KR20020067077A - 하수 슬러지를 이용한 유기미네랄 조성물과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하수 슬러지를 이용한 유기미네랄 조성물과 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하수 및 하수종말처리장의 슬러지를 효율적으로 처리하기 위해, 여기에다 단백질을 포함하는 동물성찌꺼기에 알카리를 첨가하고 가수분해하여 얻은 아미노산염 합성물을 가하여 중금속을 비독성화하고, 하이드록시 아미노산의 구리 착물, 무기염 펩타이드 합성물 및 수산화나트륨 혼합성분의 유해생물 구제제를 배합하여 슬러지를 유기미네랄 조성물로 제조함으로써, 퇴비로 사용하거나 토양개량제 또는 어류용 사료로 사용할 수 있도록 가공처리하여 그 효용성을 극대화할 수 있도록 하고, 아울러서 하수슬러지를 소각 또는 매립하는 등의 비효율적 처리로 인한 환경 오염과 경제적 손실을 억제하면서 환경친화적인 재활용 상품으로의 전환을 모색할 수 있는 신 개념의 하수 슬러지를 이용한 유기미네랄 조성물과 그 제조방법에 관한 것이다.

Description

하수 슬러지를 이용한 유기미네랄 조성물과 그 제조방법{Organic mineral composition prepared from sewage sludge and its preparing method}

본 발명은 하수 슬러지를 이용한 유기미네랄 조성물과 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하수 및 하수종말처리장의 슬러지를 효율적으로 처리하기 위해, 여기에다 단백질을 포함하는 동물성찌꺼기에 알카리를 첨가하고 가수분해하여 얻은 아미노산염 합성물을 가하여 중금속을 비독성화하고, 하이드록시 아미노산의 구리 착물, 무기염 펩타이드 합성물 및 수산화나트륨 혼합성분의 유해생물 구제제(驅除劑)를 배합하여 하수 슬러지를 유해물질이 없는 유기미네랄 조성물로 제조함으로써, 퇴비로 사용하거나 토양개량제 또는 어류용 사료로 사용할 수 있도록 가공처리하여 그 효용성을 극대화할 수 있도록 하고, 아울러서 하수슬러지를 소각 또는 매립하는 등의 비효율적 처리로 인한 환경 오염과 경제적 손실을 억제하면서 환경친화적인 재활용 상품으로의 전환을 모색할 수 있는 신 개념의 하수 슬러지를 이용한 유기미네랄 조성물과 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 하수는 생활이 윤택해지면서 점점 증가하고 있으며, 이러한 하수 발생으로 자연스럽게 발생하는 슬러지와 하수의 종말처리로 발생되는 슬러지의 처리가 새로운 걱정거리로 급부상하고 있다.

과거 1950년경까지 하수 슬러지는 거름으로 사용되어 온 사례가 있으나 20세기 후반에 들어서는 각종 산업의 발달의 과정에서 인구밀도의 증가와 더불어서 인구의 도시집중화로 인해 난방에너지, 생활하수의 증가, 교통의 영향, 세제사용의 확산, 각종 소독물질과 위해 성분의 사용, 농업의 화학화, 산업용수의 배출 등이 하수를 오염시키고 슬러지를 정화하고 중화시키는데 매우 부정적으로 작용하고 있는 실정이다.

특히, 그 중에서도 세제는 미세입자와 박막을 형성하는 미셀(교질)입자를 흡착하며, 산화제는 다이옥신을 포함한 독성물질을 발생시키는 역할을 하게되고, 이로 인해 독성 유기물질, 염류, 수산기와 중금속의 다른 성분과의 연결을 방해하는 등의 작용을 하여 바람직하지 못한 결과에 기여하고 있다. 그 결과, 독성 유해물질의 비독성 물질로의 전환으로 인한 자연 정화를 방해하고 하수 중에 발생하는 효소발생을 저해하며, 오히려 부패독성을 축적하는 결과를 초래한다.

이렇게, 최근의 하수에 포함된 세제를 비롯한 바람직하지 아니한 성분들은 자연적인 마이크로플로르(Microflora)의 미생물에 타격을 주어, 하수나 그 슬러지에 포함되어 있는 박테리아나 해충의 알이 생물학적으로 살상되도록 하는데도 방해역할을 하고 있다. 특히, 슬러지는 마이크로플로르의 병인이 되는 해충의 알과 독성의 유기물질 및 중금속 등의 유해물질 뿐만 아니라 화학적으로 박테리아 및 유해미생물이 발생하는 위험의 직접적인 원인이 되고 있다.

따라서, 이러한 슬러지는 하수종말처리장에서 걸러지면서 하수 슬러지 침전조 등에서 서로 섞이게 되고, 이 과정에서 유기 독성물질과 중금속 등이 포함된 채 발효가 일어나 병인이 되는 미생물을 발생시키고, 토양과 지하수를 중금속과 유해생물로 오염시키는 문제를 야기한다.

이와 같은 하수 슬러지의 문제를 해결하기 위해서는 슬러지의 효율적인 가공처리를 통해 용량을 축소하여 그 발생을 최소화하거나 부패의 중지, 소독처리, 중화처리 등을 통하여 슬러지를 안전한 상태로 처리하여야 하는 바, 하수종말처리장에서는 이러한 슬러지의 처리가 가장 중요한 과제로 떠오르고 있다.

지금까지 알려진 하수 슬러지의 처리기술을 보면, 메탄 탱크에서 슬러지를 발효처리하거나 호기성 생물로 산화시키고 응집제를 첨가하여 물리적인 방법으로 수분을 제거한 다음, 소각처리하거나 매립하여 슬러지를 처리하는 것이 일반적인 방법으로 알려지고 있다.

그러나, 이렇게 슬러지를 처리함에 있어서 수분제거와 건조를 위해서는 거대한 시설과 경제적인 부담이 크며, 소각처리의 경우에는 유해가스의 발생과 중금속의 문제를 전혀 해결하지 못하고 있다. 그 뿐만 아니라, 이러한 슬러지의 처리방법은 슬러지에 함유된 유기 미네랄성분을 그대로 버리는 것이므로 그 활용을 전혀 고려하지 않고 있다는 점에서도 효율적인 처리라고 볼 수 없다.

또한, 슬러지 처리의 다른 방법으로 중화처리 방법을 들 수 있는데, 이것은 열학적 또는 바이오열학적 처리, 화학적 안정화 처리, 소독처리 등을 수반하는 경우가 대부분이며, 이런 방법에서는 슬러지의 기본 성분은 그대로 보존, 유지되는 상태로 처리하는 방법이라고 할 수 있다.

이 중에서 열학적인 방법은 열을 100℃까지 가열하여 뜨거운 조건에서 건조하는 방법으로 슬러지를 가공처리하는 것이다.

이와는 달리 바이오열학적 방법은 슬러지를 바이오 조건에서 소정의 열을 가하여 퇴비화하는 방법으로서, 발효되는 과정에서 병인이 되는 마이크로플로르가 그대로 생존하여 살모넬라가 성장하는 문제가 있다. 이러한 유해생물의 구충을 위해서는 예컨대 70℃에서 약 3시간 가량 유지하여야 하고, 경우에 따라서는 100℃까지 가열하여 유해생물을 사멸시켜야 하는데, 이런 과정에서는 막대한 에너지가 필요하여 비경제적이므로 현실적으로 퇴비화하는 방법은 유해생물을 제거하지 못하는 방법으로 분류되고 있다.

또한, 화학적 처리방법은 부패의 중지에 기초하여 pH를 12이상으로 높이는 방법으로 발효시키기 위해 생석회, 소석회 또는 암모니아를 첨가하는데, 이 경우 병인이 되는 미생물과 유해생물의 알을 사멸시키기 위해 다른 시약처리가 필요하고, 특히 퇴비화가 실현되지 못하는 단점이 있어서 그 가공처리에 한계가 있는 것이다.

이와 같은 종래의 슬러지 처리방법의 문제점을 개선하고 보다 효과적인 슬러지 가공처리를 위하여 최근에 제안되고 있는 방법으로서는 한국특허공개 제99-75394호에서와 같은 폐수처리용 응결응집침강제를 사용하는 기술이 알려져 있다. 이 방법은 오염도가 높은 산업폐수를 처리할 때 보조제로 사용되는 전처리제나 중화처리제의 도움 없이도 간단하게 폐수를 정화시킬 수 있도록 한 응결응집침강제에 관한 것으로서, 오폐수내의 부유성의 점토입자, 유기성 콜로이드, 후민산, 조류,플랑크톤, 세균, 색도, 탁도, 일부 중금속 등을 대상으로 별도의 전처리 및 중화처리를 생략한 상태에서도 소량의 첨가만으로 교반에 의해 단시간에 응결응집시켜 매우 안정한 상태의 불럭화로 침강시켜 처리함으로서, 넓은 pH폭에서 작용하고, 기존의 응집제보다 3∼4배정도의 강한 오, 폐수 처리능력을 발휘하며, 또한 처리 후에 발생되는 슬러지의 탈수효율도 높일 수 있기 때문에 슬러지 처리비용을 절감할 수 있게 된다. 그러나, 이러한 방법도 결국 처리된 슬러지를 별도로 소각 또는 매립하는데 따는 2차 오염의 문제를 그대로 가지고 있다.

또한, 유사한 성분의 슬러지를 퇴비화하는 방법으로 최근에 제안된 한국특허공개 제99-31558호에서는 폐기물인 석탄회와 톱밥, 오징어슬러지 등의 유기질 폐기물을 혼합 발효 처리하여 양호한 유.무기질 복합비료를 생산함은 물론 다량의 폐기물을 재활용하여 환경정화에 사용되는 석탄회를 이용한 유.무기 복합비료에 관한 기술이 공지되어 있으나, 이 방법은 하수 슬러지와는 그 처리대상이 전혀 다르고, 처리방법도 단순히 발효처리와 퇴비화라는 점이 있을 뿐이지 그 이외에는 별다른 특징적 처리가 없는 것이므로 하수 슬러지의 가공 처리에 적용하는 것과는 거리가 멀다.

