KR20160082043A - 폐소화기 분말약제를 이용한 복합비료와 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 폐소화기 분말약제를 이용한 복합비료와 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고도화성비료의 주성분이 되는 인산암모늄을 포함하는 폐소화기 분말을 농산업 부산물과 혼합한 폐소화기 분말약제를 이용한 복합비료와 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폐소화기 분말약제를 이용한 복합비료와 이의 제조방법에 의하면, 고가 비료의 원료로서 사용되는 인산암모늄이 포함된 폐소화기 분말 약제를 계면 활성, 점성 및 수화성을 가지는 농산업부산물와 혼합하여 다기능성 및 친환경성을 가지는 복합비료와 이의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
본 발명에 따른 폐소화기 분말약제를 이용한 복합비료와 이의 제조방법에 의하면, 고가 비료의 원료로서 사용되는 인산암모늄이 포함된 폐소화기 분말 약제를 계면 활성, 점성 및 수화성을 가지는 농산업부산물와 혼합하여 다기능성 및 친환경성을 가지는 복합비료와 이의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 폐소화기 분말약제를 이용한 복합비료와 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고도화성비료의 주성분이 되는 인산암모늄을 포함하는 폐소화기 분말을 농산업 부산물과 혼합한 폐소화기 분말약제를 이용한 복합비료와 이의 제조방법에 관한 것이다.
소화기는 화재 초기단계에서 소화제가 갖는 냉각 또는 공기차단 등의 효과를 이용해서 불을 끌 수 있는 기구로서, 현재 가장 많이 사용하고 있는 것은 분말 소화기이다.
분말 소화기는 특수 가공된 분말 소화 약제를 사용하여 질소나 이산화탄소 등 불연성 고압가스에 의해 약제를 방사하는 기구이며, 이때 분사되는 분말 소화 약제는 화재의 종류 및 주성분에 따라 제 1종 분말~ 제 4종 분말로 분류된다.
화재의 종류는 가연물질의 종류와 성상에 따라 A~E급으로 분류되며, A급은 목재, 종이, 섬유류 등의 일반 가연물, B급은 가연성액체를 포함하는 유류, C급은 전기, D급은 금속, E급은 가스를 가연물질로 한다.
화재의 종류에 따라 소화할 수 있는 분말 소화 약제의 분류를 달리하게 되며, 제 1종 분말은 탄산수소나트륨, 제 2종 분말은 탄산수소칼륨, 제 3종 분말은 인산암모늄, 제 4종 분말은 탄산수소칼륨과 요소와의 반응물을 주성분으로 한다.
이 중 제 1종, 제 2종, 제 4종 분말은 B, C급의 화재에 사용되고, 제 3종 분말은 A, B, C급 화재에 사용되어 일반적으로 가장 많이 사용하는 분말 소화 약제이다.
제 3종 분말 소화 약제는 인산암모늄(NH4H2PO4)을 주성분으로하며, 일반적인 구성비는 인산암모늄 79%(소방검정기준 75% 이상), 규소 20%이며, 방습제로 하이드로젠 변성 실리콘오일 0.4% 및 착색제 등으로 구성되어 있다.
분말 소화기는 장기간 보관시 약제가 응고되거나 가압용 가스가 누설되어 정작 화재 시에는 작동을 하지 않는 등 신뢰성에 문제가 있어, 일정기간이 지나면 내부에 있는 분말소화약제는 폐기처분하고 용기는 새로운 약제를 충약 또는 충전하고 정비검사표를 부착한 후 재사용하고 있다. 이러한 원인으로 분말소화기의 폐약제는 지속적으로 대량발생하고 있으나, 지정폐기물로 지정되어 단순 매립처리하고 있는 실정이다.
분말 소화기의 약제는 고가 비료의 원료로서 사용되는 인산암모늄이 주성분으로서, 폐기시 현재와 같이 단순매립처리하는 것은 유효자원의 낭비일뿐만 아니라 대기와 수질 오염의 주 원인물질들이 되기도 한다.
