KR101584321B1

KR101584321B1 - 유황이 포함된 비료 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101584321B1
Application number: KR1020150010856A
Authority: KR
Inventors: 김은자
Original assignee: 김은자
Priority date: 2015-01-22
Filing date: 2015-01-22
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2035-01-22

Abstract

본 발명은 유황이 포함된 비료 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 유황이 포함된 비료의 제조는, 견운모, 유황, 벤토나이트 및 폐화석 또는 탄산칼슘을 혼합하여 분말상의 원료를 배합하고; 원료를 성형기에 투입한 후 물을 스프레이하면서 성형기를 회전시켜 볼 타입의 씨드를 형성하고; 씨드를 성형기에 넣고, 상기 1단계의 혼합 원료를 넣고 물을 스프레이하면서 성형기를 회전시켜 씨드의 외면에 상기 혼합 원료가 달라붙도록 하여 일정 규격의 성형물로 만든 후 건조시키는 과정을 포함한다.

Description

유황이 포함된 비료 및 그 제조방법{Fertilizer and its manufacturing method includes sulfur}

본 발명은 유황이 포함된 비료 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유황과 그외 부산 영양물을 포함하되 알갱이 형상으로 형성되어 취급이 용이하고 독성의 위험이 상쇄되도록 한 유황이 포함된 비료 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 작물이 필요로 하는 영양분 중 천연미네랄 및 무기물이 부족할 경우, 비료로서 부족량을 토양 또는 작물에 직접 공급하게 된다. 또한, 작물의 생육에 필요한 영양분 중 어느 하나라도 부족하였을 경우에는 그 작물의 생육은 물론 수량이나 품질에도 크게 영향을 미친다.

영양분 중 하나인 유황은 주기율표 제6B족에 속하는 산소족 원소이며 오래전부터 그 존재가 알려져 온 황은 고대에는 황을 태워 그 연기에 쐬어서 소독하는 방법을 사용되었다. 그 후 의약품 또는 화약으로 널리 이용되어 왔다. 유황은 상온에서 황색 비금속체 고체이며 많은 동위원소가 알려져 있다. 유황은 천연적인 불로 이루어진 광석으로서, 그 속의 독을 다스려 약으로 이용해 왔다. 그 방법으로 유황을 생강즙이 섞인 황토물에 담가 열다섯번을 끓이거나, 무와 함께 넣고 아홉 번 푹 삶아 법제했다. 이 법제된 유황은 양기 부족, 십이지장 궤양과 염증, 방광염, 냉증, 변비, 두통 등 민간요법에서 치료제로 쓰여왔다. 또한 무좀, 옴, 종창 등에는 법제하지 않은 유황가루를 돼지기름이나 송진 등에 개어서 바르거나 태워서 연기를 쐬기도 했다. 또한 농약으로 오염된 논밭의 흙을 회복시키기 위해 유황을 뿌리기도 했다. 또한 한곳에 4~5회 인삼을 재배하고 나면 땅의 지력이 떨어지는데, 땅의 지력을 회복시키고 병충해 방지를 위해 황토와 같은 효력을 가진 유황을 뿌리기도 했다. 즉, 여러가지 화학비료나 농약 대신에 유황을 사용하여 병충해를 예방하고 채소나 과일, 곡식 등의 성장을 도울 수 있는 방법이 제안되었다. 유황(water-soluble sulfur)은 작물의 생육에 꼭 필요한 성분이고 또한 많이 소요되는 성분으로서, 대표적인 3대 아미노산인 시스틴(Cystin), 시스테인(Cysteine) 및 메티오닌(Methionine)을 생성하여 작물의 맛과 향을 좋게 하고, 생산 수량을 높이며, 품질을 증대시키는 작용을 하게 된다.

대한민국 공개특허 제2002-39521호에는 무기질유황, 음식쓰레기, 톱밥을 혼합하여 완전히 숙성 발효시켜 채소류, 과채류에 과일나무 각종 농산물의 비료로 사용하여 유기 유황성분 농산물로 바꾸는 유황비료의 기술이 개시되어 있다. 그러나 유황은 독성이 있어 농작물에 직접 살포하기가 위험하고, 위험을 무릎쓰고 살포하더라도 효과가 크지 않다. 이에 법제 유황의 경우 독성이 제거되면서도 유황의 효능은 그대로 유지될 수 있는 장점이 있으나 보관이나 취급이 용이하지 않은 단점이 상존하였다.

