KR20120043383A - Method for manufacturing bed soil using paper mill sludges and rejected wastes from paper making process and bed soil obtained by the method - Google Patents

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KR20120043383A KR20100104669A KR20100104669A KR20120043383A KR 20120043383 A KR20120043383 A KR 20120043383A KR 20100104669 A KR20100104669 A KR 20100104669A KR 20100104669 A KR20100104669 A KR 20100104669A KR 20120043383 A KR20120043383 A KR 20120043383A
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Abstract

PURPOSE: Artificial bed soil using paper mill waste, and a producing method thereof are provided to recycle the organic waste containing environmentally friendly pulp fibers. CONSTITUTION: A producing method of artificial bed soil using paper mill waste comprises the following steps; inserting soil microorganisms into the paper mill waste for fermenting for 10-20 days while changing the temperature at 25-35 deg C and at 50-65 deg C both aerobically and anaerobically(S11); drying the fermented paper mill waste(S12); molding the dried paper mill waste, and assorting the waste to have the fixed size(S13); and mixing the assorted waste with coco peat(14). The water content of the paper mill waste is 55-65%.

Description

제지 폐기물을 이용한 원예용 인공상토 제조방법 및 이로부터 얻은 원예용 인공상토{Method for Manufacturing Bed Soil Using Paper Mill Sludges and Rejected Wastes from Paper Making Process and Bed Soil Obtained by the Method}Method for Manufacturing Bed Soil Using Paper Mill Sludges and Rejected Wastes from Paper Making Process and Bed Soil Obtained by the Method}

본 발명은 제지공장에서 발생되는 슬러지와 제지공정의 정선 및 선별 과정 등에서 발생되는 폐기물(이하, “제지 폐기물”이라 함)을 이용한 원예용 인공상토 제조방법 및 이로부터 얻은 원예용 인공상토에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제지공장에서 발생되는 폐기물을 토양 미생물을 이용하여 발효시킴으로써 작물 재배에 적합하게 한 원예용 인공상토 제조방법 및 이로부터 얻은 원예용 인공상토에 관한 것이다.
The present invention relates to a horticulture artificial clay manufacturing method using the sludge generated in the paper mill and waste generated from the selection and sorting process of the papermaking process (hereinafter referred to as "paper waste") and horticultural artificial clay obtained therefrom More specifically, the present invention relates to a horticulture artificial clay manufacturing method adapted to cultivate crops by fermenting wastes generated from a paper mill using soil microorganisms and horticultural artificial clay obtained therefrom.

산업화의 가속으로 인해 야기되는 환경문제 중 많은 부분을 차지하고 있는 것이 산업폐기물의 처리에 관한 문제로 최근 국내의 폐기물 발생량은 매년 약 7% 정도 증가하는 추세에 있다. 국내 제지공장에서 다량으로 발생되는 제지공정 슬러지(paper mill sludge)도 이러한 유기성 산업폐기물 가운데 하나로 단일 산업으로는 가장 많은 양을 발생시킨다. 제지공장에서 발생되는 슬러지의 양은 2002년 기준 약 160만 톤으로 추정되고 있으나 처리기술은 부족한 실정이다. 제지공장 슬러지와 제지공정에서 발생하는 폐기물은 제지회사들의 계속적인 증설 및 종이 시장의 증가로 인하여 그 발생량은 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 반면에 제지공장에서 발생되는 이러한 폐기물의 처리 방식은 자체 소각로를 이용한 처리가 61%, 전문 처리업체를 이용한 위탁처리가 27.8%, 재활용이 7.5%, 그리고 매립 방식을 이용한 처리가 3.7%로서 전체 발생량에 비해서 폐기물을 비롯한 폐기물의 재활용 비율이 현저히 낮은 실정이다.Many of the environmental problems caused by the acceleration of industrialization are related to the treatment of industrial waste, and the amount of domestic waste has recently increased by about 7% every year. Paper mill sludge, which is generated in large quantities in domestic paper mills, is one of these organic industrial wastes and generates the largest amount in a single industry. The amount of sludge produced at the paper mill is estimated to be about 1.6 million tons in 2002, but the treatment technology is insufficient. Waste generated from paper mill sludge and paper processing is continuously increasing due to the continuous expansion of paper companies and the increase of paper market. On the other hand, the wastes generated at the paper mills are 61% treated using their own incinerators, 27.8% commissioned by specialized treatment companies, 7.5% recycled, and 3.7% treated by landfill. Compared to waste, the recycling rate of wastes including wastes is significantly lower.

소각 방식을 이용한 처리 방식은 제조공장 폐기물을 연소보일러에서 소각시켜 부피와 양을 감소시킬 수 있지만 소각 후 남는 소각재라는 부산물이 또 다른 매립되어야 할 부산물로 취급된다. 계속적으로 증가하는 매립 방식은 부지확보의 어려움, 침출수 발생, 악취 발생, 매립지의 지반 침하 등을 발생시켜 심각한 환경 문제를 야기하고 있어 새로운 처리기술이 절실히 요구되는 시점에 이르렀다. 따라서 국내에서도 폐기물 문제는 폐기물의 감량화, 재활용, 소각, 매립의 순서로 폐기물을 관리하여 최종적으로 처분되는 매립의 양을 최소화시키는 방안을 도입하였으며 종합적 폐기물 관리체계로 전환되고 있다. 이러한 관리체계에 맞추어 제지회사에서 발생하는 폐기물의 대부분은 탈수 공정을 통한 감량화 및 고형화에 초점을 맞추고 있고, 이들 중 일부 해양 투기 방식에 의존해 처리하고 있는 실정이다.The incineration method can reduce the volume and quantity by incineration of the plant waste in the combustion boiler, but the byproduct of incineration ash remaining after incineration is treated as another by-product to be landfilled. The ever-increasing landfill system has caused serious environmental problems such as difficulty in securing the site, generation of leachate, odor, and ground subsidence of landfills, leading to an urgent need for new treatment technologies. Therefore, in Korea, the waste problem has been introduced to reduce waste, recycle, incinerate, and landfill in order to minimize the amount of landfill that is finally disposed of. In line with this management system, most of the waste generated by paper companies focuses on the reduction and solidification through dehydration process, and some of them rely on marine dumping methods.

그러나, 이러한 처리 방식은 실질적인 제지공장 폐기물의 처리를 위한 근본적인 해결방안이 될 수 없고, 특히 런던협약에 의거 2013년부터 산업폐기물의 해양투기가 전면 금지됨으로써 새로운 처리 방식을 시급히 마련해야 할 시점에 도달해 있다.However, this method of treatment cannot be a fundamental solution for the actual treatment of paper mill waste, and in particular, the London Convention has banned the dumping of industrial wastes since 2013, and it is time to urgently prepare a new method of treatment. have.

