KR20130094374A - 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템과 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템은, 도축시설(1)에서 수집된 도축 동물들의 혈액(1b)에 단백질 분해효소를 포함하는 천연 미생물 효소제들을 투입하여 발효과정을 진행시킴으로써 그 폐혈액 내의 단백질을 아미노산으로 분해하여 발효시키는 천연 발효분해장치부(10), 상기 천연 발효분해장치부(10)에서 발효 처리된 도축 혈액을 액상물질(208b)과 고형분(208a)으로 분리하는 액상 및 고형분 분리장치부(20), 상기 액상 및 고형분 분리장치부(20)에서 분리된 아미노산 액상물질(208b)을 전달받아 0~7℃의 저온 상태로 보관하는 액상물질 저장 장치부(30), 및 상기 액상물질 저장 장치부(30)로부터 이송된 아미노산 액상물질에 질소, 인산을 포함하는 미량요소 비료성분들을 투입하여 혼합함으로써 아미노산이 함유된 액상비료를 제조하는 믹서부(40)를 포함한다.

Description

도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템과 그 제조방법{High efficiency system for producing amino acid fertilizer and feed from the slaughtered livestock blood protein at one time and the manufacturing method thereof}

본 발명은 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템과 그 제조방법에 관한 것으로서, 특히 가축의 도축과정에서 발생하는 혈액에 단백질 분해효소 및 지방질 분해효소를 포함한 천연 미생물 효소제를 투여하여 혈액에 들어 있는 단백질과 지방질, 유기물질 등의 성분들을 2~3시간의 단시간 내에 완전히 발효 분해시킴으로써 고품질의 아미노산 액상 비료제품과 분말 형태의 사료제품을 한꺼번에 생산할 수 있도록 하는 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템과 그 제조방법에 관한 것이다.

근래에 들어 우리나라 국민들의 식생활 패턴이 서구화되면서 육류소비가 계속적으로 증가하고 있으며, 그에 발맞추어 전국의 도축장에서 도살되는 가축의 두수 역시 매년 증가하고 있다.

현재 우리나라에는 소, 돼지, 닭 등의 식용가축들을 도살하는 도축장이 약 100여 개 정도 운영되고 있는데, 이들 도축장에서는 도축된 가축들로부터 연간 5만톤 이상의 상당히 많은 혈액이 나오게 된다. 지금까지 이 가축 혈액들의 거의 대부분은 폐기되었으며, 극히 일부만이 제약회사 등에 공급되어 의약품의 원료로서 사용되거나 혹은 혈분(血粉)등과 같이 건조된 형태로 동물사료를 만드는데 이용되어 왔다.

그런데, 사실 가축의 혈액은 각종 단백질과 영양소 및 무기질이 풍부하게 함유된 미지의 생명활성물질이라고 할 수 있는 것이기 때문에, 이러한 생명활성물질이 가득한 축산부산물을 그냥 폐기한다는 것은 자원의 낭비로서 너무나 아까운 일이 아닐 수 없다. 특히 가축의 혈액 중 혈장 부분에는 알부민, 글로블린과 같은 단백질 성분들이 함유되어 있고, 혈구 부분에는 헤모글로빈이라는 단백질 성분이 다량 함유되어 있으므로, 이들 단백질 성분들을 생물학적 혹은 화학적 방법으로 잘 분해하고 처리할 수만 있다면 아미노산 등과 같이 유용한 물질들을 회수할 수 있는 가능성이 있는 것이다.

그러나 우리나라에서는 가축의 혈액이 자원으로서 재활용되지 못하고 거의 대부분 단순 폐기 처리되고 있기 때문에, 유용 자원의 낭비는 물론 환경오염의 주된 원인으로서 큰 문제를 낳고 있는 실정이다.

한편 전 세계적으로도 도축시설에서 나오는 폐혈액의 처리문제는 점점 심각해지고 있는 형편이다. 현재 미국에는 약 3,000 여 곳의 도축장이 가동되고 있는데, 이 도축장들에서 나오는 폐혈액의 거의 대부분 단순 폐기됨으로 인해 자원의 낭비 및 환경오염이 날로 심각해지고 있다. 그리고 동남아시아 각국들에서도 육류의 소비증가와 더불어 도축시설 및 도축 가축수가 매년 증가하고 있기 때문에 도축과정에서 발생하는 가축 폐혈액의 처리문제가 더욱 심각한 문제로 대두되고 있다.

도1은 종래의 도축 동물의 폐혈액 처리 시스템을 도시한 것이다. 도1을 참고하여 종래 도축장에서 나온 폐혈액을 처리하는 절차를 설명하면, 우선 도축시설(1)에서 가축 동물(1a)을 도축할 때 그 과정에서 나오는 동물의 혈액(1b)은 도축시설(1)내에 설치된 혈액수집관(2)을 통해 일정한 장소로 수집된다. 이어서 수집된 혈액(1b)은 이송펌프(2a)에 의해 혈액이송관(2b)을 타고 혈액저장탱크(3)로 이송되며, 혈액저장탱크(3)에 저장된 혈액은 혈액통(4) 등에 담겨 차량(5)으로 소각시설(6) 또는 폐수처리시설(7)로 이송되어 폐기된다. 도1에서 미설명부호 3a는 혈액저장탱크(3)의 배출관에 설치된 밸브를 가리킨다.

