KR20180026831A - 발효 양식장 퇴적물의 제조방법과 이를 이용한 사료 및 비료 - Google Patents

발효 양식장 퇴적물의 제조방법과 이를 이용한 사료 및 비료 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (a) 양식장 퇴적물을 건조한 후 살균하는 단계; (b) 미생물, 산소발생제, 다공성 담체 및 영양제를 혼합하여 퇴적물 개선제를 제조하는 단계; (c) 상기 (a)단계의 살균한 양식장 퇴적물에 상기 (b)단계의 제조한 퇴적물 개선제와 단백질원, 탄수화물원 및 미생물을 혼합하는 단계; (d) 주목나무, 보리뱅이 및 양지꽃을 혼합한 혼합물에 물을 첨가하여 추출하는 단계; 및 (e) 상기 (c)단계의 혼합한 혼합물에 상기 (d)단계의 추출한 추출물을 첨가한 후 발효하고 건조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 양식장 퇴적물의 제조방법, 상기 방법으로 제조된 발효 양식장 퇴적물 및 상기 발효 양식장 퇴적물을 이용하여 제조된 사료 및 비료에 관한 것이다.

Description

발효 양식장 퇴적물의 제조방법과 이를 이용한 사료 및 비료{Method for producing fermented sediment of fish farm and feed and fertilizer using the same}
본 발명은 (a) 양식장 퇴적물을 건조한 후 살균하는 단계; (b) 미생물, 산소발생제, 다공성 담체 및 영양제를 혼합하여 퇴적물 개선제를 제조하는 단계; (c) 상기 (a)단계의 살균한 양식장 퇴적물에 상기 (b)단계의 제조한 퇴적물 개선제와 단백질원, 탄수화물원 및 미생물을 혼합하는 단계; (d) 주목나무, 보리뱅이 및 양지꽃을 혼합한 혼합물에 물을 첨가하여 추출하는 단계; 및 (e) 상기 (c)단계의 혼합한 혼합물에 상기 (d)단계의 추출한 추출물을 첨가한 후 발효하고 건조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 양식장 퇴적물의 제조방법, 상기 방법으로 제조된 발효 양식장 퇴적물 및 상기 발효 양식장 퇴적물을 이용하여 제조된 사료 및 비료에 관한 것이다.
우리 나라 연안해역은 생산성이 높은 해역으로서 지속적인 생산성을 가진 해역이다. 최근 우리나라의 연안해역은 육상으로부터 오염물질의 다량유입과 양식장의 자가오염으로 인하여 빈산소 수괴가 형성되고, 영양염류의 용출량 증가로 부영양화가 가속화되어 적조 발생과 같은 2차적인 문제가 발생하고 있다. 특히, 양식장 퇴적물은 어패류의 배설물 등에 의한 유기물의 다량 퇴적으로 연안 환경 악화를 초래하는 주원인이 되고 있으며, 수산물 생산에 커다란 장해요인이 되고 있다.
양식장 퇴적물에 있어서 중금속 오염은 전 세계적으로 문제가 되고 있으며, 퇴적물 내 중금속의 축적은 해양 생산물, 퇴적물의 질 및 저서생태환경에 악영향을 주고 있다. 이런 이유로, 중금속으로 오염된 퇴적물의 정화 기술 개발은 매우 중요하게 여겨지고 있지만, 현재 우리나라는 양식장 퇴적물에 대한 적절한 관리 및 처리방법이 부족한 실정이다.
따라서, 연안해역의 효율적 관리와 이용 측면에서 자연자원의 이용개발과 연안해역을 효율적으로 관리, 보전할 수 있는 방안을 위한 연구의 필요성이 제기되면서 오염된 해저 퇴적물을 정화 및 개선하려는 연구들이 활발히 이루어지고 있다. 현재 제시되고 있는 양식장 퇴적물의 개선 방법으로는 생물학적인 방법과 물리화학적인 방법이 이용되고 있다.
