KR20020056373A - 무발효 퇴비, 유기질 비료 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피트 모스에 아미노산 발효부산물액을 흡착시켜 만들어진 즉석 사용가능한 무발효 퇴비, 여기에 화학비료와 임의의 조립제, 증량제를 추가하여 만들어진 유기질 비료 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 퇴비 및 유기질 비료는 완전 부숙된 피트 모스를 사용하므로 별도의 발효공정 없이 곧바로 시비하여 사용할 수 있고, 현재 해양에 투기됨으로써 해양오염을 유발하는 아미노산 발효부산물액을 이용하므로 환경오염 방지 효과도 거둘 수 있다.

Description

무발효 퇴비, 유기질 비료 및 그의 제조방법{NON-FERMENTED COMPOST, ORGANIC MANURE AND A PREPARATION METHOD THEREOF}

본 발명은 고농도의 무발효 퇴비, 유기질 비료 및 그의 제조방법에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 본 발명은 피트 모스와 아미노산 발효공정시 생성된 부산물을 이용하여 별도의 발효단계 없이 곧바로 사용이 가능한 무발효 퇴비와 유기질 비료 및 이들의 제조방법에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 아미노산 발효부산물액을 식물성 유기부식질에 흡착시킴으로써 토양에서 퇴비역할을 하는 불용성 유기물이 일반 퇴비 이상으로 함유된 고농축 유기질 비료를 제조할 수 있는 방법 및 그에 의해 제조된 유기질 비료에 관한 것이다.

최근 농업자재의 다양한 개발로 시설원예용 농업자재가 특히 많은 발전을 하여 유리온실, 비닐하우스, 비닐멀칭, 폿트 육묘 등 기술집약농업이 일반화되고 있는 한편, 화학비료와 농약을 적게 쓰는 유기농법이 급속도로 확산되고 있다.

농산물에 잔류농약, 중금속, 질산염을 경감시키는 방법 중 가장 좋은 방법은양질의 천연유기질 비료를 사용하는 것이다.

그러나 유기물의 원료가 부족하여 각종 산업페기물과 폐수처리오니 등 부적합한 유기물을 사용하기까지 이르렀고 그 결과 농경지 오염 뿐만 아니라, 발효되기 어려운 유기물을 사용함으로써 미발효로 부식되지 않은 유기질 비료를 밀폐된 비닐하우스나, 비닐멀칭, 상토 또는 폿트에 사용하여 가스장애와 발효열로 인해 농작물에 많은 피해를 주고 있다.

토양에 유기물을 공급하기 위한 비료로는 퇴비, 각종 유박, 가축분뇨가 있으며, 경작지나 상토에 투입하기 위해서는 발효시킨 후 사용한다.

미발효 유기물을 사용할 때는 최소한 30일 (여름) 이상 방치하여 자연발효가 된 후 파종 또는 이식하여야 한다.

그렇지 않으면 발효시 생기는 가스로 인해 생리장애를 받게 되어 피해를 입는다. 각종오니나 가축분뇨는 수분이 과다할 때는 수분조절제로서 톱밥, 왕겨 등을 사용하여 수분을 60~65%로 조절한 후 발효기 또는 발효시설에 퇴적시키고 강제송풍 등 호기성 발효를 시킨다. 20시간 후에 온도가 70~80℃로 상승하며 악취가 없어지고, 약 7~10일이 지나면 1차 발효가 끝나며 2차 발효를 위해 2~3개월간 퇴적하여 후숙시켜 완성한다.

각종 유박은 발효를 시킨 후 시용하기도 하지만 대부분 유박 그대로 농지나 과수원 등에 뿌려서 자연 발효되게 하거나 미리 퇴적하여 2~3개월 발효시켜서 사용하고 있다.

지금까지 생산한 유기질 비료는 장시간에 걸친 발효와 후숙을 하여야 하므로시설비가 많이 들고 제조기간이 길어 적기에 사용하기 힘들고 관리비 등 제조비용이 많이 들어 생산원가가 높다.

뿐만 아니라, 미발효 퇴비 또는 가축 분뇨나 유박을 밀폐된 온실이나 폿트에 사용하여 피해를 입는 경우가 많았다.

온실, 비닐하우스, 비닐멀칭, 폿트 재배 등에 사용되는 유기질 비료는 완숙된 유기물이라야만 작물에 피해를 주지 않는다. 전술한 바와 같이 유기물이 발효될 때 발생하는 열과 가스가 작물에 피해를 주기 때문이다.