종래 가축 폐혈액을 폐기하는 방법으로는 도1에 설명된 바와 같이 소각시설(6)에서 고온의 불길에 폐혈액을 넣어 태워버리는 소각방법과, 폐수처리시설(7)에서 염산 등의 화공약품을 이용해 살균 처리하는 수처리 방법이 있는데, 두 가지 방법 모두 비용 및 성과 측면에서 그리 만족스럽지 못했다.

우선, 소각시설(6)에서 소각하는 방법은, 액체 상태의 폐혈액 자체가 소각에 장애가 되는 물질이라서 석유 등 연료를 더 많이 사용해야만 되므로 소각비용이 높아지는 단점이 있었다. 이러한 이유로 폐혈액을 소각 처리하는 방법은 많이 이용되지 못하였다.

그리고 폐수처리시설(7)에서 수처리하는 방법 또한 강산성의 염산 등 화공약품을 투입해 폐혈액 중의 부패성분을 녹인 후에 살균 및 중화처리를 거쳐서 폐수를 외부로 방류하는 구조로 되어 있기 때문에, 외부 방류가 가능할 정도로 수질을 개선하는데 시간과 비용이 많이 소요되는 문제점이 있었다. 그리고 만약 수처리가 미흡한 상태에서 폐혈액 폐수가 외부로 방류될 경우에는 심각한 환경오염을 일으킬 위험이 상존하고 있었다.

우리나라의 현행 관련 법규상 가축 폐혈액은 감염성 폐기물로 분류되어 있어서 식약청의 관리 감독하에 폐기 처리되어야 하며, 정부로부터 정식으로 폐기물 처리업체로 허가받은 업체에서만 이러한 폐기물 처리 업무를 수행할 수 있도록 되어 있다. 이와 같이 엄격한 규제하에서 축산업자가 폐혈액 처리를 위해 폐기물 처리업체에 지불해야 하는 비용이 만만치 않기 때문에 결과적으로 축산업의 원가구조에 상당한 부담으로 작용하고 있는 형편이다.

이와 같이 종래에는 도축 혈액을 처리하는 것이 비용적 및 환경적으로 상당히 부담스럽기만 한 과제였는데, 최근에는 도축 혈액을 단순히 폐기물로만 간주하던 종래의 시각에서 벗어나, 재활용이 가능한 유용한 자원으로서 새롭게 인식하려는 움직임이 일고 있다. 특히 미국, 일본 등의 선진국에서 먼저 도축 혈액으로부터 단백질과 아미노산 등 유용한 물질을 추출하거나 사료 등의 원료로서 재활용하고자 하는 연구가 시도되었으며, 이에 영향을 받아 최근 우리나라에서도 몇 개 업체들이 동물 도축 혈액을 재활용해서 만든 비료 등을 제품형태로 내놓은 바 있다. 그러나 일본에서 개발된 기술에 의한 단백질 분해효소 제품들은 혈액 성분을 분해하는데 70시간 이상이나 걸려 시간적으로도 매우 비효율적일 뿐만 아니라 최종 생산된 아미노산의 농도가 10% 내외에 불과하여 사업성이 매우 떨어지는 단점이 있었으며, 국내 업체들의 도축 혈액 처리기술의 경우에도 혈액을 완전 발효 처리하는데 15~20 시간 이상이 걸려 작업성과 경제성이 떨어지는 단점이 있었다.

따라서 도축 혈액을 최대한 빠른 시간 안에 처리해 낼 수 있으면서도 처리 후 산물의 상업적 활용도를 충분히 높여 도축 혈액 처리시설의 건설 및 운영에 드는 비용을 조기에 회수할 수 있고 더 나아가 도축 혈액 처리시설을 운영하는 것 자체가 상당한 부가가치를 창출할 수 있도록 하는 새로운 도축혈액 처리 시스템과 공법을 개발할 필요가 있었다.

특히 최근에는 위생적인 도축환경을 가진 도축장들이 새롭게 설치되고 있어서 도축 혈액을 위생적으로 수집하는 것이 가능해지고 있기 때문에, 도축 혈액을 산업적으로 재활용할 수 있게끔 하는 기초적인 토대가 갖추어지고 있다. 따라서 이러한 최근의 산업적 추세에 부응하여 가축의 혈액을 어느 하나 버리는 것 없이 재활용하여 액상비료와 분말사료를 한꺼번에 대량 고속 생산할 수 있도록 하는 신기술을 개발할 필요성이 더욱 커지고 있다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 가축의 도축과정에서 발생하는 혈액에 지방질 분해효소 및 단백질 분해효소를 포함한 천연 미생물 효소제를 투여하여 도축 혈액에 들어 있는 단백질, 지방 등 유기물질 성분들을 2~3시간의 단시간 내에 완전히 발효 분해시키고 그 발효 분해된 혈액을 액상물질과 고형분으로 분리하여 별개로 제품화함으로써, 고품질의 아미노산 액상 비료제품과 분말 형태의 사료제품을 한꺼번에 대량 생산할 수 있도록 하는 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