생물학적인 방법은 유기물을 분해하는 저서 미생물을 대량 배양하는 방법이 있으나, 현장에 적용해야 하는 어려움이 있어 현재까지는 실용화되지 못하고 있다. 물리화학적인 방법은 경운, 준설, 황토 및 석회 살포, 폭기 등이 있으나 가장 효과가 뚜렷한 방법은 준설이다. 그러나 준설 방법은 준설뿐만 아니라 준설토 처리에 따른 2차적인 경제성이 큰 문제로 대두되고 있으므로 연안 양식장 퇴적물의 경제적 처리에 주안점을 두고 양식장 퇴적물 사료 및 비료화 방안을 검토하고자 한다.
한국등록특허 제0366394호에는 양식장 오염 퇴적물을 이용한 유기질 비료의 제조방법이 개시되어 있고, 한국등록특허 제0267753호에는 해저 퇴적물을 이용한 유기질 비료의 제조방법이 개시되어 있으나, 본 발명의 발효 양식장 퇴적물의 제조방법과는 상이하다.
본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 양식장 퇴적물을 자원화하여 산업적으로 이용하기 위해, 전처리, 발효 및 혼합 등의 제조조건을 최적화하여 중금속 함량은 감소하고 양질의 사료 및 비료로 이용할 수 있는 발효 양식장 퇴적물의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 (a) 양식장 퇴적물을 건조한 후 살균하는 단계; (b) 미생물, 산소발생제, 다공성 담체 및 영양제를 혼합하여 퇴적물 개선제를 제조하는 단계; (c) 상기 (a)단계의 살균한 양식장 퇴적물에 상기 (b)단계의 제조한 퇴적물 개선제와 단백질원, 탄수화물원 및 미생물을 혼합하는 단계; (d) 주목나무, 보리뱅이 및 양지꽃을 혼합한 혼합물에 물을 첨가하여 추출하는 단계; 및 (e) 상기 (c)단계의 혼합한 혼합물에 상기 (d)단계의 추출한 추출물을 첨가한 후 발효하고 건조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 양식장 퇴적물의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 방법으로 제조된 발효 양식장 퇴적물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 발효 양식장 퇴적물을 이용하여 제조된 사료를 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 발효 양식장 퇴적물을 이용하여 제조된 비료를 제공한다.
본 발명의 발효 양식장 퇴적물은 양식장 퇴적물을 효과적으로 정화 및 품질을 개선시켜 상기 발효 양식장 퇴적물을 함유하는 비료는 작물생육 증진, 토양개량 기능 증대 등의 효과를 가져올 수 있다. 또한, 상기 발효 양식장 퇴적물을 포함하는 사료는 생물의 먹이로서 역할을 하기에 우수한 영양물질이며, 생물의 증체량 및 면역력 개선에 도움을 줄 수 있다.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(a) 양식장 퇴적물을 건조한 후 살균하는 단계;
(b) 미생물, 산소발생제, 다공성 담체 및 영양제를 혼합하여 퇴적물 개선제를 제조하는 단계;
(c) 상기 (a)단계의 살균한 양식장 퇴적물에 상기 (b)단계의 제조한 퇴적물 개선제와 단백질원, 탄수화물원 및 미생물을 혼합하는 단계;
(d) 주목나무(Taxus cuspidata), 보리뱅이(Youngia japonica) 및 양지꽃(Potentilla fragarioides)을 혼합한 혼합물에 물을 첨가하여 추출하는 단계; 및
(e) 상기 (c)단계의 혼합한 혼합물에 상기 (d)단계의 추출한 추출물을 첨가한 후 발효하고 건조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 양식장 퇴적물의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 발효 양식장 퇴적물의 제조방법에서, 상기 (a)단계의 살균은 바람직하게는 고온처리 또는 자외선 투과하여 살균할 수 있는데, 상기 고온처리는 125℃에서 3분 동안 처리할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 발효 양식장 퇴적물의 제조방법에서, 상기 (b)단계의 미생물은 바람직하게는 바실러스 속(Bacillus spp.), 락토바실러스 속(Lactobacillus spp.), 사카로마이세스 속(Saccharomyces spp.), 슈도모나스 속(Pseudomonas spp.), 로도박터 속(Rhodobacter spp.), 페디오코커스 속(Pediococcus spp.) 및 아시네토박터 속(Acinetobacter spp.)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 미생물일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis), 슈도모나스 푸티다(Pseudomonas putida), 슈도모나스 플루오레센스(Pseudomonas fluorescens) 또는 아시네토박터 리모서스(Acinetobacter limosus)일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 미생물은 양식장 퇴적물의 오염물질을 자신의 몸에 축적하여 생장하며, 생육환경이 적합하면서 오염물질인 유기물질이 충분하게 제공되는 곳에서 대량으로 번식할 수 있다. 상기 미생물이 대량으로 번식함으로써 오염된 양식장 퇴적물의 정화가 이루어지며, 상기 특정 미생물은 양식장 퇴적물에 잘 적응하여 균주의 활성도가 높은 미생물을 선정한 것이다.
