KR102040188B1 - 천연 성분 토양 개량 비료 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 제1 분쇄기의 분쇄 공간에서 백운석과 상기 숯을 함께 분쇄하여 백운석 분체 및 숯 분체를 획득하는 단계; 제1 믹서기의 혼합 공간에서 상기 백운석 분체와 상기 숯 분체를 혼합하여 신규 분체 혼합물을 형성하는 단계; 성형기를 이용하여, 상기 신규 분체 혼합물에 조립제를 첨가하며 비료 입자를 성형하는 단계; 건조기에서 성형된 상기 비료 입자를 건조하는 단계; 상기 건조기를 거쳐서 건조된 상기 비료 입자를 선별하여, 양품을 포장하는 단계; 및 상기 비료 입자 중 선별된 불량품을 재생 분체 혼합물로 준비하는 단계; 제2 믹서기를 이용하여, 상기 재생 분체 혼합물과 상기 제1 믹서기로부터 공급된 상기 신규 분체 혼합물을 혼합하여 상기 성형기로 공급하는 단계를 포함하는, 천연 성분 토양 개량 비료 제조 방법을 제공한다.

Description

천연 성분 토양 개량 비료 제조 방법{METHOD FOR MANUFACTURING SOIL REFORMING FERTILIZER OF NATURAL COMPONENT}

본 발명은 천연 성분 토양 개량 비료 제조 방법에 관한 것이다.

오늘날 농작물 재배와 관련하여, 비닐하우스 등 시설에 의한 촉성 재배와 지역의 특화농업이 날로 증가하고 있다. 이와 같은 지역의 특화농업과 촉성 재배는 연작재배로 이어져, 인한 토양의 염류집적으로 인한 문제를 유발하고 있다.

구체적으로, 동일 농작물의 반복 재배로 인하여 토양에 염류집적이 발생한다. 염류집적을 해소하기 위하여 자리를 옮겨가면서 농작물을 재배하는 윤작을 하게 되나, 농경지가 제한된 지역에는 윤작이 불가능하여 연작시 염류를 해소하는 수단으로 유기물(퇴비, 유기질 비료 등)을 다량 시비하여 염류의 집적을 줄이고 있다. 그러나, 노동력의 부족으로 퇴비 생산에 한계가 있고 유기질 비료 시비 등의 경우에도 반복되는 연작에서의 염류 해소에는 한계를 드러내고 있다.

또한, 윤작하더라도 농작물의 생산성을 높이기 위하여 화학비료의 과다 사용으로 토양의 산성화 및 부영양화가 심해지고 있다. 이로 인해, 작물의 생육이 원활하지 못하고 면역력이 떨어져 병해에 약하게 된다.

그 결과, 농작물의 병충해에 대한 내성 및 저항력 저하가 발생하여, 더욱더 많은 양의 농약 및 화학비료가 살포되고 이러한 토양에서 생산된 농산물에는 농약이 잔류하면서 국민건강을 저해하게 되고 또 수확량이 저하되는 문제점으로 이어지고 있다.

또한, 이와 더불어 기계화, 산업화의 가속화로 인한 토양의 오염과 환경의 파괴로 인하 토양 유기물과 자정력의 기초가 되는 미생물의 개체수가 급격하게 감소되고 있는 실정이다.

이러한 문제점을 해결하여 지속 가능한 토양의 생산 능력을 이용하기 위하여 기존의 토양을 활성화 또는 개량하기 위한 다양한 방법이 시도되고 있다.

그러한 시도를 위한 재료로서, 숯은 토양 개량 효과가 우수한 것으로 알려져 있다. 특히, 토양 속에 잔류하여 토양을 산성화시키는 농약성분이나 화학비료성분들을 흡착하여 산성화된 토양을 중화시킬 수 있다. 또한, 토양 내에 존재하는 중금속을 흡착하고 불용화하여 작물을 통해 인체 내에 축적될 수 있는 중금속의 위험성을 감소시킬 있으며, 숯 자체에서 발생하는 음이온이나 원적외선은 토양 내의 미생물을 활성화하여 토양 생태계를 복원하는 역할을 한다.