그러나, 완숙된 유기질 비료를 생산하는데는 3~6개월이 소요되어 적기 사용이 어렵고 많은 비용이 들고 있다. 따라서, 바로 사용할 수 있는 유기질 비료나 퇴비를 생산하기 위해 많은 노력을 하여 왔으나 문제해결이 쉽지 않았다.

뿐만 아니라 완숙여부를 확인 검사할 수 있는 방법도 확립되지 못하고 있는 실정이어서 농업인이 미숙 퇴비를 완숙 퇴비로 오인 사용하여 피해를 입는 경우가 종종 발생하고 있다.

따라서, 본 발명의 한가지 목적은 즉시사용이 가능한 무발효 고농도 퇴비를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 토양에 무해하며 염가로, 안정적으로 유기물을 공급할 수 있는 양질의 무발효 유기질 비료를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 한번의 기비 시용으로 유기질 비료와 화학복합비료의 두가지를 사용하는 효과를 달성할 수 있는 무발효 유기질 비료를 제공하는 데있다.

본 발명의 또 다른 목적은 유해물질 함량이 극히 적어 계속사용해도 작물에 피해를 주지 않는 무발효 유기질 퇴비를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기한 바와 같은 무발효 고농도 유기질 비료의 제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명자들은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하고자 부단히 연구한 결과, 천연의 피트 모스와 아미노산 발효부산물액에 주목하여, 본 발명을 완성하게 되었다.

도 1 은 라이신 CMS의 발생공정을 도시한 도면이다.

본 발명은 아미노산 발효부산물액을 광물질 대신 식물성 유기부식질인 피트 모스에 흡착시킴으로써 토양 중에 분해되어 퇴비역할을 하는 불용성 유기물이 일반 퇴비 이상으로 함유된 무발효 퇴비, 유기질 비료 및 이들을 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다.

피트 모스 (peat moss)란 늪 지대의 수생식물, 이끼, 갈대 등의 식물이 오랜 세월동안 고사를 거듭하여 일부 부식되어 쌓여진 것을 가리키는 것으로서, 그 생성시기와 부식도에 따라 부엽, 초탄, 이탄, 토탄이라 칭한다.

피트 모스는 유기질 복합비료의 원료, 유기질 비료, 가축사료, 축사의 흡수제, 퇴비원료, 증량제, 생분해성 비닐 및 종이원료로 사용되는 등 그 용도가 매우 다양하다.

특히, 피트 모스는 그의 공극 (셀) 구조 내로 공기와 수분을 스폰지처럼 흡수해서, 비록 그 자체는 영양분을 많이 함유하고 있지는 않지만, 그에 첨가되는 영양분과 수분을 흡착하여 장기간에 걸쳐 식물이 요구하는 영양분과 수분을 서서히 제공해 주기 때문에, 토양의 영양분 손실을 막아준다. 이와 같이 피트 모스는 토양의 통기성을 잘 조절해주어 식물의 뿌리가 잘 자라게 해 줄 뿐만 아니라, 양이온 치환용량이 높아 비료성분을 흡착하는 능력이 크고, 보수력이 커서 (용수율 500% 이상) 농작물의 건조피해를 막을 수 있을 뿐만 아니라, 완충능력이 있어 유해물질에 의한 피해와 토양의 산성화를 방지하고, 토양의 경화를 예방하며, 퇴비화 과정 중의 불쾌한 악취를 감소시켜 주는 등, 토양 개량제 및 유기질 비료 원료로 매우 유용하다.

피트 모스는 시베리아, 알라스카, 캐나다, 유럽 등 주로 북반구에 널리 매장되어 있고, 우리나라에도 강원도와 전라남북도 등지에 소량 매장되어 있으나 유기물 함량과 매장량이 적어서 비료제조용으로는 쓸 수가 없다. 한편, 중국의 흑룡강성, 길림성, 요령성 등지에는 피트 모스가 풍부하게 매장되어 있을 뿐만 아니라 그 품질도 우수하나, 수분이 많다는 단점이 있어서 건조에 어려움이 있고 수송비가 과다하여 상업적으로 활용되지 못하고 있는 실정이다.

토탄은 표층에서 10 ~ 30 cm 아래에 묻혀 있고 두께가 수m에 달하는 경우도 있다. 피트 모스는 생성과정과 생성기간에 따라 부식정도가 다르며 섬유질과 부식산 함량 및 질소, 인산, 가리의 함량도 각각 다르다. 참고로 중국 요령성 장무현 산 토탄의 성분 조성을 다음 표 1에 나타내었다.