또한, 본 발명의 발효 양식장 퇴적물의 제조방법에서, 상기 (b)단계의 산소발생제(Oxygen release compound)는 산화제를 사용하는데, 구체적으로는 과산화마그네슘(MgO2), 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 및 과산화칼슘(CaO2)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 과산화칼슘(CaO2)일 수 있는데, 과산화칼슘은 다른 종류의 산소발생제에 비해 가격이 저렴하고 처리가 안전한 장점이 있다. 상기 산소발생제는 오염된 양식장 퇴적물에 산소가 발생하여 오염 물질 분해능을 향상 및 악취발생 저감 효과를 지닌다.
또한, 본 발명의 발효 양식장 퇴적물의 제조방법에서, 상기 (b)단계의 다공성 담체는 바람직하게는 제올라이트, 패각분말 및 숯분말로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 패각분말일 수 있다. 상기 다공성 담체는 흡착성이 강하고 다공성의 공극을 제공하여 미생물이 잘 서식할 수 있게 한다. 상기 패각분말은 미생물의 흡착 및 성장이 가능한 공간을 제공하여 유기물 분해를 촉진하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 발효 양식장 퇴적물의 제조방법에서, 상기 (b)단계의 영양제는 미생물들의 생장에 필요한 미네랄로, 구체적으로는 칼슘(Ca), 규소(Si), 마그네슘(Mg), 칼륨(K), 황(S) 철(Fe), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 미네랄일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 발효 양식장 퇴적물의 제조방법에서, 상기 (c)단계의 단백질원은 바람직하게는 어분, 클로렐라, 스피룰리나, 대두박 및 지렁이로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 탄수화물원은 지충이, 미역, 다시마 및 모자반으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.
또한, 본 발명의 발효 양식장 퇴적물의 제조방법에서, 상기 (c)단계의 미생물은 바람직하게는 바실러스 속(Bacillus spp.), 락토바실러스 속(Lactobacillus spp.), 사카로마이세스 속(Saccharomyces spp.), 로도박터 속(Rhodobacter spp.), 로도토룰라 속(Rhodotorula spp.), 니트로박터 속(Nitrobacter spp.) 및 니트로조모나스 속(Nitrosomonas spp.)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 미생물일 수 있으며, 더욱 구체적으로는 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilus), 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) 및 로도토룰라 글루티니스(Rhodotorula glutinis) 혼합 미생물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 미생물은 양식장 퇴적물에 포함된 염분에 영향을 받지 않고, 용이하게 발효가 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명의 발효 양식장 퇴적물의 제조방법에서, 상기 (d)단계의 추출은 바람직하게는 주목나무, 보리뱅이 및 양지꽃을 0.8~1.2:0.4~0.6:0.4~0.6 중량비율로 혼합한 혼합물에 물 25~35배량 첨가하여 80~100℃에서 4~6시간 동안 추출할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 주목나무, 보리뱅이 및 양지꽃을 1:0.5:0.5 중량비율로 혼합한 혼합물에 물 30배량 첨가하여 90℃에서 5시간 동안 추출할 수 있다. 발효 양식장 퇴적물 제조 시 상기와 같이 제조된 추출물을 첨가하여 제조할 경우, 상기 발효 양식장 퇴적물을 포함하는 사료는 생물에 충분한 영양소는 물론 뛰어난 면역력과 증체율에도 탁월한 효과를 발휘하는 이점이 있고, 상기 발효 양식장 퇴적물을 포함하는 비료는 작물 생육 증진, 토양개량기능 증대의 효과를 가져올 수 있다.
