하게 함유되어 있는 고농축 액상미네랄을 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄의 제조방법은 해수를 수집하고, 상기 수집된 해수를 제1 건조하고, 상기 제1 건조 후 침전된 이물질이나 고형물을 필터를 이용하여 분리하여 제거함으로써 제1 해수를 제조하며, 상기 제1 해수에 활성탄 및 순지트 분말을 혼합한 후 제2 건조하고, 상기 제2 건조 후 침전된 이물질이나 고형물과 활성탄 및 순지트 분말을 필터를 이용하여 분리하여 제거함으로써 제2 해수를 제조하고, 상기 제2 해수에 미세 다공체를 혼합한 후 제1 가열하여 수분을 증발시키고 필터를 이용하여 액체만을 분리하여 수집함으로써 제3 해수를 제조하며, 상기 제3 해수를 냉각하여 결정화한 후 고형분을 제거함으로써 제4 해수를 제조하고, 상기 제4 해수에 미세 다공체를 혼합한 후 제2 가열하여 수분을 증발시키고 필터를 이용하여 액체만을 분리하여 수집함으로써 제5 해수를 제조하며, 상기 제5 해수를 냉각하여 결정화한 후 고형분을 제거하여 액체성분만을 분리함으로써 액상미네랄을 제조한다.
상기한 구성에 의해 본 발명에 따른 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄의 제조방법은 해수에 포함된 불순물을 제거, 탈염, 오염물질 제거 등의 공정을 수행함으로써 유해성분은 감소하고 고형 염분은 제거되며 미네랄 성분이 풍부하게 함유되어 있는 고농축 액상미네랄을 제조할 수 있다.
Description
본 발명은 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄의 제조방법 및 이에 의해 제조된 고농축 액상미네랄에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 해수에 포함된 불순물을 제거, 탈염, 오염물질 제거 등의 공정을 수행함으로써 유해성분은 감소하고 고형 염분은 제거되며 미네랄 성분이 풍부하게 함유되어 있는 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄의 제조방법 및 이에 의해 제조된 고농축 액상미네랄에 관한 것이다.
해수에는 물 이외에도 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 칼륨(K), 나트륨(Na), 아연(Zn), 셀렌(Se) 또는 망간(Mn) 등의 각종 미네랄과 미량의 금속이 용해되어 존재하는 것으로 알려져 있다.
해수로부터 분리된 미네랄 성분들 중 일부는 현대인에게 매우 유용한 미네랄 공급원이 될 수 있으나, 해수에는 상당량의 염분(NaCl)이 포함되어 있어, 상기 염분을 제거해 해수를 담수화하고, 담수화하는 공정 중에 해수로부터 추출되는 각종 미네랄 성분들을 회수하여 활용할 수 있는 방법에 관한 다양한 연구가 활발히 진행되고 있다.
종래에는, 해수에 포함된 미네랄 성분들을 추출 및 분리하기 위해서, 해수를 증발 농축하고, 용해도 차이를 이용하여 염의 형태로 칼슘과 마그네슘 등의 미네랄 성분을 분리하는 방법으로 해수 중 미네랄을 추출 및 분리하였다.
그러나 상기와 같은 증발 농축방법만을 이용하여 해수에 용존하는 미네랄 성분을 분리할 경우에는, 미네랄 성분의 회수율이 낮고, 칼슘과 마그네슘을 효율적으로 분리하기 어려울 뿐만 아니라, 유해 무기물인 황산이온(SO4 2-) 또는 염산이온(Cl-)이 효과적으로 제거되지 않는 문제점이 있어 이를 보완할 수 있는 방법에 관한 연구가 필요하다.
본 발명은 해수에 포함된 불순물을 제거, 탈염, 오염물질 제거 등의 공정을 수행함으로써 유해성분은 감소하고 고형 염분은 제거되며 미네랄 성분이 풍부하게 함유되어 있는 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄의 제조방법 및 이에 의해 제조된 고농축 액상미네랄을 제공하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 다양한 과제들은 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄의 제조방법은 해수를 수집하고, 상기 수집된 해수를 제1 건조하고, 상기 제1 건조 후 침전된 이물질이나 고형물을 필터를 이용하여 분리하여 제거함으로써 제1 해수를 제조하며, 상기 제1 해수에 활성탄 및 순지트 분말을 혼합한 후 제2 건조하고, 상기 제2 건조 후 침전된 이물질이나 고형물과 활성탄 및 순지트 분말을 필터를 이용하여 분리하여 제거함으로써 제2 해수를 제조하고, 상기 제2 해수에 미세 다공체를 혼합한 후 제1 가열하여 수분을 증발시키고 필터를 이용하여 액체만을 분리하여 수집함으로써 제3 해수를 제조하며, 상기 제3 해수를 냉각하여 결정화한 후 고형분을 제거함으로써 제4 해수를 제조하고, 상기 제4 해수에 미세 다공체를 혼합한 후 제2 가열하여 수분을 증발시키고 필터를 이용하여 액체만을 분리하여 수집함으로써 제5 해수를 제조하며, 상기 제5 해수를 냉각하여 결정화한 후 고형분을 제거하여 액체성분만을 분리함으로써 액상미네랄을 제조한다.
상기 수집된 해수를 제1 건조하고, 상기 제1 건조 후 침전된 이물질이나 고형물을 필터를 이용하여 분리하여 제거함으로써 제1 해수를 제조하는 단계에서 상기 해수의 제1 건조는 상기 수집된 해수를 20 내지 40℃의 온도에서 10 내지 20일 동안 방치하여 자연 건조함으로써 처음 수집된 해수 질량의 1/5 내지 2/5가 증발될 때까지 진행될 수 있다.
상기 제1 해수에 활성탄 및 순지트 분말을 혼합한 후 제2 건조하고, 상기 제2 건조 후 침전된 이물질이나 고형물과 활성탄 및 순지트 분말을 필터를 이용하여 분리하여 제거함으로써 제2 해수를 제조하는 단계에서 상기 제1 해수의 제2 건조는 상기 제1 해수 100 중량부에 대해 활성탄 1 내지 3 중량부 및 순지트 분말 0.1 내지 0.5 중량부의 중량 비율로 혼합한 후 20 내지 40℃의 온도에서 1 내지 5일 동안 건조함으로써 진행될 수 있다.
