KR20020095331A - 버섯 배지 일괄 제조기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 버섯 재배에 이용되는 버섯 배지 일괄 제조기에 관한 것이다. 종래 배지 제조에 많은 시간과 인력 및 비용이 필요하였고 비과학적으로 진행되어 살균 효과가 좋지 않았다. 이러한 점을 개선하기 위하여 복수의 관통공이 형성된 바닥 패널을 포함하여 버섯 배지 재료가 수납되는 내부공간을 형성하는 복수의 패널과 그 내부공간을 개폐하는 덮개를 가지는 처리조와, 구동축과 그 구동축의 외주면에 결합된 교반 스크루 날 및 그 교반 스크루 날에 체결되어 고정된 절단 날을 포함하며 그 처리조의 하부에 설치된 절단/교반 스크루 유닛과, 중심축의 외주면에 분산 스크루 날이 형성되어 있으며 절단 스크루 상부에 설치된 분산 스크루 유닛과, 관통공을 포함하여 처리조 하부를 밀폐시키는 보조 패널과, 그 보조 패널에 설치되어 있는 배수 밸브, 및 처리조 내부로 돌출되어 외부의 증기를 공급하는 증기 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯 배지 일괄 제조기를 제공한다. 이에 따르면, 버섯 배지의 균일한 수분 흡수로 열의 전도가 잘되어 살균 효과가 극대화될 수 있으며, 소요되는 시간과 노동력 및 비용이 감소될 수 있다. 또한, 배지에 포함된 불순물과 화학 성분이 제거되어 균사 생장에 활력을 줄 수 있다. 더욱이, 다양한 농산 부산물을 버섯 배지로 재료로 사용할 수 있다.

Description

버섯 배지 일괄 제조기{Batch-preparing apparatus for mushroom medium}

본 발명은 버섯 배지 제조기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 버섯 배지 재료를 물 축이기 및 살균하여 버섯 배지로 제조하기 위한 버섯 배지 일괄 제조기에 관한 것이다.

버섯은 배지 재료 준비, 물 축이기, 살균, 종균 재식, 배지 활착, 버섯 수확, 배지 폐상 등의 과정을 거쳐 재배된다. 버섯 재배의 성공률을 높이기 위한 여러 요건들 중해 가장 중요한 것은 배지라고 할 수 있다. 배지의 수분 흡수와 살균 효과에 따라 버섯 재배의 성공률 차이가 많이 나타난다. 종래의 배지 제조 과정과 문제점을 느타리 버섯과 양송이 버섯 및 아가리쿠스 버섯을 예로 하여 소개하기로 한다.

느타리 버섯은 폐면 또는 볏짚을 주 배지 재료로 하여 재배된다. 먼저, 폐면 재료로 배지를 제조하기 위해서는 준비된 폐면에 분사 방식으로 물 축이기 작업을 하고 약 50℃이상으로 발열시켜 가며 트랙터 로터리나 폐면 털이기로 1주일에 약 3회 정도 털어야 한다. 물 축이기 작업이 완료되면 버섯 재배사에 입상한 후 살균한다. 볏짚의 경우 볏짚을 먼저 압축하여 절단 및 결속을 한다. 보통 이와 같은 작업에 약 2인이 5일 정도 작업을 하여야 한다. 그리고, 이 볏짚을 분사 방식으로 물 축이기 작업을 5일 정도하고 입상하여 7일 정도의 기간 동안 살균한다.

그러나, 폐면으로 배지를 제조하는 경우 물 축이기 작업에 약 1주일 정도가 소요되는 등 작업시간과 노동력 및 비용 등이 많이 요구된다. 그리고, 분사 방식으로 진행되기 때문에 균일한 수분 흡수가 이루어지지 못하고 부분적인 흡수가 이루어진다. 또한, 살균 역시 넓은 공간(약 700㎝×400㎝×2000㎝)에서 실행되기 때문에 완벽하게 이루어지지 못한다. 더욱이, 주먹구구식으로 경험에 의하여 배지의 수분 흡수 및 살균이 대충 이루어지기 때문에 성공률이 보장되지 못한다. 볏짚의 경우 폐면이 거의 99% 수입에 의존하는 것과 달리 국내 농산물의 부존자원으로 비용 면에서 유리하지만 폐면과 같이 모든 것이 비과학적이며 작업에 소요되는 시간이나 인력이 많이 필요하며 살균까지 비용이 많이 소요된다.

