KR100557879B1

KR100557879B1 - 완전 발효 퇴비 및 이의 제조방법

Info

Publication number: KR100557879B1
Application number: KR20050030240A
Authority: KR
Inventors: 전부남
Original assignee: 전부남
Priority date: 2005-04-12
Filing date: 2005-04-12
Publication date: 2006-03-10
Anticipated expiration: 2025-04-12
Also published as: WO2006109968A1

Abstract

환경오염문제가 심각한 가축분뇨를 다량으로 처리하여 환경친화적이고 생산성 향상을 거둘 수 있는 완전 발효 퇴비 및 저렴한 비용으로 장소의 이동 없이 단계를 수행할 수 있는 완전 발효 퇴비의 제조방법이 제시되어 있다. 본 발명의 일 측면에 따르면 분뇨와 유기부산물을 발효장의 한 끝에서 일정비율로 투입하고 교반기로 상기 분뇨와 유기부산물을 혼합하는 단계, 상기 혼합된 혼합물을 교반기로 퇴적시키면서 수분함량을 80% 이상으로 조절하는 예비 발효 단계, 상기 예비 발효된 퇴비를 교반기로 반복하여 뒤집어 상기 혼합물에 공기를 공급하고, 수분함량을 75% 이상으로 유지하여 자연 발효시키는 본 발효 단계, 및 상기 본 발효된 퇴비를 교반기로 반복하여 뒤집어 상기 본 발효된 퇴비에 공기를 공급하여 완전 자연 발효시키는 최종 발효 단계를 포함하며, 상기 단계들은 동일선상의 발효장에서 상기 교반기의 일괄 교반작업으로 이루어지는 완전 발효 퇴비의 제조방법이 제공된다.

완전 발효 퇴비, 분뇨, 유기부산물, 교반기

Description

완전 발효 퇴비 및 이의 제조방법{PERFECTLY FERMENTED COMPOST AND METHOD FOR MANUFACTURING THEREOF}

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 완전 발효 퇴비의 제조 방법이 실시될 수 있는 발효장을 도시한 도면;

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 완전 발효 퇴비의 제조방법을 도시한 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 발효장 110 : 혼합 구간

120 : 예비 발효 구간 130 : 본 발효 구간

140 : 최종 발효 구간 111 : 단위구간

131a, 131b, 131c, 131d, 131e, 131f : 본 발효 구간의 단위구간

141a, 141b : 최종 발효 구간의 단위구간

본 발명은 완전 발효 퇴비, 이의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 퇴비제조방법은 크게 두 단계로 나뉘어 진다. 1차 발효단계(전숙장) 는 교반식 발효기나 통풍식 발효기를 설치하여 약 15일에서 20일간 발효시키는 단계이다. 이러한 1차 발효단계를 거치더라도 분해되지 않는 난 분해성 물질이 그대로 존재하기 때문에, 1차 발효단계를 거친 부산물은 반드시 2차 발효단계를 거치도록 하고 있다. 2차 발효단계(후숙장)는 1차 발효단계를 거친 부산물을 발효기에서 꺼내 2차 발효시킬 장소로 옮겨 수행된다. 일반적인 2차 발효단계에서는 이 부산물을 적당한 높이로 야적시켜 산소를 차단함으로써, 통성 혐기성균 중 저온대 균을 이용하여 재료 내에 존재할 수 있는 식물 생육의 저해요인을 제거한다.

종래의 퇴비제조방법은 1차 발효단계(전숙장)에서 발효를 위해 공기를 강제 부여하기 위한 송풍장치가 구비된 고가의 발효기가 필수적으로 요구된다. 송풍장치가 구비된 발효기의 구체적인 예는 '호기성 발효에 의한 음식물 쓰레기의 퇴비화 방법 및 그 시스템'에 관한 출원 제2003-0038424호, '퇴비 발효실의 자동 급기 및 배수 시스템'에 관한 출원 제2002-0028859호 또는 '유기질 퇴비 발효 방법 및 환적장치'에 관한 출원 제1999-0084073호에 기재되어 있다.

