KR20120103088A - Method for preparing a fertilizer containing amino acids with water-soluble silicic acid - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A manufacturing method of fertilizer containing amino acid in which silicic acid is combined is provided to effectively manufacture organic liquid fertilizer by using butchery by-product or bean with silicate. CONSTITUTION: A manufacturing method of fertilizer containing amino acid in which silicic acid is combined comprises the following steps: mixing silicate with the butchery by-product or bean in a reactor(100); adding water, silicate and electrolyte to the mixture in the reactor and increasing pH up to 11 or higher by adding electrical power; increasing temperature and pressure while adding electric power; and homogenizing the reacted substances into nano meter size by using an inline homo mixer(200). The electrolyte is NaOH or KOH. The content of electrolyte and silicate are respectively 5-30 weight% and 1-12 weight%. In the third step, the reactor temperature is increased up to 150-200 deg. Celsius, and the pressure of the reactor is increased up to 6-8kg/cm^2.

Description

규산이 결합된 아미노산을 함유한 비료의 제조방법{Method for preparing a fertilizer containing amino acids with water-soluble silicic acid} Method for preparing a fertilizer containing amino acids with water-soluble silicic acid

본 발명은 비료 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 수용성 규산이 결합된 아미노산을 함유한 유기질 비료 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 입자가 작고 작물의 흡수력이 뛰어나 엽면 살포가 가능한, 수용성 규산이 결합된 아미노산을 함유한 액체비료 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a fertilizer and a method for producing the same, and more particularly, to an organic fertilizer containing an amino acid bonded to a water-soluble silicic acid and a method for producing the same. In particular, the present invention relates to a liquid fertilizer containing an amino acid in which water-soluble silicic acid is bound, which is small in particle size, and has excellent water absorption of crops, which enables foliar spreading, and a method for producing the same.

규소(Silicon, Si)는 지각을 구성하는 원소들 중에서 두 번째로 많은 원소이다. 이러한 규소는 토양 용액 중에서 pH 9 이하일 때 규산[Si(OH)4] 형태로 존재하며 그 이상일 때는 규산 이온형태로 존재하는데, pH 9.5일 때 토양에 흡착이 가장 잘 되는 것으로 알려져 있다. 현재 우리나라 토양 중의 규소 농도는 SiO2 함량으로 계산할 때, 7?80㎎/㎏ 정도인 것으로 조사되어 있다.Silicon (Si) is the second most abundant element of the earth's crust. Such silicon is present in the form of silicic acid [Si (OH) 4 ] in the soil solution below pH 9 and in the form of silicic acid ions above, it is known that the adsorption is best in the soil at pH 9.5. At present, the concentration of silicon in our soil is SiO 2 When calculated by content, it is investigated that it is about 7-80 mg / kg.

고등식물이 규소를 흡수하는 정도는 식물의 종류에 따라서 매우 다른 것으로 나타나고 있다. 벼, 속새 등의 수생화본과 식물의 경우에는 건물량으로 10?15% 가량에 해당하는 매우 많은 양의 규소를 흡수, 축적하게 되고, 사탕수수 등 밭에서 재배되는 곡류 작물 등은 1?3% 정도 함유하는 것으로 나타난다. 또한 콩 등의 쌍자엽 식물 중의 규소함량은 0.5% 이하이며, 오이, 참외, 수박, 메론, 호박 등의 박과작물도 규소를 많이 흡수하는 것으로 알려져 있다. The degree of silicon uptake by higher plants is very different depending on the type of plant. In the case of aquatic plants and plants such as rice and genus, they absorb and accumulate a very large amount of silicon, which is about 10 to 15% in dry matter, and about 1 to 3% in grain crops grown in fields such as sugar cane. It appears to contain. In addition, silicon content in dicotyledonous plants, such as soybean, is 0.5% or less, and gourds such as cucumbers, melons, watermelons, melons, and pumpkins are known to absorb much silicon.

