KR20160073049A - 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 미생물을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법에 관한 것으로, 그 절차는 불가사리를 냉동시킨 다음 헤머분쇄기(hammer crusher)를 이용하여 불가사리 파편을 80 메쉬가 되도록 분쇄하여 파쇄된 불가사리 유기질과 물을 혼합하여 교반 후 원심분리하여 아미노산 용액을 수득하여 이를 발효 균주를 접종하여 발효과정을 통해 아미노산 용액을 수득하는 제 1 단계; 저장공간에 미발효된 식물성 유박류의 부산물과 부숙과정을 거친 퇴비를 원료저장부에 혼합하여 혼합물을 형성하는 제 2 단계; 원료저장부에 식물성 유박류의 부산물, 퇴비의 축분의 혼합물에 불가사리를 원심분리하여 유기질로부터 아미노산 용액에 발효 균주를 접종하여 발효과정을 통해 아미노산 용액을 혼합하여 혼합물을 형성하는 제 3 단계; 제 3 단계에서 혼합된 혼합물을 입상 성형기를 통하여 원료를 투입하여 일정 형상을 갖는 반제품을 제조하는 제 4 단계; 입상으로 제조된 반제품을 건조기를 이용하여 적정 온도를 유지하여 건조시켜 선별기를 통과하여 분말 또는 액상을 선별하는 제 5 단계; 및 선별된 분말 또는 입상의 물품을 계근장치와 포장기를 통해 완제품의 비료를 생산하는 제 6 단계;를 포함한다.
이에 따라, 파쇄한 불가사리를 원심분리하여 유기질로부터 발효 균주를 접종하여 발효과정을 통해 미생물 원료인 아미노산 용액을 부산물이나 미발효된 식물성유박에 특효의 천연 미생물을 휴면의 상태로 혼합, 제조, 건조공정을 각기 형성함으로써 자연선순환 차원의 자원재활용 효용가치를 높이고 지속가능 발전의 생태계보호, 오염 토양복원 및 농작물 생육기간 전반에 효율성을 제공한다.

Description

불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법{Manufacturing method of Microbes blended organic fertilizer}

본 발명은 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 파쇄한 불가사리를 원심분리하여 유기질로부터 발효 균주를 접종하여 발효과정을 통해 미생물 원료인 아미노산 용액을 부산물이나 미발효된 식물성유박에 특효의 천연 미생물을 휴면의 상태로 혼합, 제조, 건조공정을 각기 형성함으로써, 자연선순환 차원의 자원재활용 효용가치를 높이고 지속가능 발전의 지구촌 생태계보호와 오염 토양복원 및 농작물 생육기간 효율을 제공하는 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법에 관한 것이다.

종래로부터 작물의 성장을 도와 양질의 작물재배가 가능하도록 하기 위하여 비료를 사용하여 왔으며, 근래에 들어 작물의 대량생산을 목적으로 과량의 화학비료를 사용하고 있다. 상기 화학비료는 일반적으로 재배작물의 성장시기에 따라 요구되는 필수성분만을 구성하여 제조된 것으로서, 이를 과량 사용하게 되면 토양의 산성화를 초래하여 황폐화시키게 된다.

이러한 화학비료의 문제점을 해소하고 소비자들에게 보다 양질의 농산물을 제공하고자 최근에는 화학비료를 사용하지 않고 유기질 또는 부산물을 주재로 하여 제조된 유기질 비료를 사용하여 작물을 재배하는 농가가 증가되고 있으며, 소비자들도 화학비료에 의해 재배된 농산물보다는 유기질 비료에 의해 재배된 농산물을 선호하고 있는 추세이다.

즉, 비료는 토지를 기름지게 하고 초목의 생육을 촉진시키는 것의 총칭으로, 비료는 토양의 생산력을 유지 또는 증진시키고, 작물을 잘 생장시키기 위하여 토양 또는 식물에 투입하는 영양물질과 직접적으로는 작물의 영양물질이 되지는 않더라도 토양의 물리적 화학성 등을 개선하고 유용한 미생물들을 증진시키며, 토양 중에 식물에 이용될 수 없는 형태로 있는 양분을 이용이 가능한 형태로 바꾸어 준다든지, 유독성 물질의 독성을 저감시키는 등 간접적으로 작물의 생육에 도움을 주는 물질이라고 볼 수 있다.