상기 문제를 해결하기 위하여 폐소화기의 인산암모늄을 비료로서 재활용하기 위한 시도는 있었으나, 이를 그대로 비료로 이용하기에는 제한적인 요인이 존재하였다.
일반적으로 인산암모늄을 그대로 소화기에 충진하게 되면 습기와 반응하여 고화되어 소화기로서의 역할을 할 수 없기 때문에 소화기 충진약제로 사용시 방습가공을 하도록 법규로 규정되어 있어 실리콘오일 등으로 방습가공을 하고 충진약제의 성분을 구분하기 위하여 제 3종 분말 소화약제는 담홍색으로 착색되어 분말소화기 충진약제로 사용되고 있다.
방습가공처리된 소화기 약제는 오일로 표면이 코팅되어 있어 소수성을 가지게 되므로 소화기 폐약제를 가공 공정 없이 그대로 비료로 사용하게 되면 밭의 경우 토양입자뿐만 아니라 토양수와도 혼합되지 않으며, 비산 및 유실의 가능성이 높아진다. 또한, 논의 경우 약제가 물에 부유되어 유효성분이 용출되기 힘들기 때문에 식물체에 비료성분이 전달되지 않고 유출수와 함께 환경으로 유입되어 하천 및 수계환경의 부영양화 원인이 될 수 있다.
종래에는 폐소화기 분말 약제의 실리콘 오일막을 벗겨내는 등의 추가적인 가공 과정 없이 그대로 단순사용하여 비료 유효 성분이 제대로 용출되지 않아 비료로서의 효율성이 떨어지는 단점이 있었다.
또한, 상기 문제를 해결하기 위한 방법으로 한국등록특허 제 10-0718842호(분말소화재의 재활용 방법)에서는 폐기물 처리되는 분말소화기의 분말소화약제를 수거하여 분말소화약제의 형식승인 및 검정기술기준에 준하여 검사한 후 주성분인 제1인산암모늄과 활석분 등을 조절하여 규격에 맞도록 한 후 재포장하여 소화기의 중진제로서 재활용하는 기술을 제시하였으나, 재활용 완제품을 만들기까지 복잡한 단계를 거쳐야하는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 고가 비료의 원료로서 사용되는 인산암모늄이 함유된 폐소화기 분말 약제를 계면 활성, 점성 및 수화성을 가지는 농산업부산물와 혼합하여 다기능성 및 친환경성을 가지는 복합비료를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 복합비료의 제조방법을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 폐소화기 분말약제를 이용한 복합비료는 소수성을 가지는 폐소화기 분말 약제와 계면활성성분이 함유된 제 1 농산업 부산물과 점성과 수화성을 가지는 제 2 농산업 부산물을 포함하며, 상기 복합비료는 비산 및 유실의 방지하기 위하여 입상의 형태인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 폐소화기 분말 약제를 이용한 복합비료의 제조 방법은 폐소화기 분말 약제와 계면활성 성분을 포함하는 제 1농산업 부산물을 1: 0.1내지 0.3 비율로 혼합하는 혼합단계 S1과 상기 혼합단계 S1에서 생성된 혼합물질과 점성과 수화성을 가지는 제 2 농산업 부산물을 1: 0.05 내지 0.2 비율로 혼합하는 혼합단계 S2와 상기 혼합단계 S2에서 생성된 혼합물질을 입상화하는 입상화단계 S3를 포함한다.
