KR20100089222A - 마이크로파를 이용한 사료 곰팡이제거 및 살균장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 돼 지를 비롯한 가축들의 사료에 포함되어 있는 곰팡이 및 곰팡이로 인하여 발생 된 2차 생성물인 곰팡이 독소와 사료에 포함되어 있는 각종 세균을 제거하여 보다 안전한 사료를 가축들에게 공급하기 위한 마이크로파 살균 장치에 관한 것으로서, 해결하고자하는 기술적 과제로는 마이크로파의 특징 중 하나인 강한 파의 전계적 특성을 이용하여 사료 속에 존재해 있는 핵산으로 이루어진 곰팡이 및 곰팡이로 인하여 발생 된 2차 생성물인 곰팡이 독소와 사료에 포함되어 있는 각종 세균을 빠른시간 내에 제거하고, 사료의 성분 및 유전적인 변형 없이 가축들에게 공급하여, 가축들의 폐사를 방지하고, 가축들의 성장을 도울 수 있도록 한다.

또한 깨끗하고 안정화된 사료는 가축들이 많은 양의 사료를 섭취하게 만들고, 사료에 포함되어 있는 영양소의 파괴 없이 곰팡이 및 일반세균까지 제거된 사료를 섭취한 가축들은 사료에 포함된 모든 영양소를 몸에 흡수시킴으로 인하여 보다 건강해지게 하는 것을 특징으로 한다.

기존의 사료 속에는 곰팡이 및 일반세균이 많은데 이를 섭취한 돼지 및 가축들은 영양소의 흡수가 미비할 뿐 아니라 온갖 세균과 곰팡이 독소에 의해 체내에서 소화시키지 못하고 그대로 체내 밖으로 배출하게 되는데 이때 배출한 분이나 혹은 뇨에 존재하는 곰팡이 및 곰팡이 독소 그리고 각종 세균들로 인하여 축사에는 각종 세균 및 바이러스가 번식하게 되고 이는 곧 2차 질환 중의 하나인 호흡기 질환인 PMWS로 전이되어 가축 장 내에 존재해 있는 가축들이 집단폐사를 하거나 혹은 임신한 가축 의 경우 유산 및 사산하는 경우도 빈번히 발생 되고 있는 실정이다.

또한 이렇게 곰팡이나 곰팡이 독소에 노출된 가축들을 2차 소비자인 사람들이 섭취할 경우, 간이나 혹은 신장 등 사람의 내장 기관을 심각하게 손상시킬 수 있다.

따라서 본 발명은 가축들이 섭취하는 사료에 포함된 곰팡이 및 곰팡이로 인하여 발생된 2차 생성물인 곰팡이 독소와 사료에 포함되어 있는 각종 세균을 제거하여 보다 안정적이고 깨끗한 사료들을 가축들에게 공급하고, 가축들의 정상적인 분,뇨 배출로 이어져 2차 질환으로 인한 집단 폐사를 막으며, 차후 2차 소비자인 사람들에게 안정된 식품으로 연결하기 위한 마이크로파 살균장치에 관한 것이다.

마이크로파를 보다 효과적으로 사용하기 위하여 짧은 조사시간과 반응시간을 고려한 살균처리부, 효모제 및 기타 약품 첨가와 혼합을 위한 혼합부와 살균을 다한 사료를 가축들에게 부족한 현상이 발생 되지 않도록 하기 위한 저장부로 구성된 마이크로파를 이용한 사료 곰팡이제거 및 살균장치이다.

마이크로파, 곰팡이, 곰팡이 독소, 수직 스크류 컨베이어, 혼합기

Description

마이크로파를 이용한 사료 곰팡이제거 및 살균장치 {The feed mold removals and sterilization device that used microwave}

본 발명은 현재 돼지 및 사료를 섭취하는 모든 가축들에게 공급하는 사료를 살균하는 장치로서 2.45GHz의 마이크로파의 강한 파의 전계적 특성을 이용하여 사료의 원료인 GMO 옥수수 및 맥아, 대두 등에 존재하는 곰팡이 및 이 곰팡이로 인하여 생성된 2차 부산물인 곰팡이 독소들, 그리고 사료 자체를 생산 후 출고 전까지 저장하면서 생성되는 각종세균을 제거하는 마이크로파를 이용한 사료 곰팡이제거 및 살균장치에 관한 것이다.

