KR20240015250A - 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법 - Google Patents
유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240015250A KR20240015250A KR1020220092858A KR20220092858A KR20240015250A KR 20240015250 A KR20240015250 A KR 20240015250A KR 1020220092858 A KR1020220092858 A KR 1020220092858A KR 20220092858 A KR20220092858 A KR 20220092858A KR 20240015250 A KR20240015250 A KR 20240015250A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- organic
- organic sludge
- fertilizer
- sludge
- organic fertilizer
- Prior art date
Links
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 239000003895 organic fertilizer Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 101
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 43
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 claims abstract description 40
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 28
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000009264 composting Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims abstract description 18
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000001963 growth medium Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000009629 microbiological culture Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000005070 ripening Effects 0.000 claims abstract description 12
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 6
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 claims abstract 2
- 239000010871 livestock manure Substances 0.000 claims description 32
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 claims description 27
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 13
- 239000010794 food waste Substances 0.000 claims description 12
- 241000287828 Gallus gallus Species 0.000 claims description 9
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 9
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 8
- 241000194108 Bacillus licheniformis Species 0.000 claims description 6
- 244000144972 livestock Species 0.000 claims description 6
- 241000193388 Bacillus thuringiensis Species 0.000 claims description 5
- 229940097012 bacillus thuringiensis Drugs 0.000 claims description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
- 241000605272 Acidithiobacillus thiooxidans Species 0.000 claims description 4
- 241000193744 Bacillus amyloliquefaciens Species 0.000 claims description 4
- 241000975185 Weissella cibaria Species 0.000 claims description 4
- 241000192133 Weissella paramesenteroides Species 0.000 claims description 4
- 241001497546 Acetobacter lovaniensis Species 0.000 claims description 3
- 241001497699 Acetobacter peroxydans Species 0.000 claims description 3
- 241000186660 Lactobacillus Species 0.000 claims description 3
- 241000186679 Lactobacillus buchneri Species 0.000 claims description 3
- 241000925032 Lactobacillus harbinensis Species 0.000 claims description 3
- 241000186605 Lactobacillus paracasei Species 0.000 claims description 3
- 241000831743 Lactobacillus parafarraginis Species 0.000 claims description 3
- 241001448603 Lactobacillus perolens Species 0.000 claims description 3
- 241000218588 Lactobacillus rhamnosus Species 0.000 claims description 3
- 241000751212 Lactobacillus vaccinostercus Species 0.000 claims description 3
- 241000521553 Pichia fermentans Species 0.000 claims description 3
- 241000178268 Saccharomycopsis schoenii Species 0.000 claims description 3
- 241000509461 [Candida] ethanolica Species 0.000 claims description 3
- 229940039696 lactobacillus Drugs 0.000 claims description 3
- 238000012258 culturing Methods 0.000 claims 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 abstract description 27
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 18
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 10
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 abstract description 10
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 abstract description 8
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 239000002361 compost Substances 0.000 abstract description 7
- 239000011591 potassium Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000009313 farming Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 abstract description 6
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004064 recycling Methods 0.000 abstract description 6
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 abstract description 5
- 238000009329 organic farming Methods 0.000 abstract description 5
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 abstract description 3
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 10
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 9
- 241000894007 species Species 0.000 description 9
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 235000013330 chicken meat Nutrition 0.000 description 8
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 4
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 4
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 4
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 4
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 2
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 2
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- 239000003415 peat Substances 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 244000144977 poultry Species 0.000 description 2
- 235000013594 poultry meat Nutrition 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical group [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 2,3,7,8-tetrachloro-dibenzo-p-dioxin Chemical compound O1C2=CC(Cl)=C(Cl)C=C2OC2=C1C=C(Cl)C(Cl)=C2 HGUFODBRKLSHSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 241000194107 Bacillus megaterium Species 0.000 description 1
