KR20130032984A - 지렁이 분변토를 포함한 유기질 비료 및 이의 제조방법 - Google Patents
지렁이 분변토를 포함한 유기질 비료 및 이의 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 특정 탄질비로 배합된 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기의 배합물에 대해 부숙 과정 및 후숙 과정을 거친 후 이를 지렁이에게 사료로서 제공하여 얻은 지렁이 분변토를 이용하여 제조된 유기물 함량이 높은 유기질 비료 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 유기질 비료는 유기물 함량이 높아 작물의 생육을 촉진시켜 작물의 품질을 개선할 수 있으며, 지력 유지 및 토질 개량에 우수한 효과를 나타내며 친환경적인 유기 농법에 활용될 수 있다.
Description
본 발명은 지렁이 분변토를 포함한 유기질 비료 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기를 일정 탄질비로 배합한 배합물을 지렁이에게 사료로서 제공하여 얻어진 지렁이 분변토를 이용한 유기질 비료 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
토양은 활력이 없는 것이 아니라 인체의 신진대사 작용처럼 끊임없이 작용하고 활동하는 생명력을 지니고 있다. 따라서, 생명력이 있는 토양이라 함은 토양속의 미생물들이 왕성한 활동을 할 수 있는 조건이 부여된 토양을 말한다.
화학 비료는 작물에 영양분을 일시적으로 공급한다는 차원에서 그 효과가 인정되고 있으나, 토양의 원천적인 생명력이 파괴된다는 점에서 문제점을 안고 있다. 즉 화학 비료만을 계속 사용할 경우 유기질이 부족해지고 토양이 산성화되어 유효 미생물이 사멸하는 반면 작물에 해로운 세균만이 번식되기 때문이다. 따라서 화학 비료의 과다 사용은 농약의 과다 사용을 유발하게 되고 그것은 다시 토양을 오염시키는 악순환을 되풀이할 수밖에 없는 것이다. 토양의 생명력이 강하냐, 약하냐는 토양 속의 미생물 활동의 강약에 달려 있다고 볼 수 있다. 미생물이 왕성한 활동을 하기 위해서는 먹이가 필요한데 유기질 비료는 바로 그러한 먹이, 즉 유기물을 공급한다는 데서 일차적인 의의를 찾을 수 있을 것이다.
유기질 비료는 미생물에 의해 분해되는 과정을 거치게 되는데 이때 생성되는 각종 분해 생성물이 작물에 양분으로 공급되며 또한 분해과정에서 작물을 자극하여 생육을 촉진시켜 작물의 품질을 개선하는 기능을 갖는다.
한편, 21 세기에 들어와 웰빙이 각광을 받으면서 주목받고 있는 지렁이 농업은 지렁이의 자연생태적 특성과 지렁이 분변토를 활용한 친환경적 농법으로, 농약이나 화학비료를 사용하지 않는 유기 농법의 일종이다. 지렁이의 생태, 그 중에서도 지렁이가 배설한 분변토를 활용하는 농사법이다. 이러한 지렁이 분변토는 0.2~2 ㎜ 크기이며, 보수성·배수성·통기성이 뛰어나 뿌리의 활착에 도움을 주고 생장을 촉진시키며 토양 환경을 개선하는 역할을 한다. 또한 양이온 치환 능력과 보비력이 뛰어나며 토양의 염류 장해도 경감시키고, 유용한 미생물이 다량 서식하고 있어 유해균의 발생이나 번식을 억제하기도 한다.
상술한 지렁이 분변토를 이용한 종래 기술은 하기와 같다.