성 분	함 량	비 고
유기물	27.02%	건조시키지 않은 상태임
질소	0.91%
인산	0.08%
가리	0.16%
염분	0.16%
수분	44.48%
염산물 용해물	22.56%
전기전도도	0.08 ms/cm
pH	7.03
납	27.80 ppm	우리나라 비료공정규격 기준 150 ppm 이하
카드뮴	2.18 ppm	우리나라 비료공정규격 기준 5 ppm 이하
구리	3.61 ppm	우리나라 비료공정규격 기준 5 ppm 이하
크롬	8.72 ppm	우리나라 비료공정규격 기준 300 ppm 이하
비소	0.92 ppm	우리나라 비료공정규격 기준 50 ppm 이하
수은	0.04 ppm	우리나라 비료공정규격 기준 2 ppm 이하

한편, 아미노산 발효부산물액으로는 가축사료용 아미노산인 라이신과 조미료용 아미노산인 글루타민산의 제조과정에서 발생하는 폐액을 들 수 있다.

식물체를 이루고 있는 단백질은 여러 종류의 아미노산으로 연결되어 있기 때문에 CMS가 함유하고 있는 성분은 식물의 직접적인 영양공급원으로 이용할 수 있다. 주요 아미노산의 효과로는, 식물의 야간생장을 촉진하고, 착과, 비대에 효과가 있으며, 과실의 착색과 당도를 증진시키고, 과실의 저장성과 비타민의 함량을 증대시키며, 이상기상 시에도 건전한 작물을 만든다는 것을 들 수 있다.

라이신 발효 부산물액

라이신 발효 부산물액 (CMS: Condensed Molasses Soluble)은 가축사료용 아미노산인 라이신의 생산과정에서 발생되는 부산물 액체로 발효과정중 미생물에 의해 생성된 각종 아미노산과 비타민, 유기산, 당류 및 미량요소 등을 함유하고 있다.

도 1에 라이신 CMS의 발생공정을 나타내었다.

도 1에 도시된 바와 같이 라이신 정제 과정에서 발생되는 CMS를 탈염 농축시켜 극히 일부는 비료의 원료 등으로 사용하나, 대부분은 용도가 없어 해양투기 등에 의해 폐기시키고 있었으며 이들은 환경오염물질로 인식되고 있다.

일부 사용되고 있는 라이신 CMS의 현재 사용되고 있는 용도로는

- 가축사료 첨가제

- 복합비료 조립제

- 아미노산 액비원료

- Zeolite, Fly Ash (발전소 탄재)등 광물질에 흡착시켜 아미노산 발효부산비료(박)의 제조 등을 들 수 있으나, 사용농가로부터 호평을 받지 못하고 있다.

따라서, 농민의 선호도가 낮기 때문에 라이신 CMS의 소비량은 저조한 형편이다.

참고로, 라이신 CMS의 성분 조성을 다음 표 2에 나타내었다.

분석항목	분석결과
수분	35.14%
유기물	61.85%
전질소(T-N)	7.36%
수용성 인산(P)	0.05%
수용성 가리(K)	0.37%
수용성 마그네슘(Mg)	0.11%
총유황(S)	1.72%
수용성 망간(Mn)	60.78%
수용성 붕소(B)	0.99%
수용성 철(Fe)	0.03%
수용성 몰리브덴(Mo)	불검촐
수용성 아연(Zn)	15.87 ppm
수용성 구리(Cu)	1.47 ppm
수용성 칼슘(Ca)	0.10%
Na	0.36%
Cl	5.46%
아미노산	11종
pH	5.3
비중	1.32
점도 CPS	4.900

글루타민산 발효 부산물액

글루타민산 발효 부산물액의 제조원료는 라이신 아미노산 발효부산물액과 같고 공정도 비슷하다. 글루타민산 발효 공정에서 발생하는 부산물액은 점성이 거의 없어서, 점도가 큰 라이신 CMS와 대조적이다.

조미료 발효부산물 액은 약 20년 전부터 아미노산 발효 부산비료 (粕)과 액비(液肥) 원료로 공급되었으나 이것을 사용한 농경지 토양이 건조하면 염류가 표면으로 올라와서 작물이 고사하는 피해를 입혀 농업인이 사용을 기피하고 있다. 현재는 거의 사용되지 않아 명맥만 유지하고 있는 실정이다.

아미노산 (조미료) 발효부산물(액)은 원액을 희석하여 작물 주위에 뿌려 주거나 미리 경작지에 살포함으로써 사용한다.

또한 아미노산 발효부산물(박)은 아미노산 발효부산물을 농축하고 중화하여 광물흡착제와 화학비료 등을 첨가하여 제조한다.