본 발명자는 위와 같이 종래의 하수 슬러지 처리 과정에서 나타나는 2차 환경오염을 근본적으로 차단하고, 슬러지 가공처리 후 활용성을 확보하기 위하여서는 위와 같은 부분적인 개선만 가지고는 근본적인 문제의 해결이 불가능하다는 인식하에 종래와 전혀 다른 슬러지 가공처리방법의 개발을 하게 되었다.

본 발명에서는 계속적으로 발생이 증가하고 처리에 어려움이 가중되고 있는 하수 슬러지를 효과적으로 처리하여 퇴비화, 개질화함으로서 독성물질과 유해생물을 완전히 제거함과 동시에 다른 한편으로는 슬러지가 함유하는 유기 성분과 같은 유익한 성분은 그대로 유지하도록 하여 재활용이 가능하도록 하는 방법을 오랫동안 연구하던 중에 물리 화학적 성분의 변형 없이 슬러지 내의 박테리아와 중금속 독성을 무력화하여 유해물질을 원천적으로 해결하면서 유익한 합성물로 개질시킬 수 있는 신개념의 혁신적인 방법을 알아내어 본 발명은 완성하게 되었다.

따라서, 본 발명의 목적은 종래 방법과는 달리 슬러지에 중금속 비독성화제와 유해생물 구제제를 소정량 첨가 가공하여 하수 슬러지에 함유된 유익성분은 그대로 유지하면서도 독성, 유해물질을 제거 또는 개질화하여 비료화된 유기미네랄 조성물로 제조함으로서, 슬러지 가공처리 과정에서 오염물질의 처리와 동시에 그 처리물질의 활용성을 극대화하는 새로운 공법으로 하수 슬러지를 이용한 유기미네랄 조성물과 그 제조 방법을 제공하는데 있다.

본 발명은 하수 슬러지에 중금속 비독성화제로서 단백질을 포함하는 동물성찌꺼기 폐기물에 알카리를 첨가하고 가수분해하여 얻은 아미노산염 합성물이 하수 슬러지에 함유된 중금속 1몰당 2.5 ~ 5 리터의 비율로 혼합되어 이루어진 유기미네랄 조성물을 특징으로 한다.

본 발명은 하수 슬러지에 중금속 비독성화제와 유해생물 구제제가 함유되어 있되, 상기 중금속 비독성화제로서는 단백질을 포함하는 동물성찌꺼기 폐기물을 알카리로 가수분해하여 얻은 아미노산염 합성물이 하수 슬러지에 함유된 중금속 1몰당 2.5 ~ 5 리터의 비율로 혼합되어 있고, 상기 유해생물 구제제로서는 하이드록시 아미노산의 구리 착물, 무기염 펩타이드 합성물 및 수산화나트륨의 혼합성분이 슬러지 건조중량 1톤당 10 ~ 30리터의 비율로 혼합되어 이루어진 유기미네랄 조성물을 그 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 유기미네랄 조성물을 각각 유효성분으로 포함하는 퇴비를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 유기미네랄 조성물을 각각 유효성분으로 포함하는 토양개량제를 포함한다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 유기미네랄 조성물을 각각 유효성분으로 포함하는 어류용 사료 또는 사료첨가제를 그 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기와 같은 유기미네랄 조성물을 각각 유효성분으로 포함하는 수질개량제를 그 특징으로 한다.

위와 같은 본 발명의 유기미네랄 조성물을 제조하는 방법은 하수 슬러지를 가공처리하는 방법에 있어서,

하수 또는 하수종말처리장 슬러지를 준비하는 단계;

단백질을 포함하는 동물성찌꺼기 폐기물에 알카리를 1 : 0.05 ~ 0.3의 중량비로 배합하고 충분한 가수상태에서 70 ~ 100℃의 가열조건으로 가수분해하여 아미노산염 합성물인 비독성화제를 제조하는 단계;

하이드록시 아미노산의 구리 착물과 펩타이드 나트륨염 합성물 및 수산화나트륨을 1 : 0.4 ~ 0.6 : 0.8 ~ 1의 몰/ℓ비율로 배합한 혼합성분인 유해생물 구제제를 제조하는 3단계; 및

상기 비독성화제인 아미노산 합성물의 용액을 슬러지에 함유된 중금속 1몰당 2.5 ~ 5 리터의 비율로 첨가하고, 상기 유해생물 구제제인 혼합성분의 용액을 슬러지 건조중량 1톤당 10 ~ 30리터의 비율로 혼합하여 유기미네랄 조성물을 제조하는 단계를 포함하는 방법으로 구성되어 있는 것이다.

이와 같은 본 발명에 따른 슬러지 처리 과정과 슬러지 처리 후에 얻어지는 유기미네랄 조성물을 그 제조방법을 중심으로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 하수 슬러지와 하수종말처리장 슬러지는 일반적으로 일반 생활하수, 산업용 또는 공업용 하수, 가축 및 인 분뇨 처리하수 등 모든 하수에서 발생한 슬러지를 모두 포함할 수 있는데, 이러한 하수 슬러지에는 중금속이 다량 함유되어 있는 경우가 많고, 분해되지 않거나 분해를 방해하는 성질의 물질이나 유해생물, 유해생물의 알 등이 존재하여 그 처리는 매우 중요하고, 폐기에도 상당한 주의와 처리공정이 필요하다.

본 발명에서는 이러한 하수 슬러지에 함유된 중금속 등과 유해생물 등을 비독성화 또는 구제하여 제거하면서 이 과정에서 슬러지를 토양이나 동물에 유익한 성분으로 전환하기 위한 중금속 비독성화제와 유해생물 구제제와 같은 특정의 성분을 제조하여 사용한다. 특히, 이때 사용되는 비독성화제는 중금속을 흡착하고 착물화하는 등의 중금속의 비독성화에 기여하고 유해생물의 구제나 슬러지의 여러 유기물, 무기물 등을 유익한 성분으로 전환하는 성질도 있어서, 유해생물 구제제를 사용하지 않더라도 상당한 수준의 슬러지 가공효과를 얻을 수 있으며 비독성화제만 사용하여도 어느 정도 목적을 달성할 수 있다.

본 발명에 따른 중금속 비독성화제로서는 단백질을 포함하는 동물성찌꺼기 폐기물에 알카리를 첨가하고 가수분해하여 얻은 아미노산염 합성물을 사용하는 바, 이를 제조하는 과정은 다음과 같다.

단백질을 포함하는 동물성찌꺼기는 동물의 가죽, 털, 육질고기, 닭 가공찌꺼기, 생선가공찌꺼기 등과 같은 동물의 가공 후 생기는 폐기물로서, 이러한 동물성찌꺼기에는 단백질 성분이 다량 함유되어 있다. 여기에다 알카리 성분을 첨가하는데, 알카리 성분으로서는 예컨대 NaOH 등의 강알카리를 상기 동물성찌꺼기 폐기물에 대하여 1 : 0.05 ~ 0.3의 중량비로 배합하여 사용하는 것이 바람직하다. 특히, 이때 사용되는 동물성찌꺼기 폐기물과 알카리 성분이 모두 건조한 성분인 경우에는 알카리 성분을 비교적 소량 사용하고, 이들 성분에 물기가 많은 경우에는 알카리 성분을 비교적 많이 사용하는 것이 물성을 향상시키는데 바람직하게 작용한다.

본 발명에서는 상기한 동물성찌꺼기 폐기물을 반응로에 넣고 알카리를 첨가한 다음, 적당량의 물을 첨가하는데 대개는 전체 혼합 성분 1Kg에 대하여 물을 약 3 ~ 15ℓ정도의 비율로 첨가하며, 혼합성분이 물기가 많으면 건조한 원료의 경우에 비하여 약 1/2정도의 물을 첨가하는 방법으로 건조 정도에 따라 물의 사용량을 조절하는 것이 일반적이다.

그 다음으로는 반응로를 가열하면서 가수분해반응을 시키는데, 이때

온도 조건은 70 ~ 100℃의 가열조건으로 20분 내지 1시간 정도 가수분해하며, 이 과정에서는 내부반응이 일어나 약 100 ~ 120℃까지 내부온도가 상승한다.

이렇게 알카리 영향하에 원료에 함유된 다량의 단백질을 가수분해 반응시킨 후에 얻어지는 성분은 아미노산염 합성물로서, 바람직하게는 아미노산 나트륨염 합성물을 얻을 수 있게 되는데, 이는 뜨겁고 진한 약체상태의 물질로 얻어지는 것이다.

이 과정에서 얻어진 아미노산염 합성물은 가수분해의 시간, 원료와 알카리의 사용량 등에 따라 차이가 있을 수 있는 바, 예컨대 저분자 펩타이드염 합성물, 바람직하게는 저분자 펩타이드 나트륨염 합성물이 얻어질 수 있다. 여기서 얻어진 새로운 아미노산염 합성물은 진한 액상으로서 적량의 물, 예컨대 3 ~ 4배의 물을 혼합하여 시약과 같은 용액상으로 만들어서 상품화하여 유통, 사용하도록 할 수 있는데, 본 발명은 이러한 아미노산염 합성물을 유효성분으로 하는 중금속 비독성화제도 포함한다.

상기와 같이 본 발명에 따라 준비된 중금속 비독성화제인 아미노산염의 합성물, 그 중에서도 대표적으로 아미노산 나트륨염의 합성물의 특성을 보면, 비독성화를 위한 시약으로서 밤색 또는 진밤색의 액체이고 특유한 냄새를 가지며, 밀도 1050-1080 g/ℓ, 동결온도 -10 ~ -12℃, 끓는 온도 100 ~ 105℃이고,알라닌, 바린, 글리신, 로이신, 이조로이신, 페니라라닌, 옥소프로린, 세린, 티로진, 트레오닌, 아르기닌, 기스타딘, 리진, 옥시리진, 아스파라긴 산, 글루타민산의 나트륨염 형태를 가지는 액체의 수산화물 성분이다. 또한, 대개 평균분자 질량 125 ~ 130 이며, 알카리 반응을 하고, 물에 혼합되며, 산과 쉽게 반응한다. 금속착물을 형성하기 위한 시약으로 사용하며, 특히 중금속과 같은 금속의 독성염과 이온 결합을 하여 비독성염으로 전환시킬 수 있는 시약으로서 매우 유용하다.

