KR20120069325A - 농림 부산물을 이용한 유기질 비료와 퇴비 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 농림 부산물를 이용한 유기질 비료와 퇴비 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 농림 부산물를 자원화하여 양질의 우수한 유기질 비료 및 전용퇴비를 생산하는 제조방법에 관한 것이다.

Description

농림 부산물을 이용한 유기질 비료와 퇴비 및 그 제조방법{Organic fertilizer manufacturing method}

본 발명은 각종 농림 부산물를 이용한 유기질 비료와 퇴비 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 농림 부산물를 자원화하여 양질의 우수한 유기질 비료 및 전용퇴비를 생산하는 제조방법에 관한 것이다.

농가에서는 농작물을 수확한 후 판매가 불가능한 정도의 품질을 가지면서 농가에서 소비가 되지 않는 여분의 과일이나 채소 곡식 등의 농림부산물과, 상기 농작물을 수확하고 남은 줄기, 뿌리 등과 같은 농림 부산물이 다수 발생되는데, 그 예로는 참외나 수박과 같은 덩굴식물의 남은 줄기와 잎, 볏짚, 고구마줄기, 탈곡 후의 겨, 각종 채소 등이 있다.

이와 같이 매년 발생되는 농림 부산물은 이를 처리할 시설이 없고 완벽한 처리 기술이 없어 방치되거나 소각되고, 그 일부 즉 볏집의 경우에는 사료로 사용하고, 각종 과일이나 채소 등 수분율이 높은 농림 부산물의 일부는 파쇄하여 농경지의 토양과 섞여서 토양에서 썩으면서 퇴비 역할을 하도록 하고 있다.

그러나, 이와 같이 재활용되는 농림 부산물은 그 종류와 양이 매우 제한적이어서 대분의 상품화되지 못하고 농가에서도 소비가 되지 않는 각종 열매와 채소 즉 참외, 수박, 포도, 자두, 복숭아, 오이, 배추 등이 쌓인체로 시간이 경과되면 상기 열매가 썩으면서 폐수와 악취가 발생되어 식수의 오염 및 농토의 황폐화와 같은 2차 오염이 발생되었다.

이처럼 매년 발생하는 농림 부산물을 처리하는 방법의 부재로 인하여 2차 환경오염이 발생되므로 많은 연구자와 개발자들이 이 문제를 효과적으로 처리하여 2차 오염 없이 농림 부산물을 재활용할 수 있는 다양한 방법을 찾고 있으나, 근본적인 해결방법은 여전히 개발되지 않고 있다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 농림 부산물과 상기 농림 부산물의 비료화/퇴비화에 필요한 적절한 온도공급 및 수분조절용 유기물(코코피트,토탄,부엽토) 및, 토양에 필수적인 광물(minerals)과 토양 미생물 발효제를 함께 혼합하여, 고품질의 우수한 비료 및 퇴비를 생산하도록 한 농림 부산물을 이용한 유기질 비료와 퇴비 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

특히 각 작물의 부산물이 해당 작물에게는 가장 흡수하기 좋은 영양소가 되므로 이를 퇴비로 잘 활용하여 최고의 작물을 생산하는 것을 위해 개발한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 참외, 수박, 토마토, 포도를 포함한 농산물과, 토양의 부숙제인 코코피트, 토탄,부엽토를 포함한 유기물과, 칼슘,마그네슘보충을 위한 무기물 돌로마이트와, 토양 미생물 발효제가 혼합되어 고체성형되고 숙성된 비료 및 퇴비에 있다.

그리고, 본 발명의 다른 특징은 참외, 수박, 토마토, 포도를 포함한 농산물에서 비닐, 금속을 포함한 이물질을 선별하는 이물질 선별단계; 이물질이 제거된 농림 부산물을 토양의 부숙제인 코코피트, 토탄,부엽토를 포함한 유기물과 칼슘,마그네슘보충을 위한 무기물 돌로마이트와 토양 미생물 발효제를 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 일정 시간 동안 고체성형기를 통하여 충분히 혼합하여 고체 성형화하는 단계; 고체성형물을 적정 온도와 습도를 유지하여 비료 및 퇴비로 숙성하는 단계; 상기 숙성된 비료 및 퇴비를 이물질 제거를 위한 2차 선별처리 하는 단계; 상기 2차 선별된 비료 및 전용퇴비를 포장 및 출하하는 단계로 이루어지는 농림 부산물을 이용한 유기질 비료와 퇴비 제조 방법에 있다.