글루타민산 CMS의 성분 조성을 다음의 표 3에 나타내었다.

분석항목	분석결과
수분	60.0%
유기물	35.0%
전질소(T-N)	4.0%
수용성 인산(P)	-
수용성 가리(K)	2.0%
수용성 마그네슘(Mg)	0.3%
총유황(S)	3.94%
수용성 망간(Mn)	0.1%
수용성 붕소(B)	0.1%
수용성 철(Fe)	0.1%
수용성 몰리브덴(Mo)	-
수용성 아연(Zn)	-
수용성 구리(Cu)	-
수용성 칼슘(Ca)	0.00034%
Na	0.57%
Cl	0.85%
아미노산	9종
pH	6.52
비중	1.31
점도 CPS	153

전술한 바와 같이, 이제까지는 아미노산 발효부산물 폐액을 대부분 해양투기로 처리하여 왔고, 이러한 아미노산 발효 부산물 비료액이나 박을 단독으로 사용할 경우에는, 토양이 건조하면 염류가 표면으로 올라와서 작물이 말라 죽는 등의 피해가 발생하여 그 사용이 기피되고 있는 실정이었다.

본 발명자들은 피트 모스와 아미노산 발효부산물액이 갖는 비료로서의 사용가능성과 문제점을 집중적으로 연구한 결과, 아미노산 발효부산물액을 광물질 대신 식물성 유기부식질에 흡착시킴으로써 토양 중에 분해되어 퇴비역할을 하는 불용성 유기물이 일반 퇴비 이상으로 함유된 고농축 유기질 비료를 제조할 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하게 되었다.

즉, 피트 모스는 거의 완전 부식이 된 상태이고, 아미노산 발효부산물액은 희석하면 곧바로 엽면 살포가 가능한 물질이므로 두가지를 혼화하면 발효과정이 필요없이 간단하고도 짧은 제조공정으로 안전한 유기질 비료를 생산할 수 있다.

본 발명에서 피트 모스라 함은 부엽, 초탄, 이탄, 토탄 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물을 가리키는 것이다. 본 발명에서 피트 모스는 4 ~ 48 메쉬의 입도로 분쇄하여 사용하거나 또는 원상태 그대로 사용할 수 있다.

본 발명에서 아미노산 발효부산물액으로는 라이신 CMS 또는 글루타민산 CMS를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 유기질 비료의 제조분야는

- 무발효 아미노산 CMS 퇴비 제조 및

- 무발효 아미노산 CMS 유기질 비료 제조분야로 대별되며, 상기 유기질 비료에 조립제를 첨가하고, 아울러 인산 성분을 필수적으로 첨가시켜 유기복합비료를 제조할 수도 있다.

본 발명의 무발효 퇴비는 피트 모스 40 ~ 60 중량%, 아미노산 발효부산물액 60 ~ 40중량%의 비율로 혼합된 것이다. 또한 아미노산 발효부산물액으로서 라이신 CMS와 글루타민산 CMS를 1:9 ~ 9:1의 중량비로 혼합하여 사용할 수 있다.

본 발명의 유기질 비료는 상기 무발효 퇴비 성분, 즉 피트 모스와 아미노산 발효부산물액의 혼합물에 화학비료와 임의로 증량제를 첨가하여 질소-인산-가리-유기물의 함량이 4-0-1-25% 이상이 되도록 제조한다. 화학비료로서는 NK 비료, DAP(diammonium phosphate), 염화가리, 요소, 유산가리, 유산 암모니아 등을 들 수 있다. 이들 화학비료 중 인산 성분의 원료가 되는 DAP 등은 임의 성분으로서 첨가되지 않아도 무방하다. 증량제로는 석회석과 황산칼슘을 들 수 있다. 석회석이나 황산칼슘은 가비중을 증가시킴으로써 증량제로서의 역할 외에 산성토양의 토양을 개량해 주는 역할도 한다.

또한 상기 유기질 비료에 있어서, 질소와 인산 성분에 해당하는 DAP 등의 화학비료를 필수성분으로 첨가시키고 질소-인산-가리-유기물의 함량비가 4-4-4-25% 이상이 되도록 유기복합 비료를 제조할 수 있다. 또한, 조립제로서 석고나 카올린을 첨가하여 입상비료를 제조할 수도 있다.

본 발명의 유기질 퇴비는 분쇄되거나 원상태 그대로의 피트 모스에 아미노산 발효부산물액을 분무시켜 골고루 흡착시킴으로써 제조한다.

