KR101170745B1 - 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기 - Google Patents

도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기 Download PDF

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한영석
심재욱
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(주)자연과이레
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Abstract

본 발명은, 도축 혈액을 수용하도록 형성되는 수용 공간을 구비하는 탱크; 상기 탱크의 몸체에 매립되며 폐 루프를 형성하는 파이프와, 상기 파이프에 연통되도록 설치되어 상기 파이프 내에서 물을 순환시키도록 형성되는 펌프와, 상기 파이프를 가열하도록 상기 탱크의 몸체에 매립되는 히터를 구비하는 온도조절 유닛; 상기 수용 공간에 위치하도록 설치되어, 상기 수용 공간에 수용된 도축 혈액의 발효 과정에서의 온도를 측정하도록 형성되는 온도 센서; 및 상기 온도 센서에서 측정된 온도를 근거로 상기 발효 과정에서 상기 도축 혈액의 온도가 50℃ 내지 65℃ 범위에 이르도록 상기 히터를 가동하고, 상기 발효 과정 완료 후의 냉각 과정에서는 상기 히터의 가동을 정지시키도록 형성되는 제어 유닛을 포함하는, 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기를 제공한다.

Description

도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기{DEVICE FOR MANUFACTURING LIQUEFIED FERTILIZER USING BUTCHERY BLOOD}
본 발명은 가축을 도축할 때 발생되는 도축 혈액을 이용하여 액상의 비료를 제조하기 위한 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가축을 도축하는 도축장에선 도축 혈액[축혈(畜血)], 가죽, 분뇨, 오수 등의 폐기물이 다량 발생하고 있다. 여기서 축혈(선지)은 일부가 식용으로 사용되고 있으나 대부분이 폐기물로 처리되고, 또한 가죽도 극히 일부가 천연 가죽으로 가공되고 있는 실정으로 도축장에서 발생하는 다량의 폐기물이 매립이나 소각에 의존하여 처리되고 있다.
이 중에서 도축 혈액의 경우에는, 폐기물로 매립하는 대신에 액체 비료를 만들기 위한 시도가 이루어지고 있다. 이에 대해서는, 대한민국 등록특허공보 제10-1100850호 등을 참조할 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 비료 제조 공정에 있어서는, 도축 혈액을 분쇄하는 분쇄기와, 분쇄된 도축 혈액을 발효하는 발효기 등의 일련의 장치가 필요하다. 따라서 액상 비료를 분석용 등으로 소량 생산하는 경우에도, 위의 모든 장치를 가동해야 하는 부담이 있다.
본 발명의 목적은, 하나의 장치로서 도축 혈액을 파쇄하고 발효하여 액상 비료를 생산할 수 있는, 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기를 제공하는 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 실시예와 관련된 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기는, 도축 혈액을 수용하도록 형성되는 수용 공간을 구비하는 탱크; 상기 탱크의 몸체에 매립되며 폐 루프를 형성하는 파이프와, 상기 파이프에 연통되도록 설치되어 상기 파이프 내에서 물을 순환시키도록 형성되는 펌프와, 상기 파이프를 가열하도록 상기 탱크의 몸체에 매립되는 히터를 구비하는 온도조절 유닛; 상기 수용 공간에 위치하도록 설치되어, 상기 수용 공간에 수용된 도축 혈액의 발효 과정에서의 온도를 측정하도록 형성되는 온도 센서; 및 상기 온도 센서에서 측정된 온도를 근거로 상기 발효 과정에서 상기 도축 혈액의 온도가 50℃ 내지 65℃ 범위에 이르도록 상기 히터를 가동하고, 상기 발효 과정 완료 후의 냉각 과정에서는 상기 히터의 가동을 정지시키도록 형성되는 제어 유닛을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 탱크는, 상기 수용 공간이 내부에 형성되는 하우징; 상기 수용 공간을 개폐하도록 상기 하우징의 상측에 형성되는 도어; 상기 하우징의 하측에 형성되어 상기 수용 공간에서 상기 도축 혈액으로부터 생산된 액체 비료를 배출하도록 형성되는 배출관; 및 상기 하우징의 하부에서 연장하여, 상기 하우징을 지면에 대해 이격되게 지지하는 지지체를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 히터는 시즈 히터를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어 유닛은, 상기 발효 과정과 상기 발효 과정 이후의 냉각 과정에서, 상기 펌프를 가동하여 상기 파이프 내의 물이 순환되도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제어 유닛의 제어 하에 작동되도록 형성되고, 상기 수용 공간의 도축 혈액을 휘젓는 로터 유닛이 구비될 수 있다.