상기 제2 해수에 미세 다공체를 혼합한 후 제1 가열하여 수분을 증발시키고 필터를 이용하여 액체만을 분리하여 수집함으로써 제3 해수를 제조하는 단계에서는 상기 제2 해수 100 중량부에 대해 미세 다공체 1 내지 5 중량부의 중량 비율로 혼합한 후 80 내지 85℃의 온도에서 5 내지 10시간 동안 가열하여 수분을 증발시키킬 수 있다.
상기 제3 해수를 냉각하여 결정화한 후 고형분을 제거함으로써 제4 해수를 제조하는 단계에서는 냉각장치의 내부 온도를 3 내지 5℃로 유지하고 10 내지 30시간 동안 냉각함으로써 수행될 수 있다.
상기 제4 해수에 미세 다공체를 혼합한 후 제2 가열하여 수분을 증발시키고 필터를 이용하여 액체만을 분리하여 수집함으로써 제5 해수를 제조하는 단계에서는 상기 제4 해수 100 중량부에 대해 미세 다공체 1 내지 5 중량부의 중량 비율로 혼합한 후 60 내지 65℃의 온도에서 10 내지 20시간 동안 가열하여 수분을 증발시킬 수 있다.
상기 제5 해수를 냉각하여 결정화한 후 고형분을 제거하여 액체성분만을 분리함으로써 액상미네랄을 제조하는 단계에서 상기 액상미네랄은 식품첨가물로 사용될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기한 방법으로 제조된 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄을 포함한다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄의 제조방법은 해수에 포함된 불순물을 제거, 탈염, 오염물질 제거 등의 공정을 수행함으로써 유해성분은 감소하고 고형 염분은 제거되며 미네랄 성분이 풍부하게 함유되어 있는 고농축 액상미네랄을 제조할 수 있다.
본 발명의 기술적 사상의 실시예는, 구체적으로 언급되지 않은 다양한 효과를 제공할 수 있다는 것이 충분히 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄의 제조방법에 대하여 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄을 제조하기 위하여, 먼저, 해수를 수집할 수 있다.
본 발명에서 상기 해수로는 해양 심층수를 사용할 수 있는데, 상기 해양 심층수(海洋深層水)는 통상 200m 이하의 해수(海水)를 해양 심층수라고 부르며, 표층해수와는 달리 햇빛이 닿지 않아 플랑크톤(Plankton) 및 생명체가 증식하지 못하기 때문에 영양염류의 농도가 높으면서 수온에 따른 밀도차이로 표층해수와 혼합되지 않아 표층해수에 존재하는 오염물질이 없으며, 표층해수와 비교하였을 때 저온안정성, 오염물질, 유해세균이나 유기물이 매우 적은 청정성, 식물의 생장에 매우 중요한 무기영양염류가 풍부한 부영양성과 다양한 미네랄성분이 균형있게 존재하는 미네랄밸런스(Mineral balance) 특성과 고압 저온상태에서 긴 세월동안 물 분자의 집단(Cluster)이 소집단화 되어 표면장력이 적으면서 침투성이 좋은 물로 숙성된 숙성성 등의 특성이 있다.
특히, 해양 심층수에서 생산된 미네랄 성분이 다량 함유된 소금은, 호염성 발효미생물의 생육에 필요한 칼슘(Ca), 마그네슘(Mg), 철(Fe), 아연(Zn)과 같은 다종다양한 미네랄 성분이 함유되어 있으며, 특히 햇빛이 닿지 않으면서 저온으로 생물이 살지 않아 질산염, 인산염, 규산염과 같은 영양염류의 농도가 높으면서, 오염된 표층해수와는 밀도차이로 전혀 섞이지 않아 오염물질이 함유되어 있지 않은 특성이 있다.
다음으로, 상기 수집된 해수를 제1 건조하고, 상기 제1 건조 후 침전된 이물질이나 고형물을 필터를 이용하여 분리하여 제거함으로써 제1 해수를 제조할 수 있다.
상기 해수의 제1 건조는 상기 수집된 해수를 20 내지 40℃의 온도에서 10 내지 20일 동안 방치하여 자연 건조함으로써 처음 수집된 해수 질량의 1/5 내지 2/5가 증발될 때까지 진행될 수 있는데, 상기 제1 건조 후 침전된 이물질이나 생성된 소금 결정을 제거하고 액체의 해수만을 수집함으로써 제1 해수를 얻을 수 있다.
그 다음으로, 상기 제1 해수에 활성탄 및 순지트 분말을 혼합한 후 제2 건조하고, 상기 제2 건조 후 침전된 이물질이나 고형물과 활성탄 및 순지트 분말을 필터를 이용하여 분리하여 제거함으로써 제2 해수를 제조할 수 있다.
상기 제1 해수의 제2 건조에서 상기 활성탄은 유해물질의 흡착제거 효과를 구현할 수 있고, 상기 순지트 분말은 항산화, 살균, 오염물질의 안정화 및 분해 기능 등을 수행할 수 있는데, 상기 제1 해수의 제2 건조는 상기 제1 해수 100 중량부에 대해 활성탄 1 내지 3 중량부 및 순지트 분말 0.1 내지 0.5 중량부의 중량 비율로 혼합한 후 20 내지 40℃의 온도에서 1 내지 5일 동안 건조함으로써 진행될 수 있다.
상기 제1 해수의 제2 건조에서 상기 활성탄은 미세세공이 발달된 탄소집합체로서, 활성화과정에 의해 내부 표면적을 변화시킬 수 있으며, 내부의 탄소 원자 관능 기에 의해 주위 액체 또는 기체와 흡착이 이루어지는 흡수성과 흡착성이 우수한 성질을 갖는다.
상기 활성탄은 유해물질의 흡착제거 효과를 구현할 수 있는데, 상기 활성탄은 경도 93 질량분율% 이상, 충전밀도 0.51 내지 0.53g/ml, 비표면적 800 내지 900m2/g, 세공분포는 세공직경이 4Å 내지 7Å, 요오드 흡착력 1,100mg/g 이상, 세공용적 0.51ml/g, pH 7~7.8, 페놀 흡착력 17.5ml/g, M·B 탈색력 153ml/g 이상인 것이 사용될 수 있다.
상기 순지트 분말은 순지트 광물을 분쇄하여 분말화함으로써 제조될 수 있는데, 상기 순지트(shungite)는 SiO2(규산염)과 C60(플러렌)을 주성분으로 하는 물질로서, 천연 플러렌을 함유하는 물질을 의미한다. 플러렌을 90% 이상 함유한 순지트를 엘리트 순지트(Elite shungite) 또는 노블 순지트(Noble Shungite)라 하고, 플러렌을 60% 이하 함유한 순지트를 노멀 순지트(Normal shungite)라 한다.
