KR20020023591A - 과립 석탄회를 이용한 유기질 비료 제조방법 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 석탄회(Fly Ash)에 석회석과 물을 적정비율로 혼합하여 원형으로 과립화한 후 이것을 축산분뇨, 톱밥 등에 적정비율로 혼합하여 유기질 비료를 제조함으로써 석탄회의 다공성에 의해 수분조절 성능을 향상시키고, 호기성 미생물을 활성화시킬 수 있도록 한 과립 석탄회를 이용한 유기질 비료 제조방법에 관한 것이다.

종래에는 석탄회와 아미노산원액을 혼합하고, 여기에 식물성 바인더 또는 화학접착제를 첨가한 후 과립화하고 이를 200∼250℃의 고온 터널식 건조로에 10∼15분간 투입하여 고속 건조하여서 과립 석탄회를 제조하였으므로 아미노산원액, 식물성 바인더, 화학접착제와 같은 성분들이 석탄회의 공극을 막아버리는 반작용이 있어 다공질의 장점인 수분 및 영양분의 흡착능력을 거의 발휘할 수 없었으며, 200∼250℃의 고온 터널식 건조로에서 건조하였으므로 비용이 추가로 소요되었던 바, 본 발명은 이러한 점을 감안하여 분말상태의 석탄회 60wt%에 물 20wt%와 석회석 20wt%를 혼합하고, 상기 혼합된 것을 과립기를 통과시켜 1∼5㎜로 과립화하며, 이 과립상 석탄회를 공기중에서 건조하고, 상기 건조된 과립상 석탄회를 축분, 톱밥과 혼합하여 발효시켜 유기질 비료를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

Description

과립 석탄회를 이용한 유기질 비료 제조방법{Method to manufacture organic manure using granule fly ash}

본 발명은 과립 석탄회를 이용한 유기질 비료의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 석탄회(Fly Ash)에 석회석과 물을 적정비율로 혼합하여 원형으로 과립화한 후 이것을 축산분뇨, 톱밥 등에 적정비율로 혼합하여 유기질 비료를 제조함으로써 석탄회의 다공성에 의해 수분조절 성능을 향상시키고, 호기성 미생물을 활성화시킬 수 있도록 한 것이다.

주지하다시피, 석탄회(Fly Ash)는 석탄을 원료로 하는 화력발전소에서 석탄(무연탄, 유연탄)이 연소된 후 구형의 미세한 분말상태로 남게되는 부산물이며, 이러한 석탄회는 통상적으로 공지 매립되어 왔으나 매립지 확보의 곤란으로 인하여 그 처리가 점차 어렵게되자 최근에는 이러한 석탄회를 재활용할 수 있는 방안들이 제시되고 있는데, 일 예로 콘크리트의 첨가제로 적용하기도 하고, 규산질, 석회, 철분 등 작물에 유효한 성분을 함유하고 있음은 물론 다공체로서 수분과 영양분의 흡착능력이 우수하여 유기질비료의 제조에 적용하고 있다.

이러한 석탄회를 이용하여 유기질비료를 제조하는 방법을 특허등록 제 220209 호에 의해 설명한다.

분말상태의 석탄회에 아미노산원액을 혼합하고, 여기에 식물성 바인더와 화학접착제의 혼합액을 접착제로 첨가하여 부서짐을 방지할 수 있도록 하며, 이런 상태에서 과립기 또는 입상제조기에 투입하여 압축기로 밀어내거나 찍어내어 과립상, 입상으로 제조하고, 이를 200∼250℃의 고온 터널식 건조로에 10∼15분간 투입하여 고속 건조하게 되며, 이와 같이 구성된 과립상, 입상의 석탄회에 축분을 혼합하여 발효시키면 유기물 비료를 얻을 수 있는 것이다.

그러나, 이러한 유기물 비료 제조방법에 있어 아미노산원액, 식물성 바인더와 화학접착제의 혼합물 등을 분말상태의 과립 석탄회에 혼합하게 되면 그 접착력은 우수하게 구현할 수 있지만 상기한 성분들이 석탄회의 공극을 막아버리는 반작용이 있어 다공질의 장점인 수분 및 영양분의 흡착능력을 거의 발휘할 수 없으며, 이러한 이유로 석탄회의 다공성을 확보하기 위하여 200∼250℃의 고온 터널식 건조로에서 과립상의 석탄회를 건조하는 것인데, 이로 인해 비용이 추가로 소요됨은 물론 이와 같이 하더라도 석탄회의 다공성을 확보하는 데 한계가 있어 그 기능을 제대로 발휘할 수 없는 문제가 있었다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 분말 상태의 석탄회를 석회석, 물과 일정비율로 혼합한 후 과립기를 통과시켜 과립화하고, 공기중에서 건조하며, 이러한 과립 석탄회를 축산분뇨, 톱밥 등과 혼합하여 유기질 비료를 제조함으로써 과립 석탄회의 건조에 비용이 소요되지 않게 하고, 석탄회의 비산, 분진을 방지함은 물론 석회석의 다공질 성질과 석탄회의 다공질 성능을 그대로 유지하여 우수한 수분, 영양분 흡착능력을 발휘할 수 있게 하는 과립 석탄회를 이용한 유기질 비료의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

이하, 본 발명을 제시되는 실시예에 의해 구체화한다.