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 235000014469 Bacillus subtilis Nutrition 0.000 description 1
- 241000186217 Cellulomonas uda Species 0.000 description 1
- 208000035473 Communicable disease Diseases 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000192041 Micrococcus Species 0.000 description 1
- 201000002451 Overnutrition Diseases 0.000 description 1
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 235000014680 Saccharomyces cerevisiae Nutrition 0.000 description 1
- 241000605219 Starkeya novella Species 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 229910021538 borax Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005539 carbonized material Substances 0.000 description 1
- 238000010000 carbonizing Methods 0.000 description 1
- 239000013065 commercial product Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000008162 cooking oil Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012531 culture fluid Substances 0.000 description 1
- 239000002781 deodorant agent Substances 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000004720 fertilization Effects 0.000 description 1
- 235000012055 fruits and vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M gold monochloride Chemical compound [Cl-].[Au+] FDWREHZXQUYJFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 1
- 239000003864 humus Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000010169 landfilling Methods 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 235000020823 overnutrition Nutrition 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004328 sodium tetraborate Substances 0.000 description 1
- 235000010339 sodium tetraborate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 235000013343 vitamin Nutrition 0.000 description 1
- 239000011782 vitamin Substances 0.000 description 1
- 229940088594 vitamin Drugs 0.000 description 1
- 229930003231 vitamin Natural products 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000004927 wastewater treatment sludge Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F17/00—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation
- C05F17/20—Preparation of fertilisers characterised by biological or biochemical treatment steps, e.g. composting or fermentation using specific microorganisms or substances, e.g. enzymes, for activating or stimulating the treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F7/00—Fertilisers from waste water, sewage sludge, sea slime, ooze or similar masses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
- C05F9/00—Fertilisers from household or town refuse
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
- C05G5/10—Solid or semi-solid fertilisers, e.g. powders
- C05G5/12—Granules or flakes
Abstract
본 발명은 유기성 오니류를 이용하여 유기질비료를 제조하는 방법에 관련되며, 그 제조방법에 있어서 유기성 오니류를 이용하여 유기질비료를 제조하는 방법에 있어서: 유기성 오니류를 주원료로 하여 반입 시에만 개방되는 밀폐형의 저장조(1)에 저장하는 저장공정; 상기 저장공정을 거친 유기성 오니류를 밀폐형의 이송컨베이어(2)로 이송하여 건조기(3) 상에서 살균 건조한 다음, 저장호퍼(4)에 유용 미생물 배양액을 투입하여 1차 부숙(腐熟)하는 부숙공정; 상기 부숙공정을 거친 유기성 오니류를 혼합기(5)에 수용하여 부원료와 유용 미생물 배양액을 투입하여 혼합 반응시킨 다음, 저장호퍼(6)에 1~2일 동안 저장하여 완전 부숙(腐熟)시켜 안정화하는 숙성공정; 상기 숙성공정을 거쳐 완전 부숙(腐熟)된 원료를 펠렛 성형기(7)로 이송하여 8~10mm 내외의 펠렛(Pellet)형태로 유기질비료를 성형하는 성형공정; 및 상기 성형공정에 의해 완성된 펠렛(Pellet)형태의 유기질비료를 저장호퍼(8)에 저장하여 보관한 다음, 자동포장기(9)에 의해 정량으로 포장하여 완성하는 완성공정;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은, 폐자원인 유기성 오니 및 그와 혼합한 미강과 미생물 균주의 유효성분을 이용하여 비료를 만드는 공정을 양산시스템에 의한 안정화공법을 적용하여 유기질비료를 제조함에 따라, 완전 부숙퇴비(腐熟堆肥)로 된 유기질비료로 인해 기존의 비료보다 유기물, 질소, 인산, 칼리 등의 비중이 더 높으면서 생육에 필요한 양질의 영양분을 토양에 공급하여 작물의 생육 촉진은 물론 품질 향상과 수량 증대를 기대할 수 있고, 유기성 오니를 재활용하여 작물의 성장과 함께 토양 산성화가 억제되어 지속적인 작물 재배가 가능한 동시에 유기농법 등의 친환경 농법의 비용을 절감하면서도 저렴한 비용으로 대량 양산화가 가능하여 농업적으로도 유용하는 등 토양환경이 개선 및 효율적으로 보전할 수 있는 효과가 있다.
이에 따라 본 발명은, 폐자원인 유기성 오니 및 그와 혼합한 미강과 미생물 균주의 유효성분을 이용하여 비료를 만드는 공정을 양산시스템에 의한 안정화공법을 적용하여 유기질비료를 제조함에 따라, 완전 부숙퇴비(腐熟堆肥)로 된 유기질비료로 인해 기존의 비료보다 유기물, 질소, 인산, 칼리 등의 비중이 더 높으면서 생육에 필요한 양질의 영양분을 토양에 공급하여 작물의 생육 촉진은 물론 품질 향상과 수량 증대를 기대할 수 있고, 유기성 오니를 재활용하여 작물의 성장과 함께 토양 산성화가 억제되어 지속적인 작물 재배가 가능한 동시에 유기농법 등의 친환경 농법의 비용을 절감하면서도 저렴한 비용으로 대량 양산화가 가능하여 농업적으로도 유용하는 등 토양환경이 개선 및 효율적으로 보전할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 유기질비료의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 폐자원인 유기성 오니 및 그와 혼합한 미강과 미생물 균주의 유효성분을 이용하여 비료를 만드는 공정을 양산시스템에 의한 안정화공법을 적용하여 유기질비료를 제조함에 따라, 완전 부숙퇴비(腐熟堆肥)로 된 유기질비료로 인해 기존의 비료보다 유기물, 질소, 인산, 칼리 등의 비중이 더 높으면서 생육에 필요한 양질의 영양분을 토양에 공급하여 작물의 생육 촉진은 물론 품질 향상과 수량 증대를 기대할 수 있고, 유기성 오니를 재활용하여 작물의 성장과 함께 토양 산성화가 억제되어 지속적인 작물 재배가 가능한 동시에 유기농법 등의 친환경 농법의 비용을 절감하면서도 저렴한 비용으로 대량 양산화가 가능하여 농업적으로도 유용하는 등 토양환경이 개선 및 효율적으로 보전할 수 있는 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법에 관한 것이다.
현대 산업화 진전에 따른 급격한 인구 증가로 식량증산을 위해 종래 농업에서는 화학비료, 농약 등의 사용량이 계속 증가되고 있다. 적정한 화학비료의 사용은 재배작물의 빠른 성장과 이로 인한 수익의 증가를 담보할 수 있으나, 과도한 시비로 인해서 재배지 토양의 산성화와 염류집적에 따른 염류장해를 초래하는 문제가 있어 왔다. 이러한 화학비료와 농약 등의 오남용하여 온 결과 자연생태계가 파괴되고 토양 및 수질이 오염되었음은 물론 이들 오염물질이 농수축산물에 잔류되어 있다가 인체에 흡수˙축적되어 불치병으로 이어짐으로써 사회적으로 큰 문제가 되어 왔다. 또한, 화학비료의 과다한 사용은 토양을 산성화시켰을 뿐만 아니라, 토양 내 염류 집적에 의해 토양의 물리적 특성을 악화시킴으로써 토지의 지력을 급격하게 저하시켰다.
이에 국내에서도 친환경육성법 등 관련법령이 제정되어 친환경 농법이 법적으로 규정되고, 친환경 농산물을 인증하는 국가기관과 민간기관도 설립되는 등 친환경 유기농업을 육성하기 위한 많은 노력이 기울여지고 있다. 이러한 친환경 농업정책의 확대 시행으로, 화학비료 대용으로 사용되는 친환경재배용 유기질비료가 제시되고 이의 대안으로 유기성 폐기물 내 수분을 제거하여 비료로 제조하는 기술 등이 개발되어 왔다.
한편, 유기성 폐기물이라 함은 미생물에 의해 분해 가능한 유기물을 다량 포함하는 물질 중 폐기가 필요한 물질을 일컫는 것으로서, 대표적으로는 음식물쓰레기ㆍ수산 가공 부산물ㆍ폐식용유 등의 식품 폐기물, 계분ㆍ돈분ㆍ우분 등의 축산 폐기물, 하수슬러지ㆍ폐수처리슬러지 등의 슬러지류, 수피ㆍ톱밥 등의 목질폐기물 등이 포함된다.