상기 폐소화기 분말 약제는 인산암모늄을 주성분으로 하는 제 3종 분말 폐소화약제이고, 상기 제 1농산업 부산물은 대두박, 유채박, 면실박, 낙화생박, 아마인박, 참깨박, 야자유박, 팜핵박, 해바라기씨박 및 잇꽃박 중 어느 하나 이상을 포함하며, 상기 제 2농산업 부산물은 CMS, 당밀, 전분, 쌀겨 중 어느 하나 이상을 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 폐소화기 분말약제를 이용한 복합비료에 의하면, 고가 비료의 원료로서 사용되는 인산암모늄이 포함된 폐소화기 분말 약제를 계면 활성, 점성 및 수화성을 가지는 농산업부산물와 혼합하여 다기능성 및 친환경성을 가지는 복합비료를 제공하는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 폐소화기 분말 약제를 이용한 복합비료의 제조 방법에 의하면, 고가 비료의 원료로서 사용되는 인산암모늄이 포함된 폐소화기 분말 약제를 계면 활성, 점성 및 수화성을 가지는 농산업부산물와 혼합하여 다기능성 및 친환경성을 가지는 복합비료의 제조방법을 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐소화기 분말 약제를 이용한 복합비료의 제조 방법을 보여주는 순서도.
도 2는 본 발명에 따른 폐소화기 분말 약제와 제 1농산업 부산물의 비율을 달리하였을 때의 실시예를 보여주는 사진.
도 3은 본 발명에 따른 (a)폐소화기 분말약제와 (b)폐소화기 분말약제와 제 1농산업 부산물의 혼합액의 수용액 상에서의 변화를 보여주는 사진.
도 4는 본 발명에 따른 복합비료와 수용액상에서의 분산 모습을 나타내는 사진.
도 5는 본 발명에 따른 폐소화기 분말약제와 복합비료를 인공토양용액에 넣은 후 용출되는 인산함량을 보여주는 그래프.
도 2는 본 발명에 따른 폐소화기 분말 약제와 제 1농산업 부산물의 비율을 달리하였을 때의 실시예를 보여주는 사진.
도 3은 본 발명에 따른 (a)폐소화기 분말약제와 (b)폐소화기 분말약제와 제 1농산업 부산물의 혼합액의 수용액 상에서의 변화를 보여주는 사진.
도 4는 본 발명에 따른 복합비료와 수용액상에서의 분산 모습을 나타내는 사진.
도 5는 본 발명에 따른 폐소화기 분말약제와 복합비료를 인공토양용액에 넣은 후 용출되는 인산함량을 보여주는 그래프.
본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 이하에서 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 구체적인 설명을 생략하기로 한다.
본 발명은 폐소화기 분말약제를 이용한 복합비료와 이의 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고도화성비료의 주성분이 되는 인산암모늄을 포함하는 폐소화기 분말을 농산업 부산물과 혼합한 폐소화기 분말약제를 이용한 복합비료와 이의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참고로 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 폐소화기 분말 약제를 이용한 복합비료의 제조 방법을 보여주는 순서도이고, 도 2는 본 발명에 따른 폐소화기 분말 약제와 제 1농산업 부산물의 비율을 달리하였을 때의 실시예를 보여주는 사진이며, 도 3은 본 발명에 따른 (a)폐소화기 분말약제와 (b)폐소화기 분말약제와 제 1농산업 부산물의 혼합액의 수용액 상에서의 변화를 보여주는 사진이고, 도 4는 본 발명에 따른 복합비료와 수용액상에서의 분산 모습을 나타내는 사진이며, 도 5는 본 발명에 따른 폐소화기분말약제와 복합비료를 인공토양용액에 넣은 후 용출되는 인산함량을 보여주는 그래프이다.
본 발명에 따른 폐소화기 분말약제를 이용한 복합비료는 소수성을 가지는 폐소화기 분말 약제와 계면활성성분이 함유된 제 1 농산업 부산물과 점성과 수화성을 가지는 제 2 농산업 부산물을 포함하며, 상기 복합비료는 비산 및 유실의 방지하기 위하여 입상의 형태인 것을 특징으로 한다.
상기 폐소화기 분말 약제는 인산암모늄을 주성분으로 하며, ABC급 화재에 사용되는 제 3종 분말 소화 약제이다.