또한, 본 발명에 따른 유기질 비료 및 유기복합비료는 분쇄하거나 원상태 그대로의 피트 모스에 아미노산 발효부산물액과 DAP, 염화가리, 요소, NK 복합비료 등의 상기한 화학비료 성분을 분무등의 방법으로 골고루 흡착시켜 분말 상태로 제조하거나, 통상의 비료제조방법에 따라 석고, 카올린 등의 조립제를 가하여 반죽, 압출 조립한 후 건조시키고 진동체로 선별함으로써 입상으로 제조할 수도 있다.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명하나 본 발명의 범위가 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.

무발효 퇴비의 제조 및 성분분석

실시예 1

리본 믹서가 장착된 혼합기에 분쇄한 이탄 550kg을 넣고 라이신 CMS액 450kg을 스프레이하여 골고루 흡착시켜 잘 혼합하여 1톤의 즉시 사용가능한 무발효 퇴비를 만들었다. 얻어진 무발효 퇴비의 유효성분 조성, 유해성분 조성 및 기타 분석결과를 각각 다음의 표 4 내지 6에 나타내었다.

유효성분 조성
성 분	함 유 량
질소전량	3.8%
수용성 인산	0.06%
수용성 가리	0.24%
수용성 고토	0.05%
수용성 칼슘	0.04%
수용성 붕소	0.44 ppm
수용성 망간	27.3 ppm
수용성 아연	7.14 ppm
수용성 구리	0.66 ppm
수용성 철	0.01 ppm
유황전량	0.77%
불용성 유기물	33.0%
수용성 유기물	15.0%
아미노산	2.5%

유해성분 조성
성분	함유량
납	6.01 ppm
카드뮴	흔적량
구리	1.98 ppm
크롬	3.85 ppm
비소	0.44 ppm
수은	흔적량

기타항목
pH	6.1
O/N 비율	8.6 : 1
수분	38%

실시예 2

리본 믹서가 장착된 혼합기에 분쇄한 이탄 550 kg을 넣고 라이신 CMS액과 글루타민산 CMS액이 1:1의 중량비로 혼합된 450kg을 스프레이하여 흡착시켜 혼합함으로써 즉시 사용가능한 무발효 퇴비 1톤을 얻었다. 얻어진 무발효 퇴비의 유효성분 조성, 유해성분 조성 및 기타 분석내용을 각각 다음의 표 7 내지 9에 나타내었다.

유효성분 조성
성 분	함 유 량
질소전량	3.0%
수용성 인산	0.05%
수용성 가리	0.61%
수용성 고토	0.09%
수용성 칼슘	0.02%
수용성 붕소	0.24 ppm
수용성 망간	13.6 ppm
수용성 아연	3.57 ppm
수용성 구리	0.33 ppm
수용성 철	0.02 ppm
유황전량	1,27%
불용성 유기물	33.0%
수용성 유기물	15.0%
아미노산	8.37%

유해성분 조성
성분	함유량
납	5.90 ppm
카드뮴	흔적량
구리	2.50 ppm
크롬	4.03 ppm
비소	0.50 ppm
수은	흔적량

기타항목
pH	6.3
O/N 비율	11 : 1
수분	40%

실시예 3

라이신 CMS액 대신 글루타민산 CMS액을 사용한 것을 제외하고 실시예 1과 동일한 방법을 수행하여 즉시 사용가능한 무발효 퇴비 1톤을 만들었다. 얻어진 무발효 퇴비의 유효성분, 조성 유해성분 조성 및 기타 분석내용을 각각 다음의 표 10 내지 12에 나타내었다.

유효성분 조성
성 분	함 유 량
질소전량	2.3%
수용성 인산	0.04%
수용성 가리	0.98%
수용성 고토	0.13%
수용성 칼슘	-
수용성 붕소	0.04 ppm
수용성 망간	0.04 ppm
수용성 아연	-
수용성 구리	-
수용성 철	0.04 ppm
유황전량	1.77%
불용성 유기물	33.0%
수용성 유기물	15.0%
아미노산	6.0%

유해성분 조성
성분	6.35 ppm
납	흔적량
카드뮴	흔적량
구리	2.85 ppm
크롬	4.36 ppm
비소	0.40 ppm
수은	흔적량

기타항목
pH	6.5
O/N 비율	14.3 : 1
수분	45%

이상의 성분분석결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3에서 만들어진 무발효 퇴비는 가축분뇨나 오니 등 폐기물로부터 만들어진 퇴비와는 사용된 유기질 원료가 다르므로 유해중금속 등 유해물질이 극히 적어 계속적으로 사용하여도 피해가 없을 뿐만 아니라, 유기물 함량이 높기 때문에 완충능력이 커서아미노산 발효부산물액을 흡착해서 작물에 해를 주지 않을 뿐만 아니라 불용성 유기물과 수용성 유기물도 다량 공급한다.