규산이 식물체에 흡수되면 잎과 줄기가 빳빳해져 잘 쓰러지지 않기 때문에 식물체의 아랫잎까지 햇빛을 많이 받게 돼 탄소 동화작용이 왕성해진다. 또한, 규산 성분이 식물체 내에 들어가 세포벽에 규산층(큐티큘라층)을 형성, 세포를 강화함으로써 도열병과 이화명충, 벼멸구 등의 병충해에 대한 저항력을 높여주며, 내병성 증대로 뿌리썩음병과 깨씨무늬병, 세균성 병해, 바이러스성 병해는 물론 냉해에 대한 저항성까지 높여준다. 또한, 규산은 생장촉진은 물론 토양개량과 비료효과를 조절해 질소과잉과 인산흡수 장해 등을 막아주고, 식물체의 신선도를 유지시켜 저장성을 높여주며 과일 등의 경도와 당도를 크게 높여주는 효과가 있다.When silicic acid is absorbed by the plant, the leaves and stems do not collapse and fall well, so that the lower leaves of the plant receive a lot of sunlight, and carbon assimilation is active. In addition, the silicic acid component enters the plant to form a silicic acid layer (cuticula layer) on the cell wall and strengthens the cells, thereby increasing resistance to diseases such as heat diseases, catabolism, and rice worms. It increases resistance to bacterial and viral diseases as well as cold and cold. In addition, silicic acid not only promotes growth, but also regulates soil improvement and fertilizer effects to prevent excess nitrogen and phosphate absorption disorders, maintains the freshness of plants, improves shelf life, and greatly increases the hardness and sugar content of fruits. .

현재 공급되고 있는 규산질 비료는 거의 제철 슬래그를 원료로 하여 만든 가용성 규산질 비료로 분말과 입상 등 두 가지로 나뉘어 있지만 거의 '불용성 물질'로 식물이 흡수할 수 있는 성분은 연간 0.002% 정도밖에 되지 않고, 나머지는 토양에 그대로 집적되기 때문에 일정 기간 내에 연속적으로 다량 살포해야 하는 문제점이 있다.Silica fertilizers currently supplied are soluble siliceous fertilizers made of steel slag as raw materials, and are divided into two types, powder and granular. However, almost insoluble substances are absorbed by plants at 0.002% per year. Since the remainder is accumulated in the soil, there is a problem in that a large amount of continuous spraying within a certain period.

또한 기존의 규산질 비료는 사용자인 농민에게 운반 및 시비면에서 엄청난 부담을 주며 유해물질과 이물질이 많아서 실효성마저 크게 떨어졌으며, 시비 시기도 첫갈이 할 때만 가능해 엽면 시비에 의한 조절 기능이 없어 결핍 현상에 대처할 수 없었다. In addition, the existing siliceous fertilizer puts enormous burden on the transportation and fertilization of the farmers as users, and the effectiveness of the silicate fertilizer is greatly reduced due to the large number of harmful substances and foreign substances, and the fertilization period is only possible at the first stage of fertilization. I could not cope.

또한, 종래의 규산질 비료는 규산입자의 크기가 수 ㎛대로 입자가 큰 고체분말 형태로 제조되었다. 따라서 엽면에 직접 살포되는 경우에는 그 흡수율이 높지 않을 뿐만 아니라, 또한 액상 규소의 경우라도 엽면에 효과적으로 부착시켜야 하는 문제점을 지니고 있었다. 또한 종래의 규산질 비료는 대부분 토양을 통하여 전달되며, 토양 중의 유기산이나 작물 뿌리에서 분비되는 산에 의해 서서히 가용화된 다음, 식물에 흡수, 이용되는 것으로 나타나고 있다. 그러나, 규산질 비료의 유효 성분은 물에 잘 녹지 않기 때문에 흡수되는 효율이 낮은 문제점이 있다. 아울러 식물에서 규산의 흡수는 타입자의 비율에 영향을 받는 수동적인 특성 때문에, 토양 중에서 규소(Si)/알루미늄(Al) 또는 규소(Si)/철(Fe)의 비를 크게 해 주어야 하는 문제점도 있다. In addition, the conventional siliceous fertilizer is prepared in the form of a solid powder having a large particle size of the silicate particles several micrometers. Therefore, when directly sprayed on the leaf surface is not only high absorption rate, but also in the case of liquid silicon had a problem that must be effectively attached to the leaf surface. In addition, conventional siliceous fertilizers are mostly transmitted through the soil, and gradually solubilized by organic acids in the soil or acids secreted from crop roots, and then absorbed and used by plants. However, since the active ingredient of the siliceous fertilizer is poorly soluble in water, there is a problem of low absorption efficiency. In addition, the absorption of silicic acid in plants has a problem that the ratio of silicon (Si) / aluminum (Al) or silicon (Si) / iron (Fe) in the soil must be increased because of the passive characteristics affected by the proportion of the type. .

더욱이 이러한 규산질 비료를 토양에 직접 살포하는 것은 토양 중에 미량의 규산이라도 용해되어 있는 경우, 토양 중에 존재하는 알루미늄(Al3 +)과 착화합물을 형성하기 때문에 식물체의 원활한 규산 흡수를 방해하는 문제점이 있다. Moreover, it is to spray these siliceous fertilizer directly to the soil, there is a problem that interferes with even a small amount of silicic acid when dissolved, seamless silicate absorption of the plant because they form an aluminum (Al 3 +) and a complex present in the soil in the soil.