기존의 도축혈액 재활용기술은 도축 혈액의 발효분해시간이 15시간~20시간 이상 소요되어서 비효율적이었는데, 본 발명은 도축혈액의 발효분해시간을 2~3시간 정도로 단축하여 기존기술 대비 7배 이상 생산성 향상을 기할 수 있는 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여, 도축된 가축의 혈액을 이동식 수거차량으로 수거하고 운반하는 것부터 시작하여 천연 발효분해장치에서 단시간 내에 완전 발효시키고 그 발효된 혈액 용액을 액상물질과 고형분으로 분리하여 각각 액상 비료제품과 분말 형태의 사료제품으로 제품화하는 데에 이르기까지의 모든 제조공정들을 최적화된 형태로 구성함으로써, 제품의 고품질화와 생산효율의 극대화를 한꺼번에 달성할 수 있도록 하는 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의해 제공된 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템은, 도축시설(1)에서 수집된 도축 동물들의 혈액(1b)에 단백질 분해효소를 포함하는 천연 미생물 효소제들을 투입하여 발효과정을 진행시킴으로써 그 혈액 내의 단백질을 아미노산으로 발효 분해시키는 천연 발효분해장치부(10); 상기 천연 발효분해장치부(10)에서 발효 처리된 도축 혈액을 액상물질(208b)과 고형분(208a)으로 분리하는 액상 및 고형분 분리장치부(20); 상기 액상 및 고형분 분리장치부(20)에서 분리된 아미노산 액상물질(208b)을 전달받아 0~7℃의 저온 상태로 보관하는 액상물질 저장 장치부(30); 및 상기 액상물질 저장 장치부(30)로부터 이송된 아미노산 액상물질에 질소, 인산을 포함하는 미량요소 비료성분들을 투입하여 혼합함으로써 아미노산이 함유된 액상비료를 제조하는 믹서부(40);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의해 제공된 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 제조 방법은, 도축장(1)에서 도축된 동물들(1a)의 혈액(1b)을 수거해서 이동식 도축혈액 수거 및 응고방지 차량(50)을 이용하여 운반하되, 상기 혈액(1b)을 굳지 않은 상태로 보관하면서 운반하는 제1단계; 상기 도축 혈액(1b)을 천연 발효분해탱크(11)에서 천연미생물 효소제들을 투여하여 혈액내의 단백질과 지방질을 발효 분해시킴으로써 아미노산 성분을 다량 함유한 혈액 용액으로 변환시키는 제2단계; 상기 제2단계에서 발효 분해처리가 완료된 아미노산 혈액 용액을 고형분과 액상물질로 분리하는 제3단계; 상기 제3단계에서 분리된 액상물질을 액상물질 저장탱크(31)에 저장하고 부재료 액상물질과 혼합하여 아미노산이 함유된 액상비료를 완성하는 제4단계; 상기 제3단계에서 분리된 고형분 슬러지를 컨베이어 벨트(72)에 적재한 상태로 50~90℃의 열풍을 가하여 1차 건조시키는 제5-1단계; 상기 제5-1단계에서 1차 건조된 고형분 슬러지를 건조로(81)에서 55~90℃의 온도로 1~3시간 동안 2차 건조시키는 제5-2단계; 및 상기 제5-2단계에서 건조된 고형분 물질을 분쇄하여 분말사료 제품을 완성하는 제6단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템은 종래의 도축혈액 재활용기술의 경우와 달리 도축혈액을 응고되지 않은 상태로 유지 보관하면서 운송하고 이렇게 굳지 않은 상태의 도축혈액을 곧바로 사용함으로써 프로테아제 및 리파아제를 포함하는 천연 미생물 효소제들을 도축 혈액에 투여하였을 때 최적의 발효 분해 성능을 발휘할 수 있게끔 하는 장점이 있다. 또한 본 발명은 초음파 발생장치를 이용해서 혈액내의 단백질 및 지방 입자들을 보다 잘게 쪼개주고 병원성 세균 등을 소멸시킴으로써 혈액 내의 단백질과 지방 입자들에 대한 천연 미생물 효소제들의 발효 분해 성능을 월등히 높일 수 있는 동시에 혈액 부패의 원인이 되는 세균들을 미리 제거하여 최종적으로 깨끗하고 신선한 상태의 아미노산 비료 및 사료를 생산할 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따른 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템은 도축 혈액의 발효 분해 과정에 있어서 혈액의 온도, pH, 농도, 교반상태 등을 최적의 반응조건으로 유지하는 한편 초음파 에너지를 이용해서 혈액 입자를 보다 잘게 분쇄시켜 그 혈액 입자들의 크기를 최소화시킴으로써 발효 분해 반응이 가장 잘 진행될 수 있는 환경을 조성하므로, 도축 혈액 속에 들어 있는 단백질, 지방질 등 유기물질 성분들을 2~3시간의 단시간 내에 완전히 발효 분해시킬 수 있으며, 그 결과 고품질의 아미노산 액상 비료제품과 분말 형태의 사료제품을 고속으로 대량 생산할 수 있게 된다. 특히 본 발명은 종전 기술에서 15~20시간 이상 걸려서 도축혈액을 발효시키던 것을 2~3시간 정도로 발효시간을 단축하므로 7배 이상 생산성이 향상되고 설비회전율이 대폭 향상되며, 설비원가절감과 생산원가 절감의 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템은 혈액이 그 안의 동물성 유기물질들 및 세균성 병원균들로 인해 쉽게 오염되고 부패된다는 문제를 해결하기 위하여 발효 및 저장 공정에 있어서 초음파 분쇄 및 자외선 살균 등과 같은 위생처리 수단들을 적용함으로써 혈액의 부패를 미리 차단하는 효과를 거둘 수 있다. 뿐만 아니라 발효 분해가 완료된 혈액을 아미노산 용액과 고형분 슬러지로 분리한 이후의 공정에 있어서는 액상 아미노산 용액의 저온 보관시설과 고형물 슬러지의 고온 건조 및 분쇄 수단을 구비함으로써 신선하고 깨끗한 상태의 아미노산 액상 비료 제품과 분말 사료제품들을 안정적으로 생산할 수 있는 장점이 있다. 그리고 본 발명은 오존수 세척 및 살균장치를 포함함으로써 혈액이 담겨서 사용되는 용기 혹은 탱크들을 사용전후에 각각 오존수 샤워를 통해서 깨끗하게 살균 세척함으로써 혈액을 신선한 상태로 유지보관하여 발효분해 작업의 반응효과를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 식용의 천연 미생물 효소제들을 이용해서 혈액을 발효 분해시키므로, 최종 생산된 액상 아미노산 비료제품과 분말형태의 사료들을 안심하고 농작물 및 가축들에게 사용할 수 있는 장점이 있다. 이에 더하여 본 발명은, 발효 분해 처리가 완료된 혈액 용액을 액상물질과 고형분으로 분리시켜서 별개의 액상 비료 및 분말 사료 형태로 각각 제품화시킴으로써 혈액자원 중의 어느 하나도 버리는 것 없이 전부 다 재활용할 수 있어 환경보호차원에서 매우 유리할 뿐만 아니라, 하나의 공장에서 고품질의 아미노산 액상 비료제품과 분말 형태의 사료제품을 동시적으로 대량 생산할 수 있으므로 생산성, 작업성 등의 경제적 측면에서도 매우 유리한 성과를 달성할 수 있는 장점이 있다.