이러한 유기성 폐기물은 현대사회에 인구 증가와 함께 산업의 발달로 인해 발생량이 점점 증가하고 있고, 이의 처리가 매우 심각한 문제로 대두되고 있다. 유기성 폐기물은 대체로 함수량이 높아 부패하기 쉬우므로 그대로 땅속에 매립되는 경우 침출수에 의한 토질오염과 지하수오염 등의 심각한 환경오염을 유발할 수 있게 될 뿐 아니라 방대한 매립지를 필요로 한다. 또한 유기성 폐기물을 소각 처리할 경우에는 다이옥신 등과 같은 대기오염물질이 발생될 우려가 있을 뿐만 아니라 함수량이 높은 유기성 폐기물을 소각시키기 위해서는 다량의 연료가 소비되어야 한다.
이러한 유기성 폐기물의 매립 및 소각으로 인하여 유발되는 각종 문제점을 해소하기 위하여 다양한 기술들이 연구되어 왔으며, 일예로 유기성 폐기물을 탄화시켜 탄화물로서 재활용하거나, 유기성 폐기물 내 수분을 제거하여 비료로 제조하는 기술 등이 개발되어 왔으며, 이와 관련되는 선행기술로서는 대한민국 등록특허공보 제10-0391102호(선행문헌 1), 대한민국 등록특허공보 제10-1375934호(선행문헌 2), 대한민국 등록특허공보 제10-2165458호(선행문헌 3) 등을 들 수 있다.
선행문헌 1은 돈 분뇨, 우 분뇨 및 인 분뇨로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 분뇨 90 내지 95부피% 및 바실루스 숩틸리스(Bacillus subtilis) 3종, 바실루스 투린지엔시스(Bacillus thuringiensis) 4종, 수도모나스 애루지노사(Pseudomonas aeruginosa) 1종, 아트로박터(Arthrobactor)속 3종, 셀룰로모나스 우다(Cellulomonas uda) 1종, 바실루스 메가테리움(Bacillus megaterium) 1종, 미크로코쿠스(Micrococcus)속 1종, 티오바실루스 노벨루스(Thiobacillus novellus) 1종 및 사카로마이세스 세레비제(Saccharomyces cerevisiae) 1종을 함유하는 미생물제로서 미합중국 소재 페이스 쓰리(Phase III) 사 제품명 오일 스폰지(oil sponge) 5 내지 10부피%의 혼합물을 후숙하여 제조되는 분뇨 비료를 제안하고 있다.
그러나 상기한 선행문헌 1에 의하면, 주로 돈 분뇨, 우 분뇨 및 인 분뇨에만 의존하고 있으므로 양분이 질소 등 한쪽으로 편중되어 있어 부산물의 종류가 미약하고 부분적으로 영양과잉이 될 우려가 있어 그 효과를 제대로 또는 최대한으로 발휘할 수 있을지 여부가 불확실하다는 단점이 있다.
선행문헌 2는 음식물 쓰레기 및 수산폐기물로 이루어진 유기성 오니를 파쇄하는 유기성 오니 파쇄단계; 상기 유기성 오니 파쇄단계를 통해 파쇄된 유기성 오니 100 중량부에 축분 35 내지 45 중량부, 톱밥 55 내지 65 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 혼합물제조단계; 상기 혼합물제조단계를 통해 제조된 혼합물을 건조하여 20 내지 40%의 함수율을 갖도록 함수율을 조절하는 함수율조절단계; 상기 함수율조절단계를 통해 함수율이 조절된 혼합물을 산기관이 구비된 퇴비사로 이송하여 1.5 내지 2미터의 두께로 퇴적한 상태에서 2 내지 3주 동안 발효시키는 발효단계; 및 상기 발효단계를 통해 발효된 발효물에 정화제 및 탈취제를 혼합하는 첨가제투입단계;로 이루어지며, 상기 정화제는 질산은, 염화금, 붕사, 소금 및 정제수로 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 오니를 이용한 유기질 비료 조성물의 제조방법을 제안하고 있다.
선행문헌 3은 유기성 폐기물을 파쇄 및 선별한 후 저장하는 단계; 상기 저장된 유기성 폐기물을 수분 조절제와 혼합하는 1차수분 조절 단계; 상기 1차 수분 조절된 유기성 폐기물을 생석회와 혼합하여 반응시키는 단계; 상기 생석회와 혼합된 유기성 폐기물을 부형제와 혼합하는 2차 수분 조절 단계; 및 상기 2차 수분 조절된 유기성 폐기물을 교반건조하는 건조 단계;를 포함하고, 상기 수분조절제는 톱밥과 코코피트가 1:1~2(w/w)의 비율로 혼합된 혼합물이며, 상기 수분조절제의 혼합량은 저장된 유기성 폐기물의 6~10 중량%이고, 상기 부형제는 상기 건조 단계 후의 완성된 비료 65~75 중량% 및 피트머스 또는 휴믹산(humic acid) 25~35 중량%의 혼합물이며, 상기 부형제의 혼합량은 생석회와 혼합된 유기성 폐기물의 8~12 중량%이고, 상기 부형제에 사용되는 완성된 비료는, 건조 단계 후의 완성된 비료에 톱밥 및 미생물을 추가 투입한 후 교반 건조하는 미생물 투입 단계; 및 상기 미생물 투입 단계 후에, 별도의 숙성실에서 자연 숙성시키는 안정화 단계;를 추가로 거치고, 상기 투입되는 톱밥 및 미생물은 각각 부형제에 사용되는 완성된 비료의 4~6 중량%가 투입되는 것을 특징으로 하는, 유기성 폐기물을 이용한 비료 제조방법을 제안하고 있다.
그러나 상기한 선행문헌 2와 3에 의하면, 발효에 적당한 수분인 함수율을 만들기 위하여 톱밥 등의 수분조절제를 사용해야 하며, 이러한 수분조절제를 사용하는 경우, 무기질을 첨가하게 되어 유기질 비료의 유기물 함량이 낮아져 양질의 제품을 기대하기는 힘든 뿐만 아니라, 이러한 발효공정에 함유된 염분의 영향으로 미생물의 발효활동이 억제되어 완숙발효가 일어나기 힘들고 발효되기 위한 시간이 필요하여 유기질비료의 제조시간이 길어지는 단점이 있다.