따라서, 이러한 아미노산염 합성물은 본 발명에서 중금속 등을 함유하는 하수 슬러지에 적용하여 비독성화가 가능하도록 하는데 사용되는 바, 바람직하게는 다음 표1과 같은 합성물 지수를 가지는 것이 좋다.

No.	명 명 지 수	표 준
1	아미노산의 음이온의 함량, 몰/리터, 이상	1.0
2	2% 용액의 pH, 편차	10.5-12.5
3	완충역할 능력, ㎎-등가/㎤, 이상	0.95

이러한 아미노산염(나르륨염) 합성물의 사용시 위험도는 4급 위험(위험도 낮음), LD(50)＞20g/㎏으로서, 피부조직에 독성영향이 없고 국소적인 피부의 자극과 점막 자극도 없으며, 50배이상 희석시 생물학적으로 분해된다.

또한, 자연적 조건에서 활성의 자연 마이크로플로르에 영향을 주지 않으며, 불연성이이고, 유리, 콘크리트, 타일, 세라믹, 고무, 플라스틱에 상호작용하지 않으며, 철금속, 티탄, 동, 동의 합금 등에 부식을 가져오지 않는다.

이러한 본 발명에 따른 아미노산 염 합성물은 그 자체가 아무런 유해성이 없으면서 오히려 유기물질로서 환경에 유익한 작용을 하는데, 아미노산의 펩타이드결합으로 인해 금속성분과 반응을 일으켜서 근본적으로 중금속 성분과 착물(Complex)을 형성하므로 본 발명의 아미노산염 합성물을 슬러지에 첨가하는 경우 슬러지에 함유된 독성의 중금속을 흡착하여 착물을 생성하기 때문에 슬러지의 독성 중금속을 비독성화하는 물질로 작용하는 것이다. 또한, 이 성분은 펩타이드 결합을 함유하여 독성물질의 비독성화와 함께 다른 유익한 물질로의 변화에 크게 기여하는 바, 이에 관해서는 후술하는 유해생물 구제제 등에 사용되는 펩타이드 나트륨염 합성물을 설명하는 부분에서 더욱 자세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따르면 이러한 아미노산염 합성물은 슬러지에 함유된 중금속 1몰당 2.5 ~ 5 리터의 비율로 첨가하는 것이 바람직하다. 특히, 중금속 오염이 심한 공업 하수 슬러지의 경우는 그 사용량을 다소 증가시키면 바람직하고, 유해생물 구제제를 추가적으로 사용하지 않는 경우에도 다소 과량 사용할 수 있다.

즉, 본 발명에서 중금속 비독성화제의 사용량은 Mn, Co, Cr, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Hg, Sn 이온 등의 중금속 이온의 1몰을 기준으로 할 때 2.5리터 이상 바람직하기로는 위 중금속 이온 1몰당 2.5 ~ 5리터의 비율로 첨가하여 사용하는데 그 사용량이 과량이라고 하더라도 별 문제는 없으나 경제적으로 불리하다. 좀 더 정밀하게는 비 독성화제의 사용량은 다음의 수학식 1의 방법으로 계산하여 사용량을 결정할 수 있다.

사용함량(ℓ/㎏)= (2m Mn/54.9)+ (2m Cu/63.5)+ (3m Cr/51.9)+ (2m Ni/56.7)+ (2m Co/56.9+ (2m Zn/65.4)+ (2m Pb/207.2)+ (2m Cd/112.4)

상기 수학식에서 m은 금속함량으로서 g/Kg를 의미한다.

이러한 비독성화제의 사용함량의 측정 결과 나타나는 효과는 pH측정으로 조절하는 바, 그 측정결과 7.5 이상이면 정상(표준)으로 볼 수 있고, 그 사용함량이 소량이면 첨가효과가 저하되어 좋지 않을 우려가 있으나 과량이면 문제가 되지 아니한다.

이와 같이, 본 발명에 따르면 하수 슬러지는 상기한 본 발명의 아미노산염 합성물질을 첨가하면 중금속을 비독성화하는 작용을 하는 것 이외에 아미노산 착물과 단백질의 아미노탄산기 등이 유해생물에 작용하여 항박테리나 및 살균작용을 하는 등 매우 바람직한 기능을 발휘한다.

따라서, 본 발명은 기본적으로는 하수 슬러지에 상기와 같은 아미노산염 합성물을 첨가하는 것으로도 중금속 비독성화와 동시에 유해생물에 대한 문제도 상당히 해소하기 때문에 어느 정도의 슬러지 처리 효과를 얻을 수가 있는 것이다.

그러나, 슬러지를 단순히 가공처리하는 것이 아니라 가공처리 후 경제성이 있도록 재활용할 수 있는 상태로 가공하기 위해서는 좀더 바람직한 가공처리가 필요한 경우가 있다.

본 발명에서는 하수 슬러지 처리 후에 활용성을 높이고 제품의 안전성을 확보하기 위하여 슬러지에 상기한 아미노산염 합성물을 첨가한 후에 항박테리아 가공과 유해생물을 제거하기 위해서 별도의 유해생물 구제제를 제조하여 첨가하는 바, 그 유해생물 구제제의 제조에 설명하면 다음과 같다.

유해생물 구제제는 하이드록시아미노산 구리착물과 펩타이드의 나트륨염 합성물과 수산화나트륨을 상기 몰비로 혼합하여 제조하는 바, 여기서 사용되는 하이드록시아미노산 구리착물은 박테리아 살상과 지속적 항박테리아 특성을 가지고 있으며, 병인이 되는 마이크로폴로르와 구충의 알을 살상 또는 생성 억제하는 기능과 부패와 발효의 과정을 중지 억제시키는 작용을 하는 시약이다.

또한, 펩타이드의 나트륨염 합성물은 적극적인 박테리아 살상의 작용과 유해생물 제거용 혼합물의 확산에 기여하고, 최적 pH의 유지와 병인이 되는 마이크로폴로르 및 유해생물의 알, 박테리아 등의 유해생물을 살상, 구제하는 작용을 하는 시약이다.

그리고, 첨가되는 수산화나트륨은 슬러지에서 일어나는 부패와 발효를 형성하는 산의 중화를 통해 부패하는 것을 방지하기 위해 사용되는 것으로서, 수산화나트륨, 적당한 알카리, 좋기로는 강알카리가 사용될 수도 있다.

이와 마찬가지로 상기한 펩타이드 무기염으로서는 나트륨염 대신에 다른 염이 사용가능하며, 구리착물 대신에 다른 비유해성 금속착물도 사용 가능하다.

본 발명에 따르면, 유해생물 구제제로 사용되는 상기 성분의 혼합물은 바람직하게는 하이드록시 아미노산 구리착물 : 펩타이드의 나트륨염 합성물 : 수산화나트륨이 1 : 0.4 ~ 0.6 : 0.8 ~ 1 의 몰비율(몰/리터)로 사용될 수 있다. 그러나, 이때의 사용성분의 비율은 슬러지의 성분이나 함께 사용하는 아미노산염 합성물의 사용량 등에 따라 적절히 변경하여 사용 가능하며, 그 사용비율이 상기 범위를 벗어난다고 하여도 어느 정도의 효과를 나타내기 때문에 그 사용함량을 한정하는 것은 바람직하지 않다. 특히, 상기 성분 중에서 펩타이드의 나트륨염 합성물은 함께첨가되는 중금속 비독성화제인 아미노산염 합성물과 같거나 유사한 기능을 하는 것이므로 그 사용량은 상호 보완적 상황으로 적절히 변경하여 사용할 수 있는 것이다.

그렇지만, 본 발명의 목적을 위하여 상기한 유해생물 구제제는 다음 표 2와 같은 지수를 가지는 것이 바람직하나, 슬러지의 성분구성에 따라, 또는 가공처리된 물질의 용도에 따라 적절히 변경될 수 있다.

명 명 지 수	표 준
구리착물 형성비, 몰/리터, 이상	0.7
수산기의 계수, 이상	2.2

본 발명에 따르면 상기한 유해생물 구제제의 제조시 필요한 지수와 성질을 살펴보면 다음과 같다.

우선, 하이드록시 아미노산 구리(2+)착물은 수산화물의 합성물 형태로 제조하는데, 박테리아 살상과 저장성을 개선하는 기능을 부여할 목적으로 사용된다. 이 성분은 검은-푸른색 또는 검은 현탁액상태의 물질로서, 약한 암모니아 냄새와 밀도 1100-11150 g/ℓ, 동결온도 -15- -20℃, 끊는 온도 110-114℃, 전체 일반식 CuLOH(L- : 아미노산의 음이온). 분자의 질량 175-180 이며, 알카리 반응을 나타내고 물과 혼합되며 pH＜7시 분해되는 특성을 나타낸다. 또한, 이 성분은 항박테리아 등 유해생물 제거를 위한 슬러지 가공처리는 물론 이상이 있는 토지의 개량처리, 부패의 독성의 최대조건에서의 병인이 되는 마이크로플로르의 제거와 도시 및 지역의 하수종말처리장에 사용하기에 유용한 성분으로서, 바람직하기로는 다음 표 3과 같은 성분의 지수를 나타내는 것이 사용될 수 있다.

명 명 지 수	표 준
구리착물 함량, 밀리몰/리터, 편차	0.95-1
pH, 편차	9-11
수산기의 계수, 이상	0.9

또한, 상기 성분은 그 사용시 위험도가 4급(위험성 낮음)이며, 피부조직에 독성영향을 주거나 피부의 자극 및 점막의 자극을 주지 않는다.