도1은 종래의 도축장(1)에서 도축된 동물들(1a)의 폐혈액(1b)을 처리하는 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도2는 본 발명에 따른 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템의 전체적인 구성도이다.
도3은 본 발명의 구성 중 일부분이며 도2에 도시된 이동식 도축혈액 수거 및 응고방지 장치(50)의 상세 구성도이다.
도4는 본 발명에 따른 도축 혈액을 이용한 비료 및 사료의 일괄 생산 시스템의 일 구성부분인 천연 발효분해장치부(10)의 상세 구조를 도시한 것이다.
도5는 본 발명의 구성 중 액상 및 고형분 분리장치부(20)의 개략적인 구성도이다.
도6 및 도7은 도5에 도시된 액상 및 고형분 분리장치부(20)의 구체적인 예를 제시한 것으로서, 도6은 원심식 탈수장치(200)의 구성을 도시하고, 도7은 필터 프레스(250)의 구성을 도시한다.
도8은 본 발명에 따른 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템의 구성부분들인 액상물질 저장장치부(30)와 믹서부(40)의 상세 구성도이다.
도9는 본 발명에서 분리된 고형분 슬러지를 건조시킨 후 분쇄하여 분말상태의 사료제품을 제조하는 공정을 설명한다.
도10은 본 발명의 제2실시예에 따른 천연 발효분해장치부(10)의 구성을 도시한 것으로서, 제1천연 발효분해탱크(11) 다음에 이와 동일한 구조의 제2천연 발효분해탱크(12)가 중복적으로 설치되어 미생물 효소제에 의한 발효공정을 1차와 2차로 나누어서 실행할 수 있도록 한 것을 도시한다.
도11은 본 발명에 따른 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템과 그 제조방법의 전체적인 구성 흐름을 개략적으로 도시한 것이다.
도12는 본 발명에 따른 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 제조방법을 흐름도 형태로 순서적으로 정리한 것이다.

이하, 첨부한 도면들을 참고하여 본 발명에 따른 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템과 그 제조방법의 구성 및 작용효과를 상세히 설명한다.

도2는 본 발명에 따른 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템의 전체적인 구성도이다.

도2를 참고하면, 본 발명의 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템은 크게 ① 도축시설(1)에서 나온 도축 혈액(1b)을 수거하고 운반하는 도축혈액 수거 및 응고방지 장치(50)와 ② 상기 도축혈액 수거 및 응고방지 장치(50)에 의해서 운반된 도축 혈액(1b)을 발효처리, 살균처리, 액상/고형분 분리 등과 같은 일련의 연속적 처리공정들을 거쳐서 액상의 아미노산 비료제품과 분말형태의 사료제품으로 만드는 '비료/사료 일괄생산 공장'의 제반 설비들로 구성된다. 따라서 본 발명의 실질적인 핵심을 이루는 '수거한 도축혈액을 액상으로 직접 투입하여 비료/사료를 일괄생산하는 공장'이라 함은 결국 천연 발효분해장치부(10)에서부터 믹서부(40) 및 분쇄기(90)에 이르기까지의 설비 구성들을 갖추고 있는 셈이 되며, 도축혈액의 수거 및 응고방지 장치(50)는 이동식으로 구성될 수도 있고, 혹은 공장의 일부로서 연결 가능한 설비로서 구성될 수도 있다.

도2를 참고하여 본 발명 시스템의 전체적인 구성을 먼저 설명하면, 도축시설(1)에서 도축된 동물(1a)의 혈액(1b)을 이동식 도축혈액 수거 및 응고방지 장치(50)를 이용해서 저온의 신선한 상태로 '비료/사료 일괄생산 공장'으로 이송한 다음, 공장 내에 설치된 천연 발효분해장치부(10)에서 천연 미생물 효소제를 혈액(1b) 중에 투여하여 2~3시간 이내에 완전 발효 분해시킴으로써 도축 혈액(1b) 속의 단백질을 아미노산으로 모두 분해시킨다. 또한 본 발명에 따른 비료/사료 일괄생산 시스템은 종래의 폐혈액 처리기술에서는 분해시키지 못했던 혈액 속의 지방성분까지도 완전히 분해시키므로 혈액 속의 모든 유기물질들을 완벽히 발효 분해시키고, 특히 지방질이 미분해될 경우에 발생하는 부패와 세균 번식의 문제점을 미연에 철저하게 차단할 수 있는 데에 큰 장점이 있다.

