KR101383445B1

KR101383445B1 - 임해매립지 토양개량제 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR101383445B1
Application number: KR1020130146010A
Authority: KR
Inventors: 최봉길; 김형규
Original assignee: 주식회사 예원
Priority date: 2013-11-28
Filing date: 2013-11-28
Publication date: 2014-04-08

Abstract

본 발명은 코코피트 15∼20중량%, 부엽토 35∼50중량%, 피트모스 8∼12중량%, 고흡수성제재 10∼30중량%, 질석 6∼12중량%, 미생물군 에너지원 3∼8중량%를 포함하는 임해매립지 토양개량제 및 그 제조방법을 제공한다.
본 발명의 임해매립지 토양개량제 및 그 제조방법에 따르면, 염분제거능력 및 영양보유능력이 우수한 유기물에 수분보유능력이 우수한 고흡수성제재를 혼용하여 임해매립지 토양 내 수분보유능력을 높임으로써 염분이 함유된 모세관수의 상승을 억제시키고, 염분 흡착을 통한 토양 내 염류농도(EC)를 감소시키며, 토양 내의 보수력, 보비력을 향상시키게 되는 효과가 있다. 또한, 미생물군과 미생물군의 먹이로 이루어진 미생물군 에너지원을 제조하여 유효미생물의 활성도를 장기간 유지시킴으로써 식재지반을 안정화시키고 염해지 토양의 물리적, 화학적, 생물학적 여건을 개선시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 유효성 미생물군이 유기물을 분해하여 필요한 영양분을 공급하는 역할을 함으로써 식물의 정상적인 착근과 생장이 이루어지게 하고, 식재지반의 배수를 원활하게 하여 식생 환경을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

임해매립지 토양개량제 및 그 제조방법{A Soil Conditioner for Salt Damaged Area and A Method of Manufacturing The Same}

본 발명은 임해매립지 토양개량제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 고흡수성제재를 이용하여 임해매립지 토양 내의 보수력, 보비력을 향상시키고 염류의 분해를 통해 염농도 비해를 줄이며, 미생물의 활성도를 최대한 높여 염해지 토양의 물리적, 화학적, 생물학적 여건을 개선시킬 수 있도록 하는 고흡수성제재와 미생물을 이용한 임해매립지 토양개량제 및 그 제조방법에 관한 것이다.

임해매립지의 조경식재 과정에서 가장 불량한 것은 토양 조건이다. 임해매립지의 토양은 새로 만들어진 농경지에 비유하면 미숙 토양과 유사하다. 이런 토양은 대체적으로 토양유기물(OM)의 함량이 적고, 토양 중 양분의 유효화(CEC)가 크지 못하며, 투수성, 토양공극 등의 토양물리성이 불량하다.

일반 농작물의 적정 염류농도(EC)는 0.08 ∼ 0.16%이며, 0.4% 이상이 되면 양분의 흡수가 정지되고, 식물이 고사하게 된다.

그러나 임해매립지는 해수의 영향으로 토양 중 염분 함량이 5∼10% 까지 이르는 경우도 있어 식재된 수목의 생육이 불량해지고 고사율이 높아지는 문제점이 있다.

따라서, 임해매립지의 식재 지반을 조성하기 위해서는 임해매립지의 염분 농도를 저감시키고, 임해매립지의 토양을 홑알 구조에서 떼일 구조로 입단화시켜 투수성을 향상시키며 동시에 보수력 및 보비력을 향상시키고, 식물의 생장에 필요한 양분을 충분히 공급할 수 있는 토양개량제의 사용이 필수적이다.

종래에는 폐콘크리트 입자를 이용하거나 염수차단시트를 이용하여 임해매립지의 토양이 염분으로부터 염해를 입는 것을 방지하는 토양개량제들이 제시되었다.

그러나, 폐콘크리트 입자가 갖는 배수기능과 모세관 현상기능을 이용하여 임해매립지의 토양이 염분으로부터 염해를 입는 것을 방지하는 토양개량제는 폐콘크리트가 산업 폐기물 군에 속하기 때문에 다량 사용할 경우 중금속 등의 독성물질이 수목, 잔디 등 식물의 생육에 악영향을 미치게 되는 문제점이 있으며, 염수 차단시트의 경우, 염수뿐만 아니라 작물 생육에 필요한 수분 및 영양분까지 차단하게 되어 시간이 갈수록 식물의 생육을 저하시키는 문제점이 있었다.

한국등록특허: 10 - 0746940 (공고일 2007. 08. 07)

한국등록특허: 10 - 0950546 (공고일 2010. 03. 30)

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출 된 것으로서,

본 발명의 목적은 수분보유능력이 우수한 고흡수성제재와 염분제거능력 및 영양보유능력이 우수한 유기물을 혼용하여 임해매립지 토양 내 수분보유능력을 높이고, 염분이 함유된 모세관수의 상승을 억제시키며, 염분 흡착을 통한 토양 내 염류농도(EC)를 감소시키는 임해매립지 토양개량제 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 고흡수성제재 및 유기물의 혼합물에 미생물군과 미생물군의 먹이로 제조된 미생물군 에너지원을 투입하여 유효미생물의 활성도를 장기간 유지시킴으로써 식재지반을 안정화시키고, 식물의 정상적인 착근과 생장이 이루어지게 하며, 유효수분 공급과 지속성을 통한 염해피해를 방지할 뿐만 아니라 식재지반의 배수를 원활하게 하여 식생 환경을 개선시킬 수 있는 임해매립지 토양개량제 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 제공되는 본 발명의 임해매립지 토양개량제는 코코피트 15∼20중량%, 부엽토 35∼50중량%, 피트모스 8∼12중량%, 고흡수성제재 10∼30중량%, 질석 6∼12중량%를 포함한다.

