KR100383568B1 - 정제형 부산물 비료의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 부산물 이용하여 정제형 부산물 비료를 제조하는 방법에 관한 것으로, 음식물쓰레기는 30 - 50 중량 %, 축분 20 - 40 중량%, 폐사료 10 - 30 중량%, 그리고 오니 5 - 15 중량% 를 준비하고, 효소 등의 미생물을 첨가하여 이들을 혼합하는 공정; 상기 혼합물을 통풍식으로 외부 환경 조건에 따라 약 10 - 20일 1 차 자연 발효시키는 공정; 그리고 1 차 발효 후, 2 차로, 40 - 60일간 적재하여 숙성시키는 공정; 상기 재료를 지렁이에 먹여 생성되는 지렁이분(배설물)이 10 - 30 중량% 되게 하고, 여기에 오니 20 - 40중량%, 톱밥 10-30중량%, 축분 10-30중량%, 사탕수수 5-15중량%를 혼합하는 공정; 그리고 이들 혼합물을 섭씨 70-80도의 온도에서 5-10일간 통풍식으로 1 차 발효시키고 난후, 그리고 교반하면서 약 10 - 20 일간 이차 발효시키는 공정; 이렇게 준비된 혼합물을 마지막으로 생산 라인으로 투입하여 상기 발효물을 파쇄한 후, 상기 파쇄된 발효물에 포함된 불순물을 선별하고, 상기 선별과정이 끝난 파쇄된 발효물을 압출하고, 상기 압출된 발효물을 커팅하여 정제화하고, 그리고 마지막으로 정제화된 커팅물을 전열식으로 건조시키는 공정으로 이루어 지는 것을 특징으로 한다.

Description

정제형 부산물 비료의 제조 방법{Producing method of tablet-typed by-products compost}

본 발명은 환경오염물질인 오니, 음식물쓰레기, 축분, 폐사료, 톱밥, 사탕수수박 등의 부산물을 포함하는 혼합물로부터 가공된 정제형 부산물 비료의 제조방법에 관한 것이다.

유기질 비료는 그 성분비 예를들어, 질소, 인산 , 카리 등의 비료 성분의 함량을 규격에 맞게 규제하고 있다. 반면에 부산물 비료는 내용물의 유기질 함량등을 규제하는 점에 있어서 유기질 비료와 다르다. 그러나 유기질 비료나 부산물 비료는 공정 규격으로 규제기준으로 선정된 비료성분 대부분이 퇴비화(composting) 과정을 거쳐 제조되므로 넓은 의미의 퇴비에 포함시킬 수 있다. 따라서, 유기질 및 부산물 비료를 광의의 퇴비에 포함시킬 수 있으므로, 유기질 비료, 부산물 비료 및 퇴비를 상호 동의어로 혼용하여 사용하기도 하며, 이하의 본 명세서 내에서도 이들에 대한 엄격한 구별은 하지 않고 사용하기로 한다.

부산물 비료의 종류에는 퇴비, 부숙겨, 재, 분뇨잔사, 부엽토, 아미노산발효부산비료(액), 건계분, 건조 축산폐기물(가축의 도축과정에서 생기는 폐기물로 제조된 것), 부숙왕겨 및 톱밥, 토양 미생물제제 등 다양한 재료가 있다.

이들 부산물 비료는 유기물에 중점을 두면서 분말형 또는 가루형의 퇴비 또는 비료로 제조되는 바, 이것은 골프장 등의 잔디밭에 시용할 경우에는 자체 중량이 너무 가볍기 때문에 식물체의 뿌리에 도달하기 전에 바람, 빗물 또는 사람을 포함한 동물들의 접촉에 의해 시용목적 대상으로부터 이탈하여 퇴비 시용의 목적을 달성할 수 없는 문제가 발생하고 있다. 또한, 분말형 퇴비는 그 시용이 용이하지 않으며, 그 취급 또한 용이하지 못한 단점이 있다.

따라서, 이를 보완하기 위해서 근래 많은 사람들이 정제화를 시도하였으나, 종래 퇴비의 필수 첨가 성분인 톱밥은 혼합 성분의 점성을 저하기키기 때문에 이러한 노력은 번번히 실패로 돌아갔다.

이를 감안하여 나온 정제형 비료는 본 출원인에 의하여 선출원한 것으로, 1998년 9 월 25일자 특허 출원 제 1998-39954 호로 발명의 명칭이 "정제형 부산물 비료 제조방법 및 그에 의한 정제형 부산물 비료" 인 것과, 또 다른 부산물 원료를 사용하여 새로 개발하여 1999년 10월 2 일자로 특허 출원한 출원번호 1999-42512 호 및 42513 호 그리고 2000년 5 월 9 일자로 특허 출원한 특허 출원번호 제 24732 호의 "정제형 부산물 비료 및 그 제조 방법" 에 관한 것이 있다.

