KR20010102903A - 옥분말이 함유된 비료의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 옥분말이 함유된 식품폐기물 발효 비료의 제조방법에 관한 것으로, 특히 원적외선을 방출하고, 미네랄마그네슘이 다량 포함된 옥분말이 함유된 식품폐기물 발효 비료의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명은 음식물쓰레기를 이용한 발효 비료의 제조에 있어서, 음식물쓰레기를 수거하여 이물질을 선별 제거하는 제 1단계, 상기 단계에서 선별된 음식물쓰레기를 물로 세척 여과하여 염분을 제거하는 제 2단계, 이어서 상기 염분이 제거된 음식물쓰레기에 락토바실러스계의 세균계, 사카로마이서스계의 효모계 및 바실러스계 호기성계 균이 첨가된 발효전 혼합물과 수분 45 ~ 50중량%를 첨가 혼합하여 25℃ ~45℃의 온도에서 10일 내지 30일간 발효 건조하는 제 3단계, 상기 제 3단계에서 얻어진 발효된 건조된 유기질 비료 60 내지 80중량%와 50 ~ 100메쉬로 분쇄된 옥분말 20 ~ 40중량부를 혼합하는 제 4단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 옥분말이 함유된 식품폐기물 발효 비료의 제조방법에 관한 것이다.

Description

옥분말이 함유된 비료의 제조방법{Mixed Fertilizer}

본 발명은 옥분말이 함유된 식품폐기물 발효 비료의 제조방법에 관한 것으로, 특히 원적외선을 방출하고, 미네랄마그네슘이 다량 포함된 옥분말이 함유된 식품폐기물 발효 비료의 제조방법에 관한 것이다.

우리 나라에서 한해에 10조원이 음식물쓰레기로 버려지고 있다. 정부 예산의 15% 선에 해당되는 돈이 쓰레기더미로 바뀌고 있는 셈이다. 우선 음식물쓰레기만 8조원규모로 추산되고 있다. 여기에 유통기한이 지나 버려지는 식품, 음식물쓰레기 처리를 위한 쓰레기봉투제작, 쓰레기 처리를 위한 물류비, 인건비, 쓰레기소각장 건설및 운영비에 소요되는 돈을 포함하면 10조원이 훨씬 넘는다.

현재 국내에서 발생하는 음식물쓰레기는 하루 1만6,260톤. 국민 1인당 음식물쓰레기 발생 량은 1999년 기준 0.35kg으로 독일 0.27kg, 영국 0.26kg등 선진국에 비해 많은 편이다. 음식물쓰레기가 전체 생활폐기물에서 차지하는 비중도 91년 28.5%에서 95년 31.6%, 1999년에는 35.2%로 매년 급격히 증가하고 있다. OECD등 선진국과 비교할 때 상대적으로 음식물쓰레기가 차지하는 비중이 높게 나타나고 있다. 쓰레기 줄이기 캠페인을 전개하고 있지만 음식물쓰레기는 사각 지대로 남아 있다. 음식물쓰레기를 처리하기 위한 물류비 인건비, 쓰레기 봉투 값도 만만치 않다. 불필요한 자원낭비를 유발시키고 있다. 지역별 차이가 있지만 음식물쓰레기봉투 20ℓ용 판매가는 350원 내외, 한집 4인가족 기준 한달 평균 10개 사용하면 쓰레기봉투에 드는 비용만도 월 3,500원, 연간 4만2,000원씩 필요 없는 비용이 낭비되고 있는 셈이다. 정부에서도 각 시,구등 행정구역별로 쓰레기를 처리하기 위한 인건비 물류비, 음식물 쓰레기 소각장을 세우고 처리하는 비용 또한 만만치 않다.

따라서 이러한 음식물쓰레기의 문제점을 해결하기 위한 방법의 하나로 음식물 쓰레기를 이용하여 퇴비를 만드는 방법이 있다.

즉, 음식물쓰레기의 퇴비화란 '호기적 조건 아래서 유기 폐기물을 분해 및 부식화 하는 미생물적 과정'을 일컫는 말인데, 간혹 가정 내에서 혐기적 상태로 미생물제를 첨가하여 발효하면 퇴비가 되는 줄로 착각하는 경우가 많다. 그러나 혐기적 조건의 최종 산물은 신 김치 정도로밖에 볼 수 없다. 이것은 퇴비하고는 상관없는 물질이다.

