KR20090084041A - Manufacturing method of bed soil using bittern which was produced from deep sea water - Google Patents

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Abstract

A method for preparing bed soil using bittern produced from deep ocean water and fully fermented compost is provided to improve a growth rate of agricultural products. A method for preparing bed soil comprises the following steps of: eliminating the salt from bittern through electrodialysis, electro-extraction or freezing; putting the salt-removed bittern in a reactor and pouring freshwater to it; dissolving a magnetic material-containing mineral in a hydrochloric acid aqueous solution and inputting the dissolved mineral with organic acid chelates into the reactor; adding a pH adjustor to control the pH to a range of 5-7; magnetization-treating the reactant; and mixing fully fermented compost, the magnetization-treated reactant and an additive. The magnetic material is selected among magnetite, monazite, xenotime, churchite and bastnaesite. The organic acid is selected among citric acid, tartaric acid and ethylene diamine tetra acetic acid. The pH adjustor is selected among ammonia water, potassium hydroxide and calcium hydroxide. The additive is selected among burnt chaff, bark compost, leaf litter, sphagnum moss and peat moss.

Description

해양 심층수로부터 생산된 간수를 이용하여 상토를 만드는 방법{Manufacturing method of bed soil using bittern which was produced from deep sea water}Manufacturing method of bed soil using bittern which was produced from deep sea water}

본 발명은 상토(床土)를 만드는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층(海底深層)의 해양 심층수로부터 생산된 간수(苦汁)에 함유된 NaCl을 제거된 간수에 자성물질과 킬레이트성 유기산(Organic acid chelates)을 반응시킨 다음, 자화 처리한 것을 완숙퇴비, 비료와 첨가제를 혼합하고 숙성하여 상토를 만드는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of making topsoil, and more particularly, to a brine from which NaCl contained in a brine produced from deep sea water of a deep seabed deeper than 200 m at sea level is removed. The magnetic material is reacted with organic acid chelates, and then the magnetic treatment is a method of making topsoil by mixing and ripening fertilizer, fertilizer and additives.

상토(床土, Bed soil)는, 묘판용(苗板用)으로 특별히 준비한 흙으로, 종래의 상토는 경험적으로 얻어진 여러 가지 방법으로 만들어졌는데, 일반적으로 흙을 볏짚, 낙엽 등과 혼합하여 몇 달을 퇴적해서 부숙(腐熟) 시킨 다음, 화학비료(Chemical fertilizer)를 첨가하여 질소, 인산, 칼륨 등의 양분을 보충하고, 또 흙의 산도(酸度)가 강한 경우에는 석회를 넣어서 중성(中性)으로 중화를 하고, 병해충 오염의 염려가 있을 때에는 퇴적 중에 뒤엎기를 할 때에는 클로로피크린(Chloropicrin) 등의 농약으로 처리하거나 증기 등에 의하여 소독을 하여 상토를 제조하였으며, 이와 같은 종래의 상토제조방법은 상당한 노력과 시간이 필요하면서 경비가 높게 소요되는 문제점과 다양한 활성화된 미네랄성분이 함유되어 있지 않은 문제점이 있었다.Bed soil is soil specially prepared for seedlings. Conventional soils are made by various methods obtained from empirical methods. Generally, soil is mixed with rice straw, fallen leaves, etc. for several months. After sedimentation and maturation, chemical fertilizer is added to supplement nutrients such as nitrogen, phosphoric acid and potassium, and when the acidity of soil is strong, lime is added to neutrality. When neutralizing, and when there is a concern of pest contamination, the soil is prepared by treating it with pesticides such as chloropicrin or by disinfecting with steam, etc. when overturning during sedimentation. While there was a need for high cost and there was a problem that does not contain a variety of activated minerals.

[문헌 1] 대한민국 특허등록번호 제10-0416728호(2004. 01. 15)[Document 1] Republic of Korea Patent Registration No. 10-0416728 (2004. 01. 15)

[문헌 2] 대한민국 특허등록번호 제10-0421340호(2004. 02. 23)[Document 2] Republic of Korea Patent Registration No. 10-0421340 (2004. 02. 23)

[문헌 3] 대한민국 특허공개번호 제10-2004-0017512호(2004. 02. 27)[Document 3] Korean Patent Publication No. 10-2004-0017512 (2004. 02. 27)

본 발명은 작물의 생장에 필요한 미네랄성분이 함유되어 있는 해양 심층수에서 생산된 간수와 완숙퇴비를 이용하여 작물의 생육이 향상되는 상토를 만드는 방법을 제공하는데 그의 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a method of making a soil that improves the growth of crops by using the brine and mature compost produced in deep sea water containing minerals necessary for the growth of crops.

본 발명은 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의 해양 심층수를 취수하여 수분을 증발 또는 냉각에 의해서 농축하여 소금을 제조하면서 부산물로 생산된 간수에 함유된 NaCl을 전기투석, 전기추출 또는 냉동법에 의해서 NaCl을 제거하는 단계, NaCl이 제거된 간수에 자성물질과 킬레이트성 유기산(Organic acid chelates)을 반응한 다음, 자화 처리하는 단계, 완숙퇴비에 NaCl이 제거된 간수에 자성물질과 킬레이트성 유기산을 반응 후 자화 처리한 것과 첨가제와 비료를 혼합하고 숙성하여 상토제품을 만드는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.In the present invention, NaCl contained in the by-products produced as a by-product while taking salt from deep sea water deeper than 200m from sea level by concentrating moisture by evaporation or cooling to produce salt, was subjected to electrolysis, electroextraction or freezing. Step of removing, reacting the magnetic material and chelating organic acid (Organic acid chelates) in the NaCl-free liver, then magnetizing, reacting the magnetic material and chelating organic acid in the NaCl-depleted liver It is characterized by consisting of the magnetized process and the step of mixing and aging the additives and fertilizer to make a topsoil product.

본 발명은 농작물의 생육에 필요한 미네랄성분을 함유한 해양 심층수로부터 생산된 간수와 완숙퇴비를 이용하여 만든 상토는 종래의 상토에 비해서 농작물의 생장속도가 향상되는 효과가 있기 때문에 상토제조에 널리 이용될 것으로 기대된다.The present invention is a soil made from deep seawater containing the minerals necessary for the growth of crops and mature soils made from compost, since the growth rate of crops is improved compared to conventional soils, it can be widely used in the production of soil It is expected to be.

상토(床土, Bed soil)는, 묘판용(苗板用)으로 특별히 준비한 흙으로, 이식재 배(移植栽培)에서는 모의 좋고 나쁨이 생육과 수확량(收穫量)의 열쇠가 되므로 상토는 이화학성(理化學性)이 좋을 것, 모에 충분한 양분을 공급할 수 있을 것, 병충해(病蟲害)가 발생하지 않을 것 등이 요구된다. Bed soil is soil specially prepared for seedlings, and in transplanted pears, good or bad is the key to growth and yield. It is required to have good chemical resistance, to be able to supply sufficient nutrients to the hair, and to prevent pests from occurring.

일반적으로 상토는 흙을 볏짚, 낙엽, 퇴비 등과 혼합하여 몇 달을 퇴적해서 유기물(有機物)을 부숙(腐熟)시키고, 화학비료(Chemical fertilizer)를 첨가하여 질소, 인산, 칼륨 등의 양분을 보충한 다음에 혼합하는 방법으로 만들며, 상토에 함유된 부숙 유기물은 흙의 입자를 단립화(團粒化) 시켜 흙 속에 크고 작은 공극을 만들어 통기성, 통수성, 보수성을 좋게 하는 동시에 양분공급의 구실도 한다.Generally, soil is mixed with rice straw, fallen leaves, and compost to deposit organic matter for several months, and chemical fertilizer is added to supplement nutrients such as nitrogen, phosphoric acid and potassium. It is made by mixing in the next way. The mature organic matter contained in the soil is made of granules of soil to make large and small pores in the soil to improve air permeability, water permeability and water retention, and at the same time serve as nutrient supply.

해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층(海底深層)의 해양 심층수는 다음 표 1 "해양 심층수와 표층해수 중에 함유된 중요성분 분석치"에서 보는 바와 같이 농작물의 생육에 필요한 다양한 미네랄성분이 함유되어 있으면서 유해한 중금속성분은 극히 미량 함유되어 있으며, 유해미생물과 오염물질의 농도가 낮은 청정한 특성과 특히 농작물의 생육에 필요한 영양염류의 농도가 높은 특성이 있다.The deep sea water of the seabed deeper than 200m deep from the sea level is a harmful heavy metal containing various minerals necessary for the growth of crops, as shown in the following Table 1 "Analysis of Significant Values in Seawater and Surface Seawater". It contains extremely small amounts of ingredients and has a low concentration of harmful microorganisms and pollutants, and a high concentration of nutrients necessary for growing crops.

표 1 해양 심층수와 표층해수 중에 함유된 중요성분 분석치Table 1 Analysis of Significant Values in Deep-sea and Superficial Seawater

