KR20110041022A - A soil sterilizing device and methods - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 과망간산칼슘 용액이나 과산화수소 미량 용액 및 고주파와 자외선을 이용한 흙 살균방법 및 살균장치에 관한 것으로, 상세히는 토양에 서식하는 미생물과 식물의 씨앗 등 유기 생명체와 잔류농약이나 유류성분을 동시에 처리하기 위한 것으로, 종자 모종을 제자리에 정식하기 전에 임시로 일정한 장소에 심어 키우는 모종용 토양(상토)이나 버섯 재배시 배지를 덮는 복토의 생물학적 또는 화학적 유해요소를 사전에 제거하기 위한 수단으로 과망간산칼슘 용액이나 과산화수소 미량 용액을 토양에 살포한 후, 이를 복수의 초고주파 발진기가 설치된 이송터널을 통과하도록 하여 토양에 포함된 물 분자를 진동시켜 발열효과를 갖게 하는 고주파 가열과정을 거처 미생물이나 유충 또는 곤충의 알을 사멸시키고, 산화제의 분해과정에 발생하는 산화물질인 산소원자나 수산기로 유기수은 용제 등의 농약성분을 산화처리하는 동시에 가열된 토양에 연속적으로 강한 자외선을 조사하여 살균과 산화과정을 돕는 방식으로 이루어진 것이다.The present invention relates to a method for sterilizing and disinfecting soil using a calcium permanganate solution or a small amount of hydrogen peroxide solution and high frequency and ultraviolet rays, and in detail, to simultaneously treat organic organisms such as microorganisms and seeds of plants and residual pesticides or oil components in soil. For the purpose of preliminary removal of biological or chemical hazards of soil covering soil (tops) or soil covering the medium during mushroom cultivation, before planting seedlings in place. After spraying a small amount of hydrogen peroxide solution on the soil, it passes through a transfer tunnel equipped with a plurality of ultra-high frequency oscillators and vibrates water molecules contained in the soil to generate a heating effect. Acid which is killed and generated during decomposition of oxidant Of a material is an oxygen atom or a hydroxyl group is irradiated with strong ultraviolet light continuously to the heated soil while simultaneously oxidizing the agricultural chemical components, such as solvent yugisueun been made in such a way to help the process of sterilization with oxidizing.
기존의 토양 살균에 사용되는 방식은 토양살균제인 클로로피크린, 메칠브로 마이드 등의 약품이 사용되어 왔다. 이러한 화학약품은 살균효과는 좋으나 독성이 강하고 가스상태이므로 취급하기 곤란한 문제점이 있으며, 잔류물을 형성하고 화학적 오염에 대한 처리기능이 없어 토양의 화학적 오염을 가중시켜 왔으며, 토양에 존재하는 식물의 씨앗과 같은 유기체에는 작용하지 못했었다.Conventional methods for soil sterilization have been used as soil disinfectants such as chloropicrine and methyl bromide. These chemicals have good sterilization effect, but they are difficult to handle because they are toxic and gaseous. They have formed residues and have no treatment for chemical contamination, which has increased the chemical pollution of soil. It did not work on such organisms.
한편, 본 출원인이 검색한 기존의 흙 살균방법 또는 장치로는 특허 제472190호의 '토양살균방법 및 토양살균장치'로 농작물의 기생체 또는 병원체를 포함하는 토양 내의 유기체를 죽이기 위해 토양 내에서의 적어도 제1 물질과 제2 물질 사이의 발열반응을 이용하는 방법과, 실용신안등록 제142798호의 '고온 살균기'와, 실용신안등록 제422054호의 '모래 살균장치'로 오염된 모래를 흡입하는 흡입관이 형성된 흡입펌프가 구비되고, 살균 소독된 모래를 외부로 배출하는 배출관이 형성된 배출펌프가 구비된 기계실과; 상기 기계실의 일측에 설치되고, 흡입펌프로부터 오염된 모래를 연결관을 통해 공급받아 고압의 수중기로 세척하며, 세척된 모래를 원통형상으로 이루어지고 섭씨 1500℃로 만드는 다수개의 버너가 결합된 버너부를 통과시켜 살균 소독하는 살균실과; 상기 살균실의 일측에 설치되고, 버너부에 원료를 공급하는 원료탱크가 구비되며, 상기 살균실로 물을 공급하는 물 펌프가 포함된 물탱크가 구비된 보조실을 포함하여 이루어진 것 등이 개시되어 있다.On the other hand, the existing soil sterilization method or apparatus searched by the applicant is a 'soil sterilization method and soil sterilization device of the Patent No. 472190, at least in the soil to kill the organisms in the soil containing the parasites or pathogens of the crop Inhalation formed with a method of using an exothermic reaction between a first substance and a second substance, a 'high temperature sterilizer' of Utility Model Registration No. 142798, and a suction tube for sucking sand contaminated by the 'Sand Sterilizer' of Utility Model Registration No. 422054 A machine room provided with a pump and having a discharge pump having a discharge pipe for discharging the sterilized sand to the outside; It is installed on one side of the machine room, the contaminated sand from the suction pump is supplied through a connecting pipe and washed with a high pressure underwater, and the burner is composed of a plurality of burners made of cylindrical shape and made to 1500 ℃ Celsius A sterilization chamber through which the sterilization is disinfected; It is disclosed that the raw material tank which is installed on one side of the sterilization chamber, is provided with a raw material tank for supplying the raw material to the burner, and comprises an auxiliary chamber having a water tank including a water pump for supplying water to the sterilization chamber have.