KR102599150B1 - Manufacturing method of organic fertilizer containing soil reforming ingredient and organic fertilizer manufactured thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법 및 이로부터 제조된 유기질 비료에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 발효 탄화 공정을 포함하는 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법 및 이로부터 제조된 유기질 비료에 관한 것이다. 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법은, 제조 공정에서 간헐적 및 제한적인 산소 공급만으로 고온의 호흡열을 이용함으로써 외부 에너지의 사용에 대한 비용이 전혀 발생하지 않아 에너지 효율이 매우 높다. 또한, 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법은, 목질계 바이오차를 포함하되, 바이오매스에 고정된 탄소의 80% 정도가 바이오차에 남게 되어 반영구적으로 탄소를 배제할 수 있고, 미생물의 서식지를 제공하며, 적절한 C/N(탄소/질소) 비율을 유지함으로써 토양 개량 효과도 매우 우수한 유기질 비료를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법으로부터 제조된 유기질 비료의 경우, 동물사료에서 기인하는 풍부한 단백질과 미네랄 성분 등이 포함된 가축분뇨의 성분 등을 그대로 포함하여 보다 식물 또는 작물에 대한 생장과 토양 개량에 유익한 영향을 줄 수 있는 성분들을 함유할 수 있다.The present invention relates to a method for producing an organic fertilizer containing soil improvement components and an organic fertilizer manufactured therefrom. More specifically, the present invention relates to a method for producing an organic fertilizer containing soil improvement components including a fermentation carbonization process and an organic fertilizer manufactured therefrom. The method for producing organic fertilizer containing soil improvement ingredients according to the present invention uses high-temperature respiratory heat with only an intermittent and limited supply of oxygen in the manufacturing process, so there is no cost for using external energy and is very energy efficient. . In addition, the method for producing organic fertilizer containing soil improvement components according to the present invention includes lignocellulosic biochar, but approximately 80% of the carbon fixed in biomass remains in the biochar, making it possible to semi-permanently exclude carbon. By providing a habitat for microorganisms and maintaining an appropriate C/N (carbon/nitrogen) ratio, organic fertilizers with excellent soil improvement effects can be provided. In addition, in the case of organic fertilizer manufactured from the method for producing organic fertilizer containing soil improvement ingredients according to the present invention, it contains ingredients of livestock manure containing rich proteins and minerals derived from animal feed, etc., making it more plant-friendly. Alternatively, it may contain ingredients that can have a beneficial effect on crop growth and soil improvement.
Description
본 발명은 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법 및 이로부터 제조된 유기질 비료에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 발효 탄화 공정을 포함하는 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법 및 이로부터 제조된 유기질 비료에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an organic fertilizer containing soil improvement components and an organic fertilizer manufactured therefrom. More specifically, the present invention relates to a method for producing an organic fertilizer containing soil improvement components including a fermentation carbonization process and an organic fertilizer manufactured therefrom.
종래 가축분뇨를 포함한 각종 유기성 자재는 자연 순환 물질로서 활용되어 퇴비(두엄, 거름 또는 천연비료 등, 이하 같다)로 만들어져 농업 분야에 이용되어져 왔다. 가축분뇨의 경우, 퇴비가 작물 생장에 유익한 영향을 주기 위해 반드시 필요한 질소원을 보충하는 외에도 동물들의 내장에서 서식하는 미생물과 소화 효소가 함유되어 있으므로 유기물을 자체적으로 분해시킬 수 있고, 이러한 특징으로 인하여, 가축분뇨를 포함한 퇴비는 작물의 성장에 필요한 호흡 작용과 해당 작물의 생장에 필요한 영양 물질 공급에 매우 중요한 역할을 한다.Conventionally, various organic materials, including livestock manure, have been utilized as naturally circulating materials and made into compost (manure, manure, or natural fertilizer, etc., hereinafter the same) and used in the agricultural field. In the case of livestock manure, in addition to supplementing the nitrogen source that is essential for compost to have a beneficial effect on crop growth, it can also decompose organic matter on its own because it contains microorganisms and digestive enzymes that live in the intestines of animals. Due to these characteristics, Compost, including livestock manure, plays a very important role in the respiration necessary for the growth of crops and in supplying nutrients necessary for the growth of the crops.
이러한 가축분뇨를 이용한 퇴비화를 시키는 방법은, 최근 이상 기후 변화로 인한 지구온난화로 전 세계가 공동적으로 목표로 하고 있는 탄소 제로 환경을 만드는데 일찍부터 기여해 왔다. 퇴비화 기술의 경우 물리적, 화학적, 생물학적 변화와 지구 물질 순환 법칙이 복합적으로 작용하며 현대 과학으로도 쉽게 해명하지 못하는 꽤 복잡한 형태를 가지고 있다. 또한, 퇴비화 기술은 지구 환경 보존과 생태 보존, 식량 증산을 위한 수단 중 유일한 인공적 물질 순환에 크게 기여해 왔음에도 고도로 발달된 현대 과학기술의 재조명을 받지 못했으며, 종래부터 단지 가축분뇨를 사용하여 퇴비를 만드는 전통적 퇴비 제조 방식 정도로 밖에는 인식되지 못하고 있다. This method of composting using livestock manure has early contributed to creating a zero-carbon environment, which is the common goal of the world due to global warming caused by recent abnormal climate change. In the case of composting technology, physical, chemical, biological changes and the laws of earth's material circulation work in a complex way, and it has a quite complex form that cannot be easily explained even by modern science. In addition, although composting technology has contributed significantly to the circulation of artificial materials, which is the only means for preserving the global environment, preserving the ecosystem, and increasing food production, it has not been reexamined by highly developed modern scientific technology, and has traditionally only used livestock manure to make compost. It is only recognized as a traditional compost manufacturing method.
한편, 현재 세계적으로 기후 변화에 대응을 위해 이산화탄소를 포함한 온실가스 감축 방안을 마련하고 있다. 2019년 UN 기후 협약에서는 2050년까지 탄소 제로를 달성하기로 서약한 국가가 77개국에 이른다. Meanwhile, measures to reduce greenhouse gases, including carbon dioxide, are currently being prepared globally to respond to climate change. In the 2019 UN Climate Agreement, 77 countries pledged to achieve zero carbon emissions by 2050.
이와 관련하여, 탄소 중립과 연관된 퇴비화 기술과 관련하여 탄소 배출 감소를 위한 방향으로 계속적으로 기술 개발이 매우 활발하게 진행되고 있다.In this regard, technology development continues to be very active in the direction of reducing carbon emissions in relation to composting technology associated with carbon neutrality.
더욱이, 바이오차(Bio-Char)는 최근 신재생 에너지로 주목받고 있다. 바이오차는, 토양 속에서 오랜 기간 퇴적되어 높은 열과 압력에 의해 생성되는 석탄과는 달리, 바이오매스를 열분해(pyrolysis)시켜 단시간 내에 인위적으로 만들어내는 반탄화 물질이다. Moreover, bio-char has recently been attracting attention as a new renewable energy source. Biochar is a torrefied material that is artificially created in a short period of time by pyrolysis of biomass, unlike coal, which is deposited in the soil for a long period of time and produced by high heat and pressure.
바이오차를 만드는 열분해 방식은 최소 300℃ 이상의 고온 가압 장치에서 만들어짐으로 외부 에너지를 사용하여야 하고 별도의 장치도 필요하기 때문에 효율성에서는 그 가치가 매우 낮다. 또한, 바이오차의 원료인 바이오 매스(Biomass)는 작물, 나무, 농업부산물, 산림부산물, 조류 및 가축분뇨를 포함한 유기성 폐기물이며, 수분 30%를 기준으로 wet biomass와 dry biomass 구분될 수 있다. 수분이 많은 바이오매스(wet biomass)는 높은 함수율 외에도 심한 악취와 오물감으로 인해 전처리 공정을 거치지 않으면 바로 처리가 곤란하다. The pyrolysis method of making biochar is made in a high-temperature pressurization device of at least 300℃, so it has very low value in terms of efficiency because it requires the use of external energy and a separate device. In addition, biomass, the raw material of biochar, is organic waste including crops, trees, agricultural by-products, forestry by-products, birds, and livestock manure, and can be divided into wet biomass and dry biomass based on 30% moisture. Wet biomass is difficult to treat without going through a pretreatment process due to its high moisture content as well as strong odor and dirt.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 전술한 퇴비화 기술에 대한 연구 개발이 활발하게 진행 중에 있다.To solve this problem, research and development on the aforementioned composting technology is actively in progress.
퇴비화 기술 중 발효 공정 및 탄화 공정에 대한 연구 개발이 특히 중요하게 다뤄져 왔다.Among composting technologies, research and development on fermentation and carbonization processes have been given particular importance.
특허문헌 1은 위와 같은 발효 공정 및 탄화 공정을 포함하여 퇴비를 제조하는 방법과 관련한 기술을 개시하고 있다.Patent Document 1 discloses technology related to a method for producing compost, including the above fermentation process and carbonization process.