본 발명은 상기한 본 출원인에 의하여 선출원한 내용과 다른, 또 다른 재료에 의하여 정제형 유기질 부산물 비료를 개발한 것으로, 이하 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명은 각종 부산물 이용하여 정제형 부산물 비료를 제조하는 방법에 관한 것으로, 음식물쓰레기는 30 - 50 중량 %, 축분 20 - 40 중량%, 폐사료 10 - 30 중량%, 그리고 오니 5 - 15 중량% 를 준비하고, 효소 등의 미생물을 첨가하여 이들을 혼합하는 공정; 상기 혼합물을 통풍식으로 외부 환경 조건에 따라 약 10 - 20일 1 차 자연 발효시키는 공정; 그리고 1 차 발효 후, 2 차로, 40 - 60일간 적재하여 숙성시키는 공정; 상기 재료를 지렁이에 먹여 생성되는 지렁이분(배설물)이 10 - 30 중량% 되게 하고, 여기에 오니 20 - 40중량%, 톱밥 10-30중량%, 축분 10-30중량%, 사탕수수 5-15중량%를 혼합하는 공정; 그리고 이들 혼합물을 섭씨 70-80도의 온도에서 약 5 - 10 일간 통풍식으로 1차 발효시키고 그리고 교반하면서 10-20일간 2차 발효시키는 공정; 이렇게 준비된 혼합물을 마지막으로 생산 라인으로 투입하여 상기 발효물을 파쇄한 후, 상기 파쇄된 발효물에 포함된 불순물을 선별하고, 상기 선별과정이 끝난 파쇄된 발효물을 압출하고, 상기 압출된 발효물을 커팅하여 정제화하고, 그리고 마지막으로 정제화된 커팅물을 전열식으로 건조시키는 공정으로 이루어 지는 것을 특징으로 한다.

상기한 특징 외의 다른 특징과 그에 따른 상세한 설명을 다소 중복이 되더라도 이하 상술한다.

먼저, 본 발명에서는 음식물쓰레기를 30 - 50 중량 %, 바람직하기로는 40 중량%(이하, 전부 중량 % 임)로 하고, 축분 20 - 40 %, 바람직하기로는 30 %로 하고, 폐사료 10 - 30 중량%, 바람직하기로는 20 % 로 하고, 오니 5-15%, 바람직하기로는 10%, 그리고 선택적으로 제오라이트 5 - 15 %, 바람직하기로는 10 % 로 한다.

그외, 상기한 제오라이트의 사용량 % 는, 실제 실험에 의하면 상기한 재료들의 혼합비율을 고려 하여 생산하여 본 결과, 정제형 유기질 비료로 만듬에 있어 가장 양호한 생산 조건으로 나타났었다.

제올라이트는 정제형 비료의 코팅층을 형성하기 위한 것이다. 이 제오라이트는 다른 코팅재질로 대체가 가능하다. 즉 예를 들어, 목탄을 사용할 수도 있다.

상기 코팅층 형성 재료는 이상 재료에 한정되는 것이 아니라 다른 어떤 재료도 사용할 수 있음은 물론이다.

이하, 상기한 혼합물의 재료를 이용하여 정제형 비료를 생산하는 방법을 더욱 상세히 설명한다.

상기한 본 발명에 따른 재료 혼합물의 성분 물질을 상기 혼합 비율로 각각 준비하여 효소 등의 미생물을 첨가하여 이들을 혼합한다. 그리고 상기 혼합물을 통풍식으로 외부 환경 조건에 따라 약 10 - 20일 바람직하기로는 15 일간 1 차 자연 발효시키다. 그리고 1 차 발효 후, 2 차로, 계절이나 날씨에 따라 40 - 60일간, 바람직하기로는 50일간 적재하여 숙성시킨다.

이렇게 준비된 상기 재료를 지렁이에 먹여 지렁이분(배설물)이 생성되게 한다. 지렁이분은 토양을 비옥하게하는 것으로 이미 널리 알려진 사실이다.

그리고 여기에 재차 오니 20-40중량%(이하, %는 전부 중량 %임), 바람직하기로는 30%, 톱밥 10-30%, 바람직하기로는 20%, 축분 10-30%, 바람직하기로는 20%, 사탕수수 5-15%, 바람직하기로는 10%를 혼합한다.

이때 앞선 지렁이에 의하여 생성된 지렁이분이 10-30%, 바람직하게는 20%의 비율이 되게 한다.

그리고 이들 혼합물을 섭씨 70-80도의 온도에서 외부 환경 조건에 따라 약 5 - 10 일간, 바람직하기로는 7 일간 통풍식으로 1차 발효시키고, 그리고 연속적으로 교반하면서 2차로 10-20일간 발효시킨다. 즉 계속적으로 교반하면서 발효시킨다. 이 경우 수분이 약 30 - 35 중량% 가 된다. 이렇게 준비된 혼합물을 마지막으로 생산 라인으로 투입하여 상기 발효물을 파쇄한 후, 상기 파쇄된 발효물에 포함된 불순물을 선별하고, 상기 선별과정이 끝난 파쇄된 발효물을 압출하고, 상기 압출된 발효물을 커팅하여 정제화하고, 그리고 마지막으로 정제화된 커팅물을 전열식으로 건조시켜 수분함량이 약 20% 가 되게 한다.

