KR19980045823A - 천연무기질을 이용한 토양개량제 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연무기질을 이용한 토양개량제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 산업쓰레기인 굴패각을 적정온도에서 가열시켜 소성한 다음 이를 토양개량제로 이용함으로써 토양이 산성화 되는 것을 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

천연무기질을 이용한 토양개량제 및 그 제조방법

본 발명은 천연무기질을 이용한 토양개량제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 산업쓰레기인 굴패각을 이용하여 토양의 산성화를 방지할 수 있도록 한 것이다.

종래에도 토양개량제가 여러 가지가 있었으나 제조과정이 복합하고 원료가 고가이기 때문에 생산가 높을 뿐만 아니라, 토양이 산성화되는 것을 충분히 방지할 수 없는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서 본 발명의 목적은 토양이 산성화되는 것을 방지시키기 위하여 천연무기질이고 산업쓰레기인 굴패각을 이용한 토양개량제 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 천연무기질을 이용한 토양개량제는 40 내지 99중량%의 일산화칼슘(CaO)과 0.5 내지 4중량%의 일산화마그네슘(MgO) 및 0.5 내지 59.5중량%의 기타물질로 이루어진 소성된 굴패각으로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 천연무기질이라 함은 굴패각외에도 조개껍질과 게껍질등도 포함된다.

한편, 본 발명에 따른 천연무기질을 이용한 토양개량제의 제조방법은 천연의 굴패각을 수집하는 굴패각 수집과정과, 상기 수집과정에 의하여 수집된 굴패각을 650 내지 950℃에서 15 내지 120분 동안 가열하는 가열과정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 천연무기질을 이용한 토양개량제는 토양이 질소와 인 그리고 유기물을 포함하도록 함으로서 토양이 산성화되는 것을 방지할 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.

이와 같이 바다의 굴 양식장에서 쓰레기로서 많이 만들어지는 굴패각이나 조개껍질, 게껍질을 유용하게 이용함으로써 자원을 절약할 수 있고, 또한 버려진 굴패각으로 인하여 바닷가의 환경오염을 방지할 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.

또한, 소성된 굴패각의 표면에 미생물을 생장시키고 이 미생물에 의해 유독유기물을 제거하는 효과가 있다.

(실시예1)

생굴 패각의 구성은 표 1과 같다.

[표 1]

생굴 패각의 화학적 조성

상기 백분율은 중량비이다.

생굴패각의 비중은 2.80이고 , 상기 생굴패각의 pH는 8.9이다.

미생물에 의해 유독유기물을 효과적으로 제거하도록 별도의 공정에 의해 생굴패각의 표면에 미생물을 부착하였다.

(실시예2)

생굴패각의 구성은 상기 실시예1에서의 표1과 같다.

상기와 같은 생굴 패각을 소성로에서 800℃의 온도에서 30분간 가열하면 소성된 굴패각이 얻어진다. 상기 소성 굴 패각의 화학적 조성은 표2와 같다.

[표 2]

800℃에서 소성한 굴패각의 화학적 조성

상기 백분율은 중량비이다.

소성된 굴패각의 비중은 1.87이다. 상기 소성된 굴패각을 pH6.8의 증류수에 질량비 1:5로 넣고, 24시간 후의 상기 소성굴 패각이 담겨진 물의 pH는 11.2이다.

상기 소성된 굴패각으로 이루어진 천연 무기질층이 생굴패각 대신에 소성굴 패각으로 이루어진 것 외에는 실시예1에서와 동일하다.

또한, 생굴패각을 소성된 굴패각으로 대체하는 것외의 토양처리제의 제조과정은 실시예1과 동일하다.

강열감량은 생굴패각에 열을 가함으로써 감소된 생굴패각의 중량을 말한다.

상기와 같은 굴패각이 퇴비화에 적합한지를 판정하기 위해 분석을 행하였다.

시료는 105℃에서 완전히 건조한 후 분석을 행하였으며 결과는 표 3과 4에 나타내었다.

C와 N은 C, H, N 분석기를 사용하여 분석하였으며, 기타의 항목은 용출조작을 한 후 앞서의 폐수시험방법을 따랐다.

생굴패각 오니의 C/N비는 14.5 : 1이었으며, 소성 굴패각 오니의 C/N비는 11.4 : 1로서 퇴비화에 적합한 수준이었으며, 중금속이나 독성유기물의 함량도 퇴비화에 지장을 주는 수준에 미치지 않았다.