대한민국공개특허 제2007-0019504호에서 유황 비료의 제조방법을 제안하였으나 사용되는 원료의 수가 많고, 고온의 공정조건 및 복잡한 제조공정을 필요로 한다는 문제점들이 있었으며, 이를 보완하기 위하여 대한민국등록특허 제1078075호에서는 목질점토 용액에 유황을 넣어 유황 용액을 제조한 다음 물과 식용유또는 비누를 넣고 가열한 용액에 유황 용액을 혼합하여 만든 액상 상태의 유황비료의 제조방법으로 제안하였으나 역시 액상 상태의 비료라는 점으로 인하여 취급이나 보관이 어려우며 시비하기 불편하다는 문제점은 여전히남아 있었다.

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 유황의 독성을 고려하여 인체에 유해성을 배제한 유황비료를 제조하고, 유황비료를 이용하여 재배한 과일이나 곡식, 채소류등을 섭취함에 있어 인체에 유해한 독소를 해독시킬 수 있도록 하는 유황이 포함된 비료 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 종래 액상 비료보다 보관 및 관리가 용이할 뿐만 아니라 시비 작업을 용이하게 할 수 있는 입상의 유황비료 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 제오라이트 또는 벤토나이트 가운데 일 이상의 원료 분말을 성형기에 투입한 후 물을 스프레이하면서 성형기를 회전시켜 볼 타입의 씨드를 형성하는 1단계; 견운모, 유황, 석회, 벤토나이트를 혼합하여 분말상의 원료를 혼합하는 2단계; 상기 씨드를 성형기에 넣고, 상기 2단계의 혼합 원료를 넣고 물을 스프레이하면서 상온에서 성형기를 회전시켜 씨드의 외면에 상기 혼합 원료가 달라붙도록 하여 볼 타입의 비료성형물로 만드는 3단계; 상기 3단계에 의한 비료성형물을 연마 후 상온에서 건조시키는 4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유황이 포함된 비료의 제조방법에 의해 달성될 수 있다.

상기 4단계는 상기 제3단계 의한 비료성형물을 성형기에 넣고, 성형기를 회전시키면서 성형물의 외면을 연마하는 것을 특징으로 한다.

상기 제2단계에 의한 혼합 원료는 견운모 20~40 중량%, 유황 10~30 중량%, 석회 20~40중량%, 벤토나이트 10~30 중량%로 혼합하는 것을 특징으로 한다.

상기 석회는 석회고토, 석회석, 패분, 계란껍질, 패화석, 게껍질, 방해석, 백운석, 탄산칼슘으로 이루어진 그룹에서 일 이상 선택되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 유황의 독성을 중화시켜 인체에 유해성을 배제할 수 있으면서 유황의 효능은 그대로 유지될 수 있도록 한 유황비료를 제공할 수 있고, 더욱이 유황비료를 알갱이 형상의 고체로 제공함으로써 취급이나 보관이 용이하여 사용의 편의성이 제고될 수 있는 효과가 있다.
또한, 고온을 가하지 않고 원료성분 간의 결합력과 물의 응집력을 이용하여 씨드를 제조하고, 여기에 분말상의 원료를 혼합하여 볼 타입의 비료를 제조하므로 비교적 균일한 크기로 제조할 수 있고, 용도에 따라 다양한 크기의 볼 타입으로 제조할 수 있는 이점이 있다.
또한, 고온에 의한 성형과정을 거치지 않고 제조되므로 토양에 시비하였을 때 볼이 쉽게 풀려 작물에 신속히 비료의 유용 성분이 작용하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유황이 포함된 비료의 제조 공정을 나타낸 블럭도,
도 2는 본 발명에 따른 유황이 포함된 비료의 제조 공정을 나타낸 예시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

하기에서 설명될 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 함을 밝혀둔다.

첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명에 따른 유황이 포함된 비료의 제조 공정을 나타낸 블럭도, 도 2는 본 발명에 따른 유황이 포함된 비료의 제조 공정을 나타낸 예시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 유황이 포함된 비료의 제조는, 제오라이트 또는 벤토나이트 가운데 일 이상의 원료 분말을 성형기에 투입한 후 물을 스프레이하면서 성형기를 회전시켜 볼 타입의 씨드(2)를 형성하는 1단계(S1); 견운모, 유황, 석회, 벤토나이트를 혼합하여 분말상의 원료를 혼합하는 2단계(S2); 상기 씨드(2)를 성형기(100)에 넣고, 상기 2단계의 혼합 원료를 넣고 물을 스프레이하면서 상온에서 성형기(100)를 회전시켜 씨드(6)의 외면에 상기 혼합 원료가 달라붙도록 하여 볼 타입의 비료성형물(6)로 만드는 3단계(S3); 상기 3단계(S3)에 의한 비료성형물(6)을 연마 후 상온에서 건조시키는 4단계(S4);를 포함하여 구성된다.

이하 상기의 각 단계를 상세하게 설명하기로 한다.

[1단계(S1)]

제오라이트 또는 벤토나이트 가운데 일 이상의 원료 분말을 성형기(100)에 투입한 후 물을 스프레이하면서 성형기(100)를 회전시켜 볼 타입의 씨드(2)를 형성한다.

원료가 물과 접촉되어 뭉치게 되고, 성형기(100)의 내주면을 따라 구르면서 볼 형상으로 뭉치게 되어 씨드(2)가 형성된다.

씨드(2)는 크기가 0.2~1mm가 적당하다.

씨드는 제오라이트를 100중량%로 사용하거나 또는 혼합시킬 경우 벤토나이트 : 제오라이트의 혼합비는 2: 8 이 바람직하다.

벤토나이트는 0 ~ 20 중량% 정도가 바람직하다. 씨드의 입자크기는 0.2~1mm이다. 상기 씨드를 이용하여 유황입상비료를 만들었을 때 비료의 입자크기는 1~ 10 mm 이다. 씨드의 입자크기가 0.2mm 미만인 경우 이후 단계에서의 비료 입자 성형이 어렵고, 씨드의 입자크기가 1mm 를 초과할 경우 비료로 성형하였을 때 입자크기가 커져서 다양한 사이즈, 특히 작은 크기의 비료입자를 성형할 수 없다.

성형기(100)은 원통형이며 내부에 수용공간이 형성되고 전면이 개구되어 있는 것으로, 후방에 결합되는 모터에 의해 일정한 속도로 회전되면서 내부에 수용된 혼합 원료가 내주면을 따라 회전운동될 수 있고, 물(W)이 첨가됨으로써 뭉치게 되어 씨드(2)가 형성될 수 있는 것이다.

벤토나이트는 다공성 물질로서 흡착력이 뛰어나 응집력이 없는 유황 분말에 응집력을 부가시키는 기능을 담당한다. 따라서 벤토나이 분말로 인해 응집력이 없는 유황분말이 뭉쳐지게 되어 입상 상태로 성형이 가능하게 된다.

제오라이트 또는 벤토나이트는 입자가 100 ~ 325mesh 입자크기의 분말형태가 바람직하다.

[2단계(S2)]

견운모 20~40 중량%, 유황 10~30 중량%, 석회 20~40중량%, 벤토나이트 10~30 중량%로 혼합한다.

견운모는 규산(SiO₂)성분이 많다. 기타 알루미나, 철 등의 성분을 가지고 있다. 천연규산은 뿌리활착을 도움을 주게되고, 잎이 단단해진다. 바람직하게는 견운모 30 중량%이다.

견운모는 20 중량% 미만의 경우 효과가 떨어지고, 40 중량% 미만이면 황함량이 낮아져서 유황첨가 비료의 효능이 부족한 문제가 있다.

유황은 10중량% 미만이면 효능이 미미하고 30중량% 이상이면 유황이 강하게 되어 초기 식물 생육에 장애가 염려된다. 100평기준으로 1.5kg이상은 장애가 발생될 수 있다.

