KR100786141B1 - 미생물용 배지생산 및 미생물배양을 위한 장치 - Google Patents

미생물용 배지생산 및 미생물배양을 위한 장치 Download PDF

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Abstract

돼지분료를 원료로 하여 미생물용 배지를 생산하고 이 배지를 이용하여 미생물을 대량을 배양할 수 있도록, 미생물용 배지생산과 미생물배양을 일체로 연속적으로 수행할 수 있는 장치가 개시된다.
돼지분료, 배지, 미생물, 배양, 배지이송관

Description

미생물용 배지생산 및 미생물배양을 위한 장치{APPARATUS OF CULTURE MEDIUM PRODUCTION AND MICROBE CULTURE}
본 발명은 돼지분료를 원료로 미생물용 배지를 생산하고, 이 배지를 이용하여 미생물을 대량으로 배양할 수 있는 미생물용 배지생산 및 미생물배양을 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로 돼지분료는 미생물을 배양하기 위한 배양액인 배지로 우수하게 활용될 수 있다. 돼지분료는 고액분리기를 통해 고형물과 액료로 분리된 다음 소정크기 이하의 고형물을 포함한 액료를 일정시간 성숙하여 배지로 생산되며, 이와 같이 생산된 배지는 별도의 미생물배양기에 투입됨으로써 미생물의 배양액으로 작용하여 미생물을 배양하게 된다.
하지만, 여태까지의 장치나 방법은 배지생산기와 미생물배양기가 별도로 존재하기 때문에 배지생산과 미생물배양 작업이 연속적으로 이루어질 수 없었으며, 구성이 복잡하여 효율적인 배지생산이나 미생물 배양이 어렵다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 돼지분료를 원료로 하여 미생물용 배지를 생산하고 이 배지를 이용하여 미생물을 대량을 배양할 수 있도록, 미생물용 배지생산과 미생물배양을 일체로 연속적으로 수행할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 구성이 단순하며, 효율적으로 배지를 생산하고 이 생산된 배지를 이용하여 미생물을 배양할 수 있는 미생물용 배지생산 및 미생물배양을 위한 장치를 제공하는 것이다.
상기 본 발명의 목적은 상단 일측에는 고액분리기를 통해 소정크기 이하의 고형물을 포함한 돼지분료가 투입되는 돼지분료유입관이 인입되며, 하단 일측에는 배지생산기 내부의 이물질을 외부로 배출할 수 있는 배출관이 인입되는 배지생산기와; 빛이 투과될 수 있도록 투명재질로 밀폐되게 구성되며 하단 일측에는 내부에서 배양된 미생물을 외부로 수거할 수 있도록 퇴수관이 인입되며, 상단 일측에는 내부로 미생물을 공급할 수 있도록 미생물공급관이 인입되며, 상기 배지생산기 측방으로 배치되는 적어도 하나 이상의 미생물배양기와; 상기 배지생산기와 미생물배양기 내부에 공기를 주입할 수 있도록 단일의 에어컴프레셔에 연결되어 상기 배지생산기 와 미생물배양기내로 인입되는 배지생산기용 공기주입관 및 미생물배양기용 공기주입관과; 상기 배지생산기와 미생물배양기 내부의 물질을 교반시키도록 상기 배지생산기와 미생물배양기의 내부에 착설된 하향식 배지생산기용 교반기 및 하향식 미생물배양기용 교반기와; 모터펌프에 의해 상기 배지생산기에서 생산된 배지를 미생물배양기로 각각 이송시키는 배지이송관과; 상기 배지생산기 및 미생물배양기 내부에서 발생하는 악취를 포집하여 배출하기 위해 일단은 악취제거장치에 연결되며 타단은 각각 배지생산기 및 미생물배양기 내부로 인입된 배기덕트와; 상기 배지생산기 및 미생물배양기 내부 측면에 장착되어 내부의 PH, DO 및 온도를 기록 제어하는 기록제어기와; 상기 미생물배양기 내부로 빛을 공급하도록 미생물 배양기 주변에 착설된 조명부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미생물용 배지생산 및 미생물배양을 위한 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 미생물용 배지생산 및 미생물배양을 위한 장치는 미생물용 배지생산과 미생물배양을 일체로 연속적으로 수행할 수 있으며, 구성이 단순하며 배지생산 및 미생물배양을 효율적으로 수행할 수 있다는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 미생물용 배지생산 및 미생물배양을 위한 장치를 보다 상세하게 설명한다.