보다 구체적으로, 특허문헌 1에 개시된 기술은, 가축 대변뇨, 또는 필요에 따라서 분별된 대변과 뇨를 수입 장치로 반송하고, 상기 수입 장치로 병설하는 애지테이터를 이용하고, 사용 목적에 따르고 적정하게 혼련하고, 투입 장치를 통해 건조기로 투입해 수분 60% 정도로 건조된 건조물로 하고, 건조 중에 발생하는 배기가스는, 병설한 탈취로로 탈취 처리 되어, 건조물은 1차 발효조에 송급 하고, 한편, 건조기 내에서 발생하는 배기가스를 열교환기를 통해 1차 발효조, 2차 발효조에 온풍으로서 송기 되어, 잉여의 온풍은 백필터를 경유해 유인 팬에 의해 배기통으로 배출되어, 건조기 내에서 수분 60% 정도로 건조된 건조물은, 1차 발효조로부터 2차 발효조에 송급 되어, 또한 건조물은 요양실에 송급 되어, 수분 35% 정도로 조정되어, 또한, 수분 20% 정도의 컴포스트(compost)로 하고, 컴포스트(compost) 출하구에 송출하는 제1 경로와, 가축 대변뇨, 또는 필요에 따라서 분별된 대변과 뇨를 수입 장치로 반송하고, 상기 수입 장치로 병설하는 애지테이터를 이용하여 적정하게 혼련하고, 투입 장치를 통해 건조기로 투입해, 수분 60% 정도로 건조된 건조물로 하고, 건조 중에 발생하는 배기가스는, 병설한 탈취로로 탈취 처리 되어, 건조물은 건조 조정기, 또는 탄화기를 경유해 수분 30% 정도의 건조 비료, 탄화 비료, 또는 수분 3% 정도의 탄화 제품으로 하고, 제품 출하구에 송출하는 제2 경로와, 가축 대변뇨, 또는 필요에 따라서 분별된 대변과 뇨를 수입 장치로 반송하고, 상기 수입 장치로 병설하는 애지테이터를 이용하고, 사용 목적에 따르고 적정하게 혼련하고, 투입 장치를 통해 건조기로 투입해, 수분 60% 정도로 건조된 건조물로 하고, 건조 중에 발생하는 배기가스는, 병설한 탈취로로 탈취 처리 되어, 건조물은 1차 발효조에 이어져 2차 발효조에 송급 되어, 한편, 건조기 내에서 발생하는 400℃ 이상의 배기가스는, 바깥 공기 송풍기로 바깥 공기를 송풍 하면서 열교환기를 통해 1차 발효조, 2차 발효조에 온풍으로서 송기 되어, 잉여의 온풍은 백필터를 경유해 유인 팬에 의해 배기통으로 배출되어, 건조기 내에서 수분 60% 정도로 건조된 건조물은, 또한 수분이 35% 정도로 조정된 요양실을 경유해 수분 20% 정도의 컴포스트(compost)로 하고, 컴포스트(compost) 출하구에 송출하는 제1 경로에서 만들어지는 컴포스트(compost) 2의 잉여물을 건조 조정기 또는 탄화기를 경유해 수분 30% 정도의 건조 비료, 탄화 비료, 또는 수분 3% 정도의 탄화 제품으로 하고, 제품 출하구에 송출하는 제3 경로와를 복합화해 구성한 가축 대변뇨의 건조·발효·탄화에 의한 재이용 시스템에 관한 것이다.More specifically, the technology disclosed in Patent Document 1 returns livestock feces and urine, or separated feces and urine as necessary, to an import device, uses an agitator installed in conjunction with the import device, and distributes the urine appropriately according to the purpose of use. It is kneaded, fed into a dryer through an input device, and dried to about 60% moisture. The exhaust gas generated during drying is deodorized in a deodorizing furnace installed in parallel, and the dried material is sent to the primary fermentation tank. Meanwhile, the dryer The exhaust gas generated inside is sent as warm air to the primary fermentation tank and the secondary fermentation tank through a heat exchanger, and the excess warm air is discharged to the exhaust pipe by an induced fan via a bag filter, and is dried to about 60% moisture in the dryer. The dried product is sent from the primary fermentation tank to the secondary fermentation tank, and the dried product is sent to the nursing home, adjusted to about 35% moisture, and then made into compost with a moisture content of about 20% and shipped as compost. The first route for sending to the district, livestock feces and urine, or separated feces and urine as needed are returned to the import device, kneaded appropriately using an agitator installed in conjunction with the import device, and fed to the dryer through the input device. The dried product is made into a dried product with a moisture content of about 60%, and the exhaust gas generated during drying is deodorized in an attached deodorizing furnace. The dried product is carbonized into a dried fertilizer with a moisture content of about 30% through a drying regulator or carbonizer. It is made of fertilizer or a carbonized product with a moisture content of about 3%, and a second route is sent to the product shipping port, and livestock feces and urine, or separated feces and urine as necessary, are returned to the import device, and are installed in parallel with the import device. Using an agitator, knead appropriately according to the purpose of use, feed into the dryer through the feeding device, and make a dried product with moisture content of about 60%. The exhaust gas generated during drying is deodorized using a deodorizing furnace installed in parallel. , the dried material is fed to the primary fermentation tank and then to the secondary fermentation tank. Meanwhile, the exhaust gas of over 400℃ generated within the dryer blows outside air with an outside air blower and is sent as warm air to the primary fermentation tank and the secondary fermentation tank through a heat exchanger. The excess warm air is discharged to the exhaust pipe by an induction fan via a bag filter, and the dried material with about 60% moisture in the dryer is further passed through a nursing room where the moisture content is adjusted to about 35% to about 20% moisture. The surplus of Compost 2 made in the first route, which is sent to the compost shipping port, is processed into dried fertilizer with a moisture content of about 30% and carbonized through a drying regulator or carbonizer. This relates to a reuse system by drying, fermenting, and carbonizing livestock feces and urine, which is composed of fertilizer or a carbonized product with a moisture content of about 3% and a third route for sending the product to the product shipping port.
그러나, 특허문헌 1에 개시된 기술은, 발효 탄화 퇴비가 갖는 환경적 측면 및 자원 재생의 측면은 어느 정도 만족할만한 결과를 가져올 수 있으나, 그로부터 제조된 퇴비 등이 포함하는 식물의 영양 성분이 될 수 있는 토양 개량과 관련된 성분이 부족하고, 무엇보다 탄화기를 경유해 수분 30% 정도의 건조 비료, 탄화 비료, 또는 수분 3% 정도의 탄화 제품으로 하는 공정을 포함하여 탄소 배출이 발생하므로 탄소 중립의 특성을 가진 기술이라고 보기도 어려운 문제점이 있으며, 발효 및 탄화 공정에 필요한 열을 외부에서 공급함으로써 제조 공정에서의 에너지 소비가 매우 높아 효율적인 측면에서도 문제점이 발생한다.However, the technology disclosed in Patent Document 1 can produce satisfactory results to some extent in terms of the environmental and resource regeneration aspects of fermented carbonized compost, but it can produce nutritional components for plants contained in compost manufactured therefrom. It lacks ingredients related to soil improvement, and above all, carbon emissions occur due to the process of converting through a carbonizer into dry fertilizer with about 30% moisture, carbonized fertilizer, or carbonized product with about 3% moisture, so it has the characteristics of carbon neutrality. There is a problem that it is difficult to consider it as a technology, and since the heat required for the fermentation and carbonization process is supplied from outside, the energy consumption in the manufacturing process is very high, which also causes problems in terms of efficiency.
따라서, 보다 작물 생장에 유익한 영양을 줄 수 있는 성분들을 포함하는 유기질 비료의 제조 방법에 있어서, 에너지 효율이 높고, 탄소 중립의 효과가 있는 발효 탄화 공정을 포함하면서도, 식물의 영양 성분이 될 수 있는 토양 개량과 관련된 성분이 풍부하게 포함되는 비료 제조 기술에 대한 필요성이 절실하게 요구되고 있는 실정이다.Therefore, in the manufacturing method of organic fertilizer containing ingredients that can provide nutrients beneficial to crop growth, it includes a fermentation carbonization process that is highly energy efficient and carbon neutral, and can also be a nutritional ingredient for plants. There is an urgent need for fertilizer manufacturing technology that contains an abundance of ingredients related to soil improvement.
본 발명자들은 상기 종래 기술의 문제점 해결하기 위하여, 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법 및 이로부터 제조된 유기질 비료를 제공하고자 한다.In order to solve the problems of the prior art, the present inventors seek to provide a method for producing organic fertilizer containing soil improvement components and an organic fertilizer manufactured therefrom.
본 발명은, 상기 언급한 과제 해결을 위하여, 유기성 오니류를 유기질 비료의 원료로 전환시키는 전처리를 하는 제 1 단계; 상기 전처리된 유기질 비료의 원료를 발효 및 탄화시키는 제 2 단계; 및 상기 발효 및 탄화된 유기질 비료의 원료를 사용하여 유기질 비료를 제조하는 제 3 단계;를 포함하고, 상기 제 1 단계는, 가축 분뇨, 톱밥 및 목재칩을 혼합한 후 혼합물을 제조하여, 상기 혼합물을 미생물 배양조에 넣어 자연 발효를 시켜 미생물 배양 원료를 제조하는 공정과 가축 분뇨, 커피 및 홍삼 가공 부산물을 혼합하여 발효시켜 비료 원료를 제조하는 공정을 포함하고, 상기 제 2 단계는, 상기 유기질 비료의 원료를 통기시킨 후, 공기를 차단하여 85℃ 이상의 온도가 유지되면서 수행되는, 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료를 제조방법을 제공한다.The present invention, in order to solve the above-mentioned problem, includes a first step of pretreatment to convert organic sludge into a raw material for organic fertilizer; A second step of fermenting and carbonizing the pretreated organic fertilizer raw material; And a third step of producing organic fertilizer using the raw material of the fermented and carbonized organic fertilizer, wherein the first step is to prepare a mixture by mixing livestock manure, sawdust, and wood chips, and preparing the mixture. It includes a process of producing microbial culture raw materials by putting them in a microbial culture tank and causing natural fermentation, and a process of producing fertilizer raw materials by mixing and fermenting livestock manure, coffee, and red ginseng processing by-products, and the second step is the process of producing fertilizer raw materials of the organic fertilizer. A method of manufacturing organic fertilizer containing soil improvement components is provided, which is performed by aerating the raw materials, blocking the air, and maintaining a temperature of 85°C or higher.