상기 석회는 방해석, 석회고토, 석회석, 패분, 계란껍질, 패화석, 게껍질, 백운석, 탄산칼슘으로 이루어진 그룹에서 일 이상 선택된다.

석회는 칼슘이 주성분으로서 바람직한 권고량 30 중량%이다. 석회는 20중량% 미만이면 비료로 요구하는 칼슘의 효과가 떨어지고, 40 중량% 초과시 타 성분의 효능이 감소된다.

벤토나이트는 10중량% 미만이면 볼타입 형성이 어렵다. 30 중량% 이상의 경우 견운모, 석회의 함량이 상대적으로 낮아져야하므로 비료 성능이 떨어진다.

[3단계(S3)]

1단계(S2)에서 제조된 씨드(2)를 성형기(100)에 넣고, 상기 2단계(S2)의 혼합 원료를 넣고 물(W)을 스프레이 하면서 성형기(100)을 회전시켜 씨드(2)의 외면에 상기 혼합 원료가 달라붙도록 하여 일정 규격의 성형물(6)로 만든다. 상기 성형물(6)의 크기가 1~10 mm가 적당하다. 성형물(6)의 성상은 씨드와 마찬가지로 볼 타입으로 형성된다.

수분은 총 원료물질 100 중량 기준으로 15~30 중량%로 스프레이시켜 투입된다.

씨드(2)와 혼합 원료 혼합시, 씨드: 혼합물의 혼합비는 3:7 내지 5:5이다.

이 혼합비에서 뭉쳐짐이 수월해진다. 이 공정에서 고온을 가하지 않고 상온에서 혼합 원료성분 간의 결합력과, 물에 의한 응집력으로 씨드를 제조하고, 여기에 분말상의 원료를 혼합하고 볼 타입으로 형성된다. 따라서 비교적 균일한 크기로 제조할 수 있고 용도에 따라 다양한 크기의 볼을 만들 수 있다. 또한, 고온에 의한 성형과정을 거치지 않아 토양에 시비하였을 때 볼이 쉽게 풀려지게 되어 작물에 신속하게 비료 성분이 작용하게 된다.

한편 성형물(6)의 규격을 검사하여 동일한 규격끼리 분류하는 3-1단계(S3-1)를 더 포함한다. 바람직하게는 동일한 규격, 즉 동일한 크기를 갖는 성형물(6)을 분류하여 보관한다.

[4단계(S4)]

상기 3단계(S3)에서 수득된 비료성형물(6)을 성형기(미도시)에 넣고, 성형기를 회전시켜 비료성형물(6)의 외면을 연마시킨다.

성형기는 원통형으로 형성되며 내부에 성형물을 넣은 상태에서 회전시킴으로써 성형물의 외면이 성형기의 내면과 마찰 접촉되면서 매끄럽게 연마될 수 있고, 경도가 단단해질 수 있다.

한편 상기 4단계(S4)에서 얻어진 비료성형물(6)을 상온에서 건조시킨다.

이후 비료성형물(6)의 입상경도를 체크하는 5단계(S5)를 더 포함한다.

4단계(S4)의 연마공정을 통해 단단하게 만들어지게 되는데 기준값에 해당하는 입상경도에 적합한지 체크한다.

한편 상기 5단계(S5) 이후에 성형물을 필터링하여 부유물 및 규격미달물을 제거하는 6단계(S6)를 더 포함한다.

그리고 상기 6단계(S6) 이후에 성형물을 검사하고, 계량 및 포장하는 7단계(S7)를 더 포함한다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 몇가지 실시예를 설명하기로 한다.

[실시예 1]

제오라이트 200kg, 벤토나이트 50kg를 성형기(100)에 넣고, 성형기(100)를 회전시키면서 물을 스프레이하여 입자가 뭉치면서 씨드(2)가 형성된다.

이후 씨드(2)가 남아있는 성형기(100)에 견운모 210kg, 유황 140kg, 방해석 210kg, 벤토나이트 140kg를 넣고 회전시키면서 물을 스프레이하여 일정 규격의 비료성형물(6)이 얻어질때까지 회전시킨다.

이후 비료성형물(6)을 성형기(100)에서 연마시켜 규격에 부합되는 경도가 되도록 하여 입자 성상의 유황 비료가 제조된다.