첨부된 도1은 본 발명에 따른 미생물용 배지생산 및 미생물배양을 위한 장치의 전체적인 개략도로서, 이를 참고하면 본 발명에 따른 장치는 배지생산기(110), 미생물배양기(120), 공기주입관(130, 131), 교반기(140, 141), 배지이송관(150), 배기덕트(160), 기록제어기(170) 및 조명부재(180)를 포함한다.
상기 배지생산기(110)는 밀폐된 구조로서 외부에서 내부를 투시할 수 있도록 투명아크릴 또는 고강도 유리재질로 제조되는 것이 바람직하며, 상단 일측에는 고액분리기를 통해 소정크기 이하의 고형물을 포함한 돼지분료가 투입되는 돼지분료유입관(111)이 인입되며, 하단 일측에는 배지생산기 내부의 이물질을 외부로 배출할 수 있는 배출관(112)이 인입되어 있다. 즉, 상기 돼지분료유입관(111)은 전처리공정으로 고액분리기를 통하여 돼지분료의 고형물의 함량이 15% 이하가 되는 돼지분료를 배지생산기 내부로 투입할 수 있는 관으로 차단밸브(V)에 의해 선택적으로 개폐되도록 구성되며, 상기 배출관(112)은 배지생산기의 이물질을 외부로 배출할 수 있는 관으로 역시 차단밸브(V)에 의해 선택적으로 개폐되도록 구성된다. 상기와 같은 배지생산기내로 투입된 돼지분료는 대략 1주일동안 그 내부에서 항생제나 살균소독제와 같은 위해요소가 제거됨과 동시에 분해되어 미생물의 배양액으로 생산되게 된다.
상기 미생물배양기(120)는 밀폐된 구조로서, 광합성미생물의 배양을 위해 빛 이 투과될 수 있도록 투명아크릴 또는 고강도 유리재질로 제조되며, 하단 일측에는 내부에서 배양된 미생물을 외부로 수거할 수 있도록 퇴수관(121)이 인입되어 있다. 상기 퇴수관 역시 차단밸브(V)에 의해 선택적으로 개폐되도록 구성되어 있다. 이와 같은 미생물배양기는 상기 배지생산기 측방으로 연속적으로 배치되는 데 도시된 바와 같이 2기의 미생물배양기가 설치될 수 있거나 필요에 따라 그 기수를 증감할 수 있다. 또한, 상단 일측에는 내부로 미생물을 공급할 수 있도록 미생물공급관(122)이 인입되어 있는 데, 상기 같은 미생물배양기는 전술한 배지생산기에서 배지가 그 내부로 이송되면, 미생물공급관을 통해 소량의 미생물이 공급하여 미생물을 다량으로 증식할 수 있게 된다.
상기 공기주입관(130, 131)은 상기 배지생산기(110)와 미생물배양기(120) 내부에 공기를 주입할 수 있도록 단일의 에어컴프레셔(132)에 연결되어 상기 배지생산기(110)와 미생물배양기(120)내로 인입되는 배지생산기용 공기주입관(130) 및 미생물배양기용 공기주입관(131)으로 구성된다. 여기서, 본 발명은 미생물용 배지생산기와 미생물배양기 연속적으로 배치되기 때문에, 각각의 공기주입관(130, 131)에 공기를 주입하기 위한 에어컴프레셔(132)를 공용으로 사용할 수 있다는 잇점이 있으며, 상기 배지생산기용 공기주입관(131)은 돼지분료의 위해요소제거 및 분해를 위해 공기를 주입하는 것이며, 미생물배양기용 공기주입관(132)은 미생물의 증식배양을 위해 공기를 주입하는 것이다.
여기서, 도시된 바와 같이 상기 배지생산기용 공기주입관(130)은 배지생산기(110)내의 물질이 역류하는 것을 방지하기 위해 상기 배지생산기(130)의 돼지분료 수위보다 높은 위치에서 인입된 후 배지생산기(110)의 바닥에 설치되는 것이 바람직하며, 공급되는 공기의 산소용존률을 높이기 위해 에어콤프레셔(132)에 의해 공급된 공기를 미세한 기포로 배지생산기내에 살포시키도록 상단에 미세한 구멍이 천공된 산기관(130-1)이 착설되는 것이 바람직하다. 마찬가지로, 상기 미생물배양기용 공기주입관(131)은 미생물배양기(120)내의 미생물이 역류하는 것을 방지하기 위해 상기 미생물배양기(120)의 미생물 수위보다 높은 위치에서 인입된 후 미생물배양기(120)의 바닥에 설치되며, 공급되는 공기의 산소용존률을 높이기 위해 에어콤프레셔(132)에 의해 공급된 공기를 미세한 기포로 미생물배양기내에 살포시키도록 상단에 미세한 구멍이 천공된 산기관(132-1)이 착설되는 것이 바람직하다. 이와 같이 상기 산기관에 기포형식으로 공급되는 공기는 돼지의 사육과정에서 발생하는 항생재나 살균소독제와 같은 위해요소를 휘산시킴과 동시에 돼지분료의 분해작용을 수행하게 된다.
