KR100874338B1

KR100874338B1 - 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치 및 제조 방법

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Publication number: KR100874338B1
Application number: KR1020080082351A
Authority: KR
Inventors: 송석오; 김홍주; 임재삼; 김성복; 성대용; 신익수; 장창순; 이동은; 박승선; 신현준; 임현묵; 윤경섭; 김완주
Original assignee: 충청남도; 주식회사 에코엔
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2008-12-15

Abstract

본 발명은 돈모, 우모, 계모 등을 포함하는 각종 도축 부산물의 악취를 제거하여 고품질의 아미노산을 생산할 수 있도록 함으로써 고품질의 아미노산 유기질 비료 및 기능성 사료를 제조할 수 있도록 하는 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치는 물속에 상기 도축 부산물과 호기성미생물이 투입되고 산소가 공급되어 폭기됨에 따라 상기 도축 부산물의 이물질과 악취가 제거되는 저장조(100)와; 상기 저장조(100)를 통하여 이물질 및 악취가 제거된 도축 부산물을 세척하고 탈수하는 세척탈수기(200)와; 상기 세척탈수기(200)를 통하여 세척 탈수된 도축 부산물에 포함된 금속을 검출하여 제거하는 금속검출기(300)와; 상기 금속검출기(300)를 통하여 금속이 제거된 도축 부산물을 미세하게 분쇄하는 고속분쇄기(400)와; 상기 고속분쇄기(400)를 통하여 분쇄된 도축 부산물을 전기화학적 영동화 처리하여 아미노산을 생성하는 반응기(500)와; 상기 반응기(500)에 가온을 위한 스팀을 공급하는 스팀공급장치(550)와; 상기 반응기(500)를 통하여 생성된 아미노산을 중화시키는 중화조(600)와; 상기 중화조(600)를 통하여 중화된 아미노산을 저압 교반 탈기하여 숙성시키는 숙성조(700)와; 상기 숙성조(700)의 저압 탈기 숙성시 발생하는 악취를 포집하여 제거하는 악취제거탈취탑(750);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

도축 부산물, 아미노산, 유기질 비료, 사료첨가제, 반응기, 중화조, 숙성조

Description

도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치 및 제조 방법 {The apparatus for manufacturing an amino acid utilizing the animal by-products and It's method}

본 발명은 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 돈모, 우모, 계모를 포함하는 각종 도축 부산물의 악취를 제거하여 고품질의 아미노산을 생산할 수 있도록 함으로써 고품질의 아미노산 유기질 비료 및 기능성 사료첨가제를 제조할 수 있도록 하는 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치 및 제조 방법에 관한 것이다.

식생활에서 많이 식용되고 있는 소고기, 돼지고기, 닭고기 등의 육류는 사육된 가축이 도축장에서 도축된 후 가식 부분만이 유통되어 일반 소비자에게 제공되는 것이지만, 도축장에서는 가축의 털은 물론 가죽, 발톱 및 불가식 부분을 포함하고 있는 다양한 부산물이 생성되고 있다.

이러한 부산물 중에서 가축의 털 즉, 도축장에서 발생되는 돈모, 우모, 계모 등은 처리가 어려울 뿐만 아니라 처리에 비용이 과다하게 소요되고 있다. 종래에는 가축시설에서 발생되는 동물털이 함유된 도축 부산물을 해양 투기하여 처리하기도 하였지만, 최근에는 환경오염 문제가 사회적 문제로 대두되면서 소각 등의 특정의 방법으로 처리하고 있으나 여전히 처리 비용이 많이 소요되고 처리 효율도 낮은 문제점이 있었다.

근래에는 동물 털을 절단, 분해시켜 식물에 유용한 영양 비료로 활용하는 방법 예를 들어, 동물로부터 얻어지는 부산물을 고온에서 알칼리 분해하고 효소 처리하여 식물이 직접 흡수할 수 있는 아미노산을 다량 함유하는 유기질 액체 비료로 제조하는 다양한 방법이 제안되고 있는데, 일례로 국내 공개특허 제1998-28705호 등이 있다. 하지만, 이러한 종래 대부분의 방법들은 처리 효율이 낮고, 비료의 제조시에 비용이 과다하게 소요되며, 시간이 오래 걸리고, 도축 부산물에 의한 심한 악취로 소비자의 외면을 받는 등의 문제점이 있었다.