국내에서 제지공장 폐기물의 활용은 제철소의 제강진정제, 지렁이 사육, 건축자제, 보도블록, 매립지 복토재 및 차수벽 재료 등으로 이용된 사례 등이 있으나 상용화된 기술은 거의 보고되고 있지 않다. 앞서 언급한 바와 같이 가장 선호되고 있는 방식으로는 제지 공장이 자체 보유하고 있는 소각로에서 소각하여 에너지를 회수하는데 폐기물을 이용하고 있으며, 이때 발생하는 회분은 시멘트의 원료 등으로 활용되고 있기도 하다. 또한 미국 등의 선진국에서는 제지공장 폐기물에 포함된 셀룰로오스 섬유들을 추출하여 토양에 적용하거나 발효 및 효소분해 등의 반응으로 에탄올을 생산하는 연구가 진행되고는 있지만 폐기물의 탈수 케이크로부터 셀룰로오스 추출을 위한 전처리 단계가 너무 복잡하여 경제성 부분에서 문제점을 드러내고 있다.In Korea, the use of paper mill waste has been used as steelmaking agents, earthworm breeding, building materials, sidewalk blocks, landfill cover, and barrier wall materials in steel mills, but few commercialized technologies have been reported. As mentioned above, the most preferred method is to use waste to recover energy by incineration in the incinerator owned by the paper mill, and the ash produced is used as raw material for cement. In addition, in advanced countries such as the US, cellulose fibers contained in paper mill wastes are extracted and applied to soil or ethanol is produced by fermentation and enzymatic reaction. Is so complex that it presents a problem in economics.

이에 본 발명자들은 제지공장 폐기물을 자원화 및 용도 개발을 위한 적합한 기술개발의 일환으로 다량으로 발생하는 제지공장 폐기물을 활용하여 원예작물 육묘용 인공상토를 개발할 수 있는지를 검토하면서 국내 임야에서 생육하고 있는 토양 미생물을 이용하여 공정 폐기물을 발효시키는 경우 육묘용 인공상토를 개발할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
Therefore, the inventors of the present invention examined the development of artificial soils for cultivation of horticultural crops using paper mill wastes generated in large quantities as part of the development of suitable technology for resource recycling and use of paper mill soils. When fermentation of process waste using microorganisms found that artificial clay for seedlings can be developed and completed the present invention.

본 발명의 기술적 과제는 제지 폐기물을 활용하여 원예용 인공상토를 제조하는 방법을 제공하는 것이다.The technical problem of the present invention is to provide a method for manufacturing horticulture artificial clay using paper waste.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 제지 폐기물을 토양 미생물로 발효시킨 원예용 인공상토를 제공하는 것이다.
Another technical problem of the present invention is to provide a horticultural artificial clay fermented paper waste with soil microorganisms.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 In order to solve the above technical problem, the present invention

제지 폐기물에 토양 미생물을 첨가하여 발효시키는 단계;Fermentation by adding soil microorganisms to paper waste;

발효된 제지 폐기물을 건조시키는 단계;Drying the fermented paper waste;

건조된 발효 폐기물을 성형하고, 소정 크기를 갖도록 선별하는 단계; 및Shaping the dried fermentation waste and sorting to have a predetermined size; And

선별된 발효 폐기물에 코코피트를 혼합하는 단계;를 포함하는 원예용 인공상토의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing horticulture artificial clay comprising the step of mixing the cocopite in the selected fermentation waste.

또한, 상기 발효 단계는 25~35℃의 저온, 그리고 50~65℃의 중온 영역에서 주기적으로 교반을 하면서 10~20일 동안 혐기 발효와 함께 호기 발효하는 것이 바람직하다.In addition, the fermentation step is preferably aerobic fermentation with anaerobic fermentation for 10 to 20 days while periodically stirring in a low temperature of 25 ~ 35 ℃, 50 ~ 65 ℃ medium temperature region.

또한, 발효 단계에서, 제지 폐기물에 동물성 아미노산, 식물성 아미노산, 한방영양제, 유산균 및 암석 미네랄로 이루어진 군에서 선택된 발효 촉진제를 첨가하여 발효시키는 것이 바람직하다. 또한, 발효 촉진제 이외에, 황토, 깻묵, 요소 비료 또는 목초액을 더 첨가하여 발효시킬 수 있다. In addition, in the fermentation step, it is preferable to ferment the paper waste by adding a fermentation promoter selected from the group consisting of animal amino acids, vegetable amino acids, herbal nutrients, lactic acid bacteria and rock minerals. In addition to the fermentation promoter, it may be fermented by further adding ocher, ink, urea fertilizer or wood vinegar.

본 발명에 따른 원예용 인공상토의 제조방법에 있어서, 상기 발효된 제지 폐기물의 건조후 함수율은 10?15%인 것이 바람직하다. In the manufacturing method of artificial horticultural clay according to the present invention, it is preferable that the water content after drying of the fermented papermaking waste is 10-15%.

또한, 상기 제지 폐기물에 첨가되는 토양 미생물은 임야에서 채취한 것을 사용하는 것이 바람직하며, 상기 성형된 폐기물 발효 산물은 직경이 4 ㎜ 이하의 크기를 갖는 것들로 선별되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the soil microorganisms added to the papermaking wastes are collected from forests, and the molded waste fermentation products are preferably selected from those having a size of 4 mm or less in diameter.

상기 또 다른 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 제지 폐기물에 토양 미생물을 첨가하여 발효시키는 단계; 발효된 제지 폐기물을 대기중에서 건조시키는 단계; 및 건조된 발효 산물을 성형하고, 소정 크기를 갖도록 선별하는 단계로부터 제조된 발효 산물에 코코피트를 첨가한 포함한 원예용 인공상토를 제조하는 것이다.
In order to solve the another technical problem, the present invention comprises the steps of fermentation by adding soil microorganisms to the paper waste; Drying the fermented paper waste in the air; And it is to prepare a horticultural artificial clay including the coco fert added to the fermentation product prepared from the step of forming the dried fermentation product, and screening to have a predetermined size.

본 발명에 따른 원예용 인공상토의 제조방법은 제지 공장에서 발생되는 폐기물을 재활용할 수 있다는 점에서 친환경적인 펄프 섬유가 다량 함유된 유기성 폐기물 처리 기술이다.
The manufacturing method of artificial horticultural clay according to the present invention is an organic waste treatment technology containing a large amount of environmentally friendly pulp fibers in that waste generated in a paper mill can be recycled.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제지 폐기물을 이용하여 원예용 인공상토를 제조하는 과정을 나타낸 공정도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예 따라 제조된 원예용 인공상토를 이용한 작물 재배 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예 따라 제조된 원예용 인공상토에 대한 작물 재배 실험에 따른 오이와 옥수수 종자의 재배 시간에 따른 생장 속도를 나타낸 그래프이다.
도 4은 본 발명의 일실시예 따라 제조된 원예용 인공상토에 대한 작물 재배 실험에 따른 오이와 옥수수 종자의 재배 시간에 따른 생장 속도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예 따라 제조된 원예용 인공상토에 대한 작물 재배 실험에 따른 오이 종자의 재배 시간에 따른 생장 속도를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예 따라 제조된 원예용 인공상토에 대한 작물 재배 실험에 따른 오이 종자의 재배 시간에 따른 생장 속도를 그래프로 나타낸 도면이다.
1 is a process chart showing a process for manufacturing a horticultural artificial clay using papermaking waste according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a view showing the results of the crop cultivation experiment using artificial horticulture prepared according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a graph showing the growth rate according to the cultivation time of cucumber and corn seeds according to the crop cultivation experiment for the artificial horticulture clay prepared according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a graph showing the growth rate according to the cultivation time of the cucumber and corn seeds according to the crop cultivation experiment for the artificial artificial horticulture prepared according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a view showing the growth rate according to the cultivation time of the cucumber seed according to the crop cultivation experiment for the artificial horticulture clay prepared according to an embodiment of the present invention.
Figure 6 is a graph showing the growth rate according to the cultivation time of the cucumber seeds according to the crop cultivation experiment for the artificial horticulture clay prepared according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명에 따른 제지 폐기물을 이용하여 원예용 인공상토를 제조하는 과정을 나타낸 공정도이다.1 is a process chart showing a process for manufacturing horticultural artificial clay using papermaking waste according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 제지 폐기물을 이용한 원예용 인공상토의 제조방법은 제지 폐기물에 토양 미생물을 첨가하여 발효시키는 단계(S11); 발효된 폐기물을 건조시키는 단계(S12); 건조된 발효 폐기물을 성형하고, 소정 크기를 갖도록 선별하는 단계(S13); 및 선별된 발효 폐기물에 코코피트와 기타 부원료를 혼합하는 단계(S14)를 포함한다.Referring to Figure 1, the manufacturing method of horticultural artificial clay using paper waste according to the present invention comprises the step of fermenting by adding soil microorganisms to the paper waste (S11); Drying the fermented waste (S12); Molding the dried fermentation waste and sorting to have a predetermined size (S13); And a step (S14) for mixing the cocopite and other subsidiary materials in the selected fermentation waste.