여기서, 상기 로터 유닛은, 상기 수용 공간에 배치되는 회전축; 상기 회전축에서 상기 하우징의 내벽을 향한 방향으로 연장하는 복수의 커팅 부재; 상기 복수의 커팅 부재 중 적어도 2개에 연결되며 상기 커팅 부재의 연장 방향과 교차하는 방향을 따라 배열되는 믹싱 부재; 및 상기 회전축에 연결되도록 상기 하우징에 설치되어, 상기 회전축을 회전 구동하는 구동 모터를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 커팅 부재는, 직사각형의 주면을 가지는 몸체; 및 상기 몸체의 자유단에 형성되며, 상기 구동 모터에서 멀어지는 방향으로 갈수록 상기 회전축에 가까워지는 경사를 가지는 칼날부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 믹싱 부재는, 상기 복수의 커팅 부재의 상부에 얹혀지는 원형의 링을 포함할 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기에 의하면, 하나의 장치로서 도축 혈액을 파쇄하고 발효하여 액상 비료를 생산할 수 있게 된다. 그에 의해, 액상 비료를 소량 생산하여 시험하는 등의 과정에서 에너지 소비를 줄이고, 액상 비료의 빠른 생산이 이루어질 수 있게 한다.
도 1은 본 발명에 관련된 도축 혈액을 이용한 액상 비료 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기(100)를 보인 사시도이다.
도 3은 도 1의 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기(100)의 탱크(110)의 일 부분의 내부를 보인 부분 파쇄 사시도이다.
도 4는 도 3의 로터 유닛(190)을 개별적으로 보인 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기(100)의 작동 제어를 설명하기 위한 블록도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일?유사한 구성에 대해서는 동일?유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
먼저, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도축 혈액을 이용한 액상 비료 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 도면을 참조하면, 액상 비료를 제조하기 위한 원료로서 도축 혈액이 준비된다(S1). 도축 혈액은 도축장에서 소, 돼지, 가금류 등을 도축하는 과정에서 발생되는 부산물이다. 이러한 도축 혈액은 수집되어, 냉장창고에 보관될 수 있다.
냉장창고에 보관된 도축 혈액 중에서, 적어도 일부를 파쇄기에 넣고서 파쇄하게 된다(S3). 상기 파쇄기의 작동에 의해 도축 혈액은 파쇄되어 미세화될 수 있다. 도축 혈액은 미세화될 수록, 다음 단계(S5)에서 발효가 원활해진다. 도축 혈액을 미세화하기 위하여, 파쇄기에는 로터가 회전되게 설치될 수 있다. 또한, 파쇄기 내에, 또는 파쇄기 외부에 설치된 여과망(10~20 메쉬)에 도축 혈액을 추가로 통과시켜, 도축 혈액에 대한 미세화 정도를 더욱 높일 수 있다. 상기 파쇄기에 넣어지지 않은 도축 혈액은 상기 냉장창고에서 최대 72시간 가량 보관될 수 있다.
상기 미세화된 도축 혈액은 발효탱크로 옮겨지고, 발효탱크 내로 효소가 첨가됨에 의해 발효된다(S5). 상기 효소로는 리쿠아나제(Liquanase)가 사용될 수 있다. 상기 리쿠아나제는 역가가 높아 도축 혈액을 발효시키는 능력이 우수하다. 구체적으로, 상기 리쿠아나제는 25℃에서 pH가 5.60이고, 점도는 20.1 CPS이며, 생균수(Viable count)는 100/G인 것일 수 있다. 상기 리쿠아나제는 상기 미세화된 도축 혈액의 중량 대비 0.25 중량% 내지 0.5 중량% 범위 내의 양으로 첨가될 수 있다. 상기 리쿠아나제의 양이 0.25 중량% 미만이면, 도축 혈액에 대한 발효 시간이 길어지는 문제가 있다. 또한, 상기 리쿠아나제의 양이 0.5 중량%를 초과해도, 위 발효 속도가 의미 있게 증가 되지는 않는다.
상기 리쿠아나제를 이용한 발효에 있어서, 상기 발효탱크 내에 수용된 도축 혈액과 효소의 혼합물은 50℃ 내지 65℃ 범위 내로 유지될 수 있다. 상기 혼합물의 온도가 50℃ 미만이면 정상적인 발효가 어렵고, 65℃를 초과하면 발효 시간은 단축될 수 있으나 온도 유지를 위해 과도한 비용이 들어갈 수 있다. 본 발명자는 시험을 통하여, 리쿠아나제를 효소로 사용하는 경우에 상기 혼합물의 온도를 55℃ 내지 56℃ 범위 내로 유지하는 것이 발효 성능을 높이고 발효 시간을 단축하는데 유용함을 파악하였다. 상기 발효탱크의 온도를 유지하기 위해서, 상기 발효탱크의 몸체에는 온수 배관이 매립될 수 있다. 상기 온수 배관에는 보일러를 거친 온수가 공급된다.
