KR102068633B1

KR102068633B1 - 동애등에 사육 시스템

Info

Publication number: KR102068633B1
Application number: KR1020190045723A
Authority: KR
Inventors: 김병국
Original assignee: 김병국
Priority date: 2019-04-18
Filing date: 2019-04-18
Publication date: 2020-01-21

Abstract

동애등에 사육 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 동애등에 사육 시스템은, 동애등에를 사육할 수 있는 사육통을 다단으로 적재할 수 있는 다수의 사육통거치대와, 다수의 사육통거치대를 일정간격으로 배치하고 일정 주기로 회전이동시키는 이송기와, 이송기의 일측에 마련되며 사육통에 음식폐기물을 이용한 사료를 공급하는 자동급이기와, 자동급이기에 음식폐기물을 분쇄 및 선별하여 공급하는 음식폐기물 처리기를 포함한다.

Description

동애등에 사육 시스템{System for breeding black soldier fly}

본 발명은 본 발명은 동애등에 사육 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음식폐기물을 이용한 사료를 제조하여 동애등에를 사육하고 음식폐기물을 처리할 수 있는 동애등에 사육 시스템에 관한 것이다.

음식폐기물는 대부분 유기물질로서 부패성이 매우 강한데 우리의 식생활 문화의 특성상 많은 양의 음식폐기물이 물과 함께 섞여서 다량 발생하는 특성에 따라 환경오염, 특히 지하수오염의 주요인이 되고 있다.

음식폐기물는 특정 처리 과정을 통해서 가축의 사료 또는 퇴비로 재활용하는 한편, 일정 지역에 매립하거나 해양 투기하는 방법이 주로 사용되었다. 이 경우 처리 장치의 설치 비용과 유지비용 면에서 경제성이 매우 낮은 문제점이 있다.

최근에는, 위와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여, 지렁이, 집파리 유충, 동애등에와 같은 생물을 이용하여 유기성 폐기물 처리 장치가 개발되고 있는데, 이 경우 배출된 분변토는 농경지, 원예, 과수원 등의 경작에 유용하게 이용될 수 있고, 식물의 성장과 생산물의 수확량을 증가시키는 역할을 한다고 알려졌다.

이 중, 동애등에는 알에서 성충까지 크는 기간이 37∼41일이며, 분해자 역할을 하는 유충의 기간은 14일 정도이다. 음식폐기물 10kg에 동애등에 유충 5,000마리를 투입하면 5일 만에 음식폐기물의 80％ 이상이 분해되고, 분해된 음식폐기물은 유충 투입 전보다 부피는 약 42％, 무게는 약 70％가 줄어든다. 동애등에 유충은 유기성 폐기물을 분해할 수 있는 기간이 지렁이나 집파리보다 길기 때문에 동애등에를 사육해서 활용하는 것이 훨씬 더 효과적이다.

따라서 이러한 유용한 효과를 가지는 동애등에 유충을 대량으로 증식하는 장치에 대한 필요성이 대두되고 있다.

한국등록특허공보 제10-1499059호에는 한자리에서 곤충을 사육하는 장치가 개시되고 있으며, 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0064829호, 제10-2017-0022634호, 대한민국 공개특허공보 제10-2017-00023471호 등에는 곤충을 사육하기 위한 다양한 장치 및 시설에 대한 기술들이 공개되어 있다.

종래 동애등에를 사육하기 위한 장치 및 시설의 경우에는 작업자가 먹이를 주거나 배설물을 치우기 위해서 직접 선반이 설치된 구역을 돌아다녀야 하므로, 사육환경의 변화를 초래하고, 작업시간이 과다하게 소요되며, 작업효율이 저하된다.

그리고 높은 위치에 있는 사육 동애등에에 대한 관리를 위해서는 작업자가 사다리 등을 이용해야 하는 등의 불편함이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1499059호 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0064829호 대한민국 등록특허공보 제10-2017-0022634호 대한민국 공개특허공보 제10-2017-00023471호

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 음식폐기물을 사료로 만들어 동애등에 유충에 자동으로 급이하여 처리함으로써 작업시간과 작업효율이 향상된 동애등에 사육 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 동애등에를 사육할 수 있는 사육통을 다단으로 적재할 수 있는 다수의 사육통거치대; 상기 다수의 사육통거치대를 일정간격으로 배치하고 일정 주기로 회전이동시키는 이송기; 상기 이송기의 일측에 마련되며, 상기 사육통에 음식폐기물을 이용한 사료를 공급하는 자동급이기; 및 상기 자동급이기에 음식폐기물을 분쇄 및 선별하여 공급하는 음식폐기물 처리기;를 포함하는 동애등에 사육 시스템이 제공될 수 있다.