상기 제지 폐기물에 토양 미생물을 첨가하여 발효시키는 단계(S11)에 있어서, 상기 제지 폐기물은 제지공장의 폐수종말처리장에서 발생하는 탈수 케이크(dewatered cake) 상태의 슬러지와 제지 공정의 기타 선별 및 정선 과정에서 발생되는 폐기물(리젝트) 등이 이용될 수 있으며, 바람직하게는 상질지 및 공급 아트지를 생산하는 제지공장의 폐기물일 수 있으며, 발효시 사용되는 제지 폐기물의 함수율은 미생물 활성에 적당한 40?60%의 범위인 것이 바람직하다. 또한, 제지 폐기물을 발효시키기 위한 미생물은 리그노셀룰로오스계 바이오매스를 급속 분해시키는 미생물로서 산림 중 낙엽 부숙이 상당히 진행된 곳에서 채취하는 것이 바람직하다. 상기 미생물을 채취한 후 배양 과정을 거쳐 미생물 원액을 제조하고, 이 미생물 원액을 제지 폐기물 전건중량에 대해 0.02 내지 0.1% 투입하여 발효에 사용하는 것이 바람직하다. In the step (S11) of adding the soil microorganisms to the paper waste, the paper waste is in the sludge of the dewatered cake state in the wastewater treatment plant of the paper mill and other sorting and selection process of the papermaking process Generated waste (reject) and the like may be used, preferably may be waste of paper mills producing good quality paper and feed art paper, the water content of the paper waste used in fermentation is 40 ~ 60% suitable for microbial activity It is preferable that it is the range of. In addition, the microorganisms for fermenting paper waste is a microorganism that rapidly decomposes lignocellulosic biomass, and is preferably collected at a place where deciduous ripening of the forest has progressed considerably. After collecting the microorganisms, it is preferable to prepare a microbial stock solution through a culture process, and add the microbial stock solution to 0.02 to 0.1% of the total weight of the papermaking waste and use it for fermentation.

상기 토양 미생물이 첨가된 제지 폐기물은 자동발효조에 투입하여 발효될 수 있으며, 발효는 25-30의 저온, 그리고 50-65℃의 중온 영역에서 주기적으로 교반을 하면서 10~20일 동안 혐기 발효와 함께 호기 발효되는 것이 바람직하다. 상기 발효 온도를 저온 및 중온으로 변화시키는 이유는 발효에 사용된 미생물의 종류가 다양한 온도 영역에서 활동하는 미생물들로 구성되어 있기 때문이다.Paper waste to which the soil microorganisms are added may be fermented into an automatic fermentation tank, and fermentation may be carried out by anaerobic fermentation for 10 to 20 days with periodic stirring in a low temperature of 25-30 ° C. and a medium temperature area of 50-65 ° C. It is preferable to aerobic fermentation together. The reason for changing the fermentation temperature to low and medium temperature is because the type of microorganism used in the fermentation is composed of microorganisms that are active in various temperature ranges.

상기 저온 및 중온에서의 주기적 교반을 통한 발효 단계 전에 자동발효조를 사용하여 함수율 40?60% 조건에서 시간당 10분씩 주기적으로 교반하면서 빠른 시간 내(15일 전후)에 발효를 진행할 수도 있다.Before the fermentation step through the periodic stirring at low and medium temperature, the fermentation may be performed in a fast time (about 15 days) while periodically stirring for 10 minutes per hour at 40 to 60% water content using an automatic fermenter.

한편, 제지 폐기물을 발효시키기 위하여, 토양 미생물 이외에 발효 촉진제를 첨가할 수 있다. 이 경우, 발효 촉진제로는 동물 및 생선을 1년 이상 발효시켜 만든 발효액(동물성 아미노산), 미나리와 같은 식물들을 6개월 이상 발효시켜 만든 발효액(식물성 아미노산), 마늘, 생강, 당귀, 계피, 감초 등과 같은 한방 약재를 6개월 이상 발효시켜 만든 발효액, 연작 장해 및 육묘 병충해 방지를 목적으로 산이나 하천 주변의 자갈들을 잘게 부순 후 여기에 물을 통과시켜 채취한 미네랄, 그리고 유산균으로 이루어진 군에서 선택된 것이 사용될 수 있으며, 발효 촉진제는 제지 폐기물 전건중량에 대해 각각 0.01 내지 0.05% 범위에서 사용되는 것이 바람직하다. On the other hand, in order to ferment papermaking waste, fermentation accelerators may be added in addition to soil microorganisms. In this case, fermentation accelerators include fermentation broths (animal amino acids) made by fermenting animals and fish for at least one year, fermentation broths (vegetable amino acids) made by fermenting plants such as buttercups for at least 6 months, garlic, ginger, donkey, cinnamon, licorice, etc. A fermentation broth made by fermenting the same herbal medicine for 6 months or longer, and finely crushed gravel around mountains or rivers for the purpose of preventing crop disturbances and seedling pests, and then selected from the group consisting of minerals collected by passing water through them and lactic acid bacteria. The fermentation promoter is preferably used in the range of 0.01 to 0.05%, respectively, based on the total weight of the paper waste.

아울러, 상기 발효 촉진제 이외에도 황토, 깻묵, 요소 비료 또는 목초액이 첨가될 수 있다. 상기 황토, 깻묵 또는 요소 비료는 인공상토의 가밀도, 수분 보유량과 같은 물리적 특성을 개선시킬 수 있다. 황토와 깻묵은 제지 폐기물 전건중량에 대해 10 내지 30% 범위, 요소 비료는 0.01 내지 0.02% 범위에서 첨가하는 것이 바람직하다.In addition, in addition to the fermentation promoter, ocher, ink, urea fertilizer or wood vinegar may be added. The loess, ink or urea fertilizer can improve physical properties such as density of artificial clay, water retention. It is preferable to add in the range of 10 to 30% and the urea fertilizer in the range of 0.01 to 0.02% based on the total weight of the yellow soil and the papermaking waste.

또한, 목초액은 제지 폐기물로 만들어진 인공상토의 알칼리화되는 것을 보완하기 위하여 첨가될 수 있으며, 목초액은 인공상토의 산도(pH) 조절 뿐만 아니라 폐기물 발효시 발생하는 악취 발생을 억제할 수도 있다. 상기 목초액을 1,000배로 희석한 후 제지 폐기물 전건중량에 대해 1.0 내지 2.0%의 범위 내에서 사용되는 것이 바람직하다.In addition, wood vinegar may be added to supplement the alkalinization of artificial clay made from paper waste, wood vinegar may not only control the acidity (pH) of artificial clay, but also suppress the generation of odor generated during waste fermentation. After diluting the wood vinegar by 1,000 times, it is preferable to use within 1.0 to 2.0% of the total weight of papermaking waste.