또한 '기계발효기'란 장치로 퇴비화할 수 있을 것이라고 생각하는 이들도 많다. 이 기계는 공기도 넣어 미생물도 넣어 주고 교반도 하며 열까지 넣어 준다.그렇게 하루나 이틀 정도 가동하는데 그 생산물은 퇴비와 비슷하나 생물학적인 안정성은 결여된 상태의 유기물이다.

현재까지 알려진 가정 및 대형 급식소에서 발생되는 음식물 찌꺼기의 퇴비화는 '음식물 찌꺼기의 분리 수거-수분조절 및 기계발효 - 후숙'으로 이어지는 공정이 가장 안전하고 효과적인 퇴비화 방식임이 밝혀졌다. 톱밥 등을 이용한 적절한 수분조절 및 혼합을 통해서 후숙으로 이어지면 진정한 의미의 퇴비화가 진행된다는 것이다.

계절과 물량에 따라 차이는 있지만 후숙기간이 보름에서 한 달 정도면 기초적인 발효는 완성되었다고 볼 수 있으며 생물학적으로도 상당히 안정된 것을 볼 수 있는데 계속해서 반년 이상 후숙이 경과하면 굼벵이도 살 수 있는 훌륭한 퇴비가 될 수 있다.

그러나 상기와 같은 음식물 쓰레기를 이용한 발효퇴비는 주로 비료성분이 유기화합물의 형태로 함유되어 있는 비료이다. 이러한 발효퇴비에는 식물 등의 성장에 필요한 무기질 비료(inorganic fertilizer)성분이 부족한 것이 단점이라 하겠다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술인 식품폐기물 발효 비료의 문제점을 해결하는 것으로 음식물쓰레기를 발효시킨 퇴비에 무기질성분을 함유시킨 비료를 제공하는 것을 기술적인 과제로 한다.

본 발명은 음식물쓰레기 발효 비료성분에 무기질 성분인 옥돌분말을 첨가하여 원적외선을 방출시켜 식물의 생장을 증진시킬 수 있는 비료를 제공하는 것을 기술적인 과제로 한다.

도 1a 및 도 1b는 줄기 고사병이 들어 고사직전인 참깨작물의 사진이다.

도 2a 및 도 2b는 줄기 고사병이 든 도 1a 및 1b 사진의 참깨작물에 본 발명에 의한 비료를 5일 간격으로 3회 살포한 후의 참깨작물의 사진이다.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 음식물쓰레기를 이용한 발효 비료의 제조에 있어서,

음식물쓰레기를 수거하여 이물질을 선별 제거하는 제 1단계,

상기 단계에서 선별된 음식물쓰레기를 물로 세척 여과하여 염분을 제거하는 제 2단계,

이어서 상기 염분이 제거된 음식물쓰레기에 락토바실러스계의 세균계, 사카로마이서스계의 효모계 및 바실러스계 호기성계 균이 첨가된 발효전 혼합물과 수분 45 ~ 50중량%를 첨가 혼합하여 25℃ ~45℃의 온도에서 10일 내지 30일간 발효 건조하는 제 3단계,

상기 제 3단계에서 얻어진 발효된 건조된 유기질 비료 60 내지 80중량%와 50 ~ 100메쉬로 분쇄된 옥분말 20 ~ 40중량부를 혼합하는 제 4단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 옥분말이 함유된 식품폐기물 발효 비료의 제조방법에 관한 것이다.

이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 1단계

본 발명의 제 1단계는 음식물쓰레기를 수거하여 이물질을 선별 제거하는 단계이다. 가정이나 음식점등에서 발생하는 음식물 쓰레기를 선별 수거하여 수집한 후 이쑤시개, 병뚜껑, 나무젓가락, 못, 바늘, 종이컵 또는 금속성 이물질을 제거하는 단계이다. 이때 이물질을 제거하는 단계 가 매우 중요하다.

제 2단계

본 발명의 제 2단계는 상기 제 1단계에서 선별된 음식물쓰레기를 물로 세척 여과하여 염분을 제거하는 단계이다. 즉 음식물쓰레기에 포함된 염분은 비료의 등급을 낮추게 되는 현상의 주요인자가 되므로 이를 제거하는 것이 중요하다. 따라서 선별된 음식물쓰레기를 물로 세척하고 세척된 물을 여과하여 음식물을 따로 분리하며 여과된 물은 증류하여 염분을 분리 정화하여 정수하게 되는 별도의 과정을 거치게 된다. 본 발명의 제 2단계에서 염분이 제거된 음식물쓰레기는 본 발명의 발효퇴비에 사용하는 것이 가능하다.