상기 교반기(140, 141)는 상기 배지생산기(110)와 미생물배양기(120) 내부의 물질을 교반시키도록 상기 배지생산기(110)와 미생물배양기(120)의 내부에 착설된 것으로, 바람직하게는 도시된 바와 같이 하향식으로 착설된 것이 바람직하다. 이는 산기관에서 공급된 공기가 곧바로 위로 상승하지 않고 측면으로 분산되게 함으로써 산소의 용존율을 높임과 동시에 내부의 고형물이 바닥에 퇴적되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.
상기 배지이송관(150)은 모터펌프(151)에 의해 상기 배지생산기(110)에서 생산된 배지를 미생물배양기(120)로 각각 이송시키도록 일단은 배지생산기에 연결되고 타단은 미생물배양기에 연결되며, 각 입출구부에는 차단밸브(V)가 장착되어 선택적으로 개폐되도록 구성된다. 따라서, 배지생산기에서 생산된 배지는 상기 배지이송관을 통해 미생물배양기에 자동적으로 공급되게 된다.
상기 배기덕트(160)는 배지생산기(110) 및 미생물배양기(120) 내부에서 발생하는 악취를 포집하여 배출하기 위해 일단은 악취제거장치에 연결되며 타단은 각각 배지생산기 및 미생물배양기 내부로 인입되어, 악취를 외부로 배출하게 된다.
상기 기록제어기(170)는 상기 배지생산기 및 미생물배양기 내부 측면에 장착되어 각 기기내부의 PH, DO 및 온도를 기록제어하고 그에 따라 장비를 가동하게 된다.
상기 조명부재(180)는 상기 미생물배양기 내부로 빛을 공급하도록 미생물 배양기 주변에 착설된 것으로, 광합성 미생물의 배양 및 증식을 원할하게 하며 바람직하게는 전체조명의 조도합이 2,000Lux 내지 4000 Lux인 것이 바람직하다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 미생물용 배지생산 및 미생물배양을 위한 장치의 사용방법 및 작용을 살펴본다.
먼저, 고액분리기를 통하여 돼지분료의 고형물의 함량이 15% 이하가 되는 돼지분료를 돼지분료유입관(111)을 통해 배지생산기(110) 내부로 일정량 투입함과 동시에 에어컴프레셔(132)에 의해 발생된 공기를 배지생산기용 공기주입관(130)을 통해 배지생산기(110)내로 공급된다. 이때 상기 공기주입관(130)에는 산기관(130-1)이 장착되어 있기 때문에 공기는 기포형식으로 배지생산기내로 공급되게 된다. 이 상태에서 배지생산기용 교반기(140)를 대략 1주일 정도 가동시키면 돼지분료는 서서히 분해되면서 미생물 배양액으로 생산되게 된다. 이러한 배지생산기의 PH, DO 내지 온도와 같은 내부조건은 기록제어기(170)에 의해 제어되며 이에 따라 적절한 장비가 가동되게 된다.
이와 같이 배지생산기(110)에서 배지가 생산되면, 모터펌프(151)를 가동하여 배지이송관(150)을 통해 배지생산기(110)내의 배지를 미생물배양기(120)내로 이송시킨다. 이 때 차단밸브(V)의 선택적 개폐에 의해 배지이송관(150)으로 이송되는 배지량은 조절될 수 있다.
그리고, 배지가 미생물배양기(120)로 투입되면 미생물공급관(122)을 통해 미생물배양기(120)내로 소량의 미생물을 투입함과 동시에 조명부재(180) 및 미생물배 양기용 교반기(141)를 가동시키며, 미생물배양기용 공기주입관(131)을 통해 공기가 미생물배양기내로 공급된다. 마찬가지로 상기 미생물 배양기용 공기주입관(131)에는 산기관(131-1)이 장착되어 있기 때문에 공기는 기포형식으로 미생물배양기내로 공급되게 된다. 그리고 대략 2주일 동안 미생물배양기를 작동시키면 투입된 소량의 미생물은 돼지분료의 배양액을 기초로 하여 대량으로 증식 배양되고, 배양된 미생물은 퇴수관을 통해 외부로 수거하게 된다. 이와 같이 수거된 미생물은 가축분료를 발효시켜 액비를 생산하게 된다. 마찬가지로, 미생물배양기의 PH, DO 내지 온도와 같은 내부조건은 기록제어기(170)에 의해 제어되며 이에 따라 적절한 장비가 가동되게 된다.
한편, 배지생산기 및 미생물배양기의 악취는 배기덕트(160)를 통해 배기된 후 미도시된 악취제거장치에 제거되어 외부로 배출되게 된다.
도1은 본 발명에 따른 배지생산 및 미생물배양을 위한 장치의 개략도이다.