그러나, 숯은 다른 성분과 달리 발화 가능한 특성을 가져서, 대량 생산 시에 화재가 발생할 우려가 있다. 더욱이, 숯을 분체로 만들어 사용하는 현실에서, 의도하지 않게 발생하는 정전기로 인한 발화 등의 문제가 있다. 그로 인해, 숯을 활용한 비료를 대량 생산함에 있어 많은 어려움이 있다.

본 발명의 일 목적은, 숯을 함유하는 비료를 제조하는 중에 숯의 발화로 인한 화재 발생의 가능성을 구조적으로 차단할 수 있는, 천연 성분 토양 개량 비료 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은, 숯뿐만 아니라 토양에 이로운 천연 물질로 제조되어, 기존의 토양 산성화에 따른 문제를 해소하고 가뭄에 대한 대응력을 높일 수 있는, 천연 성분 토양 개량 비료 제조 방법을 제공하는 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 천연 성분 토양 개량 비료 제조 방법은, 제1 분쇄기의 분쇄 공간에 백운석 100 부피부에 대해 숯 42 내지 100 부피부를 투입한 채로, 상기 백운석과 상기 숯을 함께 분쇄하여 200 메쉬 이하인 백운석 분체 및 숯 분체를 획득하는 단계; 제1 믹서기의 혼합 공간에 상기 백운석 분체 및 상기 숯 분체를 투입하고, 투입된 상기 백운석 분체 및 상기 숯 분체에 비산방지액을 분사하면서 상기 백운석 분체와 상기 숯 분체를 혼합하여 신규 분체 혼합물을 형성하는 단계; 성형기를 이용하여, 상기 신규 분체 혼합물에 조립제를 첨가하며 상기 신규 분체 혼합물과 상기 조립제가 뒤섞여 구르면서 환 형상으로서 상기 백운석 분체와 상기 숯 분체를 함유하는 비료 입자로 성형되게 하는 단계; 건조기의 건조 공간 중 투입 영역은 200℃ 내지 300℃로 유지하고 배출 영역은 60℃ 내지 80℃로 유지하면서, 성형된 상기 비료 입자를 상기 건조 공간 내에서 열풍으로 건조하는 단계; 상기 건조기를 거쳐서 건조된 상기 비료 입자를 선별하여, 양품을 포장하는 단계; 및 상기 비료 입자 중 선별된 불량품을 제2 분쇄기를 이용하여 분쇄하거나 기준 입경 이하인 불량품을 구별하여, 재생 분체 혼합물로 준비하는 단계; 제2 믹서기를 이용하여, 상기 재생 분체 혼합물과 상기 제1 믹서기로부터 공급된 상기 신규 분체 혼합물을 혼합하여 상기 성형기로 공급하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 믹서기는, 높이 방향을 따라 세워진 제1 로드와 상기 제1 로드에 결합되는 나선형 날개를 포함하여, 상기 백운석 분체와 상기 숯 분체를 상기 높이 방향으로 끌어올렸다가 낙하시키는 방식으로 혼합해서 상기 제2 믹서기의 혼합 공간으로 낙하시키고, 상기 제2 믹서기는, 수평 방향을 따라 눕혀진 제2 로드와 상기 제2 로드에 결합되는 일자형 날개를 포함하여, 상기 신규 분체 혼합물 및 상기 재생 분체 혼합물을 혼합하면서 수평 이동시켜서 상기 성형기로 공급할 수 있다.

여기서, 상기 성형기는, 지면에 대해 예각 범위 내에서 경사지게 배치되는 원판부와, 상기 원판부의 둘레를 따라 돌출되는 벽체부와, 상기 원판부와 평행하게 배치되는 커버와, 상기 커버에 설치되고 상기 원판부를 향해 상기 조립제를 분사하는 분사부를 구비하는 조대화 유닛; 및 상기 원판부에 결합되고 상기 원판부에 대해 수직한 방향을 따라 배치되는 회전축과, 상기 회전축을 회전시키는 회전력을 제공하는 모터를 구비하는 구동 유닛을 포함하고, 상기 커버와 상기 분사부는 고정된 상태에서 상기 원판부와 상기 벽체부가 회전하는 중에, 상기 신규 분체 혼합물 또는 상기 재생 분체 혼합물 및 상기 신규 분체 혼합물의 혼합물은 높이 방향을 따라 상기 원판부에 낙하하여 상기 원판부의 회전에 따라 구르면서 환 형상으로 조대화되고 원심력에 의해 상기 벽체부를 넘어서 배출될 수 있다.