구분division 울릉도 현포Ulleungdo Hyunpo 수심 650m 해양 심층수650m deep sea deep water 표층해수Surface waters 일 반 항 목  General Item 수온(℃)Water temperature (℃) 1.21.2 20.320.3 pHpH 7.87.8 8.158.15 DO 용존산소(㎎/ℓ)DO dissolved oxygen (mg / l) 66 88 TOC유기 탄소(㎎/ℓ)TOC Organic Carbon (mg / L) 0.9620.962 1.7801.780 CODMn(㎎/ℓ)COD Mn (mg / L) 0.2 0.2 0.6 0.6 용해성 증발잔류물(㎎/ℓ)Soluble evaporation residue (mg / l) 47,75047,750 37,59037,590 M-알칼리도(㎎/ℓ)M-alkalido (mg / l) 114.7114.7 110.5110.5 주 요 원 소   Main element NaCl(wt%)NaCl (wt%) 2.692.69 2.752.75 Mg 마그네슘(㎎/ℓ)Mg magnesium (mg / l) 1,2701,270 1,2801,280 Ca 칼슘 (㎎/ℓ)Ca Calcium (mg / L) 406406 405405 K 칼륨 (㎎/ℓ)K potassium (mg / L) 414414 399399 Br 취소 (㎎/ℓ)Br Clear (mg / L) 68.268.2 68.168.1 Sr 스트론튬 (㎎/ℓ)Sr Strontium (mg / L) 7.767.76 7.617.61 B 붕소 (㎎/ℓ)B boron (mg / l) 4.454.45 4.484.48 Ba 바륨(㎎/ℓ)Ba barium (mg / l) 0.0440.044 0.0250.025 F 불소 (㎎/ℓ)F Fluorine (mg / L) 0.520.52 0.560.56 SO4 2 -(㎎/ℓ) SO 4 2 - (㎎ / ℓ ) 2,8362,836 2,6272,627 영 양 염 류 Nutrient salts NH4 +암모니아태질소(㎎/ℓ)NH 4 + ammonia nitrogen (mg / l) 0.050.05 0.030.03 NO3 -질산태질소(㎎/ℓ)NO 3 - Nitrogen Nitrate (mg / l) 1.1581.158 0.0810.081 PO4 3 -인산태인(㎎/ℓ)PO 4 3 - phosphate (mg / l) 0.1770.177 0.0280.028 Si 규소 (㎎/ℓ)Si silicon (mg / l) 2.8002.800 0.3200.320 미 량 원 소  Trace element Pb 납 (㎍/ℓ)Pb lead (μg / ℓ) 0.1100.110 0.0870.087 Cd 카드뮴 (㎍/ℓ)Cd cadmium (㎍ / ℓ) 0.0500.050 0.0080.008 Cu 구리 (㎍/ℓ)Cu copper (㎍ / ℓ) 0.2600.260 0.2720.272 Fe 철 (㎍/ℓ)Fe iron (㎍ / ℓ) 0.2300.230 0.3550.355 Mn 망간 (㎍/ℓ)Mn manganese (µg / l) 0.2650.265 0.3130.313 Ni 니켈 (㎍/ℓ)Ni nickel (µg / l) 0.3600.360 0.4960.496 Zn 아연 (㎍/ℓ)Zn zinc (μg / ℓ) 0.4500.450 0.4520.452 As 비소 (㎍/ℓ)As Arsenic (㎍ / ℓ) 0.40010.4001 0.4400.440 Mo 몰리브덴(㎍/ℓ)Mo molybdenum (µg / l) 5.1105.110 5.5655.565 Cr 크롬(㎍/ℓ)Cr chromium (µg / l) 0.0200.020 -- 균 수Number of bacteria 생균 수(개/㎖)Number of live bacteria (dog / ml) 00 520520 대장균 수(개/㎖)E. coli count (pcs / ml) 음성voice 음성voice

해양 심층수는, 표층해수(表層海水)와는 달리 햇빛이 닿지 않아 플랑크톤(Plankton) 및 생명체가 증식(增殖)하지 못하기 때문에 영양염류(榮養鹽類)의 농도가 높으면서 수온(水溫)에 따른 밀도차이(密度差異)로 표층해수와 혼합되지 않아 표층해수에 존재하는 오염물질(汚染物質)이 없기 때문에 표층의 해수와 비교하였을 때 저온안정성(低溫安定性), 청정성(淸淨性), 부영양성(富榮養性), 미네랄밸런스특성, 숙성성(熟成性) 등의 특성이 있으며, 특히 농작물의 생육에 필요한 다종다양한 미네랄성분과 영양염류가 다량 함유되어 있는 특성이 있다.Unlike surface waters, deep ocean waters do not grow in sunlight and do not grow plankton and life, so the concentration of nutrients is high and There is no contaminant present in surface seawater because it is not mixed with surface seawater due to the difference in density, so it is stable, clean and buoyant compared to surface seawater. It has characteristics such as cultivation, mineral balance characteristics, and maturation. In particular, it contains a large amount of various minerals and nutrients necessary for growing crops.

본 발명에서는 해양 심층수로부터 음용수나 식품공정의 용수를 생산하면서 배출되는 염수를 농축하여 소금을 제조하면서 부산물로 생산되는 간수(Bittern)를 이용하여 상토를 만드는 방법을 제시한다.The present invention proposes a method of making topsoil by using brine produced as a byproduct while concentrating brine discharged while producing drinking water or water for food processing from deep sea water.

그리고 본 발명에서 염수의 농도를 파악하기 위한 용액의 비중의 측정은 보메 비중계(Baume's hydrometer)로 측정하며, 보매 비중계의 보메도(°Be)는 액체의 비중을 측정하기 위하여 보메도 비중계를 액체에 띄웠을 때의 눈금의 수치로 나타낸 것으로, 물의 비중보다 무거운 중액용(重液用)의 무거운 보메도(중보메도)와 물의 비중보다 가벼운 경액용(輕液用)의 가벼운 보메도(경보메도)가 있으며, 이 중에서 중액용은 순수(純水)를 0°Be로 하고, 15% 식염수를 15°Be로 하여, 그 사이를 15 등분한 눈금을 가지며, 경액용은 10% 식염수를 0°Be로 하고, 순수(純水)를 10°Be로 하여, 그 사이를 15 등분한 눈금을 매기고 있으며, 보메도(°Be)는 해수의 경우 염 농도(wt%)와 근사(近似)하기 때문에 염분농도를 표시하는 척도로도 널리 사용되고 있다.In the present invention, the measurement of the specific gravity of the solution for determining the concentration of the brine is measured by Baume's hydrometer, and the Baumedo (° Be) of the Baume hydrometer is measured by measuring the specific gravity of the liquid. It is a numerical value of the scale when it floats, and heavy bomedo for heavy liquids that is heavier than water specific gravity, and light bomedo for hard liquids that is lighter than specific gravity of water. Among them, the heavy liquid is 0 ° Be of pure water, the 15% saline is 15 ° Be, and the division is divided into 15 equal parts, and the hard solution is 0 ° Be of 10% saline. The pure water is 10 ° Be, and the division is divided into 15 equal parts.Bomedo (° Be) is a salt because it approximates the salt concentration (wt%) in seawater. It is also widely used as a measure of concentration.

보메도(°Be)와 액체의 비중(d)과의 관계는 다음과 같다.The relationship between the Bume (° Be) and the specific gravity (d) of the liquid is

액체의 비중이 물의 비중보다 무거운 중보메도의 경우For heavy media that has a specific gravity of liquid greater than that of water

d = 144.3/(144.3-°Be) ………………………………………………① d = 144.3 / (144.3- ° Be). … … … … … … … … … … … … … … … … … ①

액체의 비중이 물의 비중보다 가벼운 경보메도의 경우In the case of an alarm field where the specific gravity of the liquid is lower than the specific gravity of the water

d = 144.3/(134.3+°Be) ………………………………………………② d = 144.3 / (134.3 + ° Be). … … … … … … … … … … … … … … … … … ②

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명에서 혼합의 비를 나타내는 "부"는 중량 부를 의미한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. And in the present invention "part" indicating the ratio of mixing means parts by weight.

Ⅰ. 해양 심층수로부터 생산된 간수에 함유되어 있는 NaCl이 제거된 간수를 생산하는 단계I. Producing the NaCl-depleted saltwater contained in the saltwater produced from the deep sea water

해양 심층수나 표층해수에 포함되어 있는 염류는, 염화 나트륨이 대부분을 차지한다. 해수로부터 소금을 생성하는 경우, 해수를 농축하면 NaCl이 먼저 결정화하므로, NaCl이 석출(析出)되고 남는 액체가 쓴맛이 나는 것이 간수이며, 간수는 마그네슘이 주성분이며, 이 밖에도 칼륨, 철, 아연, 붕소 등 다양한 미네랄성분과 잔류한 NaCl을 함유한 미네랄 염수이다. Sodium chloride accounts for most of the salts contained in deep seawater and surface seawater. When salt is produced from seawater, NaCl is first crystallized when the seawater is concentrated, so NaCl is precipitated and the remaining liquid has a bitter taste, and magnesium is mainly composed of potassium, iron, zinc, It is a mineral brine containing various minerals such as boron and remaining NaCl.

본 발명에서 이용하는 간수(苦汁)는, 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의 해양 심층수를 취수하여 천일 염전에서 태양열과 바람에 의해서 수분을 증발 농축, 가열에 의한 수분을 증발 농축, 진공증발에 의한 농축, 냉동법에 의한 농축, 전기투석장치에 의한 농축 또는 전기추출장치에 의한 농축 중에서 선택된 한가지 농축공정 또는 한 종류 이상의 농축공정을 조합한 농축공정에 의해서 보메도 비중이 26∼32°Be에서 소금을 생산하면서 부산물로 생산된 간수를 이용한다.Gan water used in the present invention is to take the deep sea water of the seabed deeper than 200m deep from the sea surface, evaporate and concentrate the water by solar heat and wind in salt, and evaporate and evaporate the water by heating and vacuum evaporation. Production of salt at 26-32 ° Be by specific concentration process combining one or more of one or more kinds of concentration processes selected from concentration by refrigeration, concentration by electrodialysis or extraction by electro-extraction While using the by-product produced as a by-product.

간수의 성분조성은 생산방법에 따라서 표2에서 보는 바와 같이 다소 차이가 있다. 특히 전기투석법에 의해서 농축된 염수로부터 생산된 간수는 CaCl2가 함유되어 있는 특성이 있으며, 천일 염전이나 가열 증발에 의해서 농축된 염수로부터 생산된 간수는 MgSO4가 함유된 특성이 있다. The composition of the brine is somewhat different as shown in Table 2 depending on the production method. In particular, the brine produced from brine concentrated by electrodialysis has the characteristic that CaCl 2 is contained, and the brine produced from brine concentrated by natural salt or heat evaporation has MgSO 4 .

표2 간수의 주요성분 분석 치 Table 2 Analysis of Major Components of Gansu

구분division NaClNaCl KClKCl MgCl2 MgCl 2 MgSO4 MgSO 4 CaCl2 CaCl 2 전기투석법에서 생산된 간수(wt%)Gansu produced by electrodialysis (wt%) 1∼81 to 8 4∼114 to 11 9∼219-21 -- 2∼10 2 to 10 염전에서 생산된 간수(wt%)Brine produced in the salt farm (wt%) 2∼112 to 11 2∼42 to 4 12∼2112-21 2∼72-7 --

본 발명에서 사용하는 간수는, 상기의 농축방법과 간수의 조성에는 특별히 제한하지 않으며, 또한 취수한 해양 심층수를 역삼투 여과를 하여 여과된 탈염수는 음료수나 식품제조용수를 생산하고, 여과되지 않고 1차 농축된 염수를 상기 농축공정들로 농축하여 보메도 비중이 26∼32°Be에서 소금을 생산하면서 생산된 간수를 이용할 수도 있다.The brine used in the present invention is not particularly limited to the above-mentioned concentration method and the composition of the brine, and the demineralized water filtered through reverse osmosis filtration of the collected deep sea water produces a beverage or food production water, and is not filtered. The concentrated brine may be concentrated in the above-mentioned condensation processes to use the brine produced while producing salt at 26-32 ° Be.