본 발명에 따른 과립 석탄회를 이용한 유기질 비료 제조방법은 석탄회를 과립상태로 만드는 단계와, 이를 이용하여 유기질 비료를 제조하는 단계로 나눌 수 있으며, 구체적으로는 분말상태의 석탄회 60wt%에 물 20wt%와 석회석 20wt%를 혼합하고, 상기 혼합된 것을 과립기를 통과시켜 1∼5㎜로 과립화하며, 이 과립상 석탄회를 공기중에서 건조하고, 상기 건조된 과립상 석탄회를 축분, 톱밥과 혼합, 발효시켜 유기질 비료를 제조하는 공정으로 진행된다.

여기서, 석탄회에 물, 석회석이 혼합된 것을 과립화하는 과립기는 일반적인 과립기를 사용할 수도 있으며, 원판형으로 된 회전 과립기를 사용하게 되면 그 과립형태를 원형으로 형성할 수 있어 혼합효과를 더욱 양호하게 구현할 수 있다.

또한, 석회석은 일반적인 석회석을 사용할 수도 있으나, 300℃ 이상에서 화성하여 다공성이 확보된 석회석을 첨가함이 바람직하며, 석탄회, 물, 석회석의 혼합단계에서 그 접착성능을 향상시키고 색도를 조절할 수 있도록 산화철을 더 첨가할 수도 있다.

이와 같이 하면, 분말상태의 석탄회 및 석회석이 물에 의해 뭉쳐지는 성질이 있으므로 별도의 식물성 바인더 또는 화학 접착제가 필요없이 우수한 다공성을 확보할 수 있으며, 여기에 산화철을 약간 첨가하게 되면 그 접착성이 매우 강해짐은 물론 단조로운 색상에서 다양한 색상으로 색도를 조절할 수 있는 이점이 있다.

또한, 과립상의 석탄회를 공기중에서 건조하게 되므로 별도의 비용이 소요되지 않게 되는데, 과립 석탄회의 다공성을 보다 우수하게 확보하기 위하여 150∼350℃의 온도로 건조할 수도 있는 것이며, 특히 분진 상태의 석탄회를 미리 과립화함으로써 비료제조공정상의 분진유발을 완전 차단할 수 있음은 물론 운반 및 보관을 용이하게 구현할 수 있는 것이다.

그런데, 본 발명에 따른 유기질 비료는 석탄회, 석회석과 같이 알칼리성으로 된 과립 석탄회가 축분 또는 톱밥과 혼합되는 것이므로 유기질비료가 알칼리성을 나타낼 우려가 있으나, 축분 또는 톱밥의 발효과정에서는 미생물에 의해 자연적으로 산성물질이 배출되며, 이러한 산성물질이 본 발명에 따른 과립 석탄회와 반응하여 중화됨으로써 중성의 유기질비료를 제조할 수 있는 것으로, 축분 또는 톱밥의 유기물질과 과립 석탄회의 규산질, 석회, 철분 등 작물에 유효한 성분이 혼합되어 우수한 유기물비료를 제조할 수 있으며, 특히 과립 석탄회는 수분 및 영양분의 흡착능력이 뛰어나 토양에 수분 및 영양분을 지속적으로 공급할 수 있어 과비현상 또는 비료의 유실을 방지할 수 있는 효과를 가질 수 있는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 과립 석탄회를 이용한 유기질 비료는 노지에 퇴적하여사용할 수도 있고, 일정한 단위로 포장하여 원하는 농가에 공급할 수도 있음은 자명하며, 과립 석탄회만을 포장하여 유기질 비료 제조용으로 판매할 수도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 과립 석탄회를 제조함에 있어 분말 상태의 석탄회에 물과 석회석을 혼합하여 과립화한 후 공기중에서 건조하는 방식으로 진행되는 것이므로 석탄회와 석회석이 물과 반응하여 강하게 뭉쳐지게 됨으로써 별도의 식물성 바인더 또는 화학 접착제를 첨가할 필요없이 우수한 다공성을 확보할 수 있으며, 따라서 이와 같이 제조된 과립 석탄회와 축분 또는 톱밥을 혼합, 발효시켜 유기질 비료로 제조하였을 때 수분 및 영양분의 흡착능력을 충분히 발휘할 수 있음은 물론 호기성 미생물의 생육을 활성화시킬 수 있고, 과립 석탄회를 건조하기 위한 별도의 비용이 소요되지 않아 제조원가를 절감할 수 있는 효과도 있는 것이다.

Claims (4)

1. 분말상태의 석탄회 60wt%에 물 20wt%와 석회석 20wt%를 혼합하는 단계;

   상기 혼합된 것을 과립기를 통과시켜 1∼5㎜로 과립화하는 단계;

   상기 과립상 석탄회를 공기중에서 건조하는 단계; 및

   상기 건조된 과립상 석탄회를 축분, 톱밥과 혼합하여 발효시키는 단계를 포함하여서 된 것을 특징으로 하는 과립 석탄회를 이용한 유기질 비료 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 석회석은 그 다공성 확보를 위해 300℃ 이상에서 화성하여서 된 것을 특징으로 하는 과립 석탄회를 이용한 유기질 비료 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 석탄회, 물, 석회석 혼합단계에서 그 접착성능을 향상시키고 색도를 조절할 수 있도록 산화철을 더 첨가하는 것을 특징으로 하는 과립 석탄회를 이용한 유기질 비료 제조방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 과립상 석탄회를 150∼350℃의 온도로 건조하는 것을 특징으로 하는 과립 석탄회를 이용한 유기질 비료 제조방법.