또한, 본 발명의 발효 양식장 퇴적물의 제조방법에서, 상기 (e)단계는 바람직하게는 (c)단계의 혼합한 혼합물 35~45 kg에 (d)단계의 추출한 추출물 2~4 L를 첨가한 후 35~38℃에서 12~48시간 동안 발효하고 건조할 수 있으며, 더욱 바람직하게는 (c)단계의 혼합한 혼합물 40 kg에 (d)단계의 추출한 추출물 3 L를 첨가한 후 35~38℃에서 24시간 동안 발효하고 건조할 수 있다.
본 발명의 발효 양식장 퇴적물의 제조방법은, 보다 구체적으로는
(a) 양식장 퇴적물을 30~50℃에서 30~120분 동안 건조한 후 살균하는 단계;
(b) 퇴적물 개선제 100 중량부를 기준으로, 바실러스 속(Bacillus spp.), 락토바실러스 속(Lactobacillus spp.), 사카로마이세스 속(Saccharomyces spp.), 슈도모나스 속(Pseudomonas spp.), 로도박터 속(Rhodobacter spp.), 페디오코커스 속(Pediococcus spp.) 및 아시네토박터 속(Acinetobacter spp.)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 미생물 35~45 중량부와 과산화마그네슘(MgO2), 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 및 과산화칼슘(CaO2)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 산소발생제 16~24 중량부와 제올라이트, 패각분말 및 숯분말로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 다공성 담체 27~33 중량부 및 영양제 8~12 중량부를 혼합하여 퇴적물 개선제를 제조하는 단계;
(c) 상기 (a)단계의 살균한 양식장 퇴적물에 양식장 퇴적물 중량대비 상기 (b)단계의 제조한 퇴적물 개선제 5~15%와 어분, 클로렐라, 스피룰리나, 대두박 및 지렁이로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단백질원 3~5%, 지충이, 미역, 다시마 및 모자반으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 탄수화물원 3~5%, 바실러스 속(Bacillus spp.), 락토바실러스 속(Lactobacillus spp.), 사카로마이세스 속(Saccharomyces spp.), 로도박터 속(Rhodobacter spp.), 로도토룰라 속(Rhodotorula spp.), 니트로박터 속(Nitrobacter spp.) 및 니트로조모나스 속(Nitrosomonas spp.)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 미생물 0.1~2%를 혼합하는 단계;
(d) 주목나무(Taxus cuspidata), 보리뱅이(Youngia japonica) 및 양지꽃(Potentilla fragarioides)을 0.8~1.2:0.4~0.6:0.4~0.6 중량비율로 혼합한 혼합물에 물 25~35배량 첨가하여 80~100℃에서 4~6시간 동안 추출하는 단계; 및
(e) 상기 (c)단계의 혼합한 혼합물 35~45 kg에 상기 (d)단계의 추출한 추출물 2~4 L를 첨가한 후 35~38℃에서 12~48시간 동안 발효하고 건조하는 단계를 포함할 수 있으며,
더욱 구체적으로는
(a) 양식장 퇴적물을 30~50℃에서 30~120분 동안 건조한 후 살균하는 단계;
(b) 퇴적물 개선제 100 중량부를 기준으로, 바실러스 속(Bacillus spp.), 락토바실러스 속(Lactobacillus spp.), 사카로마이세스 속(Saccharomyces spp.), 슈도모나스 속(Pseudomonas spp.), 로도박터 속(Rhodobacter spp.), 페디오코커스 속(Pediococcus spp.) 및 아시네토박터 속(Acinetobacter spp.)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 미생물 40 중량부와 과산화마그네슘(MgO2), 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 및 과산화칼슘(CaO2)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 산소발생제 20 중량부와 제올라이트, 패각분말 및 숯분말로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 다공성 담체 30 중량부 및 영양제 10 중량부를 혼합하여 퇴적물 개선제를 제조하는 단계;