여기서, 상기 건조기는, 상기 투입 영역의 전방에 배치되고, 열기를 생성하는 버너; 상기 투입 영역과 상기 배출 영역을 구비하고, 길이 방향을 따라 연장되는 드럼; 상기 드럼의 내부 공간에 설치되어, 상기 드럼이 회전함에 의해 함께 회전되는 전진 스크류; 상기 투입 영역에서 상기 배출 영역을 향한 방향을 따라 배열되고, 상기 버너를 둘러싸는 원주 방향을 따라 복수 개로 배치되며, 상기 투입 영역에서 상기 배출 영역을 향한 방향으로 송풍되도록 외부 송풍기와 연통된 송풍 채널; 및 상기 배출 영역에서 상기 드럼에 연통되고, 집진기를 향한 상기 드럼 내의 상기 열풍의 유량을 조절하기 위해 개방 정도가 조절되는 댐퍼를 포함하고, 상기 외부 송풍기로부터 상기 송풍 채널을 통해 상기 열기를 향해 송풍이 이루어짐에 따라 발생된 상기 열풍은 상기 비료 입자를 건조시키고, 상기 비료 입자는 상기 열풍에 의해 건조되는 중에 상기 전진 스크류에 의해 상기 투입 영역에서 상기 배출 영역으로 전진 이동되며, 상기 댐퍼의 개방 정도에 따라 상기 내부 공간의 온도가 조절될 수 있다.

여기서, 상기 조립제는, 당밀과 물의 혼합액이고, 상기 당밀 100 부피부에 대해, 상기 물은 25 내지 42 부피부로 혼합되며, 상기 비산방지액은, 물을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 드럼은, 상기 비료 입자의 건조를 위하여 1.0 내지 1.2 RPM으로 회전할 수 있다.

여기서, 상기 성형기의 상기 모터는, 상기 비료 입자의 성형을 위하여, 상기 원판부를 40 내지 45 RPM으로 회전 구동할 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 관련된 천연 성분 토양 개량 비료 제조 방법에 의하면, 분쇄 단계에서부터 백운석과 숯의 혼합 비율을 조정하여 숯의 함량을 낮추었고 혼합 단계에서는 분체 입자로서 비산되는 것을 방지하는 비산방지액을 분사할 뿐만 아니라 비료 입자에 대한 건조 단계에서도 건조기의 온도를 통제하는 등의 방식으로 숯을 함유하는 비료를 제조하는 중에 숯의 발화로 인한 화재 발생의 가능성을 구조적으로 차단할 수 있게 된다.

나아가, 신규 분체 혼합물과 재생 분체 혼합물을 혼합하여 사용함에 의해 불량에 따른 숯의 낭비를 없애고, 그러한 혼합 사용에 대응하여 믹서기는 제1 믹서기와 제2 믹서기를 각기 다른 특성을 갖도록 구성하여 그들이 담당하는 공정을 효율적으로 수행할 수 있게 하였다.

또한, 성형기에서는 그의 회전력과 원심력을 이용하여 분체 혼합물이 당밀 수용액과 뒤섞여 구르면서 비료 입자로 성형되게 함으로써, 비료를 분체 상태가 아닌 입자 상태로 성형할 수 있게 한다. 그에 의해, 숯이 비료에서 분체 상태로 남음에 따라 발생할 수 있는 화재의 위험을 줄이고, 시비 시에 낭비를 막을 수 있게 된다.

최종 비료 입자에는 백운석 분체와 숯 분체가 함유되어 있기에, 그들에 의해 토양 중성화 및 수분과 영양분의 유지라는 기능 또한 달성된다. 이로 인해, 작물들은 보다 개선된 토양 환경에서 가뭄에도 잘 견디면서 생장할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천연 성분 토양 개량 비료 제조 방법에 대한 순서도이다.
도 2는 도 1에 이용되는 비료 제조 설비(100)를 나타낸 설비도이다.
도 3a는 도 2의 제1 믹서기(120)에 대한 개념적 작동 단면도이다.
도 3b는 도 2의 제2 믹서기(130)에 대한 개념적 작동 단면도이다.
도 4는 도 2의 성형기(140)에 대한 개념적 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 천연 성분 토양 개량 비료 제조 방법에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천연 성분 토양 개량 비료 제조 방법에 대한 순서도이고, 도 2는 도 1에 이용되는 비료 제조 설비(100)를 나타낸 설비도이다.