발효를 효과적으로 수행하기 위하여, 상기 발효탱크에 미세화된 도축 혈액 및 효소를 한 번에 다 넣지 않고 나누어서 넣는 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 도축 혈액 및 효소의 전체 양 중 절반을 먼저 상기 발효탱크에 넣고 교반한 후에, 도축 혈액 및 효소의 전체 양 중 나머지 절반을 상기 발효탱크에 추가로 넣고서 전체적으로 교반할 수 있다. 그에 의해, 도축 혈액 전체 중 일부에 대한 먼저 진행된 후에, 부분적으로 발효가 진행된 도축 혈액에 나머지 새로운 도축 혈액이 추가되어 함께 발효되게 되는 것이다.
발효된 도축 혈액은 아미노산을 함유한 상태로서 냉각탱크로 옮겨져서, 살균 온도 범위까지 냉각될 수 있다(S7). 상기 냉각탱크는 상기 발효탱크와 별도로 구비되고, 상기 발효탱크에서 발효된 혈액은 상기 냉각탱크로 배관을 통해 펌핑되어 옮겨질 수 있다. 상기 살균 온도는 -1℃ 내지 -2℃ 범위 내가 될 수 있으며, 이를 위해 냉각탱크에는 칠러(chiller)가 설치될 수 있다. 상기 칠러에서는 냉매를 생산하고, 상기 냉매는 상기 냉각탱크의 몸체에 매립된 냉매 파이프로 공급된다.
상기 냉매에 의해 발효된 도축 혈액이 냉각되는 것을 보다 원활하게 하기 위하여, 상기 냉각탱크 내에는 로터가 회전되도록 설치될 수 있다. 상기 로터는 회전축과, 상기 회전축에 연결되는 날개를 포함하며, 상기 축에 연결된 모터에 의해 회전 구동될 수 있다. 이때, 상기 모터는 인버터 모터로서, 상기 로터의 회전 속도가 상황에 따라 달라지게 할 수 있다. 상기 로터의 회전에 의해, 상기 발효된 도축 혈액은 고루 섞이면서 상기 냉매로부터의 냉기를 균일하게 전달받게 된다.
이러한 냉각에 의해서, 아미노산을 함유하는 액상 비료는 살균 처리가 된다. 상기 살균 처리에 의해, 상기 액상 비료에 균이 서식하여 상기 액상 비료가 부패되고 심한 냄새를 발생하는 일을 막을 수 있다.
냉각으로 살균된 액상 비료는 용기에 주입되어 출하될 준비를 마칠 수 있다(S9). 구체적으로, 상기 용기에 정량 주입기를 통해 상기 액상 비료를 주입하고, 상기 용기에 라벨 부착기로 라벨을 붙인 후에, 태핑기로 상기 용기의 입구를 뚜껑으로 막게 된다. 이렇게 생산된 상기 액상 비료는 아미노산을 함유하고 살균 처리된 것으로서, 유기농 액상 비료라고 칭해질 수 있다.
상기 냉각탱크의 유기농 액상 비료에 솔빈산 또는 스테비아를 첨가하여서, 조금 다른 유기농 액상 비료를 제조할 수도 있다. 솔빈산 및 스테비아는 발효를 억제하는 기능을 한다. 그에 의해, 발효 공정을 거쳐도 지속적으로 발효되어 포장 후에도 발효 가스가 발생되어 액상 비료가 든 병이 부풀어 오르고 냄새가 나는 것을 방지한다. 또한, 스테비아는 냄새 방지와 더불어, 상기 액상 비료가 뿌려진 과수에서 자란 과일의 당도를 높여주는 역할도 한다.
이렇게 유기농 액상 비료가 생산된 후에, 상기 파쇄기, 상기 발효탱크, 및 상기 냉각탱크 중 적어도 하나에 대한 세척 여부를 결정하게 된다(S11). 이러한 세척을 위해서, 물을 저장하고 있는 물 탱크가 별도로 구비될 수 있다.