또한, 각종 유기성 폐기물을 파쇄하거나 혼합한 후 밀폐된 용기 내에서 생석회와 함께 혼합 교반하여 가수 분해시키게 된다. 이후, 이를 톱밥, 코코피트 등의 부재료와 혼합하여 교반하여 수분을 제거하고 이를 다시 인공발효시켜 최종적으로 퇴비를 제조하는 것이 일반적이다. 이러한 방법은 유기성 폐기물의 석회처리 공정에서 발생되는 폐수, 수증기, 악취 등을 완전히 제거하기에는 한계가 있으며, 특히 수분 조절제로서 활용하는 톱밥 역시 가격이 매우 비쌀 뿐 아니라 수분 조절제로서의 효능 또한 떨어진다는 단점이 있다.
상기와 같은 종래의 문제점들을 근본적으로 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 폐자원인 유기성 오니 및 그와 혼합한 미강과 미생물 균주의 유효성분을 이용하여 비료를 만드는 공정을 양산시스템에 의한 안정화공법을 적용하여 유기질비료를 제조함에 따라, 완전 부숙퇴비(腐熟堆肥)로 된 유기질비료로 인해 기존의 비료보다 유기물, 질소, 인산, 칼리 등의 비중이 더 높으면서 생육에 필요한 양질의 영양분을 토양에 공급하여 작물의 생육 촉진은 물론 품질 향상과 수량 증대를 기대할 수 있고, 유기성 오니를 재활용하여 작물의 성장과 함께 토양 산성화가 억제되어 지속적인 작물 재배가 가능한 동시에 유기농법 등의 친환경 농법의 비용을 절감하면서도 저렴한 비용으로 대량 양산화가 가능하여 농업적으로도 유용하는 등 토양환경이 개선 및 효율적으로 보전할 수 있는 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법을 제공하려는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유기성 오니류를 이용하여 유기질비료를 제조하는 방법에 있어서: 유기성 오니류를 주원료로 하여 반입 시에만 개방되는 밀폐형의 저장조에 저장하는 저장공정; 상기 저장공정을 거친 유기성 오니류를 밀폐형의 이송컨베이어로 이송하여 건조기 상에서 살균 건조한 다음, 저장호퍼에 유용 미생물 배양액을 투입하여 1차 부숙(腐熟)하는 부숙공정; 상기 부숙공정을 거친 유기성 오니류를 혼합기에 수용하여 부원료와 유용 미생물 배양액을 투입하여 혼합 반응시킨 다음, 저장호퍼에 1~2일 동안 저장하여 완전 부숙(腐熟)시켜 안정화하는 숙성공정; 상기 숙성공정을 거쳐 완전 부숙(腐熟)된 원료를 펠렛 성형기로 이송하여 8~10mm 내외의 펠렛(Pellet)형태로 유기질비료를 성형하는 성형공정; 및 상기 성형공정에 의해 완성된 펠렛(Pellet)형태의 유기질비료를 저장호퍼에 저장하여 보관한 다음, 자동포장기에 의해 정량으로 포장하여 완성하는 완성공정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명에 따르면 상기 저장공정의 유기성 오니류는 음식물쓰레기ㆍ식품 가공 부산물의 식품 폐기물 또는 계분의 축산 폐기물 중에서 하나 이상을 선택하고, 총 중량을 기준으로 91~94.8중량%의 함량으로 함유하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명에 따르면 상기 부숙공정은 건조기에서 유기성 오니류를 150~180℃의 온도로 6~8시간 동안 간접가열방식인 스팀을 이용하여 원료의 손상 없이 함수율 12%이하로 살균 건조시킨 다음, 저장호퍼에 유용 미생물 배양액 0.1~0.5중량%의 함량으로 투입하여 40~50℃의 온도에서 1~2일 동안 저장하여 1차 부숙(腐熟)하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따르면 상기 숙성공정은 혼합기 상에서 양질의 유기질비료를 만들기 위해 부원료인 미강 5~8중량%와 유용 미생물 배양액 0.1~0.5중량%의 함량으로 투입한 후, 40~45℃ 내외의 온도를 유지하여 2~4시간 동안 혼합하여 반응시켜 완전 부숙(腐熟)시키는 것을 특징으로 한다.
이때, 본 발명에 따르면 상기 유용 미생물 배양액은 락토바실러스 파라파라기니스(Lactobacillus parafarraginis)ㆍ락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei)ㆍ락토바실러스 톨러란스(Lactobacillus tolerans)ㆍ락토바실러스 부츠네리(Lactobacillus buchneri)ㆍ락토바실러스 하르비넨시스(Lactobacillus harbinensis)ㆍ락토바실러스 페로렌스(Lactobacillus perolens)ㆍ락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus)ㆍ락토바실러스 벡시노스테르쿠스(Lactobacillus vaccinostercus)ㆍ아세토박터 로바니엔시스(Acetobacter lovaniensis)ㆍ아세토박터 페록시단스(Acetobacter peroxydans)ㆍ피키아 퍼멘탄스(Pichia fermentans)ㆍ칸디다 에탄올리카(Candida ethanolica)ㆍ사카로미콥시스 스코에니(Saccharomycopsis schoenii)ㆍ티오바실러스 티오옥시던스(Thiobacillus thiooxidans)ㆍ바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis)ㆍ바실러스 튜링겐시스(Bacillus thuringiensis)ㆍ바이셀라 시바리아(Weissella cibaria)ㆍ바이셀라 파라메센테로이드(Weissella paramesenteroides)ㆍ바실러스 아밀로리쿼파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) 중에서 하나 이상을 선택한 다음 배양한 것을 특징으로 한다.