상기 순지트의 대표적인 기능은 항산화 기능, 전자파 차단 기능, 오염물질의 정화 및 분해 기능, 그리고 살균 및 항균 기능이 있다. 순지트는 강력한 천연산화방지제로서 수많은 질병에 대한 인간의 면역성을 높여주는 기능이 있고, 오염물질을 흡착시켜 물과 공기를 정화시키는 기능을 하며, 흡착한 오염물질을 스스로 분해하는 능력이 있다.
또한, 상기 순지트는 항균 및 살균 성질을 가지고 있어 대장균, 녹농균, 포도상구균 및 유해균만을 99% 이상 제거하는 기능이 있고, 유해전자파를 차단하고, 원적외선을 다량 방출하는 기능이 있다.
상기 순지트 분말은 하기의 방법으로 제조된 순지트 분말이 사용될 수 있다.
먼저, 순지트 광물을 준비한 후 세척하여 상기 순지트 광물에 부착되어 있는 이물질을 제거할 수 있다.
상기 순지트 광물의 세척은 정제수를 이용하여 상기 순지트 광물의 표면을 세척함으로써, 상기 순지트 광물의 표면에 잔류되어 있는 이물질을 제거할 수 있다.
다음으로, 상기 세척된 순지트 광물을 제1 분쇄하여 순지트 조립 분쇄물을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 세척된 순지트 광물을 조립기를 이용하여 제1 분쇄함으로써, 추후 공정에서 상기 순지트 광물의 불순물이나 유기 잔류물 등을 제거할 수 있는데, 상기 제1 분쇄는 그래뉼레이터(pan granulator), 드럼 그래뉼레이터(Drum granulator) 또는 압축식 펠레타이저(pelletizer) 등과 같은 공지된 조립기를 이용하여 수행될 수 있으나, 반드시 상기한 조립기에만 한정되는 것은 아니다.
그 다음으로, 상기 순지트 조립 분쇄물을 혼합액에 침지할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 순지트 조립 분쇄물을 혼합액에 침지함으로써 상기 순지트 조립 분쇄물에 함유되어 있는 불순물이나 유기 잔류물 등을 제거할 수 있는데, 상기 혼합액으로는 질산 0.2 내지 0.4 중량%, 인산염 화합물 0.5 내지 1.0 중량%, 과황산염 0.01 내지 0.05 중량%, 초산 1 내지 3 중량% 및 잔량의 정제수로 이루어지고, 상기 순지트 조립 분쇄물을 20 내지 40분 동안 상기 혼합액에 침지시켜 수행될 수 있다.
또한, 상기 단계에서 상기 인산염 화합물로는 제1 인산나트륨(NaH2PO4), 제2 인산나트륨(Na2HPO4), 제3 인산나트륨(Na3PO4), 제1 인산칼륨(KH2PO4), 제2 인산칼륨(K2HPO4), 제1 인산암모늄((NH4)H2PO4), 제2 인산암모늄((NH4)2HPO4) 및 제3 인산암모늄((NH4)3PO4)으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상이 사용될 수 있고, 상기 과황산염으로는 과황산암모늄((NH4)2S2O8), 과황산나트륨(Na2S2O8) 또는 과황산칼륨(K2O8S2) 중에서 선택된 어느 하나 이상이 사용될 수 있다.
이어서, 상기 순지트 조립 분쇄물을 혼합액에서 분리하여 꺼낸 후 상기 순지트 조립 분쇄물을 소성로를 이용하여 가열하여 소성할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 분리된 순지트 조립 분쇄물을 소성로를 이용하여 가열함으로써 상기 순지트 조립 분쇄물의 미세 기공에 흡착된 오염물질을 제거하고 활성화시킬 수 있는데, 상기 단계는 상기 분리된 순지트 조립 분쇄물을 소성로에 투입한 후 1,100 내지 1,300℃의 온도에서 50 내지 100분 동안 가열함으로써 수행될 수 있다.
다음으로, 상기 소성된 순지트 조립 분쇄물을 제2 분쇄하여 순지트 미립 분쇄물을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 소성된 순지트 조립 분쇄물을 볼밀(ball mill)이나 각종 공지된 분쇄기를 이용하여 분쇄함으로써 수행될 수 있는데, 상기 단계에서는 제조되는 순지트 미립 분쇄물의 입경이 10 내지 100nm가 되도록 분쇄할 수 있다.
그 다음으로, 상기 순지트 미립 분쇄물에서 불순물을 제거하고 살균하여 순지트 분말을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 순지트 미립 분쇄물을 자석이 설치된 회전통에서 회전시킴으로써 상기 순지트 미립 분쇄물에 잔류할 수 있는 중금속 등과 같은 불순물을 제거할 수 있는데, 구체적으로는 상기 순지트 미립 분쇄물을 자석이 설치된 회전통에 투입한 후 500 내지 1000RPM의 회전속도로 10 내지 20분 동안 회전시킴으로써 상기 순지트 미립 분쇄물에 포함될 수 있는 중금속 등과 같은 불순물을 제거할 수 있다.
이어서, 상기 제2 해수에 미세 다공체를 혼합한 후 제1 가열하여 수분을 증발시키고 필터를 이용하여 액체만을 분리하여 수집함으로써 제3 해수를 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 제2 해수에 미세 다공체를 혼합한 후 가열함으로써 상기 제2 해수에 함유되어 있는 황산칼슘(CaSO4)과 염화나트륨(NaCl) 성분이 먼저 석출될 수 있는데, 상기 미세 다공체는 상기 제2 해수가 급격하게 가열되는 것을 방지하고 생성된 황산칼슘(CaSO4)과 염화나트륨(NaCl) 성분이 상기 미세 다공체 표면에 용이하게 포집되도록 할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 제2 해수 100 중량부에 대해 미세 다공체 1 내지 5 중량부의 중량 비율로 혼합한 후 80 내지 85℃의 온도에서 5 내지 10시간 동안 가열하여 수분을 증발시킴으로써 상기 제2 해수에 함유되어 있는 황산칼슘(CaSO4)과 염화나트륨(NaCl) 성분이 석출되도록 하고, 상기 황산칼슘(CaSO4)과 염화나트륨(NaCl) 성분이 석출되고 남은 해수를 분리함으로써 미네랄 성분이 농축되어 있는 제3 해수를 제조할 수 있다.
상기 미세 다공체는 하기의 방법으로 제조된 미세 다공체가 사용될 수 있다.