상기 해양 심층수에서 생산된 간수에는 NaCl이 과잉으로 함유되어 있는 NaCl의 제거는, 간수를 1가 양이온선택교환 격막과 1가 음이온선택교환 격막을 사용한 전기투석장치에 의해서 NaCl을 제거하는 공정, 간수를 1가 양이온선택교환 격막과 1가 음이온선택교환 격막을 사용한 전기추출장치에 의해서 NaCl을 제거하는 공정 또는 간수를 냉동하여 얼음을 생산하면서 NaCl을 석출·제거하는 공정 중에서 선택된 한가지의 NaCl을 제거하는 공정으로 간수에 함유되어 있는 NaCl이 제거된 간수를 생산한다.The removal of NaCl containing excess NaCl in the brine produced from the deep sea water is a step of removing NaCl by electrodialysis apparatus using a monovalent cation selective exchange membrane and a monovalent anion selective exchange membrane, The process of removing NaCl from the process of removing NaCl by the electroextraction apparatus using monovalent cation selective exchange membrane and monovalent anion selective exchange diaphragm, or precipitation and removal of NaCl while producing ice by freezing the brine. Produces the brine from which NaCl is contained in the brine.

1. 전기투석장치에 의해서 NaCl을 제거하는 공정1. The process of removing NaCl by electrodialysis apparatus

본 발명에서 전기투석장치(電氣透析裝置: 3)에 의해서 간수에 함유된 NaCl의 제거는, 직류전원의 전위차(電位差)를 구동력(Driving force)으로 하여 이온성 용질의 막 투과에 의해 분리하는 것으로, 1가 양이온선택교환 격막(9)은 고정부전하 (固定負電荷)를 가지는 1가 양이온을 선택적으로 투과하고, 1가 음이온선택교환 격막(8)은 고정정전하(固定正電荷)를 가지는 1가 음이온을 선택적으로 투과하는 이온교환 격막을 사용한다.In the present invention, the removal of NaCl contained in the brine by the electrodialysis apparatus 3 is performed by separating the ionic solutes by membrane permeation using the potential difference of the direct current power as a driving force. The monovalent cation selective exchange diaphragm 9 selectively transmits a monovalent cation having a fixed negative charge, and the monovalent anion selective exchange diaphragm 8 has a fixed static charge. An ion exchange membrane is used which selectively permeates monovalent anions.

전기투석장치(3)는 스케일 트러블(Scale trouble)을 억제하며, NaCl제거 효율을 향상하면서 한계전류밀도(限界電流密度)를 크게 하여 처리효율이 향상되도록 1가 음이온선택교환 격막(8)과 1가 양이온선택교환 격막(9)을 양극(4)과 음극(5) 사이에 교호적(交互的)으로 일렬 다단(多段)을 설치하고, 양단의 양극실(6)의 양극(4)과 음극실(7)의 음극(5)에 정류기로부터 직류전류를 인가(印加)하면서 간수 저장조(1)에 공급된 간수를 간수 이송펌프(2)로 탈염실(10)에 공급하여 염류의 농도를 400∼800㎎/ℓ범위로 NaCl을 제거하면서 일부는 간수 저장조(1)로 반송하고, 탈염된 간수는 전기전도율지시제어기(ECIS: Electric conductivity indicating switch)에 의해서 솔레노이드밸브(Solenoid valve: ⓢ) 작동에 의해 반응조(18)로 보내고, 염농축실(11)에는 농축 염수 저장조(12)의 농축 염수를 농축 염수 이송펌프(13)에 의해 염농축실(11)로 공급하여 농축 염수 저장조(12)로 순환하면 간수 중의 Na+이온은 전기적인 인력에 의해서 1가 양이온선택교환 격막(9)을 투과하여 음극(5) 쪽의 염농축실(11)로 이동하고, Cl-이온은 1가 음이온선택교환 격막(8)을 투과하여 양극(4) 쪽의 염농축실(11)로 이동하면서 NaCl의 제거가 일어나 농축 염수 저장조(12)의 보메도 비중이 18∼20°Be범위로 농축된 농축 염수는 보메도 비중계 BIS(Baume indicating switch)에 의해 솔레노이드밸브(ⓢ)를 작동하여 소금제조공 정으로 보낸다. The electrodialysis apparatus 3 suppresses scale troubles and improves the NaCl removal efficiency while increasing the limit current density to improve the treatment efficiency. The cation selective exchange diaphragm 9 is alternately arranged in a row between the anode 4 and the cathode 5, and the anode 4 and the cathode of the anode chamber 6 at both ends are arranged. While applying the direct current to the cathode 5 of the chamber 7 from the rectifier, the water supplied to the water storage tank 1 is supplied to the desalination chamber 10 by the water transport pump 2 so that the salt concentration is 400. The NaCl is removed in the range of ~ 800 mg / l while some are returned to the water storage tank (1), and the desalted water is returned to the solenoid valve (ⓢ) by an electric conductivity indicating switch (ECIS). The concentrated brine of the concentrated brine reservoir 12 in the salt concentration chamber 11 When the chlorine is supplied to the salt concentration chamber 11 by the brine transfer pump 13 and circulated to the concentrated brine storage tank 12, Na + ions in the brine penetrate the monovalent cation selective exchange diaphragm 9 by electric attraction to the cathode. (5) is moved to the salt concentration chamber (11), Cl ions are passed through the monovalent anion selective exchange diaphragm (8) to the salt concentration chamber (11) on the anode side 4 to remove NaCl. The concentrated brine concentrated in the brine concentration of 18 ~ 20 ° Be of the concentrated brine reservoir 12 is sent to the salt manufacturing process by operating the solenoid valve (ⓢ) by the BME (Baume indicating switch).

여기서 전기전도율(Electric conductivity)은 수용액이 전기를 전도하는 정도를 나타내는 지표로서 수중의 염류농도를 나타내는 기준으로 단위는 수용액의 전기저항률의 역수에 상당하는 S/m(Siemens/m)이며, 전기전도도(EC)와 수중의 가용성염(TSS)과의 관계는 다음 식③와 같다.In this case, the electrical conductivity is an index indicating the degree of conductivity of the aqueous solution, and the salt concentration in water is a unit. The unit is S / m (Siemens / m) corresponding to the inverse of the electrical resistivity of the aqueous solution. The relationship between (EC) and soluble salts (TSS) in water is shown in the following equation ③.

 TSS(ppm)=640 X EC (mS/㎝) …………………………………………………③TSS (ppm) = 640 X EC (mS / cm). … … … … … … … … … … … … … … … … … … ③

전기투석장치(3)는 처리성능을 높이기 위해서는 전류밀도(電流密度)를 한계전류밀도(限界電流密度) 이하의 범위에서 가능한 한 크게 하는 것이 바람직하지만, 한계전류밀도는 염류농도에 비례하며, 확산 층(散層層)의 두께에 반비례하므로, 확산 층의 두께가 일정한 경우, 배출되는 탈염수인 간수 중의 염분농도와 농축 염수의 염분농도에 의해 좌우되므로, 본 발명에서는 1가 음이온선택교환 격막(8)과 1가 양이온선택교환 격막(9)을 양극(4)과 음극(5) 사이에 교대로 배열한 탈염실(10)과 염농축실(11)을 형성하는 전기투석장치(3)에 간수 저장조(1)의 간수를 간수 이송펌프(2)로 탈염실(5)에 보내어 NaCl을 제거한 후 일부는 순환하며, 농축 염수는 농축 염수 이송펌프(13)에 의해 염농축실(11)로 보내어 순환함으로써 NaCl제거 효율을 향상하면서 염농축실(11)에서 스케일성분이 생성되지 않도록 염농축실(11)에 통수하는 농축 염수를 다량으로 공급하면, 스케일 트러블을 확실히 방지할 수 있으며, 염농축실(11)에 NaCl농도가 높은 농축 염수를 공급함으로써 전류의 액저항(液抵抗) 적어지므로 한계전류밀도를 높일 수 있음으로, 전기투석장치(3)의 처리성능을 향상시킬 수 있는 특징이 있다. The electrodialysis apparatus 3 preferably increases the current density as much as possible within the range below the limit current density in order to increase the processing performance. However, the limit current density is proportional to the salt concentration and is diffused. Since the thickness of the diffusion layer is inversely proportional to the thickness of the layer, the monovalent anion selective exchange diaphragm 8 ) And the monovalent cation selective exchange diaphragm 9 in the electrodialysis apparatus 3 which forms the desalination chamber 10 and the salt concentration chamber 11 which alternately arranged between the anode 4 and the cathode 5. Send the brine in the reservoir (1) to the desalination chamber (5) by the brine transfer pump (2) to remove NaCl, and then circulate some of them, and send the concentrated brine to the salt concentration chamber (11) by the concentrated brine transfer pump (13). In the salt concentration chamber (11) while circulating to improve NaCl removal efficiency By supplying a large amount of concentrated brine passing through the salt concentration chamber 11 so that the kale component is not produced, scale trouble can be reliably prevented, and by supplying concentrated salt water with a high NaCl concentration to the salt concentration chamber 11, Since the resistance of the liquid decreases, the limit current density can be increased, and thus the processing performance of the electrodialysis apparatus 3 can be improved.

전기투석장치(3)에서 한계전류밀도를 높게 하여 통전량(通電量)을 크게 함으로써 전기투석효율을 향상하면서 스케일 트러블을 억제하기 위해서는 탈염실(10)에 공급하는 유량은 막면선속도(膜面線速度)가 10∼30㎝/초 범위로 NaCl이 제거된 간수를 간수 저장조(1)로 반송하며, 염농축실(11)에 공급하는 농축 염수의 유량은 막면선속도가 1∼3㎝/초 범위가 유지되도록 농축 염수를 농축 염수 저장조(12)로 반송한다.In order to improve electrodialysis efficiency and to suppress scale trouble by increasing the amount of current passing by increasing the limit current density in the electrodialysis apparatus 3, the flow rate supplied to the desalination chamber 10 is the membrane surface linear velocity. The brine from which NaCl is removed in the range of 10-30 cm / sec is returned to the brine storage tank 1, and the flow rate of the concentrated brine supplied to the salt concentration chamber 11 has a membrane surface velocity of 1 to 3 cm /. Concentrated brine is returned to the concentrated brine reservoir 12 so that the second range is maintained.

전기투석장치(3)의 이온교환 격막에 스케일(Scale)이 생성되어 막의 오염(fouling)으로 인하여 처리효율을 저하할 수 있기 때문에 CaSO4, CaCO3, SrSO4 … 등에 의해서 스케일의 생성을 최대한 억제하기 위해서 2가 이상의 이온성 물질은 난투과성(難透過性)이면서 1가 이온성 물질만 선택적으로 투과하는 이온교환 격막을 사용한다.Since scales are generated in the ion exchange diaphragm of the electrodialysis apparatus 3 and the treatment efficiency may be reduced due to fouling of the membrane, CaSO 4 , CaCO 3 , SrSO 4 ... In order to suppress the generation of scale as much as possible, an ion exchange diaphragm is used, in which divalent or more ionic materials are poorly permeable and selectively transmit only monovalent ionic materials.