무발효 유기복합비료의 제조 및 성분분석

실시예 4

분쇄한 이탄 460kg과 라이신 CMS액 380kg에 DAP 90kg, 염화가리 70kg을 용해시킨 용액을 흡착시키고 석고 200kg을 가하여 통상의 비료 제조방법에 따라 반죽, 압출 조립한다. 이를 건조시키고 진동체로 선별하여 1톤의 즉시 사용가능한 무발효 유기복합비료 4-4-4-26을 제조하였다. 여기서 4-4-4-26이란, 질소-인산-가리-유기물의 함량을 백분율로 차례로 표시한 것이다. 이하의 실시예에서도 같다. 얻어진 무발효 유기복합비료의 유효성분 조성, 유해성분 조성 및 기타 분석내용을 각각 다음의 표 13 내지 15에 나타내었다.

유효성분 조성
성 분	함 유 량
질소전량	4.2%
수용성 인산	4.3%
수용성 가리	4.2%
수용성 고토	0.04%
수용성 칼슘	0.04%
수용성 붕소	0.40 ppm
수용성 망간	22.0 ppm
수용성 아연	5.65 ppm
수용성 구리	0.55 ppm
수용성 철	0.01 ppm
유황전량	0.65%
불용성 유기물	27.6%
수용성 유기물	13.3%
아미노산	2.5%
염산 불용해물	28.1%

유해성분 조성
성분	함유량
납	6.05 ppm
카드뮴	흔적량
구리	1.26 ppm
크롬	5.84 ppm
비소	0.43 ppm
수은	흔적량

기타항목
pH	6.2
O/N 비율	-
수분	15%

실시예 5

분쇄한 이탄 440kg과, 라이신 CMS와 글라탐산 CMS를 1:1로 혼합한 액 380kg에 DAP 90kg, 염화가리 70kg 및 요소 20kg을 용해시킨 용액을 흡착시키고 석고 200kg을 가하여 통상의 비료 제조방법에 따라 반죽, 압출 조립 및 건조시킨 후, 진동체로 선별하여 1톤의 즉시 사용가능한 무발효 유기복합비료 4-4-4-25를 제조하였다. 얻어진 무발효 유기복합비료의 유효성분 조성, 유해성분 조성 및 기타 분석내용을 각각 다음의 표 16 내지 18에 나타내었다.

유효성분 조성
성 분	함 유 량
질소전량	4.7%
수용성 인산	4.3%
수용성 가리	4.2%
수용성 고토	0.08%
수용성 칼슘	0.01%
수용성 붕소	0.20 ppm
수용성 망간	11.0 ppm
수용성 아연	3.10 ppm
수용성 구리	0.30 ppm
수용성 철	0.01 ppm
유황전량	1.10%
불용성 유기물	26.4%
수용성 유기물	13.3%
아미노산	7.11%
염산 불용해물	24.6%

유해성분 조성
성분	함유량
납	4.85 ppm
카드뮴	흔적량
구리	1.90 ppm
크롬	6.80 ppm
비소	0.49 ppm
수은	흔적량

기타항목
pH	6.2
O/N 비율	-
수분	15%

실시예 6

분쇄한 이탄 470kg과, 글루타민산 CMS액 350kg에 DAP 90kg, 염화가리 70kg 및 요소 20kg을 용해시킨 용액을 석고 200kg을 이용하여 실시예 5와 같은 방법으로 반죽, 압출 조립 및 건조시킨 후, 진동체로 선별하여 1톤의 즉시 사용가능한 무발효 유기복합비료 4-4-4-25를 제조하였다. 얻어진 무발효 유기복합비료의 유효성분 조성, 유해성분 조성 및 기타 분석내용을 각각 다음의 표 19 내지 21에 나타내었다.