이에 더하여 상기 임해매립지 토양개량제는 미생물군과 미생물군의 먹이로 제조된 미생물군 에너지원 3∼8중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 임해매립지 토양개량제는 코코피트 15∼20중량%, 부엽토 35∼50중량%, 피트모스 8∼12중량%, 고흡수성제재 10∼30중량%, 질석 6∼12중량%, 미생물군과 미생물군의 먹이로 제조된 미생물군 에너지원 3∼8중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 미생물군 에너지원은 유기물 96∼98중량%, 당밀 1∼5중량%를 포함하는 내피층과, 스테비아 95∼97중량%, 당밀 1∼3중량%, 미생물군 1∼3중량%를 포함하는 중간층과, 당밀 93∼95중량%, 아미노산 2∼4중량%, 미생물군 2∼4중량%를 포함하는 외피층으로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유기물은 채종유박 65∼75중량%, 미강박 25∼35중량%를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 미생물군은 바실러스 서룰런스(Bacillus cirullans(VB-306)), 바실러스 패스티디오서스(Bacillus fastidiosus(TB-408)), 바실러스 아밀로리퀴패치온(Bacillus amyloliquefacions(TB-303)), 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulans(RHC-45))의 세균류 4종과, 스트렙토마이세스 그리세오오랜티쿠스(Streptomyces griseoauranticus(VA-310)), 스트렙토마이세스 나이그리파시언스(Streptomyces nigrif aciens(VA-308)), 스트렙토마이세스 불가리스(Streptomyces Vulgaris(TA-1314)), 써모액티노아케이트 불가리스(Thermoactinoaycates vulgaris(VA-502)), 스트렙토마이세스 풀보비오아쿠스(Streptomyces fulvoviolacous(VA-312))의 방선균류 5종과, 후커(Hucor sp(VF-310)), 페니실리엄 로굴러썸(Penicilium rogulosum(VF-310)), 페니실리엄 자바니컴(Penicilium javaanicum(VM-55)), 아스퍼질러스 캔디더스(Aspergillus canidus(CM-452))의 곰팡이류 4종을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 고흡수성제재는 옥수수에서 추출한 전분을 중합해 만든 인지오인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 임해매립지 토양개량제 제조방법은 코코피트, 부엽토, 피트모스를 각각 분쇄기에 분쇄하고 망에 걸러 선별하는 S10단계; 상기 선별된 코코피트, 부엽토, 피트모스에 각각 고온의 증기를 사용하여 수분을 공급하고 살균을 진행하는 S20단계; 상기 수분공급과 살균이 이루어진 코코피트, 부엽토, 피트모스와, 고흡수성제재를 교반기에 넣고 혼합하여 혼합물을 제조하는 S30단계; 및 상기 혼합물에 질석과 미생물군 에너지원을 혼합하고 일정시간 동안 교반한 후 배출하여 포장하는 S40단계;를 포함한다.

상기 S20단계에서 수분의 공급은 코코피트, 부엽토, 피트모스의 수분 함수량이 40 내지 50%가 되도록 공급되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 S30단계에서 혼합물은 코코피트 15∼20중량%, 부엽토 35∼50중량%, 피트모스 8∼12중량%, 고흡수성제재 10∼30중량%가 혼합되어 제조되고, 상기 S40단계에서 질석 6∼12중량%와 미생물군 에너지원 3∼8중량%가 상기 혼합물에 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기 고흡수성제재는 옥수수에서 추출한 전분을 중합해 만든 인지오를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 S30단계에서 코코피트, 부엽토, 피트모스와 고흡수성제재의 교반은 비중차에 의해 원료가 분리되는 현상을 막기 위해 1분 내지 3분 혼합되는 것을 특징으로 한다.

상기 미생물군 에너지원은 분쇄된 유기물과 당밀을 원형 제립기에 넣고 1차 제립한 후 건조하여 내피층을 형성하는 단계; 상기 내피층과 스테비아와 미생물군을 분상형태로 혼합하고 당밀을 함유한 조립수를 분사하여 2차 제립한 후 건조하여 중간층을 형성하는 단계; 및 상기 중간층과 당밀과 미생물군을 분상형태로 혼합하고 아미노산을 함유한 조립수를 분사하여 3차 제립한 후 건조하여 외피층을 형성하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 내피층은 유기물 97∼99중량%, 당밀 1∼3중량%를 포함하고, 상기 중간층은 스테비아 95∼97중량%, 미생물군 1∼2중량%, 당밀 2∼3중량%를 포함하며, 상기 외피층은 당밀 93∼95중량%, 미생물군 2∼3중량%, 아미노산 3∼4중량%를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 임해매립지 토양개량제 및 그 제조방법에 따르면, 염분제거능력 및 영양보유능력이 우수한 유기물에 수분보유능력이 우수한 고흡수성제재를 혼용하여 임해매립지 토양 내 수분보유능력을 높임으로써 염분이 함유된 모세관수의 상승을 억제시키고, 염분 흡착을 통한 토양 내 염류농도(EC)를 감소시키며, 토양 내의 보수력, 보비력을 향상시키게 되는 효과가 있다.

