KR-20260061091-A - Method of Manufacturing Bio-Fertilizer

Abstract

본 발명은 공급 용수를 살균 처리하는 공급 용수 살균 처리 단계와, 미세 조류가 포함된 배양액을 상기 공급 용수와 함께 배양 공간에 공급하여 미세 조류를 배양하여 배양 혼합액을 형성하는 미세 조류 배양 단계와, 상기 배양 혼합액에서 상기 미세 조류를 필터링하여 식물성 호르몬을 포함하는 활성제 원액을 분리하는 활성제 원액 분리 단계 및 상기 활성제 원액을 물로 희석하여 작물 활성제를 제조하는 작물 활성제 제조 단계를 포함하는 작물 활성제 제조 방법을 개시한다.

Inventors

• 손주동
• 홍수열
• 이길영

Assignees

• (주)씨엔에스아이엔티

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20260330

Claims (4)

1. 공급 용수를 살균 처리하는 공급 용수 살균 처리 단계와, 미세 조류가 포함된 배양액을 상기 공급 용수와 함께 배양 공간에 공급하여 미세 조류를 배양하여 배양 혼합액을 형성하는 미세 조류 배양 단계와, 상기 배양 혼합액에서 상기 미세 조류를 필터링하여 식물성 호르몬을 포함하는 활성제 원액을 분리하는 활성제 원액 분리 단계 및 상기 활성제 원액을 물로 희석하여 작물 활성제를 제조하는 작물 활성제 제조 단계를 포함하며, 상기 미세조류는 클로렐라 불가리스이며, 상기 공급 용수는 담수이며, 상기 배양액은 단위 부피(mL)당 400만 ~ 700만셀의 클로렐라 불가리스가 포함되며, 상기 미세 조류 배양 단계는 상기 배양액이 상기 공급 용수와 1: 0.3 ~ 1.0의 부피비로 공급되며, 상기 작물 활성제 제조 단계는 상기 활성제 원액과 물을 1: 200 ~ 300의 부피비로 혼합하는 것을 특징으로 하는 작물 활성제 제조 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 공급 용수 살균 처리 단계 후에 상기 공급 용수의 미세 입자 또는 유기물을 제거하는 공급 용수 정화 단계를 더 포함하는 것을 작물 활성제 제조 방법.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 식물성 호르몬은 앱시스산(Abscisic Acid), 지베를린(Gibberellin), 살리실산(Salicylic acid), 옥신(Auxin), 자스몬산(Jasmonic acid), 사이토카인(Cytokine)인 것을 특징으로 하는 작물 활성제 제조 방법.
4. 제 1항에 있어서, 상기 활성제 원액은 pH가 6.0 ~ 8.0의 중성 산도를 가지는 것을 특징으로 하는 작물 활성제 제조 방법.