(c) 상기 (a)단계의 살균한 양식장 퇴적물에 양식장 퇴적물 중량대비 상기 (b)단계의 제조한 퇴적물 개선제 10%와 어분, 클로렐라, 스피룰리나, 대두박 및 지렁이로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단백질원 4%, 지충이, 미역, 다시마 및 모자반으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 탄수화물원 4%, 바실러스 속(Bacillus spp.), 락토바실러스 속(Lactobacillus spp.), 사카로마이세스 속(Saccharomyces spp.), 로도박터 속(Rhodobacter spp.), 로도토룰라 속(Rhodotorula spp.), 니트로박터 속(Nitrobacter spp.) 및 니트로조모나스 속(Nitrosomonas spp.)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 미생물 1%를 혼합하는 단계;
(d) 주목나무(Taxus cuspidata), 보리뱅이(Youngia japonica) 및 양지꽃(Potentilla fragarioides)을 1:0.5:0.5 중량비율로 혼합한 혼합물에 물 30배량 첨가하여 90℃에서 5시간 동안 추출하는 단계; 및
(e) 상기 (c)단계의 혼합한 혼합물 40 kg에 상기 (d)단계의 추출한 추출물 3 L를 첨가한 후 35~38℃에서 24시간 동안 발효하고 건조하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 상기 방법으로 제조된 발효 양식장 퇴적물을 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 발효 양식장 퇴적물을 이용하여 제조된 사료를 제공한다.
본 발명은 또한, 상기 발효 양식장 퇴적물을 이용하여 제조된 비료를 제공한다.
이하, 본 발명의 실시예를 들어 상세히 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
제조예 1: 발효 양식장 퇴적물 제조
(a) 양식장 퇴적물은 삼천포에 소재한 양식장에서 표층 약 10~30 cm 깊이의 퇴적물을 채취하여 밀폐용기로 옮겨 실험실로 운반하고, 이물질을 제거하였다. 양식장 퇴적물(폐기물, 오니)을 30~50℃에서 30~120분 동안 건조한 후 125℃에서 30분 동안 고온처리한 후 자외선 투과하여 살균하였다.
(b) 퇴적물 개선제 100 중량부를 기준으로, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 40 중량부, 과산화칼슘(CaO2) 20 중량부, 패각분말 30 중량부 및 미네랄 10 중량부를 혼합하여 퇴적물 개선제를 제조하였다.
(c) 건조한 클로렐라, 스피룰리나, 대두박 및 지렁이를 5 ㎛ 이하의 크기로 분쇄하고 혼합하여 단백질원을 준비하였고, 지충이, 미역, 다시마 및 모자반도 건조한 후 5 ㎛ 이하의 크기로 분쇄하고 혼합하여 탄수화물원을 준비하였다.
(d) 상기 (a)단계의 살균한 양식장 퇴적물에 살균한 양식장 퇴적물 중량대비 상기 (b)단계의 제조한 퇴적물 개선제 10%, 상기 (c)단계의 준비한 단백질원 4% 및 상기 (c)단계의 제조한 탄수화물원 4%와 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilus), 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) 및 로도토룰라 글루티니스(Rhodotorula glutinis) 혼합 미생물 1%를 혼합하였다.
(e) 주목나무 껍질, 보리뱅이(잎 및 줄기) 및 양지꽃을 1:0.5:0.5 중량비율로 혼합한 혼합물에 물을 30배량 첨가하여 90℃에서 5시간 동안 추출하였다.