이러한 문제점에 따라 본 발명인은 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조에 대하여 특허등록 제10-0699321호 "도축 부산물을 이용한 유기질 비료의 제조방법 및 제조된 유기질 비료를 이용한 퇴비의 부숙화 방법"과, 실용신안등록 제04066374호 "도축 부산물을 이용한 아미노산 함량이 높은 유기질 비료의 제조장치 및 이를 이용한 퇴비화 장치", 실용신안등록 제20-0436676호 "도축 부산물 분쇄용 복합 분쇄장치" 등을 제안하였다.

이러한 제안에 따라 아미노산 생산시설을 건설하여 운영하였는데, 경제성과 효율성을 위하여 많은 기술적 개선을 요하게 되었다. 먼저, 도축 부산물을 이용하여 아미노산을 만들기 위해서는 도축 부산물을 이물질과 선별하는 공정이 필요하 며, 선별한 도축 부산물을 경제성 있게 이송하는 방법이 필요하였으며, 아미노산 생산시 발생된 악취를 제거하는 악취제거공정, 아미노산 품질의 향상과 기호성을 높이는 공정의 개선이 필요하였다.

따라서, 본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 도축 부산물을 이용하여 아미노산을 제조하는 과정에서 악취를 제거하여 사용자의 거부감을 해소하고 아미노산 품질을 향상시킬 수 있도록 하는 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 아미노산이 가지고 있은 비료로서의 우수한 가치를 활용하고, 기능성 사료첨가제로 사용할 수 있도록 하는 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치 및 제조 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 도축 부산물을 이용한 아미노산의 제조 장치는 물속에 상기 도축 부산물과 호기성미생물이 투입되고 산소가 공급되어 폭기됨에 따라 상기 도축 부산물의 이물질과 악취가 제거되는 저장조와; 상기 저장조를 통하여 이물질 및 악취가 제거된 도축 부산물을 세척하고 탈수하는 세척탈수기와; 상기 세척탈수기를 통하여 세척 탈수된 도축 부산물에 포함된 금속을 검출하여 제거하는 금속검출기와; 상기 금속검출기를 통하여 금속이 제거된 도축 부산물을 미세하게 분쇄하는 고속분쇄기와; 상기 고속분쇄기를 통하여 분쇄된 도축 부산물을 전기화학적 영동화 처리하여 아미노산을 생성하는 반응기와; 상기 반응기에 가온을 위한 스팀을 공급하는 스팀공급장치와; 상기 반응기를 통하여 생성된 아 미노산을 중화시키는 중화조와; 상기 중화조를 통하여 중화된 아미노산을 저압 교반 탈기하여 숙성시키는 숙성조와; 상기 숙성조의 저압 탈기 숙성시 발생하는 악취를 포집하여 제거하는 악취제거탈취탑;을 포함하여 이루어진다.

상기 저장조의 하부에는 바닥에 가라앉는 이물질을 긁어 모으는 스크래퍼와 상기 스크래퍼를 통하여 모아진 이물질을 상부로 배출하는 배출스크류가 설치되고, 상부에는 물위로 부상하는 도축 부산물을 교반하여 물속으로 가라앉히는 회전형 로터리가 설치되는데, 이 회전형 로터리는 저장조의 상부에 설치된 가이드레일을 따라 왕복 운동하는 것이 바람직하다.

상기 세척탈수기는 투입구에 대하여 배출구가 하향 경사지게 설치되는 드럼과, 상기 드럼의 내측에서 회전 운동하여 저장조로부터 공급되는 액체에 포함된 도축 부산물을 걸러내어 교반시키면서 세척하고 탈수하는 교반기가 구비된 회전형 드럼스크린을 포함하여 이루어진다.