상기 발효된 제지 폐기물을 건조시키는 단계(S12)에서는 이물질이 혼입되지 않도록 주의하면서 대기 중에서 건조시킬 수 있다. 건조는 상토 성형이 용이한 함수율인 10 내지 15% 정도로 건조시킬 수 있다.In the step (S12) of drying the fermented papermaking waste may be dried in the air while being careful not to mix the foreign matter. Drying can be dried to about 10 to 15% water content is easy to form topsoil.

상기 건조된 발효 폐기물을 성형하고, 소정 크기를 갖도록 선별하는 단계(S13)에서는 이 분야의 일반적인 성형 장치를 이용하여 성형하고, 성형 과정을 거친 제지 폐기물 상토는 원예 상토에 적합한 크기로 선별을 위해, 일정 크기의 홀을 갖는 스크린 형태의 표준망체를 이용하여 소정의 크기를 갖는 것들로 선별될 수 있고, 직경 4 ㎜ 이하의 크기를 갖도록 선별되는 것이 바람직하다.Forming the dried fermentation waste, and sorting to have a predetermined size (S13) in the molding using a general molding apparatus in this field, the paper waste topped through the molding process for sorting to a suitable size for horticultural soil, It can be screened into those having a predetermined size by using a standard mesh of a screen form having holes of a certain size, and is preferably screened to have a size of 4 mm or less in diameter.

상기 선별된 발효 폐기물에 코코피트를 혼합하는 단계(S14)에서, 발효 폐기물의 물리적 특성 또는 식물생장 적합성을 개선시키기 위하여 코코피트를 혼합한다. 상기 코코피트는 가밀도 뿐만 아니라 수분 보유력 등의 물리적 특성을 개선시킬 수 있으며, 상대적으로 부족한 K, N, Mg 등의 성분을 보완하기 위해 혼합될 수 있다.In step S14 of mixing the selected fermentation wastes with cocoot, cocoite is mixed in order to improve the physical properties or plant growth suitability of the fermentation waste. The coco peat may improve physical properties such as moisture retention as well as density, and may be mixed to compensate for relatively insufficient components such as K, N, and Mg.

상기 코코피트는 상기 발효 폐기물에 대해 부피비로 3:7 내지 5:5까지 혼합될 수 있다. 상기 코코피트 이외에 펄라이트 등도 혼합될 수 있다.The coco pit may be mixed in a volume ratio of 3: 7 to 5: 5 with respect to the fermentation waste. Pearlite or the like may be mixed in addition to the cocoite.

상기와 같은 공정으로 제조된 원예용 인공상토에 대한 효능 검증을 위하여 원예 작물 재배 실험을 하였으며, 이에 대하여 하기에 상세히 설명한다.
Horticultural crop cultivation experiments were conducted to verify the efficacy of the horticultural artificial clay prepared by the above process, which will be described in detail below.

실시예 1Example 1

함수율 45%인 탈수 케이크 상태의 제지공장 폐기물을 자동발효조에 75 kg을 투입한 후 교반시켜 잘게 부수고, 발효에 이용되는 미생물 원액을 제지 폐기물의 전건중량에 0.05% 첨가하여, 함수율을 50%로 조절한 뒤, 20℃, 35℃ 및 60℃로 온도 변화를 주면서 주기적으로 교반하여 35일 동안 발효를 진행하였다. 이어서, 상기 자동발효조로부터 시료를 꺼내서 대기중에서 건조시켜, 함수율이 12%가 되도록 하였으며, 이어서, 건조된 폐기물을 분쇄하여 평균 직경이 4 ㎜ 이하가 되도록 분체화하여 원형의 인공상토를 제조하였다.
75 kg of the dehydrated cake paper with 45% moisture content is added to the automatic fermenter, stirred and crushed.The microbial stock used for fermentation is added 0.05% to the total weight of the paper waste to adjust the water content to 50%. Then, the mixture was stirred periodically with temperature changes at 20 ° C., 35 ° C. and 60 ° C., and then fermented for 35 days. Subsequently, the sample was taken out from the auto fermenter and dried in the air to have a water content of 12%. Then, the dried waste was ground and powdered to an average diameter of 4 mm or less to prepare a circular artificial clay.

실시예 2Example 2

상기 미생물 발효액 이외에 1,000배로 희석된 목초액을 폐기물 전건 중량에 대해 약 1.2% 첨가하고, 동물성 및 식물성 아미노산은 폐기물 전건 중량에 대해 0.04% 첨가하는 것만 제외하고, 실시예 1과 동일하게 하여 원형의 인공상토를 제조하였다.
In addition to the microbial fermentation broth, 1,000 times diluted wood vinegar is added about 1.2% to the total weight of waste, and animal and vegetable amino acids are added in the same manner as in Example 1 except that 0.04% is added to the total weight of waste. Was prepared.

실시예 3Example 3

상기 실시예 2로부터 얻은 원형의 인공상토에 코코피트를 원형의 인공상토에 대해 0%, 30%, 그리고 50%까지 부피비로 혼합하여 원예용 인공상토를 제조하였다.
Horticultural artificial clay was prepared by mixing cocopites in the circular artificial clay obtained in Example 2 in volume ratios up to 0%, 30%, and 50% with respect to the circular artificial clay.

시험예 1Test Example 1

원형의 인공상토의 물리적 특성 비교Comparison of Physical Properties of Circular Artificial Clay

실시예 2로부터 얻은 원형의 인공상토의 물리적 특성을 파악하기 위하여, 가밀도, 진밀도, 공극률 및 수분 보유능을 측정하여 하기 표 1에 나타내었으며, 비교를 위해 제지공정 폐기물과 시판되는 인공상토의 물리적 특성도 함께 나타내었다.In order to grasp the physical characteristics of the circular artificial clay obtained from Example 2, the density, true density, porosity and water retention capacity are measured and shown in Table 1 below. The characteristics are also shown.

가밀도
(g/㎤)
Density
(g / cm3)
진밀도
(g/㎤)
True density
(g / cm3)
공극율
(%)
Porosity
(%)
수분 보유능
(%)
Water retention capacity
(%)
제지 폐기물Paper waste 0.620.62 3.083.08 79.9779.97 44.5844.58 실시예 2Example 2 0.750.75 1.621.62 53.6153.61 62.3562.35 상용 상토Commercial soil 0.110.11 0.410.41 74.3674.36 51.6351.63

상기 표를 통해 제지 폐기물을 원형 인공상토로 제조했을 때 물리적 특성의 변화는 가밀도가 약간 증가하였지만, 시중에 사용되는 상용 상토의 가밀도에 비해서는 7배 정도 높은 값을 나타내었다. 가밀도는 토양의 물리적 특성 가운데 작물의 뿌리의 생장과 깊은 관련이 있다. 이러한 뿌리의 생장은 작물의 지상부를 지지하는 물리적인 작용뿐만 아니라 작물의 전체 생장에 필요한 양분을 흡수하는 역할을 하기 때문에 뿌리가 잘 생장할 수 있도록 제조한 원형 인공상토의 물리적 개선이 필요함을 알 수 있다.
When the paper waste was produced from the circular artificial clay through the table, the density of the physical property was slightly increased, but it was about 7 times higher than the density of the commercial clay used in the market. Density is deeply related to the growth of the roots of crops among the physical properties of the soil. The growth of these roots not only has a physical effect of supporting the top part of the crop, but also absorbs the nutrients necessary for the entire growth of the crop. Therefore, it can be seen that the physical improvement of the circular artificial clay prepared for the root growth is necessary. have.