(f) 상기 (d)단계의 혼합한 혼합물 40 kg에 상기 (e)단계의 추출한 추출물 3 L를 첨가한 후 35~38℃에서 24시간 동안 발효하고 건조하였다.
비교예 1: 발효 양식장 퇴적물 제조
(a) 제조예 1과 동일한 날짜 및 장소에서 채취한 후 이물질을 제거한 양식장 퇴적물을 30~50℃에서 30~120분 동안 건조한 후 125℃에서 30분 동안 고온처리한 후 자외선 투과하여 살균하였다.
(b) 퇴적물 개선제 100 중량부를 기준으로, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 40 중량부, 과산화칼슘(CaO2) 20 중량부, 패각분말 30 중량부 및 미네랄 10 중량부를 혼합하여 퇴적물 개선제를 제조하였다.
(c) 건조한 클로렐라, 스피룰리나, 대두박 및 지렁이를 5 ㎛ 이하의 크기로 분쇄하고 혼합하여 단백질원을 준비하였고, 지충이, 미역, 다시마 및 모자반도 건조한 후 5 ㎛ 이하의 크기로 분쇄하고 혼합하여 탄수화물원을 준비하였다.
(d) 상기 (a)단계의 살균한 양식장 퇴적물에 양식장 퇴적물 중량대비 상기 (b)단계의 제조한 퇴적물 개선제 10%, 상기 (c)단계의 준비한 단백질원 4% 및 상기 (c)단계의 제조한 탄수화물원 4%와 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilus), 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) 및 로도토룰라 글루티니스(Rhodotorula glutinis) 혼합 미생물 1%를 혼합하였다.
(e) 상기 (d)단계의 혼합한 혼합물 40 kg에 물 3 L를 첨가한 후 35~38℃에서 24시간 동안 발효하고 건조하였다.
비교예 2: 발효 양식장 퇴적물 제조
(a) 제조예 1과 동일한 날짜 및 장소에서 채취한 후 이물질을 제거한 양식장 퇴적물을 30~50℃에서 30~120분 동안 건조한 후 125℃에서 30분 동안 고온처리한 후 자외선 투과하여 살균하였다.
(b) 퇴적물 개선제 100 중량부를 기준으로, 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 40 중량부, 과산화칼슘(CaO2) 20 중량부, 패각분말 30 중량부 및 미네랄 10 중량부를 혼합하여 퇴적물 개선제를 제조하였다.
(c) 건조한 클로렐라, 스피룰리나, 대두박 및 지렁이를 5 ㎛ 이하의 크기로 분쇄하고 혼합하여 단백질원을 준비하였고, 지충이, 미역, 다시마 및 모자반도 건조한 후 5 ㎛ 이하의 크기로 분쇄하고 혼합하여 탄수화물원을 준비하였다.
(d) 상기 (a)단계의 살균한 양식장 퇴적물에 양식장 퇴적물 중량대비 상기 (b)단계의 제조한 퇴적물 개선제 10%, 상기 (c)단계의 준비한 단백질원 4% 및 상기 (c)단계의 제조한 탄수화물원 4%와 로도박터 스페로이데스(Rhodobacter sphaeroides), 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilus), 사카로마이세스 세레비지애(Saccharomyces cerevisiae) 및 로도토룰라 글루티니스(Rhodotorula glutinis) 혼합 미생물 1%를 혼합하였다.
(e) 보리뱅이(잎 및 줄기) 및 양지꽃을 1:1 중량비율로 혼합한 혼합물에 물 30배량 첨가하여 90℃에서 5시간 동안 추출하였다.
(f) 상기 (d)단계의 혼합한 혼합물 40 kg에 상기 (e)단계의 추출한 추출물 3 L를 첨가한 후 35~38℃에서 24시간 동안 발효하고 건조하였다.