Description

작물 활성제 제조 방법{Method of Manufacturing Bio-Fertilizer} 본 발명은 친환경 유기 농업에 사용되는 작물 활성제 제조 방법에 관한 것이다. 작물 활성제(또는 농자재)는 농산물의 생육을 촉진하기 위하여 사용되는 비료의 일종이다. 상기 작물 활성제는 일반적으로 화학적으로 제조되어 사용되고 있으나, 토양의 산성화와 작물의 생육 불량과 같은 문제를 유발할 수 있다. 따라서, 최근에, 상기 작물 활성제는 친환경 제품의 개발이 증가하고 있다. 상기 작물 활성제는 친환경 제품으로 제조하는 경우에 미세 조류를 원료로 사용할 수 있다. 그러나, 상기 작물 활성제는 미세 조류를 사용하여 제조하는 경우에 보관중에도 미세 조류가 지속적으로 성장하게 되므로 장기간 보관이 어려운 측면이 있다. 또한, 상기 작물 활성제는 미세 조류가 포함되는 경우에 엽면 시비에 따른 부작용이 나타날 수 있다. 또한, 상기 작물 활성제는 미세 조류의 성장을 억제하기 위하여 강산성 처리를 하는 경우에 사용자가 산성에 노출되는 문제가 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제 제조 방법에 대한 공정도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제과 비교예의 비료가 시비된 수박 식물의 뿌리 활력에 대한 평가 그래프이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제과 비교예의 비료가 시비된 수박 식물의 뿌리에 대한 사진이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제과 비교예의 비료가 시비된 수박의 생산량에 대한 평가 그래프이다. 이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제 제조 방법에 대하여 설명한다. 먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제 제조 방법에 대한 공정도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 작물 활성제 제조 방법은, 도 1을 참조하면, 공급 용수 살균 처리 단계(S10)와, 미세 조류 배양 단계(S30)와 활성제 원액 분리 단계(S40) 및 작물 활성제 제조 단계(S50)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 작물 활성제 제조 방법은 공급 용수 정화 단계(S20)를 더 포함할 수 있다. 상기 작물 활성제 제조 방법은 미세 조류의 배양을 이용하여 작물 활성제를 제조할 수 있으며, 특히 담수에서 배양이 가능한 클로렐라 불가리스 미세 조류를 사용할 수 있다. 상기 작물 활성제 제조 방법은 미세 조류를 배양하여 식물성 호르몬을 함유하는 작물 활성제를 제조할 수 있다. 따라서, 상기 작물 활성제 제조 방법에 의한 작물 활성제는 화학적 계면 활성제 또는 분산제를 사용하지 않으므로 친환경 유기 농업에 사용할 수 있다. 또한, 상기 작물 활성제 제조 방법은 제조되는 작물 활성제로부터 클로렐라 불가리스 미세 조류를 분리함으로써 작물 활성제에 미세 조류가 포함되지 않거나 최소로 포함되어, 시비 과정에서 노즐의 막힘을 방지하고 엽면 시비에 따른 부작용을 방지할 수 있다. 또한, 상기 작물 활성제 제조 방법은 제조되는 작물 활성제에 미세 조류가 포함되지 않거나 최소로 포함되도록 함으로써 작물 활성제의 장기간 보관이 가능하도록 할 수 있다. 상기 공급 용수 살균 처리 단계(S10)는 공급 용수를 살균 처리하는 단계이다. 상기 공급 용수 살균 처리 단계(S10)는 미세 조류의 배양에 사용되는 공급 용수를 살균 처리하는 단계이다. 상기 미세 조류는 담수에서 배양이 가능한 클로렐라 불가리스를 사용할 수 있다. 따라서, 상기 공급 용수는 담수가 사용될 수 있다. 상기 담수는 지하수, 강물 또는 호수물로부터 취수될 수 있다. 또한, 상기 담수는 수도물로부터 취수될 수 있다. 상기 담수는 취수원에 따라 각종 박테리아 또는 오염원들을 포함할 수 있으며, 미세 조류의 배양 과정에서 미세 조류가 박테리아 또는 오염원들에 의하여 포식 당하거나 생장에 방해받을 수 있다. 또한, 상기 담수가 수도물인 경우에 소독제에 포함되는 염소 성분에 의하여 미세 조류가 죽을 수 있다. 따라서, 상기 담수는 살균 처리가 필요할 수 있다. 상기 공급 용수 살균 처리 단계(S10)는 공급 용수에 오존(O3)을 나노 버블 상태로 분사하여 공급 용수를 살균할 수 있다. 상기 오존은 나노 버블 형태로 공급 용수에 분사되어 용존될 수 있다. 상기 오존은 공급 용수에 용존되면서 공급 용수에 포함되어 있는 박테리아를 살균할 수 있다. 상기 공급 용수 살균 처리 단계(S10)는 용존 오존에 의하여 박테리아가 살균된 공급 용수를 소정의 오존 배출 시간동안 보관할 수 있다. 상기 살균된 공급 용수는 오존이 용존된 상태이므로 오존이 미세 조류의 배양에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 상기 공급 용수 살균 처리 단계(S10)는 살균된 공급 용수를 오존 배출 시간동안 별도의 보관 용기에 보관하여 용존되어 있는 오존이 공급 용수로부터 배출되도록 할 수 있다. 