세척을 하게 되면, 상기 물 탱크의 물을 상기 파쇄기, 상기 발효탱크, 및 상기 냉각탱크의 상부에서 각각의 내벽을 향해 분사하게 된다(S13). 이때, 분사되는 물에는 컴프레서를 이용하여 고압의 에어를 함께 주입하게 된다. 그에 의해, 물이 고압에 의해 힘차게 분사되면서, 상기 파쇄기 등의 내벽에 묻은 상기 도축 혈액을 씻어 내리게 된다. 이를 위해, 상기 물을 상기 파쇄기 등의 내벽에 분사하는 분사기는, 대체로 구 형상의 중공체로 형성되며, 상기 중공체의 중심을 지나는 축을 중심으로 회전하게 형성될 수 있다. 또한, 상기 중공체에는 복수의 관통홀들이 형성되어서, 상기 고압의 물이 사방으로 분사될 수 있게 한다. 상기 파쇄기 등의 세척에 의해 발생된 혼합액[도축 혈액과 물이 혼합된 것]은 혼합탱크로 모여진다.
상기 혼합탱크에는 첨가제가 투여될 수 있다(S15). 이는 상기 혼합액을 버리지 않고, 또 다른 종류의 비료의 원료로서 사용하기 위함이다. 상기 첨가제로는, 질소, 인, 및 칼륨이라는 비료의 3요소와, 더불어 식물이 요구하는 기타의 성분이 포함될 수 있다. 기타 성분으로서, 요소, 제1 인산칼륨, 붕소, 황산마그네슘, 황산망간, 황산아연, 철, 황산동, 염화칼슘 등이 이용될 수 있다. 이렇게 상기 혼합액에 상기 첨가제를 녹이면, 이것이 4종 복합비료가 되는 것이다.
이렇게 제조된 4종 복합비료를 용기에 주입하여, 최종적으로 4종 복합비료 제품으로서 출고할 수 있다(S17). 이렇게, 상기 파쇄기 등에 대한 세척에 사용된 물까지 비료 제조에 이용함에 의해, 도축 혈액에 대한 비료 제조 과정에서 오폐수가 발생할 일이 없어지게 된다.
위의 상기 파쇄기 등에 대한 세척을 하지 않는 경우에는, 유기농 액상 비료를 추가적으로 생산할 수 있다(S19). 이를 위해, 상기 냉장창고에 보관된 도축 혈액을 파쇄기로 파쇄하는 단계(S3)부터 진행하면 될 것이다. 이와 달리, 유기농 액상 비료 제조 설비의 가동을 종료할 수도 있다.
유기농 액상 비료와 4종 복합 비료의 제조예
이상에서 설명한 도축 혈액을 이용한 액상 비료 제조 방법에 따른 액상 비료 제조 과정을 예를 들어 설명한다.
먼저, 도축 혈액 1TON을 파쇄기에서 파쇄한다.
파쇄된 1TON의 도축 혈액 중에서, 일부인 0.5TON만을 펌프로 이송하여 발효탱크에 채운다. 여기에 효소로서 리쿠아나제가 0.25Kg 첨가된다. 그 상태에서 교반이 이루어지고, 잠시 후에 파쇄된 도축 혈액 중 남은 0.5TON이 발효탱크에 추가된다. 또한, 리쿠아나제도 0.25Kg이 추가로 발효탱크 내에 투입된다. 이후, 발효탱크 내의 도축 혈액과 효소가 교반 된다. 이러한 중에, 발효탱크에 채워진 도축 혈액은 50℃ 이상의 온도, 구체적으로는 55℃ 내지 56℃ 범위로 유지된다.
발효 과정은 5시간 가량이 경과한 후에, 발효 상태를 체크하여 종료될 수 있다. 발효 상태 체크를 위해서는 비커에 발효된 도축 혈액을 시료로 채취하며, 알콜 램프로 끓여서 응고가 발생되지 않으면 완전히 발효가 된 것으로 판정할 수 있다. 발효에 걸린 5시간은 종래에 프로티아제라는 효소를 도축 혈액 대비 1 중량% 첨가하고도 8 시간 내지 12 시간 걸리던 것에 비하여, 시간이나 효소의 첨가량의 측면에서 모두 절반에 가까운 단축 또는 절감 효과를 얻은 것이다. 이는 액상 비료 제조 시간과 비용을 줄이는 것은 물론, 상기 설비의 회전율을 높일 수 있게 하는 이점을 제공한다. 또한, 도축 혈액과 효소를 발효탱크에 나누어서 넣고 발효하는 방법에 의해, 발효 능력이 향상되어 발효에 소요되는 시간을 30분 내지 1시간 추가로 줄일 수 있음을 알게 되었다.