실시예 1: 해삼 증체율 분석
상기 제조예 1 및 비교예 1 및 2의 발효 양식장 퇴적물을 100 메쉬의 체에 걸러 해삼용 사료로 준비하였다. 평균 3 cm 이상의 해삼 10마리가 각각 넣어진 실험수조 3개를 준비하였다. 그 다음 상기 제조예 1과 비교예 1 및 2의 사료를 4주간 각각 투여하였고, 4주 후 수조의 해삼 평균 증체율(%), 평균 전장증가율(%)을 확인하였다. 사료 투여 결과 본 발명의 제조예 1의 방법으로 제조된 사료를 섭취한 해삼의 성장률이 비교예 1 및 2의 사료를 섭취한 해삼에 비해 더욱 향상되는 것을 확인할 수 있었다(표 1).
해삼 증체율
구분 평균 증체율(%) 평균전장 증가율(%)
비교예 1 41 80
비교예 2 50 86
제조예 1 59 97
증체율 = (사료투여 후 무게 - 사료투여 전 무게)/(사료투여 전 무게)×100
전장증가율 = (사료투여 후 전장 - 사료투여 전 전장)/(사료투여 전 전장)×100
실시예 2: 비료공정규격 항목 분석
상기 제조예 1과 비교예 1 및 2의 발효 양식장 퇴적물을 100 메쉬의 체에 걸러 비료로 이용하였다. 아래의 표 2는 비료를 비료공정규격에 제시되어 있는 항목 분석결과를 비교한 것이다.
비료공정규격 항목 분석
항목 비료공정규격 제조예 1 비교예 1 비교예 2
유기물(중량%) 25 중량% 32 28 32
질소(중량%) 유기물대비 50% 이하 13 15 12
비소(㎎/kg) 45 ㎎/kg 이하 16 13 14
카드뮴(㎎/kg) 5 ㎎/kg 이하 2 3 2.2
수은(㎎/kg) 2 ㎎/kg 이하 0.2 1.5 1.0
납(㎎/kg) 130 ㎎/kg 이하 42 75 52
크롬(㎎/kg) 250 ㎎/kg 이하 96 156 125
구리(㎎/kg) 400 ㎎/kg 이하 111 175 154
니켈(㎎/kg) 45 ㎎/kg 이하 9 20 13
아연(㎎/kg) 1000 ㎎/kg 이하 425 687 542
상기 표 2에서도 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 비료는 비료공정규격에도 맞는 특성이 있으며, 특히 비교예 1 및 2에 비해 제조예 1이 카드뮴, 수은, 납, 구리 등의 중금속 함량이 감소하여, 중금속으로 오염된 양식장 퇴적물의 정화가 더 증진되는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (6)

  1. (a) 양식장 퇴적물을 건조한 후 살균하는 단계;
    (b) 미생물, 산소발생제, 다공성 담체 및 영양제를 혼합하여 퇴적물 개선제를 제조하는 단계;
    (c) 상기 (a)단계의 살균한 양식장 퇴적물에 상기 (b)단계의 제조한 퇴적물 개선제와 단백질원, 탄수화물원 및 미생물을 혼합하는 단계;
    (d) 주목나무(Taxus cuspidata), 보리뱅이(Youngia japonica) 및 양지꽃(Potentilla fragarioides)을 혼합한 혼합물에 물을 첨가하여 추출하는 단계; 및
    (e) 상기 (c)단계의 혼합한 혼합물에 상기 (d)단계의 추출한 추출물을 첨가한 후 발효하고 건조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 양식장 퇴적물의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    (a) 양식장 퇴적물을 건조한 후 살균하는 단계;
    (b) 바실러스 속(Bacillus spp.), 락토바실러스 속(Lactobacillus spp.), 사카로마이세스 속(Saccharomyces spp.), 슈도모나스 속(Pseudomonas spp.), 로도박터 속(Rhodobacter spp.), 페디오코커스 속(Pediococcus spp.) 및 아시네토박터 속(Acinetobacter spp.)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 미생물과 과산화마그네슘(MgO2), 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 및 과산화칼슘(CaO2)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 산소발생제와 제올라이트, 패각분말 및 숯분말로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 다공성 담체 및 영양제를 혼합하여 퇴적물 개선제를 제조하는 단계;