특히 소성된 굴패각 오니의 경우 분쇄가 아주 쉬운 상태이며 인의 함량도 높아 농지에 사용할 경우 좋은 시비 효과가 기대된다.

표 3. Chemical Composition of Waste Oyster Shell with Micro-organisms

유기물이 부착된 굴패각의 화학적 조성

표 4. Toxic Material Contents Waste Oyster Shell with Micro-organisms

유기물이 부착된 굴패각의 독성 물질 함량

이와 같이 굴패각 오니는 토양개량제 및 퇴비로서 좋은 성분 조성을 보이고 있으며 약 4주간 느슨하게 덮개를 씌운 용기에서 부속시키면 칼슘분과 유기물을 고루 함유한 토양개량제로 농지에 사용할 수 있는 상태가 된다.

이와 같이 굴패각과 제올라이트를 이용하는 살수여상 변법을 시험한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.

이와 같은 방법은 굴패각을 효과적으로 재이용할 수 있는 방법이며, 굴패각은 800℃에서 30분간 소성함으로서 효율을 증대시킬 수 있다.

그리고, 생굴패각을 이용할 경우 유기물의 제거에 좋은 효율을 보이며 소성 굴패각을 사용할 경우에는 인의 제거에 특히 좋은 효율을 보였다.

그리고, 제올라이트와 굴패각을 병용함으로서 흡착의 효과가 증대되어 금속 등의 유해물질도 제거할 수 있었다.

그리고, 굴패각오니는 부숙하여 퇴비화하기에 적합한 조성을 하고 있었음을 알 수 있었다.

따라서, 본 발명은 굴패각을 폐기물이 아닌 자원으로 활용할 수 있다.

(실험예 1,2의 결과의 분석)

생굴패각과 소성한 굴패각에 대한 성분 분석을 실시하여 표 1과 표 2의 결과를 얻었다.

상기 표 1과 표 2를 비교하면 소성에 의한 굴패각 성분의 변화를 볼 수 있다. 생굴패각에서는 CaCO₃의 함량이 94% 이상이었으나, 소성에 의해 CaCO₃중의 CO₂가 제거되어 소성한 굴패각에서는 CaO가 53.6%로 나타나고, 이 때의 강열감량은 45% 정도였다.

MgCO₃도 MgO로 전환되었으며 다른 성분의 변화는 크지 않았다.

비중은 생굴패각에서 2.80 이었으며, 소성한 굴패각에서는 CO₂가 제거된 부분에 구조상의 공극이 생겨 1.87로 작아졌다.

굴패각을 pH 6.8의 증류수에 질량비1:5로 넣고 24시간 후의 pH 변화를 본 결과는, 생굴패각의 경우 8.9이며, 소성 굴패각의 경우는 11.2로 소성 굴패각 쪽이 크게 알칼리쪽으로 옮겨감을 볼 수 있었다.

이와 같이 소성된 굴패각과 생굴패각의 비교는 생굴패각 쪽이 미생물의 부착속도와 부착량이 좋았ㄹ으며, 소성된 굴패각은 산화칼슘의 용출로 패각의 양이 소량 줄어드는 경향을 보였다.

실험예1,2의 결과에 의하면, 굴 패각과 제올라이트를 이용하는 본 발명에 따른 토양개량제는 다음과 같은 효과가 있다.

굴패각을 효과적으로 재이용할 수 있고, 굴패각은 800℃에서 30분간 소성함으로서 효율을 증대시킬 수 있다.

생굴패각을 이용할 경우 유독유기물의 제거에 좋은 효율을 보이며 소성 굴패각을 사용할 경우에는 인의 제거에 특히 좋은 효과가 있다.

굴패각을 폐기물이 아닌 자원으로 활용할 수 있는 발명이다.

Claims (2)

1. 40 내지 99중량%의 일산화칼슘(CaO)과 0.5 내지 4중량%의 일산화마그네슘(MgO) 및 0.5 내지 59.5중량%의 기타물질로 이루어진 굴패각을 소성하여 구성된 것을 특징으로 하는 천연무기질을 이용한 토양개량제.
2. 천연의 굴패각을 수집하는 굴패각 수집과정과, 상기 수집과정에 의하여 수집된 굴패각을 650 내지 950℃에서 15 내지 120분 동안 가열하는 가열과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 천연무기질을 이용한 토양개량제의 제조방법.