고등식물은 뿌리에서 물과 양분(주로 무기성분)을 흡수하고 태양에너지를 이용한 광합성작용으로 여러 가지 생육에 필요한 유기물을 합성하며 자란다. 자연에 존재하는 자생식물은 일정한 장소에서 양분을 흡수하여 자라고 죽기 때문에 서식지에서의 토양 중의 양분 손실은 거의 없어서 매년 잘 성장할 수 있다. 농경지에서는 농작물이 토양에 있는 양분을 흡수하여 성장하면 수확물은 다른 곳으로 운반되므로 대부분의 양분이 토양으로 되돌아가지 못하게 된다.

따라서, 농작물에 의하여 빼앗겨 감소된 양분을 알맞게 보급하지 않으면 작물의 생산량은 점점 감소하게 될 것이므로 토지의 생산력을 유지시키거나 더욱 많은 양을 수확하기 위해서는 토양관리를 잘하고 거름을 주어 비옥하게 하여야 한다.

통상적으로 유기질 비료라 함은 무기질 비료(화학비료)와의 상대적 개념으로서 유기물을 주원료로 하는 유기물비료와 부산물을 주원료로 하는 부산물비료를 포함하는 것이 일반적인데, 유기물비료는 인위적인 부숙(발효)과정을 필요로 하지 않는다는 점에서 부숙을 반드시 거쳐야 하는 부산물 비료와 차이점이 있다. 또한, 유기질 비료는 내용물의 질소, 인산, 칼륨 등 비료 성분의 함량을 공정 규격의 규제기준으로 적용하고 있으나, 부산물 비료는 내용물의 유기질 함량과 질소비를 규제하고 있다는 점에서 차이가 있다.

이러한 차이점으로 인하여 원료상에 있어서도 유기물비료의 원료는 어박(어분포함), 골분, 잠용유박, 대두박, 채종유박, 면실유박, 깻묵, 낙화생유박, 아주까리유박, 기타 식물성 유박, 미강유박, 혼합유박, 계분가공비료, 아미노산발효부산비료(박), 혼합유기질비료, 증제피혁분, 맥주오니 등에서 선택된 것을 사용하며, 부산물비료의 원료는 퇴비, 구비(廐肥), 부숙겨, 재(草, 木), 녹비, 분뇨잔사, 부엽토, 아미노산발효부산비료(액), 건계분, 건조축산폐기물(가축의 도축과정에서 생기는 폐기물로 제조된 것), 부숙왕겨 및 톱밥, 토양미생물제제(미생물발효) 또는 토양활성제제 등에서 선택된 것을 사용한다.

따라서, 농작물에 의하여 빼앗겨 감소된 양분을 알맞게 보급하지 않으면 작물의 생산량은 점점 감소하게 될 것이므로 토지의 생산력을 유지시키거나 더욱 많은 양을 수확하기 위해서는 토양관리를 잘하고 거름을 주어 비옥하게 하여야 한다.

이러한 목적으로 사용하는 재료를 비료라고 한다. 비료관리법(법률 5019)에서는 비료를, "식물에 영양을 주거나 식물의 재배를 돕기 위하여 흙에서 화학적 변화를 가져오게 하는 물질과 식물에 영양을 주는 물질"이라고 정의하고 있다. 이 내용에서는 식물의 영양보급뿐만 아니라 토양개량과 엽면살포제까지도 비료에 포함되며, 나라에 따라서는 식물생장조절물질, 효소 또는 균체제제, 그 밖에 품질향상을 위한 제제까지도 비료에 포함시켜 다루고 있다. 보통 비료로서 갖추어야 할 조건은 여러 가지이나 그 가운데 중요한 것은, 식물의 생육에 필요한 양분이 일정량 함유되어 있고, 식물 생육이나 환경보전에 대하여 유해한 물질이 들어 있지 않을 것, 수송, 저장, 사용하는 데 불편이 없을 것, 가격이 저렴하고 비효가 높아 농업경영에 도움이 될 것 등이다.

그러나, 산업의 급속한 발달과 양질의 농산물에 대한 수요증대 및 생산성 향상을 위하여 농약과 화학비료를 과다 사용하고, 생력재배를 위한 편의성 위주의 가공된 화학제제에 대한 수요 욕구가 급속히 확대되어 왔고 이들 농후 자제들이 토양에 광범위하게 적용되어 왔다. 이러한 농후 화학비료와 농약에 편중된 관행농법은 토양내의 염류집적을 가속화시켜 지력의 저하와 토양의 산성화를 야기시키고, 최종 분해자인 미생물 및 토양생물계를 억제하는 결과를 가져와 농토를 점차 황폐화시키는 주범이 되고 있다. 이뿐만 아니라 식물의 생육도중에 발생되는 병충해를 방제하기 위한 농약의 과다사용으로 인하여 병원균의 방제제에 대한 내성의 증가 외에도 토양내 유용 미생물상의 단순화 및 억제로 인해 토양 병원균과 유해 선충 밀도의 급격한 증가와 다발로 이어져 농약을 다량 사용하여야 하는 악순환이 되풀이되고 있다.