먼저, 상기 미세 다공체를 제조하기 위하여, 미연탄소분, 플라이애쉬, 황토 및 준설토를 준비하고, 상기 미연탄소분, 플라이애쉬, 황토 및 준설토를 일정한 형상으로 성형하기 위한 결합제로 물을 준비할 수 있다. 이때, 상기 황토 및 준설토는 미연탄소분 및 플라이애쉬의 점결성을 향상시키기 위하여 사용될 수 있다.
또한, 상기 미연탄소분, 플라이애쉬, 황토 및 준설토는 각각 미연탄소분 10 내지 15 중량부, 플라이애쉬 8 내지 12 중량부, 황토 2 내지 4 중량부 및 준설토 3 내지 7 중량부의 중량 비율로 혼합되고, 상기 물은 상기 미연탄소분, 플라이애쉬, 황토 및 준설토 전체 100 중량부에 대하여 30 내지 40 중량부의 중량 비율로 혼합될 수 있다.
다음으로, 상기 미연탄소분, 플라이애쉬, 황토 및 준설토와 물을 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 상기 혼합물을 일정한 형상으로 성형하여 성형체를 형성할 수 있다.
즉, 상기 성형체는 미연탄소분 10 내지 15 중량부, 플라이애쉬 8 내지 12 중량부, 황토 2 내지 4 중량부 및 준설토 3 내지 7 중량부의 중량 비율로 혼합하고, 상기 미연탄소분, 플라이애쉬, 황토 및 준설토 전체 100 중량부에 대하여 물 30 내지 40 중량부의 중량 비율로 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 상기 혼합물을 구형, 펠릿형 등 다양한 형상으로 성형함으로써 성형체를 제조할 수 있다.
그 다음으로, 상기 성형체를 가열하여 소성할 수 있다.
상기 성형체의 소성은 상기 성형체를 가마에서 가열하여 소성할 수 있는데, 상기 가마로는 예를 들어, 터널 가마(tunnel kiln) 또는 불연속 가마가 이용될 수 있고, 상기 가마는 내부 온도를 400 내지 450℃의 온도로 유지하고, 상기 가마의 내부에 상기 성형체를 투입한 후 1200 내지 1300℃의 온도까지 서서히 높이면서 3 내지 5 시간 동안 산화 또는 환원(중성)분위기로 소성할 수 있다.
이어서, 상기 소성된 성형체를 냉각하여 미세 다공체를 제조할 수 있다.
상기 단계에서 상기 소성된 성형체의 냉각은 상기 성형체를 가마로부터 꺼낸 후 200 내지 250℃의 온도에서 1 내지 3시간 동안 냉각한 후, 30 내지 50℃의 온도에서 10 내지 12시간 동안 냉각할 수 있는데, 상기와 같이 2 단계의 냉각 과정을 거쳐 상기 소성된 성형체를 냉각함으로써 급냉에 따른 소성된 성형체의 표면 균열 및 압축 강도의 저하를 방지할 수 있고, 또한, 상기 소성된 성형체 표면에 형성되어 있는 기공의 수축을 방지할 수 있다.
다음으로, 상기 제3 해수를 냉각하여 결정화한 후 고형분을 제거함으로써 제4 해수를 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 제3 해수를 냉각장치 내부로 투입한 후, 상기 냉각장치의 온도를 하강시켜 상기 제3 해수의 온도를 낮춤으로써 결정화된 고형물을 형성할 수 있다.
즉, 상기 단계에서는 상기 냉각장치의 온도를 하강시킴에 따라 냉각장치에 수용된 제3 해수에 포함되어 있는 염분을 포함하는 고형분이 석출될 수 있는데, 상기 단계에서는 냉각장치의 내부 온도를 3 내지 5℃로 유지하고 10 내지 30시간 동안 냉각함으로써 미네랄의 함량이 높은 제4 해수를 제조할 수 있다.
그 다음으로, 상기 제4 해수에 미세 다공체를 혼합한 후 제2 가열하여 수분을 증발시키고 필터를 이용하여 액체만을 분리하여 수집함으로써 미네랄의 함량이 높은 제5 해수를 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 제4 해수에 미세 다공체를 혼합한 후 가열함으로써 상기 제4 해수에 함유되어 있는 황산칼슘(CaSO4)과 염화나트륨(NaCl) 성분이 더욱 석출될 수 있는데, 상기 미세 다공체는 상기 제4 해수가 급격하게 가열되는 것을 방지하고 생성된 황산칼슘(CaSO4)과 염화나트륨(NaCl) 성분이 상기 미세 다공체 표면에 용이하게 포집되도록 할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 제4 해수 100 중량부에 대해 미세 다공체 1 내지 5 중량부의 중량 비율로 혼합한 후 60 내지 65℃의 온도에서 10 내지 20시간 동안 가열하여 수분을 증발시킴으로써 상기 제4 해수에 함유되어 있는 황산칼슘(CaSO4)과 염화나트륨(NaCl) 성분이 더욱 석출되도록 하고, 상기 황산칼슘(CaSO4)과 염화나트륨(NaCl) 성분이 석출되고 남은 해수를 분리함으로써 미네랄 성분이 풍부하게 농축되어 있는 제5 해수를 제조할 수 있다.
이어서, 상기 제5 해수를 냉각하여 결정화한 후 고형분을 제거하여 액체성분만을 분리함으로써 황산칼슘(CaSO4)과 염화나트륨(NaCl)과 같은 염분이 제거되고 미네랄 성분이 고농축되어 있는 액상미네랄을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 제5 해수를 냉각장치 내부로 투입한 후, 상기 냉각장치의 온도를 하강시켜 상기 제5 해수의 온도를 낮춤으로써 결정화된 고형물을 형성할 수 있다.
즉, 상기 단계에서는 상기 냉각장치의 온도를 하강시킴에 따라 냉각장치에 수용된 제5 해수에 포함되어 있는 황산칼슘(CaSO4)과 염화나트륨(NaCl)과 같은 염분을 포함하는 고형분이 석출될 수 있는데, 상기 단계에서는 냉각장치의 내부 온도를 1 내지 3℃로 유지하고 10 내지 30시간 동안 냉각한 후 고형분을 제거함으로써 고농축의 액상미네랄을 제조할 수 있다.
한편, 본 발명에 따라 제조된 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄은 고형 염분이 제거(정확히는, 감소)되고 미네랄의 함량은 증가한 고농축의 액상미네랄로서, 상기 고농축의 액상미네랄은 인체에 무해하여 식품첨가물로 사용 가능하며, 이외에도 미네랄 함량이 높은 기능성 화장료 조성물, 퇴비용 또는 시비용 조성물 등에 다양하게 이용될 수 있다.