    (c) 상기 (a)단계의 살균한 양식장 퇴적물에 상기 (b)단계의 제조한 퇴적물 개선제와 어분, 클로렐라, 스피룰리나, 대두박 및 지렁이로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단백질원과 지충이, 미역, 다시마 및 모자반으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 탄수화물원과 바실러스 속(Bacillus spp.), 락토바실러스 속(Lactobacillus spp.), 사카로마이세스 속(Saccharomyces spp.), 로도박터 속(Rhodobacter spp.), 로도토룰라 속(Rhodotorula spp.), 니트로박터 속(Nitrobacter spp.) 및 니트로조모나스 속(Nitrosomonas spp.)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 미생물을 혼합하는 단계;
    (d) 주목나무(Taxus cuspidata), 보리뱅이(Youngia japonica) 및 양지꽃(Potentilla fragarioides)을 혼합한 혼합물에 물을 첨가하여 추출하는 단계; 및
    (e) 상기 (c)단계의 혼합한 혼합물 35~45 kg에 상기 (d)단계의 추출한 추출물 2~4 L를 첨가한 후 35~38℃에서 12~48시간 동안 발효하고 건조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 양식장 퇴적물의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서,
    (a) 양식장 퇴적물을 30~50℃에서 30~120분 동안 건조한 후 살균하는 단계;
    (b) 퇴적물 개선제 100 중량부를 기준으로, 바실러스 속(Bacillus spp.), 락토바실러스 속(Lactobacillus spp.), 사카로마이세스 속(Saccharomyces spp.), 슈도모나스 속(Pseudomonas spp.), 로도박터 속(Rhodobacter spp.), 페디오코커스 속(Pediococcus spp.) 및 아시네토박터 속(Acinetobacter spp.)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 미생물 35~45 중량부, 과산화마그네슘(MgO2), 수산화마그네슘(Mg(OH)2) 및 과산화칼슘(CaO2)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 산소발생제 16~24 중량부, 제올라이트, 패각분말 및 숯분말로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 다공성 담체 27~33 중량부 및 영양제 8~12 중량부를 혼합하여 퇴적물 개선제를 제조하는 단계;
    (c) 상기 (a)단계의 살균한 양식장 퇴적물에 양식장 퇴적물 중량대비 상기 (b)단계의 제조한 퇴적물 개선제 5~15%와 어분, 클로렐라, 스피룰리나, 대두박 및 지렁이로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 단백질원 3~5%, 지충이, 미역, 다시마 및 모자반으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 탄수화물원 3~5%, 바실러스 속(Bacillus spp.), 락토바실러스 속(Lactobacillus spp.), 사카로마이세스 속(Saccharomyces spp.), 로도박터 속(Rhodobacter spp.), 로도토룰라 속(Rhodotorula spp.), 니트로박터 속(Nitrobacter spp.) 및 니트로조모나스 속(Nitrosomonas spp.)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 미생물 0.1~2%를 혼합하는 단계;
    (d) 주목나무(Taxus cuspidata), 보리뱅이(Youngia japonica) 및 양지꽃(Potentilla fragarioides)을 0.8~1.2:0.4~0.6:0.4~0.6 중량비율로 혼합한 혼합물에 물을 25~35배량 첨가하여 80~100℃에서 4~6시간 동안 추출하는 단계; 및
    (e) 상기 (c)단계의 혼합한 혼합물 35~45 kg에 상기 (d)단계의 추출한 추출물 2~4 L를 첨가한 후 35~38℃에서 12~48시간 동안 발효하고 건조하는 단계를 포함하여 제조하는 것을 특징으로 하는 발효 양식장 퇴적물의 제조방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 방법으로 제조된 발효 양식장 퇴적물.
  5. 제4항의 발효 양식장 퇴적물을 이용하여 제조된 사료.
  6. 제4항의 발효 양식장 퇴적물을 이용하여 제조된 비료.
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