한편, 기 생산된 규산과 아미노산을 혼합할 경우 응집 응결되어 작물 엽면시비 및 관주 시비 사용이 어렵고, 작물이 쉽게 흡수 이용할 수 없었으며, 이러한 문제를 개선하기 위해서는 응결된 입자를 필터링해야 하는데 필터링할 경우 원료 손실의 문제가 있었다.On the other hand, when the previously produced silicic acid and amino acid are mixed, it is difficult to use crop foliar fertilization and irrigation fertilization, and the crop is not easily absorbed and used. In order to improve this problem, the condensed particles must be filtered. There was a problem of raw material loss.

상기와 같은 문제점의 해결을 위해 연구한 결과, 본 발명자들은 규산이 결합된 아미노산을 함유한 액체비료 및 그 제조 방법을 개발함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
As a result of research for solving the above problems, the present inventors have completed the present invention by developing a liquid fertilizer containing silicic acid-bound amino acid and a method for producing the same.

본 발명의 목적은 엽면에 직접 살포가 가능하여 작물이 규소를 직접 흡수할 수 있도록 입자가 작고 작물의 흡수력이 뛰어난, 수용성 규산이 결합된 아미노산을 함유한 액체비료의 제조 방법 및 수용성 규산이 결합된 아미노산을 함유한 액체비료를 제공하는 것이다.
An object of the present invention is a method for producing a liquid fertilizer containing a water-soluble silicic acid-containing liquid fertilizer and a water-soluble silicic acid is small particles and excellent absorption of crops so that the crops can be directly sprayed on the foliar to absorb the silicon directly It is to provide a liquid fertilizer containing amino acids.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 규소(Si)를 함유하고 있는 소정의 규산염을 아미노산의 원료물질인 단백질이 많이 함유된 도축 부산물 또는 콩과 함께 반응기에 넣고 혼합하는 제1단계; 반응기 내의 혼합물에 물, 규산염, 전해질을 첨가하고 전기적 힘을 가하여 pH를 11 이상으로 상승시키는 제2단계 ; 전기적 힘을 가하면서 온도와 압력을 증가시키는 제3단계; 및 반응된 물질을 인라인 호모믹서를 이용하여 nm 크기 입자로 균질화하는 제4단계를 포함하는, 수용성 규산이 결합된 아미노산을 함유한 유기질 액체비료의 제조 방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention comprises a first step of mixing a predetermined silicate containing silicon (Si) in the reactor with a slaughtered by-product or soybean containing a large amount of amino acid raw material; Adding a water, silicate and electrolyte to the mixture in the reactor and applying an electrical force to raise the pH to 11 or more; A third step of increasing temperature and pressure while applying electric force; And a fourth step of homogenizing the reacted material into nm-sized particles using an in-line homomixer.

본 발명의 방법은 도축 부산물 등의 단백질 공급원과 규산염 및 전해질을 혼합하고 혼합물에 전기적 힘을 가하면서 혼합물의 pH, 온도 및 압력을 적절하게 조절함으로써 도축 부산물의 용해 및 그로부터 생성된 아미노산에의 규산의 결합을 야기하여 규산이 결합된 아미노산을 함유한 유기질 액체비료를 제조한다.The process of the invention dissolves slaughter by-products and the silicic acid to amino acids produced by mixing the protein source, such as slaughter by-products, with silicates and electrolytes and appropriately adjusting the pH, temperature and pressure of the mixture while applying electrical force to the mixture. The organic liquid fertilizer containing the amino acid to which silicic acid was couple | bonded by producing a bond is produced.

본 발명자들은 동물의 털 또는 콩을 이용하여 아미노산을 만드는 기존의 방법에 있어서, 단백질을 가수분해하기 위하여 전기적인 힘을 가할 때 규산염을 함께 넣어 반응시키면 규산염이 아미노산과 결합되며 이때 고속으로 회전하는 인라인 믹서를 통과하도록 하면 나노입자 크기의 수용성 규산이 결합된 아미노산을 함유한 비료를 만들 수 있음을 발견하여 본 발명을 완성하였다.
The present inventors in the existing method for making amino acids using animal hair or soybeans, when the silicate is added and reacted when applying an electric force to hydrolyze the protein, the silicate is combined with the amino acid in this case inline rotating at high speed The present invention has been completed by discovering that passing through a mixer makes it possible to produce fertilizers containing amino acids bound to nanoparticle sized water-soluble silicic acids.