이러한 성분은 사용조건에 따라 토양과 저수지의 자연 마이크로플로르에 영향을 주지 않으며, 비가연성이고, 유리, 콘크리트, 타일, 세라믹, 고무, 플라스틱, 티탄 등과 상호작용하지 않는다.

다음으로, 본 발명에서 사용되는 펩타이드의 나트륨염 합성물은 바람직하게는 저분자로서 3-, 4- 및 5-펩타이드 화합물이 사용될 수 있는데, 그 성상은 밤색 또는 검은 액체 또는 진한 용액으로서, 특유한 냄새, 수용성, 알카리 반응성, 완충역할, 착물 형성의 능력을 가진다. 또한, 식용기름과 육류지방에 용해되며 흡수제로서 표면에 흡착성을 가지는 것으로서, 본 발명에 적용하기에 바람직하기로는 다음 표 4와 같은 지수를 나타내는 것이 사용될 수 있다.

No.	명 명 지 수	표 준
1	펩타이드의 함량, g-등가/리터, 이상	1.5
2	2% 용액중의 pH, 편차	10-11

이러한 합성물의 사용시 위험도는 4급(위험성 낮음)이고, 피부 국소와 조직의 독성영향과 알레르기 반응을 일으키지 않는다. 또한, 생물학적인 중화를 시는 특성을 가지며, 폭발위험이 없고, 화재에 안전하며, 유리, 콘크리트, 타일, 세라믹, 고무, 플라스틱에 상호작용을 하지 않는다.

또한, 본 발명에서 사용하는 수산화나트륨은 매우 다양한 역할을 하는 바, 그 물성은 잘 알려진 바와 같이 하얀 결정체의 물질로서 물 및 산과 함께 강하게 반응하는 강알카리로서, 폭발위험이 없고, 불연성이며, 특히 본 발명의 슬러지 처리 과정에서는 여러 성분들과 나트륨염을 형성하여 바람직한 성분으로 전환하는 작용을 한다.

특히, 본 발명에서 유해생물 구제제로 사용되는 하이드록시 아미노산 구리착물과 펩타이드 나트륨염 합성물 등은 별도의 유해생물 구제제로 첨가하지 아니하고 중금속 비독성화제만 사용하여도 이 성분이 슬러지 중의 금속성분이나 무기물과 반응하여 유해생물 구제 기능도 어느 정도 발휘하기 때문에 슬러지 처리 효과를 상당히 기대할 수 있으나, 이러한 유해생물 구제제를 첨가하면 상기한 중금속 비독성화제로 첨가된 아미노산염 합성물과 동일 유사한 기능하는 물질이기 때문에 그 첨가효과가 배가되면서 서로 상승작용을 하여 더욱 바람직한 효과와 실용성을 확보할 수 있다는 점에서 매우 획기적인 발명이라 할 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 유해생물 구제제는 3가지 성분을 적절히 배합하여 사용하며, 바람직하기로는 상기한 배합비율로 사용할 수 있지만, 슬러지 성분의 구성, 중금속 비독성화제인 아미노산염 합성물의 첨가량, 슬러지 가공처리 후의 유기미네랄 조성물의 용도 등을 고려하여 적절히 그 배합비율을 조절하여 혼합성분으로 사용할 수 있고, 그 혼합성분의 유해생물 구제제의 슬러지 첨가량은 슬러지 건조중량 1톤당 10 ~ 30리터의 비율이고 바람직하기로는 21 ~ 17리터, 더욱 바람직하기로는 12 ~ 15리터이다. 그러나, 그 첨가량 역시 상기한 여러 인자에 따라 과량 또는 소량으로도 적절히 변경하여 사용할 수 있는 것이다. 또한, 메탄탱크를 구비한 경우는 슬러지 건조중량 1톤당 4 ~ 10리터로 사용할 수 있다.

이와 같은 유해생물 구제제의 사용량은 역시 pH 측정과 미생물 분석방법으로 조절할 수 있는바, pH가 7.3 이상이면 정상으로 볼 수 있고, 미생물 분석으로 구충의 알이나 병인이 되는 마이크로플로르의 이동을 분석하여 그 사용량을 조절한다. 그 사용량이 소량이면 효과가 떨어질 수 있으나 과량인 경우는 경제적으로 불리한 것 이외에는 전혀 문제되지 않는다.

그러나, 본 발명에 따르면 상기 중금속 비독성화제와 유해생물 구제제를 사용하여 하수 슬러지를 가공처리한 결과물로서 유기 미네랄 조성물을 제조하고 이를 비료, 토양개량제, 사료 등으로 사용하는 경우 2차 오염이나 유해성이 없는 상태임을 확인하기 위해서는 재검증 시스템을 적용하여 독성이나 유해생물의 존재여부를 확인하여 필요한 경우라면 상기 공정에 의한 비독성화 또는 구제화 과정을 추가로 시행하여 완전히 처리된 조성물로 제조할 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 발명에서는 하수 슬러지에 중금속과 유해생물 등을 제거하게 위해 본 발명에서 개발한 중금속 비독성화제와 유해생물 구제제를 사용하는데, 이런 가공처리를 하게 되면 하수 슬러지는 유기 미네랄 조성물로 가공되어 토양이나 동물에게 유용한 물질로 전환되는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 가공처리 방법을 좀더 상세히 설명하기 위하여, 아미노산염 합성물을 사용한 경우의 중금속 비독성화 매카니즘과 3가지 성분의 혼합성분으로 구성된 유해물질 구제제를 사용한 경우의 유해생물 구제화 매카니즘에 관하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 중금속 비독성화제를 사용하는 경우의 비독성화 매카니즘을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따르면 하수 슬러지에 아미노산염 합성물을 첨가하여 비독성화를 하는 경우 다음 표 5와 같은 비독성화의 제품지수(명명지수)에 따르는 것이 바람직하다.

명 명 지 수	표 준
수분, %, 이하	85
산, pH, 이상	7.5
산의 양, g-등가/㎏, 편차	1.5-3.0
알카리 함량, g-등가/㎏,편차	2-4
아미노산 카드뮴착물, ㎎/㎏, 이하	0-0.1
아미노산 코발트착물, ㎎/㎏, 이하	0-0.3
아미노산 구리착물, ㎎/㎏, 이하	0.7-0.5
아미노산 니켈착물, ㎎/㎏, 이하	0-0.8
아미노산 납착물, ㎎/㎏, 이하	0.1-3.0
아미노산 크롬착물, ㎎/㎏, 이하	0.2-7.0
아미노산 아염착물, ㎎/㎏, 이하	0.5-6.0
아미노산 계수, 이상	0.95
박테리아-적정, g, 이상	0.01
살아 있는 구충의 알	미존재

본 발명에서는 중금속을 포함한 슬러지의 비독성화를 위해 아미노산염 합성물을 첨가하는데, 이 경우 중금속이 비독성화되는 매카니즘은 카드뮴, 코발트, 니켈, 납, 수은, 크롬, 아연 등의 중금속을 아미노산염 합성물과 접촉시켜 비독성의 하이드록시아미노산 착물 변형시키는데 기초한다.

이와 같은 착물은 중금속을 비독성화하는 과정을 거치고 나서 병인이 되는 미생물 단백질 막과 접촉하게 되면, 해충을 사멸시키게 되고, 바이러스의 단백질, 독성 단백질(부패 독성)과 박테리아 콜라rps나즈 형태의 프로테오리트의 효소에 관여하여 바이러스의 탈구조화 유도, 독성을 다시 회복되지 아니하게 비독성화 하는 억제화, 자기분해 중지와 부패 억제 등의 작용을 하는 것이다. 따라서, 이렇게 비독성화와 유해생물의 제거 기능까지 진행하면서 슬러지에 함유된 침전물의 단백질 성분들의 단백질 등과도 접촉하여 슬러지에 함유된 단백질 성분의 안정화가 이루어진다.

일반적으로, 독성이 있는 이온의 많은 중금속 중 가장 많이 분포하는 것은 동, 아연, 코발트이며, 적게는 크롬과 니켈이다. 인간과 동물조직에 관계되는 금속이 영향을 주는 것은 식물로부터 음식을 통해서 접촉되면서 이루어지는 데, 식물은 토양으로부터 중금속에 오염될 수 있다. 따라서, 중금속은 음식으로부터 인체 등 동물 조직에 들어오는 것이며, 다만 물에 용해되는 많은 금속들은 독성이 없는 것이다.

특히, 토양에 존재하는 금속성분은 공업지대의 배출수로부터 발생되는 침전물 또는 슬러지에 함유된 금속염 함량보다 많지만, 토양의 경우는 자연의 미생물, 벌레 및 기타 다른 유기물이 그 속에 있기 때문에 슬러지 보다 독성이 적다.

이와 같이 중금속이 유해한 것이기는 하지만 그렇다고 하여 토양에 함유된 모든 무기성분을 줄이게 되면 토양의 생산력과 그 토양에서 재배하는 식물의 품질이 떨어지므로 부정적 영향을 주게 되는 것이다.

따라서, 본 발명은 이렇게 무기성분과 금속성분을 다른 성분과 결합하여 중금속이라고 하더라도 독성을 나타내지 않도록 하고, 특히 본 발명과 같이 금속착물 형태로 전환시키게 되면 비독성화되어 인간과 동물에게 독성영향이 없고, 저수지와토양의 자연 생태의 생물군집에는 영향을 주지 않으므로 슬러지를 가공처리하여 퇴비나 토양개량제 등과 같이 토양에 적용한다고 하더라도 해가 없고 오히려 식물의 성장과 품질에 도움을 주게되면서 수확량도 개선하는 효과가 있는 것이다.