한편, 양송이 및 아가리쿠스는 주로 볏짚을 배지로 사용한다. 다량의 볏짚에 대해 발효가 진행되는 것이 일반적이나 사람의 힘으로 하기가 쉽지 않으므로 포크레인 등이 이용된다. 포크레인으로 볏짚에 물을 주고 계분 및 요소비료, 석회 등을 혼합해 가면서 5회 이상을 뒤집게 된다. 여름에는 약 20일, 겨울에는 약 25일 정도가 소요된다. 이것을 버섯 재배사(약 700㎝×400㎝×2000㎝)에 입상하여 복토하고 살균한다. 그러나, 이와 같은 배지 제조 과정은 완벽한 살균을 보장받지는 못한다. 현재 아가리쿠스 재배 농가는 거의가 발효된 볏짚을 구입하여 재배하고 있으며 살균까지 비용이 많이 든다.

본 발명의 목적은 배지 재료 입자의 균일하고 적정한 수준으로 수분이 흡수되도록 하여 살균 효율을 증가시킬 수 있는 버섯 배지 일괄 제조기를 제공하는 데에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 버섯 배지의 살균에까지 소요되는 시간 및 인력 및 비용을 감소시킬 수 있는 버섯 배지 일괄 제조기를 제공하는 데에 있다.

도 1은 본 발명에 따른 버섯 배지 일괄 제조기를 나타낸 정단면도,

도 2는 본 발명에 따른 버섯 배지 일괄 제조기를 나타낸 측단면도,

도 3은 본 발명에 따른 버섯 배지 일괄 제조기의 부분 확대도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10; 처리조11, 12; 측면 패널

13; 전면 패널14; 후면 패널

15; 바닥 패널16; 덮개 패널

17; 덮개18; 관통공

19; 제 1배출문21; 보조 패널

22; 배수 밸브23a,23b; 증기 공급관

24; 제 2배출문25; 돌기

30; 절단 스크루 유닛31; 구동축

32; 교반 스크루 날33; 절단 날

34; 체결홈36; 공기 공급공

37; 공기 공급관50; 분산 스크루 유닛

51; 중심축52; 분산 스크루 날

100; 버섯 배지 일괄 제조기

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 버섯 배지 일괄 제조기는, 복수의 관통공이 형성된 바닥 패널을 포함하여 버섯 배지 재료가 수납되는 내부공간을 형성하는 복수의 패널과 내부공간을 개폐하는 덮개를 가지는 처리조와; 구동축과 그 구동축의 외주면에 결합된 분산 스크루 날 및 그 분산 스크루 날에 체결되어 고정된 절단 날을 포함하며 처리조의 하부에 그 처리조를 가로지르도록 설치된 절단/교반 스크루 유닛과; 중심축의 외주면에 분산 스크루 날이 형성되어 있으며 절단 스크루 상부에 설치된 분산 스크루 유닛과; 관통공을 포함하여 처리조 하부를 밀폐시키는 보조 패널과; 그 보조 패널에 설치되어 있는 배수 밸브와; 처리조 하부에 처리조 내부공간을 개폐하는 배출문; 및 처리조 내부로 돌출되어 외부의 증기를 공급하는 증기 공급관을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 처리조의 바닥 패널이 반원 형상으로 굴곡된 형태이고 절단/교반 스크루 유닛이 그 중심선을 중심으로 회전하게 설치되도록 한다. 그리고, 처리조의 중간 지점을 기준으로 하여 절단/교반 스크루 유닛의 교반 스크루 날 상단이 하단보다 외측에 위치하게 하여 교반 스크루 날이 경사지도록 설치되도록 하고, 분산 스크루 유닛의 분산 스크루 날의 상단이 하단보다 내측에 위치하게 하여 처리조 중간 지점을 향하여 기울어져 형성되도록 하며, 처리조의 중간 지점의 바닥 패널에처리가 완료된 배지 재료가 배출시키는 배출문이 형성되도록 한다.

또한, 처리조의 냉각수가 들어찰 수 있도록 측면 패널을 이중 패널로 구성하여 처리조 내부의 배지 재료의 온도가 적정 온도 이상으로 상승하였을 경우 또는 종균 접종에 필요한 온도로 강제적으로 하강시킬 수 있도록 한다. 그리고, 동일 위치에서 각각의 교반 스크루 날이 120°각도로 설치되도록 하여 교반이 잘 이루어지도록 하고 또한 상부의 분산 스크루 유닛의 분산 스크루 날들의 사이 위치에 절단 날이 위치되도록 하여 마찰력 및 압축력이 극대화되도록 한다.