상기 이송기는 상기 사육통거치대가 거치되는 케이블과, 상기 케이블이 폐 루푸 상태로 회전하도록 양측에서 지지하는 풀리를 포함할 수 있다.

또한, 상기 자동급이기는 음식폐기물을 처리한 사료가 수용되어 가압되는 가압탱크와, 상기 가압탱크에 일정간격으로 배열되는 다수의 급이파이프와, 상기 급이파이프의 개폐레버에 부착되어 개폐량을 조절하는 복동실린더와, 상기 급이파이프를 통한 유량을 측정하는 유량계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 사육통거치대는 사육통이 거치되는 위치마다 상기 사육통의 무게를 측정하여 제어부로 전송하는 무게센서를 포함할 수 있다.

또한, 상기 이송기의 작동을 제어하여 상기 사육통거치대가 상기 자동급이기에 위치하였을 때 상기 이송기의 작동을 정지시키고, 상기 자동급이기가 상기 사육통거치대를 향하여 전진한 후 상기 사육통거치대에 거치된 사육통에 사료를 주입하도록 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 동애등에 애벌레에 의한 음식폐기물을 분해하는데 있어, 음식폐기물을 사료로 전환하고 이를 동애등에에 자동으로 공급할 수 있어 작업시간이 단축되고 노동력을 절감시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동애등에 사육 시스템의 구조도이다.
도 2는 도 1의 파쇄기의 구조도이다.
도 3은 도 1의 자동급이기의 사시도이다.
도 4는 도 1의 사육통거치대의 사시도이다.
도 5는 도 1의 자동급이기와 이송기의 구조를 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동애등에 사육 시스템의 구조도이고, 도 2는 도 1의 파쇄기의 구조도이며, 도 3은 도 1의 자동급이기의 사시도이고, 도 4는 도 1의 사육통거치대의 사시도이며, 도 5는 도 1의 자동급이기와 이송기의 구조를 나타낸 사시도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동애등에 사육 시스템은, 음식폐기물 처리기(10)와, 음식폐기물을 이용한 사료를 공급하는 자동급이기(20)와, 동애등에가 사육되는 사육통이 적재되는 사육통거치대(30)와, 사육통거치대(30)를 이송시키는 이송기(40)와, 제어기(50)를 포함한다.

도 1을 참조하면, 음식폐기물 처리기(10)는 수거차량으로 운반된 음식폐기물을 대량으로 저장하는 저장탱크(11)를 구비한다. 저장탱크(11)는 하부에 2열의 이송스크류(111)가 설치되어 있어서 음식폐기물의 정량투출이 원활하게 이루어진다. 저장탱크(11)의 좌,우측에는 고압 에어가 분사되는 분사구(112)를 마련하여 음식폐기물의 뭉침 현상이 발생되지 않도록 구성된다. 저장탱크(11)로부터 공급되는 음식폐기물은 컨베이어벨트를 통해 이송되어 파쇄기(12) 투입구(121)로 투입된다.

도 2를 참조하면, 파쇄기(12)는 원통형 드럼 내부에 파쇄날개(122)가 모터에 의해 회전하는 구조이다. 파쇄날개(122)는 스크류 형태로 투입된 음식폐기물을 파쇄하고 교반함과 동시에 투입구(121) 반대측으로 이동시킨다.

원통형 드럼의 하부에는 다공판(123)이 마련된다. 파쇄날개(122)의 의해 파쇄된 음식폐기물은 회전에 의한 원심력과 중력에 의해 다공판(123)을 통과하며 급이에 적합한 사료로 분리된다. 다공판(123)을 통과한 음식폐기물을 이용한 사료는 이송펌프에 의해 배출된다.

파쇄기(12)에 의해 파쇄되지 않는 이물질은 다공판(123)을 통과하지 않고 파쇄날개(122)에 의해 회전하며 투입구(121)의 반대측으로 이동한다. 이때, 이물질 등은 파쇄날개(122)에 걸려 회전하며 원통형 드럼의 상부로 올라오는 반면, 다공판(123)을 통과하지 않은 음식폐기물은 원통형 드럼 하부에 머무르며 반복하여 파쇄된다.