상기 천연 발효분해장치부(10)에서 완전발효 분해된 혈액(1b)은 필터장치(120)에 의해서 불순물이 제거된 다음 자외선 살균장치(130)에 의해서 자외선으로 살균처리됨으로써 혈액 용액 속에 섞여 있는 각종 병원균, 세균 등을 소독한다. 이어서 아미노산 성분이 다량 함유된 혈액 용액은 액상 및 고형분 분리장치부(20)에서 액상의 아미노산 물질과 고형분 슬러지(sludge)로 분리되며, 액상 배출구(21)를 통해서 배출된 액상 아미노산 물질은 액상물질 저장장치부(30)에서 저온 상태로 보관되었다가 필요할 때에 믹서부(40)로 이송되어서 적절한 부재료 및 첨가제를 투여하여 혼합 반응시키면 액상의 아미노산 비료제품으로 완성된다. 상기 믹서부(40)에서 제품으로 완성된 아미노산 비료용액은 이후 포장용기(49)에 담겨져서 개별 포장된다.

한편 상기 액상 및 고형분 분리장치부(20)에서 액상 아미노산 용액이 빠져나가고 남겨진 찌꺼기인 고형물(슬러지)은 슬러지 조(槽)(60)로 이송되며, 슬러지 조(60)의 슬러지(60a)는 서서히 이동하는 컨베이어 벨트(72)위로 적재되어서 열풍건조장치(71)의 열풍에 의해 1차 건조된다. 이렇게 1차 건조 처리된 고형분 슬러지(60a)는 아직 상당한 물기를 포함하고 있으므로 이어서 2차 건조처리부(80)의 건조로(81)로 들어가서 본격적으로 2~3시간 동안 가열되어 완전히 건조된다. 2차 건조처리부(80)에서 완전히 고체 상태로 건조된 고형분 물질이 분쇄기(90)에서 분말상태로 분쇄되면 사료제품(60d)이 완성되며, 사료제품(60d)은 포장용기(99)에 담겨져서 개별 포장된다.

여기서 상기 천연 발효분해장치부(10)의 천연발효분해탱크(11)는 발효 반응 공정에 의해서 자연적으로 탱크(11)의 밑바닥에 고형물들이 슬러지 형태로 가라앉을 수가 있는데, 이 탱크(11) 밑바닥에 가라앉은 고형물 슬러지는 그대로 빼내서 슬러지 조(60)로 보내는 것이 바람직하다. 이럴 경우 슬러지 조(60)에는, 도2에 도시된 바와 같이, 천연 발효분해탱크(11)의 밑바닥에 설치된 슬러지 배출구(182, 도4 참조)로부터 빠져나온 슬러지(S, 도4 참조)와 상기 액상 및 고형분 분리장치부(20)에서 분리되어 나온 슬러지(60a)가 함께 모아지게 된다.

한편, 이와 달리 상기 천연 발효분해탱크(11)의 밑바닥에 있는 설치된 슬러지 배출구(182, 도4 참조)를 아예 없애고 대신 천연 발효분해탱크(11)의 측면에 형성된 배출관들(111,112)을 통해서만 천연 발효분해탱크(11) 안의 혈액(1b) 용액이 배출되도록 하는 것도 가능하다. 이럴 경우에는 천연 발효분해탱크(11)안의 내용물 전부가 액상 및 고형분 분리장치부(20)로 전달되므로, 상기 액상 및 고형분 분리장치부(20)에 의해서만 고형물 슬러지(60a)가 분리되어 나오게 된다.

도3은 본 발명의 구성 중 일부분이며 도2에 도시된 이동식 도축혈액 수거 및 응고방지 장치(50)의 상세 구성도이다.

도3을 참고하면, 이동식 도축혈액 수거 및 응고방지 장치(50)는 트럭차량(50a)에 도축혈액 수거조(收去槽, 51)가 장착된 형태로 구성된다. 상기 도축혈액 수거조(51)의 상부에 설치된 혈액 인입구(59)에는 필터(58)가 장착되며 혈액 투입배관(57b)에 의해서 펌프(57)와 연결되고, 상기 펌프(57)는 혈액 흡입호스(57a)를 통해서 도축시설(1)의 혈액저장탱크(3, 도2 참조)와 연결될 수 있다. 이동식 도축혈액 수거 및 응고방지 장치(50)의 트럭차량(50a)이 도축시설(1)에 가서 도축동물의 혈액(1b)을 펌프(57)로 흡입해서 도축혈액 수거조(51)로 옮겨 담은 이후에는, 트럭차량(50a)이 '도축혈액을 이용한 비료/사료 일괄생산 공장'에 도착할 때까지 이동하는 동안 상기 도축혈액 수거조(51)안의 혈액들이 응고되지 않도록 적절한 보관조치를 취해야만 한다. 이를 위해 이동식 도축혈액 수거 및 응고방지 장치(50)는 도축혈액 수거조(51)안에 옥살산 나트륨, 시트린산 나트륨, 헤파린 등과 같은 응고방지 약품을 투입하고 계속적으로 4~5℃ 정도의 저온상태를 유지하면서 도축혈액 수거조(51) 안의 혈액(1b)들을 교반해 줌으로써 혈액 속의 트롬보키나아제가 활성화되는 것을 억제해야만 한다.