예를 들어, 본 발명에 따라 제조된 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄은 고형 염분이 제거되어 종래 소금에 비해 염분의 함량은 감소하고 기능성 미네랄의 함량은 증가하므로 저염 김치를 제조하기 위한 식품 첨가물로 사용 가능하며, 이외에도 소금을 대체할 수 있는 각종 기능성 식품첨가물 또는 식용첨가물 등으로 사용 가능하다.
또한, 본 발명에 따라 제조된 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄은 퇴비용 또는 시비용 조성물에 사용될 수 있는데, 본 발명의 기술적 사상의 일 실시예에서는 상기 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄을 이용하여 원예용 친환경 퇴비에 사용되는 일 예를 들어 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄을 포함하는 원예용 친환경 퇴비는 하기의 방법으로 제조될 수 있다.
먼저, 퇴비 조성물을 준비한 후 일정한 중량 비율로 혼합할 수 있다.
상기 단계에서는 부엽토, 볏짚, 미강, 견운모 분말, 황토, 발효 솔방울 분쇄물, 액상미네랄 및 톱밥 발효물로 이루어진 퇴비 조성물을 준비한 후 상기 퇴비 조성물을 부엽토 100 내지 150 중량부, 볏짚 10 내지 30 중량부, 미강 10 내지 20 중량부, 견운모 분말 1 내지 5 중량부, 황토 10 내지 20 중량부, 발효 솔방울 분쇄물 5 내지 10 중량부, 액상미네랄 30 내지 50 중량부 및 톱밥 발효물 10 내지 30 중량부의 중량 비율로 혼합할 수 있다.
상기 부엽토는 나뭇잎이나 작은 가지 등이 미생물에 의해 부패, 분해되어 생긴 흙을 말하고, 원예에 많이 사용되며 배수가 좋고 수분과 양분을 많이 가지고 있다. 또한, 상기 부엽토는 다공질(多孔質)이므로 배수가 좋고 수분과 양분의 보축력(保蓄力)이 강하며, 지온(地溫)을 높이고 영양분이 풍부하고, 인공적으로 낙엽을 모아 쌓아서 부패시킨 것과 자연적으로 부패, 분해된 것이 있으며, 일반적으로는 침엽수(針葉樹)보다 활엽수(闊葉樹)의 낙엽이 유효성분도 많고 부숙(腐熟)이 빨리 되어 좋다.
상기 볏짚은 항균 활성과 같은 다양한 기능성을 갖는 고초균(바실러스균)을 비롯한 유용한 미생물을 많이 함유하는 것으로, 유기물, 인산, 규산 및 질소 등이 풍부하여 법면 또는 사면의 녹화 시공시 토양의 산성화 성분을 유기화합물로 변화시킬 뿐만 아니라 토양의 지지력, 결집력 및 응집력을 향상시킴으로써, 종자 및 식물의 성장과 발육을 촉진시키는 역할을 수행할 수 있다.
상기 미강은 쌀을 도정한 후의 부산물로, 쌀은 원래 다른 곡류에 비해 당 함량이 높은 반면, 지방 및 단백질 함량이 낮고 특히 미네랄 및 비타민 함량이 매우 낮은 편이다. 그러나 최근 쌀에 함유된 쌀눈은 배유와 비교하여 양질의 단백질과 지방, 그리고 무기질 및 비타민 A, B, E 등이 함유된 좋은 영양원으로서 그 기능성을 인정받고 있으며, 아울러 쌀 기름은 올레산, 리놀레산 및 리놀렌산과 같은 불포화지방산을 다량 함유하고 있을 뿐 아니라 식물스테롤(phytosterol), γ-오리자놀(γ-oryzanol) 및 토코페롤 유도체와 같은 항암, 항고혈압, 항혈액 응고 및 항산화물질의 함량이 높아 기능성 신소재로써 각광을 받고 있다.
상기 견운모 분말은 견운모를 발포하여 분말화하여 사용하므로 분체 내부에 공기층이 형성되어 습도 조절이 가능함은 물론 탈취 효과나 곰팡이의 발생 방지 및 음이온과 원적외선 효과가 있다.
상기 황토는 입자들 사이의 공간으로 불순물, 오염물질을 흡착 분해하며, 산소가 풍부하고, 원적외선을 방출한다. 상기 황토에서 나오는 원적외선은 파장이 8 내지 14㎛이며, 상기 황토의 원적외선은 세포의 분자를 활성화해 신진 대사를 촉진한다. 황토에서는 원적외선을 복사하여 인체에 흡수, 신진대사 및 혈액순환을 활성화시켜 인체의 노화방지, 만성피로 등 각종 성인병을 예방할 수 있다. 상기 황토에서 원적외선을 방사 받게 되면 세균이 그 열작용으로 인하여 약화되며, 세포 조직의 생성 촉진 등을 도와줄 수 있다.
상기 발효 솔방울 분쇄물은 하기의 제조방법으로 제조된 발효 솔방울 분쇄물이 이용될 수 있다.
먼저, 솔방울을 준비한 후 분쇄하여 솔방울 분쇄물을 제조할 수 있다.
상기 단계에서 상기 솔방울의 분쇄는 1 내지 10mm의 길이 단위로 분쇄함으로써 반추동물의 섭취에 용이하도록 할 수 있다.
다음으로, 상기 솔방울 분쇄물을 발효하기 위한 유산균 배양액을 준비할 수 있다.
상기 유산균 배양액은 상기 솔방울 분쇄물을 발효하기 위한 것으로, 예를 들어, 상기 유산균 배양액에서 상기 유산균은 발효 식품인 김치로부터 분리된 유산 균주를 이용할 수 있는데, 구체적으로, 상기 유산 균주로는 락토바실러스 쿠르바투스(Lactobacillus curvatus), 바이셀라 비리데센스(Weissella viridescens), 락토바실러스 플란타럼(Lactobacillus plantarum) 및 류코노스톡 락티스(Leuconostoc lactis)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 공지된 유산 균주가 사용될 수 있다.