본 발명의 방법에서 사용되는 전해질로서는 NaOH 또는 KOH 등이 사용될 수 있으며, 규산염은 특별히 제한되지 않으며, 규산염과 전해질의 양은 각각 5~30 중량%와 1~12 중량%가 적당하다. 또한, 본 발명의 방법의 제2 단계에서 pH는 보다 바람직하게는 12 이상으로 상승시키며, 제3단계에서 반응기 온도는 150℃~200℃, 바람직하게는 160℃~180℃로 증가되며, 반응기의 압력은 6~8 ㎏/㎤로 증가되며, 전기적 힘은 예를 들어, (+), (-) 티타늄 전극 또는 탄소 전극 등을 이용하여 가해질 수 있다. As the electrolyte used in the method of the present invention, NaOH or KOH may be used, and the silicate is not particularly limited, and the amount of the silicate and the electrolyte is preferably 5-30 wt% and 1-12 wt%, respectively. In addition, in the second step of the method of the present invention, the pH is more preferably raised to 12 or more, and in the third step, the reactor temperature is increased to 150 ° C to 200 ° C, preferably 160 ° C to 180 ° C, and The pressure is increased to 6-8 kg / cm 3, and the electrical force can be applied using, for example, a (+), (-) titanium electrode or a carbon electrode.

본 발명에 있어서, 혼합물 내의 도축 부산물 또는 콩은 용해액(전해질)에 전기적인 힘을 가하여 공급하거나 공급 후에 직접 전기적인 힘을 가하고 온도와 압력을 상승시켜 절단 및 용해되어 아미노산을 생성한다. In the present invention, the slaughter by-products or soybeans in the mixture are supplied by applying an electrical force to the solution (electrolyte) or after the supply by applying an electrical force directly and raising the temperature and pressure to cut and dissolve to produce amino acids.

아미노산은 산성을 나타내는 -COOH기와 알칼리성을 나타내는 -NH2기가 모두 존재한다. 따라서 아미노산을 양쪽성 전해질이라고 하고, 용액의 pH에 따라 아미노산은 산으로 작용하기도 하고 알칼리로 작용하기도 한다. 한편 수용액 속에서 아미노산이 완전히 전기적 중성을 띨 때 이때의 pH를 등전점이라고 한다. 이 등전점은 단백질에서 각각의 고유한 아미노산을 분리할 때 사용된다. 하기의 구조식은 아미노산의 일반적인 분자 구조식을 나타낸 것으로 R 기의 종류와 등전점에 의해 아미노산의 종류를 분류한다.The amino acid has both -COOH and -NH 2 groups which are alkaline. Therefore, the amino acid is called an amphoteric electrolyte, and depending on the pH of the solution, the amino acid may act as an acid or an alkali. On the other hand, when the amino acid is completely neutral in aqueous solution, the pH at this time is called the isoelectric point. This isoelectric point is used to separate each unique amino acid from a protein. The following structural formulas show general molecular structural formulas of amino acids, and classify amino acid types according to the type and isoelectric point of the R group.

Figure pat00001
Figure pat00001

반응기에서 전기적 힘과 함께 반응기 온도를 높여, 반응기 내 압력을 6~8㎏/㎠로 높이면, 도축 부산물의 용해에 의해 생성된 아미노산의 R기 구조에 SiO3가 결합되어 수용성 규산이 결합된 아미노산을 얻을 수 있다.Increasing the reactor temperature along with the electrical force in the reactor and increasing the pressure in the reactor to 6-8 kg / cm 2, SiO 3 is bonded to the R-based structure of the amino acid produced by the dissolution of the slaughter by-products, resulting in the amino acid having water-soluble silicic acid You can get it.

본 발명에서와 같이 전기적인 힘을 가할 경우에 작용 메커니즘은 다음과 같다.When applying an electric force as in the present invention, the action mechanism is as follows.