한국공개특허 제2011-0049237호에서는 물에 기포발생기를 통해 약 30분에서 2시간 공기를 주입하여 산소 농도를 증가시키며, 유해한 질산/염소 농도를 감소시키고, 이산화탄소의 농도를 감소시켜 식물 성장에 도움이 되는 호기성 세균이나 원생 동물 및 미생물의 활동을 활발하게 하는 통기수를 만드는 단계, 상기 단계 후 통기수에 당밀을 첨가하여 식물 성장에 도움이 되는 호기성 세균이나 원생 동물 및 미생물의 먹이원을 제공하는 단계, 상기 단계 후 준비된 용액에 기포발생기를 통해 공기를 주입하며, 지렁이 분변토와 용액 및 공기를 혼합하여, 약 21-24 의 준비된 용액에서 분변토를 약 18 시간에서 30 시간 우려내는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 지렁이 분변토의 액체화를 통한 액상 유기질 비료/생물 농약을 생산하는 방법에 대해 개시하고 있다.
현재 유기질 비료 시장은 친환경 농업의 확장과 더불어 그 수요가 증가하고 있으나, 대부분의 유기질 비료 생산업체의 규모가 영세하고 공정이 규격화되어 있지 않아 생산된 제품의 품질이 불안정하고, 불량품으로 인한 피해가 신고되어 소비자의 신뢰를 얻고 있지 못한 실정이다. 기존 국내 지렁이 농장들 또한, 주 수익원이 미끼용 지렁이의 사육과 판매에 집중되어 부산물로서 생산되는 분변토의 품질을 시장에서 인정받지 못하고 있다.
상술한 문제점을 해결하고자 본 발명자는 지렁이 분변토를 이용하여 비료 제품의 품질의 신뢰성을 향상시키고 최근 친환경 농업에 활용될 수 있는 유기질 비료를 개발하기 위한 연구를 거듭하였다. 그 결과, 본 발명자는 상기 종래 기술과 달리 일반적으로 얻어지는 지렁이 분변토가 아닌, 쓰고 남은 커피 잔여물(일명 커피 찌꺼기) 및 한약 잔여물(일명 한약 찌꺼기)을 특정 탄질비(C/N ratio)가 되도록 배합하고 부숙 과정 및 후숙 과정을 거친 후 이를 지렁이에게 사료로서 제공하여 얻은 지렁이 분변토를 이용하여 유기질 비료를 제조하는 경우, 친환경적인 유기질 비료를 제공함과 동시에 유기물 함량이 높아 작물의 생육을 촉진시켜 작물의 품질을 개선할 수 있으며, 지력 유지 및 토질 개량에 우수한 효과를 나타낸다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
본 발명의 목적은 지력 유지 및 토질 개량에 적합한 질소, 인산, 칼리, 석회 등의 유기물 성분이 풍부한 지렁이 분변토를 이용함으로서 유기물 함량이 높은 유기질 비료 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 버려질 수 있는 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기를 지렁이의 사료로서 재활용함으로써 친환경적이며 유기 농법에 활용될 수 있는 유기질 비료 및 이의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기를 배합한 후 배합물에 대해 부숙 과정 및 후숙 과정을 수행하는 단계; 상기 배합물을 지렁이에게 사료로서 공급하는 단계; 상기 지렁이의 분변토를 수거하는 단계; 및 상기 분변토와 부숙된 커피 찌거기를 혼합하는 단계를 포함하는 지렁이 분변토를 포함한 유기질 비료의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서 상기 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기는 탄질비(C/N ratio)가 20~25 가 되도록 배합되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기의 배합물을 퇴비간 등의 공간에 쌓아 55～60 에서 15～30일 동안 부숙 과정을 수행할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 부숙 과정을 거친 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기의 배합물에 대해 10～30 에서 6～7일 동안 후숙 과정을 수행할 수 있다.
상술한 바에 따라 부숙 과정 및 후숙 과정을 거친 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기의 배합물을 지렁이에게 사료로서 공급하고 수득된 지렁이 분변토 60～70 중량% 및 부숙 과정을 거친 커피 찌꺼기 30～40 중량%를 혼합하여 본 발명에 따른 유기질 비료를 제조할 수 있다.