본 도면들을 참조하면, 천연 성분 토양 개량 비료 제조 방법은, 백운석과 숯을 분쇄하는 단계로부터 시작된다(S1). 백운석과 숯은 제1 분쇄기(110)의 분쇄 공간에 함께 투입된다. 이는 비중이 낮은 숯이 비중이 높은 백운석과 섞여서 분쇄 과정에서 공기 중에 날리는 것을 줄이기 위함이다. 백운석과 숯의 투입량은 그들 간의 비중 차이를 고려하여 부피 기준으로 결정된다. 구체적으로, 백운석 100 부피부에 대하여 숯은 42 내지 100 부피부로 결정될 수 있다. 숯이 42 부피부 미만이면, 최종 산물인 비료에서 숯의 함량이 적어서 숯으로 인한 유리한 효과를 극대화하기에 어려움이 있다. 이와 반대로, 숯이 100 부피부 초과이면, 숯의 함량이 높아짐에 따라 발화의 우려가 커지게 된다. 발화의 위험은 백운석에 대한 숯의 함량에서부터 구조적으로 제거되어야 한다. 백운석과 숯은 제1 분쇄기(110)에서 분쇄되어서, 대략 200 메쉬 이하인 백운석 분체, 그리고 숯 분체가 된다.

백운석 분체와 숯 분체는 서로 혼합되어 신규 분체 혼합물을 형성한다(S2). 이를 위해서, 백운석 분체와 숯 분체는 제1 믹서기(120)의 혼합 공간에 투입되어 혼합된다. 이들의 혼합 과정에서, 백운석 분체 및 숯 분체에는 비산방지액으로서, 예를 들어 물이 분사될 수 있다. 상기 비산방지액은 숯 분체가 낮은 비중으로 인해 공기 중으로 날리는 것을 방지할 뿐만 아니라, 숯 분체가 백운석 분체와 섞이면서 마찰하는 중에 발생한 정전기에 의해 발화되는 것도 방지할 수 있다.

신규 분체 혼합물에 대해서는, 재생 분체 혼합물이 혼합될지가 결정되어야 한다(S5). 재생 분체 혼합물은 생산된 비료 입자 중에 불량품을 재사용하는 것으로서, 그에 관해서는 후술하기로 한다.

재생 분체 혼합물이 혼합되어야 하는 경우, 다시 말해서 재생 분체 혼합물이 일정량 확보된 경우라면, 이는 신규 분체 혼합물과 혼합된다(S7). 이러한 혼합은 제2 믹서기(130)를 통해서 이루어진다. 제2 믹서기(130)는 신규 분체 혼합물과 재생 분체 혼합물이 혼합된 것을 성형기(140)에 공급한다. 그와 달리, 재생 분체 혼합물이 준비되지 않은 경우라면, 제2 믹서기(130)는 신규 분체 혼합물만을 제1 믹서기(120)부터 받아서 그대로 성형기(140)에 공급하게 된다.

신규 분체 혼합물 또는 신규 분체 혼합물과 재생 분체 혼합물의 혼합된 것은 비료 입자로 성형된다(S9). 이는 위 분체 물질들을 성형기(140)에 공급하면서, 또한 조립제를 첨가하여 이루어진다. 상기 조립제는 상기 분체 물질들과 뒤섞여 구르면서 환 형상의 비료 입자가 성형되게 한다. 그에 의해, 상기 비료 입자는 백운석 분체와 숯 분체를 함유하는 것이 된다. 상기 조립제로는 천연 물질인 당밀의 수용액이 사용될 수 있다. 상기 수용액에서는, 당밀 100 부피부에 대해 물은 25 내지 42 부피부로 혼합될 수 있다. 물이 25 부피부 미만이면, 상기 수용액의 점도가 과도하여 비료 입자 성형에 어려움이 따른다. 그와 반대로, 물이 42 부피부를 초과하면, 당밀에 의한 점성이 약화되어 비료 입자 성형에 어려움이 따른다.