또한, 농후한 유기물 및 비료 등의 반복적인 사용으로 인한 심각한 염류집적 현상과 이로 인한 영양분간의 길항작용으로 필요한 주요 영양분의 지속적 결핍과 미량요소의 결핍 등에 의한 연쇄적인 장애가 발생하여 농작물의 내병성이 저하되고, 생육불량으로 수확이 감소하며, 품질과 맛이 저하되는 등 심각한 문제를 야기 시키고 있다. 특히 고가 농자재의 지속적인 시용에도 불구하고 회복되지 않는 식물의 세력을 위하여 많은 자본이 필요 이상으로 투입되고 있어, 경제적 관점에서도 이 같은 관행농법의 효율성을 분석하고 경제적 피해 허용수준에 대한 이해를 토대로 접근할 필요가 있다.

최근에는 환경오염 문제와 함께 이러한 농작물 오염문제가 심각하게 대두되면서 화학비료나 농약을 사용하기보다는 양질의 유기질 비료나 퇴비를 사용하는 농법개발이 확산되어, 많은 유기질비료를 개발하여 사용하고 있으며 미생물을 이용한 퇴비 발효방법에 대한 개선노력이 지속적으로 시도되고 있다. 그러나 이런 노력에도 불구하고 지력저하의 근본 원인에 대한 이해부족과 대안부재로, 화학비료의 대안으로서 과량 사용되는 유기질비료 및 퇴비의 집중적 사용은 재료학적으로만 차이가 있을 뿐 토양의 건전성 회복이라는 관점에서는 화학제와 비슷한 또 다른 문제점을 심화시켜 가고 있다.

퇴비의 원자재로서는 주로 톱밥, 각종 박 종류, 음식물 쓰레기, 한약 슬러지, 어분 또는 가축분과 이들을 혼합한 천연유기물을 이용하는 경우가 대부분이다. 이러한 유기물비료를 제조하기 위해서는 장시간 발효시켜야 하고 과다한 장치가 필요하며, 생산에 따른 오폐수로 수질을 오염을 시키고 있다. 톱밥은 충분히 발효되지 않은 상태에서는 타닌이나 리그닌 등이 잔류하여 작물에 피해를 줄 수가 있고, 축분, 어분 등은 부패과정에서 유기산이 생성되어 작물뿌리에 손상을 유발할 수가 있다. 또한, 사용되어 지는 유기물 원자재의 질이 일정하지 않고 농업용 자재로서의 질과 안전성을 보장할 수 없어 이러한 유기물이 과량 함유된 미숙비료를 장시간 사용할 경우 오히려 염류집적으로 인한 뿌리장해, 곰팡이성 토양으로의 전환에 의한 곰팡이성 병원균의 다발, 비료성분간의 길항작용 유발로 인한 부족현상 또는 미량원소 부족등이 일어나 작물의 성장에 피해를 준다.

이러한 천연비료, 퇴비, 화학비료는 식물생육에 필요한 미량원소가 거의 포함되어 있지 않으므로 완벽한 식물성장 영양원으로 기능하기에는 미흡한 문제점이 있으며, 식물이 필요로 하는 영양원을 공급해 주기에는 너무 많은 양의 유기물이 투입되어져야 한다는 단점이 있다. 특히, 주요 원료로 사용되는 각종 유기질 재료의 대부분이 외국에서 수입, 가공되어 유통되는 한계를 가지고 있어 본질적인 농업경쟁력 약화와 관련이 있다.

근래에 와서는 퇴비나 유기질비료는 산업부산물을 이용하여 비료를 생산하는 공정으로 직간접 열(통상, 고온 처리)을 이용하여 부숙 내지는 병균을 사멸시키는 방법과, 원료의 화학적 성분과 유기물 함유량을 기초로 하여 단순 가공처리 위주의 공정관리 및 단순 제품화를 한 것이 대부분이다.

상기한 바와 같은 종래의 부산물비료와 유기질비료는 폐자원의 단순 재활용에 그치거나 공정규격 만족에만 맞춰져 본래의 비료 목적에는 미흡하고 그 효용도 낮은 문제점이 있으며, 이로 인하여 부차적인 첨가물, 즉 영양제, 복합제재, 미생물제재나 화학합성물질에 의존하는 문제점이 있었다.