본 발명에서 사용하는 1가 양이온선택교환 격막(9)은 2가 이상 다가(多價) 양이온의 투과는 억제하면서 1가 양이온만을 선택투과하는 교환 격막으로, 폴리스티렌-디비닐 벤젠(Polystyrene-divinylbenzene)계의 주 사슬(主鎖: Main chain)에 부전하(負電荷) -SO3 -를 고정하고 있는 부전하막(負荷電膜)에 측쇄(側鎖: side chain)가 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine) 또는 폴리비닐 피리딘(Polyvinylpyridine) 등의 그래프트 폴리머(Graft polymer)나 주 사슬이 폴리에틸렌이민 또는 폴리비닐 피리딘으로 된 측쇄가 폴리스티렌인 그래프트 폴리머로 합성된 이온교환막으로, 그래프트 폴리머의 주 사슬이 양이온교환막의 주 사슬 또는 측쇄와 동일한 분자구조를 하고 있는 것이면 제한 없이 사용할 수 있으며, 바람직하게는, 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(polypropylene), 폴리염화비닐(Polyvinylchlorde), 폴리스티렌(polystyrene) 등에 부전하 R-SO3 -를 고정한 양이온교환막으로 구성된 고분자와 동일한 분자구조를 가진 주 사슬 혹은 측쇄(Side chain)에 1가 양이온만 투과능(透過能)을 가지는 분자구조인 폴리비닐 피리딘(Polyvinylpyridine), 폴리비닐 아민(Polyethyleneamine) 또는 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine) 막과 같은 양이온교환막을 사용할 수 있으며, 특히, 폴리스티렌-디비닐벤젠계의 폴리스티렌-그래프트-에틸렌 이민이 가장 바람직하게 사용할 수 있다.The monovalent cation selective exchange diaphragm 9 used in the present invention is an exchange diaphragm which selectively permeates only a monovalent cation while suppressing the permeation of bivalent or more polyvalent cations, and is a polystyrene-divinylbenzene. The side chain of polyethyleneimine or poly is attached to the negatively charged membrane that fixes negative charge -SO 3 - to the main chain of the system. Graft polymer (Polyvinylpyridine), etc. Graft polymer (Polyvinylpyridine) or graft polymer whose main chain is a polystyrene pyridine side chain made of polyethyleneimine or polyvinyl pyridine. Any molecule having the same molecular structure as the side chain can be used without limitation. Preferably, polyethylene, polypropylene, and polyvinyl chloride are used. A molecule having only a monovalent cation permeable to the main chain or side chain having the same molecular structure as a polymer composed of a cation exchange membrane immobilized with a negatively charged R-SO 3 - on yvinylchlorde, polystyrene, etc. Cation exchange membranes such as polyvinylpyridine, polyvinylamine or polyethyleneimine membranes having a structure may be used, and in particular, polystyrene-graft-ethylene imine of polystyrene-divinylbenzene Can be used.

그리고 1가 음이온선택교환 격막(8)은 1가 양이온선택교환 격막(9)과는 반대로 1가 음이온을 선택교환할 수 있는 격막으로 정전하(正電荷) R-NH3 +를 폴리머사슬(Polymer chain)에 고정하고 있으며, 정전하를 막에 고정하고 있으므로 정하전막(正荷電膜)이라고도 하며, 이온교환기가 지방족 탄화수소(脂肪族炭化水素)에 의해서 가교(架橋) 되고 있어, 막표면부(膜表面部)에는 양이온교환기를 가지는 고분자물질의 박층(薄層)이 형성되고 있는 음이온교환 막으로, 교환기의 도입 모노머(Monomer: 單位體)에 지방족 탄화수소로 가교와 동시에 4급화를 실시한 것이 좋으며, 양이온교환기를 가지는 고분자물질로서는 양이온교환기를 가지는 고분자 전해질 및 선상고분자 전해질(線高分子電解質)이나 양이온교환기를 가지는 불용성 고 분자 등으로, 구체적으로는, 리그닌술폰산염(Ligninsulfonate)과 같은 술폰산염((Sulfonate), 고급알코올 인산에스테르와 같은 인산에스테르염 등에서 분자량이 500 이상의 양이온교환기를 가지는 고분자 전해질, 메타크릴산(methacrylic acid), 스틸렌설폰산(Styrene sulfonic acid)과 같은 카르본산 기(-COOH)나 설폰산기(-SO3H)를 가지는 단량체(單量體) 유닛(Unit)을 다수 개(多數個) 포함한 선상고분자 전해질, 양이온교환기를 포함한 페놀류와 알데히드류를 축합(縮合)시킨 것과 같은 양이온교환기를 가지는 불용성 고분자 등의 1가 음이온을 선택적으로 교환하는 막을 사용한다.And a monovalent anion selected exchange membrane (8) is a monovalent cation selected exchange membrane (9), as opposed to a power failure by a diaphragm which is capable of exchanging one selects an anion and (正電荷) R-NH 3 + of the polymer chain (Polymer It is also fixed to the chain and fixed to the membrane, so it is also called a static charge membrane, and the ion exchange groups are crosslinked by aliphatic hydrocarbons, An anion-exchange membrane in which a thin layer of a polymer material having a cation exchange group is formed on the surface, and it is preferable to crosslink with an aliphatic hydrocarbon to the introduced monomer of the exchange group at the same time. Examples of the polymer material having an exchange group include a polymer electrolyte having a cation exchange group and an insoluble polymer having a linear polymer electrolyte or a cation exchange group. Sulfonate such as Liginsulfonate, Phosphate ester salts such as higher alcohol phosphate esters, etc.Polymer electrolytes having a cation exchange group with a molecular weight of 500 or more, methacrylic acid, styrene sulfonic acid Linear polymer electrolyte containing a large number of monomer units having a carboxylic acid group (-COOH) or a sulfonic acid group (-SO 3 H) such as), a phenol and an aldehyde including a cation exchange group. A membrane for selectively exchanging monovalent anions such as an insoluble polymer having a cation exchange group such as a condensed stream is used.

전기투석장치(3)의 양극실(5)의 양극(4)은 내식성(耐蝕性) 재질이면서 수소 및 산소발생 과전압(過電壓)이 높은 DSA(Dimensionally stable anode)전극이나 백금도금 전극을 사용하여 음극실(7)를 통과한 용액을 주입하여 양극(4) 표면에서 염소 및 산소의 발생을 억제하도록 하며, 음극(5)은 수소발생과전압(水素發生過電壓)이 높은 랜니니켈(Raney nickel)이나 스테인리스강(Stainless steel) 강판을 사용하고, 음극실(7)에 가장 인접한 1가 양이온선택교환 격막(9)은 수소 이온 난투과성막(難透過性膜)이나 1가 음이온투과 격막을 이용하는 것에 의해서 음극(5) 표면에서의 수소 이온의 발생량을 저감되도록 하여 전력효율의 향상과 악취발생이 저감되도록 하는 것이 좋다.The anode 4 of the anode chamber 5 of the electrodialysis apparatus 3 is made of a corrosion-resistant material and a DSA (Dimensionally Stable Anode) electrode or a platinum plated electrode having high hydrogen and oxygen generation overvoltage. The solution passed through the cathode chamber 7 is injected to suppress the generation of chlorine and oxygen on the surface of the anode 4, and the cathode 5 has a high hydrogen generation overvoltage. Or a stainless steel sheet, and the monovalent cation selective exchange diaphragm 9 closest to the cathode chamber 7 uses a hydrogen ion impermeable membrane or a monovalent anion permeable membrane. The amount of hydrogen ions generated on the surface of the cathode 5 may be reduced to improve power efficiency and reduce odor.

그리고 염농축실(11)에서 스케일의 생성이나 유기물 등의 슬라임(Slime)이 부착되어 처리효율을 저하할 때를 대비하여 정류기에 극성전환장치(極性換置)를 설 치하여 양극(4)과 음극(5)의 전원을 전환하여 부착된 스케일과 슬라임(Slime)을 탈리(脫離) 시키도록 한다.In addition, in the salt concentration chamber 11, a polarity switching device is installed in the rectifier in order to reduce the processing efficiency due to the formation of scales or slimes such as organic matter. The power of the cathode 5 is switched to detach the attached scale and slime.

전극실의 전해질 용액은 음극실(7)로 공급하여 음극실(7)에서 배출되는 전해질 용액을 양극실(6)에 공급하고, 음극실(7)에 공급하는 전해질 용액(음극실 용액)은 해수 또는 해양 심층수를 이용할 수 있으나, 3∼10wt%의 Na2SO4 수용액을 사용하는 것이 전극의 부식(腐蝕) 및 양극(4)에서 염소(Cl2)가스의 발생을 억제할 수 있다. The electrolyte solution of the electrode chamber is supplied to the cathode chamber 7 to supply the electrolyte solution discharged from the cathode chamber 7 to the anode chamber 6, and the electrolyte solution (cathode chamber solution) supplied to the cathode chamber 7 is Sea water or deep sea water may be used, but 3-10 wt% Na 2 SO 4 Using an aqueous solution can suppress corrosion of the electrode and generation of chlorine (Cl 2 ) gas in the anode 4.

농축 염수 저장조(12)에서 보메도 비중이 18∼20°Be 범위로 농축된 염수는 소금제조공정으로 보낸다.Concentrated brine in the concentrated brine reservoir (12) 18 ~ 20 ° Be range is sent to the salt manufacturing process.