실질적으로, 실험을 통해서 볼 때, 본 발명과 같이 하수 슬러지에 아미노산염 합성물을 첨가하여 여기에 금속이온이 결합하여 착물을 형성시키는 본 발명의 비독성화 매카니즘은 독성의 중금속을 생물학적으로 위장하는 최고의 단계로 볼 수 있다. 다시 말하면, 아미노산염의 금속이온 착물은 그 자체로서 화학적으로 안정하고 인체에 유해하거나 위험하지 않은 비독성 형태로 금속을 킬레이트 결합시켜서 킬레이트착물(Chelate Complex)을 생성하여서 중금속의 비독성화를 달성하는 것이다. 이렇게, 본 발명에서 금속이온을 잡아 비독성화하는 킬레이트 결합된 형태를 화학식으로 표시하면 다음과 같다.

다음으로, 상기 유해물질 구제제로 사용되는 혼합성분인 하이드록시 아미노산 구리착물, 펩타이드 나트륨염 합성물 및 수산화나트륨의 혼합성분을 사용하여 유해생물을 구제하는 매카니즘을 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 하수 슬러지에는 각종 미네랄 물질, 점토, 반토, 유기물질, 탄수화물, 단백질, 지방질, 펩타이드 금속착물 등이 포함되어 있어서, 이들 성분에 대하여 독성제거 및 유해성분 제거 처리를 하게되면 농업과 녹지 등의 퇴비, 토지개량, 비료 등으로 사용할 수 있게 될 것이다.

이를 위해서는 가공처리 후의 슬러지가 다음 표6과 같은 요구사항과 표준에 따른 지수를 가지는 것이 바람직하다.

명 명 지 수	표 준
산, pH, 이상	7.5
산의 양, 건조상태, g-등가/㎏, 편차	1.5-3.0
알카리 양, 건조상태, g-등가/㎏, 편차	2-4
하이드록시아미노산 구리착물, 건조기준, g/㎏, 편차	2.1-3.1
펩타이드 카드뮴착물, 건조 금속기준, ㎎/㎏, 이하	0.7
펩타이드 코발트착물, 건조 금속기준, ㎎/㎏, 이하	40
펩타이드 니켈착물, 건조 금속기준, ㎎/㎏, 이하	25
펩타이드 구리착물, 건조 금속기준, ㎎/㎏, 이하	60
펩타이드 크롬착물, 건조 금속기준, ㎎/㎏, 이하	50
펩타이드 아연착물, 건조 금속기준, ㎎/㎏, 이하	350
박테리아-적정, g, 이상	0.2
살아있는 구충의 알, 개	없음

따라서, 상기와 같은 조건을 만족할 수 있도록 하기 위해 본 발명에서는 특정 조성의 3가지 성분을 배합한 혼합성분을 유해생물 구제제로 사용하는 바, 그 기본 매카니즘은 병인이 있는 미생물과 구충의 알의 막에서 단백질의 아미노탄산기와첨가된 하이드록시아미노산 구리착물이 서로 반응하여 상호작용을 통해 유해생물을 구제하는 것이다. 이를 반응식으로 나타내면 다음과 같다.

상기와 같이 아미노탄산기는 미생물의 내부세포이동 물질에 포함되어 있어서 첨가된 금속착물과 외부의 반응으로 유해생물이 사멸하는데, 치사량은 미생물의 크기와 관련되며 적은 미생물일수록 치사량이 적다. 일부바이러스의 경우는 병인이 되는 마이크로플로르와 구충의 알보다 더 복잡하고 과량의 성분이 필요한 것으로 생각된다. 이러한 매카니즘으로 유해생물을 구제하는 과정에서 위해 미생물과 구충의 알이 사멸하기 위해서는 상기 금속착물이 유해생물의 막에 접촉한 후 약 40 ~ 60분 정도 걸린다.

이와 같이, 본 발명에 따른 유해생물 구제제를 사용하는 경우 금속착물이 유해생물의 막을 이루는 지방층에 침투하고 그것을 부서지게 하는 펩타이드염의 작용이 일어나면서 가속화되며, 일단 사멸한 미생물과 구충의 알 등 유해생물은 다시 살아나지 못한다.

이러한 과정에서 대개 박테리아의 살상작용은 pH＞7에서 가능한데, 일반적으로 하수 슬러지의 경우는 그 구성물질이 발효하여 부패되어 산을 형성하기 때문에 이러한 산성 조건을 pH＞7의 알카리성 조건으로 변화시키기 위해 본 발명에서는 유해생물 구제제의 혼합성분으로서 강알카리인 수산화나트륨을 혼합 사용하여 구리착물이 유해생물에 작용하여 결합하기에 최상의 pH지수를 가지도록 하는 것이다.

이와 같이, 본 발명에 따라 유해생물을 구제하기 위해 3가지 성분의 혼합성분을 사용하여 유해생물을 구제하게 되면, 역학적으로 탈수한 슬러지의 경우 8 밀리몰/㎏ 일때 활동성 마이크로플로르와 생활능력이 있는 구충의 알이 전혀 발견되지 않았으며, 마이크로플로르의 활성을 억제하여 부패가 일어나지 아니하는 것으로 밝혀졌다.

본 발명에 따라 구제화된 가공처리 슬러지는 자연 건조로 수분을 45 ~ 55%까지 축소하며, 특별한 분뇨냄새는 사라지고, 토양냄새가 나며, 슬러지로부터 가스거품의 분비가 중지되고, 부패와 발효의 과정이 중지되어 콜로이드 입자 구조가 바뀌면서 그들은 성장하고 침전이 시작되므로, 이러한 구제제는 슬러지 내에서 일종의 응집제 역할도 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 일반적으로 탈수 전 슬러지의 유해생물 구제제 첨가는 상기한 바와 같은 몰/리터 비율로 혼합된 하이드록시아미노산 구리착물, 펩타이드 나트륨염 및 수산화나트륨의 혼합성분을 농축조에 들어오는 슬러지에 정량 투입하게 되면 부패와 발효의 과정이 3 ~ 5분 이내에 중지되며, 병인이 되는 마이크로플로르의 억제 효과는 30 ~ 40분 사이에, 유해생물 구제효과는 45 ~ 50분 이내에 이루어진다. 이러한 과정은 병인이 되는 마이크로플로르의 억제효과가 완전히 이루어지면 멈추게 된다. 병인이 되는 마이크로플로르와 구충의 알의 살상이나 억제 과정에서 콜로이드 입자가 본격적으로 커지기 시작하여 응집상태가 진행되는데, 그 결과 눈에 보이는 정도의 마치 여러 뭉치의 솜의 넝마 모습과 같은 모양이 생기는 데까지는 약 30 ~ 40분 정도 소요되며, 이렇게 생긴 응집체는 침전한다. 이때 슬러지는 토양과 같은 형상을 가지게 되며 자연 조건에서 건조하면 수분함량이 45 ~ 55%까지 감소한다.

위에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 유해생물 구제제를 투여하여 병인이 되는 마이크로플로르와 구충의 알을 억제 또는 살상하게 되면 냄새도 달라져서 특별한 분뇨냄새는 사라지고, 부패와 발효도 중지되어 슬러지가 마치 토양과 같은 형태로 전환되는 것이다. 또한, 활성이 억제된 마이크로플로르 유기물은 유기체 결정 속에 점착되고 압착되며, 구충의 알 등의 유해생물은 그 형태가 전혀 다른 상태로 변화되고 생명력을 완전히 잃어서 활성조건에서도 살아나지 못한다. 본 발명에 따르면, 만일 상기 구제제를 통상의 구충의 알을 구제하기 위한 량보다 4 ~ 5배 과량 사용하면 진디와 파리의 알 및 유충 등도 사멸시킬 수가 있다.

본 발명에서 사용한 구제제 중에서도 특히 구리착물의 경우 다른 금속착물에 비하여 단백질과의 결합력이 우수하여 슬러지의 여러 유해생물을 구제하는데 매우 유용한 것으로 입증되었다.

따라서, 이러한 관점에서 볼 때 본 발명에서 상기한 중금속 비독성화제의 사용으로 중금속이 아미노산염 금속착물을 형성하여 비독성화되면 이 금속착물은 자연스럽게 유해생물 구제의 역할을 할 것임을 알 수 있으므로 그 자체만으로도 슬러지 처리의 효과를 상당히 기대할 수 있는 것이며, 이러한 가공 효과를 더욱 높여서 슬러지 가공처리 후에 활용성을 높이기 위하여 본 발명에 따는 특정 조성의 유해생물 구제제를 첨가하는 것이다.

이렇게 본 발명에 따라 중금속 비독성화제와 유해생물 구제제를 첨가하게 되면 하수 슬러지는 재활용 가능한 정도로 완전히 다른 형태의 물질로 가공 처리되어 마치 토양과 같이 변하여 본 발명의 목적물인 유기미네랄 조성물이 되는 것이다.

본 발명에 따른 유기미네랄 조성물을 비료, 토양개량제, 사료 등으로 활용할 수 있도록 하기 위해서는 이상적으로는 다음 표 7과 같이 성질을 나타내는 것이 바람직하다. 다음 표 7은 우수한 성질을 가진 수착제(收着劑) 또는 흡착제의 경우를 예시한 것으로서 본 발명에 따라 제조된 유기미네랄 조성물이 이에 버금간다면 매우 우수한 물질임을 보여주는 것이다.

성 분	용량(몰/㎏)
1. 유기 결합1.1 생성 트리페닐메틸메탄- 메틸렌 블루- M-크레졸- 아이오디오진	13-1811-1716-20
1.2 아조-, 디아조 결합- 트로파콜린- 콩고(Congo) 레드	24-3027-33
1.3 니트로 결합- 디니트로페놀- 니트로페놀	3-62-5
1.4 생성 치놀린- 치놀린 브루	0.5-0.8
1.5 생성 안트라퀴논- 알리자린 블루	1-1.5
2. 금속이온(용해되는 염 형태의):- 카드뮴(2+)- 코발트(2+), 망간(2+), 니켈(2+), 아연(2+)- 구리(2+), 크롬(3+)- 수은(2+), 납(2+)	55-7045-6050-6040-50
3. 무기 음이온- 아질산염- 인산염- 중크롬산염- 황산염	4-87-1122-273-7

상기와 같은 유기미네랄 조성물은 일반적으로는 부패와 발효를 일어나게 하는 가수분해효소 활동과 부패가 일어나도록 하는 프로테아즈 활동을 중화하여 부패와 발효를 억제하는 특성을 나타낸다.