한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법은 폐자원인 유기성 오니 및 그와 혼합한 미강과 미생물 균주의 유효성분을 이용하여 비료를 만드는 공정을 양산시스템에 의한 안정화공법을 적용하여 유기질비료를 제조함에 따라, 완전 부숙퇴비(腐熟堆肥)로 된 유기질비료로 인해 기존의 비료보다 유기물, 질소, 인산, 칼리 등의 비중이 더 높으면서 생육에 필요한 양질의 영양분을 토양에 공급하여 작물의 생육 촉진은 물론 품질 향상과 수량 증대를 기대할 수 있고, 유기성 오니를 재활용하여 작물의 성장과 함께 토양 산성화가 억제되어 지속적인 작물 재배가 가능한 동시에 유기농법 등의 친환경 농법의 비용을 절감하면서도 저렴한 비용으로 대량 양산화가 가능하여 농업적으로도 유용하는 등 토양환경이 개선 및 효율적으로 보전할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 유기성 오니를 이용한 유기질비료를 제조하는 방법을 나타내는 전체흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 유기성 오니를 이용한 유기질비료를 제조하는 제조장치를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 유기성 오니를 이용한 유기질비료를 제조하는 방법을 장치를 통하여 나타내는 공정 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 유기성 오니를 이용한 유기질비료를 제조하는 방법을 통해 제조된 유기질비료의 검사성적서.
도 2는 본 발명에 따른 유기성 오니를 이용한 유기질비료를 제조하는 제조장치를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 유기성 오니를 이용한 유기질비료를 제조하는 방법을 장치를 통하여 나타내는 공정 흐름도.
도 4는 본 발명에 따른 유기성 오니를 이용한 유기질비료를 제조하는 방법을 통해 제조된 유기질비료의 검사성적서.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명에서 사용되는 모든 기술용어는, 달리 정의되지 않는 이상, 하기(下記)의 정의를 가지며, 본 발명의 관련 분야에서 통상의 당업자가 일반적으로 이해하는 의미로 사용된다. 또 본 명세서에는 바람직한 방법이나 시료가 기재되나, 이와 유사 내지 동등한 것들도 본 발명의 범주에 포함된다. 또, 본 명세서에 용어 중 약이라는 것은 참조 양 · 수준 · 값 · 수 · 빈도 · 퍼센트 · 치수 · 크기 · 양 · 중량 또는 길이에 대해 30, 25, 20, 25, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 정도로 변하는 양 · 수준 · 값 · 수 · 빈도 · 퍼센트 · 치수 · 크기 · 중량 또는 길이를 의미한다.
본 발명은 유기성 오니류를 이용하여 유기질비료를 제조하는 방법에 관하여 제안하며, 이러한 제조방법을 요약하면 유기성 오니류를 주원료로 하여 밀폐 저장ㆍ살균 건조ㆍ1차 부숙(腐熟)ㆍ혼합ㆍ저장/부숙(腐熟)ㆍ성형ㆍ저장하는 등의 공정을 거쳐 유기질비료를 대량으로 양산함을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따르면 저장공정은 유기성 오니류를 주원료로 하여 반입 시에만 개방되는 밀폐형의 저장조(1)에 저장한다. 저장공정은 주원료를 반입하여 저장하는 공정으로, 도 1 내지 도 3처럼 유기성 오니류를 반입시켜 밀폐형의 저장조(1)에 저장한다. 여기서, 밀폐형의 저장조(1)는 유기성 오니의 반입시에만 유압게이트를 개방하며, 품질 안정화를 위해 자동화 장치를 도입한다.
이때 본 발명에 따른 세부공정에 의하면, 상기 저장공정의 유기성 오니류는 음식물쓰레기ㆍ식품 가공 부산물의 식품 폐기물 또는 계분의 축산 폐기물 중에서 하나 이상을 선택하고, 총 중량을 기준으로 91~94.8중량%의 함량으로 함유하는 것을 특징으로 한다. 유기성 오니류는 음식물쓰레기ㆍ식품 가공 부산물의 식품 폐기물 또는 계분의 축산 폐기물 중에서 하나 이상을 선택하는데, 특히 도계장 또는 식품 가공 부산물의 공정오니를 사용하여 총 중량을 기준으로 91~94.8중량%의 함량으로 함유한다. 한편 본 발명에서 사용하는 유기성 오니류 중에서 식품 가공 부산물에 대해 예를 들어보면 장어 액기스 공장에서 장어를 솥에다 넣고 물 넣고 끓이고, 이를 장어가 풀어져 있는 국물을 천에다 넣어서 짠 다음, 국물은 상품이 되고 짜고 남은 건더기를 공정오니, 즉 식품 가공 부산물의 식품 폐기물의 유기성 오니류라고 하며, 이를 본 발명에서 사용한다.
한편, 본 발명에서 사용하는 유기성 오니류 외에도, 우분(牛糞), 돈분(豚糞) 등의 축분 중 특히 악취가 심한 돈분을 제외하고, 우분을 원료로 사용하는 것도 가능하다할 것이다. 우분은 질소 6.7%, 인산 2.8% 및 칼리가 0.23% 함유되어 질소와 인산의 비율이 높으므로 열매와 채소류에 효과적이고, 소 농장의 우분 저장소에서 우분을 수거하여 발효장소로 이송한 후 1년 이상 발효시켜 악취와 수분을 제거한 우분을 사용한다. 계분은 질소 0.7%, 인산 4.8% 및 칼리가 0.29% 함유되어 있어 인산의 비율이 월등히 높으므로 채소류 재배에 적합하다. 그러나 근래 양계장이 닭 사육을 공장 형태로 대량 운영하고 있으므로 전염병을 예방하기 위하여 항생제를 많이 사용하고 있다. 따라서 계분에는 항생제 등 해로운 성분이 함유되어 있으므로 그대로는 비료 원료로 사용하기에 적합하지 않으므로 양계장으로부터 수거한 계분을 3년 이상 노상에 야적하면서 수시로 뒤적거려 유해성분을 제거한 후 유기질비료의 원료로 사용한다.
또, 본 발명에 따르면 부숙공정은 상기 저장공정을 거친 유기성 오니류를 밀폐형의 이송컨베이어(2)로 이송하여 건조기(3) 상에서 살균 건조한 다음, 저장호퍼(4)에 유용 미생물 배양액을 투입하여 1차 부숙(腐熟)한다. 부숙공정은 유기성 오니류를 건조/부숙하는 공정으로, 도 1 내지 도 3처럼 밀폐형의 저장조(1)에 저장된 유기성 오니류를 밀폐형의 이송컨베이어(2)에 의해 건조기(3)로 이송하여 살균 건조한 다음, 저장호퍼(4)에 유용 미생물 배양액을 투입하여 1차 부숙(腐熟)하며, 품질 안정과 생산성 향상을 위해 이 또한 전용의 자동화 설비를 도입하여 처리한다.