2SiO2 + 5H2O + E → 2SiO3 +ㆍOH + OH + 1/2O2 + 4H2 2SiO 2 + 5H 2 O + E → 2SiO 3 + OH + OH + 1 / 2O 2 + 4H 2

Figure pat00002
Figure pat00002

예를 들어, 규산염과 소량의 KOH을 넣고 (+), (-) 티타늄 전극을 이용하여 전기적 힘을 주면 2KOH → ㆍOH + OH + 2K+ 와 같이 공존하는 이온 중 OH- 이온을 OH + E(전기에너지) → ㆍOH(활성화) 라디컬 이온으로 변화시킨다. 이때 발생되는 (+)극에서의 산소 기체와 (-)극에서의 수소 기체는 수 ㎛로 반응기의 압력을 증가시키며 증가된 압력하에서 아미노산의 R기에 SiO3가 결합된다. For example, if silicate and a small amount of KOH are added and the electric force is applied using the (+) and (-) titanium electrodes, OH ions among the coexisting ions such as 2KOH → OH + OH + 2K + are converted into OH + E ( Electrical energy) → OH (activation) to radical ions. Oxygen gas at the positive electrode and hydrogen gas at the negative electrode increase the pressure of the reactor to several μm, and SiO 3 is bonded to the R group of the amino acid under the increased pressure.

특히, 직류전원으로 12V, 1.5A, 0.054A/㎠로 전기적 힘을 가하면 다음과 같이 전하가 이동되어 OH기의 활성화를 도모한다.In particular, when an electric force is applied at 12V, 1.5A, 0.054A / cm 2 with a DC power source, the charge is transferred as follows to promote the activation of the OH group.

전하의 쿨롱 수 = 암페아 수 × 초수 = C/s × s      Coulomb number of charges = Amps × seconds = C / s × s

= 1.5 C/s × 30.0 min × 60 s/min                     = 1.5 C / s × 30.0 min × 60 s / min

= 2,700 C                      = 2,700 C

2,700 C × 1mole e-/96,846C = 0.002788 mole e-
2,700 C × 1 mole e- / 96,846 C = 0.002788 mole e-

본 발명에 따라 동물의 털 또는 콩과 규산염을 이용하여 규산이 결합된 아미노산을 함유한 유기질 비료를 제조하기 위한 제조 장치는, 전기분해 장치가 구비되고 가온 및 가압이 가능한 종래의 반응기와 호모믹서 등으로 구성할 수 있다. 바람직한 반응기는 도 1에 예시된 것과 같이, 티타늄 전극(111, 112)과 교반기(120) 등을 구비할 수 있으나, 반응기의 구성이 이로 제한되는 것은 아니다. 도 2는 바람직한 제조장치의 일례를 도시한 것이다. 바람직한 제조장치는, 반응기(100)와; 반응기(100)에 스팀을 공급하여 반응기의 온도를 상승시키기 위한 스팀보일러(300)와; 반응기(100)에서 반응된 물질을 나노미터 크기로 분쇄하여 반응기로 순환시키는 인라인 호모믹서(200), 그리고 이들을 제어하기 위한 제어장치(도시되지 않음) 등을 포함할 수 있으며, 여기서 상기 스팀보일러(300)는 스팀순환관(310)을 통해 반응기(100)에 스팀을 공급한다. 그러나 본 발명에 사용될 수 있는 장치의 구성이 이로 제한되는 것은 아니다.
According to the present invention, a manufacturing apparatus for producing an organic fertilizer containing an amino acid in which silicic acid is bound using animal hair or soybean and silicate includes a conventional reactor, a homomixer, etc., which is equipped with an electrolysis device and can be heated and pressurized. It can be configured as. As illustrated in FIG. 1, the preferred reactor may include titanium electrodes 111 and 112, agitator 120, and the like, but the configuration of the reactor is not limited thereto. 2 shows an example of a preferred manufacturing apparatus. Preferred manufacturing apparatus, the reactor (100); Steam boiler 300 for supplying steam to the reactor 100 to increase the temperature of the reactor; In-line homomixer 200 for pulverizing the material reacted in the reactor 100 to the nanometer size and circulated to the reactor, and a control device (not shown) for controlling them, and the like, wherein the steam boiler ( 300 supplies steam to the reactor 100 through the steam circulation tube (310). However, the configuration of the device that can be used in the present invention is not limited thereto.

본 발명에 있어서 도축 부산물이란 동물에서 얻어지는 동물성 단백질을 다량 함유한, 예를 들어, 털, 표피, 혈액, 손톱, 발톱, 또는 뿔 등을 의미한다.In the present invention, the slaughtered by-product means, for example, hair, epidermis, blood, nails, toenails, horns, or the like, which contains a large amount of animal protein obtained from an animal.

동물 특히, 가축으로부터 얻어지는 부산물은 닭발 등과 같이 아주 일부분을 제외하고는 대체로 폐기되는데, 본 발명에서는 이러한 동물로부터 얻어지는 부산물을 이용하여 규산이 결합된 아미노산을 함유한 유기질 비료를 용이하게 생산할 수 있다.By-products obtained from animals, in particular livestock, are generally discarded with the exception of very few parts, such as chicken feet. In the present invention, by-products obtained from such animals can easily produce organic fertilizers containing silicic acid bound amino acids.