비료 입자에 대해서는 건조가 이루어져서, 그의 수분이 제거된다(S11). 이를 위해, 성형된 비료 입자는 건조기(150)의 건조 공간 내로 투입되어 열풍으로 건조된다. 여기서, 건조기(150)는, 버너(151), 드럼(153), 전진 스크류(155), 송풍 채널(157), 그리고 댐퍼(159)를 가질 수 있다.

버너(151)는 가스 등의 원료를 연소시켜 열기를 발생시킨다. 버너(151)는 드럼(153)의 건조 공간 중 투입 영역(153a)의 전방에 배치된다. 여기서, 투입 영역(153a)은 드럼(153) 내로 성형된 비료 입자가 투입되는 영역이다. 비료 입자에서 숯 분체에 의한 발화를 방지하기 위해, 버너(151)의 불꽃은 투입 영역(153a)으로 진입하지는 않게 조절된다. 그에 의해, 투입 영역(153a)의 온도는 200℃ 내지 300℃로 유지될 수 있다. 이 온도는 비료 입자 중 수분을 증발시키면서도, 그 수분을 함유하고 있는 숯 분체는 발화하지 않게 하는 온도이다.

드럼(153)은 투입 영역(153a)의 반대 측에 배출 영역(153b)을 가진다. 드럼(153)은 투입 영역(153a)에서 배출 영역(153b)을 향해 길이 방향으로 연장되는 원통체이다. 드럼(153)은 그의 외부에 설치된 기어와, 모터 등의 구동 수단에 의해 그 중심축을 중심으로 회전하게 된다. 드럼(153)은 상기 비료 입자의 건조를 위하여 1.0 내지 1.2 RPM으로 회전할 수 있다. 드럼(153)이 1.O RPM 미만으로 회전하면, 상기 비료 입자가 상기 건조 공간에 오래 머물게 되어 발화될 우려가 있다. 그와 반대로, 드럼(153)이 1.2 RPM을 초과하여 회전하면, 상기 비료 입자가 상기 건조 공간에 머무르는 시간이 낮아 그의 건조 정도가 부족해진다. 그 경우, 상기 건조 공간의 온도를 높여야 하기에, 다시 상기 비료 입자가 발화될 우려를 앉아야 하는 문제가 있다.

전진 스크류(155)는 드럼(153)의 건조 공간(내부 공간)의 내주면에 설치된다. 전진 스크류(155)는 드럼(153)의 회전에 함께 회전하면서, 비료 입자를 투입 영역(153a)에서 배출 영역(153b)으로 전진 이동시키게 된다.

송풍 채널(157)은 외부 송풍기(B)와 연통되어, 투입 영역(153a)에서 배출 영역(153b)을 향해 송풍이 되게 하는 구성이다. 이러한 송풍 채널(157)은 복수 개로서, 버너(151)를 둘러싸는 원주 방향을 따라 배치될 수 있다. 송풍 채널(157)을 통해 강화된 열풍에 의해, 성형된 비료 입자가 효과적으로 건조될 수 있다.

댐퍼(159)는 배출 영역(153b)에서 드럼(153)에 연통되고, 집진기(DC)를 향한 드럼(153)의 내부 공간의 열풍의 유량을 조절하는 구성이다. 댐퍼(159)의 개폐에 대한 조절을 통해, 배출 영역(153b)의 온도는 60℃ 내지 80℃로 유지될 수 있다. 이는 수분이 거의 제거된 비료 입자에서, 숯 분체의 발화를 막기 위한 온도 구간으로 설정된 것이다.

다음으로, 건조된 비료 입자에 대한 선별이 요구된다(S13). 이는 건조기(150)로부터 건조된 비료 입자를 인수하는 선별기(160)를 통해 이루어진다. 선별기(160)는 비료 입자가 적정한 크기를 가지는지 등의 기준에 따라 양품과 불량품을 분류할 수 있다.