상기 이동식 도축혈액 수거 및 응고방지 장치(50)는 혈액 응고방지 약품들과 이 약품들을 투입할 수 있는 설비 및 저온 유지장치, 교반기를 장착하고 있으며, 특히 도축 혈액의 상태를 항시 체크하기 위하여 온도센서(53a), pH센서(53b), 농도센서 등의 각종 센서들을 갖추고 있다. 제어부(52)는 상기 센서들의 신호를 입력받아서 저온 유지장치 및 교반기 등의 작동 상황을 제어함으로써 도축혈액 수거조(51)내의 혈액이 응고되지 않은 상태를 유지하도록 적절히 관리한다.

상기 이동식 도축혈액 수거 및 응고방지 장치(50)에 설치된 교반기(54)는, 도축혈액 수거조(51)의 상부에 장착된 교반모터(54a), 상기 교반모터(53a)에 연결되어 회전가능한 교반축(54b) 및 상기 교반축(54b) 상에 설치되어서 회전함으로써 혈액(1b)을 실질적으로 휘저어주는 교반기 날개(54c)로 구성된다. 여기서 혈액의 응고방지 기능을 보다 잘 달성하기 위해서는 상기 교반기 날개(54c)를 유리막대 재질로 제작하는 것이 바람직하다. 도축 혈액은 4℃ 정도의 저온으로 보관하면 응고 현상이 발생하지는 않지만, 유리막대가 부착된 프로펠러를 30~50rpm의 속도로 서서히 교반시키면 도축 혈액을 응고시키는 섬유단백질 성분(피브린)을 제거함으로써 응고를 보다 효과적으로 예방할 수 있다. 이처럼 유리막대 프로펠러를 이용해서 교반할 경우에는 유리막대에 엉켜 걸려진 섬유단백질 성분들을 도축혈액 수거조(51)로부터 물리적으로 꺼내어 제거해야 한다.

도3에서 도면부호 51a는 응고방지 약품 등의 첨가제들을 투입하기 위한 약품 투입구를 가리키며, 도면부호 56은 오존수 발생장치를 가리킨다. 오존수는 오존(O₃)성분을 포함한 물로서, 일반적으로 수돗물 살균에 사용하는 염소의 6배나 되는 살균력 및 산화력이 있으며, 도축혈액 수거조(51)의 사용 전후에 오존수 공급장치(56)를 가동시켜서 오존수(56b)를 도축혈액 수거조(51)내로 공급하여 살균 세척한다. 이러한 오존수 살균 방법에 의해서 도축혈액 수거조(51) 안에 존재하는 각종 세균성 병원균, 곰팡이, 박테리아, 바이러스 등을 제거할 수 있으며, 도축혈액 수거조(51) 안에 담겨지는 혈액의 신선도가 높아져서 부패를 방지하고 이후 미생물 효소제에 의한 발효분해 효과를 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

도축혈액 수거조(51)의 내부공간 혹은 표면상에는 온도유지수단(505)이 설치되며, 온도유지수단(505)은 그 안에 온도유지용 유체배관(505a)을 포함하고 있어서 냉각수 혹은 기타 열전달 유체가 채워질 수 있다. 도3에는 냉각수 공급장치나 온수 공급수단이 도시되지 않았지만, 트럭차량(50a)에 이러한 냉각수 공급장치 혹은 온수 공급수단을 설치하는 것은 얼마든지 가능하다. 도축혈액 수거조(51)의 측면 하단에 마련된 혈액 배출구(590)에는 밸브(591) 및 필터(592)가 설치되며, 상기 필터(592)에는 혈액 배출호스(593)가 연결되어 있어서, 트럭차량(50a)이 '비료/사료 일괄 생산공장'에 도착하면 상기 혈액배출호스(593)를 천연 발효분해탱크(11)의 혈액 인입관(106, 도4 참조)과 연결시킴으로써 도축혈액 수거조(51)안의 혈액을 천연 발효분해탱크(11)로 옮길 수 있다. 이때, 상기 도축혈액 수거 및 응고방지 장치(50) 자체에 상기 천연 발효분해장치부(10)와 조인트 방식으로 결합될 수 있도록 연결부를 형성하는 것이 가능하다.

한편 상기 도축혈액 수거조(51)의 내부면에는 혈액이 눌어붙지 않도록 불소수지 또는 탄소수지 등과 같은 특수재질을 이용해서 코팅처리를 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에서는 도3의 도축혈액 수거 및 응고방지장치(50)를 이동식 차량으로 구성하는 것을 설명하였지만, 이와 달리 상기 도축혈액 수거 및 응고방지장치를 비료/사료 일괄생산공장의 일부로서 고정식으로 설치할 수도 있으며, 또는 도축시설에 고정타입으로 연결해서 설치하는 것도 가능하다. 즉, 본 발명은 도축혈액 수거 및 응고방지장치를 반드시 이동식으로 구성하는 것에 한정되지 않으며, 이동식 또는 고정식으로 설치하는 것도 모두 본 발명의 범위에 포함된다.

도4는 본 발명에 따른 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템의 핵심적 구성부분인 천연 발효분해장치부(10)의 상세 구조를 도시한 것이다. 도4를 참고하면, 상기 천연 발효분해장치부(10)는 내부에 혈액을 담을 수 있는 천연 발효분해탱크(11)에 여러 가지 센서들(13a,..,,13d)이 설치되고 제어부(12)는 이 센서들(13a,...,13d)에서 측정된 정보들에 기초하여 혈액에 대한 최적의 발효 분해 조건을 달성하기 위해 온도유지장치(105), 교반기들(14,15), 초음파 발생장치(17) 등의 작동을 제어한다.