제 3종 분말 소화 약제는 인산암모늄(NH4H2PO4)을 주성분으로하며, 일반적인 구성비는 인산암모늄 79%(소방검정기준 75% 이상), 규소 20%이며, 방습제로 하이드로젠 변성 실리콘오일 0.4% 및 착색제 등으로 구성되어 있다.
인산암모늄은 인에 암모늄을 반응시킨 화합물로서, 크게 인산일암모늄, 인산이암모늄, 인산삼암모늄이 있지만, 인산삼암모늄의 경우 불안정하므로 인산일암모늄과 인산이암모늄이 비료의 원료로 사용되게 된다.
비료의 3요소는 질소, 인산, 칼륨이며, 성분 합계량이 30% 이하인 것을 저도화성비료, 성분합계량이 30% 이상인 것을 고도화성비료로 분류한다.
고도화성비료는 저도화성비료에 비하여 고농도여서 포장, 운반, 시비가 쉽고 고가이며, 인산암모늄계 비료가 고도화성비료에 속한다.
본 발명에 따른 복합비료는 매년 지속적으로 폐기되는 인산암모늄을 주성분으로 하는 폐소화기 분말을 비료로 이용함으로써 폐기되는 자원을 효율적으로 활용하고 환경오염을 최소화하는 이점을 가진다.
하지만 폐소화기 분말 약제에는 많은 비료 성분이 포함되어있지만, 이를 그대로 비료로 이용하기에는 제한적 요인을 포함하고 있다.
일반적으로 인산암모늄을 그대로 소화기에 충진하게 되면 습기와 반응하여 고화되어 소화기로서의 역할을 할 수 없기 때문에 소화기 충진약제로 사용시 방습가공을 하도록 법규로 규정되어 있어 실리콘오일 등으로 방습가공을 하고 충진약제의 성분을 구분하기 위하여 제 3종 분말 소화약제는 담홍색으로 착색되어 분말소화기 충진약제로 사용되고 있다.
방습가공처리된 소화기 약제는 오일로 표면이 코팅되어 있어 소수성을 가지게 되므로 소화기 폐약제를 가공 공정 없이 그대로 비료로 사용하게 되면 밭의 경우 토양입자뿐만 아니라 토양수와도 혼합되지 않으며, 비산 및 유실의 가능성이 높아진다. 또한, 논의 경우 약제가 물에 부유되어 유효성분이 용출되기 힘들기 때문에 식물체에 비료성분이 전달되지 않고 유출수와 함께 환경으로 유입되어 하천 및 수계환경의 부영양화 원인이 될 수 있다.
따라서, 상기 폐소화기의 분말 약제를 비료로서 사용하기 위하여 소수성과 친수성 모두를 가지는 계면활성성분이 함유된 물질이 필요하게 되며, 본 발명에 따른 계면활성성분이 함유된 제 1농산업 부산물은 대두박, 유채박, 면실박, 낙화생박, 아마인박, 참깨박, 야자유박, 팜핵박, 해바라기씨박, 잇꽃박을 포함하는 깻묵 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
깻묵은 식물의 종자에서 기름을 짜고 난 찌꺼기를 일컫는 것으로, 녹말, 단백질, 유기물 및 질소, 인삼, 칼륨의 함량이 높아서 비료로서 사용될 수 있으며, 소수성과 친수성을 가져 토양 및 토양액에서 용출성을 극대화할 수 있다.
깻묵을 첨가함으로써 오일로 표면이 코팅되어 소수성을 가지는 폐소화기 분말약제의 입자표면에 친수성이 부가되어 제조된 비료가 각종 수용액 및 토양과 균일하게 혼합될 수 있게 된다.
한편 점성과 수화성을 가지는 제 2 농산업 부산물은 CMS, 당밀, 전분, 쌀겨 중 어느 하나 이상을 포함하며, 폐소화기 분말약제와 깻묵의 혼합물에 점성 및 수화성을 부여한다. 또한 상기 제 2농산업 부산물을 첨가하여 상기 복합 비료를 입상을 형태로 제작하여 비산 및 유실 방지, 취급의 용이함을 높일 수 있게 된다.