선별 과정에서, 불량품들은 재사용을 위한 과정을 거치게 된다. 구체적으로, 불량품의 사이즈가 기준 크기에 미달되면, 다시 말해 분체 상태라면 이는 재생 분체 혼합물을 형성하게 된다(S15,S19). 그러나, 기준 크기 이상이라면, 제2 분쇄기(170)에 의해 불량품은 분쇄되어(S17), 재생 분체 혼합물을 형성하게 된다(S19). 재생 분체 혼합물은 일정량이 모이면, 앞서 설명한 바와 같이, 신규 분체 혼합물과 혼합되어 성형 단계로 투입될 수 있다(S5,S7, 및 S9).

양품인 비료 입자는 적정량으로 포장기(180)를 이용해 포장된다(S13 및 S21). 이로써, 백운석 분체 및 숯 분체를 함유하는 천연 비료가 완성되어 출하될 수 있다. 이러한 천연 비료에 있어서, 백운석 분체는 석회 성분이 함유된 고토를 포함한다. 이러한 석회 성분의 고토와 숯 분체는 산성화된 토양을 중화하게 된다. 이를 위해, 천연 비료는 알칼리성 물질 51 중량% 이상 함유되고, 가용성 고토도 14 중량% 이상 함유된 것으로 생산된다. 나아가, 숯 분체의 작용에 의해, 천연 비료는 토양 중에서 영양분과 수분을 유지할 수 있다. 그에 따라, 가뭄이 지속되는 경우에도, 작물이 큰 피해를 입지 않고 버틸 수 있게 한다.

이상에서 제1 믹서기(120)와 제2 믹서기(130)에 대해서는 도 3a 및 도 3b를 참조하여 설명한다.

도 3a는 도 2의 제1 믹서기(120)에 대한 개념적 작동 단면도이다.

본 도면을 참조하면, 제1 믹서기(120)는 높이 방향(V)을 따라 세워진 케이싱(121)을 가진다. 케이싱(121) 내에서 역시 높이 방향(V)을 따라서는 제1 로드(123)가 배치되고, 그에는 나선형 날개(125)가 결합된다.

제1 로드(123)가 회전 구동됨에 따라, 나선형 날개(125)는 높이 방향(V)을 따라 아래서 위로 대상물을 끌어올리게 된다. 끌어 올려진 대상물은 중앙에서 중력에 의해 낙하된다. 여기서, 대상물은 백운석 분체와 숯 분체이다.

이러한 작동 방식에 의해, 최초로 서로 혼합되는 백운석 분체와 숯 분체가 서로 간에 정밀하게 혼합될 수 있다.

도 3b는 도 2의 제2 믹서기(130)에 대한 개념적 작동 단면도이다.

본 도면을 참조하면, 제2 믹서기(130)는 수평 방향(H)을 따라 눕혀진 케이싱(131)을 가진다. 케이싱(131) 내에서 역시 수평 방향(H)을 따라서 제2 로드(133)가 배치되고, 그에는 일자형 날개(135)가 결합된다. 여기서, 제2 로드(133) 및 일자형 날개(135)의 세트는 2개가 구비될 수 있다.

제2 로드(133)가 회전 구동됨에 따라, 일자형 날개(135)는 대상물을 혼합하면서 수평 방향(H)을 따라 이동시킨다. 그에 의해, 대상물은 성형기(140)로 투입되게 된다. 여기서, 대상물은 신규 분체 혼합물과 재생 분체 혼합물이다. 이들은 이미 제1 믹서기(120)에서 혼합된 것들이므로, 제2 믹서기(130)에서는 그들 간의 정밀한 혼합까지는 필요하지 않고, 그들을 성형기(140)를 향해 이동시키는 점에 보다 중점이 있다.

이제, 성형기(140)에 대해 도 4를 참조하여 설명한다.

도 4는 도 2의 성형기(140)에 대한 개념적 단면도이다.

본 도면을 참조하면, 성형기(140)는 조대화 유닛(141)과, 구동 유닛(146)을 가질 수 있다.

조대화 유닛(141)은 원판부(142), 벽체부(143), 커버(144), 그리고 분사부(145)를 구비할 수 있다. 원판부(142)와 벽체부(143)는 도면상 우측이 개방된 수용체를 형성한다. 이를 위해, 벽체부(143)는 원판부(142)의 둘레를 따라 돌출 형성된다. 또한, 원판부(142)는 지면에 대해 예각 범위 내에서 경사지게 배치된 상태이다. 커버(144)는 원판부(142)와 대체로 평행하게 배치될 수 있다. 분사부(145)는 커버(144)에 설치되어, 원판부(142)를 향해 상기 조립체를 분사하는 구성이다.