또한, 본 발명은, 상기 제 1 단계 중 자연 발효는 15일 내지 20일 동안 85℃ 이상의 온도에서 호기호열성 미생물을 통해 수행되는 것을 특징으로 하는, 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing an organic fertilizer containing soil improvement components, wherein the natural fermentation in the first step is carried out through aerobic thermophilic microorganisms at a temperature of 85 ° C. or higher for 15 to 20 days. to provide.
또한, 본 발명은, 상기 제 1 단계 중 상기 혼합물은, 상기 혼합물 전체 100 중량부 기준으로 가축 분뇨 60 중량부 내지 80 중량부, 톱밥 및 목재칩 20 중량부 내지 40 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is characterized in that the mixture in the first step includes 60 to 80 parts by weight of livestock manure, and 20 to 40 parts by weight of sawdust and wood chips, based on 100 parts by weight of the total mixture. , provides a manufacturing method of organic fertilizer containing soil improvement ingredients.
또한, 본 발명은, 상기 제 1 단계 중 상기 혼합물은 수분 함량 비율이 60% 내지 70%이고, 상기 혼합물을 자연 발효 후 제조한 미생물 배양 원료는 수분 함량 비율이 45% 내지 55%인 것을 특징으로 하는, 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is characterized in that the mixture in the first step has a moisture content ratio of 60% to 70%, and the microbial culture raw material prepared after natural fermentation of the mixture has a moisture content ratio of 45% to 55%. Provides a method for manufacturing organic fertilizer containing soil improvement ingredients.
또한, 본 발명은, 상기 제 1 단계 중 상기 비료 원료는, 상기 비료 원료 전체 100 중량부 기준으로 가축 분뇨 40 중량부 내지 60 중량부, 커피 1 중량부 내지 20 중량부, 홍삼 가공 부산물 20 중량부 내지 40 중량부 및 톱밥 1 중량부 내지 20 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법을 제공한다.In addition, in the present invention, the fertilizer raw material during the first step is 40 parts by weight to 60 parts by weight of livestock manure, 1 part by weight to 20 parts by weight of coffee, and 20 parts by weight of red ginseng processing by-products, based on 100 parts by weight of the total fertilizer raw material. A method for producing an organic fertilizer containing a soil improvement component is provided, characterized in that it contains from 40 parts by weight to 1 to 20 parts by weight of sawdust.
또한, 본 발명은, 상기 제 2 단계 중 상기 유기질 비료의 원료는, 미생물 배양 원료 및 비료 원료를 1:1의 비율로 혼합한 것을 특징으로 하는, 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing organic fertilizer containing soil improvement components, wherein the raw material of the organic fertilizer during the second step is a mixture of microbial culture raw material and fertilizer raw material in a ratio of 1:1. to provide.
또한, 본 발명은, 상기 제 2 단계는, 20일 내지 40일 동안 수행하는 것을 특징으로 하는, 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a method for producing organic fertilizer containing soil improvement components, wherein the second step is performed for 20 to 40 days.
또한, 본 발명은, 상기 제 3 단계는, 상기 발효 및 탄화된 유기질 비료의 원료에서 발효 생성물, 바이오차 및 재 각각을 선별하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention provides an organic fertilizer containing soil improvement components, wherein the third step includes a process of selecting fermentation products, biochar, and ash from the raw materials of the fermented and carbonized organic fertilizer. Provides a manufacturing method.
또한, 본 발명은, 상기 제 3 단계는, 상기 발효 및 탄화된 유기질 비료의 원료의 탄소 및 질소의 비율을 조절하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention is a method for producing organic fertilizer containing soil improvement components, wherein the third step includes a process of adjusting the ratio of carbon and nitrogen in the raw material of the fermented and carbonized organic fertilizer. provides.
또한, 본 발명은, 상기 발효 및 탄화된 유기질 비료의 원료의 탄소 및 질소의 비율을 조절하는 공정은, 코코넛더스트, 피트모스 및 토탄을 혼합하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention includes a soil improvement component, wherein the process of adjusting the ratio of carbon and nitrogen in the raw material of the fermented and carbonized organic fertilizer includes a process of mixing coconut dust, peat moss, and peat. Provides a manufacturing method for organic fertilizer.
또한, 본 발명은, 전술한 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법으로부터 제조된 유기질 비료를 제공한다.In addition, the present invention provides an organic fertilizer manufactured from a method for producing an organic fertilizer containing the above-described soil improvement ingredients.
본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법은, 제조 공정에서 간헐적 및 제한적인 산소 공급만으로 고온의 호흡열을 이용함으로써 외부 에너지의 사용에 대한 비용이 전혀 발생하지 않아 에너지 효율이 매우 높다. 또한, 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법은, 목질계 바이오차를 포함하되, 바이오매스에 고정된 탄소의 80% 정도가 바이오차에 남게 되어 반영구적으로 탄소를 배제할 수 있고, 미생물의 서식지를 제공하며, 적절한 C/N(탄소/질소) 비율을 유지함으로써 토양 개량 효과도 매우 우수한 유기질 비료를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법으로부터 제조된 유기질 비료의 경우, 동물사료에서 기인하는 풍부한 단백질과 미네랄 성분 등이 포함된 가축분뇨의 성분 등을 그대로 포함하여 보다 식물 또는 작물에 대한 생장과 토양 개량에 유익한 영향을 줄 수 있는 성분들을 함유할 수 있다.The method for producing organic fertilizer containing soil improvement ingredients according to the present invention uses high-temperature respiratory heat with only an intermittent and limited supply of oxygen in the manufacturing process, so there is no cost for using external energy and is very energy efficient. . In addition, the method for producing organic fertilizer containing soil improvement components according to the present invention includes lignocellulosic biochar, but approximately 80% of the carbon fixed in biomass remains in the biochar, making it possible to semi-permanently exclude carbon. By providing a habitat for microorganisms and maintaining an appropriate C/N (carbon/nitrogen) ratio, organic fertilizers with excellent soil improvement effects can be provided. In addition, in the case of organic fertilizer manufactured from the method for producing organic fertilizer containing soil improvement ingredients according to the present invention, it contains ingredients of livestock manure containing rich proteins and minerals derived from animal feed, etc., making it more plant-friendly. Alternatively, it may contain ingredients that can have a beneficial effect on crop growth and soil improvement.
첨부된 도면은 해당 기술 분야의 통상의 기술자에게 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로 본 발명의 기술적 사상이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 1은, 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법을 예시적으로 나타낸 도이다.
도 2 내지 도 5는, 본 발명에 또 따른 실시예에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법을 예시적으로 나타낸 도이다.
도 6은, 본 명세서상의 실험예 1의 작물 생장 평가를 실제 관찰한 사진이다.
도 7 내지 도 11은, 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법으로부터 제조된 유기질 비료에 대한 성분 분석 결과를 나타낸 도이다.The attached drawings are intended to explain the present invention in more detail to those skilled in the art, and the technical idea of the present invention is not limited thereto.
Figure 1 is a diagram illustrating a method for manufacturing organic fertilizer containing soil improvement components according to the present invention.
Figures 2 to 5 are diagrams exemplarily showing a method of manufacturing organic fertilizer containing soil improvement components according to another embodiment of the present invention.
Figure 6 is a photograph of actual observation of crop growth evaluation in Experimental Example 1 in the present specification.
Figures 7 to 11 are diagrams showing the results of component analysis of organic fertilizer produced from the method for producing organic fertilizer containing soil improvement components according to the present invention.
이하, 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법 및 이로부터 제조된 유기질 비료에 관하여 상세히 설명하나, 상기 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법 및 이로부터 제조된 유기질 비료의 권리범위는 하기 설명에 의해 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, the manufacturing method of organic fertilizer containing soil improvement ingredients and the organic fertilizer manufactured therefrom according to the present invention will be described in detail. The method of manufacturing organic fertilizer containing the soil improving ingredient and the organic fertilizer manufactured therefrom The scope of rights is not limited by the description below.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함한다”고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to “include” a certain element, this means that it may further include other elements rather than excluding other elements, unless specifically stated to the contrary.
또한, 본 명세서상에서의 용어 '비료'라 함은, 토지를 기름지게 하고 초목의 생육을 촉진시키는 물질을 총칭하는 의미일 수 있고, 보다 구체적으로, " 풀(잡초), 짚, 낙엽, 가축의 배설물 등을 퇴적하여 부숙(腐熟)시킨 퇴비를 포함하는 개념으로써, "두엄" 또는 "천연 비교" 등도 포함하는 의미일 수 있다.In addition, the term 'fertilizer' in this specification may mean a general term for substances that fertilize the land and promote the growth of plants, and more specifically, "grass (weeds), straw, fallen leaves, and livestock excrement. It is a concept that includes compost made by depositing and composting, and may also include “manure” or “natural comparison.”