비료는 효과의 발효 속도에 따라 크게 완효성 비료와 속효성 비료로 나눌 수 있다. 완효성 비료는 비료의 효과가 천천히 나타나는 비료로서, 작물의 생육시기에 따라 필요한 성분량만큼 양분을 공급하고, 비료 성분의 유실이 적어서 비료 효율을 높일 수 있으며, 효과가 천천히 나타나므로 추비를 하는 데서 오는 노동력을 절감할 수 있는 효과를 가지게 된다. 반면에 속효성 비료는 비료의 효과가 신속하게 나타나는 것으로서, 물에 녹기 쉽고 농작물에 쉽게 흡수되는 수용성 무기질 화학비료가 이에 속한다.
비료는 완효성과 속효성을 동시에 적절히 부여하여 비료의 유효성분의 용출이 지나치게 빨리되거나 비료의 유효 성분이 고정화되어 발효되지 못하는 것을 방지하여야 한다.
계면활성 성분을 포함하는 제 1농산업 부산물과 점성 및 수화성을 가지는 제 2농산업 부산물을 첨가함으로써, 비료성분이 토양에 흡착 및 고정화되는 것을 방지하고, 입상화에 따른 양분의 용출 및 생물화학적 분해를 지연할 수 있는 완효성과 속효성을 동시에 가질 수 있다.
CMS(Condensed Molasses solubles)는 당밀발효농축액으로서, 설탕을 제조할 때에 부산물로 생산되는 당밀을 원료로 하여 미생물발효를 거친 다음 부산물로 생산되는 잔류배지를 농축정제 가공한 것이며, 비단백태질소와 황(S) 및 P(인)가 다량 함유되어 있다.
따라서, 계면활성과 점성 및 수화성을 부여하기 위해 첨가되는 깻묵류와 CMS, 당밀, 전분, 쌀겨는 그 역할 이외에 토양 및 농작물에 당분, 아미노산, 미네랄 등의 영양 물질을 공급하여 비료로서 기능성을 발휘할 수 있다.
보다 상세하게는, 폐소화기 분말약제와 계면활성성분으로 이용되는 깻묵을 혼합하면 수용액과의 친화성이 증가되지만 입자가 미분화되어 복합비료의 취급성이 떨어질 수 있는 문제점이 발생할 수 있다. 상기 문제를 해소하기 위하여 점성과 수화성을 가지는 농산업 부산물을 첨가함으로써 점성 및 수화성이 증가되고, 펠릿 및 입상의 형태로 제조하여 비산 및 유실을 방지하고 취급의 용이함을 높일 수 있게 된다.
또한, 상기 계면활성성분이 함유된 제 1농산업 부산물과 상기 점성 및 수화성을 가지는 제 2농산업 부산물에는 비료 유효 영양 성분이 다량 포함되어 있어 작물에 양분을 공급해줄 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 폐소화기 분말 약제를 이용한 복합비료의 제조 방법을 보여주는 순서도이다.
본 발명에 따른 폐소화기 분말 약제를 이용한 복합비료의 제조 방법은 폐소화기 분말 약제와 계면활성 성분을 포함하는 제 1농산업 부산물을 1: 0.1내지 0.3 비율로 혼합하는 혼합단계 S1과 상기 혼합단계 S1에서 생성된 혼합물질과 점성과 수화성을 가지는 제 2 농산업 부산물을 1: 0.05 내지 0.2 비율로 혼합하는 혼합단계 S2와 상기 혼합단계 S2에서 생성된 혼합물질을 입상화하는 입상화단계 S3를 포함한다.
상기 혼합단계 S1에서는 폐소화기 분말 약제와 계면활성 성분을 포함하는 제 1농산업 부산물을 1대 0.1내지 0.3 비율로 혼합하게 되며, 상기 폐소화기 분말 약제는 인산암모늄을 주성분으로 하는 제 3종 분말 폐소화약제인 것을 특징으로 한다.