또한 종래의 퇴비제조방법에 의하면 잦은 발효조건의 변동으로 완전 발효된 퇴비가 생산되기 힘들다. 이는 기존에 제품으로 판매되고 있는 퇴비들이 냄새가 나고 곰팡이가 피어 완전 발효가 이루어지지 않은 즉 불완전 발효 퇴비인 것으로부터 알 수 있다. 이러한 불완전 발효 퇴비는 장기간 보관하게 되면 아민이나 황화수소가 발생하여 부패해 버린다. 또 불완전 발효 퇴비를 사용할 경우, 유기물의 분해에 따른 암모니아 가스의 발생으로 악취가 나고, 토양이 부패하여 토양오염을 일으키며, 심지어 병충해를 불러와 과다한 농약 사용의 한 원인을 제공하기도 하는 문제 점이 있어왔다.

종래와 같은 호기성 미생물을 이용하는 발효방법에서는 통풍이 중요하여 송풍장치를 이용하여 공기를 공급하게 되고 이때 퇴비 재료를 뒤집기를 하면 오히려 발효에 지장을 주기 때문에 뒤집기를 최소화하여 퇴비를 제조한다.
더욱이 종래의 퇴비 제조 시에 생산량을 부풀리기 위해 채 발효되지 않은 분뇨의 상징수(上澄水)나 냄새 나는 침출수를 함께 포함시켜 불완전 발효 퇴비를 제품화하여 판매하자 사회적 문제를 일으키게 되었다. 이에 정부는 퇴비를 포함한 비료에 관한 농촌진흥청 고시에 따라 비료 중의 수분함량이 50% 이하가 되도록 규격기준을 만들었다. 이후 퇴비 제조업자들은 이 기준 수분함량을 맞추기 위하여 생산된 불완전 발효 퇴비를 건조장에서 다시 건조하거나, 이 건조비용을 줄이기 위하여 처음 발효단계에서부터 수분함량을 줄이는 것에만 노력을 기울이고 있는 실정이다. 퇴비의 발효 시 수분함량을 줄이게 되면 퇴비는 더 완전 발효가 일어나기 어려워져, 이러한 퇴비를 발효시키기 위하여 공기를 강제 주입하거나 인공 발효제를 추가하는 등의 인위적 요소에 더 의존하게 되었다.

본 발명은 환경오염문제가 심각한 가축분뇨를 다량으로 처리하여 환경 친화적이고 생산성 향상을 거둘 수 있으며 수분함량이 65% 이상인 완전 발효 퇴비를 제공한다. 또한 본 발명은 고가의 송풍장치가 구비된 발효기가 요구되지 않고 인공 발효제의 첨가없이 발효가 일어나며, 장소의 이동이 없이 연속적으로 공정을 수행할 수 있는 발효조건이 일정한 완전 발효 퇴비 제조방법을 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 분뇨와 유기부산물을 발효장의 한 끝에서 일정비율로 투입하고 교반기로 상기 분뇨와 유기부산물을 혼합하는 단계, 상기 혼합된 혼합물을 교반기로 퇴적시키면서 수분함량을 80% 이상으로 조절하는 예비 발효 단계, 상기 예비 발효된 퇴비를 교반기로 반복하여 뒤집어 상기 혼합물에 공기를 공급하고, 수분함량을 75% 이상으로 유지하여 자연 발효시키는 본 발효 단계, 및 상기 본 발효된 퇴비를 교반기로 반복하여 뒤집어 상기 본 발효된 퇴비에 공기를 공급하여 완전 자연 발효시키는 최종 발효 단계를 포함하며, 상기 단계들은 동일선상의 발효장에서 상기 교반기의 일괄 교반작업으로 이루어지는 완전 발효 퇴비의 제조방법을 제시할 수 있다.

여기서, 상기 유기부산물은 짚, 왕겨, 미강, 녹비, 낙엽, 톱밥, 수피 또는 한약재 찌꺼기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나이상의 유기부산물일 수 있다.