Claims (2)

  1. 상단 일측에는 고액분리기를 통해 소정크기 이하의 고형물을 포함한 돼지분료가 투입되는 돼지분료유입관이 인입되며, 하단 일측에는 배지생산기 내부의 이물질을 외부로 배출할 수 있는 배출관이 인입되는 배지생산기와;
    빛이 투과될 수 있도록 투명재질로 밀폐되게 구성되며 하단 일측에는 내부에서 배양된 미생물을 외부로 수거할 수 있도록 퇴수관이 인입되며, 상단 일측에는 내부로 미생물을 공급할 수 있도록 미생물공급관이 인입되며, 상기 배지생산기 측방으로 배치되는 적어도 하나 이상의 미생물배양기와;
    상기 배지생산기와 미생물배양기 내부에 공기를 주입할 수 있도록 단일의 에어컴프레셔에 연결되어 상기 배지생산기와 미생물배양기내로 인입되는 배지생산기용 공기주입관 및 미생물배양기용 공기주입관과;
    상기 배지생산기와 미생물배양기 내부의 물질을 교반시키도록 상기 배지생산기와 미생물배양기의 내부에 착설된 하향식 배지생산기용 교반기 및 하향식 미생물배양기용 교반기와;
    모터펌프에 의해 상기 배지생산기에서 생산된 배지를 미생물배양기로 각각 이송시키는 배지이송관과;
    상기 배지생산기 및 미생물배양기 내부에서 발생하는 악취를 포집하여 배출하기 위해 일단은 악취제거장치에 연결되며 타단은 각각 배지생산기 및 미생물배양기 내부로 인입된 배기덕트와;
    상기 배지생산기 및 미생물배양기 내부 측면에 장착되어 내부의 PH, DO 및 온도를 기록 제어하는 기록제어기와;
    상기 미생물배양기 내부로 빛을 공급하도록 미생물 배양기 주변에 착설된 조명부재를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미생물용 배지생산 및 미생물배양을 위한 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배지생산기용 공기주입관은 배지생산기내의 물질이 역류하는 것을 방지하기 위해 상기 배지생산기의 돼지분료 수위보다 높은 위치에서 인입된 후 배지생산기의 바닥에 설치되며 에어콤프레셔에 의해 공급된 공기를 미세한 기포로 배지생산기내에 살포시키도록 산기관이 착설되어 있으며,
    상기 미생물배양기용 공기주입관은 미생물배양기내의 미생물이 역류하는 것을 방지하기 위해 상기 미생물배양기의 미생물 수위보다 높은 위치에서 인입된 후 미생물배양기의 바닥에 설치되며, 에어콤프레셔에 의해 공급된 공기를 미세한 기포로 미생물배양기에 살포시키도록 산기관이 착설되어 있는 것을 특징으로 하는 미생물용 배지생산 및 미생물배양을 위한 장치.
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