종래의 사료 내의 곰팡이를 제거하기 위한 방법으로서는 톡신 바인더라 하여 곰팡이를 흡착 또는 결합시킬 수 있는 광물질 및 허브 등의 식물에서 뽑아낸 물질을 사료에 첨가시켜 가축들에게 섭취시켜왔다. 톡신 바인더는 수분과의 접촉이 있은 후부터 약 2시간 정도의 활성시간을 보유하고 있다.

하지만 가축 축사의 경우 급이기라 하여 사료공급장치와 물을 공급해주는 닛불이 붙어 있는데 닛불에서 새는 물들은 사료 급이기 내로 빠지게 되어 있다. 따라서 물을 공급하여 주는 닛불에서 빠진 물에 의해 톡신 바인더의 결합은 이루어지고 이는 실제로 가축들이 섭취하기 전에 곰팡이의 흡착 또는 결합이 이루어져 있다가 가축 들이 사료 및 톡신 바인더를 섭취하며, 가축들의 체내에서 흡착되었던 곰팡 및 곰팡이 독소들이 분리 또는 탈락되면서 오히려 가축들이 폐사 또는 병을 앓게 되는 단점을 지니고 있으며, 또한 톡신 바인더의 결합력 및 흡수력으로 인하여 사료 내에 존재하는 영양소까지 결합시킴으로 인하여 가축들에게 올바른 영양을 공급해주지 못하는 단점도 지니고 있다.

본 발명의 장치는 마이크로파의 강한 파의 전계적 특성을 이용하여, 사료에 포함되어 있는 핵산으로 구성되어 진 곰팡이 및 곰팡이독소 그리고 각종 세균을 사료에 포함되어 있는 영양소의 파괴가 이루어지지 않는 90초 내의 빠른 시간에 제거를 행하고 보다 안정적이고 깨끗한 사료를 가축들에게 공급함으로서 이를 섭취한 가축들은 건강한 분과 뇨를 배출하여 거기서 발생되는 각종 세균 및 바이러스로 인하여 생성되는 2차 질환인 호흡기 질환을 원천적으로 차단하여 보다 안전한 축사를 만들 수 있는 것을 장점으로 한다.

현재까지 사료에 포함된 곰팡이 및 세균을 살균하는 장치는 국내 및 국외에도 전무한 실정이다. 하지만 마이크로파를 이용한 살균기의 경우는 다음과 같은 종래기술들이 출원되어져 있다.

한국 특허 공개번호 특1993-0001829 (식료품용의 연속식 마이크로파 살균기)의 경우 일본에서 선출원 후 국내출원된 것으로서 쌀 등과 같은 피살균물을 콘베이어에 의해 반송하고 연속해서 살균처리하는 연속식 마이크로파 살균기에 관한 것으로서 파의 유전적 가열 특성을 이용하여 피살균물의 수증기와 열에 의한 살균방법에 관 한 내용이다.

한국 특허 공개번호 10-2006-0028319(마이크로파 에너지를 이용한 물 살균 장치)는 마이크로파 에너지와 살균 대상이 되는 물이 전송선로 안에 함께 흐르도록 함으로서 물을 살균하는 방법에 관한 것이다.

한국 특허 등록번호 10-0654356(마이크로파를 이용한 살균장치)는 배지형의 콘테이너를 이동하면서 마이크로파가 출력되도록 하여 빠른 시간 내에 버섯배지 등과 같은 살균 대상물체를 살균하고, 아울러 전자파 차폐율을 높여 마이크로파로 인한 작업자의 안전사고를 미연에 방지토록 한 것을 특징으로 한 내용이다.

한국 특허 등록번호 10-0742245(버섯의 배지 연속식 마이크로파 살균장치)의 경우컨베이어 벨트를 이용하여 연속적으로 버섯배지용 용기를 공급하며, 연속이송 도중에 전자파를 용기에 제공하여 용기 내부의 구성물질에 존재하는 세균을 사멸토록 하는 것을 특징으로 하는 버섯의 배지 연속식 마이크로파 살균장치에 관한 것으로,

버섯배지용 용기와, 상기 용기를 자동으로 이송하는 컨베이어 벨트와, 상기 버섯배지용 용기에 마이크로파를 제공하는 마이크로파 제공장치로 이루어지며, 상기 마이크로파 제공장치는, 컨베이어 벨트를 감싸는 사각통 형태의 마이크로파 차단벽과, 상기 마이크로파 차단벽의 상부면에 설치되어 2,450MHz의 전자파를 방출하여 버섯배지용 용기내의 세균을 사멸하는 마그네트론을 포함하여 구성함이 특징이며;

버섯배지용 용기가 컨베이어 밸트를 타고 진행하는 도중에 일정시간만큼 전자파를 흡수하여 내부 구성물질인 왕겨와 톱밥 등에 포함된 세균을 사멸함으로서, 매우 간단한 구조에 의해서 버섯배지용 용기의 살균작업이 마무리되는 내용으로 구성되어 있다.