또한, 미생물군과 미생물군의 먹이로 이루어진 미생물군 에너지원을 제조하여 유효미생물의 활성도를 장기간 유지시킴으로써 식재지반을 안정화시키고 염해지 토양의 물리적, 화학적, 생물학적 여건을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 유효성 미생물군이 유기물을 분해하여 필요한 영양분을 공급하는 역할을 함으로써 식물의 정상적인 착근과 생장이 이루어지게 하고, 식재지반의 배수를 원활하게 하여 식생 환경을 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임해매립지 토양개량제의 미생물군 에너지원의 구성도를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 임해매립지 토양개량제 제조방법을 도시한 순서도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임해매립지 토양개량제 제조방법에서 미생물군 에너지원의 제조방법을 도시한 순서도.
도 4, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 임해매립지 토양개량제가 제조되는 생산라인을 도시한 실사 이미지 사진.

본 발명의 임해매립지 토양개량제 및 그 제조방법을 첨부된 도면과 대비하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임해매립지 토양개량제의 미생물군 에너지원의 구성도를 도시한 도면이다.

본 발명의 임해매립지 토양개량제는 염분제거능력 및 영양보유능력이 우수한 유기물과, 수분보유능력이 우수한 고흡수성제재와, 식재지반의 배수를 원활하게 하는 질석이 일정비율로 혼합되어 이루어진다.

여기서, 유기물은 코코피트, 부엽토, 피트모스를 포함한다.

그리고, 고흡수성제재는 옥수수에서 추출한 전분을 중합해 만든 인지오를 포함한다.

이하에서는 각 원료성분의 특성을 설명하고자 한다.

코코피트는 코코넛 열매의 껍질 속 조직으로 친수성, 배수성이 좋고 분해가 안정적이며, 통기성을 통한 식물 뿌리 발육을 촉진시키며, 염화칼슘의 흡수를 통해 토양 내 농도를 줄여준다.

피트모스는 통기성, 보수력이 우수하고, 보비력이 좋으며, 분해에 안정적이다.

또한, 부엽토는 보습, 보비력이 뛰어나고, 토양의 공극을 증가시키며, 각종 미량 원소를 함유하고 있어 식물생육에 영향을 준다.

인지오는 100% 옥수수로 이루어진 소재로서, 옥수수에서 추출한 전분을 중합해 만든 자연 친화적 물질이다. 땅에 묻으면 6개월에서 1년이 지난 뒤 100% 썩어 환경오염을 일으키지 않으며, 온도와 습도가 최적조건인 경우 1개월 반이면 생분해가 가능하여 환경 친화적이다. 또한 섬유의 형태로 흡수성이 매우 우수하다.

질석은 운모와 같은 결정구조를 가지는 단사정계에 속하는 광물로 버미큘라이트라고도 한다. 양이온치환능력이 우수하고, 다공질이며, 보수력, 보비력이 좋아 뿌리 생육을 향상시킨다.

이러한 원료성분으로 이루어진 임해매립지 토양개량제는 코코피트 15∼20중량%, 부엽토 35∼50중량%, 피트모스 8∼12중량%, 고흡수성제재 10∼30중량%, 질석 6∼12중량%를 포함한다.

여기서, 코코피트, 부엽토, 피트모스는 친환경 무공해 유기질 소재로서, 입자크기는 5 내지 6 메쉬의 진동체 망을 통과할 수 있는 분말 형태로 사용된다.

그리고, 코코피트, 부엽토, 피트모스의 유기물과 수분보유능력이 높은 고흡수성제재를 혼용하면 유기물과 보습제인 고흡수성제재와의 삼투압 현상으로 인해 매립지 토양내 수분보유능력을 높일 수 있고, 모세관수의 상승을 억제시킬 수 있다.

유기물과 고흡수성제재의 수분공급원리를 설명하면 다음과 같다.

예를 들어, 강우(비)나 관개를 통해 임해매립지에 수분 공급이 원활할 때는 (a)와 같이 수분흡수력이 높은 유기물이 수분을 먼저 흡수하여 고흡수성제재가 자기체적의 200배까지 물을 흡수할 수 있도록 수분을 공급하고, 수분공급이 원활하지 못한 갈수기 때는 (b)와 같이 수분을 흡수하고 있는 고흡수성제재가 유기물질에 수분을 공급하여 식물 근권의 수분분포가 장기간 균일하게 유지시킨다.

이처럼, 토양 내 함수율이 장기간 균일하게 유지되면 염분이 함유된 모세관수의 상승이 억제되고, 염분 흡착을 통한 토양 내 염류농도(EC)를 감소시키게 된다.

한편, 임해매립지 토양개량제에는 미생물군과 미생물군의 먹이를 혼합하여 제립한 제립제가 더 포함된다.

이하에서는 미생물군과 미생물군의 먹이를 혼합하여 제조된 제립제의 명칭을 미생물군 에너지원이라 칭한다.

즉, 코코피트 15∼20중량%, 부엽토 35∼50중량%, 피트모스 8∼12중량%, 고흡수성제재 10∼30중량%, 질석 6∼12중량%에 미생물군 에너지원 3∼8중량%가 더 포함된다.

일반적으로 매립지 토양의 pH는 알칼리도를 유지하고 유기물의 함량이 적어 유효근권 미생물의 활착 및 개체증식이 어렵다.