바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 혼합 단계에서 상기 분뇨와 유기부산물은 부피비 2:3 내지 3:2로 혼합될 수 있고, 상기 예비 발효 단계, 본 발효 단계 및 최종 발효 단계에서 상기 교반기로 매번 교반작업을 행할 때 마다 혼합물 또는 발효 중 퇴비가 예비 발효 단계 방향에서 최종 발효 단계 방향으로 일정한 거리 이동하여 퇴적될 수 있다.

여기서 상기 발효장의 최종 발효 단계 쪽의 다른 한 끝에서 연속적으로 일정한 양의 완전 발효 퇴비를 얻을 수 있으며, 이 발효장의 한 끝에서 투입된 분뇨와 유기부산물이 완전 자연 발효되어 이 발효장의 다른 한 끝으로 완전 발효 퇴비가 나오기까지 60일 내지 90일이 소요될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 위와 같은 완전 발효 퇴비의 제조방법에 의해 제조되는 완전 발효 퇴비를 제시한다.

여기서 상기 완전 발효 퇴비는 65% 이상의 최종 수분함량을 가질 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 완전 발효 퇴비 및 완전 발효 퇴비의 제조방법의 바람직한 실시예들을 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 또한 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기 앞서 본 발명의 원재료에 대해서 먼저 설명하기로 한다.

본 발명에서 '자연 발효'란 온도와 습도를 인위적으로 조절하지 않고, 발효촉진제나 인공 발효제를 첨가하지 않으며, 송풍장치를 이용하는 것과 같은 공기의 강제적인 주입이 없이 일어나는 발효를 말한다.

또 '최종 수분함량'은 본 발명의 완전 발효 퇴비의 제조방법을 거치고 나온 완전 발효된 퇴비의 수분 함량을 말한다.
본 발명은 혐기성 미생물을 이용한 발효기술이기 때문에 함수율을 높게 하여야 한다. 이는 종래 호기성 미생물을 이용한 발효와는 그 발효 원리를 달리한다. 즉 혐기성 미생물을 이용하는 본 발명에서는 뒤집기를 많이 해주어야 하고, 이는 원재료의 상하교체가 고르게 이루어지도록 하여 발효조건을 균일하게 유지해 주기 때문이다. 또한 본 발명에서는 원재료의 투입에서 배출까지 일괄작업을 통하여 발효조건의 변동을 적게하여 발효가 균일하게 이루어지도록 한다. 이에 따라 고른 품질의 완전발효 퇴비를 얻을 수 있다.

본 발명의 원재료는 분뇨와 유기 부산물이다. 분뇨는 인분뇨, 우분뇨, 돈분뇨, 계분뇨, 기타 동물의 분뇨를 사용할 수 있다. 유기부산물은 짚, 왕겨, 미강, 녹비, 낙엽, 톱밥, 수피 또는 한약재 찌꺼기일 수 있으며, 이 중 입수가 용이하고, 안정적으로 다량 공급 받을 수 있는 톱밥이 바람직하다. 특히 톱밥은 혼합 단계에서 수분 조절의 역할도 함께 수행하여 유기부산물로 특히 바람직하다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 완전 발효 퇴비의 제조 방법이 실시될 수 있는 발효장을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 발효장(10)는 퇴비의 제조방법의 각 단계에 상응하여 혼합 구간(110), 예비 발효구간(120), 본 발효 구간(130), 최종 발효 구간(140)으로 나뉜다. 이들 각 구간은 동일선상의 발효장을 임의로 나눈 것에 불과하고 실제로는 발효장의 한 끝에서 다른 한 끝까지 전체적으로 일괄 교반작업이 이루어진다.