상기 인산암모늄은 오일류로 방습가공처리되어 소수성을 가지게 되어, 상기 계면활성 성분이 함유된 제 1농산업 부산물을 첨가 및 혼합함으로써, 상기 인산암모늄의 입자표면에 친수성이 부가되어 각종 수용액 및 토양과 균일하게 혼합될 수 있게 된다.
보다 상세하게는, 실리콘오일류 등으로 방습가공처리된 폐소화기 분말 약제를 비료로서 그대로 사용하게 되면 비료 유효성분이 토양 및 토양액에 제대로 용출되지 않는 문제점이 있다. 따라서 소수성과 친수성을 동시에 가지는 제 1농산업 부산물을 첨가함으로써 실리콘 오일류로 가공처리된 표면막을 벗겨내어 인산암모늄의 비료 유효성분이 용출되어 비료의 성분을 효율적으로 이용할 수 있게 되는 것이다.
상기 계면활성 성분이 함유된 제 1농산업 부산물은 대두박, 유채박, 면실박, 낙화생박, 아마인박, 참깨박, 야자유박, 팜핵박, 해바라기씨박, 잇꽃박을 포함하는 깻묵 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
하기의 표 1에서 혼합단계 S1에서 폐소화기 분말 약제와 계면활성 성분을 포함하는 제 1농산업 부산물을 중량비를 달리한 실시예를 보여준다.
| A:B | 혼합색 |
| 1 : 0.02 | 담홍색 |
| 1 : 0.06 | 담홍색 |
| 1 : 0.10 | 짙은 갈색 |
| 1 : 0.15 | 짙은 갈색 |
| 1 : 0.20 | 짙은 갈색 |
| 1 : 0.25 | 짙은 갈색 |
| 1 : 0.30 | 짙은 갈색 |
표 1에서 A는 폐소화기 분말 약제이고, B는 계면활성성분이 함유된 제 1농산업 부산물(대두박)이다.
폐소화기 분말 약제는 분말 성분을 구분하기 위하여 담홍색으로 착색되는 것이 일반적이며, 대두박은 짙은 갈색을 띈다.
도 2에서 본 발명에 따른 폐소화기 분말 약제와 제 1농산업 부산물을 비율을 달리하였을 때의 실시예를 보여준다. (a)는 제 1농산업 부산물(대두박)을 S1 단계의 전체 중량비 중 0.10 이하로 첨가하였을 때, (b)는 제 1농산업 부산물(대두박)을 S1 단계의 전체 중량비 중 0.10 이상으로 첨가하였을 때이다.
도 2와 표 1에서, 대두박이 전체 중량비 중 0.10 이하일 때는 담홍색을 띄는 것을 보아 폐소화기 분말 약제와 대두박이 완전하게 혼합되지 않았다는 것을 확인할 수 있으며, 대두박이 전체 중량비 중 0.10 이상일 때는 짙은 갈색을 띄는 것을 보아 폐소화기 분말이 대두박과 혼합되었다는 것을 확인할 수 있었다.
계면활성 성분이 함유된 제 1농산업 부산물을 많이 첨가하면 비료성분의 함량이 낮아지고, 적게 첨가하면 상기 폐소화기 분말 약제와의 균일적인 혼합이 어려워지는 문제점이 발생할 수 있어 계면활성성분이 함유된 제 1농산업 부산물은 S1 단계의 전체 중량비 중 0.10 내지 0.30가 바람직하다.
도 3은 본 발명에 따른 (a)폐소화기 분말약제와 (b)폐소화기 분말약제와 제 1농산업 부산물의 혼합액의 수용액 상에서의 변화를 보여주는 사진으로서, (a)는 폐소화기 분말약제를 증류수와 혼합하였을 때이고, (b)는 폐소화기 분말약제와 제 1농산업 부산물(깻묵)을 증류수와 혼합하였을 때이다.