이러한 매립지 토양에 유효미생물을 접균시켜 활성도를 장기간 유지시키면 식재지반의 안정화가 이루어지고, 식물의 정상적인 착근과 생장이 이루어지며, 유효수분 공급과 지속성을 통한 염해 피해를 방지하게 된다.

실험(Lab)상에서 배양된 균주들이 토양에 접균된 뒤 빠르게 활착하기 위해서는 당류가 꼭 필요하게 되는데 미생물군 에너지원는 수용성당원과 지효성당원을 배합하여 초기에 균주의 빠른 증식 및 생활에 필요한 균주의 에너지원을 공급하여 준다.

도 1에 도시된 바와 같이 미생물군 에너지원은 유기물 96∼98중량%, 당밀 1∼5중량%를 포함하는 내피층(1)과, 스테비아 95∼97중량%, 당밀 1∼3중량%, 미생물군 1∼3중량%를 포함하는 중간층(2)과, 당밀 93∼95중량%, 아미노산 2∼4중량%, 미생물군 2∼4중량%를 포함하는 외피층(3)으로 형성된다.

이러한 미생물군 에너지원에서 외피층(3)의 아미노산(Amino acid)은 임해매립지에 조성된 식물에 영양분을 공급하고, 당밀(Molasses)은 미생물군의 먹이임과 동시에 외부환경으로부터 미생물을 보호하는 역할을 하며, 중간층(2)의 스테비아(Stevia)는 활성화된 미생물군의 중기 영양원이 된다. 그리고, 내피층(1)의 유기물은 채종유박 70중량%와 미강박 30중량%로 이루어져 미생물군의 장기 영양원이 되고, 분해된 유기물은 임해매립지 조성 식물의 중,장기 영양원이 된다.

여기서, 당밀(Molasses)은 사탕수수에서 설탕을 정제하고 남은 부산물, 당성분이 높아 미생물의 배양액으로 많이 쓰이며, 이 자체로도 비료가 돼 농업용으로도 활용도가 높다.

그리고, 스테비아(Stevia)는 허브과 식물로 설탕의 200배가 넘는 당도를 가진 식물로서, 줄기나 잎을 건조하여 말린 것을 사용한다.

그리고, 아미노산(Amino acid)은 동,식물이 정상발효과정을 거치면 액상의 걸쭉한 액이 형성되는데 동식물의 단백질이 분해되면서 생기는 물질이며, 이 속에는 메티오닌, 알라닌, 발린, 류신 등 수십 가지의 아미노산 집합체가 들어있다.

미생물군은 각 미생물 분류군에서 선발된 13개의 미생물로 이루어진 MH-365균주가 사용되며, MH-365 균주는 바실러스 서룰런스(Bacillus cirullans(VB-306)), 바실러스 패스티디오서스( Bacillus fastidiosus(TB-408)), 바실러스 아밀로리퀴패치온(Bacillus amyloliquefacions(TB-303)), 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulans(RHC-45))의 세균류 4종과, 스트렙토마이세스 그리세오오랜티쿠스(Streptomyces griseoauranticus(VA-310)), 스트렙토마이세스 나이그리파시언스(Streptomyces nigrif aciens(VA-308)), 스트렙토마이세스 불가리스(Streptomyces Vulgaris(TA-1314)), 써모액티노아케이트 불가리스(Thermoactinoaycates vulgaris(VA-502)), 스트렙토마이세스 풀보비오아쿠스(Streptomyces fulvoviolacous(VA-312))의 방선균류 5종과, 후커(Hucor sp(VF-310)), 페니실리엄 로굴러썸(Penicilium rogulosum(VF-310)), 페니실리엄 자바니컴(Penicilium javaanicum(VM-55)), 아스퍼질러스 캔디더스(Aspergillus canidus(CM-452))의 곰팡이류 4종을 포함하여 이루어진다.

바람직하게는 바실러스 서룰런스(Bacillus cirullans(VB-306)) 6.7중량%, 바실러스 패스티디오서스( Bacillus fastidiosus(TB-408)) 6.5중량%, 바실러스 아밀로리퀴패치온(Bacillus amyloliquefacions(TB-303)) 5.2중량%, 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulans(RHC-45)) 6.2중량%, 스트렙토마이세스 그리세오오랜티쿠스(Streptomyces griseoauranticus(VA-310)) 12.1중량%, 스트렙토마이세스 나이그리파시언스(Streptomyces nigrif aciens(VA-308)) 11.3중량%, 스트렙토마이세스 불가리스(Streptomyces Vulgaris(TA-1314)) 10.3중량%, 써모액티노아케이트 불가리스(Thermoactinoaycates vulgaris(VA-502)) 10.3중량%, 스트렙토마이세스 풀보비오아쿠스(Streptomyces fulvoviolacous(VA-312)) 13.9중량%, 후커(Hucor sp(VF-310)) 3.5중량%, 페니실리엄 로굴러썸(Penicilium rogulosum(VF-310)) 3.1중량%, 페니실리엄 자바니컴(Penicilium javaanicum(VM-55)) 3.3중량%, 아스퍼질러스 캔디더스(Aspergillus canidus(CM-452)) 7.6중량%의 투입비율을 갖는 것이 좋다.

이러한 MH-365균주는 열악한 환경에서 잘 서식하는 균주들로 토양개량, 뿌리발육 증대, 각종 효소생산, 염류 및 중금속을 분해하는 효과를 가지고 있다.