상기 고속분쇄기는 도축 부산물에 포함된 거대물질을 파쇄하는 1차 슈레더 파쇄기와, 상기 1차 파쇄된 도축 부산물의 입자를 8~10mm로 분쇄하는 2차 고속회전형 파쇄기와, 상기 2차 분쇄된 도축 부산물을 1~5mm의 미세입자로 분쇄하는 3차 고속회전형 파쇄기를 포함하여 이루어진다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 도축 부산물을 이용한 아미노산의 제조 방법은 물속에 상기 도축 부산물과 호기성미생물을 넣고 산소를 공급하면서 폭기하여 도축 부산물의 이물질과 악취를 제거하는 단계와; 상기 이물질 및 악취가 제거된 도축 부산물을 세척하고 탈수하는 단계와; 상기 세척 탈수된 도축 부산물에 포함된 금속을 검출하여 제거하는 단계와; 상기 금속이 제거된 도축 부산물을 분쇄하는 단계와; 상기 분쇄된 도축 부산물을 전기화학적 영동화 처리하여 아미노산을 생성하는 단계와; 상기 생성된 아미노산을 중화시키는 단계와; 상기 중화된 아미노산을 저압 교반 탈기하여 숙성시키는 단계;를 포함하여 이루어진다.

상기 아미노산을 생성하는 단계에서 상기 도축 부산물은 향기를 발산하는 미립화된 허브분말과 함께 반응기에 투입되어 전기화학적 영동화 처리되는 것이 바람직하며, 상기 중화된 아미노산을 저압 교반 탈기하여 숙성시키는 단계에서 상기 아미노산은 목초액과 미립화된 당밀 및 단백질 분해효소와 함께 숙성조에 투입되어 숙성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치 및 제조 방법은 공지의 도축 부산물을 이용하여 아미노산을 제조하는 과정에 있어서, 아미노산 중의 악취를 제거하여 고품질의 아미노산을 생산함으로써 사용자 및 소비자의 거부반응을 해소할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치 및 제조 방법은 아미노산의 생산 과정이 간단하여 저렴한 비용으로 유기질 비료용 아미노산과 사료첨가용 아미노산을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 주정박 등의 유용유기질 폐기물과 혼합하여 사용하면 사료의 가치를 높일 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치의 전체적인 블록 구성도이고, 도 2는 설치 구성도이며, 도 3은 저장조의 사시도를 나타낸 것이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치는 도축 부산물에 묻은 이물질을 제거하고 악취를 제거하는 저장조(100)와, 이물질 및 악취가 제거된 도축 부산물을 세척하여 탈수하는 세척탈수기(200)와, 세척 및 탈수된 도축 부산물에 포함된 금속 물질을 검출하여 제거하는 금속검출기(300)와, 금속이 제거된 도축 부산물을 분쇄하는 고속분쇄기(400)와, 분쇄된 도축 부산물을 전기 화학 처리하여 아미노산으로 생성하는 반응기(500)와, 생성된 아미노산을 중화시키는 중화조(600)와, 중화된 아미노산을 숙성하는 숙성조(700) 및 숙성된 아미노산을 살균 포장하는 포장조(800)를 포함하여 이루어진다.

상기 저장조(100)는 도축 부산물을 장기간 저장하여 이물질 및 악취를 제거하는 탱크로서, 도축장에서 발생되는 도축 부산물은 펌프 카 등의 이송수단(101)을 통하여 저장조(100)에 투입된다. 상기 저장조(100)에는 물과 함께 도축 부산물 및 호기성 미생물이 투입되어 도축 부산물의 이물질 및 악취를 제거하게 된다.

상기 저장조(100)의 하부에는 바닥에 가라앉는 금속이나 자갈 등의 이물질을 일측으로 긁어 모으는 스크래퍼(120)와, 상기 스크래퍼(120)에 의해 모아진 이물질을 저장조(100) 상부 외부로 배출하는 배출스크류(130)가 설치된다. 상기 스크래퍼(120)는 모터의 의해 회전하는 체인을 따라 회전하면서 바닥에 침전되는 이물질을 긁어 일측으로 모으고, 배출스크류(130)는 상부에 설치된 모터(131)에 의해 스크류가 회전하여 상기 스크래퍼(120)에 의해 일측에 모아진 이물질을 상부로 이송하여 저장조(100) 외부로 배출시키게 된다.