본 발명은 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing organic fertilizer containing soil improvement ingredients.
도 1은, 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법을 예시적으로 나타낸 도이다.Figure 1 is a diagram illustrating an exemplary method of manufacturing an organic fertilizer containing soil improvement components according to the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법은,Referring to Figure 1, the method for producing organic fertilizer containing soil improvement ingredients according to the present invention is,
유기성 오니류를 유기질 비료의 원료로 전환시키는 전처리를 하는 제 1 단계;A first step of pretreatment to convert organic sludge into a raw material for organic fertilizer;
상기 전처리된 유기질 비료의 원료를 발효 및 탄화시키는 제 2 단계; 및A second step of fermenting and carbonizing the pretreated organic fertilizer raw material; and
상기 발효 및 탄화된 유기질 비료의 원료를 사용하여 유기질 비료를 제조하는 제 3 단계;를 포함할 수 있다.It may include a third step of manufacturing organic fertilizer using the raw material of the fermented and carbonized organic fertilizer.
도 2는, 또 다른 예시적인 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법을 예시적으로 나타낸 도이다.Figure 2 is a diagram illustrating a method for manufacturing organic fertilizer containing soil improvement components according to another exemplary present invention.
도 2를 참조하면, 상기 제 1 단계는, 가축 분뇨, 톱밥 및 목재칩을 혼합한 후 혼합물을 제조하여, 상기 혼합물을 미생물 배양조에 넣어 자연 발효를 시켜 미생물 배양 원료를 제조하는 공정; 및 가축 분뇨, 커피 및 홍삼 가공 부산물을 혼합하여 발효시켜 비료 원료를 제조하는 공정을 포함할 수 있다. Referring to Figure 2, the first step is a process of mixing livestock manure, sawdust, and wood chips to prepare a mixture, putting the mixture into a microbial culture tank for natural fermentation to produce microbial culture raw materials; And it may include a process of mixing and fermenting livestock manure, coffee, and red ginseng processing by-products to produce fertilizer raw materials.
상기 가축 분뇨의 경우, 특별히 제한되는 것은 아니나, 추후 비료로의 제조 시 작물 생장에 필요한 영양분 등을 고려하여, 예를 들어 돈분 70%, 계분 20% 및 우분 10%의 비율로 혼합하여 사용할 수 있다.In the case of the livestock manure, there is no particular limitation, but when manufacturing fertilizer in the future, considering the nutrients necessary for crop growth, it can be used by mixing it at a ratio of, for example, 70% pig manure, 20% chicken manure, and 10% cow manure. .
하나의 예시에서, 상기 제 1 단계 중 자연 발효는 15일 내지 20일 동안 85℃ 이상의 온도에서 호기호열성 미생물을 통해 수행될 수 있다.In one example, natural fermentation in the first step may be performed using aerobic thermophilic microorganisms at a temperature of 85° C. or higher for 15 to 20 days.
상기 제 1 단계 중 상기 혼합물은, 상기 혼합물 전체 100 중량부 기준으로 가축 분뇨 60 중량부 내지 80 중량부, 65 중량부 내지 80 중량부 또는 65 중량부 내지 75 중량부; 톱밥 및 목재칩 20 중량부 내지 40, 25 중량부 내지 40 중량부 또는 25 중량부 내지 35 중량부를 포함할 수 있다.In the first step, the mixture contains 60 to 80 parts by weight, 65 to 80 parts by weight, or 65 to 75 parts by weight of livestock manure based on 100 parts by weight of the total mixture; It may include 20 to 40 parts by weight, 25 to 40 parts by weight, or 25 to 35 parts by weight of sawdust and wood chips.
상기 혼합물은 전술한 혼합 범위 내에서 혼합됨으로써, 보다 제조 공정 중의 적절한 C/N(탄소/질소) 비율을 유지하여 토양 개량 효과 및 탄소 발생을 최소화할 수 있다.By mixing the mixture within the above-mentioned mixing range, the soil improvement effect and carbon generation can be minimized by maintaining an appropriate C/N (carbon/nitrogen) ratio during the manufacturing process.
상기 제 1 단계 중 상기 혼합물은 수분 함량 비율이 60% 내지 70%이고, 상기 혼합물을 자연 발효 후 제조한 미생물 배양 원료는 수분 함량 비율이 45% 내지 55%일 수 있다.In the first step, the mixture may have a moisture content of 60% to 70%, and the microbial culture raw material prepared after natural fermentation of the mixture may have a moisture content of 45% to 55%.
상기 혼합물의 수분 함량 비율이 전술한 범위를 벗어날 경우, 즉 상기 혼합물의 수분 ?량이 60% 미만이거나 또는 70% 초과인 경우, 수분 함량이 너무 높거나 낮음으로써, 본 발명에서 이용되는 고온의 호흡열 발생이 어려울 수 있는 문제점이 있다.If the moisture content ratio of the mixture is outside the above-mentioned range, that is, if the moisture content of the mixture is less than 60% or more than 70%, the moisture content is too high or low, resulting in the generation of high temperature respiratory heat used in the present invention. There is a problem that can make this difficult.
또한, 상기 제 1 단계 중 상기 비료 원료는, 상기 비료 원료 전체 100 중량부 기준으로 가축 분뇨 40 중량부 내지 60 중량부, 커피 1 중량부 내지 20 중량부, 홍삼 가공 부산물 20 중량부 내지 40 중량부 및 톱밥 1 중량부 내지 20 중량부를 포함할 수 있다. 또한, 보다 바람직하게는, 상기 비료 원료 전체 100 중량부 기준으로 가축 분뇨 50 중량부, 커피 10 중량부, 홍삼 가공 부산물 30 중량부 및 톱밥 10 중량부를 포함할 수 있다.In addition, the fertilizer raw materials during the first step include 40 to 60 parts by weight of livestock manure, 1 to 20 parts by weight of coffee, and 20 to 40 parts by weight of red ginseng processing by-products, based on 100 parts by weight of the total fertilizer raw materials. And it may include 1 to 20 parts by weight of sawdust. In addition, more preferably, it may include 50 parts by weight of livestock manure, 10 parts by weight of coffee, 30 parts by weight of red ginseng processing by-products, and 10 parts by weight of sawdust, based on 100 parts by weight of the total fertilizer raw materials.
또한, 특별히 제한되는 것은 아니나, 상기 커피의 경우, 커피를 볶아 미세하게 갈은 후 커피를 우려낸 다음 발생되는 함수율 85% 정도의 물질의 사용이 바람직하며, 상기 홍삼 가공 부산물의 경우, 홍삼을 끓여 홍삼 액기스를 빼낸 후 발생되는 함수율 85% 이상이 되는 오니 상태의 물질의 사용이 바람직하다.In addition, although there is no particular limitation, in the case of the coffee, it is preferable to use a material with a moisture content of about 85% generated after roasting and finely grinding the coffee and steeping the coffee. In the case of the red ginseng processing by-product, red ginseng is boiled to produce red ginseng. It is desirable to use sludge-like material with a moisture content of 85% or more, which is generated after extracting the liquid.
상기 비료 원료는, 전술한 범위 내에서 가축 분뇨, 커피, 홍삼 가공 부산물 및 톱밥을 포함하는 것이 바람직하며, 만일 전술한 범위를 벗어난 혼합 비율로 혼합될 경우, 비료로서 필요한 식물에 유익한 영향을 줄 수 있는 성분인 단백질 및 미네랄 성분이 부족할 수 있으며, 또한 제조 과정 중에 악취의 발생 문제점이 있을 수 있다.The fertilizer raw materials preferably include livestock manure, coffee, red ginseng processing by-products, and sawdust within the above-mentioned range, and if mixed at a mixing ratio outside the above-mentioned range, it may have a beneficial effect on plants requiring fertilizer. There may be a lack of protein and mineral ingredients, and there may also be problems with the generation of bad odor during the manufacturing process.
상기 제 2 단계는, 상기 유기질 비료의 원료를 통기시킨 후, 공기를 차단하여 85℃ 이상의 온도가 유지되면서 수행될 수 있다.The second step may be performed by aerating the raw material of the organic fertilizer and then blocking the air to maintain a temperature of 85°C or higher.
상기 제 2 단계에서 유기질 비료의 원료를 1번 통기시킨 후, 이후의 공기는 차단함으로써, 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법은, 제조 공정에서 간헐적 및 제한적인 산소 공급만으로 고온의 호흡열을 이용함으로써 외부 에너지의 사용에 대한 비용이 전혀 발생하지 않아 에너지 효율이 매우 높은 장점이 있다.In the second step, the raw material of the organic fertilizer is aerated once and the subsequent air is blocked, so that the manufacturing method of the organic fertilizer containing the soil improvement component according to the present invention requires only intermittent and limited supply of oxygen in the manufacturing process. By using high-temperature respiratory heat, there is no cost for using external energy, which has the advantage of very high energy efficiency.
상기 제 2 단계 중 상기 유기질 비료의 원료는, 미생물 배양 원료 및 비료 원료를 1:1의 비율로 혼합한 것일 수 있다.The raw material for the organic fertilizer during the second step may be a mixture of microbial culture raw material and fertilizer raw material in a ratio of 1:1.