또한, 상기 단계에서는 김치로부터 분리된 유산 균주를 이용하여 유산균 배양액을 제조하기 위하여 1.2N HCl을 이용하여 배지의 pH를 2.8~3.2로 조정한 다음 김치로부터 유산 균주를 분리하고, 상기 분리된 유산 균주를 MRS broth(Oxoid, England)를 이용하여 37~39℃에서 20 내지 25시간 동안 배양한 후 1×1.08 ~ 5×1.08 CFU/mL이 되도록 희석하며, 이후 10,000 내지 15,000rpm에서 10~15분간 원심분리하여 상청액(supernatant)만을 분리하고, 상기 상청액(Supernatant)을 0.45㎛ 시린지 필터(syringe filter)로 여과 후, 상기 여과된 상청액 100 중량부에 대해 멸균한 증류수 1,000 내지 2,000 중량부의 중량 비율로 혼합하여 희석함으로써 유산균 배양액을 제조할 수 있다.
그 다음으로, 상기 솔방울 분쇄물과 유산균 배양액을 발효탱크에 투입하여 혼합한 후 발효시킬 수 있다.
상기 단계에서는 상기 솔방울 분쇄물 100 중량부에 대해 유산균 배양액을 10 내지 30 중량부의 중량 비율로 발효탱크에 투입하여 혼합한 후, 35 내지 37℃의 온도에서 30 내지 60시간 동안 발효함으로써 진행될 수 있다.
이어서, 상기 발효된 솔방울 분쇄물을 발효탱크에서 분리한 후 건조하여 발효 솔방울 분쇄물을 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 발효된 솔방울 분쇄물을 발효탱크에서 분리한 후 60 내지 70℃의 온도에서 15 내지 25시간 동안 건조함으로써 발효 솔방울 분쇄물을 제조할 수 있다.
상기 톱밥 발효물은 하기의 제조방법으로 제조된 톱밥 발효물이 이용될 수 있다.
먼저, 상기 톱밥 발효물을 제조하기 위하여, 톱밥, 볏짚, 미강 및 미생물 배양액을 준비할 수 있다.
상기 톱밥은 목재 공장에서 가공 중 발생된 분쇄기 톱밥, 제재 톱밥 등을 회수하여 혼합한 것일 수 있는데, 상기 톱밥은 셀룰로오스 50~60%, 헤미셀룰로오스 10~20%, 리그닌 20~30% 및 잔부 회분, 조지방, 탄닌 및 색소를 포함하는 기타 성분으로 이루어질 수 있다.
상기 미생물 배양액은 배지를 물에 혼합한 후 균주를 접종하여 호기성 조건 하에서 35 내지 40℃에서 배양하여 얻는다. 배지는 정제수에 트립톤(tryptone), 맥아추출물(Malt extract), 시트르산나트륨(Sodium citrate), 효모 추출물(yeast extract), 글루코스(glucose), 염화나트륨(NaCl) 및 인산수소칼륨(K2HPO4)을 가하여 조성할 수 있다. 예를 들어, 상기 배지는 증류수 1리터(ℓ) 당 트립톤 4 내지 6g, 맥아추출물 1 내지 3g, 시트르산나트륨 3 내지 5g, 효모 추출물 2 내지 4g, 글루코스 1 내지 3g, 염화나트륨 0.5 내지 2.5g 및 인산수소칼륨 0.1 내지 1g의 중량 비율로 혼합하여 배지를 조성할 수 있다. 다음으로, 상기 조성된 배지 2리터(ℓ)를 정제수 20리터(ℓ)에 혼합한 후 발효 균주를 접종하고 40 내지 42℃에서 8 내지 12일 동안 배양하여 미생물 배양액을 제조할 수 있다.
이때, 상기 발효 균주로는 바실러스 서브틸러스(Bacillus subtilis), 바실러스 스테아로써모필러스(Bacillus stearothermophilus), 로도슈도마나스(Rhodopsudomonas), 로도스피릴룸(Rhodospirillum), 바실러스 소노렌시스(Bacillus sonorensis) 및 바실러스 터모아밀로보란스(Bacillus thermoamylovorans)로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 이상의 균주가 이용될 수 있다.
다음으로, 상기 준비된 톱밥, 볏짚, 미강 및 미생물 배양액을 혼합한 후, 상기 혼합된 톱밥, 볏짚, 미강 및 미생물 배양액으로 이루어진 혼합물을 발효시킬 수 있다.
상기 단계에서는 톱밥 50 내지 100 중량부, 볏짚 30 내지 50 중량부, 미강 20 내지 40 중량부 및 미생물 배양액 5 내지 10 중량부의 중량 비율포 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 상기 혼합물을 50 내지 55℃의 온도 및 60 내지 65%의 습도에서 5 내지 10일 동안 보관하여 발효를 진행할 수 있다.
이어서, 상기 발효된 혼합물을 건조하여 톱밥 발효물을 제조할 수 있다.
상기 단계에서 상기 톱밥 발효물은 상기 발효된 혼합물을 40 내지 43℃의 온도에서 20 내지 30시간 동안 건조함으로써 제조될 수 있다.
다음으로, 상기 혼합된 퇴비 조성물에 발효 미생물 배양액을 혼합한 후 발효하여 퇴비를 제조할 수 있다.
상기 단계에서는 상기 혼합된 퇴비 조성물 100 중량부에 대해 발효 미생물 배양액 1 내지 5 중량부를 혼합한 후 30 내지 40℃의 온도에서 10 내지 20일 동안 발효를 진행함으로써 퇴비를 제조할 수 있다.
또한, 상기 단계에서 상기 발효 미생물 배양액은 발효 미생물로 고초균(바실러스 서브틸러스(Bacillus subtilis))이 배양되어 있는 배양액을 이용할 수 있다.
예를 들어, 상기 발효 미생물 배양액을 제조하기 위하여 먼저, 깨끗이 세척된 볏짚을 물이 담긴 용기에 넣고 105 내지 110℃의 온도에서 30 내지 50분 동안 삶아 살균함으로써 볏짚에 잔류하는 잡균을 제거할 수 있다
상기 단계에서 상기 고초균은 120℃ 이상의 온도에서 장시간 지나야 살균되기 때문에 고초균이 사멸되지 않도록 105 내지 110℃의 온도에서 30 내지 50분 동안 볏짚을 삶아 살균할 수 있다.
다음으로, 상기와 같이 삶아 살균한 후 용기에 남긴 물을 자연 냉각함으로써 상기 용기에 남아 있는 물에 고초균이 함유된 고초균 침출수를 얻을 수 있다.
그 다음으로, 상기 볏짚이 침지되어 있는 고초균 침출수를 65 내지 75℃의 온도로 5시간 동안 유지함으로써 상기 고초균 침출수에 포함되어 있는 고초균을 증식시킬 수 있다. 본 발명은 상기와 같이 고초균이 증식하기에 적합하도록 고초균 침출수를 65 내지 75℃의 온도로 유지하고, 상기 고초균이 증식될 때 필요한 영양분은 고초균 침출수에 침지되어 있는 볏짚으로부터 공급받을 수 있도록 함으로써 상기 고초균을 증식시킬 수 있다.