이때 본 발명에 따른 세부공정에 의하면, 상기 부숙공정은 건조기(3)에서 유기성 오니류를 150~180℃의 온도로 6~8시간 동안 간접가열방식인 스팀을 이용하여 원료의 손상 없이 함수율 12%이하로 살균 건조시킨 다음, 저장호퍼(4)에 유용 미생물 배양액 0.1~0.5중량%의 함량으로 투입하여 40~50℃의 온도에서 1~2일 동안 저장하여 1차 부숙(腐熟)하는 것을 특징으로 한다. 부숙공정은 유기성 오니류를 건조기(3)를 이용하여 150~180℃의 온도로 6~8시간 동안, 바람직하게는 8시간 정도 간접가열방식인 스팀을 통해 원료의 손상 없이 함수율 12%이하로 살균 건조시킨다. 이어서, 살균 건조된 유기성 오니류를 저장호퍼(4)에 투입한 다음 유용 미생물 배양액 0.1~0.5중량%, 바람직하게는 0.1중량%의 함량을 투입하여 40~50℃ 내외의 온도를 유지하여 1~2일 동안, 바람직하게는 1일 동안 반응시켜 1차 부숙(腐熟)시킨다.
또한, 본 발명에 따르면 숙성공정은 상기 부숙공정을 거친 유기성 오니류를 혼합기(5)에 수용하여 부원료와 유용 미생물 배양액을 투입하여 혼합 반응시킨 다음, 저장호퍼(6)에 1~2일 동안 저장하여 완전 부숙(腐熟)시켜 안정화하도록 숙성한다. 숙성공정은 유기성 오니류에 부원료와 유용 미생물 배양액을 혼합하여 완전 부숙(腐熟)시켜 안정화하도록 숙성하는 공정으로, 도 1 내지 도 3처럼 부숙공정을 거친 유기성 오니류를 혼합기(5)에 수용하여 부원료와 유용 미생물 배양액을 투입하여 혼합 반응시킨 다음, 저장호퍼(6)에 1~2일 동안, 바람직하게는 1일 동안 저장하여 완전 부숙(腐熟)시켜 숙성하며, 생산성 향상을 위해 전용의 자동화 설비를 도입한다.
이때 본 발명에 따른 세부공정에 의하면, 상기 숙성공정은 혼합기(5) 상에서 양질의 유기질비료를 만들기 위해 부원료인 미강 5~8중량%와 유용 미생물 배양액 0.1~0.5중량%의 함량으로 투입한 후, 40~45℃ 내외의 온도를 유지하여 2~4시간 동안 혼합하여 반응시켜 완전 부숙(腐熟)시키는 것을 특징으로 한다. 숙성공정은 혼합기(5) 상에서 유기성 오니류와 양질의 유기질비료를 만들기 위해 부원료인 미강 5~8중량%, 바람직하게는 5중량%의 함량을 투입하는 동시에 유용 미생물 배양액 0.1~0.5중량%, 바람직하게는 0.1중량%의 함량을 투입하여 40~45℃ 내외의 온도를 유지하여 2~4시간 동안, 바람직하게는 2시간 동안 혼합하여 반응시켜 완전 부숙(腐熟)시켜 숙성한다.
이때, 본 발명에 따르면 상기 유용 미생물 배양액은 락토바실러스 파라파라기니스(Lactobacillus parafarraginis)ㆍ락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei)ㆍ락토바실러스 톨러란스(Lactobacillus tolerans)ㆍ락토바실러스 부츠네리(Lactobacillus buchneri)ㆍ락토바실러스 하르비넨시스(Lactobacillus harbinensis)ㆍ락토바실러스 페로렌스(Lactobacillus perolens)ㆍ락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus)ㆍ락토바실러스 벡시노스테르쿠스(Lactobacillus vaccinostercus)ㆍ아세토박터 로바니엔시스(Acetobacter lovaniensis)ㆍ아세토박터 페록시단스(Acetobacter peroxydans)ㆍ피키아 퍼멘탄스(Pichia fermentans)ㆍ칸디다 에탄올리카(Candida ethanolica)ㆍ사카로미콥시스 스코에니(Saccharomycopsis schoenii)ㆍ티오바실러스 티오옥시던스(Thiobacillus thiooxidans)ㆍ바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis)ㆍ바실러스 튜링겐시스(Bacillus thuringiensis)ㆍ바이셀라 시바리아(Weissella cibaria)ㆍ바이셀라 파라메센테로이드(Weissella paramesenteroides)ㆍ바실러스 아밀로리쿼파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) 중에서 하나 이상을 선택한 다음 배양한 것을 특징으로 한다. 숙성공정은 양질의 유기질비료를 만들기 위해 유기성 오니류 뿐만 아니라, 부원료인 미강과 함께 유용 미생물 배양액을 투입한다. 상기의 유용 미생물 배양액은 티오바실러스 티오옥시던스(Thiobacillus thiooxidans)ㆍ바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis)ㆍ바실러스 튜링겐시스(Bacillus thuringiensis)ㆍ바이셀라 시바리아(Weissella cibaria)ㆍ바이셀라 파라메센테로이드(Weissella paramesenteroides)ㆍ바실러스 아밀로리쿼파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens)로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상의 유용 미생물을 추가로 포함할 수 있는데, 바람직하게는 바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis)를 부숙공정과 숙성공정에 각각 사용한다. 이러한 유용 미생물 배양액은 가축 분뇨에 첨가하여 발효시킬 경우, 가축 분뇨의 악취와 중금속을 보다 효과적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 단기간 가축 분뇨를 발효하여 유기질비료를 제조할 수 있었다.