다만, 상기 유기질 비료의 원료가 전술한 미생물 배양 원료 및 비료 원료를 1:1의 비율로 혼합하지 않을 경우, 85℃ 이상의 초호열성 발효가 되지 않거나, 발효가 되더라도 매우 짧은 기간만 발생하므로, 본 발명에서 구현하고자 하는 장기간 고온 유지로 인한 발효 및 탄화 공정이 수행되지 않는 문제점이 발생될 수 있다.However, if the raw material of the organic fertilizer is not mixed with the above-mentioned microbial culture raw material and fertilizer raw material in a 1:1 ratio, ultra-thermophilic fermentation of 85 ℃ or higher does not occur, or even if fermentation occurs, it only occurs for a very short period of time, so the present invention A problem may arise in which the fermentation and carbonization processes are not performed due to maintaining high temperature for a long period of time, which is intended to be implemented.
상기 제 2 단계, 즉 상기 전처리된 유기질 비료의 원료를 발효 및 탄화시키는 단계는, 20일 내지 40일 동안 수행하는 것이 바람직하다. 이 경우, 각각 발효 및 탄화를 진행할 경우에는, 발효시키는 단계는 20일 이상 수행하는 것이 바람직하고, 탄화시키는 단계는 30일 동안 수행하는 것이 바람직하다.The second step, that is, the step of fermenting and carbonizing the pretreated raw material of the organic fertilizer, is preferably performed for 20 to 40 days. In this case, when fermentation and carbonization are performed respectively, the fermentation step is preferably performed for 20 days or more, and the carbonization step is preferably performed for 30 days.
도 3은, 또 다른 예시적인 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법을 예시적으로 나타낸 도이다.Figure 3 is a diagram illustrating a method for manufacturing organic fertilizer containing soil improvement components according to another exemplary present invention.
도 3을 참조하면, 상기 제 3 단계는, 상기 발효 및 탄화된 유기질 비료의 원료에서 발효 생성물, 바이오차 및 재 각각을 선별하는 공정을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the third step may include a process of selecting each of the fermentation products, biochar, and ash from the raw materials of the fermented and carbonized organic fertilizer.
본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법은, 상기 발효 및 탄화된 유기질 비료의 원료에서 발효 생성물, 바이오차 및 재 각각을 선별하는 공정을 거침으로써, 추후 용도에 따라 활용할 수 있어 용도에 따른 다양한 제품을 생산할 수 있는 장점이 있다.The method for producing organic fertilizer containing soil improvement ingredients according to the present invention can be utilized for future purposes by going through a process of selecting fermentation products, biochar, and ash from the raw materials of the fermented and carbonized organic fertilizer. It has the advantage of being able to produce a variety of products depending on their intended use.
도 4는, 또 다른 예시적인 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법을 예시적으로 나타낸 도이다.Figure 4 is a diagram illustrating a method for manufacturing organic fertilizer containing soil improvement components according to another exemplary present invention.
도 4를 참조하면, 상기 제 3 단계는, 상기 발효 및 탄화된 유기질 비료의 원료의 탄소 및 질소의 비율을 조절하는 공정을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 4, the third step may include a process of adjusting the ratio of carbon and nitrogen in the raw material of the fermented and carbonized organic fertilizer.
상기 발효 및 탄화된 유기질 비료의 원료의 탄소 및 질소의 비율의 조절은 추후 용도에 따른 유기질 비료의 성분을 조정하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법은, 상기 발효 및 탄화된 유기질 비료의 원료의 탄소 및 질소의 비율의 조절하는 공정을 거침으로써, 추후 용도에 따라 활용할 수 있어 용도에 따른 다양한 제품을 생산할 수 있는 장점이 있다.The adjustment of the ratio of carbon and nitrogen in the raw materials of the fermented and carbonized organic fertilizer is to adjust the components of the organic fertilizer according to future use. The method for producing organic fertilizer containing soil improvement components according to the present invention is as follows. By going through a process of adjusting the ratio of carbon and nitrogen in the raw materials of fermented and carbonized organic fertilizer, it can be used according to future purposes, which has the advantage of producing a variety of products according to use.
도 5는, 또 다른 예시적인 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법을 예시적으로 나타낸 도이다.Figure 5 is a diagram illustrating a method for producing organic fertilizer containing soil improvement components according to another exemplary present invention.
도 5를 참조하면, 상기 발효 및 탄화된 유기질 비료의 원료의 탄소 및 질소의 비율을 조절하는 공정은, 코코넛더스트, 피트모스 및 토탄을 혼합하는 공정을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the process of adjusting the ratio of carbon and nitrogen in the raw material of the fermented and carbonized organic fertilizer may include a process of mixing coconut dust, peat moss, and peat.
이 경우, 코코넛더시트, 피트모스 및 토탄을 혼합하는 비율에 따라 다양하게 상토 및 토양개량제로의 활용도 가능하도록 할 수 있다.In this case, it can be used as a topsoil and soil conditioner in various ways depending on the mixing ratio of coconut sheet, peat moss, and peat.
본 발명은, 또한, 전술한 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법으로부터 제조된 유기질 비료에 관한 것이다.The present invention also relates to an organic fertilizer produced from a method for producing an organic fertilizer containing the above-described soil improvement component.
전술한 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법에 대한 설명 내용과 동일한 내용에 대해서는 이하 생략하도록 한다.Content that is the same as the description of the manufacturing method of organic fertilizer containing the above-mentioned soil improvement components will be omitted below.
본 발명에 따른 유기질 비료의 경우, 전술한 내용 이외에도 부식화 과정을 보다 구체적으로 설명한다.In the case of the organic fertilizer according to the present invention, the humification process will be described in more detail in addition to the above.
일반적으로 토양 속에서의 부식화 과정은 토양속에 함유되어 있는 부식산, 후르보산, 휴민산, 히마토 멜란산 등이 본래의 부식 환경을 만들고, 유기물의 강력한 분해 생성물과 미생물의 재합성, 단백질의 본질을 가진 물질, 탄수화물과 그 유도체, 수지, 지질, 탄닌질, 리그닌과 그 분해 생성물이 존재하고, 거기에 신선한 동식물의 유체가 투여되어 미생물에 의해 분해 재합성되어 새로운 부식이 형성된다. 이 과정을 M.M 코노노와 등 각분야의 과학자들의 연구 결과 자료를 종합해 보면, 자연 속에서 유기물이 변성되어 가는 과정을 다음과 같이 설명할 수 있다.In general, the process of humification in soil is caused by humic acid, fervic acid, humic acid, and hymatomelanic acid contained in the soil creating an original corrosion environment, and strong decomposition products of organic matter, resynthesis of microorganisms, and protein Essential substances, carbohydrates and their derivatives, resins, lipids, tannins, lignin and their decomposition products exist, and when fresh animal and plant fluids are added, they are decomposed and resynthesized by microorganisms to form new corrosion. If we synthesize this process with the research results of scientists in various fields, including M.M. Konono, the process of organic matter being transformed in nature can be explained as follows.
식물 유체의 부식화 과정은 유체중의 구성 성분이 CO2, H2O, NH3 및 다른 생성물로 무기화된다. 이들 중에서 CO2는 기체화되어 대기 중에 비산되고, H2O는 수증기로 공기 중에 증발되거나 깨끗한 물로 토양에 스며들거나 하천으로 흘러가게 된다. 여기서, 토양에 존재하는 식물조직은 리그닌, 탄닌 등과 같은 분해물이 분해되어 페놀 화합물을 생성하고, 탄수화물을 이용하는 미생물의 대사산물에서 페놀 화합물이 생성되며, 단백질 분해에 의한 분해물이 생겨나고, 대사산물에서 아미노산류, 페푸치트류가 재합성된다. 이러한 부식물질의 형성 과정 중에 중요한 연결고리는 구조 단위의 축합인 바, 이 축합은 페놀 옥시다제형의 효소에 의하여 페놀이 세미퀴논을 거쳐 퀴논에 이르는 산화에 의해서 일어나고, 또 퀴논과 아미노산류나 페푸치트류와의 상호 작용에 의해 일어난다. 이러한 부식물질의 생성은 개개의 고리를 형성하지 않고 상호 밀접하게 연관하여 동시에 진행되어 축합 및 중합하여 부식화 과정을 거치는 것이다.The process of humification of plant fluids mineralizes components in the fluids into CO 2 , H 2 O, NH 3 and other products. Among these, CO 2 is vaporized and scattered into the atmosphere, and H 2 O is evaporated into the air as water vapor, seeps into the soil as clean water, or flows into rivers. Here, plant tissues existing in the soil produce phenolic compounds by decomposing decomposition products such as lignin and tannin, phenolic compounds are produced from metabolites of microorganisms that use carbohydrates, decomposition products are produced by protein decomposition, and metabolites are produced from metabolites. Amino acids and fepuccinates are resynthesized. An important link in the process of forming these corrosive substances is the condensation of structural units. This condensation occurs through the oxidation of phenol to quinone via semiquinone by a phenol oxidase-type enzyme, and also to quinone and amino acids or pephuccinate. It occurs due to interaction with Ryu. The production of these corrosive substances does not form individual rings, but proceeds simultaneously in close association with each other and undergoes a corrosive process through condensation and polymerization.
또한, 본 발명에 따른 유기질 비료의 경우, pH 조절을 위해 필요에 따라 또는 사용하고자 하는 용도에 따라 토양 개량제로도 사용될 수 있다.In addition, in the case of the organic fertilizer according to the present invention, it can also be used as a soil conditioner as needed for pH adjustment or depending on the intended use.