상기 저장조(100)의 상부에는 물 위에 부상하는 털 등의 도축 부산물을 헤치고 저어주어 다시 물속에 잠기도록 하는 회전형 로터리(110)가 설치되는데, 이 회전형 로터리(120)는 모터(113)의 구동에 의해 가이드레일(111)을 따라 저장조(100) 상부를 왕복 이동하면서 회전하여 부상하는 털 등의 도축 부산물을 고르게 펴서 물속으로 가라앉힘으로써 도축 부산물과 물속의 호기성 미생물의 접촉이 용이하도록 한다.

한편, 상기 저장조(100)의 하부에는 외부의 산소공급장치(160)로부터 생성되는 산소를 배관호스를 통하여 공급받아 저장조(100) 내부에 공급하는 산기관(150)이 설치된다. 또한, 저장조(100) 하부에는 이물질 및 악취가 제거되는 도축 부산물을 포함하는 액체를 호스를 통하여 세척탈수기(200)에 공급하는 수중펌프(140)가 설치된다.

본 발명의 실시예에서 상기 저장조(100)에는 호기성미생물 활성슬러지가 MLSS 기준 6,000~9,000mg/L 비율로 투입되고, 악취제거 효과가 우수한 미생물인 1.2∼8.7×10⁶ CFU/㎖ 정도의 바실러스 서브틸러스(Bacillus subtilus ATCC 6633), 스태필로코커스(Staphylococcus) ATCC 25922, 마이크로코커스 리테우스(Micrococcus luteus ATCC 9341), 아시네토박터(Acinetobactor) ATCC 27934, 스트랩토마이세스 카카오이 아종 아소앤시스(Streptomyces cacaoi subspecies asoensis) ATCC 19093, 슈도모나스 플루오레센스(Pseudomonas fluorescence) ATCC 27663, 셀룰로모나스 셀라시우스(Cellulomonas cellaceus) ATCC 487, 크라이세오박테리엄(Chryseobacterium sp.) KCTC12249 등의 유효 미생물이 0.1∼0.3％ 투입되어 활성화된 후, 원료인 도축 부산물이 투입된다. 이때, 저장조(100)는 원료처리 용량대비 10~25배 용량을 기준으로 2단 이상으로 구성되어, 1단에서는 분리 세척의 주기능을 하도록 하고 2단에서는 잔여 악취물질을 제거 처리하도록 하는 것이 바람직하며, 이러한 과정은 10~28일 정도 진행하다. 본 발명의 실시예에서 상기 저장조(100)에는 물 190㎥ 당 도축 부산물 10㎥ 및 호기성 미생물 6000mg/L가 투입된다.

상기 저장조(100)를 통하여 이물질 및 악취가 제거된 털 등의 도축 부산물을 포함하는 액체는 수중펌프(140)의 구동에 따라 호스를 통하여 세척탈수기(200)로 공급된다.

상기 세척탈수기(200)는 저장조(100)로부터 공급되는 액체에 포함된 도축 부산물을 검출하여 세척하고 탈수하는 기능을 수행하는 장치로서, 본 발명의 실시예 에서는 회전형 드럼스크린으로 구성된다. 이 회전형 드럼스크린은 투입구보다 배출구가 하부에 위치되도록 경사지게 설치되는 원통형의 드럼(210)과, 상기 드럼(210)의 내측 중앙에서 축을 기준으로 회전하여 도축 부산물을 걸러내어 세척하고 탈수하는 내부 회전 스크래퍼형 교반기(220)를 포함하여 이루어진다. 본 발명의 실시예에서 상기 드럼(210)과 교반기(220)는 각각 서로 다른 방향으로 회전하는데, 이 드럼(210)과 교반기(220)는 모터에 의해 회전 속도가 각각 조절된다. 상기 투입구를 통하여 드럼(210)의 내측으로 저장조(100)로부터 유입되는 도축 부산물을 포함하는 액체가 공급되고, 도축 부산물은 드럼(210)의 내측에서 회전하는 교반기(220)를 통하여 걸러진 후 드럼(210) 내측에서 회전하면서 세척되고 탈수되어 배출구로 배출된다. 한편, 탈수된 액체는 경사진 드럼(210)의 하부를 따라 이동하여 다시 저장조(100)로 회수된다.