본 발명에 따라 제조된 유기미네랄 조성물의 경우 예컨대, 도시하수종말처리장의 축축한 슬러지를 이용하여 상기와 같은 본 발명의 방법에 따라 제조하면 검은 회색, 밤색, 검은 밤색 또는 토양형태의 검은 원료와 같이 얻어진다. 이러한 본 발명의 유기 미네랄 조성물은 물에 녹지 않으며 물을 가하면 흡수성을 가지므로 부풀어오르며, 온도 220℃이상에서 분해된다. 밀도는 완전히 건조한 경우 880-960g/dm3, 부풀어 오른 상태의 경우는 1140-1220g/dm3이다.

본 발명의 유기 미네랄 조성물은 일반적으로 반토형태의 미네랄 물질과 유기물질-탄수화물, 글리코프로테인, 리포프로테인 등으로 구성되어 있으며, 천연합성물 형태의 아미노산 금속착물과 아미노산 나트륨염, 하이드록시 아미노산 착물 등을 포함한다. 특히, 이러한 본 발명의 조성물은 박테리아가 모두 살상 처리된 것이므로 보관성이 우수하고 산(pH 2-4)과 알카리(pH9-11)에 대해 완충역할을 하는 성질을 가지고 있다.

이와 같은 본 발명의 유기미네랄 조성물의 특징을 정리하여 지표로서 나타내면 다음 표 8과 같다.

지 표	표 준
수분, %, 이하	85
산성, pH	7.0-8.5
하이드록시아미노산 구리착물 함량(구리기준)㎎/㎏, 편차	700-1000
아미노산 함량, 밀리몰/㎏, 이상	10
산의 양, g-계수/㎏, 편차	1.5-3.0
알카리 양, g-계수/㎏, 편차	2-4
아미노산 카드뮴착물, ㎎/㎏, 이하	30
아미노산 망간착물, ㎎/㎏, 이하	2000
아미노산 구리착물,총, ㎎/㎏, 이하	1500
아미노산 니켈착물, ㎎/㎏, 이하	400
아미노산 납착물, ㎎/㎏, 이하	2000
아미노산 크롬(3+)착물, ㎎.㎏, 이하	1200
아미노산 아연착물,㎎/㎏, 이하	4000
박테리아-적정량, g, 이상	0.01
살아있는 구충의 알, 개	0

이러한 본 발명의 조성물은 상기 표 7의 수착제와 거의 유사한 특성을 가지고 있어서 이러한 점에서도 매우 유익한 것임이 확인되었다.

또한, 본 발명의 조성물은 비독성이고, 4급에 속하는 위험이 적은 물질(LD(50)＞20g/㎏)이며, 국소적인 자극과 조직에 아무런 독성이나 영향을 주지 않는다. 폭발위험이 없으며, 가연성이고, 발화 온도는 280-3000℃ 이다.

특히, 본 발명의 조성물은 환경적으로 위험이 전혀 없고 대기와 토양에 역행하는 어떠한 영향도 주지 않으므로, 자연적 조건에서 토양과 혼합시 생활능력이 있는 자연적인 마이크로플로르에 영향을 주지 않으며, 금속 부식성이 없고, 유리, 타일, 세라믹, 콘크리트, 나무, 종이, 폴리머 물질 등과 상호작용하지 않는 등 매우 우수하고 유용한 특성을 고루 갖추고 있는 유익한 물질인 것이다.

따라서, 본 발명의 유기미네랄 조성물은 슬러지에 함유된 여러 가지 유기, 무기물질이나 유익한 성분을 그대로 가지고 있을 뿐만 아니라 영양도 풍부하고 보습성도 우수하여 일반적으로 농업, 원예, 온실, 화분 등에 적용하는 각종 비료로 매우 유용하게 사용될 수 있다.

또한, 부형제나 다른 첨가제와 함께 일반적인 토양, 비정상적인 토양, 산성 또는 알카리성 토양, 각종 쓰레기 처리장, 오염하천 등에 뿌려 사용하는 경우 그 자체로서 자정능력과 흡습성, 살균성, 해충구제활성, 토양의 중화, 토양의 비옥화, 조경, 복토 등의 효과를 나타내고, 유익한 생물에는 영향을 전혀 주지 아니하므로 토양개량제로도 매우 유용하다.

그 뿐만 아니라, 본 발명의 조성물은 영양이 풍부하고 미네랄이 다량 함유되어 있으며, 독성 중금속을 흡착하며 독성은 전혀 없어서 가축, 가금류, 물고기, 애완동물 등 동물에 전혀 무해하고 이러한 동물을 섭취하더라도 인간에게 전혀 해가 없으며 오히려 이롭게 작용한다.

그리고, 어장에 뿌려주는 경우 어류의 사료로 사용하면서 질병치료도 기대할 수 있고, 물을 소독, 정화하고 플랑크톤의 성장효과도 우수하여 수질개량제로서도사용 가능하다.

또한, 본 발명의 유기미네랄 조성물의 경우 물성이 우수하여 간척지의 척박한 토양을 비옥화하는데 투여하는 경우 소금기로 인한 개질 효과 등뚜렷한 개질효과를 보일 수가 있고, 이와 유사하게 갯벌의 개질에도 매우 우수한 효과를 나타내기 때문에 간척지 및 갯벌 개질제로도 매우 유용하다.

본 발명에 따른 유기미네랄 조성물은 상기와 같은 여러 용도로 사용가능하며, 그 외에도 흡착제, 수착제, 부패방지제, 발효억제제 또는 위에 예시한 용도와 비슷한 용도에 직접 또는 다른 성분과 함께 사용 가능하여 다양한 용도로 사용할 수 있다.

또한, 본 발명의 조성물의 고유특성을 그대로 유지하여 일부 가공처리하면 이와 유사한 물성과 성분을 이용하고 있는 다양한 산업분야에 응용할 수 있다.

본 발명의 조성물은 그 자체로서 사용하거나 다른 성분과 혼합하여 사용하는 경우 얻어진 형태 그대로 사용하거나 분체, 과립제, 펠릿상, 덩어리, 성형체, 용액상, 에멀젼상, 슬러리 등으로 만들어 사용할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 유기미네랄 조성물은 토양에 적용하면 농업화학수단으로서 최고의 상품적 가치가 있으며, 실제로 본 발명의 조성물을 풀과 오이, 토마토, 콩 등에 적용하여 본 결과 매우 우수한 성장 효과를 나타내었다. 따라서, 매우 좋은 농업화학 수단으로서 합성비료가 아닌 천연비료와 토양개량제로서 토양에 추가함으로써 생산능력을 증대하고 토양을 정상화하며 메탄 발효과정과 부패를 중지시키는 능력과, 각종 산업찌꺼기, 화공산업체 오염지역, 쓰레기장 등의토양정상화 수단과 기술공학적 상한 토지의 정상화는 물론, 어류용 사료, 각종 기능 첨가제, 가공제 등으로 매우 유용한 결과를 기대할 수 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의거 상세히 설명하는 바, 본 발명이 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.

제조예 1

육류, 생선찌꺼기 등의 물기가 많은 동물성 음식물쓰레기 원료 1Kg에 200g의 수산화나트륨과 물 5리터를 넣고 온도 80℃로 40분 가수분해(내부 반응온도 100 ~ 110℃)하여 아미노산의 나트륨염 합성물을 제조하였다.

제조예 2

지방을 제거한 닭털, 털을 가진 동물가죽의 마른 원료 1Kg에 마른 알카리(수산화나트륨) 45g, 물 10리터를 넣고 상기와 동일 온도로 1시간 가수분해하여 저분자 펩타이드 나트륨염을 얻었다.

상기 제조된 원료에 각각 3 ∼ 4배의 물을 가하여 용액으로 만들어 사용하였다.

실시예 1 : 중금속 비독성화 공정

도시 생활하수처리장에서 수거한 하수 슬러지 1톤에 상기 제조예 1에서 얻은 아미노산 나트륨염을 물로 희석한 다음, 2.5리터를 중금속 비독성화제로 투여하였다.

아미노카르복실기가 금속과 착물을 형성하도록 간단히 교반하고 상온에서 슬러지 수분 40%이상을 유지하고 pH＞7.5-8을 유지하기 위해 pH변화를 관찰하였다. 그 결과 pH는 초기 pH 12.2부터 8.5까지 변화하는데 14분 걸렸으며, 이 시간동안 특별 분뇨와 부패 냄새는 사라지고 토양냄새가 생겨났다. pH8.4-8.6부터 7.2-7.5 까지는 약 20 ~ 22분 소요되었으며, 이 동안에 슬러지의 형태가 바뀌는 것을 확인할 수 있었다. 슬러지의 고화와 입자 구조화가 일어나고 물이 분리 침전되는 경향을 보이면서 35 ~ 40분 사이에 슬러지의 수분이 92%부터 80 ~ 82%까지 감소됨을 확인하였다.

처리된 슬러지를 약 20일 동안 자연 조건에서 방치 건조하였더니 수분이 56-60%까지 감소되었다.

처음 단계에 아미노산의 나트륨염 합성물이 알카리의 접촉 후에 처음 약 10분 이내에 pH가 반으로 줄면서 금속착물을 형성하여 슬러지의 약 90% 정도가 착물로 변화하는 것(아미노산 계수 표준은 0.95이상)을 보였다.