이 경우, 본 발명에 따른 유기질 비료의 경우, pH 조절을 위해 필요에 따라 또는 사용하고자 하는 용도에 따라 다양한 보조제 등을 포함할 수 있다.In this case, in the case of the organic fertilizer according to the present invention, various auxiliaries, etc. may be included as needed for pH adjustment or depending on the intended use.
여기서 보조제로는, 입상 토양개량제의 부피를 증가시키기 위한 제올라이트나 벤토나이트가 있으며, 토양개량제에 마그네슘을 보조로 첨가하기 위한 마그네사이트, 붕소를 보조로 첨가하기 위한 붕사 등이 있으며, 제품의 성분을 적절히 조절하는데 필요한 다양한 보조제가 사용될 수 있다. Here, auxiliaries include zeolite or bentonite to increase the volume of the granular soil conditioner, magnesite to add magnesium to the soil conditioner, borax to add boron, etc., and the ingredients of the product are adjusted appropriately. A variety of supplements may be used.
또한, 본 발명에 따른 유기질 비료가 토양 개량제로 사용될 경우, 필요에 따라 습윤제를 포함할 수 있다. Additionally, when the organic fertilizer according to the present invention is used as a soil conditioner, a wetting agent may be included as needed.
상기 습윤제는 토양 주변의 모관수를 흡수하여 식물의 뿌리에 수분을 공급하며, 토양수분의 증발을 최소화하는 목적으로 포함될 수 있다.The wetting agent may be included for the purpose of absorbing capillary water around the soil, supplying moisture to the roots of plants, and minimizing evaporation of soil moisture.
상기 습윤제의 구체적인 예로는 바인더, 식물산염 및 폴리올을 포함할 수 있다. Specific examples of the wetting agent may include binders, plant salts, and polyols.
상기 바인더는 상기 토양개선용 조성물의 점도를 적절하게 조절하여 토양수분의 증발을 최소화하기 위해 포함될 수 있다. 상기 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 습윤효과를 가져 가뭄 피해예방 및 관수주기를 절감할 수 있다. The binder may be included to minimize evaporation of soil moisture by appropriately adjusting the viscosity of the soil improvement composition. In one embodiment, starch, arabinoxylan, pectin, glycogen, cellulose, wheat flour, dextrin, chitin, etc. can be used as the binder. These can be used alone or in combination of two or more types. When these ingredients are included, they are naturally decomposed in the soil and have an effective moistening effect without polluting the environment, preventing drought damage and reducing irrigation cycles.
상기 식물산염은 습윤제의 습윤효과를 더욱 증가시키기 위해 포함될 수 있으며, 알파-하이드록시프로피온산(α-hydroxypropionic acid)의 나트륨염 및 칼륨염 중에서 하나 이상 포함하는 할 수 있다. 이런 식물산염을 사용시 상기 습윤제의 습윤효과를 더욱 향상시킬 수 있다. The plant salt may be included to further increase the wetting effect of the humectant, and may include one or more of the sodium salt and potassium salt of alpha-hydroxypropionic acid. When such plant salts are used, the wetting effect of the humectant can be further improved.
상기 폴리올은 습윤성을 위해 포함될 수 있으며, 폴리올은 글리콜, 글리세롤, 아라비톨, 자일리톨, 에리트리톨, 말티톨, 리비톨, 라시톨 및 소르비톨 중에서 하나 이상 포함할 수 있으나, 특별히 이에 제한되는 것은 아니다.The polyol may be included for wettability, and the polyol may include one or more of glycol, glycerol, arabitol, xylitol, erythritol, maltitol, ribitol, lacitol, and sorbitol, but is not particularly limited thereto.
또한, 본 발명에 따른 유기질 비료는, 필요한 경우 비료의 양분 효과를 보다 증가시키기 위해서 화학 비료나 유기 부산물 비료, 기타 부식산(휴믹, 펄빅 및 기타), 아미노산, 해조추출물 또는 그 혼합물을 추가로 포함할 수 있다.In addition, the organic fertilizer according to the present invention, if necessary, additionally contains chemical fertilizers, organic by-product fertilizers, other humic acids (humic, fulvic and others), amino acids, seaweed extracts or mixtures thereof in order to further increase the nutrient effect of the fertilizer. can do.
상기 화학 비료로는 규산질 비료, 규회석 비료, 광재 규산질, 패화석 비료, 소석회, 석회석, 석회 고토, 부산소석회, 부산 석회, 석고 비료, 석회질 비료, 규조토, 구아노 및 혈분 등을 사용할 수 있다. The chemical fertilizers include siliceous fertilizer, wollastonite fertilizer, siliceous slag, fossil fertilizer, slaked lime, limestone, lime kaolin, slaked lime, slaked lime, gypsum fertilizer, calcareous fertilizer, diatomaceous earth, guano, and blood meal.
상기 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 필요하고, 패화석 비료는 칼슘 성분뿐만 아니라 미량성분을 다량 함유하고 있어 토양개량 뿐만 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 발휘할 수 있다.The calcareous fertilizer is needed for precrop crops that need to improve soil pH and require a lot of calcium, and siliceous fertilizer is needed for crop crops that need to improve soil pH and need a lot of silicic acid. Limestone fertilizer contains not only calcium but also a large amount of trace components. It not only improves soil, but also contains 13 major nutrients (N, P, K, Ca, Mg, S, B, Fe, Mn, Mo, Zn) among the 16 major nutrients for crops, excluding carbon, hydrogen, and oxygen from air and water. , Cu, Cl), it can be very effective in supplying nutrients to organic crops.
또한, 상기 유기 부산물 비료로는 쌀겨, 패각류, 당밀, 왕겨, 축분 중에서 선택된 1종 또는 2종 이상의 혼합물을 사용할 수 있다.In addition, as the organic by-product fertilizer, one type or a mixture of two or more types selected from rice bran, shellfish, molasses, rice husk, and livestock manure can be used.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 유기질 비료는 진공 발효 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.More specifically, the organic fertilizer according to the present invention can be used by drying, crushing and mixing in a vacuum fermentation dryer, and the rice husk can be used by swelling raw rice husk. These organic fertilizers strengthen the plant's bearing capacity and can be a source of nutrients such as N, P, and K, especially when the seedling period lasts long.
본 발명에 따른 유기질 비료의 경우, 전술한 바와 같이, 동물사료에서 기인하는 풍부한 단백질과 미네랄 성분 등이 포함된 가축분뇨의 성분 등을 그대로 포함하여 보다 식물 또는 작물에 대한 생장과 토양 개량에 유익한 영향을 줄 수 있는 성분들을 함유할 수 있다.In the case of the organic fertilizer according to the present invention, as described above, it contains the components of livestock manure containing abundant proteins and minerals derived from animal feed, and has a more beneficial effect on the growth of plants or crops and soil improvement. It may contain ingredients that can give
이하, 본 발명을 구체적인 실험예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실험예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실험예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through specific experimental examples. However, these experimental examples are for illustrative purposes only and the scope of the present invention is not limited to these experimental examples.
[제조예] 발효/탄화 공정을 포함한 유기질 비료의 제조[Manufacturing example] Manufacture of organic fertilizer including fermentation/carbonization process
본 발명에 따른 유기질 비료를 제조하기 위하여, 크게 전처리 공정, 발효 및 탄화 공정 및 유기질 비료의 제조공정으로 나누어 수행하였다. In order to manufacture the organic fertilizer according to the present invention, it was largely divided into a pretreatment process, fermentation and carbonization process, and organic fertilizer manufacturing process.
1. 전처리 공정1. Pretreatment process
가축분뇨를 포함한 각종 유기성 오니류는 사용하나, 이는 수분이 많고 악취가 있으며 오물감이 심하므로 발효 탄화 비료의 원료로 바로 사용할 수 없고, 보다 발효 탄화 비료의 원료 상태로 만드는 전처리 공정을 거쳐야 한다.Various organic sludge, including livestock manure, is used, but it cannot be used directly as a raw material for fermented carbonized fertilizer because it is high in moisture, has a bad smell, and has a strong fouling sensation. It must go through a pretreatment process to make it more like a raw material for fermented carbonized fertilizer.
상기 전처리 공정은, 미생물 배양 공정과 원료 물질 생산 공정으로 나누어진다.The pretreatment process is divided into a microbial culture process and a raw material production process.
(1) 미생물 배양 공정 (1) Microbial culture process
돈분 70 중량%, 우분 10 중량% 및 계분 20 중량%를 포함하는 가축의 분뇨를 수분 함유 비율(이하, "함수율"이라 함) 65% 전후가 되도록 톱밥 및 목재칩과 골고루 혼합하였다. 이 경우, 가축 분뇨 70 중량부 및 톱밥 및 목재칩 30 중량부의 비율로 혼합하였다.Livestock manure containing 70% by weight of pig manure, 10% by weight of cow manure, and 20% by weight of chicken manure was evenly mixed with sawdust and wood chips so that the moisture content ratio (hereinafter referred to as “moisture content”) was around 65%. In this case, 70 parts by weight of livestock manure and 30 parts by weight of sawdust and wood chips were mixed.