여기서 각 구간을 다시 동일한 길이의 단위구간(111)으로 나눌 수 있으며, 혼합 구간(110)은 4개의 단위구간(111), 예비 발효구간(120)도 4개의 단위구간(111), 본 발효 구간(130)은 6개의 단위구간(131a, 131b, 131c, 131d, 131e, 131f), 최종 발효 구간(140)은 2개의 단위구간(141a, 141b)을 차지할 수 있다. 이 각 구간들의 개수는 해당 구간을 거치는데 걸리는 시간을 의미한다. 즉 발효장(10)에서 본 발효 구간(150)을 거치는데 가장 많은 시간이 소요된다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 완전 발효 퇴비의 제조방법을 도시한 순서도이다. 도 2를 참조하면, 분뇨와 유기부산물은 단계 S110에서 서로 일정한 비율로 혼합되고, 단계 S120에서 이 혼합물은 본 발효 구간과 높이를 맞추기 위해 퇴적되면서 수분 조절이 이루어지는 예비 발효 구간이다. 단계 S130은 이 수분 조절된 혼합물이 본 발효되는 단계로 가장 긴 시간이 소요되는 단계이다. 마지막으로 단계 S140에서 본 발효된 퇴비의 완전 발효가 이루어 지고, 다음 선별, 포장 단계로 이행을 위해 대기한다. 도 2에 도시 되지는 않았지만, 단계 S140을 거친 완전 발효 퇴비에 잡물이나 분해되지 않는 불순물을 제거하기 위한 선별 단계와 완성된 퇴비의 판매를 위한 포장 단계를 더 포함할 수 있다.

이상에서 완전 발효 퇴비 및 완전 발효 퇴비의 제조방법을 일반적으로 도시한 도면으로 설명하였으며, 이하에서는 본 발명에 따른 완전 발효 퇴비 및 완전 발효 퇴비의 제조방법을 구체적인 실시예를 기준으로 설명하기로 한다.

1) 실시예 1

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 발효장(10)는 길이 80m, 폭 8m, 깊이 1.5m로 제작되었다. 이 발효장은 다시 16개의 단위구간(111)으로 나눌 수 있고, 각 단위구간의 길이는 5m이다. 분뇨와 유기부산물을 포함하는 원재료가 발효장의 한 끝에서 투입되어 발효장을 거쳐 완전 발효되어 발효장의 다른 한 끝에서 완전 발효 퇴비를 얻기까지 걸리는 시간(이하, '발효기간'이라 한다)은 여름의 경우 60일정도 걸리고 겨울의 경우 90일정도 걸린다. 즉 평균 발효기간은 75일정도가 된다.

혼합 단계의 입구에서는 원재료가 투입되어 혼합 단계를 거쳐 다음 구간으로 넘어가는 양 만큼 원자재를 재투입하고, 최종 최종 발효 구간에서는 매일 일정한 양의 완전 발효된 퇴비를 얻을 수 있다. 따라서 일년 내내 품질이 일정한 완전 발효 퇴비를 얻을 수 있다. 위와 같은 규모의 발효장은 연간 2500 내지 3000톤의 완전 발효 퇴비를 생산할 수 있다.

원재료가 투입되어 발효장을 거쳐 완전 발효퇴비를 얻기까지 전공정에 걸쳐 교반기로 최소 50회의 교반작업을 수행하게 되며, 이 교반작업은 동일선상의 발효장에서 일괄적으로 이루어 진다. 즉 일 회 교반작업 시 발효장의 최종 발효 구간 끝쪽에서 시작하여 혼합 단계 시작쪽에서 마무리된다. 이러한 교반작업을 하는 교반기는 로타리식, 에스컬레이트식, 스크류식, 패드식이 있다. 본 발명에서는 에스컬레이트식 교반기를 사용하는 것이 바람직하다. 이하 본 발명의 완전 발효 퇴비의 제조방법에 관하여 구간별로 구체적으로 설명하기로 한다.

(1) 혼합 구간

원자재로 돈분뇨와 톱밥을 사용하였다. 돈분뇨는 상징수(上澄水)와 오니를 따로 구분하지 않고 함께 사용하였으며, 톱밥은 따로 재처리하지 않고 목공소나 제재소에서 회수된 그대로 사용하였다. 이 돈분뇨와 톱밥을 부피비 1:1로 혼합하였다. 이때 혼합물 중 톱밥에 수분이 적은 경우 부피비 10%까지 돈분을 더 혼합시킬 수 있고, 수분이 과도할 경우 부피비 10%까지 톱밥을 더 혼합시킬 수 있다. 이는 혼합된 혼합물의 수분함량이 85 내지 90% 가 되도록 조정하기위해서 이다. 따라서 이러한 수분함량을 가지도록 혼합하는 돈분뇨와 톱밥의 바람직한 혼합 부피비는 2:3 내지 3:2이다. 교반기가 진행하면서 돈분뇨와 톱밥을 균일하게 혼합한다.