또한, 상기 바와 같은 종래의 비료는 단순히 화학성분 함유나 유기물 함유량에 의존하여 환경보존이나 지속가능 발전에 상당한 문제점을 안고 있다.

[관련기술문헌]

1. 미량원소가 다량 함유된 광물질과 미생물제재가 함유된바이오캡슐 제조방법 (the manufacturing method of bio-capsule having inmicroorganism and the mineral)(특허출원번호 10-2000-0023644호)

2. 복합토양개량제의 제조방법(Method of soil reclamation pellet for crop usinggermanium powder)(특허출원번호 10-2001-6540호)

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 파쇄한 불가사리를 원심분리하여 유기질로부터 발효 균주를 접종하여 발효과정을 통해 미생물 원료인 아미노산 용액을 부산물이나 미발효된 식물성유박에 특효의 천연 미생물을 휴면의 상태로 혼합, 제조, 건조공정을 각기 형성함으로써, 자연선순환 차원의 자원재활용 효용가치를 높이고 지속가능 발전의 지구촌 생태계보호와 오염 토양복원 및 농작물 생육기간 효율을 제공하는 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 비효 능력을 발휘하도록 하고 천연의 미생물을 사전 공정에서 다루도록 시공하여서 골고루 혼합 안배하도록 혼합, 배합기를 구비하고 상기 원료를 재차 균등하게 배분하는 자동계량기를 형성하여, 성형기, 냉각건조기 혹은 열풍건조기에서 휴면상태의 미생물의 생존율을 최대한 보장할 수 있는 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법을 제공하기 위한 것이다.

이에, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 비료 제조방법이 그 시설의 구성이 용이하지 못하고 그 목적의 효율이 저하되는 문제점을 해결할 수 있도록 한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법은, 불가사리를 냉동시킨 다음 헤머분쇄기(hammer crusher)를 이용하여 불가사리 파편을 80 메쉬가 되도록 분쇄하여 파쇄된 불가사리 유기질과 물을 혼합하여 교반 후 원심분리하여 아미노산 용액을 수득하여 이를 발효 균주를 접종하여 발효과정을 통해 아미노산 용액을 수득하는 제 1 단계; 저장공간에 미발효된 식물성 유박류의 부산물과 부숙과정을 거친 퇴비를 원료저장부에 혼합하여 혼합물을 형성하는 제 2 단계; 원료저장부에 식물성 유박류의 부산물, 퇴비의 축분의 혼합물에 불가사리를 원심분리하여 유기질로부터 아미노산 용액에 발효 균주를 접종하여 발효과정을 통해 아미노산 용액을 혼합하여 혼합물을 형성하는 제 3 단계; 제 3 단계에서 혼합된 혼합물을 입상 성형기를 통하여 원료를 투입하여 일정 형상을 갖는 반제품을 제조하는 제 4 단계; 입상으로 제조된 반제품을 건조기를 이용하여 적정 온도를 유지하여 건조시켜 선별기를 통과하여 분말 또는 액상을 선별하는 제 5 단계; 및 선별된 분말 또는 입상의 물품을 계근장치와 포장기를 통해 완제품의 비료를 생산하는 제 6 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 따른 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법은,상기 제 2 단계에서 저장공간에 미발효된 대두박, 채종유박, 면실유박, 깻묵, 낙화생유박, 파마자 유박, 미강유박 혼합유박 중 선택되는 식물성 유박류의 부산물과 생석회, 소석회, 패각분, 고토석회 중 선택되어 조성된 알카리제에 Fe, B, Cu, Mn, Zn, Mo, Cl 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 미량원소를 혼합하여 부숙과정을 거쳐 축분의 퇴비를 원료저장부에 혼합하여 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법은, 식물성 유박류는 대두박, 채종유박, 면실유박, 깻묵, 낙화생유박, 파마자 유박, 미강유박 혼합유박 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 조성된 순수 유기질 비료원료 90 ~ 99중량%으로 구성되고, 부숙공정을 통해 투입되는 부산물원료는 생석회, 소석회, 패각분, 고토석회 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 조성된 알칼리제 0.1 ~ 9.9중량%로 구성되고, Fe, B, Cu, Mn, Zn, Mo, Cl 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 조성된 식물의 생장에 필요한 미량원소 0.01 ~ 0.1중량%으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법은, 파쇄한 불가사리를 원심분리하여 유기질로부터 발효 균주를 접종하여 발효과정을 통해 미생물 원료인 아미노산 용액을 부산물이나 미발효된 식물성유박에 특효의 천연 미생물을 휴면의 상태로 혼합, 제조, 건조공정을 각기 형성함으로써 자연선순환 차원의 자원재활용 효용가치를 높이고 지속가능 발전의 생태계보호, 오염 토양복원 및 농작물 생육기간 전반에 효율을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법은, 토양이 갖고 있는 양분과 유기질 비료를 접목시킴으로써 최적의 양분을 토양에 공급해 줌으로써 목적에 맞는 토양 환경을 조성할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법은, 기능성 비료로서 작물의 생육을 촉진함은 물론 시비효과의 지속성까지 겸비하고 있으며, 알칼리제를 이용하여 pH를 조절함으로써 비료 성분의 용출 능력을 달리함과 동시에 용출률을 조절하기 위하여 투여되는 생석회, 소석회, 패각분, 고토석회 등의 알칼리제에 의하여 식물의 생장에 필요한 성분을 추가적으로 보완해주는 효과를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법은 토양에 시비 후 수분에 의해 활발하게 활성화되는 이스트들은 작물생장에 영양분을 공급하기 위하여 대기로부터 질소(N)를 화학 환원작용을 통해 고정하고 토양으로부터 인산(P)과 칼리(K)를 분해하는 역할을 하고, 이 이스트(효모)를 통해 작물에 요구되는 충분한 NPK 분량만 생산이 가능하고, 식물이 필요한 영양분을 균형있게 공급함으로서 체계적으로 작물을 왕성하게 성장시켜 생산성을 높여주는 효과를 제공한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법은, 천연의 특효 미생물, 대기 중의 질소(N)를 고정하고 토양과 제품 내 불용성 질소(N), 인산(P) 및 칼륨(K) 분해능력을 가진 효모를 선별된 비효성 식물의 유박 부산물과 불가사리에 추출한 아미노산 용액을 혼합하는 공정을 통해 적정 온도와 시간 및 배합비율을 각기 형성함으로써 비료 제조방법이 용이하고 그 지속가능 발전의 효율성을 제공할 수 있다.