특히, 이 균주들 중에서 세균류는 호기적 및 혐기적 조건하에서도 활동이 가능하며, 방선균류은 포자를 통해 염류가 높은 토양에서도 잘 적응하는 특성을 가지며, 곰팡이류는 당류를 잘 분해하고 세균의 대사산물을 이용해 유기물을 분해하여 식물영양원으로 이용을 가능하게 한다.

이처럼 미생물군 에너지원은 미생물군과 미생물군의 먹이를 함께 제조하여 미생물군의 초기, 중기, 후기의 영양을 연속적으로 공급함으로써 유효미생물의 활성도를 장기간 유지시키게 되어 식재지반을 안정화시키고, 식물의 정상적인 착근과 생장이 이루어지게 하며, 유효수분 공급과 지속성을 통한 염해피해를 방지할 뿐만 아니라 식재지반의 배수를 원활하게 하여 식생 환경을 개선시키게 된다.

(실시예 1)

코코피트 17중량%, 부엽토 50중량%, 피트모스 10중량%, 고흡수성제재 10중량%, 미생물군 에너지원 5중량%, 질석 8중량%을 혼합하여 임해매립지 토양개량제를 제조하였다.

(실시예 2)

코코피트 17중량%, 부엽토 45중량%, 피트모스 10중량%, 고흡수성제재 15중량%, 미생물군 에너지원 5중량%, 질석 8중량%을 혼합하여 임해매립지 토양개량제를 제조하였다.

(실시예 3)

코코피트 17중량%, 부엽토 40중량%, 피트모스 10중량%, 고흡수성제재 20중량%, 미생물군 에너지원 5중량%, 질석 8중량%을 혼합하여 임해매립지 토양개량제를 제조하였다.

(실시예 4)

코코피트 17중량%, 부엽토 35중량%, 피트모스 10중량%, 고흡수성제재 25중량%, 미생물군 에너지원 5중량%, 질석 8중량%을 혼합하여 임해매립지 토양개량제를 제조하였다.

(비교예 1)

시중에 판매되는 임해매립지 토양개량제를 사용하였다.

<실험예 1>

실시예 1 내지 실시예 4는 코코피트, 피트모스에 비해 상대적으로 수분보유능력이 떨어지는 부엽토의 양을 줄이고 고흡수성제재의 투입비율을 증가시켜 가며 임해 매립지 토양개량제를 제조하였다.

그리고, 실시예 1에 의해 제조된 임해매립지 토양개량제로 처리한 실험구 1과, 실시예 2에 의해 제조된 임해매립지 토양개량제로 처리한 실험구 2와, 실시예 3에 의해 제조된 임해매립지 토양개량제로 처리한 실험구 3과, 실시예 4에 의해 제조된 임해매립지 토양개량제로 처리한 실험구 4와, 비교예 1의 시중에 판매되는 임해매립지 토양개량제로 처리한 실험구 5와, 토양개량제를 처리하지 않은 대조구로 나누어 실험하였다.

실험구 1 내지 실험구 4는 임해매립지 공시토양 10Kg과 각 실시 예에서 제조된 임해매립지 토양개량제 300g를 혼합하여 각각의 화분에 담고 내염성에 약간 강한 수종인 양버즘나무 1년생을 심었다.

그리고, 실험구 5에는 임해매립지 공시토양 10Kg과 시중에 판매되는 임해매립지 토양개량제 300g를 혼합하여 화분에 담고 내염성에 약간 강한 수종인 양버즘나무 1년생을 심었다.

그리고, 대조구에는 임해매립지 공시토양 10300g을 화분에 담고 내염성에 약간 강한 수종인 양버즘나무 1년생을 심었다.

<실험예 1-1. 수분저장능력 측정>

실험구 1 내지 실험구 5와 각각의 수분장력별 보수력과 대조구의 보수력을 비교하기 위해 토양수분압출장치(soil water extractor)를 사용하여 토양수분장력 1/10bar, 1/3bar, 15bar에서의 각 토양의 수분함량을 측정하고 유효수분을 계산하여 그 결과를 표 1에 니타내었다.

항목	보 수 력 (%)
항목	1/10 bar	1/3 bar	15 bar	유효수분
실험구 1	80.6	69.5	34.3	35.2
실험구 2	90.8	77.4	39	38.4
실험구 3	110.2	86.7	46.6	40.1
실험구 4	140.8	113.4	68.4	45.0
실험구 5	68.6	50.5	19.7	30.8
대조구	32.8	24.5	6.5	18.0

표 1에 나타낸 바와 같이 수분함량은 실험구 4가 각 수분장력에서 보수력이 두드러지게 크고, 유효수분은 작물 생육에 이용되는 수분으로 실험구 1 내지 4는 실험구 5에 비하여 유효수분 보유력이 높게 나타났으며, 대조구에 비해서는 2배 이상의 유효수분 보유력을 지니고 있었다. 또한, 실험구 1 내지 4는 임해매립지용 토양개량제의 적정 함수량 35 내지 45% 범위에 모두 포함되었으며, 본 발명의 임해매립지용 토양개량제가 우수한 수분저장능력이 있다는 것을 확인할 수 있었다.

<실험예 1-2. 양버즘나무의 생장측정>

실험구 1 내지 5와 대조구에 양버즘나무를 심은 다음 2개월 후 각 양버즘나무의 상태를 관찰하였다.