여름의 경우 혼합 구간은 14일에서 15일 정도가 소요되고, 겨울의 경우 이 구간은 22일에서 23일 정도가 소요된다.

(2) 예비 발효 구간

혼합물을 본 발효 구간 높이만큼 퇴적시키고 수분함량을 조절하는 구간이다. 이 구간에서 조절하고자 하는 혼합물의 바람직한 수분함량은 80% 이상이다. 혼합물의 높이를 본 발효 구간 높이만큼 맞추기 위해 교반기의 교반 횟수가 본 발효 구간보다 많다. 여름의 경우 이 예비 발효 구간은 14일에서 15일 정도가 소요되고, 겨울의 경우 22일에서 23일 정도가 소요된다. 예비 발효 구간의 수분함량과 온도를 측정한 값을 [표 2]에 기재하였다. 예비 발효 구간을 거쳐 본 발효 구간(131a)으로 들어가기 직전의 혼합물의 수분함량과 C.E.C를 측정하여 [표 3]에 기재하였다.

(3) 본 발효 구간

수분 조절된 혼합물이 본격적으로 발효되는 구간이다. 본 발명에서는 수분이나 온도를 인위적 조절하지 않아도 자연적인 조건에서 발효가 일어난다. [표 1]에 기재된 바와 같이 분뇨와 유기부산물이 발효가 시작되면서 즉 분해될 때 열이 발생하여 본 발효되기에 알맞은 온도 조건을 갖추게 된다. 또한 수분 조절된 혼합물의 수분함량이 80%가 넘고 본 발효 구간 내에서 수분함량이 75% 이상 유지되기 때문에 본 발효되기에 충분한 수분을 갖추고 있다. 따라서 수분이나 온도의 인위적인 조절이 불필요하다. 본 발효 구간의 단위구간 별 수분함량과 온도를 측정한 값을 [표 2]에 기재하였다.

[표 1] 원재료의 분해율과 분해 발열량⁽¹⁾

	1일간 분해율	1㎏당 분해 발열량
계분	2% 정도	4,800㎉
돈분	1.7 내지 2.0% 정도	4,800㎉
우분	1.5% 정도	4,500㎉
톱밥	0.7% 정도	4,500㎉
분쇄왕겨	0.5% 정도	3,000㎉
통왕겨	0.2 내지 0.3% 정도	3,000㎉

(⁽¹⁾분해율은 발효초기부터 20 내지 25일정도까지의 평균치임, 일본농림성 축산시험장 자료)

또한 송풍장치로 공기를 강제 주입시키지 않아도 발효가 일어난다. 아직 본 발효가 일어나지 않은 혼합물을 교반기가 전진하면서 뒤집어 퇴적시키면 혼합물 내부로 공기가 공급되기 때문이다.

또한 퇴비를 제외한 발효촉진제나 인공 발효제 등을 사용하지 않았다.

이러한 교반작업은 발효상태를 보아가며 작업횟수를 결정하면 되는데, 발효가 잘 일어나는 여름 작업 횟수가 많을 것이고 발효가 잘 일어나지 않는 겨울에는 아무래도 작업 횟수를 줄여야 할 것이다. 바람직하게는 여름에는 매일, 봄ㆍ가을에는 일주일에 3 내지 4회, 겨울에는 일주일에 2회 정도, 매 회 4번 왕복하여 교반기를 운행한다. 교반기가 교반하는 깊이를 1.35m 정도로 하면 발효장의 바닥에 교반기가 부딪히지 않으면서 같은 구간의 퇴비 일체를 뒤집어 퇴적시킬 수 있다.