제 3단계

본 발명의 제 3단계는 상기 염분이 제거된 음식물쓰레기에 락토바실러스계의 세균계, 사카로마이서스계의 효모계 및 바실러스계 호기성계 균이 첨가된 발효전 혼합물과 수분 45 ~ 50중량%를 첨가 혼합하여 25℃ ~45℃의 온도에서 10일 내지 30일간 발효 건조하는 제 3단계이다. 상기에서 사용하는 세균들은 특정하게 한정되는 것이 아니고, 이미 널리 음식물쓰레기를 발효하는데 사용하는 것이 널리 알려진 미생물들이어서 새로운 것들이 아니라 이들의 기탁 등을 별도로 기재하지 않도록한다. 상기에서 수분의 함량이 상기 범위 이하이면 수분의 함량이 적어 발효가 원만하게 일어나지 못하여 바람직하지 못하고, 수분의 함량이 상기 범위 이상이며 음식물쓰레기의 농도가 묽어져 발효후 건조과정에서 시간이 많이 소요되게 되어 바람직하지 못하다. 또한 발효의 온도는 상기와 같이 25℃ ~45℃의 온도가 바람직하며 상기온도이하이면 발효속도가 느려 바람직하지 않으며 상기 온도이상이면 고온으로 되어 바람직하지 못하다.

제 4단계

본 발명의 제 4단계는 상기 제 3단계에서 얻어진 발효된 건조된 유기질 비료 60 내지 80중량%와 50 ~ 100메쉬로 분쇄된 옥분말 20 ~ 40중량부를 혼합하는 단계이다. 상기 단계에서 옥분말에 주성분인 옥은 원적외선을 방사하는 물질로 알려져있다. 이러한 옥(玉:Jade)은 경옥(硬玉:Jadeit)과 연옥(軟玉:Jade)이 있다.

경옥(硬玉)은 알칼리 휘석(煇石)의 하나로 규산(硅酸), 산화 알루미늄(酸化:Oxdation Aluminum), 소다로된 광물로 보통 비취옥(翡翠玉)을 말하며 연옥(軟玉)은 각섬석으로 된 것과 양기석(陽奇石)으로 된 것이 있으며 경옥에 비하여 질(質)이 무르고 규산염((硅酸鹽:Silicate)광물로 흑갈색, 유백색 또는 연녹색의 길쭉한 결정체를 이루며 쪼갠 단면은 진주(眞珠)빛 광택이 강하며 양기석(陽起石)은 한방에서 무수규산(無水硅酸:이산화탄소)과 산화 마그네슘(酸化:Oxdation Magnesium)이 주성분인 약재로 사용하는 돌로 음위나 낭습증(囊濕症)에 치료효과가 크게 나타나고 있다. 일반적으로 알려지기는 옥은 약 45종의 각종 미네랄로 구성되어 있으며 그 중에서도 인체에 극히 필요한 칼슘과 마그네슘이 다량 포함되어있는 천연적인 원적외선 방사체로 예로부터 몸에 지니기만 해도건강에좋다는 말이 전해오고 있다. 이중 미네랄 마그네슘의 기능 및 결핍증을 보면 성인의 경우 30g 정도 몸에 함유하고 있으며 그 중 60%는 뼈에서 발견되며, 항-스트레스 미네랄(anti-stress mineral)로 골격의 근육을 푸는데 도움이 되며, 근육수축, 신경전달, 에너지 생산, 효소의 생화학적인 반응에 중요하며, 혈관을 이완하여 각종 혈관성 질환 예방하고, 저영양, 알코올 중독, 이뇨제, 가공식품 섭취 증가시 결핍 발생하고, 현대인의 자연식품이 아닌 가공식품 섭취 증가에 의해 결핍이 빈번할 수 있는 미네랄로 결핍시 피로, 정신착란, 심장장애, 근육수축 및 경직, 불면증, 스트레스 유발할 수 있는 중요한 물질이다.