이어서, 상기와 같이 고초균이 증식된 고초균 침출수로부터 볏짚을 분리하여 제거하고, 상기 고초균 침출수만을 105 내지 110℃의 온도에서 30분 동안 삶아 살균함으로써 고초균 증식과정에서 생성될 수 있는 잡균을 살균하여 제거하고, 상기 고초균 침출수를 자연 냉각함으로써 고초균이 포함되어 있는 발효 미생물 배양액을 제조할 수 있다.
이하, 본 발명에 따라 제조된 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄을 이용한 실시예 및 비교예를 들어 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄을 포함하는 원예용 친환경 퇴비에 대한 실시예 및 비교예를 들어 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.
< 실시예 >
부엽토 125 중량부, 볏짚 20 중량부, 미강 15 중량부, 견운모 분말 3 중량부, 황토 15 중량부, 발효 솔방울 분쇄물 8 중량부, 액상미네랄 40 중량부 및 톱밥 발효물 20 중량부의 중량 비율로 혼합하여 퇴비 조성물을 제조하고, 상기 퇴비 조성물 100 중량부에 대해 발효 미생물 배양액 3 중량부를 혼합한 후 35℃의 온도에서 15일 동안 발효를 진행함으로써 퇴비를 제조하였다.
< 비교예 >
실시예와 동일한 조성물을 이용하여 퇴비를 제조하였는데, 비교예에서는 실시예와 달리 액상미네랄을 포함하지 않고 퇴비를 제조하였다.
실시예 및 비교예에 따라 제조된 퇴비의 잔디에 대한 생육효과를 살펴보기 위해 재배실험을 하였다. 잔디 종자를 발아시킨 후, 실험실 조건에서 생육시켜 건중량, 엽록소함량, 식물체의 크기 및 밀도가 퇴비의 시비에 따라 대조구와 처리구간에 어떠한 생육변화를 가져오는지를 조사하였다.
1. 실험방법
(1) 실험조건
① 온도 : 26 ± 2℃(주간)
② 습도 : 60 ± 5%
③ 광주기 : 13 시간
④ 배양용기 : 직경 10cm, 체적 350cm3의 폴리에스테르 용기
⑤ 수분 및 퇴비 공급
- 수분공급 : 5일 간격으로 각 pot 당 100㎖씩 공급
- 퇴비: 각 pot 당 100g 씩 사용
⑥ 종자발아 : 잔디종자를 15g씩 각각 채취하여 pot에 탈지면을 깔고 발아시킴.
(2) 건중량 조사
발아 후 15일부터 5일 간격으로 무작위 표본추출법(random sampling method)을 이용하여 5개체군씩 표본 추출하였다. 추출한 표본은 각 처리구별로 분리 포장한 후 70℃의 항온 건조기에서 8일 동안 건조시킨 후 Micro analytical balance (Sartorius 2006MP6, Germany)를 사용하여 건중량을 0.1mg 단위로 측정하였다.
(3) 엽록소 함량 조사
Arnon(1949)의 방법에 준하여 식물체에 포함된 총 엽록소 함량을 구하였다.
① 발아 후 15일부터 5일 간격으로 무작위 표본추출법(random sampling method)를 이용하여 표본을 추출하였으며, 각 표본에서 엽록소 추출에 필요한 묘조(shoot)를 채취하여 생중량을 측정하였다.
② 80% 아세톤 용액과 혼합하여 막자사발에서 분쇄한 후 10㎖ volumetric flask에 옮겨 80% 아세톤으로 표선을 맞추었다.
③ 위의 용액을 냉암소에서 2시간 이상 방치한 후 상층액의 흡광도 (absorbance: A)를 645, 663 및 710nm에서 각각 측정하였다.
(4) 식물체 지상부의 높이(height) 조사
퇴비 시비 후 30일 째에 각 품종의 추출된 표본에서 가장 큰 표본 10개체의 지상부 높이를 버어니어 캘리버스(VERNIER CALIPER)를 이용하여 0.01cm 단위로 측정하였다.
(5) 밀도(density: D) 조사
30cm × 30cm의 면적에서 층 개체수를 세어 단위 면적(cm2)당 개체수를 환산하였다.
2. 실험 결과
(1) 건중량 조사
액상미네랄을 포함하지 않은 비교예에 비하여, 실시예에 따라 제조된 퇴비를 시비한 처리구의 건중량이 높게 나타났다.
상기 실시예에 따라 제조된 퇴비는 필수 영양소 부족 현상을 보안시키고 식물의 성장을 촉진시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.
(2) 엽록소 함량 조사
상기 실시예에 따라 제조된 퇴비를 시비한 잔디에서 엽록소 함량이 증가된 것을 확인할 수 있었다.
(3) 식물체 지상부의 높이 조사
처리 후 30일째 비교예와 실시예에 따른 잔디의 지상부 높이(cm)를 비교한 결과를 하기의 [표 1]에 나타내었다.
| 구분 | 비교예 | 실시예 |
| 잔디 | 5.79 ± 0.65 | 7.65 ± 0.58 |
상기 [표 1]을 참조하면, 실시예에 따라 제조된 퇴비를 시비한 잔디가 비교예에 따른 퇴비를 시비한 잔디에 비해 식물 생장의 효과가 현저하게 우수한 것을 확인할 수 있었다.
(4) 밀도 조사
처리 후 30일째 비교예와 실시예에 따른 잔디의 단위면적당 개체수와 상대밀도를 하기의 [표 2]에 나타내었다.
| 구분 | 대조구 | 처리구 | 상대밀도(%) |
| 잔디 | 12.57 | 15.64 | 124.42 |
상기 [표 2]를 참조하면, 실시예에 따라 제조된 퇴비를 시비한 잔디가 비교예에 따른 퇴비를 시비한 잔디에 비해 높은 밀도를 나타내고 있음을 확인할 수 있었다. 이는 실시예에 따라 제조된 퇴비를 시비한 잔디의 경우 높은 밀도 내에서의 성장이 가능함을 확인할 수 있었다.