관찰결과, 실험구 1 내지 4에 심어진 양버즘나무는 뿌리의 발육이 왕성하였고, 잎이나 가지가 싱싱함을 유지하며 잘 자라고 있는 것을 확인할 수 있었다. 이에 반하여 실험구 5의 양버즘나무는 뿌리의 발육이 약하고, 잎이 시들어가고 있었으며, 대조구의 양버즘나무는 잎의 황화나 괴사가 발생하며 가지가 말라가는 현상이 나타나서 거의 고사하였음을 확인할 수 있었다.

이와 같이 본 발명의 임해 매립지 토양개량제는 수분보유능력이 우수한 고흡수성제재와 염분제거능력 및 영양보유능력이 우수한 유기물을 혼용하여 임해매립지 토양 내 수분보유능력을 높이고, 염분이 함유된 모세관수의 상승을 억제시키며, 염분 흡착을 통한 토양 내 염류농도(EC)를 감소시킨다.

또한, 미생물군과 미생물군의 먹이로 제조된 미생물군 에너지원에 의해 유효미생물의 활성도를 장기간 유지시킴으로써 식재지반을 안정화시키고, 식물의 정상적인 착근과 생장이 이루어지게 하며, 유효수분 공급과 지속성을 통한 염해피해를 방지할 뿐만 아니라 식재지반의 배수를 원활하게 하여 식생 환경을 개선시킬 수 있게 된다.

또한, 유효성 미생물이 유기물을 분해하여 필요한 영양분을 공급하는 역할을 함으로써 식물의 생육을 촉진시키게 된다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 임해매립지 토양개량제 제조방법을 도시한 순서도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임해매립지 토양개량제 제조방법에서 미생물군 에너지원의 제조방법을 도시한 순서도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 염화칼슘 농도 감소제 제조방법은 코코피트, 부엽토, 피트모스을 각각 분쇄기에 분쇄하고 망에 걸러 선별하는 S10단계; 상기 선별된 코코피트, 부엽토, 피트모스에 각각 고온의 증기를 사용하여 수분을 공급하고 살균을 진행하는 S20단계; 상기 수분공급과 살균이 이루어진 코코피트, 부엽토, 피트모스와, 고흡수성제재를 교반기에 넣고 혼합하여 혼합물을 제조하는 S30단계; 및 상기 혼합물에 질석과 미생물군 에너지원을 혼합하고 일정시간 동안 교반한 후 배출하여 포장하는 S40단계;를 포함한다.

S10단계에서 코코피트, 피트모스, 부엽토는 각각 분쇄기에 투입되어 분쇄되고, 5 내지 6 메쉬의 진동체 망에 걸러져 선별된다. 이때 분쇄된 코코피트, 피트모스, 부엽토의 오버사이즈는 분쇄기에 재투입되어 재분쇄되고 진동체 망에 재걸러지게 된다.

S20단계에서 선별된 코코피트, 피트모스, 부엽토는 모이스처 컨디셔너(Moisture conditioner)장치에 투입되어 분사되는 110 내지 120℃의 고온의 증기에 의해 수분공급과 살균이 이루어진다. 이때, 고온의 증기는 고흡수성제재의 투입을 감안하여 코코피트, 부엽토, 피트모스의 수분 함수량이 40 내지 50% 가 되게 공급한다.

여기서, 고흡수성제재를 코코피트, 부엽토, 피트모스와 사전에 혼합하지 않은 이유는 고온의 스팀으로 인해 고흡수성제재가 변성되는 것을 막아 본 성질을 잃지 않게 하기 위함이다.

S30단계는 수분공급과 살균이 이루어진 코코피트 15∼20중량%, 부엽토 35∼50중량%, 피트모스 8∼12중량%와 고흡수성제재 10∼30중량%를 교반기에 투입하고 교반하여 혼합물로 제조한다. 이때, 코코피트, 부엽토, 피트모스와 고흡수성제재의 교반은 비중차에 의해 원료가 분리되는 현상을 막기 위해 1분 내지 3분 정도 혼합되는 것이 바람직하다.

S40단계는 혼합물에 질석 6∼12 중량%와 미생물군 에너지원 3∼8중량%를 혼합하고 30초 내지 1분의 시간 동안 교반한 후 배출하여 포장한다.

여기서, 혼합물에 혼합되는 미생물군 에너지원는 유효미생물의 활동을 장기화시키기 위해 미생물군과 미생물군의 먹이로 제조된 제립제이다.

도 2에 도시된 바와 같이 미생물군 에너지원은 다음과 같이 제조된다.

미생물군 에너지원은 분쇄된 유기물과 당밀을 원형 제립기에 넣고 1차 제립한 후 건조하여 내피층(1)을 형성하는 단계; 내피층과 스테비아와 미생물군을 분상형태로 혼합하고 당밀을 함유한 조립수를 분사하여 2차 제립한 후 건조하여 중간층(2)을 형성하는 단계; 중간층과 당밀과 미생물군을 분상형태로 혼합하고 아미노산을 함유한 조립수를 분사하여 3차 제립한 후 건조하여 외피층(3)을 형성하는 단계;를 포함하여 제조된다.

여기서, 내피층(1)은 유기물 97∼99중량%, 당밀 1∼3중량%를 포함하고, 중간층(2)은 스테비아 95∼97중량%, 미생물군 1∼2중량%, 당밀 2∼3중량%를 포함하며, 외피층(3)은 당밀 93∼95중량%, 미생물군 2∼3중량%, 아미노산 3∼4중량%를 포함한다.