도 1 은 본 발명에 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료 제조장치의 주요 구성도
도 2는 본 발명에 따른 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조 제조공정을 도시한 흐름도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명은 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

도 1 는 본 발명의 본 발명에 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조장치의 상세 구성도를 나타낸다. 도 1를 참조하여 본 발명의 정제형 유기질 비료의 제조장치의 세부 구성을 살펴보면, 원료투입부(100), 식물성 유박류(110), 부산물원료(120), 원료선별기(200), 원료분쇄기(300), 원료저장부(400), 원료 계량기(500), 원료 배합기(510), 미생물원료(511), 미생물 부차원료(512), 원료혼합기(600), 입상성형기(700), 건조선별기(800) 및 계량포장기(900)로 구성된다.

상기 원료투입부(100)는 본 발명의 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료를 생산하기 위해 미발효된 식물성 유박류의 부산물 원료(120)와, 부숙과정(121)을 거친 퇴비 즉 부산물원료(120)과 투입되게 된다.

상기 식물성 유박(110)과 퇴비의 부산물원료(120)의 순도와 품질을 위해 원료선별기(200)를 통해 이물질과 덩어리진 원료를 깨끗하게 정선되게 된다.

상기 원료투입부(100)에 투입되는 식물성 유박류(110)는 대두박, 채종유박, 면실유박, 깻묵, 낙화생유박, 파마자 유박, 미강유박 혼합유박 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 조성된 순수 유기질 비료원료 90 ~ 99중량%으로 구성되고, 부숙공정을 통해 투입되는 부산물원료(120)는 생석회, 소석회, 패각분, 고토석회 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 조성된 알칼리제 0.1 ~ 9.9중량%, Fe, B, Cu, Mn, Zn, Mo, Cl 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 조성된 식물의 생장에 필요한 미량원소 0.01 ~ 0.1중량%으로 구성된다.

부가적으로, 하기에 기술될 원료배합기(510)에 투입되는 미생물 원료는 불가사리를 원심분리하여 유기질로부터 아미노산 용액에 발효 균주를 접종하여 발효과정을 통해 아미노산 용액 1 ~ 10중량%으로 구성된다.

또한, 상기 원료선별기(200)를 통해 이물질 및 덩어리진 원료가 정선되면 입자가 큰 것은 원료분쇄기(300)를 통해 일정 크기로 분쇄되어 원료저장부(400)에 투입된다.

이후, 원료배합기(510)에 불가사리를 원심분리하여 유기질로부터 아미노산 용액에 발효 균주를 접종하여 발효과정을 통해 아미노산 용액인 미생물원료가 투입되어 원료 계량기(500)를 통해 균등하게 계량되어 원료저장부(400)에 혼합되어 혼합물을 형성하게 된다.