수분이 많은 재료이므로, 수분 조절과 탄소원의 소재로 톱밥이나 목재칩 등을 넣어 혼합하였다. 혼합된 원료를 미생물 배양조에 넣어 자연 발효를 통해 호기 호열성 미생물을 활성화시켰다. 이 경우, 상기 미생물 배양조의 크기는 20m3 내지 40m3의 사이즈 크기가 적당하며, 높이는 2m 이내로 하는 것이 바람직하다. Since it is a material with a lot of moisture, sawdust or wood chips were mixed to control moisture and as a carbon source. The mixed raw materials were placed in a microbial culture tank to activate aerobic thermophilic microorganisms through natural fermentation. In this case, the appropriate size of the microorganism culture tank is 20 m 3 to 40 m 3 , and the height is preferably within 2 m.
호기 호열성 미생물 배양은 동물의 장내에 서식하는 소화 효소균(대표적으로 "통성혐기성균")을 이용하기 위해 가축분뇨를 주로 사용하였다. For culturing aerobic thermophilic microorganisms, livestock manure was mainly used to utilize digestive enzyme bacteria (typically “facultative anaerobes”) living in the intestines of animals.
미생물 배양조에 투입한 후, 상기 미생물 배양조 바닥에 설치한 송풍 라인을 통해 공기를 주입하여 적절한 산소를 공급하였다. 이 경우, 상기 미생물 배양조의 바닥은 송풍라인을 통해 공기를 주입하도록 설치하는데, 주입하는 공기가 직접 혼합재료에 접하지 않게 바닥에 일단 공기를 모아 놓고 혼합재료의 밑 부분과는 사이를 띄어 일단 모였던 공기가 바닥 전체에 골고루 퍼져 상부까지 통과하도록 하였다.After being introduced into the microbial culture tank, air was injected through a blowing line installed at the bottom of the microbial culture tank to supply appropriate oxygen. In this case, the bottom of the microbial culture tank is installed to inject air through a blowing line. The air is collected at the bottom so that the injected air does not directly contact the mixed material, and the air is collected at a distance from the bottom of the mixed material. The air was spread evenly throughout the floor and passed through to the top.
이후, 15일 내지 20일 동안 약 85℃ 이상의 높은 발효 온도를 유지시켰다.Thereafter, a high fermentation temperature of about 85° C. or higher was maintained for 15 to 20 days.
이후, 미생물 배양조에서 원료를 꺼낼 때는 원료의 함수율이 약 50%전후가 되도록 하였다. Afterwards, when taking out the raw materials from the microbial culture tank, the moisture content of the raw materials was made to be around 50%.
(2) 비료 원료 생산 공정 (2) Fertilizer raw material production process
비료 원료 생산 공정은 미생물 배양 공정에서 사용하는 가축분뇨 외에도 식품의 생산 공장에서 발생하는 부산물, 예를 들어 커피 및 홍삼 가공 부산물 등 각종 유기성 오니류를 함께 혼합한 혼합물을 사용하였다.The fertilizer raw material production process used a mixture of various organic sludges, such as by-products from food production plants, such as coffee and red ginseng processing by-products, in addition to livestock manure used in the microbial culture process.
보다 구체적으로, 비료원료 생산 과정에 사용되는 원료와 혼합 비율은, 가축 분뇨 50 중량%, 홍삼 가공 부산물 30 중량%, 커피찌꺼기 가루 10 중량% 및 톱밥 10 중량%로 하였다.More specifically, the raw materials and mixing ratio used in the fertilizer raw material production process were 50% by weight of livestock manure, 30% by weight of red ginseng processing by-products, 10% by weight of coffee grounds powder, and 10% by weight of sawdust.
상기 원료들을 혼합한 후, 교반 시설을 포함하는 발효 시설에 투입하여 1일 1회 이상 뒤집어 교반하는 과정을 통해 원료 물질을 제조하였다. 이 경우, 비료 원료의 함수율은 약 60% 전후가 되도록 하였다. After mixing the raw materials, the raw materials were prepared by putting them in a fermentation facility including a stirring facility and stirring them by turning them over once a day. In this case, the moisture content of the fertilizer raw material was set to around 60%.
2. 발효 및 탄화 공정 2. Fermentation and carbonization process
(1) 대형 발효조 투입 공정(1) Large fermentation tank input process
앞서 미생물 배양 공정 및 비료 원료 생산 공정에서 각각 배양 및 생산된 원료들을 1:1의 비율로 혼합하여 대형 발효조에 투입하였다.The raw materials cultured and produced previously in the microbial culture process and fertilizer raw material production process were mixed in a 1:1 ratio and put into a large fermentation tank.
이 경우, 발효조의 높이는 최소 7m 이상으로 하였고, 전체 규모는 제한없이 사용 가능하다. In this case, the height of the fermentation tank was set to at least 7 m, and the overall size can be used without restrictions.
상기 대형 발효조의 구조는 상부 개방형으로서, 공기가 접하는 상부는 호기성 발효가 계속되도록 하였으며 심층부로부터 진행되는 혐기 발효와 탄화과정에서 발생되는 가스상의 각종 휘발성 물질은 내부 높은 온도로 외부로 휘산되도록 하였다.The structure of the large fermenter was open at the top, so that aerobic fermentation continued in the upper part where air came in contact, and various gaseous volatile substances generated during the anaerobic fermentation and carbonization process that proceeded from the deep part were volatilized to the outside at a high internal temperature.
이 경우, 대기 중으로 휘산되는 과정에서 호기성 발효가 진행되는 부분에서 흡착되어, 악취는 외부로 발생되지 않음을 확인하였다.In this case, it was confirmed that in the process of volatilizing into the atmosphere, it was adsorbed in the area where aerobic fermentation was taking place, and no foul odor was generated to the outside.
(2) 강제통기 공정(2) Forced ventilation process
굴삭기나 페이로더 등 대형 장비로 단단히 다져가며 7m 이상 높이로 적재한 후 바닥에 설치된 송풍관을 통해 강제 통기를 시작하였다. 상부의 온도가 약 90℃ 정도가 될 때까지 통기하였다. 이후 20일 이상을 유지하였고, 이로 인하여 높은 온도와 압력으로 하부로부터 탄화가 시작되며 부분적으로 내부에서 연소가 시작되도록 하였다. After compacting it tightly with large equipment such as an excavator or payloader and loading it to a height of more than 7m, forced ventilation was started through a blowing pipe installed on the floor. Ventilation was performed until the upper temperature reached approximately 90°C. Afterwards, it was maintained for more than 20 days, and as a result, carbonization began from the bottom due to high temperature and pressure, and combustion partially started from the inside.
(3) 발효/탄화 공정 (3) Fermentation/carbonization process
상기 강제통기 공정 이후에, 간헐적 통기와 공기 차단을 통해 85℃ 이상의 고온을 유지시키면서, 고온 혐기성 발효 및 탄화가 진행되도록 하였다. After the forced ventilation process, high temperature anaerobic fermentation and carbonization were allowed to proceed while maintaining a high temperature of 85°C or higher through intermittent ventilation and air blocking.
약 1개월 정도 발효/탄화 공정을 진행한 이후, 상기 대형발효조를 개방하여 발효 탄화된 물질을 꺼내었다. After the fermentation/carbonization process was performed for about one month, the large fermentation tank was opened and the fermented and carbonized material was taken out.
3. 유기질 비료의 생산 공정 3. Production process of organic fertilizer
(1) 선별 공정(1) Sorting process
상기 발효/탄화 공정을 거친 물질은, 혐기 발효, 탄화, 연소 과정이 복합적으로 발생하여 발효생성물, 바이오차 및 재 등으로 생산되며, 이를 용도에 따라 선별하였다. Materials that have undergone the fermentation/carbonization process are produced as fermentation products, biochar, and ash through a complex process of anaerobic fermentation, carbonization, and combustion, and are selected according to use.
이 경우, 유기질 비료로의 생산은, 사용 대상 작물과 토양에 따라 알맞게 배합하여 생산한다.In this case, organic fertilizers are produced by mixing them appropriately according to the crops and soil to be used.
(2) 상토 및 토양 개량재로의 제조 공정(2) Manufacturing process for topsoil and soil improvement materials
상기 선별된 물질을 활용하되, 상기 선별된 물질들은 모두 다공성이 높고 각종 영양 물질을 포함하는 성분이 많이 함유되어 있었다. 따라서, 이를 사용 용도에 따라 C/N율(탄소/질소 비율) 조정하여 토양 개량재로 제조할 수 있으며, 이 경우 코코넛더스트, 피트모스 및 토탄을 적절한 비율로 혼합하여 다양한 상토 및 토양 개량재를 제조하였다. The selected materials were used, and all of the selected materials had high porosity and contained a lot of ingredients including various nutritional substances. Therefore, it can be manufactured as a soil improvement material by adjusting the C/N ratio (carbon/nitrogen ratio) depending on the intended use. In this case, various topsoil and soil improvement materials are manufactured by mixing coconut dust, peat moss, and peat in an appropriate ratio. did.
상기 제조예와 동일한 성분 및 제조 과정을 도입하되, 하기 [표 1] 내지 [표 2]에 나타난 혼합 비율과 제조 과정상의 차이점을 두어 유기질 비료를 제조하였다.Organic fertilizer was manufactured using the same ingredients and manufacturing process as in the above manufacturing example, but with differences in the mixing ratio and manufacturing process shown in [Table 1] to [Table 2] below.