상기 오존 배출 시간은 10 ~ 20시간일 수 있다. 상기 공급 용수 정화 단계(S20)는 살균된 공급 용수를 정화하는 단계이다. 상기 공급 용수 정화 단계(S20)는 살균된 공급 용수를 전해 처리 및 필터링 처리하여 살균된 공급 용수에 포함되어 있는 미세 입자 또는 유기물을 제거할 수 있다. 상기 미세 입자는 담수에 포함되는 다양한 형태와 크기의 중금속 입자 또는 무기물 입자일 수 있다. 상기 전해 처리는 수처리에 사용되는 일반적인 전기 분해 방식으로 진행될 수 있다. 또한, 상기 필터링 처리는 다공성 세라믹 필터와 같은 필터를 사용하여 진행될 수 있다. 한편, 상기 공급 용수 정화 단계(S20)는 공급 용수 살균 처리 단계(S10) 전에 진행될 수 있다. 상기 미세 조류 배양 단계(S30)는 미세 조류가 포함된 배양액을 공급 용수와 배양 공간에 공급하여 미세 조류를 배양하는 단계이다. 상기 미세 조류 배양 단계(S30)는 공급 용수와 배양액이 혼합된 상태에서 미세 조류가 배양되면서 배양 혼합액을 형성할 수 있다. 상기 미세 조류 배양 단계(S30)는 공급 용수와 미세 조류를 동시에 또는 순차적으로 공급할 수 있다. 상기 공급 용수는 미세 조류의 배양 속도에 따라 지속적으로 공급될 수 있다. 상기 배양액은 클로렐라 불가리스 미세 조류가 소정 비율로 혼합된 배양액일 수 있다. 예를 들면, 상기 배양액은 단위 부피(mL)당 400만 ~ 700만셀의 클로렐라 불가리스를 포함할 수 있다. 상기 배양액은 배양 공간의 부피에 따라 적정하게 공급될 수 있다. 예를 들면, 상기 배양액은 200 ~ 500L로 공급될 수 있다. 상기 배양액은 공급 용수와 부피비로 1: 0.3 ~ 1.0의 비율로 공급될 수 있다. 상기 배양 공간은 배양 장치에 구비되는 배양 수조의 내부일 수 있다. 상기 미세 조류 배양 단계(S30)는 20 ~ 35℃의 배양 온도에서 진행될 수 있다. 즉, 상기 미세 조류 배양 단계(S30)는 배양액과 공급 용수를 혼합된 배양 혼합액을 배양 온도로 유지하면서 진행할 수 있다. 또한, 상기 미세 조류 배양 단계(S30)는 미세 조류가 광합성을 통하여 충분히 배양되는 적정한 환경에서 진행될 수 있다. 또한, 상기 미세 조류 배양 단계(S30)는 배양 공간에서 배양 혼합액의 단위 부피당 셀 수가 연속 수확이 가능한 상태로 유지되는 시점까지 진행될 수 있다. 상기 배양 혼합액은 미세 조류의 배양 과정에서 발생되는 식물성 호르몬이 생성될 수 있다. 상기 식물성 호르몬은 클로렐라 불가리스 미세 조류가 배양되면서 생성되는 신호 분자를 의미할 수 있다. 상기 식물성 호르몬은 앱시스산(Abscisic Acid), 지베를린(Gibberellin), 살리실산(Salicylic acid), 옥신(Auxin), 자스몬산(Jasmonic acid), 사이토카인(Cytokine)과 같은 물질일 수 있다. 상기 식물성 호르몬은 배양 혼합액에 수 - 수십ng/l의 수준으로 포함될 수 있다. 상기 식물성 호르몬은 식물의 생장에 기여할 수 있다. 또한, 상기 식물성 호르몬은 추가로 식물의 병원체에 대한 내성, 스트레스에 대한 내성 및 생식 발달에 기여할 수 있다. 상기 활성제 원액 분리 단계(S40)는 미세 조류가 혼합된 배양 혼합액을 필터링하여 배양액과 활성제 원액으로 분리하는 단계이다. 상기 배양 혼합액은 공급 용수와 배양액이 혼합된 상태에서 미세 조류가 배양되어 형성되므로 미세 조류를 포함할 수 있다. 상기 배양액은 배양 혼합액을 필터링하는 과정에서 미세 조류를 포함하여 분리되는 용액을 의미할 수 있다. 또한, 상기 활성제 원액은 배양 혼합액을 필터링하는 과정에서 미세 조류가 포함되지 않고 물과 식물성 호르몬을 포함하는 용액을 의미한다. 한편, 상기 활성제 원액은 식물성 호르몬의 농도에 따라 작물 활성제로 직접 사용될 수 있다. 상기 활성제 원액 분리 단계(S40)는 배양 혼합액을 필터링하여 진행될 수 있다. 상기 활성제 원액 분리 단계(S40)는 배양 혼합액을 배양 공간에서 분리 공간으로 이동시킨 후에 진행될 수 있다. 상기 활성제 원액 분리 단계(S40)는 다공성 세라믹 필터 또는 폴리머 진공 사막 필터와 같은 분리 필터에 배양 혼합액을 통과시키면서 배양 혼합액을 배양액과 활성제 원액으로 분리할 수 있다. 이때, 상기 활성제 원액 분리 단계(S40)는 인버터 펌프와 같은 가압 펌프를 이용하여 소정의 분리 압력(대략 1 ~ 5bar)의 압력으로 배양 혼합액을 가압하면서 분리 여과를 진행할 수 있다. 상기 활성제 원액 분리 단계(S40)는 가압 농축 설비를 이용하여 진행될 수 있다. 상기 활성제 원액은 배양 혼합액에서 분리될 때 미세 조류를 포함하지 않으므로 맑은 물 상태를 유지할 수 있다. 상기 활성제 원액은 pH가 6.0 ~ 8.0의 중성 산도를 가질 수 있다. 한편, 상기 활성제 원액 분리 단계(S40)에서 분리 필터에 잔존하는 배양액은 다시 분리 공간으로 보내질 수 있다. 상기 배양액은 분리 공간에서 분리 과정에 추가로 공급될 수 있다. 따라서, 상기 배양액은 미세 조류가 일정 농도이상으로 짙어질 때까지 분리 과정이 반복될 수 있다. 상기 배양액은 일정 농도 이상으로 농축될 수 있다. 상기 농축된 배양액은 식물성 단백질 또는 지질 추출원으로 사용될 수 있다. 상기 작물 활성제 제조 단계(S50)는 활성제 원액을 물