본 발명은 특정 탄질비로 배합된 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기의 배합물에 대해 부숙 과정 및 후숙 과정을 거친 후 이를 지렁이에게 사료로서 제공하여 얻은 지렁이 분변토를 이용하여 제조된 유기물 함량이 높은 유기질 비료 및 이의 제조방법을 제공함으로써, 현저한 토질 개량 효과 및 지력 유지 효과를 나타낼 수 있으며 친환경적인 유기 농법에 활용될 수 있다.
이하, 본 발명의 지렁이 분변토를 포함한 유기질 비료의 제조방법을 보다 구체적으로 설명한다.
우선, 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기를 배합한 후 배합물에 대해 부숙 과정 및 후숙 과정을 수행한다.
본 발명에서는 버려질 수 있는 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기를 지렁이의 사료로서 사용하며, 이들은 각각 커피 전문점과 한의원 등에서 무료로 얻거나 용이하게 구입할 수 있다.
본 발명에서 커피 찌꺼기는 원두커피 찌꺼기를 의미하며, 원두커피 찌꺼기에는 질소와 무기질이 풍부하게 포함되어 있다. 한약 찌꺼기는 인삼, 천궁, 작약, 백출, 당귀, 감초, 생강, 대추 등의 다양한 약재를 다려내고 버리는 찌꺼기를 의미하고 상기 한약 찌꺼기에도 상당한 약성분이 남게 된다.
상술한 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기를 탄질비(C/N ratio)가 20~25 가 되도록 배합하는 것이 바람직하다.
상기 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기의 탄질비가 20 미만인 경우 질소가 암모니아로 변하여 pH가 상승하고 악취가 발생하며 질소질 성분이 휘발되는 현상이 발생할 수 있고, 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기의 탄질비가 25 초과인 경우 질소의 부족으로 인해 퇴비의 부숙 과정이 더디게 이루어지고 완숙에 많은 시간이 소요될 수 있고, 퇴비 부숙시 온도(55℃ 이상)가 충분히 올라가지 않아 잡초씨와 병원균을 사멸하기 위한 열처리가 제대로 이루어지지 않을 수 있다.
커피 찌꺼기는 질소질 재료로서 탄질비는 약 15~20 이고, 한약 찌꺼기는 대부분 나무 뿌리 등으로 이루어져 있는 탄소질 재료로서 한약 찌꺼기의 탄질비는 약 50:1 이다. 본 발명의 일 양태에 있어서, 상기 약 커피 찌꺼기와 한약 찌꺼기를 1.5 : 1 중량비로 혼합하는 경우 이들의 혼합물의 탄질비는 약 20~25 가 될 수 있다.
이후 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기의 배합물을 퇴비간 등의 공간에 쌓아 부숙 과정을 수행한다. 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기의 배합물을 55～60 에서 15～30일 동안 부숙 과정을 수행하는 경우 열이 발생하면서 이들에 포함된 유해균을 살균하고, 잡초씨 및 병해충을 제거할 수 있다.
상기 부숙 과정에서 퇴비간에 커피 찌꺼기만을 퇴비간 등의 다른 공간에 쌓아 부숙 과정을 수행한다. 이와 같이 부숙 과정을 거친 커피 찌꺼기는 본 발명의 유기질 비료에 첨가되어 유기물의 함량을 향상시킬 수 있다.
이와 같이 부숙 과정을 거친 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기의 배합물에 대해 후숙 과정을 수행한다. 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기의 배합물에 대해 10～30 에서 6～7일 동안 후숙 과정을 수행할 수 있다.
본 발명에서 후숙 과정을 거친 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기의 배합물에 대해 후숙 과정, 즉, 열을 식히는 과정이 필요한 이유는, 지렁이의 생육 환경과 관련이 있다. 지렁이의 최적 활동 온도는 약 18~25℃이며, 30℃가 넘어가면 지렁이가 사멸할 위험이 생긴다. 따라서, 부숙 과정만 거친 30℃ 이상의 뜨거운 상기 배합물을 지렁이에게 먹이로 공급할 경우, 장치 내의 지렁이의 활동과 생존에 악영향을 끼칠 수 있으므로 상기 배합물에 대해 후숙 과정을 거쳐 온도를 완전히 떨어뜨린 후 지렁이에게 공급하는 것이 바람직하다.