도축 혈액에 대한 발효가 완료된 후에는, 발효된 도축 혈액을 냉각탱크로 펌핑한다. 냉각탱크에서는 대략 1 TON이며 50℃ 이상의 온도를 갖는 발효된 도축 혈액을 급냉시켜, 대략 30분 이내에 -1℃ 내지 -2℃로 만든다. 그에 의해, 발효된 도축 혈액 중의 병원균이 살균처리된다. 종래에 발효된 도축 혈액에 대해 자연 냉각으로 온도도 상온까지 밖에 떨어지지 않아 살균도 안 되면서도, 냉각에 3시간 내지 4시간이 걸리던 것에 비하여 큰 소요 시간의 절감을 달성한다.
냉각으로 살균 처리가 완료된 유기농 액상 비료에 대해서는, 솔빈산 5Kg과 스테비아 1.5Kg이 첨가될 수 있다. 이들은 액상 비료의 발효를 억제하고 냄새를 제거한다.
위의 유기농 액상 비료의 생산 후에, 파쇄기와 발효탱크와 냉각탱크의 내부는 비게 된다. 그러한 내부에 고압의 물을 분사하여, 파쇄기 등의 내부를 세척한다. 세척에 사용된 물의 혼합액은 혼합탱크로 모은다. 혼합탱크의 혼합액 1 TON에는 필요한 양의 질소, 인, 및 칼륨이라는 비료의 3요소와, 더불어 요소 60Kg, 제1 인산칼륨 80Kg, 붕소 1.1Kg, 황산마그네슘 7.5Kg, 황산망간 2Kg, 황산아연 2.5Kg, 철 4Kg, 황산동 2.2Kg, 염화칼슘 2.5Kg이 녹여진다. 이에, 앞서와 같이, 솔빈산 5Kg과 스테비아 1.5Kg이 첨가되어 발효 억제 및 냄새 제거 기능이 추가된 4종 복합 비료가 또한 생산될 수 있다.
다음으로, 위의 도축 혈액을 이용한 액상 비료 제조 방법에 따라 액상비료를 소량 생산하기 위한 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기(100)에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기(100)를 보인 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기(100)는, 탱크(110)와, 온도조절 유닛(130)과, 온도 센서(150)와, 제어 유닛(170)과, 로터 유닛(190)을 포함할 수 있다.
탱크(110)는, 하우징(111)과, 도어(113)와, 배출관(115)과, 지지체(117)를 포함할 수 있다. 하우징(111)은 내부에 수용 공간(S)을 가지는 중공체이다. 이 수용 공간(S)에는 도축 혈액이 수용될 수 있다. 도어(113)는 하우징(111)의 상측에 개폐 가능하게 연결되어, 수용 공간(S)에 대해 도축 혈액을 투입하거나 로터 유닛(190, 도 3 참조)의 수리 등을 위해 사람이 출입할 수 있게 한다. 배출관(115)은 하우징(111)의 하측에 설치되어, 수용 공간(S)에서 도축 혈액으로부터 생산된 액체 비료를 배출하게 된다. 지지체(117)는 하우징(111)의 하부에 연장하여, 하우징(111)을 지면에 대해 이격되게 지지한다.
온도조절 유닛(130)은 수용 공간(S)에 수용된 도축 혈액의 온도를 조절하기 위한 구성이다. 온도조절 유닛(130)은, 파이프(131)와, 펌프(133)와, 히터(135)와, 온도계(137)를 포함할 수 있다. 파이프(131)는 폐 루프를 형성하고, 또한 하우징(111)의 몸체에 매립된다. 구체적으로, 파이프(131)의 일부는 하우징(111)의 외부에 노출되고, 파이프(131)의 나머지는 하우징(111)의 몸체에 매립된다. 파이프(131)의 외부로 노출된 부분에는 입수부(131a)가 형성된다. 입수부(131a)를 통해서는 파이프(131)에 물이 주입될 수 있다. 펌프(133)는 파이프(131)에 연통되도록 설치되어, 파이프(131) 내에서 물이 순환하게 한다. 히터(135)는 파이프(131)를 가열하도록 하우징(111)의 몸체에 매립된다. 이러한 히터(135)는 시즈 히터(Sheath Heater)일 수 있다. 상시 시즈 히터는, 금속 보호관에 전열선을 코일 모양으로 내장하고 절연 분말인 산화마그네슘을 넣어 함께 충전하여 열선과 보호관을 절연한 관 모양의 히터이다. 상기 시즈 히터는, 외부의 물리적인 충격에도 견고하고 전기 열에너지의 효율성을 높이면서 다양한 모양으로 사용자의 용도와 형태로 적합하게 가공을 할 수 있는 장점이 있다. 온도계(137)는 파이프(131)에 설치되고, 파이프(131) 내를 순환하는 물의 온도를 측정하여 표시한다.