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 종묘용 토양이나 버섯 배지의 복토와 같은 흙을 비화학적방식으로 토양에 서식하는 모든 생물체를 완벽하게 사멸시키며 나아가 잔류농약과 같은 유해성 화학성분까지도 완벽히 제거할 수 있는 경제적이면서도 신속한 살균 및 산화처리기술을 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to completely kill all living organisms inhabiting the soil such as seedling soil or soil of mushroom medium in a non-chemical way and furthermore, It is to provide an economical and rapid sterilization and oxidation treatment technology that can completely remove the same harmful chemicals.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 과망간산칼슘을 수중에 용해시킨 과망간산칼슘 용액이나 과산화수소 용액(이하, "산화제"라 칭함)을 토양에 살포하는 단계; 산화제가 살포된 토양을 초고주파 발진기가 설치된 이송터널을 통과하도록 하여 토양에 포함된 물 분자를 공진시켜 발열효과를 갖게하는 고주파 가열단계; 상기 단계에서 산화제의 분해과정에 발생하는 산소원자나 이에서 발전된 수산기로 유기수은 용제 등의 농약성분을 산화처리하는 동시에 가열된 토양에 연속적으로 강한 자외선을 조사하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 토양의 살충,살균을 포함한 무해화 처리 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of spraying the soil with a calcium permanganate solution or hydrogen peroxide solution (hereinafter referred to as "oxidant") dissolved calcium permanganate in water; A high frequency heating step of allowing the oxidant-spreaded soil to pass through a transport tunnel in which an ultra-high frequency oscillator is installed, thereby resonating water molecules contained in the soil to have an exothermic effect; Irradiating strong ultraviolet rays to the heated soil at the same time as oxidizing an organic pesticide component such as an organic mercury solvent with an oxygen atom generated from the decomposition of the oxidant or a hydroxyl group generated therefrom; Provides a harmless treatment method, including pesticides, sterilization of the soil, including.
또, 본 발명의 흙 살균장치는 산화제의 미량 용액을 토양에 살포하기 위한 산화제 살포기와, 액상 산화제가 살포된 토양에 포함된 물 분자를 진동시켜 발열시 키는 복수의 초고주파 발진기 및 발생된 초고주파를 효과적으로 토양에 전달하기 위한 공진기 형태로 이루어진 이송터널과, 이 상기 이송터널로 연속적으로 토양을 이송시키는 이송컨베이어와; 처리된 토양에 자외선을 조사하여 산화제의 산화를 돕고 낙진성 세균을 살상하는 자외선램프를 포함하여 이루어진다.In addition, the soil sterilization apparatus of the present invention is an oxidant spreader for spraying a trace solution of oxidant to the soil, a plurality of ultra-high frequency oscillator to generate heat by vibrating the water molecules contained in the liquid oxidizer sprayed soil and generated ultra-high frequency A transfer tunnel in the form of a resonator for effectively transferring the soil, and a transfer conveyor for continuously transferring soil to the transfer tunnel; UV light is applied to the treated soil to help oxidize the oxidant and kill fall-out bacteria.
본 발명은 살균이 필요한 흙 또는 배합토의 복토를 해야하는 버섯재배 또는 포트(화분)에 널리 사용할 수 있고, 초고주파를 이용하여 복토 속에 존재하는 씨앗 및 벌레의 알을 완전 사멸시킴은 물론 농약잔류물까지 분해할 수 있는 유용한 효과를 가지므로 재선충 또는 병원성 바이러스에 의한 작물의 연작피해를 경감시키는 효과와 유류와 농약으로 오염된 토양을 복원시키는 효과를 갖는다.The present invention can be widely used in mushroom cultivation or pots (potted plants) that need to cover soils or mixed soils that need to be sterilized, and completely kill the seeds and insects existing in the soil using ultra-high frequency as well as decomposing pesticide residues. As it has a useful effect, it has the effect of reducing crop damage by re-nematodes or pathogenic viruses and restoring soil contaminated with oil and pesticides.