유효성분 조성
성 분	함 유 량
질소전량	4.7%
수용성 인산	4.32%
수용성 가리	4.20%
수용성 고토	0.13%
수용성 칼슘	-
수용성 붕소	0.04 ppm
수용성 망간	0.04 ppm
수용성 아연	-
수용성 구리	-
수용성 철	0.04 ppm
유황전량	1.77%
불용성 유기물	28.2%
수용성 유기물	12.2%
아미노산	4.6%
염산 불용해물	26.1%

유해성분 조성
성분	함유량
납	5.20 ppm
카드뮴	흔적량
구리	1.26 ppm
크롬	5.84 ppm
비소	0.43 ppm
수은	흔적량

기타항목
pH	6.5
O/N 비율	-
수분	15%

무발효 유기질 비료의 제조 및 성분분석

실시예 7

리본 믹서가 장착된 혼합기에 분쇄한 이탄 490kg과 석회분말 110kg을 넣고 라이신 CMS액 350kg, NK 복합비료 160kg을 흡착, 혼합시켜 즉시 사용가능한 무발효고농도 유기질 비료 4-0-1-28 1톤을 생산하였다. 얻어진 무발효 유기질 비료의 유효성분 조성, 유해성분 조성 및 기타 분석내용을 각각 다음의 표 22 내지 24에 나타내었다.

유효성분 조성
성 분	함 유 량
질소전량	4.96%
수용성 인산	0.04%
수용성 가리	1.12%
수용성 고토	0.03%
수용성 칼슘	0.03%
수용성 붕소	0.34 ppm
수용성 망간	21.27 ppm
수용성 아연	5.55 ppm
수용성 구리	0.51 ppm
수용성 철	0.01 ppm
유황전량	0.6%
불용성 유기물	29.4%
수용성 유기물	12.2%
아미노산	2.0%
탄산칼슘	11.6%
염산 불용해물	5.8%

유해성분 조성
성분	함유량
납	5.08 ppm
카드뮴	흔적량
구리	1.27 ppm
크롬	5.85 ppm
비소	0.45 ppm
수은	흔적량

기타항목
pH	7.9
O/N 비율	-
수분	34.4%

실시예 8

분쇄한 이탄 470kg과 석회분말 100kg에 글루타민산 CMS 350kg과 NK 복합비료180kg을 사용하여 실시예 7과 같은 방법으로 무발효 고농도 유기질 비료 4-0-1-28 1톤을 생산하였다. 얻어진 무발효 유기질 비료의 유효성분 조성, 유해성분 조성 및 기타 분석내용을 각각 다음의 표 25 내지 27에 나타내었다.

유효성분 조성
성 분	함 유 량
질소전량	4.2%
수용성 인산	0.04%
수용성 가리	1.2%
수용성 고토	0.13%
수용성 칼슘	-
수용성 붕소	0.04 ppm
수용성 망간	0.04 ppm
수용성 아연	-
수용성 구리	-
수용성 철	0.04 ppm
유황전량	1.77%
불용성 유기물	28.2%
수용성 유기물	12.2%
아미노산	4.6%
탄산칼슘	9.8%
염산 불용해물	5.7%

유해성분 조성
성분	함유량
납	4.20 ppm
카드뮴	흔적량
구리	1.26 ppm
크롬	5.84 ppm
비소	0.43 ppm
수은	흔적량

기타항목
pH	7.8
O/N 비율	6.7 : 1
수분	35%

실시예 9

글루타민산 CMS 대신 라이신 CMS와 글루타민산 CMS 혼합액을 사용한 것을 제외하고 실시예 8의 방법에 따라 무발효 고농도 유기질 비료 4-0-1-28 1톤을 생산하였다. 얻어진 무발효 유기질 비료의 유효성분 조성, 유해성분 조성 및 기타 분석내용을 각각 다음의 표 28 내지 30에 나타내었다.

유효성분 조성
성 분	함 유 량
질소전량	4.7%
수용성 인산	0.04%
수용성 가리	1.26%
수용성 고토	0.14%
수용성 칼슘	0.01%
수용성 붕소	0.18 ppm
수용성 망간	10.6 ppm
수용성 아연	2.71 ppm
수용성 구리	0.25 ppm
수용성 철	0.005 ppm
유황전량	1.98%
불용성 유기물	28.2%
수용성 유기물	12.0%
아미노산	3.2%
탄산칼슘	11.1%
염산 불용해물	5.0%

유해성분 조성
성분	함유량
납	3.83 ppm
카드뮴	흔적량
구리	1.26 ppm
크롬	5.84 ppm
비소	0.43 ppm
수은	흔적량

기타항목
pH	7.5
O/N 비율	6.7 : 1
수분	35.2%

발명에 따른 무발효 유기질 비료의 비해시험

본 발명의 실시예 7에 따른 무발효 유기질 비료의 여러가지 작물에 대한 비해정도를 알아보기 위해 전주시 덕진구에 소재하는 (주) 대마-바이오플라자 실험실에 실험을 의뢰하여 그 결과를 다음 표 31에 나타내었다. 비해 시험은 작물의 발아율로서 측정하였다. 하기 표 31로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 무발효 유기질 비료는 500kg/10a까지의 많은 양으로 사용하여도 무비처리된 여러 작물의 발아율에 필적할만한 발아율을 나타내었고 1,000 kg/10a의 양으로 사용한 경우에야 비로소 발아율이 조금 떨어졌다. 이로부터, 본 발명의 무발효 유기질 비료는 통상 상의 사용량인 100 ~ 200 kg/10a의 양으로 사용하여도 비해가 거의 없음을 확인할 수 있다.