천연 발효분해장치부(10)는 혈액(1b)이 담겨져서 미생물 효소제에 의한 발효 분해과정이 진행되는 천연 발효분해탱크(11)와 천연 발효분해탱크(11)와 연결된 주변 장치들로 구성되는데, 우선 도3의 이동식 도축혈액 수거 및 응고방지 장치(50)로부터 전달받은 혈액(1b)은 혈액인입관(106)을 통해서 천연 발효분해탱크(11)의 내부로 들어오며, 천연 미생물 효소들은 미생물 효소 공급장치(101)로부터 공급되어 미생물 효소 투입관(101a)을 통해 탱크(11) 내부로 들어오고, 물 공급장치(102)로부터는 공급된 물은 물 투입관(102a)를 통해 탱크(11) 내부로 들어온다. 그리고 혈액의 발효분해 반응에 필요한 기타 첨가제들과 거품 제거제(소포제) 등의 부재료들은 부재료 투입구(103a)를 통해서 투입된다. 한편, 혈액의 발효과정에서 발생하는 악취 혹은 가스 등은 가스/냄새 배출구(104a)를 통해서 천연 발효분해탱크(11)의 외부로 배출된다. 도면부호 104b는 가스 혹은 냄새의 배출을 원활히 하기 위해서 설치된 팬(fan)을 가리킨다.

혈액의 발효분해를 촉진하기 위해서는 혈액을 지속적으로 고르게 교반시켜주는 작업이 필수적이므로, 본 발명의 천연 발효분해탱크(10)는 수평방향과 수직방향으로 각각 회전하는 최소 2개의 교반기들(14,15)을 구비하고 있다. 제1교반기(14)는 수평방향으로 회전하는 제1교반기 날개(14c)를 가지고 있으며, 제2교반기(15)는 상기 제1교반기(14)의 제1교반축(14b)과 직교하는 방향으로 설치된 제2교반축(15b)에 의해서 회전하는 제2교반기 날개(15c)를 가지고 있다. 상기 제1교반기(14)의 교반모터(14a)는 천연 발효분해탱크(11)의 상부에 설치되는 것이 바람직하고 상기 제2교반기(15)의 교반모터(15a)는 천연 발효분해탱크(11)의 측면부에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 교반기들의 교반속도는 100~200 rpm 정도가 적당한데, 이러한 교반기들(14,15)이 수평 및 수직 교반방식으로 혈액을 동시에 교반하므로 혈액 액상의 쏠림 현상이 발생하지 않고, 천연 발효분해탱크(11)의 상층부와 하층부 및 좌우측부가 모두 완전하게 혼탕 교반될 수 있다.

본 발명의 천연 발효분해탱크(11)는 이처럼 수평 및 수직 방향으로 설치된 2개의 교반기들(14,15)에 의해서 종횡으로 혈액을 지속적으로 섞어주는 한편 초음파 발생장치(17)에 의해서 발생된 초음파를 이용하여 혈액 입자들을 미립자 형태의 더욱 더 작은 사이즈(size)들로 분쇄시키므로, 미생물 효소제에 의한 발효작용이 모든 혈액 입자들에 대해서 신속하게 그리고 고르게 진행되어 혈액 입자의 발효 분해 효과를 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.

상기 초음파 발생장치(17)는 천연 발효분해탱크(11)의 내부에 설치된 초음파 진동자(17a)가 혈액 중에 초음파를 발생시키면, 이때 발생된 초음파의 에너지에 의해서 병원성 세균들이 깨져서 사멸되어 살균효과를 얻을 수 있으며, 이와 동시에 혈액 입자들 역시 초음파에 의해 깨져서 보다 작은 미립자들로 분해되므로 미생물 효소에 의한 발효 분해작용이 촉진되는 효과를 거둘 수 있다.

도4에서 미설명부호 16은 오존수 공급장치를, 16a는 오존수 공급관을 가리킨다. 오존수 공급장치(16)는, 천연 발효분해탱크(11)의 사용 전후에 빈 탱크에 오존수를 공급함으로써 그 내부를 세척 살균하는 역할을 담당한다.

오존수 발생장치(16) 및 초음파 발생장치(17)는 도4에 도시된 바와 같이 천연 발효분해탱크(11)와 별개의 장치로서 제작될 수도 있고, 혹은 천연 발효분해탱크(11)와 일체형으로 설치하는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템은 천연 미생물 효소들에 의한 혈액의 발효 작용을 촉진하기 위해서 도축혈액을 굳지 않은 액상의 상태로 그대로 가지고와서 사용하고, 또한 그 혈액의 입자들을 초음파 분쇄작용 및 수직 수평 방향으로의 혼탕 교반작용을 통해서 보다 더 잘게 깨뜨리고 분해시킨다는 점에 가장 큰 특징이 있다.