종래의 방법들 전부 마이크로파의 유전적 가열 특성을 이용한 것으로서 수분이 함유된 피살균체에 열을 가하여 살균하는 방법이며, 벨트 컨베이어 형태로 연속식으로 제작되어져 있어 차폐에 중점을 두고 있는 실정이다.

본 발명에서는 마이크로파의 유전적 가열 특성보다는 강한 파의 전계에 의한 특성을 이용하여 사료를 살균하며, 벨트 컨베이어가 아닌 수직형 스크류 컨벤이어를 이용하여 작은 용량의 마이크로파를 이용해 충분한 반응시간이 유지되도록 구성하였다. 또한 마이크로파의 누설을 방지하고자 투입구와 배출구를 완전히 차폐시켜 작업자의 안전을 지키고자 한다.

수분이 작은 사료에 마이크로파를 조사하여 사료 내에 포함되어 있는 각종 곰팡이 및 곰팡이독소 그리고 일반세균을 제거함에 있어, 마이크로파의 용량이 클 경우, 혹은 마이크로파의 조사시간이 길어질 경우 사료가 타는 현상이 발생될 수도 있으며, 또한 일반형의 도파관(12)을 사용할 경우 국부적으로 사료가 타는 현상이 발생된다.

또 한가지 해결하여야 할 방안으로 마이크로파의 발진부 및 조사부가 사각형이며, 수직 스크류 컨베이어(6)가 원형임을 감안할 때 마이크로파가 투과되는 물질로 수직 스트류 컨베이어(6) 케이스를 제작하여야만 사료의 이송 및 살균이 원활하게 되는 문제점을 지니고 있다.

살균된 사료를 가축축사에서 원하는 다른 약품이나 첨가제를 혼합하기 위해 혼합기(20)를 구성하였으며, 이 혼합기의 혼합 능률을 높이고 또한 저장조(30)로의 원활한 배출의 문제점이 있어 이를 해결하여야만 한다.

축사에 공급되는 사료량과 마이크로파와 사료와의 접촉면적을 파악하여 마이크로파의 파워와 접촉시간을 설정하여 사료가 타는 현상을 방지하고, 도파관(12)의 경우 사각뿔 형태의 혼(14)로 제작하여 파가 사료에 국부적으로 집중되는 현상을 없애고자 한다.

또한 수직 스크류 컨베이어(6)의 외부 케이스는 마이크로파가 100% 투과할 수 있는 고분자엔지니어링 플라스틱의 종류인 폴리프로필렌(4)으로 외부케이스를 구축하여 수직 스크류 컨베이어(6)로 이송되는 사료에 마이크로파가 직접 조사받을 수 있도록 구성한다.

혼합기(20)는 약품 및 기타 혼합제의 원활한 혼합을 위하여 혼합기 축(22)을 하단부와 중단부 2층으로 구성하고 혼합기 축(22)의 날은 45도 정도 각도를 주어 3개가 한 축에 구성되도록 하였으며, 혼합된 사료의 원활한 배출을 위해 에어실린더를 구성하여 혼합기 축(22)이 회전하면서 사료가 배출되도록 구성하였다.

본 발명의 목적은 현재 가축들이 섭취하는 사료에 존재하는 곰팡이 및 곰팡이로 인하여 발생된 2차 생성물인 곰팡이 독소와 사료에 포함되어 있는 각종 세균을 마이크로파의 강한 파의 전계를 이용하여 빠른시간 내에 제거하여 보다 안정적이고 건강한 사료를 가축들에게 공급하고자 한다.