파쇄기(12)의 일측에는 이물질배출구(124)가 마련된다. 이물질배출구(124)는 파쇄되지 않고 파쇄날개(122)의 회전에 의해 회전하며 이동한 이물질이 배출되는 출구이다. 원통형 드럼의 투입구 측에는 송풍기(125)가 마련된다. 송풍기(125)는 원통형 드럼의 투입구(121) 측에서 이물질배출구(124) 측으로 강한 바람을 불어 이물질이 이물질배출구(124)를 통하여 원활하기 배출되도록 한다.

파쇄기(12)의 다공판(123)을 통과한 음식폐기물은 컨베이어 벨트로 이송되어 혼합기(13)로 이송된다. 혼합기(13)는 교반날개에 의해 교반되며 음식폐기물의 함수율을 조절한다. 음식폐기물에 함수율은 60~75%로 조절하는 것이 바람직하다. 함수율이 60%보다 낮은 경우에는 동애등에의 먹이활동이 둔해지고 영양 섭취가 낮아지는 문제점이 존재하며, 함수율이 75%보다 높은 경우에는 높은 함수율로 인하여 분변토의 수거와 유충을 분리하는데 어려운 문제점이 존재한다.

함수율 조절을 위해 건조 톱밥이 투입될 수 있다. 건조 톱밥은 그 자체에 존재하는 유해균 및 유해충의 억제를 위해 열처리된 상태로 준비되는 것이 바람직하고, 입도가 2mm를 넘지 않는 크기로 구비되는 것이 바람직하다. 함수율 조절이 완료된 음식폐기물은 동애등에 사료조성물로 자동급이기(20)에 공급된다.

도 3을 참조하면, 자동급이기(20)는 가압탱크(21)와, 가압탱크(21)에 연결되는 다수의 급이파이프(22)와, 급이파이프(22)의 개폐량을 조절하는 복동실린더(23)와 급이파이프(22)의 유량을 측정하는 유량계(24)를 포함한다.

가압탱크(21)는 레일(211)에 장착되어 구동모터(212)에 의해 전후로 이동될 수 있다. 가압탱크(21)의 내부는 에어실린더 또는 유압실린더(213)에 의해 가압되어 항상 일정압력을 유지하도록 조절된다.

급이파이프(22)는 동애등에 사육통(31) 수에 대응하는 개수로 마련되며, 급이파이프(22)의 배출부가 사육통(31)의 상부에 위치할 수 있도록 마련된다.

복동실린더(23)는 급이파이프(22)에 연결된 개폐용 레버(221)에 연결된다. 복동실린더(23)는 유압, 공압, 전기에 의해 작동될 수 있으며, 개폐용 레버(221)를 당기거나 밀어 급이파이프(22)의 개폐 범위를 조절한다.

이와 같은 구조에 의해 사료 급이가 자동급이기(20)에 의해 이루어짐으로써 노동력을 절감할 수 있으며, 항상 정확한 양의 급이가 이루어 질 수 있다.

도 4를 참조하면, 사육통거치대(30)는 동애등에가 사육되는 다수의 사육통(31)이 적재된다. 본 실시예에서 사육통거치대(30)는 3열, 4단으로 사육통(31)이 거치되도록 마련되었으나, 사육통(31)의 열수와 단수는 적절히 변경될 수 있는 것으로 본 실시예에 한정되는 것은 아니다. 사육통거치대(30)에는 사육통(31)의 무게를 각각 측정할 수 있는 무게센서(미도시)가 구비된다. 무게센서에 의해 측정된 사육통(31)의 무게는 각 사육통(31)에 주입되는 사료의 양을 결정하고, 사육되는 동애등에의 성장상태를 점검하는데 참고된다. 사육통거치대(30)에는 이송기(40)와의 연결을 위한 연결부(32)가 마련된다.

도 1과 5를 참조하면, 이송기(40)는 폐 루프(loop)를 형성하는 케이블(41)과 케이블(41) 양측에서 지지하며 회전시키는 풀리(42)를 포함한다. 양측 풀리(42) 중 어느 하나는 구동풀리로 작동할 수 있다. 케이블(41)에는 일정 간견으로 다수의 사육통거치대(30)가 연결부(32)를 통해 매달린다. 연결부(32)는 케이블(41)에 점 지지되는 특성을 고려해서 연결부(32)와 케이블(41)의 연결 위치는 평면상으로 사육통거치대(30)의 무게 중임인 것이 바람직하다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 동애등에 사육 시스템은 다수의 이송기(40)가 병렬로 배치되고, 각각에 자동급이기(20)와 사육통거치대(30)가 배치될 수 있다. 이와 같은 배치에 의해 단위 면적당 많은 수의 동애등에를 사육할 수 있는 장점이 있다.