공정의 혼합물microbial culture
mixture of processes
분뇨Livestock
excretions
발효 전 함수율nature
Moisture content before fermentation
발효 후 함수율nature
Moisture content after fermentation
원료
생산
공정의
혼합물Fertilizer
Raw material
production
fair
mixture
분뇨Livestock
excretions
가공
부산물red ginseng
process
by-product
배양
원료microbe
culture
Raw material
원료Fertilizer
Raw material
평균 온도(℃)Fermentation/carbonization process
Average temperature (℃)
시간(일)Fermentation/carbonization process
Time (days)
공정의 혼합물microbial culture
mixture of processes
발효 전 함수율nature
Moisture content before fermentation
발효 후 함수율nature
Moisture content after fermentation
원료
생산
공정의
혼합물Fertilizer
Raw material
production
fair
mixture
가공
부산물red ginseng
process
by-product
배양
원료microbe
culture
Raw material
원료Fertilizer
Raw material
평균 온도(℃)Fermentation/carbonization process
Average temperature (℃)
시간(일)Fermentation/carbonization process
Time (days)
[실험예 1] 작물 생장 평가[Experimental Example 1] Crop growth evaluation
상기 실시예 및 비교예로부터 제조된 유기질 비료를 실제 작물 생장에 투입하여 작물 생장에 영향을 주는지 여부를 평가하였다.Organic fertilizers prepared from the above examples and comparative examples were applied to actual crop growth to evaluate whether they affected crop growth.
구체적인 평가 방법은, 강원도 횡성 소재의 여러 농가(벼, 방울토마토, 고추, 옥수수 및 상추 각각 2가구씩 총 10가구)에 비료의 사용을 추천하여 작물 생장에 유익한 영향을 주는지 여부를 확인하기 위하여, 작물 생장에 도움이 되는지 여부, 추가 비료를 주어야 하는 여부, 작년 대비 작물 생산량 증가 여부를 총 3개 항목으로 나누어 직접 해당 농가에 대한 설문 조사를 통하여 평가를 진행하였고, 추가적으로 각 비료로서의 만족도를 5점 만점으로 기호척도법으로 평가를 진행하였다. 그 결과를 하기 표 3 내지 표 4에 나타내었다. 특히, 생장이 빠른 상추에 대해서는 실시예 3 및 비교예 12에 대해서는 각 비료를 10일 동안 사용하여 실제 생장한 상추를 비교하여 관찰한 사진을 도 6에 나타내었다.The specific evaluation method is to recommend the use of fertilizer to several farms in Hoengseong, Gangwon-do (10 households, 2 each for rice, cherry tomatoes, peppers, corn, and lettuce) to check whether it has a beneficial effect on crop growth. The evaluation was conducted through a direct survey of the farmers by dividing them into three categories: whether it helps the crop grow, whether additional fertilizers should be applied, and whether crop production has increased compared to last year. In addition, satisfaction with each fertilizer was assessed by 5 points. Evaluation was conducted using a symbolic scale with a perfect score. The results are shown in Tables 3 and 4 below. In particular, for fast-growing lettuce in Example 3 and Comparative Example 12, a photograph of the actual growth of lettuce grown after using each fertilizer for 10 days is shown in Figure 6.
생산량 증가 여부crops compared to last year
Will production increase?
생산량 증가 여부crops compared to last year
Will production increase?
[실험예 2] 비료로서의 성분 분석[Experimental Example 2] Analysis of ingredients as fertilizer
본 발명에 따른 유기질 비료, 즉 상기 실시예 1 내지 3에 따른 유기질 비료가 실제 비료로서의 필요한 성분이 있는지 및 유해 성분이 포함되어 있는지(이 경우, 기준치를 만족하는지) 등을 종합적으로 확인하기 위하여, 각 시료에 대한 공인시험 평가 기관 2곳(AT 분석 센터(주) 및 한국화학융합시업연구원)에 성분 분석을 의뢰하였다. 의뢰한 결과는 도 7 내지 도 11에 나타내었다.In order to comprehensively confirm whether the organic fertilizer according to the present invention, that is, the organic fertilizer according to Examples 1 to 3, has the necessary ingredients as an actual fertilizer and contains harmful ingredients (in this case, whether it satisfies the standard value), For each sample, component analysis was requested from two certified test evaluation organizations (AT Analysis Center Co., Ltd. and Korea Institute of Chemical Technology). The requested results are shown in Figures 7 to 11.
상기 실시예 및 비교예와 실험예 1 및 2, 그리고 도 6 내지 도 11에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법은, 비료 규격에 부합하는 성분 및 원소들을 포함하고, 토양 개량 효과도 매우 우수한 유기질 비료를 제공할 수 있고, 본 발명에 따른 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조방법으로부터 제조된 유기질 비료의 경우, 동물사료에서 기인하는 풍부한 단백질과 미네랄 성분 등이 포함된 가축분뇨의 성분 등을 그대로 포함하여 보다 식물 또는 작물에 대한 생장과 토양 개량에 유익한 영향을 줄 수 있는 성분들을 함유할 수 있다.As can be seen in the above Examples and Comparative Examples, Experimental Examples 1 and 2, and Figures 6 to 11, the method for producing organic fertilizer containing soil improvement ingredients according to the present invention includes ingredients that meet fertilizer standards and It is possible to provide an organic fertilizer that contains elements and has a very excellent soil improvement effect, and in the case of an organic fertilizer manufactured from the method of manufacturing an organic fertilizer containing soil improvement components according to the present invention, it contains abundant proteins derived from animal feed and It can contain ingredients that can have a beneficial effect on the growth of plants or crops and soil improvement by including ingredients such as livestock manure containing mineral ingredients.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present application described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present application can be easily modified into other specific forms without changing its technical idea or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as unitary may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present application is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present application.
Claims (11)
상기 전처리된 유기질 비료의 원료를 발효 및 탄화시키는 제 2 단계; 및
상기 발효 및 탄화된 유기질 비료의 원료를 사용하여 유기질 비료를 제조하는 제 3 단계;를 포함하고,
상기 제 1 단계는, 가축 분뇨, 톱밥 및 목재칩을 혼합한 후 혼합물을 제조하여, 상기 혼합물을 미생물 배양조에 넣어 자연 발효를 시켜 미생물 배양 원료를 제조하는 공정과 가축 분뇨, 커피 및 홍삼 가공 부산물을 혼합하여 발효시켜 비료 원료를 제조하는 공정을 포함하고,
상기 제 2 단계는, 상기 유기질 비료의 원료를 통기시킨 후, 공기를 차단하여 85℃ 이상의 온도를 유지하면서 고온의 호흡열을 이용하여 고온 혐기성 발효 및 탄화가 수행되며
상기 제 2 단계 중 상기 유기질 비료의 원료는, 미생물 배양 원료 및 비료 원료를 1:1의 비율로 혼합한 것이고,
상기 제 2 단계는, 20일 내지 40일 동안 수행하는 것을 특징으로 하는, 토양 개량 성분이 포함된 유기질 비료의 제조 방법.
A first step of pretreatment to convert organic sludge into a raw material for organic fertilizer;
A second step of fermenting and carbonizing the pretreated organic fertilizer raw material; and
A third step of producing organic fertilizer using the fermented and carbonized organic fertilizer raw material,
In the first step, a mixture is prepared by mixing livestock manure, sawdust, and wood chips, and the mixture is placed in a microbial culture tank for natural fermentation to produce microbial culture raw materials, and livestock manure, coffee, and red ginseng processing by-products are manufactured. Including a process of producing fertilizer raw materials by mixing and fermenting,
In the second step, after aerating the raw material of the organic fertilizer, high-temperature anaerobic fermentation and carbonization are performed using high-temperature respiratory heat while maintaining the temperature above 85°C by blocking air.
The raw material for the organic fertilizer during the second step is a mixture of microbial culture raw material and fertilizer raw material in a ratio of 1:1,
The second step is a method of producing organic fertilizer containing soil improvement ingredients, characterized in that it is performed for 20 to 40 days.
The method of claim 1, wherein the natural fermentation in the first step is performed using aerobic thermophilic microorganisms at a temperature of 85° C. or higher for 15 to 20 days.
The method of claim 1, wherein the mixture in the first step comprises 60 to 80 parts by weight of livestock manure and 20 to 40 parts by weight of sawdust and wood chips, based on 100 parts by weight of the total mixture. , Method for manufacturing organic fertilizer containing soil improvement ingredients.
The method of claim 1, wherein the mixture in the first step has a moisture content of 60% to 70%, and the microbial culture raw material prepared after natural fermentation of the mixture has a moisture content of 45% to 55%. A method of manufacturing organic fertilizer containing soil improvement ingredients.
The method of claim 1, wherein the fertilizer raw materials during the first step are 40 to 60 parts by weight of livestock manure, 1 to 20 parts by weight of coffee, and 20 parts by weight of red ginseng processing by-products, based on 100 parts by weight of the total fertilizer raw materials. A method for producing an organic fertilizer containing soil improvement components, characterized in that it comprises from 40 parts by weight and 1 to 20 parts by weight of sawdust.
The organic fertilizer containing soil improvement components according to claim 1, wherein the third step includes a process of selecting fermentation products, biochar, and ash from the raw materials of the fermented and carbonized organic fertilizer. Manufacturing method.
The method of claim 1, wherein the third step includes a process of adjusting the ratio of carbon and nitrogen in the raw materials of the fermented and carbonized organic fertilizer. .
The method of claim 9, wherein the process of adjusting the ratio of carbon and nitrogen of the raw material of the fermented and carbonized organic fertilizer includes a process of mixing coconut dust, peat moss, and peat. Manufacturing method of organic fertilizer.
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