일례로 동물의 털은 고농도의 단백질로서, 약 74%가 단백질로 구성되어 있으며, 약콩은 43%가 단백질로 구성되어 있어, 고품질의 아미노산을 함유한 비료의 제조에 유용하다. 본 발명에서 도축 부산물로 특히 바람직하게는 동물의 털을 사용한다. For example, animal hair is a high concentration of protein, about 74% of the protein, and 43% of the soybean protein, which is useful for the production of fertilizers containing high-quality amino acids. In the present invention, as slaughter by-products, particularly preferably animal hair is used.

단백질을 가수분해하면 아미노산이 되므로 본 발명에 따라 도축 부산물 또는 콩을 원료로 하여 분해하여 제조되는 유기질 비료는 다양한 아미노산을 다량 함유할 뿐만 아니라, 규산이 결합된 아미노산을 함유하므로 효과적인 비료로 사용될 수 있다.Since hydrolyzing proteins becomes amino acids, organic fertilizers prepared by decomposing slaughter by-products or soybeans as raw materials according to the present invention not only contain a large amount of various amino acids, but also contain amino acids in which silicic acid is bound, and thus can be used as an effective fertilizer. .

화학비료는 분해되어 질산태 질소로 변하여 질산이 되며 질산이 분해되어 암모니아가 되고 다시 암모니아는 아미노산이 되어 작물이 흡수하게 되므로 비료의 손실이 크고 작물에 의한 흡수가 지연되며 토양의 산성화를 유발하지만, 본 발명에 따른 주성분이 단백질인 동물성 부산물을 분해하여 제조되는 유기질 비료는 아미노산으로 이루어져 있으므로 작물에 의한 직접 흡수가 용이하여 아미노산과 규산을 함께 용이하게 작물에게 공급할 수 있다.Chemical fertilizer is decomposed and converted into nitrogen nitrate to nitric acid, nitric acid is decomposed to ammonia, and ammonia is amino acid, so the crop is absorbed, so fertilizer loss is large and absorption by the crop is delayed, causing soil acidification. Organic fertilizer prepared by decomposing animal by-products of which the main component is a protein according to the present invention is composed of amino acids, so it is easy to be directly absorbed by the crop, so that amino acids and silicic acid can be easily supplied to the crop.

본 발명에서 원료로 사용되는 동물의 털로는 모든 종류의 동물의 털을 사용할 수 있는데, 예를 들면 사람의 모발, 우모, 돈모, 계모 등이 있다.Animal hair used as a raw material in the present invention can be used for all kinds of animal hair, for example human hair, feathers, pig hair, stepmother and the like.

본 발명에 있어서, 규산과 도축 부산물 등 이외에 비료를 제조하는데 통상적으로 사용되는 보조 첨가제와 비료의 필수 요소인 질소, 인, 칼륨 등을 일반적인 화합물 형태 또는 원소 형태로서 첨가할 수 있다.In the present invention, in addition to silicic acid and slaughter by-products, auxiliary additives commonly used to prepare fertilizers, and nitrogen, phosphorus, potassium, and the like, which are essential elements of fertilizers, may be added in a general compound form or elemental form.

본 발명은 또한 상기한 바와 같은 본 발명의 방법에 따라 수용성 규산이 결합된 아미노산을 함유한 유기질 액체비료를 제공한다. 이 비료는 각종 아미노산을 고루 함유할 뿐만 아니라, 수용성 규산이 결합되어 식물의 규소흡수력을 향상시킨 양질의 비료이다.
The present invention also provides an organic liquid fertilizer containing an amino acid to which a water-soluble silicic acid is bound according to the method of the present invention as described above. This fertilizer is a high quality fertilizer that not only contains various amino acids but also combines water-soluble silicic acid to improve silicon absorption of plants.

본 발명의 비료 제조 방법은 저렴한 비용으로 용이하게 구할 수 있는 도축 부산물인 동물의 털 또는 콩 등을 규산염과 함께 이용하여, 수용성 규산이 결합된 아미노산을 함유한 유기질 액체 비료를 효과적으로 제조할 수 있도록 하며, 이러한 본 발명의 비료를 이용하여 작물을 재배하였을 경우 당도, 경도가 증가하여 농작물의 품질이 향상되고, 작물의 수확량도 증가하게 된다.
The fertilizer manufacturing method of the present invention makes it possible to effectively prepare an organic liquid fertilizer containing amino acids combined with water-soluble silicic acid by using animal hair or soybeans, which are slaughter by-products, which are readily available at low cost, with silicates. , When crops are grown using the fertilizer of the present invention, the sugar content and hardness are increased to improve the quality of the crop and the yield of the crop is also increased.