원료저장부(400)에서 혼합된 혼합물을 입상성형기(700)를 통해 혼합된 원료가 투입되어 일정형상을 갖는 반제품이 제조되고, 입상으로 제조된 반제품은 건조선별기(800)를 통과하여 건조되어 분말 또는 액상이 선별되고 계량장치 또는 계량포장기(900)를 통해 분말 또는 입상의 미생물을 함유한 유기질 비료가 만들어진다.

본 발명은 미생물과 이와 부합하고 비료효과를 기할 수 있는 원료를 이용하여 비료시스템을 효율적으로 조성할 수 있도록 구성된 것으로 저장공간(100)에 원료를 투입하기 위하여 식물성 유박의 경우 저장용 호퍼(110)나 부숙 과정(121)을 거친 축분 기초의 퇴비(120)용 호퍼를 각각 구비하고 원료의 순도와 품질을 위해 선별기(200)와 분쇄기(300)를 형성하며 개별 혹은 혼합 원료를 수송하는 승강기 및 원료저장부(400)를 구성한다. 여기서, 균일한 제품을 생산하기 위하여 저장탱크(400)에 있는 원료를 배합률에 따르도록 자동계량기(500)가 구비되고, 소량의 미생물 효모와 부가물질 전분류를 배합기(510)에 의해 과학적 혼합배율이 되도록 구성된다.

또한, 계량기(500)을 이용하여 배합 비율별로 계량된 모든 원료를 최종 균등 배분되도록 혼합기(600)를 구비하며, 혼합된 원료를 사용의 편리성과 품질을 유지하고 또한 특정원료의 특성을 파괴하지 않을 수 있는 입상성형기(700)를 구비하여 제 원료를 투입하여 일정한 모양으로 제조되게 된다.

또한, 입상(성형)으로 제조된 반제품은 온도와 수분을 유지 내지는 낮추기 위하여 건조기(800)를 구비하며, 선별된 제품은 자동 계근장치와 포장기(900)를 구비하여 완제품 생산 후 품질검사(QAQC) 합격품에 한하여 제품을 출고하도록 전체적으로 구성한 것이다.

상기의 구성에 따라 상기 원료배합기(510)에 투입되는 미생물 원료는 불가사리를 원심분리하여 유기질로부터 아미노산 용액에 발효 균주를 접종하여 발효과정을 통해 아미노산 용액의 형성과정을 살펴보면, 미생물 원료로서 불가사리를 파쇄하여 발효 균주를 접종하여 발효과정을 통해 형성되는데, 일반적으로 불가사리들은 겉껍질이 매우 단단하고 질긴 조직으로 되어 있어, 조직 속에 함유하고 있는 유기물질 및 무기물질을 추출하기 위해서는 조직을 파쇄하여 파쇄된 조직을 더욱 작게 부수어 각각의 유기질 속에 분포되어 있는 단백질 부위를 분해시켜 유기 조성성분 중 단백 질소질로부터 아미노산을 추출하기 위해서 상기 불가사리 파쇄물에 물을 혼합하여 원심분리함으로써 점액성분이 함유되어 있는 불가사리 조직으로부터 아미노산을 용이하게 추출할 수 있다.

불가사리의 단단하고 질긴 조직으로부터 유기물질 또는 무기물질을 추출하기 위하여, 불가사리를 냉동시킨 다음 헤머분쇄기(hammer crusher)를 이용하여 분쇄하는데, 파쇄된 불가사리 파편을 80 메쉬가 되도록 한다.

이후, 파쇄된 불가사리 유기질로부터 아미노산을 추출하기 위하여 1500∼2000 rpm에서 30 분간 원심분리하고 그 상등액을 취한다. 불가사리 조직의 특성상 점액성분이 함유되어 있으므로, 파쇄된 불가사리 유기질 25 ㎏과 물 5L를 혼합하여 30 분간 교반한 후 원심분리한다. 또한, 상기 원심분리하여 취한 상등액은 100 ℃에서 30 분간 가열하여 불용성 단백질을 파괴하고, 이로부터 아미노산이 이탈되도록 한다. 또한 상기 가열을 통하여 불가사리 조직내에 존재하는 부패균을 사멸시킬 수 있다.