보다 상세하게 설명하면, 내피층(1)은 분쇄된 채종유박 70%와 미강유박 30%가 혼합된 유기물 0.49g과 당밀 0.01g을 원형 제립기에 넣고 1차 제립한 후 건조하여 제조된다.

그리고, 중간층(2)은 제조된 내피층에 스테비아 0.485g, 미생물군 0.005g을 분상 형태로 혼합하고 당밀을 함유한 조립수를 분사하여 원형 제립기에 넣고 2차 제립한 후 건조하여 제조된다.

그리고, 외피층(3)은 내피층과 중간층이 형성된 조립제에 당밀 0.47g, 미생물군 0.01g을 분상 형태로 혼합한 후 아미노산 0.75g을 함유한 조립수를 분사하여 원형 제립기에 넣고 3차 제립한 후 건조하여 제조된다.

여기서 미생물군 에너지원의 외피층(1)은 아미노산이 임해매립지에 조성된 식물에 영양분을 공급하고, 당밀이 미생물군의 먹이임과 동시에 외부환경으로부터 미생물을 보호하는 역할을 한다. 그리고 중간층(2)의 스테비아는 활성화된 미생물군의 중기 영양원이 되고, 내피층(3)의 유기물은 채종유박 70중량%와 미강박 30중량%로 이루어져 미생물군의 장기 영양원이 되며 분해된 유기물은 임해매립지 조성 식물의 중,장기 영양원이 된다.

이때, 미생물군 에너지원에 사용되는 미생물군은 바실러스 서룰런스(Bacillus cirullans(VB-306)), 바실러스 패스티디오서스(Bacillus fastidiosus(TB-408)), 바실러스 아밀로리퀴패치온(Bacillus amyloliquefacions(TB-303)), 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulans(RHC-45))의 세균류 4종과, 스트렙토마이세스 그리세오오랜티쿠스(Streptomyces griseoauranticus(VA-310)), 스트렙토마이세스 나이그리파시언스(Streptomyces nigrif aciens(VA-308)), 스트렙토마이세스 불가리스(Streptomyces Vulgaris(TA-1314)), 써모액티노아케이트 불가리스(Thermoactinoaycates vulgaris(VA-502)), 스트렙토마이세스 풀보비오아쿠스(Streptomyces fulvoviolacous(VA-312))의 방선균류 5종과, 후커(Hucor sp(VF-310)), 페니실리엄 로굴러썸(Penicilium rogulosum(VF-310)), 페니실리엄 자바니컴(Penicilium javaanicum(VM-55)), 아스퍼질러스 캔디더스(Aspergillus canidus(CM-452))의 곰팡이류 4종을 포함한다.

상기와 같이 제조된 미생물군 에너지원는 미생물의 활성을 최대한 억제하기 위해 저온저장고에 보관하여 생산에 필요한 양만 사용된다.

이와 같이 본 발명의 임해매립지 토양개량제 제조방법은 먼저, 유효미생물의 활동을 장기화시키기 위해 미생물군과 미생물군의 먹이로 이루어진 미생물군 에너지원을 제조한 다음, 수분공급과 살균이 이루어진 코코피트, 부엽토, 피트모스와 고흡수성제재를 혼합한 혼합물에 제조된 미생물군 에너지원과 질석을 혼합하여 제조됨으로써 임해매립지 토양 내 수분보유능력을 높이고, 염분이 함유된 모세관수의 상승을 억제시키며, 염분 흡착을 통한 토양 내 염류농도(EC)를 감소시키게 된다. 또한, 유효미생물의 활성도를 장기간 유지시키게 되어 식재지반을 안정화시키게 되고, 식물의 정상적인 착근과 생장이 이루어지게 되며, 유효수분 공급과 지속성을 통한 염해피해를 방지할 뿐만 아니라 식재지반의 배수를 원활하게 하여 식생 환경을 개선시킬 수 있게 된다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니한다. 즉, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능하며, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정은 균등물들로 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.