제어부(50)는 자동급이기(20)와 이송기(40)의 구동을 제어한다. 제어부(50)의 신호에 의해 이송기(40)는 사육통거치대(30)가 자동급이기(20)와 대면할 때까지 회전한 후 정지한다. 이를 위해 사육통거치대(30)에 결합된 위치센서(33)의 감지에 의해 회전량을 제어할 수 있다.

사육통거치대(30)가 자동급이기(20)와 대면하는 위치에서 정지하면, 자동급이기(20)가 레일(211)을 타고 이동한다. 이동거리는 급이파이프(22)가 사육통(31)의 상부 중앙에 위치하는 지점까지이다. 이후, 제어부(50)는 복동실린더(23)를 제어하여 레버(221)를 당겨 급이파이프(22)를 개방한다. 이때 급이파이프(22)의 개방시간은 각 사육통(31)의 하부에 장착된 무게센서(34)에 의해 측정된 사육통(31)의 무게에 따라 정해진다. 즉, 사육통(31)의 무게와 정해진 미리 정해진 무게와의 차이만큼 사료가 주입되도록 할 수 있다. 사료 주입량은 유량계(24)의 측정에 의해 체크된다.

사료 주입이 완료되면 제어부(50)의 신호에 의해 급이파이프(22)가 닫히고 자동급이기(20)가 원위치로 후퇴한다. 이후, 이송기(40)가 구동되면 다음 차례의 사육통거치대(30)가 자동급이기(20) 앞에 위치한다. 이와 같은 일련의 동작에 의해 인력에 의하지 않고 동애등에 사육통에 음식폐기물을 이용한 사료를 공급할 수 있다.

이와 같이 동애등에 사육에 필요한 사료 급이가 회전 시스템의 일측에서 모두 이루어짐으로써 사료 급이에 필요한 공간을 최소화 할 수 있다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10: 음식폐기물 처리기 11: 저장탱크
12: 파쇄기 13: 혼합기
20: 자동급이기 21: 가압탱크
22: 급이파이프 23: 복동실린더
24: 유량계 30: 사육통거치대
40:이송기 50: 제어기

Claims

동애등에를 사육할 수 있는 사육통을 다단으로 적재할 수 있는 다수의 사육통거치대;
상기 다수의 사육통거치대가 거치되는 케이블과, 상기 케이블이 폐 루푸 상태로 회전하도록 양측에서 지지하는 풀리를 포함하며, 상기 다수의 사육통거치대를 일정간격으로 배치하고 일정 주기로 회전이동시키는 이송기;
상기 이송기의 일측에 마련되고, 음식폐기물을 처리한 사료가 수용되어 가압되는 가압탱크와, 상기 가압탱크에 일정간격으로 배열되며 사육통 수에 대응하는 개수로 마련되는 다수의 급이파이프와, 상기 급이파이프의 개폐레버에 부착되어 개폐량을 조절하는 복동실린더와, 상기 급이파이프를 통한 유량을 측정하는 유량계를 포함하며, 상기 사육통거치대에 다단으로 적재된 사육통에 동시에 음식폐기물을 이용한 사료를 공급하는 자동급이기; 및
상기 자동급이기에 음식폐기물을 분쇄 및 선별하여 공급하는 음식폐기물 처리기;를 포함하는 동애등에 사육 시스템.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 사육통거치대는 사육통이 거치되는 위치마다 상기 사육통의 무게를 측정하여 제어부로 전송하는 무게센서를 포함하는 동애등에 사육 시스템.
제1항에 있어서,
상기 이송기의 작동을 제어하여 상기 사육통거치대가 상기 자동급이기에 위치하였을 때 상기 이송기의 작동을 정지시키고, 상기 자동급이기가 상기 사육통거치대를 향하여 전진한 후 상기 사육통거치대에 거치된 사육통에 사료를 주입하도록 제어하는 제어부를 더 포함하는 동애등에 사육 시스템.