2. 전기추출장치에 의해서 NaCl을 제거하는 공정2. Process of removing NaCl by electric extraction device

간수에 과잉으로 함유된 NaCl을 제거하기 위한 전기추출장치(14)는 염추출실(15) 내부에 양극(4)과 음극(5) 사이에 1가 양이온선택교환 격막(9)과 1가 음이온선택교환 격막(8)으로 격리된 탈염실(10)을 다단(多段)으로 설치한 전기추출에 의한 NaCl을 제거에 관한 것으로, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The electroextraction apparatus 14 for removing excess NaCl contained in the brine has a monovalent cation selective exchange diaphragm 9 and a monovalent anion between the anode 4 and the cathode 5 in the salt extraction chamber 15. Regarding the removal of NaCl by electric extraction in which the desalination chamber 10 isolated by the selective exchange diaphragm 8 is installed in multiple stages, it will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 "전기추출로 간수에 함유된 NaCl을 제거하는 공정도"로 염추출실(15) 내부에 설치된 양극(4)과 음극(5) 사이에 음극(5) 쪽은 1가 양이온선택교환 격막(9)을, 양극(4) 쪽은 1가 음이온선택교환 격막(8)을 설치하여 격리된 탈염실(10) 을 다단을 설치한 것으로 구성된 전기추출(電氣抽出)로 간수에 함유된 NaCl을 제거하는 장치에 의해서 간수 중에 함유된 NaCl을 제거하는 경우, 간수 저장조(1)의 간수를 간수 이송펌프(2)로 염추출실(15)과 탈염실(10)에 공급하고, 탈염실(10)에 공급하는 간수는 간수 저장조(1)로 순환하면서, 송풍기(16)로부터 대기 중의 공기를 산기관(17)을 통해서 폭기하고, 정류기로부터 4∼50볼트(Volt)의 직류전기(直流電氣)를 인가(印加) 하여 전기장(電氣場: Electric field)을 형성하면 전기영동(電氣泳動: Electrophoresis)에 의해서 탈염실(10)의 간수에 함유된 Na+이온은 음극(5) 쪽의 1가 양이온선택교환 격막(9)을 투과(透過)하여 염추출실(15)로 이동하게 되며, Cl-이온은 양극(4) 쪽의 1가 음이온선택교환 격막(8)을 투과하여 염추출실(15)로 이동하게 되면서 농축된 농축 염수는 보메도 비중 지시제어기(BIS: Baume's hydrometer indicating switch)의 보메도 비중이 12∼20°Be 범위로 농축되면, 솔레노이드밸브(ⓢ: Solenoid valve)를 작동하여 농축된 염수는 소금제조공정으로 배출하고, 탈염실(10) 내의 간수 중에서 NaCl이 제거되어 간수 라인에 설치된 전기전도율지시제어기(ECIS: Electric conductivity indicating switch)의 전기전도율이 6∼12㎳/㎝범위로 NaCl이 제거된 간수는 솔레노이드밸브를 작동하여 반응조(18)로 보낸다.3 is a process chart for removing NaCl contained in the brine by electric extraction. Between the positive electrode 4 and the negative electrode 5 installed inside the salt extraction chamber 15, the negative electrode 5 is monovalent cation selective exchange. NaCl contained in the water by electric extraction consisting of a multi-stage installation of the desalination chamber 10 in which the diaphragm 9 is provided and the anode 4 is provided with a monovalent anion selective exchange diaphragm 8. In the case of removing NaCl contained in the brine by a device for removing the brine, the brine in the brine storage tank 1 is supplied to the salt extraction chamber 15 and the desalination chamber 10 by the brine transfer pump 2, and the desalination chamber ( The water to be supplied to 10 is circulated to the water storage tank 1, and the air in the air is aerated from the blower 16 through the diffuser 17, and a direct current of 4 to 50 volts is applied from the rectifier. ) To form an electric field, and then electrophoresis to the guards of the desalting chamber 10. Yudoen Na + ions is the cathode 5 is one of the side will be taken to select a cation exchange membrane (9) to the transmission (透過) by salt extraction chamber (15), Cl - ion is a monovalent anion of the side positive electrode (4) Concentrated brine concentrated through the selective exchange diaphragm 8 and moved to the salt extraction chamber 15 is concentrated in the range of 12 to 20 ° Be of the Bomedo specific gravity of the Baume's hydrometer indicating switch (BIS). When the solenoid valve (ⓢ: Solenoid valve) is operated, the concentrated brine is discharged by the salt manufacturing process, and NaCl is removed from the brine in the desalination chamber 10, and the electrical conductivity indicating controller (ECIS: Electric conductivity indicating installed in the brine line is shown. The NaCl-removed water is supplied to the reactor 18 by operating a solenoid valve in the range of 6-12 mW / cm.

상기 간수에 함유된 NaCl을 제거하는 전기추출장치(14)의 염추출실(15) 내부에 양극(4)과 음극(5) 사이에 탈염실(10)은 처리용량에 따라서 교호적(交互的)으로 병렬로 여러 단을 설치한다.The desalination chamber 10 between the anode 4 and the cathode 5 in the salt extraction chamber 15 of the electric extraction device 14 for removing NaCl contained in the brine is alternately depending on the processing capacity. ) Install multiple stages in parallel.

상술한 간수 중의 NaCl이 전기추출에 의한 NaCl이 제거되는 반응메커니즘(Reaction mechanism)을 검토하면 다음과 같다.The above-described reaction mechanism for removing NaCl by electro extraction from NaCl in the brine is as follows.

간수 중에 함유되어 있는 NaCl은, 수 중에서 가수분해반응에 의해서 Na+이온과 Cl-이온으로 다음 반응식 ④와 같이 해리(解離)되어 있다.NaCl contained in the brine is dissociated into Na + ions and Cl ions by hydrolysis in water as shown in the following reaction formula (4).

NaCl ―H2O→ Na+ + Cl- …………………………………………………④ NaCl -H 2 O → Na + + Cl - ... … … … … … … … … … … … … … … … … … … ④

정류기로부터 양극(4)과 음극(5)에 직류전기를 인가하여 탈염실(10) 내부에 전기장을 형성하면 전기영동에 의해서 탈염실(10) 내의 간수에 함유된 Na+이온은 음극(5) 쪽의 1가 양이온선택교환 격막(9)을 투과하여 염추출실(15)로 이동하게 되며, Cl-이온은 양극(4) 쪽의 1가 음이온선택교환 격막(8)을 투과하여 염추출실(15)로 이동하게 되면서 탈염실(10)의 간수로부터 NaCl이 제거하게 된다.When a direct current is applied from the rectifier to the positive electrode 4 and the negative electrode 5 to form an electric field inside the desalination chamber 10, the Na + ions contained in the brine in the desalting chamber 10 by electrophoresis are negative electrode 5. The monovalent cation selective exchange diaphragm 9 on the side passes through the salt extraction chamber 15, and the Cl ion penetrates through the monovalent anion selective exchange diaphragm 8 on the anode side 4 to the salt extraction chamber. As it moves to (15), NaCl is removed from the brine in the desalting chamber (10).

Na+ ―― 격막 ―→ Na+ …………………………………………………⑤Na + --septum-> Na + ... … … … … … … … … … … … … … … … … … … ⑤

Cl- ―― 격막 ―→ Cl- …………………………………………………⑥Cl - - Diaphragm - → Cl - ... … … … … … … … … … … … … … … … … … … ⑥

염추출실(15)로 이동한 Na+이온과 Cl-이온은 원래의 NaCl상태로 인사이투(in situ) 반응이 일어나게 된다.Na + ions and Cl ions transferred to the salt extraction chamber 15 are in situ in the original NaCl state.

Na+ + Cl- ―→ NaCl …………………………………………………⑦Na + + Cl −- → NaCl... … … … … … … … … … … … … … … … … … … ⑦

그리고 양극(4)과 음극(5) 측에서는 다음과 같은 부반응(副反應)이 일어나면 악취발생과 전력소모량이 증가할 우려가 있기 때문에 송풍기(Air blower: 16)로부터 대기 중의 공기를 산기관(Diffuser: 17)을 통해서 폭기하여 다음과 같은 부반응을 최대한 억제되도록 한다.On the positive electrode 4 and the negative electrode 5 side, when the following side reactions occur, odor generation and power consumption may increase, so air in the air is blown from the blower (Air blower) 16 (Diffuser: 17) Aeration to ensure that the following side reactions are suppressed as much as possible.

2Cl- → Cl2 ( aq ) + 2e- ………………………………………………………⑧2Cl → Cl 2 ( aq ) + 2e . … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ⑧

Cl2 ( aq ) → Cl2 (g)↑ …………………………………………………………⑨Cl 2 ( aq ) → Cl 2 (g) ↑. … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ⑨

Cl2 ( aq ) + H2O → HClO( aq ) + HCl ……………………………………………⑩Cl 2 ( aq ) + H 2 O → HClO ( aq ) + HCl... … … … … … … … … … … … … … … … … ⑩

2HClO( aq ) + 2H+ + 2e- → Cl2 (g)↑ + 2H2O ………………………………⑪ 2HClO (aq) + 2H + + 2e - → Cl 2 (g) ↑ + 2H 2 O ... … … … … … … … … … … … ⑪

2H2O + 2e- → 2OH- + H2 (g)↑ ………………………………………………⑫ 2H 2 O + 2e - → 2OH - + H 2 (g) ↑ ... … … … … … … … … … … … … … … … … … ⑫

이때 송풍기(16)로부터 산기관(17)을 통해서 공급하는 공기의 공급량은 폭기강도(Intensity of aeration)가 1.2∼2.0공기(㎥)/조 용적(㎥)이 되도록 한다. At this time, the supply amount of air supplied from the blower 16 through the diffuser 17 is such that the aeration intensity (Intensity of aeration) is 1.2 to 2.0 air (m 3) / tank volume (m 3).

전기추출장치(14)와 탈염실(10)의 재질은 내염성 스테인리스강, 티타늄(Titanium)을 사용하던가 카본 스틸(Carbon steel)에 에폭시(Epoxy) 코팅(Coating)이나 라이닝(Lining)을 하던가, 유리섬유강화플라스틱(FRP: Fiber glass reinforced plastic)을 라이닝 한다.The electroextractor 14 and the desalination chamber 10 may be made of flame resistant stainless steel, titanium, epoxy coated or lining carbon steel, or glass. Lining fiber glass reinforced plastic (FRP).

양극(4), 음극(5), 1가 음이온교환 격막(8)과 1가 양이온교환 격막(9)은 전기투석장치(3)와 동일한 것을 사용한다.The positive electrode 4, the negative electrode 5, the monovalent anion exchange diaphragm 8 and the monovalent cation exchange diaphragm 9 use the same ones as the electrodialysis apparatus 3.