이상, 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 일 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (6)
- 해수를 수집하고,
상기 수집된 해수를 제1 건조하고, 상기 제1 건조 후 침전된 이물질이나 고형물을 필터를 이용하여 분리하여 제거함으로써 제1 해수를 제조하며,
상기 제1 해수에 활성탄 및 순지트 분말을 혼합한 후 제2 건조하고, 상기 제2 건조 후 침전된 이물질이나 고형물과 활성탄 및 순지트 분말을 필터를 이용하여 분리하여 제거함으로써 제2 해수를 제조하고,
상기 제2 해수에 미세 다공체를 혼합한 후 제1 가열하여 수분을 증발시키고 필터를 이용하여 액체만을 분리하여 수집함으로써 제3 해수를 제조하며,
상기 제3 해수를 냉각하여 결정화한 후 고형분을 제거함으로써 제4 해수를 제조하고,
상기 제4 해수에 미세 다공체를 혼합한 후 제2 가열하여 수분을 증발시키고 필터를 이용하여 액체만을 분리하여 수집함으로써 제5 해수를 제조하며,
상기 제5 해수를 냉각하여 결정화한 후 고형분을 제거하여 액체성분만을 분리함으로써 액상미네랄을 제조하되,
상기 수집된 해수를 제1 건조하고, 상기 제1 건조 후 침전된 이물질이나 고형물을 필터를 이용하여 분리하여 제거함으로써 제1 해수를 제조하는 단계에서 상기 해수의 제1 건조는 상기 수집된 해수를 20 내지 40℃의 온도에서 10 내지 20일 동안 방치하여 자연 건조함으로써 처음 수집된 해수 질량의 1/5 내지 2/5가 증발될 때까지 진행되고,
상기 제1 해수에 활성탄 및 순지트 분말을 혼합한 후 제2 건조하고, 상기 제2 건조 후 침전된 이물질이나 고형물과 활성탄 및 순지트 분말을 필터를 이용하여 분리하여 제거함으로써 제2 해수를 제조하는 단계에서 상기 제1 해수의 제2 건조는 상기 제1 해수 100 중량부에 대해 활성탄 1 내지 3 중량부 및 순지트 분말 0.1 내지 0.5 중량부의 중량 비율로 혼합한 후 20 내지 40℃의 온도에서 1 내지 5일 동안 건조함으로써 진행되며,
상기 제2 해수에 미세 다공체를 혼합한 후 제1 가열하여 수분을 증발시키고 필터를 이용하여 액체만을 분리하여 수집함으로써 제3 해수를 제조하는 단계에서는 상기 제2 해수 100 중량부에 대해 미세 다공체 1 내지 5 중량부의 중량 비율로 혼합한 후 80 내지 85℃의 온도에서 5 내지 10시간 동안 가열하여 수분을 증발시키고,
상기 제3 해수를 냉각하여 결정화한 후 고형분을 제거함으로써 제4 해수를 제조하는 단계에서는 냉각장치의 내부 온도를 3 내지 5℃로 유지하고 10 내지 30시간 동안 냉각함으로써 수행되며,
상기 제4 해수에 미세 다공체를 혼합한 후 제2 가열하여 수분을 증발시키고 필터를 이용하여 액체만을 분리하여 수집함으로써 제5 해수를 제조하는 단계에서는 상기 제4 해수 100 중량부에 대해 미세 다공체 1 내지 5 중량부의 중량 비율로 혼합한 후 60 내지 65℃의 온도에서 10 내지 20시간 동안 가열하여 수분을 증발시키고,
상기 제5 해수를 냉각하여 결정화한 후 고형분을 제거하여 액체성분만을 분리함으로써 액상미네랄을 제조하는 단계에서 상기 액상미네랄은 식품첨가물로 사용되며,
상기 순지트 분말은, 순지트 광물을 준비한 후 세척하여 상기 순지트 광물에 부착되어 있는 이물질을 제거하고, 상기 세척된 순지트 광물을 제1 분쇄하여 순지트 조립 분쇄물을 제조하며, 상기 순지트 조립 분쇄물을 혼합액에 침지하되, 상기 혼합액으로는 질산 0.2 내지 0.4 중량%, 인산염 화합물 0.5 내지 1.0 중량%, 과황산염 0.01 내지 0.05 중량%, 초산 1 내지 3 중량% 및 잔량의 정제수로 이루어지고, 상기 순지트 조립 분쇄물을 20 내지 40분 동안 상기 혼합액에 침지시켜 수행되며, 상기 순지트 조립 분쇄물을 혼합액에서 분리하여 꺼낸 후 상기 순지트 조립 분쇄물을 소성로에 투입한 후 1,100 내지 1,300℃의 온도에서 50 내지 100분 동안 가열하여 소성하고, 상기 소성된 순지트 조립 분쇄물의 입경이 10 내지 100nm가 되도록 제2 분쇄하여 순지트 미립 분쇄물을 제조하며, 상기 순지트 미립 분쇄물을 자석이 설치된 회전통에 투입한 후 500 내지 1000RPM의 회전속도로 10 내지 20분 동안 회전시킴으로써 불순물을 제거하고 살균하는 과정을 거쳐 제조된 순지트 분말을 사용하고,
상기 미세 다공체는, 미연탄소분, 플라이애쉬, 황토, 준설토 및 물을 준비하되, 상기 미연탄소분, 플라이애쉬, 황토 및 준설토는 각각 미연탄소분 10 내지 15 중량부, 플라이애쉬 8 내지 12 중량부, 황토 2 내지 4 중량부 및 준설토 3 내지 7 중량부의 중량 비율로 준비되고, 상기 물은 상기 미연탄소분, 플라이애쉬, 황토 및 준설토 전체 100 중량부에 대하여 30 내지 40 중량부의 중량 비율로 준비되며, 상기 미연탄소분, 플라이애쉬, 황토 및 준설토와 물을 혼합하여 혼합물을 제조한 후, 상기 혼합물을 일정한 형상으로 성형하여 성형체를 형성하고, 상기 성형체를 가마에서 가열하여 소성하되, 상기 가마로는 터널 가마(tunnel kiln) 또는 불연속 가마가 이용되고, 상기 가마의 내부 온도를 400 내지 450℃로 유지하고, 상기 가마의 내부에 상기 성형체를 투입한 후 1200 내지 1300℃의 온도까지 높이면서 3 내지 5 시간 동안 소성하며, 상기 소성된 성형체를 가마로부터 꺼낸 후 200 내지 250℃의 온도에서 1 내지 3시간 동안 냉각한 후, 30 내지 50℃의 온도에서 10 내지 12시간 동안 냉각하는 과정을 거쳐 제조된 미세 다공체를 사용하는 것을 특징으로 하는 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄의 제조방법.
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- 제 1항의 방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 고형 염분이 제거된 고농축 액상미네랄.
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