교반기가 일정한 방향, 즉 최종 발효 구간 방향에서 예비 발효 구간 방향으로 운행되면, 한 번 교반기가 운행될 때마다 발효 중인 퇴비는 1.7m 교반기 진행방향과 반대방향, 즉 예비 발효 구간 방향에서 최종 발효 구간 방향으로 조금씩 이동하여 퇴적되게 된다. 따라서 발효 중인 퇴비는 발효가 일어나면서 동시에 이동하게 된다. 이 본 발효 구간은 여름의 경우 22일에서 23일 정도가 소요되며, 겨울의 경우 33일에서 35일 정도가 소요된다.

본 발효 구간을 거치는 퇴비는 수분함량이 75% 이상으로 유지된다. 본 발효 구간(131d과 131e) 사이의 퇴비를 채취하여 수분함량과 C.E.C를 측정하였다. 이를 [표 3]에 기재하였다.

(4)최종 발효 구간

본 발효된 퇴비는 90% 정도 발효가 진행되었고, 이 최종 발효 구간에서 퇴비를 완전 자연 발효시키고, 선택적인 후처리 단계인 선별단계와 포장단계를 위하여 대기시킨다. 이 구간도 교반작업을 거치는데 본 발효 구간과 일괄적으로 교반 작업 을 한다. 교반조건은 본 발효 구간의 교반조건과 동일하다. 본 발효 구간과 완전 발효 구간은 설명의 편의를 위하여 임의적으로 나눈 것에 불과하고 실제 제조 공정 상에서는 완전 발효 구간은 본 발효 구간의 연속적 공정으로 이어져 있다. 완전 발효 구간의 수분함량과 온도를 측정한 값을 [표 2]에 기재하였다.

이 최종 발효 구간은 여름에는 7일에서 8일 정도가 소요되며, 겨울에는 11일에서 12일 정도가 소요된다. 완전 발효된 퇴비의 최종 수분함량은 65% 이상이다.

완전 발효된 퇴비의 수분함량이 65 내지 70% 인 경우 완전 발효 퇴비 자체의 보습율이 우수하여 침출수가 따로 나오지 않는다. 완전 발효된 퇴비의 수분함량이 70% 이상이면 침출수가 분리되어 나오게 되는데 이때 나오는 침출수도 완전 발효되어 나온 부산물이므로 냄새가 전혀 없고 액체비료로 사용하기에 바람직한 질소와 유기물을 포함하고 있다.

최종 발효 구간을 통과한 완전 발효 퇴비의 채취하여 수분함량과 C.E.C를 측정하여, 이를 [표 3]에 기재하였다. 또 이 구간에서 나온 침출수에서 비료로서 가장 중요한 요소인 질소, 인산, 가리의 함량을 측정하여 [표 4]에 기재하였다.

[표 2] 발효장 구간별 수분함량과 온도

	혼합구간	예비발효구간	본 발효 구간						최종발효구간		선별대기
			131a	131b	131c	131d	131e	131f	141a	141b
수분함량 (%)	85 내지 90	85 내지 80	80 내지 77		77 내지 75		75 내지 70		70 내지 67		67
온도 (℃)	상온	상온	40 내지 60		70 내지 80		55 내지 60		30 내지 40		상온

[표 3] 실시예 1의 구간별 시료 분석

항목	예비 발효 구간(120)과 본 발효 구간(131a) 사이	본 발효 구간(131d와 131e 사이)	최종 발효 구간 (141b)	선별단계를 거친 후 포장 대기
수분함량(%)⁽²⁾	80.47	77.81	71.86	66.71
C.E.C(me/100g)⁽³⁾	6.08	7.30	10.42	10.93

여기서, ⁽²⁾수분함량(%) : 습시료 중량 기준법에 의한 계산식에 따라

⁽³⁾C.E.C (양이온 치환용량): 토양 교질작용으로 양이온을 흡착하는 능력을 양이온 치환 용량 혹은 염기 치환 용량이라고 하며, 일정량의 토양이 보유하고 있는 치환성 이온의 총량을 당량으로 나타낸 것으로 토양 100g당 수소이온이 양이온으로 치환할 수 있는 자리수, 즉 음전하의 수와 같으며 mg당량(mille equivalent)으로 표시한다.