도 1은 본 발명에서 사용될 수 있는 반응기의 개략적인 구조를 예시한 것이다.
도 2는 본 발명에서 사용될 수 있는 제조장치의 일례를 블록 구성도로 나타낸 것이다.
Figure 1 illustrates a schematic structure of a reactor that can be used in the present invention.
Figure 2 shows a block diagram of an example of a manufacturing apparatus that can be used in the present invention.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are for illustrative purpose only and that the scope of the present invention is not limited to these embodiments.

실시예Example 1. 규산이  1. Silicate 결합된Combined 아미노산을 함유한 비료의 제조 및 분석 Preparation and Analysis of Fertilizers Containing Amino Acids

본 발명의 방법에 따라 하기의 조성 및 조건을 이용하여 비료를 제조하였다.Fertilizer was prepared according to the method of the present invention using the following composition and conditions.

양모 : 1㎏Wool: 1 kg

물 : 350gWater: 350g

규산염 : 100gSilicate: 100 g

수산화칼륨:50gPotassium hydroxide: 50 g

반응기 온도 : 168℃Reactor temperature: 168 ℃

반응기 압력 : 6.5㎏Reactor pressure: 6.5 kg

반응시간 : 1 시간Reaction time: 1 hour

제조된 시료에 대하여 아미노산을 분석한 결과 하기 표 1과 같이 아미노산 함량이 12.7%인 결과를 얻었으며, 비료공정규격에 맞게 성분을 분석한 결과 표 2와 같은 법적으로 사용가능한 결과를 얻었다.
As a result of analyzing the amino acid of the prepared sample, the result was that the amino acid content was 12.7% as shown in Table 1 below.

Figure pat00003
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Figure pat00004
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실시예Example 2. 작물 시험 2. Crop Test

이온이 확산작용에 의하여 막을 통과할 경우, 특히 전하를 띤 상태로는 물과함께 막의 지질층을 통과하지 못한다. 그러나 식물 세포막의 단백질 통로를 통하여 흡수 될 수 있는데 이는 통로의 단백질이 운반체(Carrier)가 되어 그로 인해 통과 흡수되는 것으로, 이를 단순 확산과 구분하여 촉진적 확산(Facilitated diffusion)이라 한다. 이 촉진적 확산도 단순 확산과 마찬가지로 수동적(passive)인 수송이며, 필요한 에너지는 전기화학적 퍼텐셜의 차(gradient)에서 얻어지고 대사작용에서 생성되는 에너지와 직접적인 상관은 없다. When ions pass through the membrane by diffusion, they do not pass through the lipid layer of the membrane with water, especially in a charged state. However, it can be absorbed through the protein pathway of the plant cell membrane, which is the protein of the pathway becomes a carrier (carrier) and is absorbed through it, and this is called Facilitated diffusion. This accelerated diffusion, like simple diffusion, is passive transport, and the required energy is derived from the electrochemical gradient and has no direct correlation with the energy produced by metabolism.

아미노산을 식물 엽면에 살포시 임시적으로 단백질 통로 역할을 수행하며 촉진적 확산에 의하여 수용성 규산이 함께 전기화학적 퍼텐셜차에 의하여 식물체 내로 수송되는 효과를 얻을 수 있다. 이러한 효과를 입증하기 위하여 실증 작물시험을 하였다. When the amino acid is sprayed on the foliar surface, it temporarily serves as a protein pathway, and by facilitating diffusion, the water-soluble silicic acid is transported into the plant by the electrochemical potential difference. To demonstrate this effect, empirical crop tests were conducted.

본 발명에 따라 제조된 수용성 규산염이 결합된 아미노산을 함유한 비료를 작물에 시비하였을 경우, 딸기에 500배액으로 시비시 당도가 1.3브릭스 증가로 12.7% 향상되고, 경도가 0.06kgf 증가로 27% 향상되는 효과를 얻었으며(표 3), 벼는 500배액으로 시비시 10.1% 향상되었으며, 수확량은 71kg/10a 증가로 12.9% 향상되는 효과를 얻었다(표 4). When fertilizer containing amino acid conjugated with water-soluble silicate prepared according to the present invention was applied to crops, the sugar content was increased by 12.7% by 1.3 brix increase and 27% by hardness increased by 0.06 kgf when fertilized with 500 times the amount of strawberry. (Table 3), rice was improved by 10.1% when fertilized with 500 times liquid, and yield was increased by 12.9% by increasing 71kg / 10a (Table 4).

