KR20030036424A - 해양의 토양 및 적조를 개선할 수 있는 황토 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 해양의 토양 및 적조를 개선할 수 있는 황토 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 황토분말과 소성된 굴 패각 분말, 그리고 알루미나(aluminum oxide) 등을 혼합하여 해수의 적조생물을 빠른 시간내에 제거함과 동시에, 산성화 된 해수의 저질토에 산소 및 원적외선을 지속적으로 공급하여 산성화된 저질토를 중화시키고 저 알칼리성 토질로 환원하여 오염된 연안어장의 생산력을 복원시킬 수 있도록 한 해양의 토양 및 적조를 개선할 수 있는 황토 조성물에 관한 것으로서,

특히, 본 발명은 분말화 된 황토 15∼25중량%, 굴 패각 분말 35∼45중량%, 알루미나 분말(일명 산화 알미늄-Al₂Co₃) 35∼45중량%를 혼합한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 황토분말, 굴 패각 분말, 알루미나 분말을 혼합하여 약 5∼20㎜ 정도의 구형상으로 성형한 것을 특징으로 한다.

Description

해양의 토양 및 적조를 개선할 수 있는 황토 조성물{the loess production for improvement of a red tide and a Geological of the sea}

본 발명은 해양의 토양 및 적조를 개선할 수 있는 황토 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 황토분말과 소성된 굴 패각 분말, 그리고 알루미나(aluminum oxide) 등을 혼합하여 해수의 적조생물을 빠른 시간내에 제거함과 동시에, 산성화 된 해수의 저질토에 산소 및 원적외선을 지속적으로 공급하여 산성화된 저질토를 중화시키고 저 알칼리성 토질로 환원하여 오염된 연안어장의 생산력을 복원시킬 수 있도록 한 해양의 토양 및 적조를 개선할 수 있는 황토 조성물에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 바다의 적조생물은 번식에 알맞는 환경 조건이 되면 갑자기 많은 양이 발생하게 되어 바닷물이 붉게 변색되는 적조현상이 발생함으로써, 해양오염 및 수산 어패류의 양식에 큰 피해를 주게 된다.

더구나, 인류의 생활이 발전되고 산업이 고도화됨에 따라서 인간이 버리는 각종 오패수나 공장 폐수가 바다에 흘러들어 연안해역이 부영양화됨으로써, 저질이 산성화가 초래될 뿐만 아니라 적조현상이 날로 심화되어 푸른 바다가 점차 오염되어 가고 있다.

이러한 적조현상 및 부영양화의 발생으로 인하여 바다에 서식하는 어패류의 피해가 심각해짐에 따라 적조 방제 및 저질 개선용으로 자연상태의 황토를 채취하여 바다에 투하시킴으로써, 황토와 바닷물의 혼탁액에 의해 적조를 제거하는 원시적인 방법이 사용되기도 하였다.

그러나 이러한 종래의 방법으로는 적조생물을 효과적으로 제거할 수 없으며, 이를 개선하기 위한 시도로서, 1996. 12. 18. 자로 출원된 대한민국 특허공개번호 제 1998-48581호에는 황토 미분말과 석회석 미분말을 적절한 비율로 혼합하여 만든 적조 및 갯벌 오염물 처리재 및 처리방법이 개시되어 있다. 이 처리제는 통상적인 황토 미분말 90 내지 98중량%와 CaCO₃를 주성분으로 하는 석회석 미분말 2 내지 10중량%의 혼합분말을 900내지 1100ppm 정도로 물에 용해시켜서 만든 것이다

그러나, 통상적인 황토 미분말과 석회석 미분말을 소정의 비율로 혼합하여 만든 특허공개 1998-48581호의 적조 및 갯벌 오염물 처리제는 자연상태의 황토를 그대로 사용하므로, 세석이나 모래와 같이 적조 제거에 아무런 도움을 주지 못하는 물질이 함유되어 있기 때문에, 적조 제거율도 낮고 적조생물을 제거하는데 상당히 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라, 생황토의 사용으로 해저 생태계를 파괴시킬 우려가 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 연구 개발한 것으로서 황토분말과 굴 패각 분말, 그리고 알루미나 분말 등을 혼합하여 해수의 적조생물을 빠른 시간내에 제거함과 동시에, 산성화 된 해수의 저질토에 산소 및 원적외선을 지속적으로 공급하여 산성화된 저질토를 중화시키고 저 알칼리성 토질로 환원하여 오염된 연안어장의 생산력을 복원시킬 수 있도록 한 해양의 토양 및 적조를 개선할 수 있는 황토 조성물를 제공함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 분말화 된 황토 15∼25중량%, 굴 패각 분말 35∼45중량%, 알루미나 분말(일명 산화 알미늄-Al₂Co₃) 35∼45중량%를 혼합한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 황토분말, 굴 패각 분말, 알루미나 분말을 혼합하여 약 5∼20㎜ 정도의 구형상으로 성형한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 황토 15∼25중량%를 약 320메쉬로 미세하게 분말화하는데, 이때 상기 황토(Si, Al, Fe 등의 성분으로 이루어져 있음) 성분의 주체가 되는 산화알루미늄은 흡착하는 성질이 있어서 황토가 해수중에 용해되면 알루미늄 이온이 용출되어적조생물 세포를 흡착 응집하여 파괴시키는 성질이 있다.