상기 세척탈수기(200)를 통하여 세척되고 탈수된 도축 부산물은 컨베이어(350)를 통하여 고속분쇄기(400)로 이송되는데, 이 컨베이어(350)에는 금속검출기(300)가 설치되어 도축 부산물에 포함된 금속 물질을 검출하여 제거하는 역할을 수행하게 된다. 본 발명의 실시예에서 상기 금속검출기(300)는 금속 유무를 감지하는 금속감지기와 감지된 금속을 제거하는 자석 등의 금속제거기를 포함하여 이루어진다.

상기 고속분쇄기(400)는 컨베이어(350)를 통하여 세척탈수기(200)로부터 공 급되는 도축 부산물을 분쇄하게 되는데, 본 발명의 실시예에서 상기 고속분쇄기(400)는 1차의 슈레더 파쇄기(410)와 2차 및 3차의 고속회전형 파쇄기(420)(430)로 이루어지는 3단으로 구성된다. 이는 도축 부산물에는 발톱 뼈 등과 같은 고강도의 물질과, 털 등과 같은 부드러운면서도 고강도의 물질이 혼합되어 있어 분리 분쇄 처리가 어려우며, 이러한 복합적인 문제를 해결하기 위해서는 많은 실험과 현장적용 시행착오의 결과를 종합할 때 3단의 복합분쇄시스템이 적절하기 때문이다.

상기 고속분쇄기(400)의 1차 슈레더 파쇄기(410)는 도축 부산물에 포함된 발톱 뼈 등의 거대물질을 파쇄하여 2차 고속회전형 분쇄기(420)로 공급하게 되고, 2차의 고속회전형 분쇄기(420)는 1차 분쇄된 도축 부산물의 입자를 8∼10mm로 분쇄하여 3차 고속회전형 분쇄기(430)로 공급하며, 3차의 고속회전형 파쇄기(430)는 도축 부산물을 1∼5mm의 미세입자로 최종 분쇄하게 된다.

상기 고속분쇄기(400)에 의해 파쇄되고 분쇄된 도축 부산물은 공기압 이송장치(401)나 스크류 이송장치를 통하여 반응기(500)로 공급된다.

상기 반응기(500)는 전기화학적 영동화 반응기로서, 본 발명의 실시예에서 상기 반응기(500)는 본 발명자에 의해 제안된 실용신안등록 제0406374호의 반응 장치가 적용된다. 상기 고속분쇄기(400)로부터 공급되는 도축 부산물과 외부의 분해제탱크(510)로부터 공급되는 분해제 및 스팀공급장치(550)로부터 공급되는 가온을 위한 스팀이 반응기(500)에 투입되어 반응기(500)의 전기화학 처리에 따라 아미노산이 생성되는데, 이때 분쇄된 허브류의 미세분말을 중량대비 0.01∼0.02％가 되도 록 도축 부산물과 함께 반응기(500)에 투입하여 반응시 생산되는 아미노산에 향기나는 물질이 함침되도록 하여 악취를 저감시키도록 한다.

상기 반응기(500)에 의해 생성되는 아미노산은 중화조(600)로 공급되는데, 상기 중화조(600)에는 탈취 흡기팬이 구비되어 아미노산을 730∼750mmHg 저압으로 흡기 탈기시키게 된다. 상기 아미노산을 흡기 탈기하는 중화조(600)는 저속으로 아미노산을 교반시키면서 고루 혼합되도록 하는데, 이때의 반응시간은 HRT가 8~12 시간 정도인 것이 적정하다. 상기 과정에서 탈기되는 아미노산은 강알카리를 띄기 때문에 중화조(600)에서는 외부의 중화제탱크(520)에서 공급되는 황산이나 질산을 이용하여 약알카리 7.6~8.2의 약알카리로 중화시킨 후, 이송배관을 통하여 숙성조(700)로 이송하게 된다.