상술한 바에 따라 부숙 과정 및 후숙 과정을 거친 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기의 배합물을 지렁이에게 공급하여 지렁이를 사육하면서 얻은 지렁이 분변토를 수거한 후 이를 부숙 과정까지 수행된 커피 찌꺼기와 혼합하여 본 발명에 따른 유기질 비료를 제조한다.
본 발명의 유기질 비료는 지렁이 분변토 60～70 중량% 및 부숙 과정을 거친 커피 찌꺼기 30～40 중량%를 혼합하는 것이 본 발명의 비료의 유기물의 함량에 있어서 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예를 하기에서 더욱 상세하게 설명하나, 본 발명이 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예
1
커피 찌꺼기와 한약 찌꺼기를 약 1.5 : 1 중량비로 혼합하고 수분량을 약 70% 로 맞춘 후에 퇴비간에 쌓아 두었다. 또한 퇴비간의 한켠에 커피 찌꺼기만을 쌓아 두었다. 다음 날부터 퇴비의 온도가 상승하기 시작하여 최고 60℃ 까지 올라갔고, 커피 찌꺼기와 한약 찌꺼기의 온도는 약 55~60℃의 온도를 유지하며 이 상태가 약 2 주간 지속시켰다. 그 기간 동안 커피 찌꺼기와 한약 찌꺼기의 배합물의 내부에 공기를 공급하기 위해 1 주일에 한 번 꼴로 퇴비를 뒤집어 주었다. 2 주일의 부숙 기간을 거친 후 퇴비의 온도는 점차 내려가기 시작하여 약 1 주일의 후숙 기간을 거치며 최종적으로 약 25~30℃로 내려가며 안정화되었다. 이렇게 완성된 커피 찌꺼기와 한약 찌꺼기의 배합물을 지렁이에게 급여하는 지렁이 퇴비화 기술을 통해 분변토를 생산하였다. 생산된 분변토 70 중량%와 부숙 과정만을 거친 커피 찌꺼기 30 중량%의 비율로 배합하여 최종 유기질 비료를 완성하였다
시험예
1 : 유기질 비료의 성분 분석
실시예 1에서 제조된 부숙 과정만을 거친 커피 찌거기와 본 발명의 유기질 비료, 즉 수거된 분변토 및 부숙 과정만을 거친 커피 찌거기의 혼합물에 대해 농업기술실용화재단에 성분 분석검정을 의뢰하였고, 그 결과를 각각 표 1 및 표 2에 나타내었다.
| 성분명 | 분석결과(단위) |
| 질소전량 | 0.84 % |
| 인산전량 | 0.11 % |
| 칼리전량 | 0.23 % |
| 석회전량 | 0.21 % |
| 고토전량 | 0.11 % |
| 성분명 | 분석결과(단위) |
| 질소전량 | 1.64 % |
| 인산전량 | 0.60 % |
| 칼리전량 | 0.70 % |
| 석회전량 | 3.72 % |
| 고토전량 | 0.57 % |
| 망간전량 | 0.025 % |
| 철전량 | 0.0012 % |
| 붕소전량 | 0.68 % |
| 황(S) | 1.24 % |
시험예
2 : 유기질 비료의 유기물 및 중금속 함량 분석
실시예 1에서 제조된 유기질 비료를 농업기술실용화재단에 의뢰하여 유기물 함량 및 중금속 함량 분석검정을 하였고, 그 결과를 표 3에 나타내었다.