3. 냉동에 의해서 NaCl을 제거하는 공정3. Process of removing NaCl by freezing

간수에 함유된 NaCl을 냉동에 의해서 NaCl을 제거하는 경우는, 도 4 "냉동에 따른 H2O-NaCl계의 상평형도"에서 보는 바와 같이, 간수를 보온처리된 냉각코일이 내장된 냉장장치에 공급하고, 냉동기로부터 냉매를 냉각코일을 통해서 순환하면서 냉장장치 내의 간수의 온도를 내리면 셔벗(Sherbet) 상태의 얼음 생성되기 시작하며(얼음이 생성되는 온도는 간수 중의 염분의 농도에 따라서 차이가 있음), 계속 냉각하여 온도가 -11∼-12℃로 떨어지게 되면 반고체 상태의 얼음이 생산되며, 더욱더 냉각하여 온도를 -22∼-23℃로 냉각되면 NaCl·2H2O가 함유된 고체상태의 얼음이 생산되면서 간수 중의 NaCl이 제거되기 시작하며, 본 발명에서는 -23∼-25℃ 범위로 냉각하면 용액 중에 NaCl이 제거된 간수가 생산된다. 이때 간수의 보메도 비중은 25∼26°Be가 된다.In the case of removing NaCl by freezing NaCl contained in the brine, as shown in FIG. 4 "Phase Balance of H 2 O-NaCl System According to Freezing," When the coolant from the freezer is circulated through the cooling coil and the temperature of the water in the refrigerator is lowered, sherbet ice starts to be produced (the temperature at which ice is produced varies depending on the concentration of salt in the water). ), If it continues to cool down and the temperature drops to -11 ~ -12 ℃, semi-solid ice is produced, and if it cools further to -22 ~ -23 ℃, the solid ice containing NaCl · 2H 2 O The production of NaCl in the brine begins to be removed, and in the present invention, when the water is cooled in the range of -23 to -25 ° C, the NaCl is removed from the solution. At this time, the specific gravity of the bomedo is 25 to 26 ° Be.

[실시 예1]Example 1

표1의 해양 심층수를 역삼투 여과를 하여 여과된 탈염수는 음료수제조공정으로 보내고, 여과되지 않은 염수는 천일염전지(天日鹽田池)로 보내어 보매도 비중이 20∼23°Be 범위로 농축된 함수(鹹水)를 보매도 비중이 32°Be까지 가열·증발하여 소금을 석출(析出)하고, 남은 액체인 간수의 성분조성은 표3의 내용과 같았다.The desalted water filtered through deep osmosis filtration of the deep sea water in Table 1 is sent to the beverage manufacturing process, and the unfiltered brine is sent to the Cheonil Salt Cell (天日 鹽田 池), where the specific gravity of the short-selling water is concentrated in the range of 20 ~ 23 ° Be. Although the specific gravity was heated and evaporated to 32 ° Be, the salt was precipitated, and the composition of the remaining water, which is the remaining liquid, was as shown in Table 3.

표3 천일염전지에서 1차 농축된 함수를 보매도 비중이 32°Be까지 가열·증발하여 소금을 석출(析出)하고, 남은 간수의 주요성분 분석 치Table 3 Analysis of Principal Components of Residual Water from Preliminary Concentrated Water-Solution Cells by Precipitating and Evaporating Salt by Heating and Evaporating to 32 ° Be

성분ingredient NaClNaCl KClKCl MgCl2 MgCl 2 MgSO4 MgSO 4 수분 및 기타성분Moisture and other ingredients 성분의 농도(wt%) Concentration of components (wt%) 5.65.6 2.32.3 1616 5.35.3 70.870.8

상기 간수를, 도 2와 같이 유효통전면적(有效通電面積)이 236㎜(세로)×220㎜(가로)의 두께 0.2㎜인 양이온교환 격막은 1가 양이온만 선택적으로 투과하는 1가 양이온선택교환 격막(9: Aciplex(등록상표) K-102, 일본 旭化成工業株式會社 제품)과 음이온교환 격막은 1가 음이온만 선택적으로 투과하는 1가 음이온선택교환 격막(8: Aciplex A-102, 일본 旭化成工業株式會社 제품)을 각각 50매를 사용하여 탈염실(10) 25실, 염농축실(15) 25실로 구성하고, 양극실(6)의 양극(4)은 티타늄 판에 RuO2-TiO2를 코팅한 DSA전극을 사용하고, 음극(5)은 스테인리스강을 사용한 전기투석장치(3)에, 50ℓ의 간수 저장조(1)에 상기 간수를 공급하고, 다이어프램(Diaphragm)형 정량펌프인 간수 이송펌프(2)로 막면선속도(膜面線速度)가 10㎝/초가 되게 탈염실(24)에 공급하여 간수 저장조(1)로 순환하고, 20ℓ의 농축 염수 저장조(12)의 염수를 다이어프램형 정량펌프인 농축 염수 이송펌프(14)로 막면선속도가 3㎝/초가 되게 염농축실(11)에 공급하여 농축 염수 저장조(28)로 순환하면서, 정류기로부터 직류전기를 전류밀도가 3∼4A/dm2로 인가하여(이때 인가전압은 55∼60Volt이었다.) 미네랄 염수 순환라인의 전기전도율지시제어기(ECIS)의 전기전도도 값이 10∼12㎳/㎝로 NaCl을 제거하였을 때 NaCl이 제거된 간수의 주요성분 분석 치는 다음 표4의 내용과 같았다. As shown in Fig. 2, the cation exchange diaphragm having a thickness of 236 mm (length) x 220 mm (horizontal) of 0.2 mm in thickness is effective for monovalent cation selective exchange. Diaphragm (9: Aciplex (registered trademark) K-102, manufactured by Nippon Chemical Co., Ltd.) and the anion exchange diaphragm are monovalent anion selective exchange diaphragms (8: Aciplex A-102, Japan). 50 sheets each of which is made up of 25 desalination chambers (10) and 25 salt concentration chambers (15), and the anode (4) of the anode chamber (6) is made of RuO 2 -TiO 2 on a titanium plate. The coated DSA electrode was used, and the cathode 5 was supplied to the electrodialysis apparatus 3 made of stainless steel, and to the 50 L water storage tank 1, and the water supply pump, which is a diaphragm type metering pump. (2) It is supplied to the desalination chamber 24 so that the linear velocity is 10 cm / sec. The brine of the concentrated brine reservoir 12 of 20 L was supplied to the salt concentrate chamber 11 so that the linear velocity was 3 cm / sec by the concentrated brine transfer pump 14 which is a diaphragm metering pump. DC current was applied from the rectifier at a current density of 3 to 4 A / dm 2 (at this time, the applied voltage was 55 to 60 Volt), and the conductivity value of the conductivity indicator controller (ECIS) in the mineral brine circulation line was 10. When NaCl was removed at ˜12 dl / cm, the main component analysis values of NaCl-removed liver were as shown in Table 4 below.

이때 음극실 용액은 5wt%의 Na2SO4수용액을 50㏄/min로 음극실(19) 하부로 공급하여 상부로 배출되는 것을 양극실(18) 하부로 공급하였다.At this time, the cathode chamber solution was supplied with a 5 wt% Na 2 SO 4 aqueous solution at 50 kV / min to the lower portion of the cathode chamber 19 to be discharged to the upper portion of the cathode chamber 18.

표4 NaCl이 제거된 간수의 주요성분 분석 치 Table 4 Analysis of Principal Components of NaCl-Depleted Grafts

성분ingredient NaClNaCl KClKCl MgCl2 MgCl 2 MgSO4 MgSO 4 수분 및 기타성분Moisture and other ingredients 성분의 농도(wt%) Concentration of components (wt%) 0.520.52 0.280.28 15.815.8 5.25.2 78.278.2

Ⅱ. 반응 및 자화처리단계II. Reaction and magnetization step

1. 반응공정1. Reaction Process

상기 전기투석장치에 의해서 NaCl을 제거하는 공정, 전기추출장치에 의해서 NaCl을 제거하는 공정 또는 냉동에 의해서 NaCl을 제거하는 공정에서 해양 심층수로부터 생산된 간수에 함유된 NaCl을 제거한 간수가 반응조(18)에 공급되면 반응조 교반기(19)로 교반하면서 보메도 비중이 10∼12°Be범위가 되도록 광천수 또는 해양 심층수를 역삼투 여과공정에서 탈염처리한 탈 염수 중에서 한 종류의 담수(淡水)를 주입하여 희석한다.In the process of removing NaCl by the electrodialysis apparatus, the process of removing NaCl by an electroextraction apparatus, or the process of removing NaCl by freezing, the brine from which NaCl contained in the brine produced from deep sea water is removed is a reaction tank (18). When supplied to the reactor, the mineral water or the deep sea water is infused with a desalted water from the desalted water in the reverse osmosis filtration process, so as to have a specific gravity of 10 to 12 ° Be while stirring with a reactor stirrer (19). do.

그리고 NaCl을 제거한 간수 100부에 자철석(Magnetite), 모나자이트(Monazite), 제노타임(Xenotime), 쳐차이트(Churchite), 바스트네사이트(Bastnaesite), 파리사이트(Parisite), 씬시싸이트(Synchysite), 로파라이트(Loparite), 퍼거소나이트(Fergusonite) 또는 앤씰라이트(Ancylite) 중에서 선택된 한 종류이상의 자성물질을 함유한 광물을 3∼10부를 3∼10wt%의 염산(HCl)수용액에 용해한 것을 가하고, 구연산(Citric acid), 주석산(Tartaric acid), 호박산(Succinic acid), 에틸렌디아민테트라아세트산(Ethylene diamine teretra acetic acid, EDTA), 사과산(Malic acid), 말산(Malic acid), 푸마르산(Fumaric acid), 글루콘산(Gluconic acid), 부식산(Humic acid) 또는 풀브산(Fulvic acid) 중에서 선택된 한 종류이상의 킬레이트성 유기산(Organic acid chelates)을 5∼15부를 가하 고, 암모니아수(NH4OH), 수산화칼륨(KOH) 또는 수산화칼슘(Ca(OH)2) 중에서 한 종류의 pH조정제를 주입하여 pH를 5∼7 범위로 조정한 반응액을 자화기 공급펌프(20)로 자화기(21)에 공급한다.And 100 parts of NaCl-free brine magnetite, monazite, xenotime, churchite, bastnaesite, parisite, synchysite, 3-10 parts of minerals containing at least one type of magnetic material selected from Loparrite, Fergusonite, or Ancylite are dissolved in 3-10 wt% aqueous hydrochloric acid (HCl) solution, and citric acid is added. Citric acid, tartaric acid, succinic acid, ethylene diamine teretra acetic acid (EDTA), malic acid, malic acid, fumaric acid, glue Add 5-15 parts of one or more types of organic acid chelates selected from Gluconic acid, Humic acid or Fulvic acid, and add ammonia water (NH 4 OH) and potassium hydroxide ( in KOH) or calcium hydroxide (Ca (OH) 2) Here the reaction solution to adjust the pH by injecting a type of pH adjusting agent to a 5 to 7 range weapon is supplied to the supply pump 20 to the chair firearm (21).

pH의 조정은 상토를 작물에 사용할 때 작물의 종류에 따라서 적합한 pH로 조정한다. The pH is adjusted to the appropriate pH according to the type of crop when the soil is used for the crop.