[표 4] 침출수 분석시험 결과⁽⁴⁾

항목	질소(%)	인산(%)	가리(%)
시험결과	0.039	0.035	0.263

(⁽⁴⁾농촌진흥청고시 비료 분석법에 준함)

(5) 완전 발효 퇴비

본 발명의 바람직한 일 실시예에서 얻어진 완전 발효 퇴비가 선별단계를 거쳐 포장 대기 중에 채취하여, 수분함량과 C.E.C를 측정하였다. 이를 위 [표 3]에 기재하였다. 분석 결과에서도 알 수 있듯이 완전 발효 퇴비의 수분함량은 65% 이상이다.

[표 5] 실시예 1의 완전 발효 퇴비의 분석시험 결과⁽⁵⁾

항 목	규격기준	결과
질소(%)	-	0.85
인산(%)	-	2.13
가리(%)	-	0.90
유기물(%)	25 이상	42.34
유기물대질소비	50 이하	49.81
비소(㎎/㎏)	50 이하	0.81
카드뮴(㎎/㎏)	5 이하	0.27
수은(㎎/㎏)	2 이하	흔적
납(㎎/㎏)	150 이하	13.82
크롬(㎎/㎏)	300 이하	8.00
구리(㎎/㎏)	300 이하	100.79
니켈(㎎/㎏)	50 이하	3.24
아연(㎎/㎏)	900 이하	418.70
pH⁽⁶⁾	-	8.01
전기전도도(ms)⁽⁶⁾	-	1.87
수분함량(%)	50 이하	46.76
염분(%)	1 이하	0.15

⁽⁵⁾분석방법: 농촌진흥청 고시 비료분석법에 준함

⁽⁶⁾pH, 전기전도도 : 1:10 희석

2) 실시예 2

발효장(10)는 길이 120m, 폭 10m, 깊이 1.8m로 제작되었다. 이 발효장에 의하면 생산량은 실시예 1의 대략 2배로 일년에 5000 내지 6000톤 정도의 완전 발효 퇴비를 생산할 수 있다. 발효기간 실시예 1과 같으나 전체 발효장의 면적이 넓어 원재료가 투입되어 발효장을 거쳐 완전 발효퇴비로 나올 때, 단위 생산량이 2배가 되기 때문이다. 구체적인 구간별 공정은 실시예 1와 동일하고, 교반작업시 교반 깊이가 1.5m 내지 1.65m에서 이루어지는 것이 차이가 있다.

3) 비교예 1

종래의 전숙장과 후숙장을 거쳐 나온 불완전 발효 퇴비의 수분함량과 부패정도를 측정하여 [표 6]에 기재하였다. 부패 정도는 냄새와 파리가 접근하는 정도를 기준으로 하였으며, 상온에서 야적시켜 놓은 상태에서 2주 단위로 관찰하였다.

[표 6]

	침출수를 제외한 수분함량(%)	냄새		파리의 접근
	침출수를 제외한 수분함량(%)	2주 경과	4주 경과	2주 경과	4주 경과
실시예 1 (선별대기단계)	66.71%	없음	없음	없음	없음
비교예 1	45 %	악취약간	악취심함	약간 마리	단위㎡ 당 수십 마리

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 많은 변형이 본 발명의 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 가능함은 물론이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 완전 발효 퇴비 및 완전 발효 퇴비의 제조방법은 유기물의 완전 발효가 일어나 암모니아가스의 발행이 전혀 없어 악취가 나지 않고, 장기간 방치해 두어도 부패되지 않는다. 또한 부산물인 침출수 역시 악취 가 나지 않고 액체비료로 사용가능하여 환경친화적인 완전 발효 퇴비 및 완전 발효 퇴비의 제조방법을 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 완전 발효 퇴비의 침출수를 포함하지 않는 수분함량이 65% 이상이어서 흙과 본 발명의 완전 발효 퇴비를 부피비 7:3으로 혼합하여 사용하면 포토용 상토로 재배한 묘종보다 활착이 빠르다. 또 모내기(定植)한 후 빠른 뿌리내림으로 작물이 튼튼하게 자라서, 병충해가 일반적인 퇴비를 사용한 경우보다 적어 무농약, 유기농 재배가 가능하다.