또한, 본 발명에 따라 제조된 액비 사용시 규산 이용율을 알아보기 위하여 시험에 사용된 볏짚의 규소함량을 측정한 결과, 500배액에서 16.6%, 1000배액에서 11.4%로 볏짚에서의 규소 함유량이 많은 것을 알 수 있었다(표 5). In addition, as a result of measuring the silicon content of the rice straw used in the test to determine the silicic acid utilization when using the liquid ratio prepared according to the present invention, it was found that the silicon content in the rice straw is 16.6% at 500 times and 11.4% at 1000 times. (Table 5).

Figure pat00005
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Figure pat00006
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Figure pat00007
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100 : 반응기 111, 112 : 티타늄전극
120 : 교반기 200 : 인라인 호모믹서
300 : 스팀보일러
100 reactor 111, 112 titanium electrode
120: stirrer 200: inline homomixer
300: steam boiler

Claims (9)

규산염을 도축 부산물 또는 콩과 함께 반응기에 넣고 혼합하는 제1단계;
반응기 내의 혼합물에 물, 규산염, 전해질을 첨가하고 전기적 힘을 가하여 pH를 11 이상으로 상승시키는 제2단계;
전기적 힘을 가하면서 온도와 압력을 증가시키는 제3단계; 및
반응된 물질을 인라인 호모믹서를 이용하여 nm 크기 입자로 균질화하는 제4단계를 포함하는, 수용성 규산이 결합된 아미노산을 함유한 유기질 액체비료의 제조 방법.
A first step of mixing the silicate with a slaughter by-product or soybean in a reactor;
Adding a water, silicate, and electrolyte to the mixture in the reactor and applying an electric force to raise the pH to 11 or more;
A third step of increasing temperature and pressure while applying electric force; And
A method for producing an organic liquid fertilizer containing an amino acid bonded to a water-soluble silicic acid, comprising a fourth step of homogenizing the reacted material into nm-sized particles using an inline homomixer.
제1항에 있어서, 도축 부산물은 동물의 털인 제조 방법.The method of claim 1 wherein the slaughter by-product is hair of an animal. 제1항 또는 제2항에 있어서, 전해질은 NaOH 또는 KOH인 제조 방법.The process according to claim 1 or 2, wherein the electrolyte is NaOH or KOH. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 규산염과 전해질의 양은 각각 5~30 중량%와 1~12 중량%인 제조 방법.The production method according to any one of claims 1 to 3, wherein the amounts of silicate and electrolyte are 5-30 wt% and 1-12 wt%, respectively. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제3단계에서 반응기 온도는 150℃~200℃로 증가되며, 반응기의 압력은 6~8 ㎏/㎤로 증가되는 제조 방법.The process according to claim 1, wherein in the third step the reactor temperature is increased from 150 ° C. to 200 ° C. and the pressure of the reactor is increased from 6 to 8 kg / cm 3. 제5항에 있어서, 제3단계에서 반응기의 온도는 160℃~180℃로 증가되는 제조 방법. The method of claim 5, wherein the temperature of the reactor in the third step is increased to 160 ℃ ~ 180 ℃. 제5항에 있어서, 제2단계에서 pH를 12 이상으로 상승시키는 제조 방법.The method of claim 5, wherein the pH is raised to at least 12 in a second step. 수용성 규산이 결합된 아미노산을 함유한 유기질 액체비료.Organic liquid fertilizer containing amino acids combined with water-soluble silicic acid. 제8항에 있어서, 상기 수용성 규산이 결합된 아미노산은, 규산염을 도축 부산물 또는 콩과 함께 반응기에 넣고 혼합하는 제1단계; 반응기 내의 혼합물에 물, 규산염, 전해질을 첨가하고 전기적 힘을 가하여 pH를 11 이상으로 상승시키는 제2단계; 전기적 힘을 가하면서 온도와 압력을 증가시키는 제3단계; 및 반응된 물질을 인라인 호모믹서를 이용하여 nm 크기 입자로 균질화하는 제4단계를 포함하는 방법으로 제조되는 유기질 액체비료.


The method of claim 8, wherein the amino acid to which the water-soluble silicic acid is bound, the first step of mixing the silicate with a slaughter by-product or soybean in the reactor; Adding a water, silicate, and electrolyte to the mixture in the reactor and applying an electric force to raise the pH to 11 or more; A third step of increasing temperature and pressure while applying electric force; And a fourth step of homogenizing the reacted material into nm-sized particles using an in-line homomixer.


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