상기 반응조(18)에서 반응시간(체류시간)은 30∼60분간이 되도록, 반응기 용량을 결정하며, 반응기 교반기(19)는 프로펠러 형(Propeller type)으로 180∼360RPM으로 하고, 재질은 내염성의 스테인리스강(Stainless steel), 티타늄(Titanium) 또는 브론즈 합금(Bronze alloy) 중에서 선택된 한 종류를 사용한다.The reactor capacity is determined such that the reaction time (retention time) in the reactor 18 is 30 to 60 minutes, the reactor stirrer 19 is a propeller type of 180 to 360 RPM, the material is flame-resistant stainless steel One kind selected from stainless steel, titanium or bronze alloy is used.

2. 자화처리공정2. Magnetization process

상기 반응공정에서 처리된 반응액을 자화기 공급펌프(20)로 자화기(21)의 자계(磁界)에서 유속이 2∼10m/sec가 되도록 공급하여 반응조(18)로 30∼60분간 반송하면서 자화처리를 한 다음, 혼합기(22)로 보낸다.The reaction solution treated in the reaction step is supplied to the magnetizer supply pump 20 in a magnetic field of the magnetizer 21 so as to have a flow rate of 2 to 10 m / sec, and conveyed to the reactor 18 for 30 to 60 minutes. It is magnetized and then sent to the mixer 22.

자화기(21)는 자속밀도(磁束密度)가 10,000∼12,000가우스(Gauss)로 착자(着磁)된 Nd-Fe-B계의 희토류 영구자석 또는 도전 관에 코일(Coil)을 감은 코일에 4∼10볼트(Volt)의 직류전기를 인가(印加)하는 전자석 중에서 한 종류를 사용한다.The magnetizer 21 is wound on a coil wound around a Nd-Fe-B-based rare earth permanent magnet or a conductive tube magnetized to a magnetic flux density of 10,000 to 12,000 gauss. One type of electromagnet is used to apply DC electricity of ˜10 volts.

[실시 예2]Example 2

실시 예1에서 처리된 보메도 비중이 23°Be인 NaCl이 제거된 간수 200㎏을 1,000ℓ반응기(18)에 주입하고, 담수 200㎏을 가하여 보메도 비중 11.2°Be희석한 용액에, 철 함량이 55.8wt%인 자철광 4㎏과 모나자이트(Monazite) 6㎏을 10wt% HCl수용액 100ℓ에 가열 용해한 것을 혼합하고, 구연산 10㎏을 가하여 교반하여 용해한 다음, 수산화칼륨(KOH)을 공급하여 pH를 6으로 조정한 다음, 자속밀도가 11,000가우스(Gauss)인 네오디뮴(Nd-Fe-B)자석을 사용한 자화기(21)의 자계에 자화기 공급펌프(20)로 유속을 6m/sec로 통과시켜 30분간 반응기(18)로 반송하면서 자화처리를 하였다.Inject the 200kg NaCl of 23 ° Be removed NaCl treated in Example 1 into a 1,000L reactor 18 and add 200kg of fresh water to the solution of Bomedo specific gravity 11.2 ° Be. 4 kg of 55.8 wt% magnetite and 6 kg of monazite were dissolved in 100 L of 10 wt% HCl aqueous solution, mixed with 10 kg of citric acid, stirred, dissolved, and supplied with potassium hydroxide (KOH) to give pH of 6 After adjusting, the flow rate was passed through the magnetizer feed pump 20 at 6 m / sec to the magnetic field of the magnetizer 21 using neodymium (Nd-Fe-B) magnet having a magnetic flux density of 11,000 gauss for 30 minutes. The magnetization treatment was carried out while returning to the reactor 18.

Ⅲ. 상토제품을 만드는 단계III. Steps to make topsoil

1. 혼합공정1. Mixing process

완숙퇴비 100부를 혼합기(22)에 주입하고, 상기 자화 처리한 반응액 3∼10부와 훈탄(燻炭), 버크 퇴비(Bark Compost), 부엽토(腐葉土), 수태(Sphagnum Moss), 피트모스(Peat Moss), 이탄(泥炭), 코코피트(Cocopeat), 황토(Loess), 산 흙, 마사토(磨沙土), 펄라이트(Pearlite), 질석(Vermiculite), 페그마타이트(Pegmatite), 제올라이트(Zeolite), 규조토(Diatomaceous earth), 천매암(Phyllite), 펄라이트(Perlite), 부석(Pumice), 전기석(Tourmaline) 또는 맥반석(Elvan) 중에서 한 종류 이상 혼합한 첨가제를 20∼60부를 공급하고, 혼합기 믹서(23)로 2∼5RPM으로 20∼30분간 혼합한 다음, 숙성기 공급 컨베이어(24)로 숙성기(25)로 보낸다.100 parts of ripened compost are poured into the mixer 22, and 3 to 10 parts of the reaction solution subjected to the magnetization, Huntan, Bark Compost, Foliage, Spagnum Moss, Peat Moss Moss, Peat, Cocopeat, Loess, Mountain Soil, Masato, Pearlite, Vermiculite, Pegmatite, Zeolite, Diatomaceous Earth 20 to 60 parts of additives mixed with one or more of Diatomaceous earth, Phyllite, Perlite, Pumice, Tourmaline or Elvan are supplied to the mixer mixer 23. After mixing for 20-30 minutes at -5 RPM, it is sent to the aging machine 25 by the aging machine supply conveyor 24.

그리고 속효성 상토를 만드는 경우는, 완숙퇴비 100부당 요소(Urea), 질산 암모늄(Ammonium nitrate) 또는 황산 암모늄(Ammonium sulfate) 중에서 한 종류의 질소비료를 0.1∼0.2부, 과인산석회(Calcium superphosphate), 중과인산석회(Double superphosphate), 용성인비(Fused phosphate fertilizer) 또는 소성인비(Calcined phosphate) 중에서 한 종류의 인산비료를 0.1∼0.5부, 염화칼륨(Potassium chloride), 탄산칼륨(Potassium carbonate) 또는 황산칼륨(Potassium sulfate) 중에서 한 종류의 칼륨(K)비료를 0.1∼0.5부를 함께 공급한다.In the case of making fast-acting soil, 0.1 to 0.2 parts of one type of nitrogen fertilizer from urea, ammonium nitrate or ammonium sulfate per 100 parts of mature compost, Calcium superphosphate, 0.1 to 0.5 parts of one type of phosphate fertilizer (Double superphosphate, Fused phosphate fertilizer or Calcined phosphate), Potassium chloride, Potassium carbonate or Potassium sulfate ) 0.1-0.5 parts of one kind of potassium (K) fertilizer are supplied together.

이때 질소, 인산, 칼륨의 비료성분의 혼합량은 완숙퇴비의 성분의 함량과 작물의 종류에 따라서 조절하는 것이 바람지하다. 또한, 산도(酸度)가 강한 경우에는 석회를 주입하여 pH를 조정할 필요가 있다.At this time, the mixing amount of the fertilizer components of nitrogen, phosphoric acid, potassium is preferably adjusted according to the content of the components of the mature compost and the type of crop. Moreover, when acidity is strong, it is necessary to inject | pour lime and adjust pH.

2. 숙성공정2. Aging process

상기 혼합기(22)에서 혼합물이 숙성기(25)에 공급되면 로터리 믹서(26)로 1일 1∼3회 뒤엎기를 하면서 5∼10일간 숙성한 다음, 제품화공정으로 보낸다. When the mixture in the mixer 22 is supplied to the aging machine 25, the mixture is aged for 1 to 3 times a day with a rotary mixer 26, and then aged for 5 to 10 days, and then sent to a commercialization process.

이때 병해충 오염의 염려가 있을 경우는 퇴적 중에 뒤엎기를 할 때에는 클로로피크린(Chloropicrin) 등의 농약으로 훈증(燻蒸)처리에 의하여 소독을 한다. At this time, if there is concern of pest contamination, disinfect by fumigating with pesticides such as chloropicrin when overturning during deposition.

3. 제품화공정3. Commercialization Process

상기 숙성공정에서 숙성된 상토는 삽차(27)로 호퍼(28)로 옮긴 다음, 이물질 선별기(29)로 보내어 이물질을 선별한 다음, 상토 이송 컨베이어(30)로 상토제품(31) 저장설비로 보내었다가 포장하여 출하한다. The top soil aged in the aging process is transferred to the hopper 28 by shovel 27, and then sent to the foreign matter sorter 29 to sort the foreign matter, and then sent to the top soil storage conveyor 31 to the storage facility of the top soil product 31. Packed and shipped.

[실시 예3]Example 3

양돈농가의 분뇨에 톱밥을 혼합하여 50일간 발효숙성한 완숙퇴비 10톤에 350메시(Mesh)로 분쇄한 천매암 분말 4톤을 혼합하고, 상기 실시 예2에서 자화처리된 액(液) 500㎏을 혼합하고, 요소비료 20㎏, 과인산석회 30㎏, 염화칼륨 30㎏을 혼합한 다음, 1일 1회 뒤엎기를 하면서 10일간 숙성하여 상토를 만들었다.Sawdust was mixed with pig manure and 10 tons of fermented mature fermentation compost for 50 days, mixed with 4 tons of Peach Rock powder crushed with 350 mesh, and 500 kg of the magnetized liquid in Example 2 20 kg of urea fertilizer, 30 kg of superphosphate lime, and 30 kg of potassium chloride were mixed, and then matured for 10 days while inverting once a day to make soil.

[비교 예1]Comparative Example 1

양돈농가의 분뇨에 톱밥을 혼합하여 50일간 발효숙성한 완숙퇴비 10톤에 황토 4톤을 혼합하고, 요소비료 20㎏, 과인산석회 30㎏, 염화칼륨 30㎏을 혼합한 다음, 1일 1회 뒤엎기를 하면서 10일간 숙성하여 상토를 만들었다.Sawdust was mixed with pig manure and 10 tons of fermented mature compost fermented for 50 days, followed by 4 tons of ocher, mixed with 20 kg of urea fertilizer, 30 kg of superphosphate lime, and 30 kg of potassium chloride. While aging for 10 days to create a top soil.

[실시 예4]Example 4

상기 실시 예3에서 만든 상토와 비교 예1에서 만든 상토를 각각 플라스틱 육묘 포트에 주입하고, 배추 유묘(幼苗)를 이식하여 본 발명의 실시 예3의 상토와 비교 예1의 일반 상토를 대상으로 배추생육과정을 조사한 결과 본 발명 실시 예3에서 만든 상토로 재배한 배추의 생육이 비교 예1의 일반적으로 만든 상토로 재배한 배추에 비해서 생장속도가 30∼32% 정도로 향상되는 효과가 있었다.The topsoil prepared in Example 3 and the topsoil produced in Comparative Example 1 are respectively injected into a plastic seedling pot, and the Chinese cabbage seedlings are transplanted to cover the topsoil of Example 3 of the present invention and the general topsoil of Comparative Example 1. As a result of investigating the growth process, the growth rate of the cabbage grown with the top soil made in Example 3 of the present invention was improved by 30 to 32% compared to the cabbage grown with the top soil made of Comparative Example 1.