이상의 본 발명에 의하면 모든 농림 부산물를 동시에 처리할 수 있는 이점이 있고, 농림 부산물 전량을 고체성형기에 투입하여 전량 비료 및 퇴비로 제조함으로써 비료 및 퇴비 제조 시에 2차 오염이 발생되지 않는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 유기성 부용제(코코피트, 토탄, 부엽토)와 무기성 반응제(돌로마이트)와 같은 첨가제의 투입으로 농림 부산물의 유해물질을 제거함으로써 제조된 비료 및 퇴비를 토양에 시비 후 2차 오염이 전혀 발생되지 않는 장점이 있다.

아울러, 본 발명은 현재 산성화 비료 및 퇴비로 인한 산성화 토양을 중화시켜 알칼리성 토양으로 변화시켜 토양의 지력을 향상시키는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 농림 부산물를 이용한 유기질 비료 및 전용퇴비를 생산하는 과정을 도시한 공정도

이하, 본 발명을 첨부한 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 농림 부산물를 이용한 유기질 비료 및 퇴비 제조방법은, 참외, 수박, 토마토, 포도를 포함한 농산물에서 비닐, 금속을 포함한 이물질을 선별한 후 저장조에 저장하고, 상기 저장조에 저장된 이물질이 제거된 농림 부산물을 토양의 부용재인 코코피트, 토탄, 부엽토를 포함한 유기물과 칼슘,마그네슘보충을 위한 무기물 돌로마이트( 반응재 )와 토양 미생물 발효제와 함께 일정량 혼합된다.(혼합비율)

그리고, 상기 혼합물을 고체성형기에 투입하여 고체성형하고 이 과정에서 발생되는 먼지등은 별도의 집진장치로 집진하여 악취제거를 위한 악취설비를 통해서 처리하고, 상기 고체성형된 성형물은 후속조로 이송되어 적정 온도와 습도를 유지하여 비료 및 퇴비로 숙성한다. 이 과정에서 발생되는 악취 역시 악취 설비에서 처리된다.

상기한 바와 같이 후속조에서 숙성된 퇴비는 이물질 제거를 위한 퇴비선별기로 이송된 후 퇴비포장기에서 포장되어 출하된다.

상기에서 코코피트는 외피(husk) 부위에서 섬유질인 섬유소(fiber)를 추출한 다음에 생기는 섬유피(dust)를 물리화학적 과정을 거쳐 생산한 재료로서, 보수력과 보비력이 높고 통기성이 좋으며 밀도가 낮고 양이온 치환능력이 높으며 분해에 저항성이 있으므로 풍부한 식물 영양과 탄소함유물질을 포함하고 있다. 적도의 뜨거운 태양과 풍부한 강수량으로 성장한 양질의 코코피트 열매에서 추출한 코코피트는 집적된 유기물질로 토양의 물리적, 화학적 및 미생물학적 성질을 개선하는 효과가 비교적 장시간 지속되며, 코코피트는 물리화학적 특성과 토양미생물의 활동 등 토양의 중요한 여러 가지 성질에 관여한다. 코코피트 지구상에서 생성되는 부식물 집적의 대표적인 것이고 세계적으로 가장 광범위하고 중요한 유기질 배양재료이며, 외국(유럽 등)에서는 일찍이 18세기에 벌써 채소와 식물생산이 사용했으며 상당히 많은 연구 문헌들이 나와 있다.

다소 차이가 있으나 일반적으로 알려진 코코피트의 주요성분은 탄소함유량 50~60%, 질소함량 1.0~2.7%, 수소함량 5.1~6.1%, 산소함량 30~30%, 유황함량이 0.2~0.5%이며, 부식산(Humic acid), 황산, 부식교질(Colloid) 등을 포함하고 있다. 보편적으로 부식산 함량이 5~20%인데, 어떤 것은 최고 60%까지 함유한 것도 있다.

코코피트는 그 무게의 약 반이 물로 구성되지만, 그 무게의 8~9배의 물을 흡수하고, 포화대기중에서 80~90%의 물을 흡수하는데 비해 점토는 15~20%를 넘지 못한다.

이와 같이 흡수성이 크므로 빗물에 의한 토양의 유실을 감소시키고 보수력에 의해 가뭄의 피해를 감소시킨다.