온도 센서(150)는 수용 공간(S) 내에 수용된 도축 혈액의 온도를 측정하기 위한 구성이다. 이를 위하여, 온도 센서(150)는 하우징(111)에 설치되어, 그의 온도 측정 부분이 수용 공간(S)에 위치하게 한다.
제어 유닛(170)은, 온도 센서(150)에서 측정된 온도를 근거로 도축 혈액의 발효 과정에서 도축 혈액의 온도가 50℃ 내지 65℃ 범위에 이르도록 히터(135)를 가동하도록 구성된다. 또한, 제어 유닛(170)은 발효 과정 완료 후의 냉각 과정에서는 히터(135)의 가동을 정지시키도록 구성된다.
로터 유닛(190)은 수용 공간(S) 내에 수용된 도축 혈액을 파쇄하거나 교반하기 위한 구성이다. 로터 유닛(190)은 위의 파쇄 및 교반을 위해, 구동모터(197)를 포함할 수 있다. 구동모터(197)는 인버터 기능을 가질 수 있다.
로터 유닛(190)의 추가적인 구성 및 온도 조절 유닛(130)의 파이프(131)에 대해서는 도 3을 참조하여 설명한다.
도 3은 도 1의 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기(100)의 탱크(110)의 일 부분의 내부를 보인 부분 파쇄 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 온도 조절 유닛(130)의 파이프(131)는 하우징(111)의 몸체에 매립되어, 나선형으로 감겨 진다. 파이프(131) 내에 온수가 흐름에 따라서는, 수용 공간(S) 내의 도축 혈액의 온도가 발효를 위한 온도로 승온될 수 있다.
로터 유닛(190)은 대부분이 수용 공간(S)에 위치하며, 수용 공간(S)에 회전 가능하게 설치된다. 로터 유닛(190)은, 앞서의 구동모터(197)에 더하여, 회전축(191)과, 커팅 부재(193)와, 믹싱 부재(195)를 포함할 수 있다. 회전축(191)의 일 단은 하우징(111)의 상부의 외면에 설치되는 구동 모터(197, 도 2)에 연결되고, 타 단은 하우징(111)의 하부를 향해 배치된 형태이다. 회전축(191)은 수용 공간(S)의 대략 중심에 위치하게 된다. 커팅 부재(193)는 회전축(191)에서 내벽(112)을 향한 방향으로 연장하는 부재로서, 복수 개로 형성될 수 있다. 믹싱 부재(195)는 복수의 커팅 부재(193) 중 적어도 2개를 연결하도록 형성된다. 믹싱 부재(195)는, 구체적으로, 회전축(191)에서 이격된 채로 커팅 부재(193)의 연장 방향과 교차하는 방향을 따라 배열된다.
또한, 온도 센서(150)의 측정 부분(151) 역시 수용 공간(S)에 위치하게 된다. 측정 부분(151)은 로터 유닛(190)의 회전에 간섭을 일으키지 않도록 배치된다.
이상의 로터 유닛(190)에 대해서는 도 4를 참조하여 보다 구체적으로 살펴본다.
도 4는 도 3의 로터 유닛(190)을 개별적으로 보인 사시도이다.
본 도면을 참조하면, 회전축(191)은 직선형의 로드(rod)일 수 있다.
커팅 부재(193)는 회전축(191)을 중심으로 방사상 방향(R)으로 연장하도록 배열된다. 구체적으로, 커팅 부재(193)는 그의 주면(main surface)이 이루는 평면이 회전축(191)이 위치하는 평면과 동일하게 된다. 다시 말해서, 커팅 부재(193)의 주면은 탱크(110)의 종단면 방향과 일치되게 된다. 이러한 커팅 부재(193)의 몸체는 직사각형 플레이트 형태를 가질 수 있다. 커팅 부재(193)의 자유 단에는 칼날부(194)가 형성될 수 있다. 칼날부(194)는 탱크(110)의 상부에서 하부를 방향으로 회전축(191)에 가까워지도록 회전축(191)에 대해 경사지게 형성될 수 있다. 이러한 칼날부(194)는 믹싱 부재(195) 보다 내벽(112, 도 3)을 향해 돌출되는 것일 수 있다.