원예용 인공상토의 물리적 특성 비교Comparison of Physical Properties of Horticultural Artificial Clay

제조된 원형의 인공상토를 직물 생장에 적합한 물리적 특성을 가질 수 있도록 개선시키기 위하여 원형의 인공상토에 코코피트를 혼합한 실시예 3의 원예용 인공상토와 실시예 2의 원형의 인공상토의 물리적 특성을 비교하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.Physical properties of the horticultural artificial clay of Example 3 and the circular artificial clay of Example 2 in which cocoite was mixed with the circular artificial clay in order to improve the manufactured circular artificial clay to have physical properties suitable for fabric growth The results are shown in Table 2 below.

가밀도
(g/㎤)
Density
(g / cm3)
진밀도
(g/㎤)
True density
(g / cm3)
공극율
(%)
Porosity
(%)
수분 보유능
(%)
Water retention capacity
(%)
실시예 2Example 2 0.750.75 1.621.62 53.6153.61 62.3562.35 실시예 3Example 3 0.530.53 1.391.39 58.6258.62 111.44111.44

상기 표 2를 통해 코코피트를 혼합한 원예용 인공상토는 가밀도가 낮아지고 수분 보유능 등의 상토로써 중요한 물리적 특성이 개선되었음을 확인할 수 있었다.
In Table 2, the artificial horticultural clay mixed with coco peat was confirmed that the physical properties were improved as the soil density such as low density and moisture retention ability.

원예용 인공상토의 영양성분 변화Changes in Nutritional Components of Horticultural Artificial Clay

한편, 본 발명의 실시예 3에 따라 제조된 원예용 인공상토의 생육 적합성을 알아보기 위하여 필수영양소 함유량을 측정해 그 결과를 표 3에 나타내었으며, 비교를 위해, 원형의 인공상토와 상용 상토를 함께 나타내었다.On the other hand, in order to determine the growth suitability of the artificial clay for horticulture prepared according to Example 3 of the present invention, the essential nutrient content was measured and the results are shown in Table 3, and for comparison, circular artificial clay and commercial clay were compared. Shown together.

주된영양소(%)Major nutrients (%) 미량영양소(mg/%)Micronutrients (mg /%) PP KK CaCa MgMg FeFe CuCu ZnZn MnMn MoMo BB 실시예 2Example 2 0.220.22 0.090.09 1.011.01 2.232.23 89608960 10.810.8 58.1858.18 60.0260.02 62.8262.82 10.3810.38 실시예 3Example 3 0.230.23 0.480.48 0.890.89 2.522.52 84638463 120.8120.8 11.6911.69 63.9563.95 20.2220.22 13.4513.45 상용 상토Commercial soil 0.110.11 0.600.60 0.520.52 1.101.10 44954495 198.4198.4 224.8224.8 259.2259.2 12.8812.88 332.2332.2

상기 표 3을 통해, 코코피트의 첨가는 물리적 특성 변화 분만 아니라 부족한 영양성분을 보충하는데도 효과가 있음을 알 수 있다. 즉, 원형 인공상토에서는 부족했던 K 성분을 코코피트를 혼합함으로써 상용상토에 준하는 수준으로 상승시킬 수 있었다.
Through Table 3, it can be seen that the addition of cocopite is effective in replenishing nutritional deficiencies as well as changes in physical properties. In other words, the K component, which was lacking in circular artificial soil, could be raised to a level comparable to that of commercial soil by mixing cocopite.

시험예 2Test Example 2

작물 재배 실험 1Crop cultivation experiment 1

상기 실시예 2로부터 얻은 원형의 인공상토를 각각 육모용 트레이에 담아 오이와 배추 종자를 파종하여 재배 시간에 따른 생장 모습을 나타내어, 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2를 통해, 발효를 거친 제지공장 폐기물로 만들어진 인공상토에서 식물의 생장이 가능함을 확인할 수 있었다.
Each of the circular artificial clays obtained in Example 2 was placed in a tray for growing hair, sowing cucumber and cabbage seeds to show growth according to the cultivation time, and the results are shown in FIG. 2. Through Figure 2, it was confirmed that the growth of plants in artificial soil made of waste paper mill was fermented.

작물 재배 실험 2Crop cultivation experiment 2

상기 실시예 2로부터 얻은 원형의 인공상토 및 상기 실시예 3으로부터 얻은 원예용 인공상토, 상용화되고 있는 비료 포함된 유비 상토 및 비료 포함되지 않은 무비 상토에서 오이 종자를 파종하여 오이 모종의 신장, 엽수, 엽장 및 엽폭을 측정하여 그 결과롤 표 4에 나타내었다.Seedlings of cucumber seedlings by seeding cucumber seeds in circular artificial clay obtained in Example 2 and horticultural artificial clay obtained in Example 3, commercially available fertilizer-containing ubiquitous and fertilizer-free clay, Leaf length and leaf width were measured and the results are shown in Table 4.

신장
(cm)
kidney
(cm)
엽수
(개)
ground game
(dog)
엽장
(cm)
Leaf
(cm)
엽폭
(cm)
Leaf width
(cm)
실시예 2Example 2 4.854.85 55 3.953.95 2.762.76 실시예 3Example 3 5.205.20 55 4.154.15 3.103.10 유비 상토Ubiquitous 5.355.35 55 4.284.28 3.203.20 무비 상토Movie topsoil 4.954.95 55 4.104.10 3.003.00

상기 표 4를 통해 알 수 있는 바와 같이, 실시예 2의 원형의 인공상토에서도 식물의 생육이 됨을 확인하였으며, 코코피트를 혼합한 실시예 3의 원예용 인공상토에서는 유비 상토에서 육모한 모종과 거의 유사한 생장성을 보이고 있다.
As can be seen from Table 4, it was confirmed that the growth of the plant also in the artificial artificial circular soil of Example 2, the horticultural artificial clay of Example 3 mixed with coco peat and almost the seedlings grown in ubiquitous soil Similar growth is shown.

실시예 4Example 4

함수율 45%인 탈수 케이크 상태의 제지 폐기물을 자동발효조에 75 ㎏을 투입한 후 교반시켜 잘게 부수고, 황토를 폐기물 중량대비 10%를 첨가하고, 발효에 이용되는 미생물 원액을 폐기물 전건 중량에 대해 0.05% 첨가하여, 함수율을 58%로 조절한 뒤, 25℃, 35℃ 및 60℃로 온도 변화를 주면서 주기적으로 교반하여 35일 동안 발효를 진행하였다. 이어서, 상기 자동발효조로부터 시료를 꺼내서 대기중에서 건조시켜, 함수율이 10%가 되도록 하였으며, 이어서, 건조된 폐기물을 실험실용 블렌더를 이용하여 평균 직경이 4 ㎜ 이하가 되도록 분체화하여 원형의 인공상토를 제조하였다.
75 kg of dehydrated cakes with 45% water content are added to the auto fermenter and stirred to crush them.Then, the loess is added to 10% of the waste weight and the microbial stock used for fermentation is 0.05% of the total weight of the waste. After addition, the water content was adjusted to 58%, and then stirred periodically with temperature changes at 25 ° C., 35 ° C. and 60 ° C. to proceed with fermentation for 35 days. Subsequently, the sample was taken out from the auto fermenter and dried in the air to have a water content of 10%. Then, the dried waste was powdered to an average diameter of 4 mm or less using a laboratory blender to form a circular artificial clay. Prepared.