이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments that do not limit the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명에 의한 액상 산화제 용액 및 고주파와 자외선을 이용한 흙 살균장치의 흙 살균과정을 도시한 플로우차트이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 살균장치의 측면도이다.1 is a flowchart illustrating a soil sterilization process of a soil sterilizer using a liquid oxidant solution and a high frequency and ultraviolet light according to the present invention, and FIG. 2 is a side view of the sterilizer according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 실시 예에 의한 흙 살균방법 및 살균장치는 모종용 토양이나 버섯 복토 등 피처리 토양에 과망간산칼슘 용액을 살포하는 단계(S1)와; 산화제 용액이 살포된 피처리 토양을 초고주파 공진기 내에 주입하여 피처리 토양에 포함된 물 분자를 진동시켜 발열효과를 갖게하는 고주파 가열단계(S2)와; 상기 단계에서 산화제의 분해과정에 발생하는 산화물질인 산소원자나 수산기로 유기수은 용제 등의 농약성분을 산화처리하는 동시에 가열된 토양에 연속적으로 강한 자외선을 조사하는 단계(S3); 를 포함하여 이루어져 있다.1 and 2, the soil sterilization method and sterilization apparatus according to the present embodiment comprises the steps of spraying the calcium permanganate solution to the soil to be treated, such as soil for seedlings or mushroom cover (S1); A high frequency heating step (S2) of injecting the treated soil sprayed with the oxidant solution into the microwave resonator to vibrate the water molecules contained in the treated soil to generate a heating effect; Irradiating strong ultraviolet rays continuously to the heated soil at the same time as oxidizing an organic mercury solvent such as an oxygen atom or a hydroxyl group generated during the decomposition of the oxidant in the step; Consists of including.
본 발명에 의한 살균장치는 도 2에 도시된 바와 같이 피처리 토양이 담기는 호퍼(10)와, 이 호퍼(20)에 담긴 피처리 토양을 이송하기 위한 이송컨베이어(20)와, 호퍼에서 이송컨베이어(20)에 적재되는 동안 피처리 토양에 산화제를 살포하는 산화제 살포기(30)와, 산화제가 살포된 피처리 토양에 포함된 물 분자를 진동시켜 발열시키는 복수의 초고주파 발진기(40) 및 발생한 초고주파를 효과적으로 토양에 전달하기 위한 공진기 형태로 이루어진 이송터널(26)과, 상기 초고주파 발진기(40)를 거친 토양에 자외선을 조사하는 자외선램프(50)를 포함하여 이루어져 있다.Sterilization apparatus according to the present invention is a
본 실시 예에서 상기 호퍼(10)의 내부에는 도면상으로는 도시생략되었으나 호퍼(10) 내부에 투입된 피처리 토양을 교반 및 분쇄하기 위한 교반기 또는 분쇄기가 더 구비될 수 있으며, 호퍼(10)의 하부로 연통된 이송컨베이어(20)의 일측으로 일정량씩 배출이 이루어질 수 있도록 정량배출수단(스크류 등)을 더 구비할 수 있다.Although not shown in the drawing, the
상기 이송컨베이어(20)는 호퍼(10)에서 투입된 피처리토양을 일측에서 받아 타측으로 이송하면서 상기한 과정 즉, 과망간산칼슘 용액 살포단계(S1)와; 고주파 가열단계(S2) 및 자외선 조사단계(S3)를 차례대로 거쳐 살균이 이루어진 후 외부로 배출되게 되는데, 이 이송컨베이어(20)의 타측에는 살균처리가 완료된 피처리토양을 수거하기 위한 수거용 컨테이너 등을 설치하여 살균된 피처리토양을 필요로 하는 장소로 운반한다.The conveying
본 발명에 의한 흙 살균장치는 도 2에 도시된 바와 같이 이동이 가능하도록 이송컨베이어(20)의 프레임(22) 하부에 이동용 바퀴(24)를 설치하여 장치 자체를 필요한 장소로 이동시켜 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.Soil sterilization apparatus according to the present invention by installing a moving
한편, 상기 이송컨베이어(20)의 상부에는 산화제 용액 살포와 고주파 가열 및 자외선조사를 밀폐된 공간에서 수행할 수 있도록 피처리 토양이 터널 형태로 이루어진 이송터널(26)이 설치되어 있으며, 이 이송터널(26)은 금속판으로 구성되어 초고주파의 외부 유출을 차단하고 발생한 초고주파 전량이 토양에 주입되도록 공진기 형태로 구성되며 상부에 산화제 살포기(30)와 초고주파 발진기(40) 및 자외선램프(50)가 차례대로 설치되어 있다.On the other hand, in the upper part of the conveying
상기 산화제 살포기(30)는 산화제 용액을 저장하고 이를 스프레이노즐을 통해 피처리토양에 공급하게 되는바, 과산화수소수의 농도 및 공급량은 피처리토양의 오염상태 및 함수율에 따라서 조절한 후 공급한다.The oxidant spreader 30 stores the oxidant solution and supplies it to the treated soil through the spray nozzle. The concentration and supply amount of the hydrogen peroxide water are adjusted and adjusted according to the soil state and moisture content of the treated soil.