믹싱 부재(195)는 복수의 커팅 부재(193)를 연결하는 것으로서, 본 실시예에서는 믹싱 부재(195)는 복수의 커팅 부재(193)의 상측에 얹혀지는 원형의 링이다. 믹싱 부재(195)의 몸체 역시 사각 플레이트가 곡선형으로 휘어진 형태일 수 있다. 이때, 믹싱 부재(195)의 몸체의 주면은 내벽(112)을 바라보도록 배치될 수 있다. 믹싱 부재(195)의 상부면과 하부면에는 각각 경사부(195a 및 195b)가 형성될 수 있다. 이러한 경사부(195a 및 195b)는 앞서 칼날부(194)와 유사한 것이다. 이러한 경사부(195a 및 195b)는 커팅 부재(193)의 상부와 하부에도 형성될 수 있다.
이상에서의 복수의 커팅 부재(193)는 하나의 수평면상에 위치하게 되고, 믹싱 부재(195)는 그 복수의 커팅 부재(193) 위의 다른 수평면상에 위치하게 된다. 나아가, 이러한 복수의 커팅 부재(193)와 그들을 연결하는 하나의 믹싱 부재(195)의 조립체는, 본 실시예에 예시된 바와 같이, 회전축(191)의 높이 방향(V)을 따라 복수의 층을 이루도록 배치된다.
이하, 이러한 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기(100)의 작동에 대해 도 5를 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기(100)의 작동 제어를 설명하기 위한 블록도이다.
본 도면(및 도 2 내지 도 4)을 참조하면, 냉장창고에서 꺼내진 도축 혈액은 도어(113)를 통해 하우징(111)의 수용 공간(S)으로 투입된다. 도축 혈액이 투입된 다음에는, 도어(113)가 닫혀진 상태임을 확인한다. 이는 도축 혈액에 대한 파쇄 시에 하우징(111)의 외부로 도축 혈액이 튀어 나가거나 냄새가 발생하지 않도록 하기 위한 일 조치이다.
사용자의 조작이나 설정에 의해 제어 유닛(170)이 구동 모터(197)를 가동하면, 구동 모터(197)는 회전축(191)을 회전시켜 커팅 부재(193)와 믹싱 부재(195)를 또한 회전시킨다. 커팅 부재(193)와 믹싱 부재(195)의 회전으로, 도축 혈액은 일 방향, 주로는 원주 방향(C)으로 회전하는 유동을 하게 된다.
이때, 도축 혈액은 로터 유닛(190)의 회전에 의한 원심력에 의해 내벽(112)에 부딪히며 파쇄된다. 또한, 내벽(112)에 부딪혀서 튀어나오는 도축 혈액은 믹싱 부재(195)뿐만 아니라, 주로는 커팅 부재(193)에 의해서 파쇄된다. 이때, 커팅 부재(193)의 자유 단의 칼날부(194)는 위의 파쇄 작용이 더 효과적으로 이루어지도록 한다. 도축 혈액은 또한 상하 방향(V)으로 섞이는 유동 중에 믹싱 부재(195)뿐만 아니라, 커팅 부재(193)에 의해서도 파쇄된다. 이때, 믹싱 부재(195)의 경사부(195a 및 195b)는 이러한 파쇄 작용이 더 효과적으로 이루어지도록 한다.
이와 같은 로터 유닛(190)에 의하면, 믹싱 부재(195)에 의한 원심력을 이용한 강력한 믹싱(보조적으로 커팅도 수행)과, 커팅 부재(193)에 의한 강력한 파쇄(보조적으로 믹싱도 수행)가 함께 발생하므로, 도축 혈액에 대한 미세화가 효율적으로 수행될 수 있다.
이렇게 파쇄 과정을 거친 도축 혈액은 수용 공간(S)에 그대로 수용된 채로, 발효를 위한 온도로 가열된다. 구체적으로, 파이프(131) 내를 흐르는 물은 히터(135)에 의해 가열된다. 가열된 물은 펌프(133)에 의해 순환되면서, 수용 공간(S) 내의 도축 혈액이 50℃ 내지 65℃ 범위에 이르게 된다. 이러한 수용 공간(S) 내에 리쿠아나제가 투입되어, 도축 혈액이 발효된다. 발효 과정에서도, 도축 혈액의 발효를 균일하게 하기 위해 로터 유닛(190)이 가동될 수 있다.