실시예 5Example 5

상기 실시예 4로부터 얻은 원형의 인공상토와 코코피트를 7:3의 부피비로 혼합하여 원예용 인공상토를 제조하였다.
The artificial artificial clay for horticulture was prepared by mixing circular artificial clay and cocoite in a volume ratio of 7: 3.

실시예 6Example 6

상기 실시예 4로부터 얻은 원형의 인공상토와 코코피트를 5:5의 부피비로 혼합하여 원예용 인공상토를 제조하였다.
The artificial artificial clay for horticulture was prepared by mixing the circular artificial clay and cocoite in a volume ratio of 5: 5.

실시예 7Example 7

황토를 폐기물 중량대비 20% 첨가하는 것만 제외하고 실시예 4와 같이 동일하게 하여 원형의 인공상토를 제조하였다.
A circular artificial clay was prepared in the same manner as in Example 4 except for adding 20% by weight of loess.

실시예 8Example 8

상기 실시예 7로부터 얻은 원형의 인공상토와 코코피트를 7:3의 부피비 혼합하여 원예용 인공상토를 제조하였다.
A circular artificial clay and coco peat obtained in Example 7 were mixed with a volume ratio of 7: 3 to prepare a horticultural artificial clay.

실시예 9Example 9

상기 실시예 8로부터 얻은 원형의 인공상토와 코코피트를 5:5의 부피비로 혼합하여 원예용 인공상토를 제조하였다.
The artificial artificial clay for horticulture was prepared by mixing circular artificial clay and cocoite in a volume ratio of 5: 5.

시험예 3Test Example 3

원예용 인공상토의 물리적 특성 비교Comparison of Physical Properties of Horticultural Artificial Clay

실시예 4 내지 9로부터 제조된 인공상토의 물리적 특성을 비교하여 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.The physical properties of artificial clays prepared from Examples 4 to 9 were compared and the results are shown in Table 5 below.

가밀도
(g/㎤)
Density
(g / cm3)
진밀도
(g/㎤)
True density
(g / cm3)
다공율
(%)
Porosity
(%)
제지 폐기물Paper waste 0.620.62 3.083.08 79.9779.97 실시예 4
(코코피트 0부피%)
Example 4
(0% of coco feet)
0.790.79 1.31.3 39.2339.23
실시예 5
(코코피트 30부피%)
Example 5
(30% of coco feet)
0.620.62 1.01.0 3838
실시예 6
(코코피트 50부피%)
Example 6
(50% of coco feet)
0.560.56 0.90.9 37.7737.77
실시예 7
(코코피트 0부피%)
Example 7
(0% of coco feet)
0.760.76 1.21.2 36.6636.66
실시예 8
(코코피트 30부피%)
Example 8
(30% of coco feet)
0.670.67 1.11.1 39.0939.09
실시예 9
(코코피트 50부피%)
Example 9
(50% of coco feet)
0.570.57 0.90.9 36.6636.66
상용 상토Commercial soil 0.1050.105 0.410.41 74.3674.36

상기 표 5를 통해 알 수 있는 바와 같이 코코피트의 첨가비율이 증가함에 따라 그에 비례하여 가밀도와 진밀도가 낮아졌지만, 코코피트 첨가율이 50% 이하일 경우, 기존 제지 폐기물보다 가밀도와 진밀도가 높은 것을 알 수 있다.
As can be seen from Table 5, as the addition ratio of cocopit is increased, the density and the true density are lowered proportionally, but when the cocoite is added at 50% or less, the density and the true density are higher than those of conventional paper waste. It is high.

원예용 인공상토의 영양성분 분석 및 중금속 함량 분석Analysis of Nutritional Components and Heavy Metals in Artificial Horticulture

상기 실시예 4 및 실시예 7로부터 얻은 원예용 인공상토의 필수식물 영양소를 분석하여 그 결과를 하기 표 6에 나타내고, 중금속 함량을 분석하여 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.Essential plant nutrients of horticultural artificial clay obtained from Examples 4 and 7 were analyzed, and the results are shown in Table 6 below, and the heavy metal content was analyzed and the results are shown in Table 6 below.


주된영양소(%)Major nutrients (%) 미량영양소(mg/%)Micronutrients (mg /%)
PP AlAl KK CaCa MgMg FeFe CuCu ZnZn MnMn MoMo BB 제지 폐기물Paper waste 0.220.22 0.190.19 0.100.10 1.011.01 2.632.63 94299429 6.96.9 0.90.9 62.062.0 61.3061.30 9.99.9 실시예 4Example 4 0.020.02 0.010.01 0.020.02 2.432.43 0.700.70 107107 00 00 0.20.2 0.040.04 00 실시예 7Example 7 0.460.46 19.1819.18 0.130.13 20.6620.66 0.880.88 131131 00 00 0.50.5 0.020.02 00 상용 상토Commercial soil 0.120.12 0.210.21 0.670.67 0.520.52 1.101.10 44954495 198.5198.5 224.8224.8 259.8259.8 12.8812.88 332.23332.23

상기 표 6를 통해, 식물 성장을 필수적인 주요 영양소인 인과 칼슘 성분은 상용 상토에 준하거나 오히려 더 뛰어난 값을 나타내었지만, 칼륨과 마그네슘 성분에서는 일반 상용 상토에 비해 다소 떨어지는 경향이 있어고, 미량 영양 원소에서도 붕소 성분이 검출되지 았았다. 따라서, 인공상토에 코코피트를 첨가하여 칼륨 성분의 보충이 필요한다는 것이 확인되었다.Through Table 6, although the phosphorus and calcium components, which are the main nutrients essential for plant growth, showed higher or better values than commercial soils, potassium and magnesium components tended to be somewhat lower than general commercial soils. Boron component was not detected at. Therefore, it was confirmed that supplementation of potassium component is necessary by adding cocoite to artificial clay.

샘플
(mg/kg)
Sample
(mg / kg)
NiNi CoCo SeSe CdCD AsAs HgHg PbPb CrCr
제지 폐기물Paper waste 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 0.320.32 실시예 4Example 4 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 실시예 7Example 7 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 상용 상토Commercial soil 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 0.680.68

상기 표 7을 통해서는 제지공정 폐기물로부터 제조된 인공상토에 중금속이 검출되지 않음을 확인하였다.
Through Table 7, it was confirmed that no heavy metal was detected in the artificial clay prepared from the papermaking process waste.

시험예 4Test Example 4

작물 재배 실험Crop cultivation experiment

상기 실시예 4, 실시예 6, 실시예 7, 및 실시예 9로부터 얻은 원예용 인공상토를 각각 육모용 트레이에 담아 오이와 옥수수 종자를 파종하여 재배 시간에 따른 생장 길이을 측정하여, 그 결과를 표 8 및 도 3 및 도 4에 각각 나타내었다. The horticulture artificial clays obtained in Examples 4, 6, 7, and 9 were placed in a tray for raising the seedlings, respectively, and seeded with cucumbers and corn seeds to measure the growth length according to the cultivation time. 8 and 3 and 4, respectively.