상기 숙성조(700)는 중화조(600)로부터 공급되는 중화된 아미노산을 저압 탈기하면서 미량의 목초액과 당밀을 넣어 숙성시키게 된다. 본 발명의 실시예에서 상기 숙성조(700)에는 목초액 0.1~0.3%, 당밀 0.05~0.07%, 알카리성 Protease 0.1~0.5%가 되도록 투입되어 HRT가 3~4 시간이 되도록 저속 교반되면서 상온에서 숙성되게 된다. 한편, 상기 숙성조(700)에서 저압 탈기 숙성시 발행하는 악취는 악취제거탈취탑(750)에 의해 포집되어 제거된다.

상기 숙성조(700)를 통한 숙성단계를 거친 아미노산은 포장조(800)로 공급되는데, 포장조(800)에서는 30 공극의 미세필터를 이용하여 아미노산을 필터링한 후 100의 고온에서 10~20초간 살균과정을 거친 후 살균된 아미노산을 포장하게 된다.

상기의 각 과정은 중앙제어반(CB)에 의해 제어된다.

이하, 상기의 구성으로 이루어진 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치를 통하여 이루어지는 아미노산 제조 과정에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 과정을 나타낸 흐름도이다.

단계 S10 : 먼저, 저장조(100)에 물을 채우고 물속에 도축 부산물과 호기성미생물 활성슬러지 및 호기성미생물을 투입한 후(S11), 산소공급장치(160)를 구동하여 산기관(150)을 통하여 저장조(100) 내부에 산소를 공급하여 10~20 일간 폭기시키는 과정을 수행하게 된다(S12). 이 과정 동안 회전형 로터리(110)를 구동하여 물위로 부상하는 도축 부산물을 다시 물속으로 가라앉혀 호기성미생물과의 접촉을 용이하게 하고, 스크래퍼(120) 및 배출스크류(130)를 주기적으로 구동하여 바닥에 가라앉은 이물질을 제거하게 된다. 이러한 과정을 통하여 도축 부산물에 포함된 이물질이 제거되고 도축 부산물에서 발생하는 악취가 제거된다.

단계 S20 : 이물질 및 악취가 제거된 도축 부산물을 포함하는 저장조(100)에 저장된 액체는 수중펌프(140)의 구동에 따라 세척탈수기(200)로 공급되며, 세척탈수기(200)는 드럼(210) 내측에서 회전하는 교반기(220)를 통하여 액체에 포함된 도축 부산물을 걸러내고 세척한 후 탈수시켜 배출하게 된다.

단계 S30 : 상기 세척탈수기(200)를 통하여 세척되고 탈수된 도축 부산물은 컨베이어(350)를 통하여 고속분쇄기(400)로 공급되는데, 이 과정에서 컨베이어(350)에 설치된 금속검출기(300)를 통하여 도축 부산물에 포함된 금속 물질이 검 출되어 제거된다.

단계 S40 : 상기 금속검출기(300)를 통하여 금속 물질이 제거된 도축 부산물은 고속분쇄기(400)를 통하여 분쇄되는데, 1차 슈레더 파쇄기(410)를 통하여 도축 부산물에 포함된 발톱 등의 거대물질이 파쇄되고, 2차 고속회전형 분쇄기(420)를 통하여 도축 부산물의 입자를 8~10mm로 분쇄하며, 3차 고속회전형 파쇄기(430)를 통하여 도축 부산물을 1~5mm의 미세입자로 최종 분쇄하게 된다.

단계 S50 : 상기 고속분쇄기(400)를 통하여 미세입자로 분쇄된 도축 부산물은 반응기(500)로 공급되며, 상기 반응기(500)는 도축 부산물의 전기화학적 영동화 처리를 통하여 아미노산을 생성하게 된다. 이 과정에서 상기 반응기(500)에는 도축 부산물과 함께 향기를 발산하는 미립화된 허브가 투입되어 아미노산에서 발생하는 악취를 저감시킬 수 있도록 한다.

단계 S60 : 상기 반응기(500)를 통하여 생성된 아미노산은 중화조(600)에 공급되어 저압으로 흡기 탈기되고 교반된 후 황산이나 질산을 통하여 약알카리로 중화되게 된다.