Claims

코코피트 15∼20중량%, 부엽토 35∼50중량%, 피트모스 8∼12중량%, 고흡수성제재 10∼30중량%, 질석 6∼12중량%를 포함하는 임해매립지 토양개량제.
제 1 항에 있어서
상기 임해매립지 토양개량제는 미생물군과 미생물군의 먹이로 제조된 미생물군 에너지원 3∼8중량%를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임해매립지 토양개량제.
제 2 항에 있어서
상기 미생물군 에너지원은 유기물 96∼98중량%, 당밀 1∼5중량%를 포함하는 내피층과, 스테비아 95∼97중량%, 당밀 1∼3중량%, 미생물군 1∼3중량%를 포함하는 중간층과, 당밀 93∼95중량%, 아미노산 2∼4중량%, 미생물군 2∼4중량%를 포함하는 외피층으로 형성된 것을 특징으로 하는 임해매립지 토양개량제.
제 3 항에 있어서,
상기 유기물은 채종유박 65∼75중량%, 미강박 25∼35중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 임해매립지 토양개량제.
제 2 항에 있어서,
상기 미생물군은 바실러스 서룰런스(Bacillus cirullans(VB-306)), 바실러스 패스티디오서스(Bacillus fastidiosus(TB-408)), 바실러스 아밀로리퀴패치온(Bacillus amyloliquefacions(TB-303)), 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulans(RHC-45))의 세균류 4종과, 스트렙토마이세스 그리세오오랜티쿠스(Streptomyces griseoauranticus(VA-310)), 스트렙토마이세스 나이그리파시언스(Streptomyces nigrif aciens(VA-308)), 스트렙토마이세스 불가리스(Streptomyces Vulgaris(TA-1314)), 써모액티노아케이트 불가리스(Thermoactinoaycates vulgaris(VA-502)), 스트렙토마이세스 풀보비오아쿠스(Streptomyces fulvoviolacous(VA-312))의 방선균류 5종과, 후커(Hucor sp(VF-310)), 페니실리엄 로굴러썸(Penicilium rogulosum(VF-310)), 페니실리엄 자바니컴(Penicilium javaanicum(VM-55)), 아스퍼질러스 캔디더스(Aspergillus canidus(CM-452))의 곰팡이류 4종을 포함하는 것을 특징으로 하는 임해매립지 토양개량제.
제 1 항에 있어서,
상기 고흡수성제재는 옥수수에서 추출한 전분을 중합해 만든 인지오를 포함하는 것을 특징으로 임해매립지 토양개량제.
코코피트, 부엽토, 피트모스를 각각 분쇄기에 분쇄하고 망에 걸러 선별하는 S10단계;
상기 선별된 코코피트, 부엽토, 피트모스에 각각 고온의 증기를 사용하여 수분을 공급하고 살균을 진행하는 S20단계;
상기 수분공급과 살균이 이루어진 코코피트, 부엽토, 피트모스와 고흡수성제재를 교반기에 넣고 혼합하여 혼합물을 제조하는 S30단계; 및
상기 혼합물에 질석과 미생물군 에너지원을 혼합하고 일정시간 동안 교반한 후 배출하여 포장하는 S40단계;
를 포함하는 임해매립지 토양개량제 제조방법.
제 7 항에 있어서,
상기 S20단계에서 수분의 공급은 코코피트, 부엽토, 피트모스의 수분 함수량이 40 내지 50% 가 되도록 공급되는 것을 특징으로 하는 임해매립지 토양개량제 제조방법.
제 7 항에 있어서,
상기 S30단계에서 혼합물은 코코피트 15∼20중량%, 부엽토 35∼50중량%, 피트모스 8∼12중량%, 고흡수성제재 10∼30중량% 혼합되어 제조되고, 상기 S40단계에서 질석 6∼12중량%와 미생물 3∼8중량%가 상기 혼합물에 혼합되어 제조되는 것을 특징으로 하는 임해매립지 토양개량제 제조방법.
제 9 항에 있어서,
상기 고흡수성제재는 옥수수에서 추출한 전분을 중합해 만든 인지오를 포함하는 것을 특징으로 임해매립지 토양개량제 제조방법.
제 7 항에 있어서,
상기 S30단계에서 코코피트, 부엽토, 피트모스와 고흡수성제재의 교반은 비중차에 의해 원료가 분리되는 현상을 막기 위해 1분 내지 3분 혼합되는 것을 특징으로 하는 임해매립지 토양개량제 제조방법.
제 7 항에 있어서,
상기 미생물군 에너지원은 분쇄된 유기물과 당밀을 원형 제립기에 넣고 1차 제립한 후 건조하여 내피층을 형성하는 단계;
상기 내피층과 스테비아와 미생물군을 분상형태로 혼합하고 당밀을 함유한 조립수를 분사하여 2차 제립한 후 건조하여 중간층을 형성하는 단계; 및
상기 중간층과 당밀과 미생물군을 분상형태로 혼합하고 아미노산을 함유한 조립수를 분사하여 3차 제립한 후 건조하여 외피층을 형성하는 단계;를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 임해매립지 토양개량제 제조방법.
제 12 항에 있어서,
상기 내피층은 유기물 97∼99중량%, 당밀 1∼3중량%를 포함하고, 상기 중간층은 스테비아 95∼97중량%, 미생물군 1∼2중량%, 당밀 2∼3중량%를 포함하며, 상기 외피층은 당밀 93∼95중량%, 미생물군 2∼3중량%, 아미노산 3∼4중량%를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 임해매립지 토양개량제 제조방법.
제 13 항에 있어서,
상기 유기물은 채종유박 65∼75중량%, 미강박 25∼35중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 임해매립지 토양개량제 제조방법.
제 7 항에 있어서,
상기 미생물군은 바실러스 서룰런스(Bacillus cirullans(VB-306)), 바실러스 패스티디오서스(Bacillus fastidiosus(TB-408)), 바실러스 아밀로리퀴패치온(Bacillus amyloliquefacions(TB-303)), 바실러스 코아귤런스(Bacillus coagulans(RHC-45))의 세균류 4종과, 스트렙토마이세스 그리세오오랜티쿠스(Streptomyces griseoauranticus(VA-310)), 스트렙토마이세스 나이그리파시언스(Streptomyces nigrif aciens(VA-308)), 스트렙토마이세스 불가리스(Streptomyces Vulgaris(TA-1314)), 써모액티노아케이트 불가리스(Thermoactinoaycates vulgaris(VA-502)), 스트렙토마이세스 풀보비오아쿠스(Streptomyces fulvoviolacous(VA-312))의 방선균류 5종과, 후커(Hucor sp(VF-310)), 페니실리엄 로굴러썸(Penicilium rogulosum(VF-310)), 페니실리엄 자바니컴(Penicilium javaanicum(VM-55)), 아스퍼질러스 캔디더스(Aspergillus canidus(CM-452))의 곰팡이류 4종을 포함하는 것을 특징으로 하는 임해매립지 토양개량제 제조방법.