(a)에서는 폐소화기 분말 약제가 증류수와 전혀 섞이지 않아, 시험관의 상부에서 담홍색의 입자를 확인할 수 있다. 폐소화기 분말은 오일류로 방습가공되어 소수성을 가져 물과 섞이지 않게 되는 것이다.
(b)는 상기(a)의 혼합액에 깻묵을 혼합한 것으로, 점진적인 수화반응이 일어나면서 폐소화기 분말층과의 경계가 흐려지는 것을 확인할 수 있다. 도 3의 실험에 사용한 깻묵은 유채박이다.
상기 혼합단계 S2에서는 상기 S1단계에서 생성된 혼합물질 M1과 점성 및 수화성을 가지는 제 2농산업 부산물을 1 : 0.05~0.2의 비로 혼합하게 되며, 상기 점성 및 수화성을 가지는 제 2농산업 부산물은 CMS, 당밀, 전분, 쌀겨 중 어느 하나 이상을 포함한다.
또한, 상기 입상화단계 S3에서는 상기 혼합단계 S2에서 생성된 혼합물질 M2를 입상화하게 된다.
보다 상세하게는, 제 2농산업 부산물을 첨가함으로써 상기 복합비료의 질소나 인산 등의 비료 유효성분이 토양 및 토양액에 잘 수화되게 되며, 제 2농산업 부산물이 가지는 점성으로 펠릿화 및 입상화함으로써 비산 및 유실을 방지하게 된다. 또한, 상기 복합 비료를 펠릿 및 입상의 형태로 형성하면, 운반이 쉽고 토양에 안정적으로 유효성분을 공급할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 CMS, 당밀, 전분 및 쌀겨는 수화성 및 점성 이외에 아미노산, 당분, 미네랄, 황, 인 등 많은 양분을 포함하고 있어 비료로서 기능을 증대시킬 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 복합비료와 수용액상에서의 분산 모습을 나타내는 사진으로서, (a)는 본 발명에 따른 제조방법으로 제조된 입상화된 복합비료 펠릿이다.
펠릿 및 입상의 형상 및 크기는 사용자의 필요에 따라 다양하게 형성할 수 있으며, 형상 및 크기에 따라 속효성 및 완효성을 제어하는 효과를 가질 수 있다.
(b)는 상기 복합비료 펠릿을 수용액(증류수) 상에 담근 후 1분이 지났을 때 변화를 보여주는 것으로서, 상기 복합비료 펠릿의 외부가 젖기 시작하고, 모서리부분의 일부가 수화되어 떨어져 나간 모습을 확인할 수 있다.
(c)는 상기 복합비료 펠릿을 수용액(증류수) 상에 담근 후 10분이 지났을 때이고, (d)는 완전히 분산되었을 때 모습을 보여준다.
10분 후에는 상기 복합비료 펠릿이 증류수 상에 분산되어 일부는 침전되고 일부는 부유되었다가 일정시간이 더 지난 후에는 완전히 분산되어 분리층이 거의 보이지 않는 것을 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 폐소화기 분말약제와 복합비료를 인공토양용액에 넣은 후 용출되는 인산함량을 보여주는 그래프이다.
(a)는 폐소화기 분말약제이고, (b)는 본 발명의 제조방법으로 제조된 복합비료이다.
인공토양용액은 5mM CaCl2, 1mM MgCl2, 0.25mM KCl 을 첨가하여 제조하였다.
반응 24시간 후 (a)폐소화기 분말약제의 인산 용출량은 0.44%인 반면 (b)폐소화기 분말약제와 깻묵 및 CMS를 혼합액에서는 12.41%가 용출되었다.
또한 48시간 후에 측정한 인산 용출량은 (a)와 (b) 각각 0.46% 및 16.03%로서 소화기 약제에 포함된 인산의 용출량이 서서히 증가하는 것으로 확인되었다.
상기 폐소화기 분말약제와 깻묵 및 CMS를 혼합한 혼합액에 함유된 인산함량의 52%가 24시간 만에 용출되어 일부는 속효성으로 반응하고, 일부는 완효성을 나타내는 것을 확인할 수 있었다.