단계 S70 : 상기 중화조(600)를 통하여 중화된 아미노산은 숙성조(700)로 공급되고, 숙성조(700)에서는 아미노산이 저압 탈기되면서 미량의 목초액과 당밀이 투입되어 저속 교반되면서 숙성되는 과정을 거치게 된다.

단계 S80 : 상기 숙성조(700)를 통하여 숙성된 아미노산은 포장조(800)로 공급되고, 포장조(800)에서는 아미노산을 필터링한 후 고온에서 살균한 후 살균된 아미노산을 포장하는 과정을 거치게 된다.

상기의 과정을 통하여 악취가 제거되어 기호성을 높일 수 있는 고품질(분석함량: 50.7%)의 아미노산을 생산할 수 있게 되는데, 도 5a 내지 도 5c은 상기 과정을 통하여 생산되는 고품질 아미노산의 분석 시험 결과를 나타낸 것이다. 도 5a 내지 도 5c에 표시된 분석 데이터는 아미노산을 분석할 때 나타내는 HPLC(High performance liquid chromatography) 그래프로서, 한국기초과학분석지원센터에 분석을 의뢰하여 제공받은 분석 데이터이다.

또한, 다음의 표 1은 상기 과정으로 제작되는 아미노산의 단계별 복합악취를 복합가스측정기를 통하여 측정한 값을 나타낸 것으로, 각 단계를 거쳐 최종적으로 악취가 제거되는 것을 알 수 있다.

상기 표 1의 단위는 "희석배수"로서, "희석배수"라 함은 채취한 시료를 냄새가 없는 공기로 단계적으로 희석시켜 냄새를 느낄 수 없을 때까지 최대로 희석한 배수를 의미한다.

상기한 바와 같이 제조된 본 발명에 따른 유기질 비료는 각종 아미노산을 고루 함유하고 아미노산 이외에도 비료의 필수 성분인 질소, 인, 칼륨, 붕소, 몰리브덴 등을 다량 함유하는 양질의 비료이기 때문에 고품질의 비료를 제조할 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 발명에 있어서, 도축부산물을 가수분해한 물질 이외에 사료를 제조하는데 통상적으로 사용되는 단백질 및 효소 첨가제로서 대두박, 채종박, 옥수수, 건조알팔파밀, 건조 주정박, 건조 맥주박, 건조 사탕수수박 등을 첨가하여 사료첨가제로서의 품질을 향상시키고 가축의 기호성을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치의 전체적인 블록 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치의 설치 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치에 구비된 저장조의 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따라 생산되는 고품질 아미노산의 분석 시험 결과를 나타낸 것이다.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 저장조 110 : 회전형 로터리

120 : 스크래퍼 130 : 배출스크류

140 : 수중펌프 150 : 산기관

160 : 산소공급장치 200 : 세척탈수기(회전형 드럼스크린)

210 : 드럼 220 : 교반기

300 : 금속검출기 350 : 컨베이어

400 : 고속분쇄기 410 : 1차 슈레더 파쇄기

420 : 2차 고속회전형 분쇄기 430 : 3차 고속회전형 분쇄기

500 : 반응기 550 : 스팀공급장치

600 : 중화조 700 : 숙성조

750 : 악취제거탈취탑 800 : 포장조

Claims

도축 부산물을 이용하여 아미노산을 제조하는 장치에 있어서,

물속에 상기 도축 부산물과 호기성미생물이 투입되고 산소가 공급되어 폭기됨에 따라 상기 도축 부산물의 이물질과 악취가 제거되는 저장조(100)와;

상기 저장조(100)를 통하여 이물질 및 악취가 제거된 도축 부산물을 세척하고 탈수하는 세척탈수기(200)와;

상기 세척탈수기(200)를 통하여 세척 탈수된 도축 부산물에 포함된 금속을 검출하여 제거하는 금속검출기(300)와;

상기 금속검출기(300)를 통하여 금속이 제거된 도축 부산물을 미세하게 분쇄하는 고속분쇄기(400)와;