이를 좀더 확인하기 위해 실험을 진행하여 pH 8.2이고, 100%수분의 경우 30분, 1일, 5일, 21일 별로 확인한 결과, 제품에 아미노산의 계수는 0.98일 때 이동형태의 병인의 마이크로플로르가 없어지고, 이와 동시에 구충의 알 색깔이 청색 또는 녹색으로 변하여 탈형성화하거나 막의 파괴를 확인할 수 있었다.

또한, 아미노산 나트륨염의 치사량 20g/㎏을 사용시 내부조직과 혈액 지수 변화는 발견되지 않았다. 처리 후 변화를 보기 위해 21일 경화하여 확인하였으나,아미노산 계수의 지수, 병인이 되는 마이크로플로르와 구충의 알 상태의 변화는 발견되지 않았다.

이 실험에서 중금속의 비독성화 결과를 확인하기 위한 사용함량 표준은 2.5리터당 Mn, Co, Cr, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Hg, Sn 이온의 1몰로 하였다. 또한, 최종처리 후 슬러지에 비독성화제를 투여하여 1-2시간 이내에 pH가 지속적으로 7.8이상을 나타내면 비독성화의 과정은 끝났다고 보았다.

[비독성화 결과 확인 비교실험]

다음의 표 9에서 A, B, C의 경우 비독성화 처리를 하지 않은 슬러지의 해당 양을 동물(토끼,쥐)에게 먹여 실험하였다. 실험동물에게 갈증하게 하여 적극적으로 먹였다. 동물그룹에 행한 3-5시간 후 흥분하기 시작했고, 패기가 없어지고 이동이 적어졌으며, 음식물을 거부했다. 8-9시간후 죽기 시작하여 죽음의 절정은 처음 10-12시간 시작하여 48-54시간에 이루어졌다. 10-12시간 후에 위막의 이상장애와 폐에 많은 피의 고립이 생겼다.

금속성분	A 예	B 예	C 예
카드뮴, ㎎/㎏코발트, ㎎/㎏동, ㎎/㎏니켈, ㎎/㎏납, ㎎/㎏크롬, ㎎/㎏아연, ㎎/㎏	8-148-18670-75080-120180-2403900-44001900-2100	8-1617-20900-130060-80940-1050140-170850-940	6-1040-43800-120040-70210-350240-48030

반면에, 상기 비독성화 처리한 슬러지를 동일 조건으로 동물에 투여한 결과 15g/㎏까지 동물은 죽지 않았으며, 5g/㎏까지 투여한 동물은 병인의 변화도 느끼지 못했다(14일 동안). 비독성화 처리 슬러지 11g/㎏과 15g/㎏을 투여한 동물에겐 약간의 위의 내부의 이상이 있는 것처럼 보였으나 내부조직에 병인이 되는 변화는 없었다. 또한, 투여 정량을 투여한 동물의 혈액은 정상이었다.

이 결과로부터, 이 실시예에서 비독성화 처리한 슬러지는 독성이 없고 어류용 사료로 사용하여도 문제가 없는 것으로 확인되었다.

실시예 2 : 유해생물 구제화 공정

슬러지에 1톤에 하이드록시 아미노산의 구리 착물과 상기 제조예 2에서 얻은 펩타이드 나트륨 합성물 및 수산화나트륨을 1 : 0.5 : 0.9의 몰/ℓ비율로 배합한 혼합성분인 유해생물 구제제를 13ℓ첨가 하였다.

[유해생물 구제효과 실험]

첨가전 시료(자연 저수지 물)에는 윤충류,zoogloce, Arcelle vulgeris, Eugly, vorticelle, Bodo mario, epistylis, operculeria, aspidisce lynceus, epistylis, litonotus가 포함되어 있었다. 상기 구제제를 첨가한 가공처리 슬러지의 모액을 상기 시료에 첨가한 10% 현탁액에 윤충류가 60-70%,zoogloce가 40-50%,Bodo mario가 40-50%,epistylis가 60-70%,operculeria, aspidisce lynceus가 30-40% 사라지고,Eugly, vorticelle, litonotus등은 완전히 사라졌다.

상기 처리 슬러지 모액 20%의 현탁액에 유해생물의 적은 이동이 관찰되었으나, 25%의 현탁액에서는 이동이 전혀 관찰되지 않았다.

또한, 상기 처리 슬러지 모액에 중금속 비독성화제를 가한 10%, 20% 25%, 35% 현탁액에서 미생물은 전혀 관찰 할 수 없었다.

이 결과, 상기 실시예 1의 처리 슬러지에 추가로 구제제를 처리한 경우 유해생물의 구제효과가 뚜렷함을 확인할 수 있었다.

실험예 1 : 생태계에 미치는 영향(독성, 안전성) 확인

저수지 물에 본 발명에서 제조한 상기 실시예 2의 처리 슬러지로 얻어진 유기미네랄 조성물을 가한 현탁액에 대하여 전체 미생물수(수생 플로르)를 측정하고, 그 결과를 다음 표 10에 나타내었다.

조성물 첨가량(g/ℓ)	전체 미생물수
	초기 수	1일 경과 후의 수
0	52100	46400
5	52100	53000
25	52100	53400
50	52100	54200
75	52100	54000
100	52100	55100
125	52100	56300
150	52100	55700

위 결과로부터 본 발명의 유기미네랄 조성물은 저수지 물에 첨가한 경우 자연 생태계에 부정적 영향을 주거나 미생물 독성을 발현하지 않는 것으로 나타났고,오히려 개체수가 증가하여 자연적 생태환경에 필요한 미생물의 생존과 자연 생태계의 환경에 아주 적합한 것으로 확인되었다.

또한, 본 발명의 유기미네랄 조성물이 생태계에 주는 영향을 관찰하기 위하여 상기 저수지 물에 유기미네랄 조성물을 가하고 지렁이의 개체수 변화를 확인하여 그 결과를 다음 표 11에 나타내었다.

조성물 함량(%)	지렁이의 수(처음)	살아 있는 지렁이
		24시간후	48시간후	72시간후	92시간후
10	25	100	100	100	100
20	31	100	100	100	100
30	27	100	100	100	100
40	28	100	100	100	100
50	27	100	100	100	100
60	30	100	100	100	100
70	30	100	100	100	100

위 결과로부터 저수지 물의 유기미네랄 조성물 현탁액에 미생물이 하루동안 숫자가 불어났으며, 본 발명의 조성물 윤충류,zoogloce, 게 아메바,vorticelle, Bodomario, operculeria, aspidisce lynceus,기생충 박테리아,epistles, litonotus와 다른 병인이 없는 마이크로플로르와 같은 먹이수단 물질이 존재하여 지렁이의 개체수에도 다른 변화가 관찰되지 않아서 환경에 아무런 해가 없는 것으로 확인되었다.

실험예 2 : 유기미네랄 조성물의 보관 안정성 확인

본 발명의 유기미네랄 조성물의 보관 안정성을 확인하기 위하여 상기 실시예 2에서 슬러지를 가공 처리하여 얻은 유기미네랄 조성물에 대하여 다음 표 12와 같이 개방 조건에서의 조성변화를 분석하였다.

성 분	함량(%)
	보관 기간, 년
	처음	1년	2년	3년
아미노규산염	50-60	52-60	52-61	52-62
총단백질(%)	12-16	12-16	12-16	12-16
리피드(%)	6-10	5-8	5-7	4-6
탄수화물(%)	20-28	20-28	20-28	20-28
하이드록시아미노산 구리착물(구리 기준)	700-1000	700-1000	700-1000	700-1000
아미노산(몰/㎏)	30	＞0.05	>0.05	＞0.05

상기 결과로부터 본 발명의 유기미네랄 조성물은 화학적 생물적으로 매우 안정성이 있는 물질임을 확인하였다.

또한, 개방 조건에서 보관과정에 유기미네랄 조성물의 금속착물의 함량과 그 변화를 관찰하여 그 결과를 다음 표 13에 나타내었다.

금속	처 음	1.5년후	3년후
	㎎/㎏	이동(%)	㎎/㎏	이동(%)	㎎/㎏	이동(%)
크롬	130	0.3	130	0.08	130	0.05
코발트	125	0.78	123	0.28	123	0.22
니켈	55	0.55	54	0.28	54	0.20
동	1600	0.05	1590	0.01	1590	0.01
아연	650	1.2	650	0.42	650	0.2
카드뮴	58	0.2	58	0.06	58	0.06
납	960	0.08	960	0.03	960	0.03

위 결과로부터 개방상태의 보관과정에 금속의 이동성향이 오히려 다소 낮아졌는 바, 이것은 본 발명의 조성물에서 금속착물이 화학적 생물학적으로 안정성이 있음을 보여주는 것이다.

실험예 3 : 유기 미네랄 조성물의 중화능력 시험

본 발명의 유기미네랄 조성물이 부패와 발효를 하게 하는 가수분해 효소 활동과 부패를 가져오는 프로테아즈 활동을 중화하게 하는 능력을 지니고 있는지의 여부를 확인하기 위해 상기 유기미네랄 조성물 현탁액에 대한 미생물 파종 시험을 하였는 바, 다음 표 14와 같이 유기미네랄의 첨가량이 증가함에 따라 미생물이 크게 감소하는 것으로 보아 부패와 발효를 억제하는 중화능력이 우수함을 확인할 수 있었다.

조성물 함량(%)	미생물의 수, 개체/mkl	조성물 함량(%)	미생물의 수, 개체/mkl
0(대조군)	106-107	7.5	103-104
1	106-107	10	102이하
2.5	105-106	12.5	102이하
5	104-105	15	없음

실험예 4 : 유기미네랄 조성물의 비료효과 시험

본 발명의 유기미네랄 조성물에 대한 비료효과를 시험하기 위하여 콩, 토마토, 무우, 상추 등에 대하여 비료로 사용한 다음 그 효과를 측정하였다.