상기 압출은 원통 형상 내에 압출 대상 내용물을 내장하고 이 안에 스크류가 내장되어 이 스크류의 회전에 의해 압출하여 내는 방법과, 또 다른 방법으로 외주에 통공이 다수 형성된 드럼 내에 상기의 압출 대상물을 넣고 드럼을 회전시켜, 내부의 내용물이 원심력을 받으면서 압력에 의해 드럼 외주의 통공을 통하여 밖으로 압출되어 나오게 구성할 수 있다. 실제 사용상 바람직하기로는 후자의 것이 더 바람직한 것으로 나타났다.

정제형의 크기는 1 - 10 mm 로 한다 이는 이 유기질 비료가 사용되는 작물 의 종류 및 토지의 목적에 따라 다양한 크기로 선택되어 시용될 수 있다. 초본 식물, 예컨대 잔디, 벼 등의 경우는 정제 알갱이가 작을수록(2 내지 5㎜ 정도) 좋고, 그 몸체가 큰 목관식물, 예컨대 과수, 산림수 등에는 크게 제조된 정제형 비료(5내지 10㎜ 정도)를 시용할 수 있다.

상기 정제화 단계 이후에 상기 정제화된 커팅물의 외부 표면에 황토흙, 제올라이트(여기서 제올라이트는 비료 성분 중 규산질 성분을 제공하는 물질이며, 퍼라이트를 이용할 수도 있다.) 및 목탄 중 선택된 어느 하나 또는 그 하나 이상의 물질로 이루어진 코팅층을 형성하는 단계를 더 거칠 수도 있다.

이러한 코팅층은 피부접촉, 시각 및 후각 등과 관련해서 외관개선의 효과 또는 이미지 개선 효과를 줄 수 있다.

상술한 본 발명에 따르면, 오니, 음식물쓰레기, 축분, 폐사료, 톱밥, 사탕수수박 등의 각종 환경오염물질인 폐기물을 이용하여 또 다른 유기질 비료로 활용할 수 있는 방법을 제공함으로서 유기질 비료로의 활용도를 더욱 높인 효과가 있다. 따라서 버려지는 또는 매립되는 폐기물을 더욱 더 활용할 수 있는 효과가 있다.

또한 본발명에 의하면 정제형 비료로도 제조 가능한 법법을 제공하는 특징이 있다.

상기와 같이 다양한 폐기물을 이용하여 유지질 비료를 사용하면 토양이 비옥하여 지고 땅의 지력을 향상 시킬 수 있는 효과가 있어 폐기물 처리 문제와 화학 비료사용으로 인한 지력의 약화, 등의 문제도 해결 가능한 일석 이조의 효과가 있다.

Claims (3)

1. 정제형 부산물 비료의 제조방법에 있어서,

   음식물쓰레기는 30 - 50 중량 %, 축분 20 - 40 중량%, 폐사료 10 - 30 중량%, 그리고 오니 5 - 15 중량% 를 준비하고, 효소 등의 미생물을 첨가하여 이들을 혼합하는 공정;

   상기 혼합물을 통풍식으로 외부 환경 조건에 따라 10 - 20일 1 차 자연 발효시키는 공정;

   그리고 1 차 발효 후, 2 차로, 40 - 60일간 적재하여 숙성시키는 공정;

   상기 재료를 지렁이에 먹여 생성되는 지렁이분(배설물)이 10 - 30 중량% 되게 하고, 여기에 오니 20 - 40중량%, 톱밥 10-30중량%, 축분 10-30중량%, 사탕수수 5-15중량%를 혼합하는 공정;

   그리고 이들 혼합물을 섭씨 70-80도의 온도에서 5-10일간 통풍식으로 1차 발효시키고, 그리고 교반하면서 10 - 20 일간 2차 발효시키는 공정;

   이렇게 준비된 혼합물을 마지막으로 생산 라인으로 투입하여 상기 발효물을 파쇄한 후, 상기 파쇄된 발효물에 포함된 불순물을 선별하고, 상기 선별과정이 끝난 파쇄된 발효물을 압출하고, 상기 압출된 발효물을 커팅하여 정제화하고, 그리고 마지막으로 정제화된 커팅물을 전열식으로 건조시키는 공정으로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 정제형 부산물 비료 제조 방법
2. 제 1 항에 있어서, 상기 정제화 단계 이후에 상기 정제화된 커팅물의 외부 표면에 황토흙, 제올라이트 및 목탄 중 선택된 어느 하나 이상의 물질로 이루어진코팅층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정제형 부산물 비료의 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 전열식 건조 단계 후의 수분 함량은 20중량 % 인 것을 특징으로 하는 정제형 부산물 비료의 제조 방법.