종래의 인산암모늄 비료의 경우 물에 의한 용출이 쉬우며, 용출된 비료 유효성분인 인산은 토양에 고정되어 비료 성분의 유효도가 낮은 반면, 본 발명에 따른 복합비료는 무기 물질인 폐소화기 분말약제와 유기 물질인 농산업 부산물들을 혼합하여 제조함으로써, 토양 내 인산의 고정을 최소화하고 양분의 흡수율을 증가시킬 수 있다. 더불어 고효율성 및 고기능성으로 종래의 복합비료에 비해 시용량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
상기의 결과로부터, 폐소화기 분말약제를 제제화 공정없이 그대로 사용하는 경우 비료로서의 기능이 매우 미미하였으나, 본 발명으로 제조된 폐소화기 분말약제를 활용한 복합비료는 수용액 및 토양과의 친화성, 비료성분 용출률, 분산성이 매우 높고, 비료의 속효성과 완효성의 효과를 겸비한 다기능성 친환경 제제로서 작물에 지속적인 양분을 공급할 수 있는 것으로 확인되었다.
이상과 같이 본 발명은, 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였지만 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어야 한다.
Claims (8)
- 폐소화기 분말약제를 이용한 복합비료에 있어서,
소수성을 가지는 폐소화기 분말 약제와;
계면활성성분이 함유된 제 1 농산업 부산물과;
점성과 수화성을 가지는 제 2 농산업 부산물을 포함하며,
상기 복합비료는 비산 및 유실의 방지하기 위하여 입상의 형태인 것을 특징으로 하는
폐소화기 분말 약제를 이용한 복합비료.
- 제 1항에 있어서,
상기 폐소화기 분말 약제는
인산암모늄을 주성분으로 하는 제 3종 분말 폐소화약제인 것을 특징으로 하는
폐소화기 분말 약제를 이용한 복합비료.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 1농산업 부산물은
대두박, 유채박, 면실박, 낙화생박, 아마인박, 참깨박, 야자유박, 팜핵박, 해바라기씨박 및 잇꽃박 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는
폐소화기 분말 약제를 이용한 복합비료.
- 제 1항에 있어서,
상기 제 2농산업 부산물은
CMS, 당밀, 전분, 쌀겨 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는
폐소화기 분말 약제를 이용한 복합비료.
- 폐소화기 분말 약제를 이용한 복합비료의 제조 방법에 있어서,
폐소화기 분말 약제와 계면활성 성분을 포함하는 제 1농산업 부산물을 1: 0.1내지 0.3 비율로 혼합하는 혼합단계 S1과;
상기 혼합단계 S1에서 생성된 혼합물질과 점성과 수화성을 가지는 제 2 농산업 부산물을 1: 0.05 내지 0.2 비율로 혼합하는 혼합단계 S2와;
상기 혼합단계 S2에서 생성된 혼합물질을 입상화하는 입상화단계 S3를 포함하는
폐소화기 분말 약제를 이용한 복합비료의 제조 방법.
- 제 5항에 있어서,
상기 폐소화기 분말 약제는
인산암모늄을 주성분으로 하는 제 3종 분말 폐소화약제인 것을 특징으로 하는
폐소화기 분말 약제를 이용한 복합비료의 제조 방법.
- 제 5항에 있어서,
상기 제 1농산업 부산물은
대두박, 유채박, 면실박, 낙화생박, 아마인박, 참깨박, 야자유박, 팜핵박, 해바라기씨박 및 잇꽃박 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는
폐소화기 분말을 이용한 비료의 제조 방법.
- 제 5항에 있어서,
상기 제 2농산업 부산물은
CMS, 당밀, 전분, 쌀겨 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는
폐소화기 분말 약제를 이용한 복합비료의 제조 방법.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2014
- 2014-12-30 KR KR1020140193825A patent/KR20160082043A/ko not_active Ceased
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