또한, 상기에서 미네랄 칼슘의 기능 및 결핍증을 보면 체중의 2%를 차지하는 체내 가장 많은 무기질 그중 99%는 뼈에 1%는 혈액 및 조직에 함유되어 생체 기능 조절에 관여하고, 특히 근육수축, 심장박동 통제 및 신경전달 물질로 작용하며, 결핍시 골격의 문제, 신경전달 이상으로 근육 경직과 경련, 불안 초조 현상 유발하고, 스트레스, 단백질 및 인의 과다섭취 술, 카페인, 설탕 등은 칼슘의 배설 촉진하고, 칼슘과 마그네슘의 섭취비율은 2~4, 칼슘과 인의 비율은 1에 가까운 것이 흡수에 도움이 된다고 알려져있다.

상기 제 4단계에서 옥분말의 함유량이 20중량부 이하이면 함유된 옥분말에 의한 원적외선 방사율이 낮으며, 무기물질의 함량이 낮아 비료로 사용하는 경우 식물의 생장을 촉진하는 효과가 미비하여 바람직하지 못하다. 또한 상기 범위 이상이면 옥분말의 다량으로 사용되어 비용이 많이 들어 바람직하지 못하다.

또한 상기에서 사용하는 옥분말은 50 ~ 100메쉬로 분쇄된 것이 바람직하며, 상기 50메쉬이하이면 입자크기가 커져 분산효과가 떨어져 바람직하지 못하며, 상기 100메쉬 이상이면 입자크기가 작아 비료 살포시 분진으로 날아가는 현상이 있어 바람직하지 못하다.

이하 본 발명을 실시예로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예

음식물쓰레기를 수거하여 이물질을 선별제거하고, 물로 세척 여과하여 염분을 제거하고, 락토바실러스계의 세균계, 사카로마이서스계의 효모계 및 바실러스계 호기성계 균을 음식물쓰레기에 첨가하여 발효전 혼합물을 제조하였고, 이어서 수분 45 ~ 50중량%를 첨가 혼합하여 25℃ ~45℃의 온도에서 25일간 발효후 건조하여 얻어진 유기질 비료 70중량%와 50 ~ 100메쉬로 분쇄된 옥분말 30중량부를 혼합하여 옥분말이 함유된 식품폐기물 발효 비료의 제조하였다.

시험예

전남 강진군 군동면 소재한 밭에서 재배하던중 줄기 고사병이 들어 고사직전인 참깨작물(도 1a 및 도 1b의 줄기 고사병이든 참깨 작물사진 참조, 2001년 7월 8일 전남 강진군 군동면 소재 재배지 촬영)에 상기 실시예로 제조된 본 발명에 의한 비료를 2001년 7월 8일을 시작으로 5일 간격으로 3회 살포한 결과 참깨 작물이 완전히 소생하여 정상성장 이상으로 양호하게 자라났다(도 2a 및 2b 참조, 2001년 7월 25일 촬영). 첨부사진에 나타난 바와 같이 본 발명에 의한 비료는 식물의 생장에 커다란 도움이 되는 것으로 나타났다.

본 발명에 의한 옥분말이 함유된 식품폐기물 발효 비료는 음식물쓰레기를 발효하여 만든 비료로 환경오염을 줄이고 환경친화적인 작물재배를 하는 효과를 갖게 되었다.

본 발명에 의한 옥분말이 함유된 식품폐기물 발효 비료는 원적외선이 방출되어 식물의 생장을 증진시키는 것으로 나타났다.

Claims (1)

1. 본 발명은 음식물쓰레기를 이용한 발효 비료의 제조에 있어서,

   음식물쓰레기를 수거하여 이물질을 선별 제거하는 제 1단계, 상기 단계에서 선별된 음식물쓰레기를 물로 세척 여과하여 염분을 제거하는 제 2단계, 이어서 상기 염분이 제거된 음식물쓰레기에 락토바실러스계의 세균계, 사카로마이서스계의 효모계 및 바실러스계 호기성계 균이 첨가된 발효전 혼합물과 수분 45 ~ 50중량%를 첨가 혼합하여 25℃ ~45℃의 온도에서 10일 내지 30일간 발효 건조하는 제 3단계, 상기 제 3단계에서 얻어진 발효된 건조된 유기질 비료 60 내지 80중량%와 50 ~ 100메쉬로 분쇄된 옥분말 20 ~ 40중량부를 혼합하는 제 4단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 옥분말이 함유된 식품폐기물 발효 비료의 제조방법.