0일
경과(cm)
0 days
Elapsed (cm)
1일
경과
1 day
lapse
5일
경과
5 days
lapse
10일
경과
10 days
lapse
15일
경과
15th
lapse
20일
경과
20 days
lapse
25일
경과
25 days
lapse
상용상토
Commercial soil
옥수수corn 00 00 1.71.7 7.27.2 16.416.4 20.120.1 2424
오이cucumber 00 0.80.8 1.51.5 5.65.6 8.28.2 12.212.2 1515 실시예 4
(황토10)
Example 4
(Ocher 10)
옥수수corn 00 00 1.31.3 66 14.514.5 19.819.8 22.722.7
오이cucumber 00 00 1.21.2 4.74.7 7.87.8 1111 1414 실시예 6
(황토10+코코피트)
Example 6
(Ocher 10+ coco feet)
옥수수corn 00 00 1.21.2 6.86.8 1414 1818 23.123.1
오이cucumber 00 00 1.41.4 4.74.7 7.67.6 1111 14.914.9 실시예 7
(황토20)
Example 7
(Ocher 20)
옥수수corn 00 00 1.51.5 7.37.3 1717 2020 26.126.1
오이cucumber 00 00 1.21.2 4.94.9 8.58.5 1212 1515 실시예 9
(황토20 +코코피트)
Example 9
(Ocher 20 + coco feet)
옥수수corn 00 00 1.61.6 88 17.117.1 2525 28.828.8
오이cucumber 00 00 1.41.4 6.76.7 9.89.8 13.413.4 16.116.1

상기 표 7를 통해 알 수 있는 바와 같이, 옥수수의 경우 약 15일 정도 경과할 때까지 상용 상토와 인공상토 사이에 생장 속도의 차이가 크지 않았지만, 15일이 경과하면서 황토 20%에 코코피트와 발효 폐기물을 5:5의 부피비로 혼합한 인공상토에서 발아한 옥수수의 생장 속도가 가장 빠르게 나타났다. 오이의 경우에도 상용 상토에서 발아가 하루 정도 빠르게 진행되었지만, 생장속도에서는 상용 상토와 인공상토에서 큰 차이가 나타나지 않았고, 오히려 황토 20%, 코코피트와 발효 폐기물을 5:5의 부피비로 혼합한 인공상토에서 생장속도가 가장 빠르게 나타났다.
As can be seen from Table 7, the growth rate of corn between commercial and artificial soils was not large until about 15 days in corn, but after 15 days, cocotite and fermentation in 20% of ocher The growth rate of the sprouted corn was the fastest in artificial clay mixed with 5: 5 by volume. In case of cucumber, germination progressed about 1 day in commercial soil, but there was no significant difference in growth rate between commercial soil and artificial soil. The growth rate was highest in the topsoil.

실시예 10Example 10

함수율 45%인 탈수 케이크 상태의 제지 폐기물을 자동발효조에 75 ㎏을 투입한 후 교반시켜 잘게 부수고, 폐기물 중량대비 황토를 20%, 깻묵은 10%, 요소 비료는 1.5%를 첨가하고, 발효에 이용되는 미생물 원액을 폐기물 전건중량에 대해 0.05% 첨가하여, 함수율을 60%로 조절한 뒤, 25℃, 35℃ 및 60℃로 온도 변화를 주면서 주기적으로 교반하여 35일 동안 발효를 진행하였다. 이어서, 상기 자동발효조로부터 시료를 꺼내서 대기중에서 건조시켜, 함수율이 10%가 되도록 하였으며, 이어서, 건조된 폐기물을 실험실용 블렌더를 이용하여 평균 직경이 4 ㎜ 이하가 되도록 분체화하여 원형의 인공상토를 제조하였다.
75 kg of dehydrated cakes with 45% water content are added to an automatic fermenter and stirred to crush them.Then, 20% ocher, 10% salted and 1.5% urea fertilizer are added to fermentation. The microbial stock solution was added 0.05% of the total weight of the waste, the water content was adjusted to 60%, and then stirred periodically with temperature changes at 25 ° C., 35 ° C. and 60 ° C., followed by fermentation for 35 days. Subsequently, the sample was taken out from the auto fermenter and dried in the air to have a water content of 10%. Then, the dried waste was powdered to an average diameter of 4 mm or less using a laboratory blender to form a circular artificial clay. Prepared.

실시예 11Example 11

상기 자동발효조에 폐기물 전건중량에 대해 1000배 희석된 목초액을 1.5% 첨가하는 것만 제외하고, 실시예 10과 동일하게 하여 원형의 인공상토를 제조하였다.
A circular artificial clay was prepared in the same manner as in Example 10, except that 1.5% of wood vinegar diluted 1000-fold with respect to the total weight of waste was added to the automatic fermentation tank.

원예용 인공상토의 물리적 특성 비교Comparison of Physical Properties of Horticultural Artificial Clay

실시예 10로부터 제조된 인공상토의 물리적 특성을 제지 폐기물과 상용 상토와 비교하여 그 결과를 하기 표 9에 나타내었다.The physical properties of the artificial clay prepared from Example 10 are compared with paper waste and commercial clay, and the results are shown in Table 9 below.

가밀도
(g/㎤)
Density
(g / cm3)
진밀도
(g/㎤)
True density
(g / cm3)
공극율
(%)
Porosity
(%)
수분보유능
(%)
Water retention
(%)
제지 폐기물Paper waste 0.620.62 3.083.08 79.9779.97 xx 실시예 10Example 10 0.330.33 0.60.6 4545 4646 실시예 11Example 11 0.310.31 0.60.6 4949 4646 상용 상토Commercial soil 0.1050.105 0.410.41 74.3674.36 5757

상기 표 9를 통해 알 수 있는 바와 같이 황토와 깻묵의 첨가로 시중 상용 상토의 밀도보다는 높지만, 크게 개선되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 공극율의 경우에도 미세 입자인 황토가 첨가됨에 따라 인공상토의 공극들을 채우는 효과 인하여 공극율이 떨어지고 있지만, 수분보유능이 상용 상토에 준하는 수준으로 나왔다. 이는 깻묵의 첨가가 발효중 악취 제거 뿐만 아니라 보수력과 같은 물성의 개선에도 영향을 끼친 것으로 여겨진다.
As can be seen from Table 9, the addition of ocher and ink was higher than the density of commercially available soil, but it was confirmed that the improvement was greatly. In addition, in the case of the porosity, the porosity is falling due to the effect of filling the pores of artificial clay as the fine particles of ocher are added, but the water retention ability is equivalent to that of commercial soil. It is believed that the addition of ink affected not only the removal of odor during fermentation but also the improvement of physical properties such as water retention.

원예용 인공상토의 영양성분 분석 및 중금속 함량 분석Analysis of Nutritional Components and Heavy Metals in Artificial Horticulture

상기 실시예 10부터 얻은 원예용 인공상토의 필수식물 영양소를 분석하여 그 결과를 하기 표 10에 나타내고, 중금속 함량을 분석하여 그 결과를 하기 표 11에 나타내었다.Analysis of essential plant nutrients of the artificial horticultural clay obtained from Example 10 is shown in Table 10, and the results of analyzing the heavy metal content is shown in Table 11 below.