한편, 본 발명의 유기질비료에는 유용 미생물 발효로 인하여 농작물 재배에 사용하게 되면 충분한 영양분을 공급하여 줄 수 있을 뿐만 아니라, 토지를 개량하는 효과를 얻을 수 있으며, 특히 길항미생물에 의해 병해나 병균으로부터 작물을 보호하여 주는 효과를 얻을 수 있으므로, 연작피해가 있는 토양에 더욱 효과적이다. 따라서 본 발명의 유기질비료를 사용하는 경우 화학적으로 제조된 농약을 사용하지 않고도 농작물을 병해나 병충으로부터 보호할 수 있어 수확량을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 양질의 농작물을 재배하여 소비자에게 공급할 수 있게 된다. 특히 화학적으로 제조된 농약을 사용하지 않고도 농작물의 병해나 병충으로부터 보호할 수 있음에 따라 환경오염을 방지하고 생태계가 파괴되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따르면 성형공정은 상기 숙성공정을 거쳐 완전 부숙(腐熟)된 원료를 펠렛 성형기(7)로 이송하여 8~10mm 내외의 펠렛(Pellet)형태로 유기질비료를 성형한다. 숙성공정은 숙성공정을 거쳐 완전 부숙(腐熟)된 원료를 성형하는 공정으로, 도 1 내지 도 3처럼 유기성 오니류와 미강 및 유용 미생물 배양액이 상호 혼합되어 완전 부숙(腐熟)된 원료를 펠렛 성형기(7)로 이송하여 8~10mm 내외, 바람직하게는 8mm 내외의 펠렛(Pellet)형태로 유기질비료를 성형하며, 품질 안정과 생산성 향상을 위해 이 또한 전용의 자동화 설비를 도입하여 처리한다.
또한, 본 발명에 따르면 완성공정은 상기 성형공정에 의해 완성된 펠렛(Pellet)형태의 유기질비료를 저장호퍼(8)에 저장하여 보관한 다음, 자동포장기(9)에 의해 정량으로 포장하여 완성한다. 완성공정은 펠렛(Pellet)형태로 성형된 유기질비료를 저장 보관/포장하는 공정으로, 도 1 내지 도 3처럼 펠렛(Pellet)형태로 성형된 유기질비료를 저장호퍼(8)로 저장한 다음 필요에 따라 자동포장기(9)를 이용하여 정량으로 포장 완성한다.
한편, 토양개량의 방법으로는 친환경농업에서 화학비료 대용으로 사용되는 유기질비료(퇴비)가 제시되고 있다. 유기질비료는 유기물을 미생물로 발효하여 분해시켜서 식물이 사용할 수 있는 영양분으로 제공하는 것이다. 유기질비료가 재배지에 시비될 경우에는 재배작물을 위한 영양분으로 무기영양분(N, P, K) 및 미량요소(Mg, Mn, Cu, B, Mo 등) 등이 공급되어 생장촉진을 자극할 뿐만 아니라, 토양에 물리적인 공극을 제공하며 여기에 토양 근권미생물이 정착할 수 있게 아미노산, 핵산, 유기산, 비타민, 부식 등이 공급되어서 근권미생물이 복원되고, 근권미생물이 분비하는 유기산 등으로 뿌리 주변의 무기염류가 작물이 쉽게 흡수할 수 있도록 이온화되어 작물재배지의 염류집적을 완화할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
이와 같이, 본 발명은 폐자원인 유기성 오니 및 그와 혼합한 미강과 미생물 균주의 유효성분을 이용하여 비료를 만드는 공정을 양산시스템에 의한 안정화공법을 적용하여 유기질비료를 제조함에 따라, 완전 부숙퇴비(腐熟堆肥)로 된 유기질비료로 인해 기존의 비료보다 유기물, 질소, 인산, 칼리 등의 비중이 더 높으면서 생육에 필요한 양질의 영양분을 토양에 공급하여 작물의 생육 촉진은 물론 품질 향상과 수량 증대를 기대할 수 있고, 유기성 오니를 재활용하여 작물의 성장과 함께 토양 산성화가 억제되어 지속적인 작물 재배가 가능한 동시에 유기농법 등의 친환경 농법의 비용을 절감하면서도 저렴한 비용으로 대량 양산화가 가능하여 농업적으로도 유용하는 등 토양환경이 개선 및 효율적으로 보전할 수 있다.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
1: 저장조
2: 이송컨베이어
3: 건조기 4: 저장호퍼
5: 혼합기 6: 저장호퍼
7: 펠렛 성형기 8: 저장호퍼
9: 자동포장기
3: 건조기 4: 저장호퍼
5: 혼합기 6: 저장호퍼
7: 펠렛 성형기 8: 저장호퍼
9: 자동포장기
Claims (5)
- 유기성 오니류를 이용하여 유기질비료를 제조하는 방법에 있어서:
유기성 오니류를 주원료로 하여 반입 시에만 개방되는 밀폐형의 저장조(1)에 저장하는 저장공정;
상기 저장공정을 거친 유기성 오니류를 밀폐형의 이송컨베이어(2)로 이송하여 건조기(3) 상에서 살균 건조한 다음, 저장호퍼(4)에 유용 미생물 배양액을 투입하여 1차 부숙(腐熟)하는 부숙공정;
상기 부숙공정을 거친 유기성 오니류를 혼합기(5)에 수용하여 부원료와 유용 미생물 배양액을 투입하여 혼합 반응시킨 다음, 저장호퍼(6)에 1~2일 동안 저장하여 완전 부숙(腐熟)시켜 안정화하는 숙성공정;
상기 숙성공정을 거쳐 완전 부숙(腐熟)된 원료를 펠렛 성형기(7)로 이송하여 8~10mm 내외의 펠렛(Pellet)형태로 유기질비료를 성형하는 성형공정; 및
상기 성형공정에 의해 완성된 펠렛(Pellet)형태의 유기질비료를 저장호퍼(8)에 저장하여 보관한 다음, 자동포장기(9)에 의해 정량으로 포장하여 완성하는 완성공정;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 저장공정의 유기성 오니류는 음식물쓰레기ㆍ식품 가공 부산물의 식품 폐기물 또는 계분의 축산 폐기물 중에서 하나 이상을 선택하고, 총 중량을 기준으로 91~94.8중량%의 함량으로 함유하는 것을 특징으로 하는 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 부숙공정은 건조기(3)에서 유기성 오니류를 150~180℃의 온도로 6~8시간 동안 간접가열방식인 스팀을 이용하여 원료의 손상 없이 함수율 12%이하로 살균 건조시킨 다음, 저장호퍼(4)에 유용 미생물 배양액 0.1~0.5중량%의 함량으로 투입하여 40~50℃의 온도에서 1~2일 동안 저장하여 1차 부숙(腐熟)하는 것을 특징으로 하는 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 숙성공정은 혼합기(5) 상에서 양질의 유기질비료를 만들기 위해 부원료인 미강 5~8중량%와 유용 미생물 배양액 0.1~0.5중량%의 함량으로 투입한 후, 40~45℃ 내외의 온도를 유지하여 2~4시간 동안 혼합하여 반응시켜 완전 부숙(腐熟)시키는 것을 특징으로 하는 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법. - 제4항에 있어서,