코코피트는 질소(N), 인산(P), 규산(Si), 석회(C,K), 황(S)등 이외에도 식물양분을 보유하는데 이들 성분은 분해하여 유효한 성분으로 작용된다. 코코피트 생산 공정 중 제일 중요한 공정은 외피(Husk) 팽윤 수침과정으로서 소요기간이 3~5개월이 걸린다. 이 기간 중 코코피트 속에 있는 식물 성장의 해가 되는 탄닌성분 및 EC성분이 주로 제거되며 2차로는 자연 부식 과정에서 제거된다.

돌로마이트(백운석)은 일반적으로 석회암으로부터 형성되는데, 석회암 내의 방해석(탈산칼슘 CaCO₃)이 같은 부피의 탄산칼슘마그네슘으로 치환되어 발생된다. 백운석화작용이라고 알려진 이런 과정은 석회암이 침전된 직후 해수와의 교환에 의해, 또는 고화된 후 마그네슘을 함유하는 용액과의 교환에 의해 일어난다.

토탄(土炭), 부엽토는 화본과식물 또는 수목질의 유체가 분지에 두껍게 퇴적하여 생물화학적인 변화를 받아서 분해되거나 변질된 것이다. 석탄의 한 종류이지만, 지표에서 분해작용을 받아서, 일반적으로 석탄과 구별된다. 토탄(土炭)은 석탄처럼 지하에 매몰된 수목질이 오랜 세월 동안에 지압(地壓)과 지열작용(石炭化作用이라고 한다)을 받아 생성된 것과는 달리 앞에서 말한 식물질의 주성분인 리그닌 등이 주로 지표에서 분해작용(泥炭化作用이라고 한다)을 받은 것이다. 토탄은 원식물질의 종류, 분해의 정도 등의 차이에 따라, 툰드라이탄 등으로 분류된다. 이들 중에서 이용가치가 가장 높은 것은 초탄이다. 초탄은 갈대 등의 화본과식물이 주가 되며, 한랭지 고소한랭습지대에서 산출된다.

상기한 돌로마이트 혹은 토탄과 코코피트는 전체공정에서 수분을 공급하는 기능이 있으며, 유해물질의 제거기능이 있으며, 농림 부산물의 악취를 제거하며, 농림 부산물를 분해하도록 첨가하며, 시비 후에는 토양의 산성화 개량 및 토양에 함유된 유해물질을 제거하는 기능을 한다.

유기물 비료의 구성물은 유기물 비료 100중량부에 대하여 70중량부를 농림 부산물, 30중량부는 첨가물이다. 첨가물중 10중량부는 코코피트, 15중량부는 토탄, 5중량부는 돌로마이트를 첨가하여 구성된다.

Claims (5)

1. 농림 부산물를 수거한 후 이물질 제거를 위해 1차 선별처리 하는 단계; 이물질이 제거된농림 부산물을 토양의 부숙재인 유기물 부용재 코코피트, 토탄, 부엽토와 토양에 유익한 미생물 번식이 적당하도록 수분을 조절하고 온도를 유지하는 무기물 돌로마이트와 각각 혼합하는 단계; 상기 혼합물을 일정시간동안 고체성형기를 통하여 충분히 혼합하여 고체 성형화 하는 단계; 고체성형기에 배출된 고체 유기물을 후속조에서 비료 및 전용퇴비를 숙성하는 단계; 상기 숙성된 비료 및 전용퇴비를 이물질 제거를 위한 2차 선별처리 하는 단계; 상기 2차 선별된 비료 및 전용퇴비를 포장 및 출하하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 유기질 비료 및 전용퇴비 제조방법
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 농림 부산물의 비료 및 전용퇴비화에 필요한 온도는 35℃~60℃ 이상으로 유지함을 특징으로 하는 농림 부산물를 이용한 유기질 비료 및 전용퇴비 제조방법
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 코코피트는 유기물 슬러지 70중량부에 대하여 10~15중량부를 첨가함을 특징으로 하는 농림 부산물를 이용한 유기질 비료 및 전용퇴비 제조방법
   
   
4. 제 4항에 있어서,
   상기 토탄은 유기물 슬러지 70중량부에 대하여 10~15중량부를 첨가함을 특징으로 하는 농림 부산물를 이용한 유기질 비료 및 전용퇴비 제조방법
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 돌로 마이트는 유기물 슬러지 70중량부에 대하여 2~7중량부를 첨가함을 특징으로 하는 농림 부산물를 이용한 유기질 비료 및 전용퇴비 제조방법

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