이하 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 버섯 배지 일괄 제조기를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 버섯 배지 일괄 제조기를 나타낸 정단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 버섯 배지 일괄 제조기를 나타낸 측단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 버섯 배지 일괄 제조기의 부분 확대도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 버섯 배지 일괄 제조기(100)는 버섯 배지 재료의 침수 및 살균이 이루어지는 작업공간을 형성하는 처리조(10)를 포함한다. 이 처리조(10)는 마주보는 한 쌍의 양 측면 패널(11,12)과 마주보는 전면 패널(13)과 후면 패널(14), 및 반원 형상의 바닥을 형성하는 바닥 패널(15) 및 덮개 패널(16)로 구성되어 있다. 측면 패널(11,12)은 내부가 비어있는 이중 패널로 냉각수가 빈 공간에 채워질 수 있다. 그리고, 덮개 패널(16)의 소정 위치에는 배지 재료를 처리조(10) 내부로 투입할 수 있도록 덮개(17)가 형성되어 있고 바닥 패널(15)에는 복수의 관통공(18)이 형성되어 있으며 중앙부에는 제 1배출문(19)이형성되어 있다. 처리조(10)가 200㎝×300㎝×600㎝ 일때 바닥 패널(15)에는 직경 10㎜의 관통공(18)이 약 400개가 형성되도록 한다. 측면 패널(11)과 바닥 패널(15)이 접하는 부분에는 돌기(25)가 형성되어 있다.

처리조(10)의 바닥 패널(15)을 둘러싸도록 하여 보조 패널(21)이 결합되어 바닥 패널(15) 하부에 일정한 공간을 형성한다. 그리고, 보조 패널(21)의 일측에는 배수 밸브(22)가 설치되어 있다. 그리고, 보조 패널(21) 및 측면 패널(12)에는 처리조 내부에 증기를 공급하기 위한 증기 공급관(23,24)이 결합되어 있다. 제 1배출문(19)에 대응되는 보조 패널(21)의 소정 위치에는 제 2배출문(24)이 형성되어 있다.

처리조(10)의 바닥 패널(15) 위치에는 처리조(10)에 투입된 배지 재료를 절단하고 교반하는 절단/교반 스크루 유닛(30)이 설치되어 있다. 절단/교반 스크루 유닛(30)은 중심이 비어있는 구동축(31)과 그 구동축의 외주면에 결합된 교반 스크루 날(32)과 그 교반 스크루 날에 결합된 절단 날(33)로 구성된다. 교반 스크루 날(32))은 구동축(31)의 각 지점에서 120도 간격으로 배치되어 있고, 전체 구동축 길이의 중간 지점을 기준으로 양분되어 가운데 지점으로부터 상단이 외측으로 일정 각도 경사지도록 형성된다. 교반 스크루 날(32)은 투입되는 배지 재료의 교반이 잘 이루어지도록 소정 크기를 갖도록 형성되며 가장자리 부분에 복수의 체결홈(34)이 형성되어 필요한 위치에 절단 날(33)이 볼트 결합에 의해 체결된다. 절단 날(33)은 필요에 따라 여러 형태의 것이 선택되어 사용될 수 있다. 구동축(31)은 관 형태로서 복수의 공기 공급공(36)이 형성되어 있다. 구동축(31)의 내부에는 공기공급관(37)이 삽입되어 있다. 공기 공급관(37)은 외부의 압축 공기 발생수단과 연결되어 압축 공기를 공급받는다. 절단/교반 스크루 유닛(30)은 처리조(10)의 바닥 패널(15)과 소정 간격으로 이격되도록 하며 구동축(31)이 처리조(10)의 전면 패널(13)과 후면 패널(14)에 결합된다. 구동축(31)은 처리조(10)의 외부로 돌출되어 외부의 동력전달 수단에 풀리나 체인 등으로 결합되어 구동력을 전달받는다. 예컨대 380V 20㎾이상의 엔진 및 동력모터로 유압펌프(50ℓ)를 1분당 1000RPM으로 토출하고 400㏄유압모터를 장착하여 125회전하고 감속을 80:1로 하여 1분당 105회 회전되도록 하여 구동축에 2500마력의 힘이 전달될 수 있다.

절단/교반 스크루 유닛(30)의 상부에는 배지 재료를 처리조(10) 전체에 분산시키는 분산 스크루 유닛(50)이 설치되어 있다. 분산 스크루 유닛(50)은 중심축(51)의 외주면에 분산 스크루 날(52)이 형성되어 있으며, 분산 스크루 유닛 역시 절단/교반 스크루 유닛과 같이 양분되어 중심축의 가운데 지점을 향하여 일정 각도로 기울어져 형성되어 있다. 중심축(51)은 외부의 동력전달 수단에 결합될 수 있도록 처리조(10)의 외부로 돌출되어 있다.