구동 유닛(146)은 회전축(147), 모터(148) 등을 가질 수 있다. 회전축(147)은 원판부(142)에 결합되고 그에 수직한 방향을 따라 배치될 수 있다. 모터(148)는 회전축(147)에 연결되어 그를 회전시키는 회전력을 제공한다. 모터(148)는, 상기 비료 입자의 성형을 위하여, 원판부(142)를 40 내지 45 RPM으로 회전 구동할 수 있다. 40 RPM 미만이면, 상기 비료 입자가 원판부(142) 및 벽체부(143)가 한정하는 공간에 쌓인 신규 분체 혼합물, 또는 신규 분체 혼합물 및 재생 분체 혼합물로부터 구분되어 구르면서 회전하기 어렵게 된다. 반대로, 45 RPM 초과이면, 상기 분체들로부터 원판부(142)와 벽체부(143)에 한정된 공간을 이탈하여, 상기 비료 입자 성형에 어려움이 발생할 수 있다.

나아가, 회전축(147)은 프에미(149a)에 대해 틸팅축(149b)을 중심으로 각도 조절되게 설치될 수 있다. 틸팅축(149b)에 의해, 원판부(142)는 지면에 대해 경사지게 배열될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 커버(144)와 분사부(145)는 제자리에 고정된 상태에서, 원판부(142)와 벽체부(143)는 모터(148)의 작동에 의해 회전하게 된다. 이 상태에서 원판부(142)에 대해서는 대상물이 낙하된다. 여기서, 대상물은 신규 분체 혼합물이거나, 또는 신규 분체 혼합물 및 재생 분체 혼합물이 혼합된 것이다. 원판부(142)에 낙하된 대상물은 이미 낙하되어 원판부(142)와 벽체부(143)가 한정하는 공간에 쌓여있는 대상물 위에서 원판부(142)의 회전력에 의해 구르면서 조대화된다. 이는 대상물에 상기 조립제가 분사됨에 의해 효율적으로 수행된다. 그에 의해 조대화된 대상물은 비료 입자가 되고, 원심력에 의해 벽체부(143)를 넘어서 배출되게 된다. 이렇게 성형된 비료 입자는 선별기(160, 도 2 참조)로 투입된다.

상기와 같은 천연 성분 토양 개량 비료 제조 방법은 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: 천연 성분 토양 개량 비료 제조 설비
110: 제1 분쇄기 120: 제1 믹서기
130: 제2 믹서기 140: 성형기
150: 건조기 160: 선별기
170: 제2 분쇄기 180: 포장기

Claims (3)