표1

(황토의 함유성분) 부착수분(H2O제외)

성 분	규 산 SiO2	산화알미늄 Al2O3	산 화 철 Fe2O3	산화마그네슘 MgO	산화칼슘 CaO	산화나트륨 Na2O
%	71.2	10.5	3.26	2.27	5.38	2.31

성 분	산화티탄 TiO2	인 산P2O5	산화망간MnO	산화칼륨K2O	아황산SO3	이산화탄소CO2
%	0.19	0.05	0.12	2.47	0.02	0.04

상기 표1에서 대부분의 황토구성 화합물들이 산소와 결합되어 있고 다량의 미네랄이 포함되어 있다.

이러한 황토의 이용은 오염물질의 정화력과 분해력, 그리고 세포의 활성화를 통한 소생력을 고래로부터 인정받아 왔으며, 오늘날 황토찜질,황토방,지장수마시기,황토진흙목욕,황토차등의 이용방법이 개발되고 있으며, 특히 양어장에서는 상처입은 물고기의 치유제로 황토를 살포한 물을 사용하여 그 물고기의 상처부위를 치유하도록 하는 것은 황토가 가지고 있는 항균작용과 부활작용을 이용한 것이다.

그런 다음, 굴 패각 35∼45중량%을 약 320메쉬로 미세하게 분말화하여 황토와 혼합하게 되는데, 이때 상기 굴 패각 분말에는 산화칼슘(CaCo₃)성분이 다량 함유되어 있으며, 강력한 알카리 성질을 가지는데, 특히 저질토 개선에 효과가 큰 Phenolphtalein 알카리 성질을 가진다.

부연하자면, 해양 적조생물 입자는 매우 친수성이며 다양한 고분자 화합물로구성된 표면을 가지고 있으며, 이런 유기물은 해수중에서 이온화되어 PH영역에서 음전하(-)를 띠는데, 이때 이들은 상호간 안정적으로 일정 거리를 유지하는 생물 콜로이드 입자상태이므로 양전하(+)를 띠는 굴 패각 분말을 투입할 경우 양전화와 음전하간에 상호 작용이 일어나 강력한 응집현상이 발생함으로써 적조를 침강시킬 수 있는 것이다.

또한, 굴 패각 분말은 인(P)의 용출을 억제하고, 황화수소()의 소멸 및 녹조류, 규조류, 편모조류등의 부유생물 증식억제 효과등 다양한 기능을 가지고 있으며 부영양화된 수질과 저질에서 인(P)을 흡수하여 부유생물의 대량 증식을 억제하는 힘이 크다.

특히, 연안바다의 저질토 중에 함유되어있는 인에는 무기인과 유기인이 있고, 오염된 연안의 저질에는 무기인이 더욱 많이 포함되어 있으며, 유기인은 분해하기가 어려워 수중으로 용출되는 것은 적으나 무기인은 수중으로 용출되기가 쉬워서 부영양화에 큰 비중을 차지한다.

이때, 무기인은 철 결합인(Fe-P), 알루미늄 결합인(Al-P), 칼슘 결합인(Ca-P)등으로 결합할 수 있고, 철 결합인(Fe-P)과 알루미늄 결합인(Al-P)은 호기성 환경에서는 안전하나 혐기성 환경에서는 유리인의 형태로 수중에 용출하게 되며, 칼슘 결합인(Ca-P)은 상대적으로 산소의 유무에 관계없이 칼슘이 존재하는 동안에는 칼슘 결합인(Ca-P)으로 결합되므로 석회계 개선제를 수중에 살포하거나 저질의 개선제로 사용함으로서 수중과 저질중에 칼슘의 함량을 높여서 수중의 인(P)을 감소시켜 적조발생을 사전에 예방할 수 있다.