발효된 도축 혈액은 이후에 냉각 과정을 겪게 된다. 상기 냉각 과정에서, 파이프(131) 내의 가열된 물은 입수부(131a)를 통해 파이프(131) 외부로 배출될 수 있다. 또한, 입수부(131a)를 통해서는 파이프(131)에 차가운 물을 주입할 수 있다. 이때, 파이프(131) 내의 물은 펌프(133)에 의해 순환되면서, 수용 공간(S)의 도축 혈액은 신속하게 냉각될 수 있다. 냉각 과정에서도, (발효된) 도축 혈액의 냉각을 균일하게 하기 위해서, 로터 유닛(190)이 가동될 수 있다.
이러한 파쇄 과정, 발효 과정, 및 냉각 과정에서, 제어 유닛(250)은 프로그래밍된 기준에 따라, 또는 사용자에 의해 입력된 명령에 따라, 펌프(133), 히터(135), 및 로터 유닛(190)을 선택적으로 가동하게 된다. 여기서, 사용자는 사용자 입력부(180)를 통해 냉각 조건, 예를 들어 냉각 온도, 냉각 시간 등을 설정할 수 있다. 이를 위해, 사용자 입력부(180)는 키 패드(key pad), 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 또는 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다. 사용자 입력부(180)는 도 2의 제어 유닛(170)의 박스에 설치될 수도 있다.
상기와 같은 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기는 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
100: 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기 110: 탱크
111: 하우징 113: 도어
115: 배출관 117: 지지체
130: 온도조절 유닛 131: 파이프
133: 펌프 135: 히터
150: 온도 센서 151: 측정 부분
170: 제어 유닛 180: 사용자 입력부
190: 로터 유닛 191: 회전축
193: 커팅 부재 195: 믹싱 부재
197: 구동 모터

Claims (8)

  1. 도축 혈액을 수용하도록 형성되는 수용 공간을 구비하는 탱크;
    상기 탱크의 몸체에 매립되며 폐 루프를 형성하는 파이프와, 상기 파이프에 연통되도록 설치되어 상기 파이프 내에서 물을 순환시키도록 형성되는 펌프와, 상기 파이프를 가열하도록 상기 탱크의 몸체에 매립되는 히터를 구비하는 온도조절 유닛;
    상기 수용 공간에 위치하도록 설치되어, 상기 수용 공간에 수용된 도축 혈액의 발효 과정에서의 온도를 측정하도록 형성되는 온도 센서; 및
    상기 온도 센서에서 측정된 온도를 근거로 상기 발효 과정에서 상기 도축 혈액의 온도가 50℃ 내지 65℃ 범위에 이르도록 상기 히터를 가동하고, 상기 발효 과정 완료 후의 냉각 과정에서는 상기 히터의 가동을 정지시키도록 형성되는 제어 유닛을 포함하는, 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탱크는,
    상기 수용 공간이 내부에 형성되는 하우징;
    상기 수용 공간을 개폐하도록 상기 하우징의 상측에 형성되는 도어;
    상기 하우징의 하측에 형성되어 상기 수용 공간에서 상기 도축 혈액으로부터 생산된 액체 비료를 배출하도록 형성되는 배출관; 및
    상기 하우징의 하부에서 연장하여, 상기 하우징을 지면에 대해 이격되게 지지하는 지지체를 포함하는, 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 히터는 시즈 히터를 포함하는, 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 발효 과정과 상기 발효 과정 이후의 냉각 과정에서, 상기 펌프를 가동하여 상기 파이프 내의 물이 순환되도록 구성되는, 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어 유닛의 제어 하에 작동되도록 형성되고, 상기 수용 공간의 도축 혈액을 휘젓는 로터 유닛을 더 포함하는, 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 로터 유닛은,
    상기 수용 공간에 배치되는 회전축;
    상기 회전축에서 상기 하우징의 내벽을 향한 방향으로 연장하는 복수의 커팅 부재;
    상기 복수의 커팅 부재 중 적어도 2개에 연결되며 상기 커팅 부재의 연장 방향과 교차하는 방향을 따라 배열되는 믹싱 부재; 및
    상기 회전축에 연결되도록 상기 하우징에 설치되어, 상기 회전축을 회전 구동하는 구동 모터를 포함하는, 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 커팅 부재는,
    직사각형의 주면을 가지는 몸체; 및
    상기 몸체의 자유단에 형성되며, 상기 구동 모터에서 멀어지는 방향으로 갈수록 상기 회전축에 가까워지는 경사를 가지는 칼날부를 포함하는, 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 믹싱 부재는, 상기 복수의 커팅 부재의 상부에 얹혀지는 원형의 링을 포함하는, 도축 혈액을 이용한 액상비료 제조기.
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