[실시예 2]

제오라이트 250kg를 성형기(100)에 넣고, 성형기(100)를 회전시키면서 물을 스프레이하여 입자가 뭉치면서 씨드(2)가 형성된다.

이후 씨드(2)가 남아있는 성형기(100)에 견운모 210kg, 유황 105kg, 방해석 210kg, 벤토나이트 105kg을 넣고 회전시키면서 물을 스프레이하여 일정 규격의 비료성형물(6)이 얻어질때까지 회전시킨다.

[실시예 3]

제오라이트 300kg를 성형기(100)에 넣고, 성형기(100)를 회전시키면서 물을 스프레이하여 입자가 뭉치면서 씨드(2)가 형성된다.

이후 씨드(2)가 남아있는 성형기(100)에 견운모 245kg, 유황 175kg, 방해석 175kg, 벤토나이트 105kg을 넣고 회전시키면서 물을 스프레이하여 일정 규격의 비료성형물(6)이 얻어질때까지 회전시킨다.

상기 실시예 1 내지 실시예 3에서 제조된 비료성형물(6)을 성분 분석기를 이용하여 성분 분석하여 그 결과를 하기의 표 1에 나타내었다.

구분(중량%)	유황	칼슘	인	붕소	규산	망간	구리	아연	철
실시예 1	14.7	3.2	0.03	0.04	0.15	0.001	4.7	6.15	0.05
실시예 2	18.4	3.2	0.03	0.04	0.15	0.001	4.7	6.15	0.05
실시예 3	17.5	2.7	0.02	0.18	0.18	0.002	4.8	6.75	0.07

표 1에 나타난 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 3은 모두 추출된 액상 조성물의 유황성분이 10 내지 20 중량%의 범위 내이고, 칼륨, 질소, 인, 붕소, 규산 등의 성분과, 망간, 구리, 아연, 철 및 몰리브덴 등의 무기염류 성분이 포함되어 있음을 확인할 수 있었다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.

2 : 씨드 5 ; 원료
6 : 성형물 100 : 성형기

Claims

제오라이트 또는 벤토나이트 가운데 일 이상의 원료 분말을 성형기에 투입한 후 물을 스프레이하면서 성형기를 회전시켜 볼 타입의 씨드를 형성하는 1단계;
견운모 20~40 중량%, 유황 10~30 중량%, 벤토나이트 10~30 중량% 및
방해석, 석회고토, 석회석, 패분, 계란껍질, 패화석, 게껍질, 백운석, 탄산칼슘으로 이루어진 그룹에서 일 이상 선택되는 석회 20~40중량%를 혼합하여 분말상의 원료를 혼합하는 2단계;
상기 씨드와 상기 2단계의 혼합 원료를 씨드 대 혼합물의 혼합비로 3:7 내지 5:5로 성형기에 넣고, 물을 스프레이 하면서 상온에서 성형기를 회전시켜 씨드의 외면에 상기 혼합 원료가 달라붙도록 하여 볼 타입의 비료성형물로 만드는 3단계; 및,
상기 3단계에 의한 비료성형물을 성형기에 넣고, 성형기를 회전시키면서 성형물의 외면을 연마 후 상온에서 건조시키는 4단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고,
상기 제1단계의 씨드는 입자가 0.2~1mm 입자크기로 성형되는 것을 특징으로 하는 유황이 포함된 비료의 제조방법.
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제 1항에 기재된 제조방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 유황이 포함된 비료.
제오라이트 또는 벤토나이트 가운데 일 이상의 원료 분말을 성형기에 투입한 후 물을 스프레이하면서 성형기를 회전시켜 볼 타입의 씨드를 형성한 후, 견운모 20~40 중량%, 유황 10~30 중량%, 천연석회 20~40중량%, 벤토나이트 10~30 중량%로 혼합한 분말상의 혼합 원료를 성형기에 넣고 물을 스프레이하면서 상온에서 성형기를 회전시켜 씨드의 외면에 혼합 원료가 달라붙도록 하여 볼 타입으로 형성되고, 입자크기가 1~10mm인 것을 특징으로 하는 유황이 포함된 비료.
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