1. 제1 분쇄기의 분쇄 공간에 백운석 100 부피부에 대해 숯 42 내지 100 부피부를 투입한 채로, 상기 백운석과 상기 숯을 함께 분쇄하여 200 메쉬 이하인 백운석 분체 및 숯 분체를 획득하는 단계;
   제1 믹서기의 혼합 공간에 상기 백운석 분체 및 상기 숯 분체를 투입하고, 투입된 상기 백운석 분체 및 상기 숯 분체에 비산방지액을 분사하면서 상기 백운석 분체와 상기 숯 분체를 혼합하여 신규 분체 혼합물을 형성하는 단계;
   성형기를 이용하여, 상기 신규 분체 혼합물에 조립제를 첨가하며 상기 신규 분체 혼합물과 상기 조립제가 뒤섞여 구르면서 환 형상으로서 상기 백운석 분체와 상기 숯 분체를 함유하는 비료 입자로 성형되게 하는 단계;
   건조기의 건조 공간 중 투입 영역은 200℃ 내지 300℃로 유지하고 배출 영역은 60℃ 내지 80℃로 유지하면서, 성형된 상기 비료 입자를 상기 건조 공간 내에서 열풍으로 건조하는 단계;
   상기 건조기를 거쳐서 건조된 상기 비료 입자를 선별하여, 양품을 포장하는 단계; 및
   상기 비료 입자 중 선별된 불량품을 제2 분쇄기를 이용하여 분쇄하거나 기준 입경 이하인 불량품을 구별하여, 재생 분체 혼합물로 준비하는 단계;
   제2 믹서기를 이용하여, 상기 재생 분체 혼합물과 상기 제1 믹서기로부터 공급된 상기 신규 분체 혼합물을 혼합하여 상기 성형기로 공급하는 단계를 포함하고,
   상기 제1 믹서기는, 높이 방향을 따라 세워진 제1 로드와 상기 제1 로드에 결합되는 나선형 날개를 포함하여, 상기 백운석 분체와 상기 숯 분체를 상기 높이 방향으로 끌어올렸다가 낙하시키는 방식으로 혼합해서 상기 제2 믹서기의 혼합 공간으로 낙하시키고,
   상기 제2 믹서기는, 수평 방향을 따라 눕혀진 제2 로드와 상기 제2 로드에 결합되는 일자형 날개를 포함하여, 상기 신규 분체 혼합물 및 상기 재생 분체 혼합물을 혼합하면서 수평 이동시켜서 상기 성형기로 공급하며,
   상기 성형기는,
   지면에 대해 예각 범위 내에서 경사지게 배치되는 원판부와, 상기 원판부의 둘레를 따라 돌출되는 벽체부와, 상기 원판부와 평행하게 배치되는 커버와, 상기 커버에 설치되고 상기 원판부를 향해 상기 조립제를 분사하는 분사부를 구비하는 조대화 유닛; 및
   상기 원판부에 결합되고 상기 원판부에 대해 수직한 방향을 따라 배치되는 회전축과, 상기 회전축을 회전시키는 회전력을 제공하는 모터를 구비하는 구동 유닛을 포함하고,
   상기 커버와 상기 분사부는 고정된 상태에서 상기 원판부와 상기 벽체부가 회전하는 중에, 상기 신규 분체 혼합물 또는 상기 재생 분체 혼합물 및 상기 신규 분체 혼합물의 혼합물은 높이 방향을 따라 상기 원판부에 낙하하여 상기 원판부의 회전에 따라 구르면서 환 형상으로 조대화되고 원심력에 의해 상기 벽체부를 넘어서 배출되고,
   상기 건조기는,
   상기 투입 영역의 전방에 배치되고, 열기를 생성하는 버너;
   상기 투입 영역과 상기 배출 영역을 구비하고, 길이 방향을 따라 연장되는 드럼;
   상기 드럼의 내부 공간에 설치되어, 상기 드럼이 회전함에 의해 함께 회전되는 전진 스크류;
   상기 투입 영역에서 상기 배출 영역을 향한 방향을 따라 배열되고, 상기 버너를 둘러싸는 원주 방향을 따라 복수 개로 배치되며, 상기 투입 영역에서 상기 배출 영역을 향한 방향으로 송풍되도록 외부 송풍기와 연통된 송풍 채널; 및
   상기 배출 영역에서 상기 드럼에 연통되고, 집진기를 향한 상기 드럼 내의 상기 열풍의 유량을 조절하기 위해 개방 정도가 조절되는 댐퍼를 포함하고,
   상기 외부 송풍기로부터 상기 송풍 채널을 통해 상기 열기를 향해 송풍이 이루어짐에 따라 발생된 상기 열풍은 상기 비료 입자를 건조시키고, 상기 비료 입자는 상기 열풍에 의해 건조되는 중에 상기 전진 스크류에 의해 상기 투입 영역에서 상기 배출 영역으로 전진 이동되며, 상기 댐퍼의 개방 정도에 따라 상기 내부 공간의 온도가 조절되고,
   상기 조립제는, 당밀과 물의 혼합액이고,
   상기 당밀 100 부피부에 대해, 상기 물은 25 내지 42 부피부로 혼합되며,
   상기 비산방지액은, 물을 포함하는, 천연 성분 토양 개량 비료 제조 방법.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 드럼은,
   상기 비료 입자의 건조를 위하여 1.0 내지 1.2 RPM으로 회전하는, 천연 성분 토양 개량 비료 제조 방법.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 성형기의 상기 모터는,
   상기 비료 입자의 성형을 위하여, 상기 원판부를 40 내지 45 RPM으로 회전 구동하는, 천연 성분 토양 개량 비료 제조 방법.

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