동작을 살펴보기로 하자. 먼저, 처리조(10)에 사용하고자 하는 임의의 배지 재료(볏짚, 폐면, 왕겨, 톱밥, 옥수수대, 갈대, 건초, 비트펄프, 폐지 등)가 공급된다. 그리고, 동시에 물이 처리조(10)의 내부공간으로 공급된다. 처리조(10)에 배지 재료와 물이 들어차게 되면 덮개(17)가 닫혀지고 절단/교반 스크루 유닛(30)과 분산 스크루 유닛(50)이 회전된다. 절단/교반 스크루 유닛(30)의 회전 및 분산 스크루유닛(50)이 회전 동작에 따라 배지 재료가 교반되면서 배지 재료에 대한 물 축이기 작업이 이루어진다. 이때 절단/교반 스크루 유닛(30)의 교반 스크루 날(32)에 결합된 절단 날(33)이 배지 재료를 절단시키며 돌기(25)가 절단을 돕는다. 배지 재료는 절단 및 교반되며 처리조(10)의 중앙부로 이동되고 분산 스크루 유닛(50)의 회전에 의해 교반되면서 다시 가장자리 방향으로 분산된다. 분산된 배지 재료는 다시 절단/교반 스크루 유닛(30)에 의해 계속적으로 절단 및 교반되면서 중앙으로 모여진다. 이와 같은 반복적인 작업에 의해 배지 재료는 처리조(10)에서 계속적으로 순환되며 교반된다. 절단/교반 스크루 유닛(30)은 마찰력과 압축력으로 배지 재료를 비벼주고 분쇄하여 주면서 큰 저항 없이 동작될 수 있다. 직경 1000㎜ 절단/교반 스크루 유닛(30)의 교반 스크루 날(32)이 18개, 직경 600㎜ 분산 스크루 유닛(50)의 스크루 날(52)이 40개로 총합계 58개가 1분당 2회전하는데 볏짚뿐만 아니라 절단/교반 스크루 유닛(30)과 분산 스크루 유닛(50)의 사이의 마찰력(약 120㎏/㎠)에 의해서 각질이 두꺼운 왕겨나 옥수숫대까지도 부드럽게 분해되어 연화될 수 있다. 또한, 절단/교반 스크루 유닛(30)이 회전하면서 생긴 마찰력으로 배지 안에 있는 불필요한 수분이 토출되어 배지 재료에 전체적으로 적정한 수준의 수분이 유지된다. 이와 같은 물 축이기 작업은 약 3일간 지속되며 1일 단위로 물이 배출 및 공급되면서 계속적으로 이루어진다. 물을 공급하는 과정에서 배지 재료가 세척되어 배지 재료에 포함된 여러 가지의 불순물(흙, 먼지, 곰팡이, 질소 등)들은 절단/교반 스크루 유닛(30)이 회전될 때 바닥 패널(15)에 형성된 관통공(18)을 통하여 바닥 패널(15) 하부로 흘러내리고 물의 배출 과정에서 외부로 배출된다.

물 축이기 작업이 완료되면, 증기 공급관(23,24)을 통하여 증기가 밀폐된 처리조 내부로 공급되며 절단/교반 스크루 유닛(30)의 회전에 따라 증기의 공급이 처리조(10) 내부의 배지 재료 전체에 이루어진다. 보통 증기는 3시간 정도 공급해준다. 공급되는 증기에 의해 배지 재료는 약 60℃ 정도의 온도를 유지하게 되며 배지 재료의 자체 발열에 의해 온도가 그 이상으로 증가된다. 이때 처리조(10)에 측면 패널(11,12)에 냉각수를 공급하여 배지 재료의 온도가 적정 수준을 유지하도록 강제적으로 감소시킨다. 증기가 공급되는 과정에서도 계속적으로 절단/교반 스크루 유닛(30)과 분산 스크루 유닛(50)이 배지 재료를 교반 및 절단하며 이 과정에서 공기 공급관(37)을 통하여 산소가 1시간당 20분씩 계속 공급되며, 증기 공급 완료 후에 약 4일 정도 계속 동작된다. 그리고나서, 냉각수를 측면 패널(11,12)에 흘려 보내주어 최대한 빨리 종균접종온도 20℃까지 냉각시켜 잡균 오염이 발생하지 않도록 한다. 종균 접종 후 제 1배출문(19)과 제 2배출문(24)이 열려지고 절단/교반 스크루 유닛(30)이 계속 동작하면서 배지가 중앙으로 집중되면서 외부로 배출된다.