불가사리에 존재하는 성분들 중에 유용한 유기성분 및 무기성분이 다량존재하는데, 이 불가시리로부터 추출된 아미노산 질소질을 포함하는 식물영양제를 제공하기 위해 먼저 불가사리를 파쇄하고, 상기 파쇄물을 원심분리하여 수득한 아미노산 용액을 미생물을 이용하여 발효시켜 추출된 아미노산 질소질을 포함한다. 상기 아미노산 질소질의 추출방법은 불가사리 이외의 어폐류 및 저서성 해양 동물성 유기질에 적용하여 실시한다.

상기 가열하여 추출한 아미노산 용액에 발효 균주를 접종하여 발효과정을 통해 유기 아미노산 용액을 수득하는 과정을 수행한다. 본 발명의 락토바실러스(Lactobacillus) 속의 발효균주를 통해 유기산을 생성한다.

보다 구체적으로 원심분리되어 추출된 아미노산 용액을 식힌 후 배양기에 넣고 35 ℃로 항온시킨 후, 당밀과 배양한 발효 균주를 혼합하여, 이를 교반하면서 2∼3 일 동안 발효시킨다. 이때, 발효과정에서 발효균주에 의해 생성된 카르복실산(carboxylic acid)은 무기질 형태의 아미노기에 결합되어 충분한 산도 및 수소화합물을 형성하면서 작물의 생육을 증진시킬 수 있다. 이러한 발효과정을 거쳐 아미노산 질소질을 안정화시킬 수 있다.

상기의 절차에 의해 불가사리 유기질로부터 아미노산를 생성하여 이를 기능성 비료의 원료로 사용하게 된다.

상기의 절차에 의해 생성된 불가사리로 부터 생성된 아미노산 용액을 식물성 유박(110)과 부산물 원료(120)와 혼합하여 정제형 유기질 비료는 대두박, 채종유박, 면실유박, 낙화생유박, 파마자 유박, 미강유박 혼합유박 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 조성된 순수 유기질 비료 원료 90 ~ 99중량%에, 불가사리 유기질로부터 생성된 아미노산 1 ~ 10중량%를 첨가하여 조성된 것으로, 그 유기질 비료는 N 3.51중량%, P 24.21중량%, K 3.64중량%, Ca 0.78중량%, Mg 10.82중량%의 성분이 포함됨을 특징으로 하는 기능성 유기질 비료에 대한 기술적 구성을 갖는다.

상기와 같이 제조된 아미노산 질소질을 포함하는 식물영양제는 고체상, 젤상, 분말형, 액상의 형태로 제조가능하며, 액상으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기의 구성을 참조하여 첨부된 도 2는 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조공정을 살펴보면, 먼저, 미발효된 식물성 유박류(110)의 부산물과 퇴비 부산물원료(120)를 원료선별기(200)를 통해 이물질과 덩어리진 원료를 정선하고 원료분쇄기(300)를 통해 일정 크기로 분쇄한다.(S10 단계참조).

일정크기로 분쇄된 유박류(110)의 부산물과 퇴비 부산물원료(120)를 원료저장부에 투입하여 혼합하게 된다.(S20 단계참조). 이때, 본 발명에 따른 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법은, 상기 1단계의 미생물 포함 10%중량부와 식물성 유박류 90%중량부로 구성되거나, 미생물 포함 10% 중량부와 상기 퇴비 90%중량부로 구성될 수 있다.

이후, 원료배합기(510)에 미생물 효모인 불가사리를 원심분리하여 유기질로부터 아미노산 용액에 발효 균주를 접종하여 발효과정을 통해 아미노산 용액인 미생물원료가 투입되어 원료 계량기(500)를 통해 균등하게 계량되어 원료저장부(400)에 혼합되어 혼합물을 형성한다.(S30 단계참조)

이때, 미생물 효모 1%중량과 전분류 10%중량을 균등하게 배합되도록 하며, 상기 미생물 효모는 대기 속의 N₂ 을 용해성 질소(N)로 전환하는 질소 고정 이스트(Yeast), 토양이나 입체 속의 불용해성 인산을 용해성 인산(P)로 전환하는 인산 분해 이스트 및 토양이나 입체 속의 불용해성 칼륨을 용해성 칼륨(K)으로 전환하는 칼륨 분해 이스트로 구성될 수 있다.

상기 원료저장부(400)에 혼합된 혼합물을 상기 입상성형기(700)를 통해 혼합된 원료가 투입되도록 하여 일정형상을 갖는 반제품이 제조되는데,(S40 단계참조), 즉, 입상으로 제조된 반제품을 건조기를 이용하여 적정 온도를 유지하여 건조시켜 선별기를 통과하여 분말 또는 액상을 선별하게 된다.