주된영양소(%)Major nutrients (%) 미량영양소(mg/%)Micronutrients (mg /%)
PP AlAl KK CaCa MgMg FeFe CuCu ZnZn MnMn MoMo BB 제지 폐기물Paper waste 0.220.22 0.190.19 0.100.10 1.011.01 2.632.63 94299429 6.96.9 0.90.9 62.062.0 61.3061.30 9.99.9 실시예 10Example 10 0.460.46 19.2019.20 0.750.75 23.5523.55 1.901.90 35003500 1.261.26 00 0.50.5 0.020.02 00 실시예 11Example 11 0.490.49 18.3118.31 0.750.75 24.5524.55 3.543.54 36703670 2.102.10 00 0.460.46 0.020.02 00 상용 상토Commercial soil 0.120.12 0.210.21 0.670.67 0.520.52 1.101.10 44954495 198.5198.5 224.8224.8 259.8259.8 12.8812.88 332.23332.23

상기 표 10를 통해, 깻묵, 요소 비료 또는 목초액을 첨가시킴에 따라 식물 성장에 필수적인 모든 주요 영양소가 시중 상용 상토를 웃도는 수치를 나타내었으나, 미량 영양 원소면에서는 붕소 성분이 검출되지 않았다. 그러나 식물 생장에 미량 원소는 큰 영향을 미치지 않을 뿐만 아니라, 코코피트의 첨가로 미량 원소들은 충분히 보완될 수 있다.Through Table 10, all of the essential nutrients necessary for plant growth exceeded commercially available soils by adding ink, urea fertilizer or wood vinegar, but boron was not detected in terms of trace elements. However, trace elements do not have a significant effect on plant growth, and the addition of cocopites can fully compensate the trace elements.

샘플
(mg/kg)
Sample
(mg / kg)
NiNi CoCo SeSe CdCD AsAs HgHg PbPb CrCr
제지폐기물Paper waste 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 0.320.32 실시예 10Example 10 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 0.090.09 0.030.03 미검출Not detected 0.130.13 실시예 11Example 11 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 0.010.01 0.0440.044 미검출Not detected 0.120.12 상용 상토Commercial soil 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 미검출Not detected 0.680.68

상기 표 10을 통해서는 깻묵, 요소 비료 또는 목초액을 첨가하여 제지 폐기물을 발효시켜 제조된 인공상토에 중금속이 검출되지 않음을 확인하였다.
Through Table 10, it was confirmed that heavy metals were not detected in artificial clay prepared by fermenting paper waste by adding ink, urea fertilizer or wood vinegar.

시험예 5Test Example 5

작물 재배 실험 1Crop cultivation experiment 1

상기 실시예 11로부터 얻은 원형의 인공상토에 각각 코코피트를 부피에 대해 0%, 30%, 50% 첨가하고, 코코피트 40%에 펄라이트를 10% 첨가한 원예용 인공상토를 각각 육모용 트레이에 담아 오이를 파종하여 재배 시간에 따른 생장 속도를 분석하여 그 결과를 도 5 및 6에 각각 나타내었다.To the circular artificial clay obtained in Example 11, 0%, 30%, and 50% of cocoite was added to the volume, and 10% of pearlite was added to 40% of the cocoite, respectively. Cucumbers were sown and analyzed for growth rate according to cultivation time. The results are shown in FIGS. 5 and 6, respectively.

도 5 및 도 6을 참조하면, 실시예 11로부터 얻은 인공상토에 코코피트를 첨가한 원예용 인공상토의 발아가 시중 상용 상토보다 빨라짐을 확인할 수 있었다.
5 and 6, it was confirmed that the germination of horticultural artificial clay added with cocopit to the artificial clay obtained in Example 11 is faster than commercially available clay.

Claims (10)

제지 폐기물에 토양 미생물을 첨가하여 발효시키는 단계;
발효된 제지 폐기물을 건조시키는 단계;
건조된 발효 폐기물을 성형하고, 소정 크기를 갖도록 선별하는 단계; 및
선별된 발효 폐기물에 코코피트를 혼합하는 단계;를 포함하는 원예용 인공상토의 제조방법.
Fermentation by adding soil microorganisms to paper waste;
Drying the fermented paper waste;
Shaping the dried fermentation waste and sorting to have a predetermined size; And
A method of manufacturing horticulture artificial clay comprising the step of mixing cocopite with the selected fermentation waste.
제 1항에 있어서,
상기 발효되는 제지 폐기물의 함수율은 60±5%인 원예용 인공상토의 제조방법.
The method of claim 1,
The water content of the fermented paper waste is 60 ± 5% of the horticultural artificial clay production method.
제1항에 있어서,
상기 발효 단계는 25?35℃의 저온 및 50~65℃의 중온 영역에서 주기적으로 교반을 하면서 10~20일 동안 혐기 발효와 함께 호기 발효하는 것인 인공상토의 제조방법.
The method of claim 1,
The fermentation step is a method of producing artificial clay will be aerobic fermentation with anaerobic fermentation for 10 to 20 days while periodically stirring in a low temperature of 25 ~ 35 ℃ and 50 ~ 65 ℃ medium temperature region.
제1항에 있어서,
상기 발효 단계에서, 제지 폐기물에 동물성 아미노산, 식물성 아미노산, 한방영양제, 유산균 및 암석 미네랄로 이루어진 군에서 선택된 발효 촉진제를 첨가하는 것인 원예용 인공상토의 제조방법.
The method of claim 1,
In the fermentation step, a method of producing artificial horticultural clay which is added to the papermaking waste fermentation promoter selected from the group consisting of animal amino acids, vegetable amino acids, herbal nutrients, lactic acid bacteria and rock minerals.
제1항에 있어서,
상기 발효 단계에서 황토, 요소 비료, 깻묵 또는 목초액이 더 포함되는 것인 원예용 인공상토의 제조방법.
The method of claim 1,
In the fermentation step, horticulture, urea fertilizer, ink or wood vinegar is a method for producing artificial horticulture clay is further included.
제1항에 있어서.
발효된 제지 폐기물의 건조후 함수율은 10 내지 15%인 원예용 인공상토의 제조방법.
The method of claim 1.
A method of producing horticulture artificial clay, wherein the water content after drying of the fermented paper waste is 10 to 15%.
제1항에 있어서,
상기 제지공정에서 발생되는 폐기물에 첨가되는 토양 미생물은 임야에서 채취한 것을 사용하는 것인 원예용 인공상토의 제조방법.
The method of claim 1,
Soil microorganisms added to the waste generated in the papermaking process is a method of manufacturing artificial horticulture clay that is collected in the forest.
제1항에 있어서,
상기 혼합 단계에서 상기 발효 폐기물과 코코피트를 7:3?5:5의 부피비로 혼합되는 것인 원예용 인공상토의 제조방법.
The method of claim 1,
The fermentation waste and cocopitite in the mixing step is a method of producing artificial horticulture clay is mixed in a volume ratio of 7: 3 ~ 5: 5.
제1항에 있어서,
상기 성형된 발효 폐기물은 직경이 4 mm 이하의 크기를 갖는 것들로 선별되는 것인 원예용 인공상토의 제조방법.
The method of claim 1,
The molded fermentation waste is a method for producing artificial horticulture clay is selected from those having a size of 4 mm or less in diameter.
제지 폐기물에 토양 미생물를 첨가하여 발효시키는 단계; 발효된 제지 폐기물을 대기중에서 건조시키는 단계; 및 건조된 발효 폐기물을 성형하고, 소정 크기를 갖도록 선별하는 단계로부터 제조된 발효 폐기물 및 코코피트를 포함한 원예용 인공상토.


Fermentation by adding soil microorganisms to the paper waste; Drying the fermented paper waste in the air; And horticultural man-made clay, including fermentation waste and cocopite, prepared from the step of forming the dried fermentation waste and sorting to have a predetermined size.


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KR20210020698A (en) * 2019-08-16 2021-02-24 박정훤 Crop Cultivation Kit
KR20210036733A (en) * 2019-09-26 2021-04-05 이은진 Vegetable cultivation method using compression mold soil containing biomass

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