일반적인 토양의 함수율은 화강풍화토는 17 ~20%, 검은 색의 유기질토는 19~ 24%, 마른 논흙(수축한계 이내)은 10 ~ 17% 정도이다.The moisture content of general soil is 17-20% for granite weathered soil, 19-24% for black organic soil, and 10-17% for dry paddy soil (within shrinkage limit).
본 발명에서는 자연상태의 피처리 토양 무게보다 3~5% 무게가 증가하도록 30%의 과망간산칼슘 용액, 또는 3%의 과산화수소를 살포하여 유기수은 계열의 잔류농약이 100ppm 이하인 토양 내에 유기수은 또는 50ppm이하의 유류오염을 처리하도록 된 것으로, 토양의 오염 농도에 따라 산화제의 농도는 증가하는 것이 바람직하다. In the present invention, by spraying 30% calcium permanganate solution, or 3% hydrogen peroxide to increase the weight of the treated soil in the natural state 3 to 5%, organic mercury or less than 50ppm oil in the soil where the organic mercury-based residual pesticide is 100ppm or less In order to deal with the pollution, it is preferable that the concentration of the oxidant increases with the pollution concentration of the soil.
상기 초고주파 발진기(40)는 2450MHz대의 마그네트론으로, 이는 물 분자의 공명주파수에 근접한 전자파 진동으로 전자레인지 등에서 가열수단으로 사용되고 있으며, 초고주파 가열의 특징은 피 가열물체의 내부가열에 효과이며 직화가열 방법에서 열이 피가열 물체의 표면으로부터 내부로 침투하는 것에 반하여 피가열 물체의 내부가 먼저 가열되는 특징이 있다. The
본 발명에 사용되는 마그네트론 즉, 초고주파 발진기(40)는 1000W/hr의 출력으로 다량의 흙을 짧은 시간에 처리하기에는 부족한 전력량이다. 따라서 본 발명에서는 하나의 공진기(이송터널)에 다수의 마그네트론을 배치하되 전원주파수(60Hz)의 (+)주기에서는 1,3,5번째의 마그네트론이, (-)주기에서는 2,4,6번째의 마그네트론이 작동하도록 하여 상호 간의 간섭효과를 배제할 수 있도록 하였다.The magnetron used in the present invention, that is, the
도면 중 부호 42는 초고주파 발진기(40)에 전원을 공급하기 위한 파워서플라이이고, 부호 44는 상기 초고주파 발진기(40)의 작동시 발생하는 열을 방출하기 위하여 외부 냉각공기가 유입되는 유입구이며, 부호 46은 내부의 열을 외부로 방출하 기 위한 블로워유닛이다.In the drawing,
한편, 자외선에 의한 미생물의 치사량은 다음의 표와 같다.On the other hand, the lethal amount of microorganisms by ultraviolet rays is shown in the following table.
[표 1] 자외선에 의한 각종 미생물의 99.9% 치사 조사량 (UV 254nm, mW/Sec/㎠)[Table 1] 99.9% lethal dose of various microorganisms due to ultraviolet rays (UV 254nm, mW / Sec / ㎠)
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본 발명에서는 자외선램프(50)는 출력이 Aspergillus Niger의 포자까지도 99%이상의 치사율을 갖는 254nm의 광량이 350mW 이상이 되도록 한다.In the present invention, the
도 1은 본 발명에 의한 흙 살균장치의 흙 살균과정을 도시한 플로우차트,1 is a flowchart showing the soil sterilization process of the soil sterilization apparatus according to the present invention,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 흙 살균장치의 측면도이다.Figure 2 is a side view of the soil sterilization apparatus according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
10 : 호퍼 20 : 이송컨베이어10: Hopper 20: Transfer Conveyor
22 : 프레임 24 : 이동용 바퀴22: frame 24: wheel for movement
26 : 이송터널 30 : 산화제 살포기26: transfer tunnel 30: oxidizer spreader
40 : 초고주파 발진기 50 : 자외선램프 40: ultra high frequency oscillator 50: ultraviolet lamp
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
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