상기 입상으로 제조된 반제품은 건조선별기(800)를 통과하여 건조되어 분말 또는 액상이 선별되고(S50 단계참조) 계량장치 또는 계량포장기(900)를 통해 분말 또는 입상의 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 완제품이 생산되게 된다.(S60 단계)

본 발명의 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료는 식물 또는 식물의 종자에 적용시키기 위해 통상의 담체, 희석제 등을 더 포함할 수도 있다. 용도에 따라 통상의 식물영양제 또는 제초제, 살진균제 및 살균제 살충제 및 살선충제 등도 첨가할 수 있다.

본 발명의 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료가 적용되는 식물에는 시금치, 배추, 오이, 가지, 비프스테이크식물, 양배추, 부추, 리크 및 양파와 같은 야채류, 무, 고구마, 사탕무우 및 감자와 같은 근류 야채류, 쌀, 밀 및 옥수수와 같은 곡물류, 콩, 애드주키 콩 및 땅콩과 같은 콩류, 사탕수수 및 대마와 같은 산업용 작물, 포도, 귤, 감, 사과, 토마토, 메론, 배, 딸기, 복숭아, 바나나, 파인애플 및 커피와 같은 과일류, 고무나무, 피닉스 및 벤자민 관목과 같은 장식용 식물, 및 국화, 카네이숀, 장미, 초롱꽂, 나리꽃 및 튜울립과 같은 꽃이 포함되며, 이들에 한정되는 것은 아니다.

이상과 같이, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

100 : 원료 투입부 110 : 식물성 유박류
120 : 부산물 원료
200 : 원료 선별기 300 : 원료 분쇄기
400 : 원료 저장부 500 : 원료 계량기
510 : 원료 배합기 600 : 원료 혼합기
700 : 입상 성형기 800 : 건조 선별기
900 : 계량 포장기

Claims (3)

1. 불가사리를 냉동시킨 다음 헤머분쇄기(hammer crusher)를 이용하여 불가사리 파편을 80 메쉬가 되도록 분쇄하여 파쇄된 불가사리 유기질과 물을 혼합하여 교반 후 원심분리하여 아미노산 용액을 수득하여 이를 발효 균주를 접종하여 발효과정을 통해 아미노산 용액을 수득하는 제 1 단계;
   저장공간에 미발효된 식물성 유박류의 부산물과 부숙과정을 거친 퇴비를 원료저장부에 혼합하여 혼합물을 형성하는 제 2 단계;
   원료저장부에 식물성 유박류의 부산물, 퇴비의 축분의 혼합물에 불가사리를 원심분리하여 유기질로부터 아미노산 용액에 발효 균주를 접종하여 발효과정을 통해 아미노산 용액을 혼합하여 혼합물을 형성하는 제 3 단계;
   제 3 단계에서 혼합된 혼합물을 입상 성형기를 통하여 원료를 투입하여 일정 형상을 갖는 반제품을 제조하는 제 4 단계;
   입상으로 제조된 반제품을 건조기를 이용하여 적정 온도를 유지하여 건조시켜 선별기를 통과하여 분말 또는 액상을 선별하는 제 5 단계; 및
   선별된 분말 또는 입상의 물품을 계근장치와 포장기를 통해 완제품의 비료를 생산하는 제 6 단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 2 단계에서
   저장공간에 미발효된 대두박, 채종유박, 면실유박, 깻묵, 낙화생유박, 파마자 유박, 미강유박 혼합유박 중 선택되는 식물성 유박류의 부산물과 생석회, 소석회, 패각분, 고토석회 중 선택되어 조성된 알카리제에 Fe, B, Cu, Mn, Zn, Mo, Cl 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 미량원소를 혼합하여 부숙과정을 거쳐 축분의 퇴비를 원료저장부에 혼합하여 형성하는 것을 특징으로 하는 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법
   
3. 제 2 항에 있어서,
   식물성 유박류는 대두박, 채종유박, 면실유박, 깻묵, 낙화생유박, 파마자 유박, 미강유박 혼합유박 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 조성된 순수 유기질 비료원료 90 ~ 99중량%으로 구성되고,
   부숙공정을 통해 투입되는 부산물원료는 생석회, 소석회, 패각분, 고토석회 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 조성된 알칼리제 0.1 ~ 9.9중량%로 구성되고,
   Fe, B, Cu, Mn, Zn, Mo, Cl 중 선택되는 어느 1종 또는 2종 이상의 혼합으로 조성된 식물의 생장에 필요한 미량원소 0.01 ~ 0.1중량%으로 구성되는 것을 특징으로 하는 불가사리로부터 추출된 아미노산을 함유한 정제형 유기질 비료의 제조방법

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