또한 가축축사에서는 사료에 약품이나 기타 효모제를 투입하고 혼합시키는 혼합기(20)를 따로 설치하는데, 이를 마이크로파 살균기에 복합적으로 구성하여 2차 설치비용을 줄이고자 구성하였다. 따라서 본 발명은 많은 양의 사료를 한꺼번에 살균할 수 있고, 기존의 가축의 체내에서 톡신바인더의 탈락되는 단점을 보완할 수 있으며, 살균 및 혼합비용을 줄이는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 사료 곰팡이제거 및 살균장치를 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 본 장치는 1차 사료 살균을 위해 구성하였으며, 2차 축산농가에서 필요로 하는 효모제나 기타 약품을 첨가하여 혼합할 수 있는 혼합기(20)를 구성하였고, 축사에 공급되는 사료를 끊임없이 공급해주기 위하여 저장조(30)로 총 3차 장치로 구성되어져 있다. 마이크로파를 이용하여 사료에 포함된 곰팡이 및 곰팡이로 인하여 발생 된 2차 생성물인 곰팡이 독소와 사료에 포함되어 있는 각종 세균을 효율적으로 제거하기 위해서는 사료가 일정한 두께로 유입되어야 하며, 또한 오랜 시간 동안 마이크로파의 영향을 받거나 혹은 도파관(12)에서 조사되는 마이크로파가 사료의 어느 한 부분에 국부적으로 조사될 경우 사료가 타는 현상이 발생되는데, 이렇게 탄 사료들은 가축들이 섭취하지 않아 문제가 심각해 질 수 있다.

따라서 본 발명에서는 사료 저장조에서 공급되어 진 사료를 투입구(2)에서 공급받아 수직 스크류 컨베이어(6)를 통하여 이송 되어짐과 동시에 마그네트론(10)에서 발생되어 진 마이크로파가 도파관(12)를 통하여 진행, 사각뿔 형태의 혼(14)에서 넓게 퍼져 조사되며, 수직 스크류 컨베이어(6)로 통해 이송되어지는 사료에 조사되어 살균하도록 구성한다. 이때 수직 스크류 컨베이어(6)의 외부 케이스는 마이크로파의 투과성이 우수한 고분자 엔지니어링 플라스틱의 한 종류인 폴리프로필렌(4)으로 구성하여 사료의 이동성 및 마이크로파를 이용한 살균성을 유지시키도록 구성하였다.

이렇게 살균된 사료들은 살균부의 배출구(16)을 통하여 혼합기(20)로 유입되어지고 축사에서 혼합하고자 하는 약품 및 효모를 약품 및 효모 저장조(24)에 저장시키면 약품 및 효모 투입장치(26)에 의해 혼합기(20)로 투입되고 혼합기 축(22) 이 회전하면서 약품 및 효모는 사료와 혼합되어 진다. 일정시간 동안 혼합 되어진 사료는 혼합기 사료 배출 장치(28)를 통해 사료 저장조(30)에 저장되어지며, 이렇게 저장되어 진 사료는 다시 사료배출구를 통하여 일정시간마다 축사로 사료가 배출 되어진다. 이때 약품 및 효모 투입장치(26)와 혼합기 사료 배출장치(28)는 에어실린더로 구성되어져 있다.

사료를 공급하는 각종 축사 즉 돼지, 소, 양계, 물고기 등을 키우거나 양식하는 업체들은 가축이나 물고기들에게 사료를 공급하고 있다. 이러한 사료의 주요 성분은 대부분 외국에서 들어오는 유전변형 옥수수인 GMO 옥수수이며, 이런 옥수수는 처음 수확할 때부터 토양에 있는 곰팡이까지 같이 수확하게 된다. 이렇게 수확된 GMO옥수수는 파쇄 공정을 거쳐 오랜 시간 배를 이용하여 국내에 공급되는데, 이때 바다의 습한 기운과 오랜 저장 시간으로 인하여 곰팡이의 생성은 더욱 확대되고 심지어 이러한 곰팡이로 인해 발생되는 2차 생성물인 곰팡이 독소까지 확대되는 실정이다. 또한 국내에 수급 된 사료원료는 각 사료 제작 회사에서 각종 곰팡이 및 2차 생성물인 곰팡이 독소가 존재해 있는 걸 파악하고 있음에도 불구하고 마땅한 살균 방법이 없기 때문에 사료의 살균을 행하지 않은 채 다시 대두 및 맥아와 일정한 량으로 혼합되어져 각 축산농가에 공급되고 있다. 참고로 사료에 존재하는 곰팡이 및 곰팡이독소를 제거하려면 열탕의 250도씨 이상의 고온에서 살균을 행하여야만 하는데 250도씨의 온도에서는 사료가 가진 고유한 영양소마저 파괴되기 때문에 기계적인 살균을 행하고 있지 못한 실정이다.