상기 유용 미생물 배양액은 락토바실러스 파라파라기니스(Lactobacillus parafarraginis)ㆍ락토바실러스 파라카제이(Lactobacillus paracasei)ㆍ락토바실러스 톨러란스(Lactobacillus tolerans)ㆍ락토바실러스 부츠네리(Lactobacillus buchneri)ㆍ락토바실러스 하르비넨시스(Lactobacillus harbinensis)ㆍ락토바실러스 페로렌스(Lactobacillus perolens)ㆍ락토바실러스 람노서스(Lactobacillus rhamnosus)ㆍ락토바실러스 벡시노스테르쿠스(Lactobacillus vaccinostercus)ㆍ아세토박터 로바니엔시스(Acetobacter lovaniensis)ㆍ아세토박터 페록시단스(Acetobacter peroxydans)ㆍ피키아 퍼멘탄스(Pichia fermentans)ㆍ칸디다 에탄올리카(Candida ethanolica)ㆍ사카로미콥시스 스코에니(Saccharomycopsis schoenii)ㆍ티오바실러스 티오옥시던스(Thiobacillus thiooxidans)ㆍ바실러스 리체니포르미스(Bacillus licheniformis)ㆍ바실러스 튜링겐시스(Bacillus thuringiensis)ㆍ바이셀라 시바리아(Weissella cibaria)ㆍ바이셀라 파라메센테로이드(Weissella paramesenteroides)ㆍ바실러스 아밀로리쿼파시엔스(Bacillus amyloliquefaciens) 중에서 하나 이상을 선택한 다음 배양한 것을 특징으로 하는 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220092858A KR20240015250A (ko) | 2022-07-27 | 2022-07-27 | 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220092858A KR20240015250A (ko) | 2022-07-27 | 2022-07-27 | 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240015250A true KR20240015250A (ko) | 2024-02-05 |
Family
ID=89904186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220092858A KR20240015250A (ko) | 2022-07-27 | 2022-07-27 | 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240015250A (ko) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100391102B1 (ko) | 2000-12-07 | 2003-07-12 | 주식회사 에스엠바이오 | 분뇨 비료 |
| KR101375934B1 (ko) | 2013-08-06 | 2014-03-19 | 황순덕 | 유기성 오니를 이용한 유기질 비료 조성물 및 그 제조방법 |
| KR102165458B1 (ko) | 2020-02-20 | 2020-10-14 | 손향석 | 유기성 폐기물을 이용한 비료 제조방법 |
-
2022
- 2022-07-27 KR KR1020220092858A patent/KR20240015250A/ko unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100391102B1 (ko) | 2000-12-07 | 2003-07-12 | 주식회사 에스엠바이오 | 분뇨 비료 |
| KR101375934B1 (ko) | 2013-08-06 | 2014-03-19 | 황순덕 | 유기성 오니를 이용한 유기질 비료 조성물 및 그 제조방법 |
| KR102165458B1 (ko) | 2020-02-20 | 2020-10-14 | 손향석 | 유기성 폐기물을 이용한 비료 제조방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI410394B (zh) | Fermented Fertilizers Containing Bamboo Active Ingredients and Their Manufacturing Methods | |
| Suthar | Potential of domestic biogas digester slurry in vermitechnology | |
| CN106106372A (zh) | 一种基于蚯蚓养殖的固废生物处理技术 | |
| KR101535430B1 (ko) | 가축분뇨를 이용한 버섯 퇴비배지 제조방법 및 가축분뇨에 의해 제조된 버섯 퇴비배지를 이용한 버섯재배 방법 | |
| CN104761309A (zh) | 一种活性益生菌有机肥及其用途 | |
| CN110498712A (zh) | 一种生物有机肥及其制备方法 | |
| JP2015086089A (ja) | 有機発酵肥料の製造方法 | |
| CN105060944A (zh) | 一种鱼溶浆制备蛋白肥的方法 | |
| CN103588513B (zh) | 一种死亡禽畜的堆肥方法 | |
| CN109369228A (zh) | 一种可以提升固体有机肥腐熟速度的方法 | |
| Rakkini et al. | An overview: organic waste management by earthworm | |
| Hafeez et al. | Rapid composting of different wastes with yash activator plus | |
| CN104094772A (zh) | 利用木薯渣、桑杆和稻草生产姬菇的方法 | |
| CN104761303A (zh) | 一种利用蚯蚓处理蔬菜废弃物制备有机肥的方法 | |
| CN107188701A (zh) | 一种厨余物肥料化处理方法 | |
| KR20220102276A (ko) | 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법 | |
| CN101152985B (zh) | 一种生态农业食用菌资源循环利用的方法 | |
| KR101265225B1 (ko) | 음식물 쓰레기를 이용한 버섯배지 원료의 제조방법 및 유기질 비료 원료의 제조방법 | |
| CN109305835A (zh) | 一种移动式秸秆生物有机菌肥成套发酵装置 | |
| KR20240015250A (ko) | 유기성 오니를 이용한 유기질비료의 제조방법 | |
| Suwoyo et al. | The effect of various decomposers on quality of organic fertilizer originated from solid waste of super intensive shrimp pond | |
| JP2002068877A (ja) | 短時間で出来る有機質肥料とその製造法 | |
| KR101153004B1 (ko) | 도석을 이용한 음식물쓰레기 처리방법 및 그에 의해 제조되는 도석비료 | |
| KR20220106327A (ko) | 유기성 오니를 이용한 유기질비료 조성물 | |
| JP4643203B2 (ja) | 牛糞を発酵・分解・処理する微生物、及びこれを用いた牛糞の処理方法 |