도 1은 해양 심층수로부터 생산된 간수를 이용하여 상토를 만드는 공정도1 is a process chart for making topsoil using the brine produced from deep sea water

도 2는 전기투석으로 간수에 함유된 NaCl을 제거하는 공정도Figure 2 is a process chart for removing NaCl contained in the liver by electrodialysis

도 3은 전기추출로 간수에 함유된 NaCl을 제거하는 공정도Figure 3 is a process for removing NaCl contained in the water by electroextraction

도 4는 냉동에 따른 H2O-NaCl계의 상평형도4 is a phase equilibrium diagram of H 2 O—NaCl system according to freezing

도 5는 상토를 만드는 공정도5 is a process chart for making topsoil

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1: 간수 저장조 2: 간수 이송펌프1: water storage tank 2: water transportation pump

3: 전기투석장치 4: 양극3: electrodialysis device 4: anode

5: 음극 6: 양극실5: cathode 6: anode chamber

7: 음극실 8: 1가 음이온선택교환 격막7: cathode chamber 8: monovalent anion selective exchange diaphragm

9: 1가 양이온선택교환 격막 10: 탈염실9: monovalent cation selective exchange diaphragm 10 desalting chamber

11: 염농축실 12: 농축 염수 저장조11: salt concentration room 12: concentrated brine reservoir

13: 농축 염수 이송펌프 14: 염추출장치13: concentrated brine transfer pump 14: salt extraction device

15: 염추출실 16: 송풍기(Air blower)15: Salt Extraction Room 16: Air Blower

17: 산기관 18: 반응조17: diffuser 18: reactor

19: 반응조 교반기 20: 자화기 공급펌프19: reactor stirrer 20: magnetizer feed pump

21: 자화기 22: 혼합기21: Magnetizer 22: Mixer

23: 혼합기 믹서(Mixer) 24: 숙성기 공급 컨베이어(Conveyer) 23: Mixer Mixer 24: Aging Machine Conveyor

25: 숙성기 26: 로터리 믹서(Rotary mixer)25: ripening machine 26: rotary mixer

27: 삽차 28: 호퍼(Hopper)27: Shovel 28: Hopper

29: 이물질 선별기 30: 상토 이송 컨베이어29: Foreign material sorter 30: Top soil conveying conveyor

31: 상토제품 ⓢ: 솔레노이드밸브(Solenoid valve)31: Topsoil ⓢ: Solenoid Valve

pHIS: 수소 이온농도지시제어기(pH indicating switch) M: 모터(Motor)pHIS: pH indicating switch M: Motor

LS: 수위 제어기(Level switch) BI: 보메비중지시계(Baume indicator)LS: Level switch BI: Baume indicator

BIS: 보메비중지시제어기(Baume indicating switch)BIS: Baume indicating switch

DOI: 용존산소지시계(Dissolved oxygen indicator)DOI: Dissolved oxygen indicator

ECIS: 전기전도율지시제어기(Electric conductivity indicating switch)ECIS: Electric conductivity indicating switch

Claims (6)

해양 심층수로부터 소금을 생산하면서 부산물로 생산된 간수에 함유된 NaCl을 전기투석, 전기추출 또는 냉동 중에서 선택된 한가지의 NaCl을 제거하는 공정으로 간수에 함유되어 있는 NaCl이 제거된 간수를 생산하는 단계와, A step of producing NaCl removed from the water by removing NaCl contained in the by-product produced from the deep sea water as a by-product and removing NaCl selected from electrodialysis, electro-extraction or freezing; 상기 간수에 함유되어 있는 NaCl이 제거된 간수를 반응조(18)에 공급하고, 반응조 교반기(19)로 교반하면서 보메도 비중이 10∼12°Be범위가 되도록 담수(淡水)를 주입하여 희석하고, 자성물질을 함유한 광물을 염산(HCl)수용액에 용해한 것을 가하고, 킬레이트성 유기산을 가한 다음, pH조정제를 주입하여 pH를 5∼7 범위로 조정한 반응액을 자화기 공급펌프(20)로 자화기(21)에 공급하여 반응조(18)로 반송하면서 자화 처리를 한 반응액을 만드는 반응 및 자화처리단계와,The NaCl contained in the brine is supplied to the reactor 18, and fresh water is injected and diluted so as to have a specific gravity of 10 to 12 DEG Be while stirring with the reactor agitator 19, The mineral containing magnetic material was dissolved in aqueous hydrochloric acid (HCl) solution, chelating organic acid was added, and then the pH was adjusted to a range of 5 to 7 by injecting a pH adjuster to the magnetizer feed pump (20). A reaction and magnetization step of producing a reaction solution subjected to magnetization while supplying it to the firearm 21 and returning it to the reaction tank 18; 완숙퇴비를 혼합기(22)에 주입하고, 상기 자화 처리를 한 반응액과 첨가제를 공급하고, 혼합기 믹서(23)로 혼합한 다음, 숙성기 공급 컨베이어(24)로 숙성기(25)로 보내어 로터리 믹서(26)로 뒤엎기를 하면서 숙성한 다음, 이물질 선별기(29)로 보내어 이물질을 선별하여 상토제품을 만드는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 해양 심층수로부터 생산된 간수를 이용하여 상토를 만드는 방법.The ripe compost is injected into the mixer 22, the reaction solution and the additives subjected to the magnetization treatment are supplied, mixed by the mixer mixer 23, and then sent to the ripening machine 25 by the ripening machine supply conveyor 24. Aging while inverting with a mixer (26), and then sent to the foreign matter sorter (29) to select the foreign matter by the step of making a top soil product, characterized in that the soil made by using the brine produced from deep sea water. 제1항에 있어서, 상기 자성물질을 자철석(Magnetite), 모나자이트(Monazite), 제노타임(Xenotime), 쳐차이트(Churchite), 바스트네사이트(Bastnaesite), 파리사이트(Parisite), 씬시싸이트(Synchysite), 로파라이 트(Loparite), 퍼거소나이트(Fergusonite) 또는 앤씰라이트(Ancylite) 중에서 선택된 한 종류이상의 자성물질을 함유한 광물을 3∼10부를 3∼10wt%의 염산(HCl)수용액에 용해한 것을 사용하여 해양 심층수로부터 생산된 간수를 이용하여 상토를 만드는 방법. The method of claim 1, wherein the magnetic material is magnetite (Magnetite), Monazite (Monazite), Xenotime (Churchite), Bassite (Bastnaesite), Parisite (Parisite), Thinhysite (Synchysite) 3-10 parts of a mineral containing at least one type of magnetic material selected from Loparrite, Fergusonite or Ancylite in 3-10 wt% aqueous hydrochloric acid (HCl) solution. Method of making topsoil using the brine produced from deep ocean water. 제1항에 있어서, 상기 킬레이트성 유기산을 구연산(Citric acid), 주석산(Tartaric acid), 호박산(Succinic acid), 에틸렌디아민테트라아세트산(Ethylene diamine teretra acetic acid, EDTA), 사과산(Malic acid), 말산(Malic acid), 푸마르산(Fumaric acid), 글루콘산(Gluconic acid), 부식산(Humic acid) 또는 풀브산(Fulvic acid) 중에서 선택된 한 종류이상을 사용하여 해양 심층수로부터 생산된 간수를 이용하여 상토를 만드는 방법.The method of claim 1, wherein the chelating organic acid is citric acid, citric acid, tartaric acid, succinic acid, ethylenediamine teretra acetic acid (EDTA), malic acid, malic acid Topic soil is made from the deep water produced from deep ocean water using at least one selected from (Malic acid), Fumaric acid, Gluconic acid, Humic acid, or Fulvic acid. how to make. 제1항에 있어서, 상기 pH조정제를 암모니아수(NH4OH), 수산화칼륨(KOH) 또는 수산화칼슘(Ca(OH)2) 중에서 한 종류를 사용하여 해양 심층수로부터 생산된 간수를 이용하여 상토를 만드는 방법.The method of claim 1, wherein the pH adjustor is made of ammonia water (NH 4 OH), potassium hydroxide (KOH) or calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) using a brine produced from deep sea water to make a top soil . 제1항에 있어서, 상기 첨가제를 훈탄(燻炭), 버크 퇴비(Bark Compost), 부엽토(腐葉土), 수태(Sphagnum Moss), 피트모스(Peat Moss), 이탄(泥炭), 코코피트(Cocopeat), 황토(Loess), 산 흙, 마사토(磨沙土), 펄라이트(Pearlite), 질 석(Vermiculite), 천매암(Phyllite), 페그마타이트(Pegmatite), 제올라이트(Zeolite), 규조토(Diatomaceous earth), 펄라이트(Perlite), 부석(Pumice), 전기석(Tourmaline) 또는 맥반석(Elvan) 중에서 한 종류 이상 혼합한 것을 사용하여 해양 심층수로부터 생산된 간수를 이용하여 상토를 만드는 방법.The method of claim 1, wherein the additive is Huntan (Bark) Compost (Bark Compost), foliar soil (Sphagnum Moss), Peat Moss (Peat Moss), peat (Cocopeat), Loess, mountain soil, masato, pearlite, vermiculite, phyllite, pegmatite, zeolite, diatomaceous earth, perlite A method of making topsoil using a brine produced from deep ocean water using a mixture of at least one of pumice, tourmaline or elvan. 제1항에 있어서, 상기 자화 처리를 한 반응액과 첨가제를 공급하고, 혼합기 믹서(23)로 혼합할 때 요소(Urea), 질산 암모늄(Ammonium nitrate) 또는 황산 암모늄(Ammonium sulfate) 중에서 한 종류의 질소비료, 과인산석회(Calcium superphosphate), 중과인산석회(Double superphosphate), 용성인비(Fused phosphate fertilizer) 또는 소성인비(Calcined phosphate) 중에서 한 종류의 인산비료와 염화칼륨(Potassium chloride), 탄산칼륨(Potassium carbonate) 또는 황산칼륨(Potassium sulfate) 중에서 한 종류의 칼륨(K)비료를 부가하여 해양 심층수로부터 생산된 간수를 이용하여 상토를 만드는 방법.The method of claim 1, wherein the magnetized reaction solution and additives are supplied, and when mixed with the mixer mixer 23, one of urea, ammonium nitrate, and ammonium sulfate is used. Nitrogen fertilizer, Calcium superphosphate, Double superphosphate, Fused phosphate fertilizer or Calcined phosphate, phosphate, potassium chloride, potassium carbonate Or by adding one kind of potassium (K) fertilizer from potassium sulfate to make topsoil using the brine produced from deep sea water.
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