이상의 성분분석결과와 비해시험 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예 4 내지 실시예 9에서 만들어진 유기복합비료 및 유기질 비료는 유기물 함량이 높기 때문에 토양의 물리성을 개선시킬 수 있고 특히, 유기질 비료는 석회가 10% 이상 함유되어 있으므로 산성토양 개량효과도 크다. 또한, 보수력(保水力), 보비력(保肥力)이 우수하여 농작물에 지속적인 비료공급이 가능하므로 증수가 되고, 여러 작물의 생육에 따른 비해시험을 한 결과 대량 사용시에도 작물의 발아율에 거의 영향을 미침이 없어 비해가 없는 것이 확인되었다.

본 발명의 고농도 무발효퇴비는 비해 (肥害)가 없고 유효성분함량이 높아 일반퇴비의 대체품으로 활용가능하고, 고농도 무발효 유기질 비료 및 유기복합비료는 화학비료의 사용량을 절감하는데 크게 기여할 수 있는 유기질 비료제품이다. 또한, 사용전 발효시킬 필요없이 곧바로 시비할 수 있어 시간절약 및 노동력 절감효과를 기대할 수 있을 뿐만 아니라, 대부분 해양투기됨으로 해서 환경오염의 원인이 되어 오던 아미노산 발효부산물액을 그 원료로 사용함으로써 환경오염 방지 효과도 아울러 거둘 수 있다.

Claims (10)

1. 피트 모스 40 ~ 60 중량%와 아미노산 발효부산물액 40 ~ 60 중량%로 이루어진 즉석사용 가능한 무발효 퇴비.
2. 제 1항에 있어서, 피트 모스가 토탄, 이탄, 초탄, 및 부엽 중에서 선택되고, 아미노산 발효부산물액은 라이신 CMS 또는 글루타민산 CMS 또는 이들의 혼합물인 무발효 퇴비.
3. 피트 모스와 아미노산 발효부산물액 및 화학비료가 질소-인산-가리-유기물의 함량비가 4-0-1-25% 이상의 비율이 되도록 혼합된 유기질 비료.
4. 제 3항에 있어서, 피트 모스는 토탄, 이탄, 초탄, 및 부엽 중에서 선택되고,아미노산 발효부산물액은 라이신 CMS 또는 글루타민산 CMS 또는 이들의 혼합물이며 화학비료는 NK 비료, DAP (diammonium phosphate), 염화가리, 요소, 유산가리, 및 유산 암모니아 중에서 선택된 것인 유기질 비료.
5. 제 3항에 있어서, 추가로 조립제를 포함하며 질소-인산-가리-유기물의 함량비가 4-4-4-25% 이상의 비율이 되도록 혼합된 유기질비료.
6. 제 5항에 있어서, 피트 모스가 토탄, 이탄, 초탄, 및 부엽 중에서 선택되고,아미노산 발효부산물액은 라이신 CMS 또는 글루타민산 CMS 또는 이들의 혼합물이며 화학비료는 NK 비료, DAP, 염화가리, 요소, 유산가리, 및 유산 암모니아 중에서 선택되며 조립제는 석고 또는 카오린인 유기질비료.
7. 제 3항 또는 제 5항에 있어서, 증량제로서 황산칼슘이나 석회석을 부가로 함유하는 유기질비료.
8. 토탄, 이탄, 초탄 및 부엽 중에서 선택된 피트 모스에 라이신 발효 부산물액과 글루타민산 발효 부산물액 중 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 아미노산 발효부산물액을 흡착시키는 것으로 되는 무발효 퇴비의 제조방법.
9. 토탄, 이탄, 초탄 및 부엽 중에서 선택된 피트 모스에 라이신 발효 부산물액과 글루타민산 발효 부산물액 중 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 아미노산 발효부산물액과 화학비료를 골고루 흡착시켜 건조시키는 단계를 포함하는 유기질 비료의 제조방법.
10. 제 9항에 있어서, 석고, 카올린 등의 조립제를 가하여 반죽, 압출 조립한 후 건조시키고 진동체로 선별하여 입상 유기질 비료를 제조하는 방법.