또한 완전 발효 퇴비의 통기성과 보습성이 좋아 흙이 떼알 구조로 빨리 바뀌고 가뭄에 잘 견딘다. 본 발명의 퇴비 내에 탄질율이 적정하여 질소가 적어야 되는 작물의 재배 시에 적정한 양의 사용이 가능하고, 질소를 많이 필요로 하는 작물에는 자유롭게 질소를 보충시킬 수 있어 작물에 따른 질소의 양 조정이 용이하다.

본 발명의 완전 발효 퇴비를 사용하여 재배된 작물의 고유한 맛이 좋고 저장성 또한 우수하여 신선하게 오래 작물을 보존할 수 있다. 본 발명의 퇴비 사용양은 작물에 따라 다르지만 초기 투입량은 많게 하고 토양의 변화에 따라 그 양을 조절하면 거름효과가 우수하다.

또한 본 발명에 따른 완전 발효 퇴비의 제조방법은 고가의 송풍장치가 구비된 발효기가 요구되지 않아 저렴한 비용으로 퇴비의 생산이 가능하다. 또한 제조 단계별로 발효장소의 이동 없이 동일선상의 발효장에서 일괄적으로 작업이 이루어져, 일관성 있게 완전 발효 퇴비를 얻을 수 있다. 또한 제조방법이 번거롭지 않고, 노동력이 적게 든다.

Claims

분뇨와 유기부산물을 발효장의 한 끝에서 일정비율로 투입하고 교반기로 상기 분뇨와 유기부산물을 혼합하는 단계;

상기 혼합된 혼합물을 교반기로 퇴적시키면서 수분함량을 80% 이상으로 조절하는 예비 발효 단계;

상기 예비 발효된 퇴비를 교반기로 반복하여 뒤집어 상기 혼합물에 공기를 공급하고, 수분함량을 75% 이상으로 유지하여 자연 발효시키는 본 발효 단계; 및

상기 본 발효된 퇴비를 교반기로 반복하여 뒤집어 상기 본 발효된 퇴비에 공기를 공급하여 완전 자연 발효시키는 최종 발효 단계;

를 포함하며, 상기 단계들은 동일선상의 발효장에서 상기 교반기의 일괄 교반작업으로 이루어지는 완전 발효 퇴비의 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 유기부산물은 짚, 왕겨, 미강, 녹비, 낙엽, 톱밥, 수피 또는 한약재 찌꺼기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나이상의 유기부산물인 완전 발효 퇴비의 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 혼합 단계에서 상기 분뇨와 유기부산물은 부피비 2:3 내지 3:2로 혼합되는 완전 발효 퇴비의 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 예비 발효 단계, 본 발효 단계 및 최종 발효 단계에서 상기 교반기로 매번 교반작업을 행할 때 마다 혼합물 또는 발효 중 퇴비가 예비 발효 단계 방향에서 최종 발효 단계 방향으로 일정한 거리 이동하여 퇴적되는 완전 발효 퇴비의 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 발효장의 최종 발효 단계 쪽의 다른 한 끝에서 연속적으로 일정한 양의 완전 발효 퇴비를 얻을 수 있는 완전 발효 퇴비의 제조방법.
청구항 1에 있어서,

상기 발효장의 한 끝에서 투입된 분뇨와 유기부산물이 완전 자연 발효되어 상기 발효장의 다른 한 끝으로 완전 발효 퇴비가 나오기까지 60일 내지 90일이 소요되는 완전 발효 퇴비의 제조방법.
청구항 1 내지 6에 기재된 완전 발효 퇴비의 제조방법에 의해 제조되는 완전발효 퇴비.
청구항 7에 있어서,

상기 완전 발효 퇴비는 65% 이상의 최종 수분함량을 가지는 완전 발효 퇴비.
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