| 성분명 | 분석결과(단위) | 비고 |
| 유기물 | 39.93% | 비료관리법 시행규칙 별첨 기준에 적합 |
| 비소(건물중 기준) | 흔적 | |
| 카드뮴(건물중 기준) | 흔적 | |
| 수은(건물중 기준) | 0.056 mg/kg | |
| 납(건물중 기준) | 27.51mg/kg | |
| 크롬(건물중 기준) | 22.93 mg/kg | |
| 구리(건물중 기준) | 84.86 mg/kg | |
| 니켈(건물중 기준) | 19.87 mg/kg | |
| 아연(건물중 기준) | 244.34 mg/kg | |
| 유기물 대 질소의 비 | 24.35 | |
| 염분(건물중 기준) | 0.081% | |
| 수분 | 33.39% | |
| 부숙도(종자발아법) | 113.7 |
표 2 및 표 3을 참조하면, 본 발명에 따른 유기질 비료는 질소, 인산, 칼리, 석회 등의 유기물 성분 함량이 높고, 중금속 함량이 비료관리법 기준에 적합함을 알 수 있다.
Claims (8)
- 지렁이 분변토 및 부숙과정을 거친 커피 찌꺼기를 포함하는 유기질 비료로서, 상기 지렁이 분변토는 부숙 과정 및 후숙 과정을 거친 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기의 배합물을 사료로서 지렁이에게 공급하여 수득된 것임을 특징으로 하는 지렁이 분변토를 포함한 유기질 비료.
- 청구항 1에 있어서, 지렁이 분변토 60～70 중량% 및 부숙과정을 거친 커피 찌꺼기 30～40 중량%을 포함하는 것을 특징으로 하는 지렁이 분변토를 포함한 유기질 비료.
- 청구항 1에 있어서, 상기 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기는 탄질비가 20~25 가 되도록 배합되는 것을 특징으로 하는 지렁이 분변토를 포함한 유기질 비료.
- 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기를 배합한 후 배합물에 대해 부숙 과정 및 후숙 과정을 수행하는 단계;
상기 배합물을 지렁이에게 사료로서 공급하는 단계;
상기 지렁이의 분변토를 수거하는 단계; 및
상기 분변토와 부숙과정을 거친 커피 찌꺼기를 혼합하는 단계;
를 포함하는 지렁이 분변토를 포함한 유기질 비료의 제조방법. - 청구항 4에 있어서, 상기 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기는 탄질비가 20～25 가 되도록 배합되는 것을 특징으로 하는 지렁이 분변토를 포함한 유기질 비료의 제조방법.
- 청구항 4에 있어서, 상기 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기의 배합물을 쌓아 55～60 에서 15~30일 동안 부숙 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 지렁이 분변토를 포함한 유기질 비료의 제조방법.
- 청구항 4에 있어서, 상기 부숙 과정을 거친 커피 찌꺼기 및 한약 찌꺼기의 배합물에 대해 25~30 에서 6~7일 동안 후숙 과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 지렁이 분변토를 포함한 유기질 비료의 제조방법.
- 청구항 4에 있어서, 상기 분변토 70 중량% 및 부숙과정을 거친 커피 찌꺼기 30 중량%를 혼합하는 것을 특징으로 하는 지렁이 분변토를 포함한 유기질 비료의 제조방법.
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| KR1020110096758A KR20130032984A (ko) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | 지렁이 분변토를 포함한 유기질 비료 및 이의 제조방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103951513A (zh) * | 2014-05-04 | 2014-07-30 | 乌鲁木齐木易联华生物科技有限公司 | 一种具有抑菌驱虫活性有机药肥及其制备方法 |
| CN104909898A (zh) * | 2015-06-04 | 2015-09-16 | 贵州汇民力生物科技有限公司 | 一种含蚯蚓粪和中药渣成分的有机肥及其制备方法 |
| KR101579410B1 (ko) * | 2015-10-20 | 2015-12-21 | 연광흠 | 굼벵이 분변물을 이용한 비료 및 이의 제조방법 |
| CN109619048A (zh) * | 2019-02-14 | 2019-04-16 | 四川省内江市农业科学院 | 利用粪污分阶段饲养蚯蚓的方法 |
-
2011
- 2011-09-26 KR KR1020110096758A patent/KR20130032984A/ko not_active Application Discontinuation
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