이렇게 오염된 사료를 섭취한 각종 돼지들은 각종 질병에 시달리거나 혹은 폐사하게 되며, 이런 가축들이 배출한 분과 뇨를 통해 2차 바이러스성 질환인 호흡기 질환까지 일어나 가축들이 집단 폐사하는 경우도 일어나고 있다. 이런 피해를 막기 위해서 각 축사들은 곰팡이 톡신 바인더라는 약품을 사용하고 있는데, 이는 Kg당 약 6500원이라는 매우 높은 단가에 판매되어 실제 각 축산농가에서는 사용할 수 없는 실정이다.

마이크로파를 이용한 사료 곰팡이제거 및 살균장치는 90초 이하의 짧은 시간의 살균과 저비용 3.3ton 처리시 전기세 256원(4Kw의 전기 소비시 농업용 전기 Kw 당 36원)만 소비되기 때문에 매우 획기적이라 할 수 있다. 또한, 사료 보관기간도 길어지기 때문에 보다 안정적인 사료를 가축들에게 공급할 수 있으며, 1대당 600만원으로 가정할 때 국내 축산농가의 30% 즉, 국내 약 4,000억원의 시장성이 있어, 산업상의 이용가능성이 매우 높다 하겠다.

도 1은 본 발명에 마이크로파를 이용한 사료 곰팡이제거 및 살균장치에 대한 개략 적인 구성도.

도 2는 도 1에서의 수직 스크류 컨베이어(6)와 마이크로파 살균기 상세 구성도.

도 3는 도 1에서의 혼합기(20) 대한 상세 구성도

도 4는 도 1에의 저장조(30)에 대한 상세 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2..투입구 4..폴리프로필렌

6..수직 스크류 컨베이어 8..스크류 컨베이어 구동모터

10..마그네트론 12..도파관

14..사각뿔 형태의 혼 16..배출구

18..혼합기 구동모터 20..혼합기

22..혼합기 축 24..약품 및 효모 저장조

26..약품 투입장치 28..혼합기 사료 배출 장치 30..저장조 32..사료 배출구

Claims (5)

1. 마이크로파를 이용한 사료 곰팡이제거 및 살균장치 장치에 있어서, 가축들에게 공급하는 사료를 영양소 및 탄화되는 현상을 줄여 보다 효율적인 살균효과를 지니기 위해 일정한 양과 일정한 두께로 사료가 이송되어 져야하며 마이크로파와의 반응시간을 줄이기 위해 사료 투입구(2)와 외부 케이스인 폴리 프로필렌(4), 수직 스크류 컨베이어(6)로 구성하였으며, 사료가 수직 스크류 컨베이어로 이송될 때 마그네트론(10)에서 마이크로파가 발생 되어 사료에 조사하게 되도록 구성하였다.

   이렇게 살균된 사료는 혼합기(20)로 이어지며, 사료와 약품 및 효모가 혼합되어 지도록 구성하였으며, 다시 혼합되어 진 사료는 저장조(30)로 유입, 최종적으로 저장조(30) 하단에 위치해 있는 사료배출구(32)를 통해 축사로 사료가 공급되어지는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 사료 곰팡이제거 및 살균장치 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   가축들에게 공급되는 사료는 돼지, 개, 닭, 소, 물고기 등이 섭취하는 것으로서 유전변형 옥수수를 기본으로 하는 사료를 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 사료 곰팡이제거 및 살균장치.
3. 제 1 항에 있어서

   수직 스크류 컨베이어(6)의 외부 케이스는 마이크로파의 투과성이 매우 우수하고 기계적 강도가 우수한 고분자 엔지니어링 플라스틱의 한 종류인 폴리프로필렌(4)으로 설치하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 사료 곰팡이제거 및 살균장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   마이크로파 조사는 마그네트론(10),도파관(12), 마이크로파의 한곳의 집중현상을 방지하고 넓은 면적에 퍼지게 하기 위해 사각뿔 형태의 혼(14)으로 구성하는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 사료 곰팡이제거 및 살균장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   혼합기(20)는 혼합기에서는 축산농가에서 필요로하는 약품 및 효모를 투입할 수 있도록 약품 및 효모 저장조(24)를 구성하였으며, 사료의 원활한 혼합을 위해 혼합기 축(22)은 45도 각도로 이루어져 있으며, 하층과 상층 두 층으로 구성되어져 있는 것을 특징으로 하는 마이크로파를 이용한 사료 곰팡이제거 및 살균장치.

Images