전술한 실시예에서와 같이 본 발명에 따른 버섯 배지 일괄 제조기는, 절단/교반 스크루 유닛과 분산 스크루 유닛이 물 축이기 과정에서부터 배지로 완성될 때까지 계속적으로 배지 재료를 절단 및 교반시켜 배지에 균일하게 적정한 수준의 수분이 흡수되도록 할 수 있다. 또한, 처리조에 공급된 물에 의해 불순물 및 화학성분이 바닥 패널에 형성된 관통공을 통하여 배출될 수 있다.

한편 본 발명에 따른 버섯 배지 일괄 제조기는 전술한 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 중심사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다. 예컨대, 전술한 실시예에서 분산 스크루 유닛이 하나인 것을 소개하고 있으나 복수 개 설치되는 것도 가능하다.

이상과 같은 본 발명에 의한 버섯 배지 일괄 제조기에 따르면, 어떠한 농산 부산물이든 버섯 배지 재료로 사용할 수 있다. 그리고, 밀집된 공간에서 일정 시간 자동으로 교반해 가며 산소 공급을 해주기 때문에 배지 전체에 균일하게 적정 수준의 수분이 공급될 수 있으며 그에 따라 열의 전도가 잘되어 살균 효과가 극대화된다. 또한, 3회 이상 세척하면 배지 재료에 포함된 여러 가지 불순물과 화학 성분이 제거되어 균사 생장에 활력을 2배 이상 줄 수 있으며 친환경적 무공해 버섯의 생산이 가능하다. 살균 효과 증가와 왕성한 균사 생장에 의해 균체량이 많아져 병해충 방제 효과가 거양될 수 있다. 따라서, 버섯 재배의 성공률을 향상시킬 수 있다. 특히, 폐면의 경우 검붉은 질소 성분의 물이 제거되어 탄질비가 적당하게 되어 버섯 균사 생장과 자실체 발생이 왕성하게 된다.

또한, 배지 재료에서 배지로 제조될 때까지 계속적으로 자동 교반이 실시되므로 배지 제조에 소요되는 기간이 짧아지고 인력이 감소되며, 기존 배지 재배사 대비 1/10의 공간밖에 필요하지 않다. 이에 따라 배지 제조에 소요되는 비용이 감소된다.

Claims (7)

1. 복수의 관통공이 형성된 바닥 패널을 포함하여 버섯 배지 재료가 수납되는 내부공간을 형성하는 복수의 패널과 내부공간을 개폐하는 덮개를 가지는 처리조와; 구동축과 그 구동축의 외주면에 결합된 교반 스크루 날 및 그 교반 스크루 날에 체결되어 고정된 절단 날을 포함하며 그 처리조의 하부에 그 처리조를 가로지르도록 설치된 절단/교반 스크루 유닛과; 중심축의 외주면에 분산 스크루 날이 형성되어 있으며 절단 스크루 상부에 설치된 분산 스크루 유닛과; 관통공을 포함하여 처리조 하부를 밀폐시키는 보조 패널과; 그 보조 패널에 설치되어 있는 배수 밸브와; 처리조 내부로 돌출되어 외부의 증기를 공급하는 증기 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯 배지 일괄 제조기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 바닥 패널이 반원 형상으로 굴곡된 형태이고 절단/교반 스크루 유닛이 그 중심선을 중심으로 회전될 수 있도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 버섯 배지 일괄 제조기.
3. 제 1항에 있어서, 상기 절단/교반 스크루 유닛은 상기 교반 스크루 날의 상단이 처리조의 장방향 중간 지점을 기준으로 하여 외측으로 기울어져 형성되고 상기 분산 스크루 유닛은 상기 분산 스크루 날이 상단이 처리조 중간 지점을 향하여 기울어져 형성되며, 상기 처리조의 장방향 중간 지점의 상기 바닥 패널에 처리가완료된 배지 재료를 배출시키는 배출문이 형성된 것을 특징으로 하는 버섯 배지 일괄 제조기.
4. 제 1항에 있어서, 상기 절단/교반 스크루 유닛은 동일 위치에서 각각의 상기 교반 스크루 날이 120°각도로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 버섯 배지 일괄 제조기.
5. 제 1항에 있어서, 상기 절단/교반 스크루 유닛은 상기 교반 스크루 날에 상기 절단 날이 설치되는 체결홈이 복수 개 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 버섯 배지 일괄 제조기.
6. 제 1항에 있어서, 상기 처리조는 냉각수가 들어차는 공간을 형성하는 이중 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 버섯 배지 일괄 제조기.
7. 제 1항에 있어서, 상기 구동축은 내부가 비어있고 그 구동축을 관통하는 공기 공급공이 형성되어 있으며, 상기 구동축 내부로 공기 공급관이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 버섯 배지 일괄 제조기.