A:대조군(자연토양 상태), B:유기미네랄 조성물, C:가공처리하지 않은 슬러지을 각각 일반토양과 함께 섞고 여기에 식물을 심어 중금속 침투에 대한 가공한 유기미네랄 조성물(슬러지)의 영향을 평가하였다. 여기서슬러지의 계산은 1T/ha으로 하였으며, 화학적이고 분석적인 작업은 품질검사 실험실에서 행하였다.

식물에 대한 중금속(Pb, Cd, Cu, Zn, Ni, Cr) 함량은 위 4종의 기본 야채 제품 형태의 식물에 대해 측정 평가하고, 그 결과는 다음 표 15 - 16에 나타내었다.

가공한 슬러지는 식물의 생장에 키가 가장 컸으며, 보다 더 빨리 꽃이 피었고, 야채 제품의 상품가치가 우수하였으며, 잎파리가 노랗게 되는 형태의 독성영향과 약한 성장은 전혀 관찰되지 않았다.

금속	A	B	C
콩알맹이(99년10월19일)
Pb	0.08	0.22	0.37
Cd	0.003	0.009	0.009
Cu	4.2	5.24	5.5
Zn	35.6	49	52
Ni	0.98	0.77	1.1
Cr	9.39	8.01	11.45
토마토잎(99년 8월 26일)
Pb	1.2	0.3	1.24
Cd	0.12	0.12	0.19
Cu	11.2	8.6	12.5
Zn	44.6	48.4	52.5
Ni	0.62	1.44	1.46
Cr	1.09	0.86	1.13

토마토열매(99년10월19일)
Pb	0.4	0.6	1
Cd	0.06	0.06	0.1
Cu	8.8	8.4	7.8
Zn	22.6	25.8	29.2
Ni	0.06	0.15	0.16
Cr	2.2	2	3.8
무우잎(99년 8월 26일)
Pb	2.25	1.3	1.33
Cd	0.12	0.13	0.13
Cu	8	6.8	8.5
Zn	66.2	44.5	74.5
Ni	1.83	1.69	2.23
Cr	1.33	1.5	1.83
무우뿌리(99년8월26일)
Pb	0.93	1.69	1.7
Cd	0.12	0.015	0.017
Cu	3.5	4.5	4.7
Zn	46.3	43.4	50.8
Ni	0.74	1.04	1.09
Cr	0.44	1.04	1.1
상추(99년 8월 26일)
Pb	1.35	1.06	1.09
Cd	0.15	0.23	0.29
Cu	8.9	8	8.6
Zn	88.2	70.4	78.1
Ni	1.07	0.88	1.43
Cr	1.17	1.2	1.31

살술한 바와 같이, 본 발명은 하수 슬러지를 처리함에 있어서 종래와는 전혀 다르게 특정의 아미노산염 합성물인 비독성화제로 사용하고, 하이드록시 아미노산의 구리 착물, 무기염 펩타이드 합성물 및 수산화나트륨의 혼합성분을 유해생물 구제제로 사용함으로서 가공 처리된 슬러지가 유기미네랄 조성물로 제조되도록 하여, 하수 슬러지를 효과적으로 처리함은 물론 그 조성물을 퇴비로 사용하거나 토양개량제, 어류용 사료, 수질개선제, 수착제 등 여러 기능성 재료서 활용할 수 있어서 그 효용성을 극대화할 수 있고, 아울러서 하수 슬러지를 매립하는 등의 비효율적 처리로 인한 환경 오염과 경제적 손실을 억제하면서 환경친화적인 재활용 고부가가치의 상품으로 경제적 효과도 얻을 수 있어서 매우 유용한 효과가 있는 것이다.

특히, 토양에 대해서는 흙이 전체적으로 부드럽게 변하고, 보수력, 보비력이 향상되며, 배수 상태가 양호해진다. 또한, 식물에 적용하는 경우 잎의 색과 윤택성이 향상되고 수세가 좋아지며 열매의 맛이 향상될 뿐만 아니라, 길항작용에 의해 병충해에 강해지고 해충이 접근하는 요인이 제거되어 해충 발생이 거의 없다. 그리고, 뿌리의 생육상태가 양호하여 성장기간이 단축된다.

본 발명의 조성물은 어류 등 사료 또는 사료첨가제로 적용하여도 우수한 효과를 얻을 수 있는 바, 사료 등에 적용하는 경우 어병 발생이 줄어든다. 또한, 쓰레기장, 하수종말처리장, 산업오염지역, 축사와 같은 환경오염지역에 적용하면 부패와 발효가 억제되고 냄새 발생이 억제되어 환경이 개선되고, 해충 발생이 억제되어 환경정화 효과를 볼 수 있다.

본 발명의 조성물은 위와 같은 효과만으로도 충분히 우수성과 효용 가치를 인정 할 수 있으며, 여기에 더하여 지금까지 환경오염의 주요 요인이 되었던 하수 슬러지를 본 발명을 이용하여 처리하면 하수슬러지 처리와 동시에 소득증대를 이룩하는 새로운 물질로 활용하게 되므로서 환경 처리 비용을 절감하고, 생산성의 향상을 기할 수 있으며, 2차적 오염을 막고 환경 관련 님비 현상까지도 줄어들게 될 것이므로 그효용 가치면에서 매우 우수한 효과가 있다.

Claims (12)

1. 유기미네랄 조성물에 있어서, 하수 슬러지에 중금속 비독성화제로서 단백질을 포함하는 동물성찌꺼기 폐기물에 알카리를 첨가하고 가수분해하여 얻은 아미노산염 합성물이 하수 슬러지에 함유된 중금속 1몰당 2.5 ~ 5 리터의 비율로 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 하수 슬러지를 이용한 유기미네랄 조성물.
2. 제1항에 있어서, 상기 알카리는 수산화나트륨인 것을 특징으로 하는 유기 미네랄 조성물.
3. 유기미네랄 조성물에 있어서, 하수 슬러지에 중금속 비독성화제와 유해생물 구제제가 함유되어 있되, 상기 중금속 비독성화제로서는 단백질을 포함하는 동물성찌꺼기 폐기물을 알카리로 가수분해하여 얻은 아미노산염 합성물이 하수 슬러지에 함유된 중금속 1몰당 2.5 ~ 5 리터의 비율로 혼합되어 있고, 상기 유해생물 구제제로서는 하이드록시 아미노산의 구리 착물, 무기염 펩타이드 합성물 및 수산화나트륨의 혼합성분이 슬러지 건조중량 1톤당 10 ~ 30리터의 비율로 혼합되어 이루어진 것을 특징으로 하는 유기미네랄 조성물.
4. 제3항에 있어서 상기 알카리는 수산화나트륨을 상기 동물성찌꺼기 폐기물에 대하여 1 : 0.05 ~ 0.3의 중량비로 배합하여 사용하는 것을 특징으로 하는 유기미네랄 조성물.
5. 제3항에 있어서, 상기 유해생물 구제제는 하이드록시 아미노산의 구리 착물과 무기염 펩타이드 합성물 및 수산화나트륨이 1 : 0.4 ~ 0.6 : 0.8 ~ 1 의 몰비율(몰/리터)로 혼합된 것임을 특징으로 하는 유기미네랄 조성물.
6. 제3항에 있어서, 다음 표와 같은 조건을 가지는 것임을 특징으로 하는 유기미네랄 조성물.

   지 표 표 준 수분, %, 이하 85 산성, pH 7.0-8.5 하이드록시아미노산 구리착물 함량(구리기준)㎎/㎏, 편차 700-1000 아미노산 함량, m몰/㎏, 이상 10 산의 양, g-계수/㎏, 편차 1.5-3.0 알카리 양, g-계수/㎏, 편차 2-4 아미노산 카드뮴착물, ㎎/㎏, 이하 30 아미노산 망간착물, ㎎/㎏, 이하 2000 아미노산 구리착물,총, ㎎/㎏, 이하 1500 아미노산 니켈착물, ㎎/㎏, 이하 400 아미노산 납착물, ㎎/㎏, 이하 2000 아미노산 크롬(3+)착물, ㎎.㎏, 이하 1200 아미노산 아연착물,㎎/㎏, 이하 4000 박테리아-적정량, g, 이상 0.01 살아있는 구충의 알, 개 0
7. 하수 슬러지를 가공처리하는 방법에 있어서,

   하수 또는 하수종말처리장 슬러지를 준비하는 단계;

   단백질을 포함하는 동물성찌꺼기 폐기물에 알카리를 1 : 0.05 ~ 0.3의 중량비로 배합하고 충분한 가수상태에서 70 ~ 100℃의 가열조건으로 가수분해하여 아미노산염 합성물인 비독성화제를 제조하는 단계;

   하이드록시 아미노산의 구리 착물과 무기염 펩타이드 합성물 및 수산화나트륨을 1 : 0.4 ~ 0.6 : 0.8 ~ 1의 몰/ℓ비율로 배합한 혼합성분인 유해생물 구제제를 제조하는 3단계; 및

   상기 비독성화제인 아미노산 합성물의 용액을 슬러지에 함유된 중금속 1몰당 2.5 ~ 5 리터의 비율로 첨가하고, 상기 유해생물 구제제인 혼합성분의 용액을 슬러지 건조중량 1톤당 10 ~ 30리터의 비율로 혼합하여 유기미네랄 조성물을 제조하는 단계

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 하수 슬러지를 이용한 유기미네랄 조성물의 제조 방법.
8. 상기 청구항 제3항 또는 제6항의 유기미네랄 조성물을 유효성분으로 함유하는 퇴비.
9. 상기 청구항 제3항 또는 제6항의 유기미네랄 조성물을 유효성분으로 함유하는 토양개량제.
10. 상기 청구항 제3항 또는 제6항의 유기미네랄 조성물을 유효성분으로 함유하는 어류용 사료.
11. 상기 청구항 제3항 또는 제6항의 유기미네랄 조성물을 유효성분으로 함유하는 수질개량제.
12. 상기 청구항 제3항 또는 제6항의 유기미네랄 조성물을 유효성분으로 함유하는 간척지 및 갯벌 개질.