상기 고속분쇄기(400)를 통하여 분쇄된 도축 부산물을 전기화학적 영동화 처리하여 아미노산을 생성하는 반응기(500)와;

상기 반응기(500)에 가온을 위한 스팀을 공급하는 스팀공급장치(550)와;

상기 반응기(500)를 통하여 생성된 아미노산을 중화시키는 중화조(600)와;

상기 중화조(600)를 통하여 중화된 아미노산을 저압 교반 탈기하여 숙성시키는 숙성조(700)와;

상기 숙성조(700)의 저압 탈기 숙성시 발생하는 악취를 포집하여 제거하는 악취제거탈취탑(750);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치.
제 1항에 있어서,

상기 저장조(100)의 하부에는 바닥에 가라앉는 이물질을 긁어 모으는 스크래퍼(120)와 상기 스크래퍼(120)를 통하여 모아진 이물질을 상부로 배출하는 배출스크류(130)가 설치되고, 상부에는 물위로 부상하는 도축 부산물을 교반하여 물속으로 가라앉히는 회전형 로터리(110)가 설치되는 것을 특징으로 하는 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치.
제 2항에 있어서,

상기 회전형 로터리(110)는 모터(113)의 구동에 따라 저장조(100)의 상부에 설치된 가이드레일(111)을 따라 왕복 운동을 하면서 상부에 부상된 도축 부산물을 헤쳐주는 것을 특징으로 하는 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치.
제 1항에 있어서,

상기 세척탈수기(200)는 투입구에 대하여 배출구가 하향 경사지게 설치되는 드럼(210)과, 상기 드럼(210)의 내측에서 회전 운동하여 저장조(100)로부터 공급되는 액체에 포함된 도축 부산물을 걸러내어 회전시키면서 세척하고 탈수하는 내부 회전 스크래퍼형 교반기(220)가 구비된 회전형 드럼스크린을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치.
제 1항에 있어서,

상기 고속분쇄기(400)는 도축 부산물에 포함된 거대물질을 파쇄하는 1차 슈레더 파쇄기(410)와, 상기 1차 파쇄된 도축 부산물의 입자를 8~10mm로 분쇄하는 2차 고속회전형 파쇄기(420)와, 상기 2차 분쇄된 도축 부산물을 1~5mm의 미세입자로 분쇄하는 3차 고속회전형 파쇄기(430)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 장치.
도축 부산물을 이용하여 아미노산을 제조하는 방법에 있어서,

물속에 상기 도축 부산물과 호기성미생물을 넣고 산소를 공급하면서 폭기하여 도축 부산물의 이물질과 악취를 제거하는 단계(S10)와;

상기 이물질 및 악취가 제거된 도축 부산물을 세척하고 탈수하는 단계(S20)와;

상기 세척 탈수된 도축 부산물에 포함된 금속을 검출하여 제거하는 단계(S30)와;

상기 금속이 제거된 도축 부산물을 분쇄하는 단계(S40)와;

상기 분쇄된 도축 부산물을 전기화학적 영동화 처리하여 아미노산을 생성하는 단계(S50)와;

상기 생성된 아미노산을 중화시키는 단계(S60)와;

상기 중화된 아미노산을 저압 교반 탈기하여 숙성시키는 단계(S70);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 방법.
제 6항에 있어서,

상기 아미노산을 생성하는 단계(S50)에서 상기 도축 부산물은 향기를 발산하는 미립화된 허브와 함께 반응기(500)에 투입되어 전기화학적 영동화 처리되는 것을 특징으로 하는 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 방법.
제 6항에 있어서,

상기 중화된 아미노산을 저압 교반 탈기하여 숙성시키는 단계(S70)에서 상기 아미노산은 목초액과 미립화된 당밀 및 단백질 분해효소와 함께 숙성조(700)에 투입되어 숙성되는 것을 특징으로 하는 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 방법.
제 6항에 있어서,

상기 숙성 단계(S70)에서 숙성된 아미노산은 미세 입자로 필터링되고 고온에서 살균된 후 포장되는 것을 특징으로 하는 도축 부산물을 이용한 아미노산 제조 방법.