그리고, 알루미나 분말(Al₂Co₃) 35∼45중량%를 약 320메쉬로 분말화하여 굴 패각 분말과 황토분말에 혼합하게 되는데, 상기 알루미나 분말은 다공질 금속화합물로서 해수중의 저질토에 다량의 원적외선과 산소를 공급하여 저질토의 부패를 지연시키는 동시에 토착 미생물의 자연분해를 촉진하게 된다.

상술한 바와 같이, 알루미나 분말 및 굴 패각 분말과 황토분말이 혼합되면, 이를 해수에 살포한다.

이때, 저질토의 오염도가 심할 시에는 상기 혼합물을 물에 타서 충분히 섞은 다음, 음지에서 자연 건조한 후 바다의 오염지역에 살포하여 해저의 토질을 개선한다.

또한, 상기 혼합물에 소정량의 물을 투입하여 구형상으로 성형한 다음 바다의 오염지역에 투입함으로써, 상기 혼합물이 서서히 용해되면서 해저의 토질을 개선할 수 있도록 한다.

그리고, 적조가 발생하였을 시에는 황토의 점토질이 적조 미생물을 흡착함과 동시에 석회석의 응집 반응으로 상호 촉매 작용을 하여 적조 미생물을 응집 및 침전시키게 되며, 특히 알루미나 분말 및 굴 패각 분말은 해수층의 마그네슘(Mg) 이온과 결착하여 응집 침전되게 된다. 따라서, 인분과 질소분에 의해 산성화되어 있던 해수가 알칼리도의 공급에 의해 적조 현상이 제거되게 된다.

또한, 상기 혼합물 투입시 적조 미생물과 충분히 충돌하면서 침전 작용이 일어나게 되므로 응집 효과를 더욱 향상시킬 수 있으며, 이들이 갯펄을 알카리성으로회복시켜 줌으로써 혐기성 세균을 구제하는 역할을 하게 되어 종래와 같이 황토만 투입하여 발생할 수 있는 갯펄의 퇴적화로 환경이 오염되는 현상을 최소화 할 수 있게 된다.

더욱이, 본 발명의 조성물은 액상으로 투입하였을 때 표층수의 탁도만 증가시킬 뿐 어패류에 영향을 줌이 없을 뿐만 아니라, 오히려 이들 혼합물이 어패류들의 질병 치료에 큰 도움을 줄 수 있다.

[실시예 1]

먼저, 황토 20중량%을 약 320메쉬 정도로 미세하게 분말화 한 다음, 굴 패각 분말 40중량%를 역시 약 320메쉬 정도로 미세하게 분말화 하는 한편, 알루미나(일명 산화 알미늄-Al₂Co₃) 40중량%를 약 320메쉬 정도로 미세하게 분말화하여 이 분말들을 잘 혼합한 후 이렇게 혼합된 조성물을 오염된 해수면에 투입하였다.

[실시예 2]

황토 20중량%을 약 320메쉬 정도로 미세하게 분말화 한 다음, 굴 패각 분말 40중량%를 역시 약 320메쉬 정도로 미세하게 분말화 하는 한편, 알루미나(일명 산화 알미늄-Al₂Co₃) 40중량%를 약 320메쉬 정도로 미세하게 분말화하여 이 분말들을 잘 혼합한 후 물을 투입하여 교반한 다음 15㎜ 정도의 구형상으로 성형한다. 이렇게 혼합된 조성물을 오염된 해수면에 투입하였다.

따라서, 본 발명은 황토분말과 굴 패각 분말, 그리고 알루미나 등을 혼합하여 해수의 적조생물을 빠른 시간내에 제거함과 동시에, 산성화 된 해수의 저질토에 산소 및 원적외선을 지속적으로 공급하여 산성화된 저질토를 중화시키고 저 알칼리성 토질로 환원하여 오염된 연안어장의 생산력을 복원시킬 수 있도록 한 해양의 토양 및 적조를 개선할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.

Claims (2)

1. 약 320메쉬 정도로 분말화 된 황토 15∼25중량%, 굴 패각 분말 35∼45중량%, 알루미나 분말(일명 산화 알미늄-Al₂Co₃) 35∼45중량%를 혼합한 것을 특징으로 한 해양의 토양 및 적조를 개선할 수 있는 황토 조성물.
2. 제 1 항에 있어서,

   황토분말, 굴 패각 분말, 알루미나 분말을 혼합하여 약 5∼20㎜ 정도의 구형상으로 성형한 것을 특징으로 한 해양의 토양 및 적조를 개선할 수 있는 황토 조성물.