종래 기술에서는 혈액을 일부 혹은 전부가 굳은 상태로 운송해 와서 그 혈액을 분쇄해서 발효시켰으므로, 분쇄과정을 거친 혈액 입자가 결코 미세하게 분해될 수가 없었고, 혈액 내에 1% 정도 존재하는 지방질이 분해되지 않고 그대로 남아 있음으로써 제품의 부패원인 및 제품의 품질이 저하되는 문제를 유발하였다. 즉, 종래기술에서처럼 한 번 일단 응고된 혈액을 분쇄해서 사용할 경우에는 아무리 잘 분쇄한다고 하더라도 혈액 내의 덩어리진 알갱이들이 존재하게 되며, 이러한 알갱이들은 미생물 효소들에 의해서 잘 분해되기 어려운 단점이 있었던 것이다.

그러나 본 발명의 도축 혈액 처리시스템에서는 우선 신선한 도축 혈액을 굳지 않은 액상의 상태로 그대로 사용하므로 분쇄과정 자체가 없고, 초음파 분쇄를 통해서 혈액내의 미립자까지 완전히 분쇄하므로 발효 분해의 효과가 극대화될 수 있는 것이다.

본 발명에서 사용하는 천연 미생물 효소들은 크게 단백질 분해효소로서의 프로테아제(protease)와 지방질 분해효소로서의 리파아제(lipase)로 이루어진다. 반면, 기존의 도축혈액 재활용 처리기술들에서는 프로테아제만을 투여하여 혈액 중의 단백질만을 분해하고 또한 기존기술의 효소는 단백질 분해능력(역가)이 떨어져서 15~20시간의 장시간이 소요되며 혈액내에 0.8~1% 정도 존재하는 지방질은 분해하지 못함으로써 아미노산 용액 제품들 중에 포함된 지방성분이 부패를 일으켜서 썩고 악취가 나는 경우가 많았다.

본 발명의 천연 발효분해장치부(10)에서 진행되는 구체적인 발효분해 공정을 설명하면, 우선 (a) 1차로 혈액(1b) 내의 지방질을 분해하기 위하여 천연 미생물로 만들어진 식품용 지방질 분해 효소(리파아제)를 혈액 액상의 중량 대비 0.1~0.2%의 중량 비율로 투여하여 1~2시간 동안 혼탕 교반 발효시키며, (b) 2차로 혈액(1b) 내의 단백질 분해를 위하여 천연 미생물로 만들어진 식품용 단백질 분해 효소(프로테아제)를 혈액 액상의 중량 대비 0.1~0.5%를 투여하고 1~3시간 동안 혼탕 교반 발효시킨다. 그러고 나서는 (c) 아세트산 용액을 혈액 액상의 중량 대비 1~5%의 중량비율로 투입하고 10분간 교반한 다음 종료한다.

이처럼, 본 발명은 천연 발효분해탱크(11)안의 혈액(1b)에 우선적으로 지방질 분해효소를 투입하여 먼저 혈액 중의 지방질을 깨끗이 분해하고 나서 단백질 분해효소를 투입하여 단백질을 아미노산 성분들로 분해시키므로, 액상 아미노산 최종 제품에서는 부패의 위험성을 차단한다.

한편, 본 발명의 천연 발효분해장치부(10)에서 진행되는 도축혈액의 발효분해 공정은 반드시 지방질 분해효소를 넣어 지방질을 발효 분해한 다음에 단백질 분해효소를 넣고 단백질을 발효 분해시키는 것만으로 한정되지는 않으며, 이와 반대로 1차적으로 단백질 분해효소를 넣어 혈액내 단백질을 발효 분해한 다음에 2차적으로 지방질 분해효소를 넣어 지방질을 발효 분해시킬 수도 있다. 뿐만 아니라, 단백질 분해효소와 지방질 분해효소가 모두 포함된 복합 효소제를 넣고서 한꺼번에 혈액내의 단백질과 지방질을 발효분해시키도록 하는 것도 가능하며, 이러한 발효 분해 공정의 세부적 방법들은 모두 본 발명의 범위에 속한다.

한편, 상기 천연 발효분해탱크(11)의 내부에는 혈액의 상태를 파악할 수 있는 각종 센서들이 장착되어 상기 제어부(12)와 전기적으로 연결된다. 즉, 온도센서(13a), pH센서(13b), 농도계(13c) 및 수위감지센서(13d)가 설치되어 제어부(12)로 신호를 보내며, 제어부(12)는 이들 센서들(13a,..,13d)에 의해서 탱크(11)의 내부 상태 및 혈액(1b)의 현재 상태를 계속적으로 파악하여 발효 분해 반응이 최적으로 진행될 수 있도록 관리하는 역할을 담당한다. 또한 천연 발효분해탱크(11)안에 적재된 혈액의 중량을 파악하기 위하여 천연 발효분해탱크(11)의 지지부(180)에는 중량계(18)가 설치된다. 상기 중량계(18)는 천연 발효분해탱크(11) 전체의 중량을 측정하므로, 천연 발효분해탱크(11) 자체의 중량을 미리 파악하고 있으면 그로부터 증가된 중량을 측정함으로써 그 속에 담긴 혈액(1b)의 중량을 파악할 수 있게 된다. 상기 중량계(18)에 의한 측정 데이터는 제어부(12)에 전달되도록 구성하여 제어부(12)에서 제어 자료로 활용하도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 천연 발표탱크(11)의 온도유지장치(105)는 그 내부에 온도유지용 유체배관(105a)을 포함하고 있으므로, 온도유지용 유체의 흐름에 의해 탱크(11) 내부의 온도를 항상 적절하게 유지할 수 있다. 본 발명에서는 천연 미생물 효소제에 의한 혈액의 발효 분해효과를 극대화하기 위하여 천연 발효분해탱크(11) 내부의 온도를 55~70℃의 범위로 유지시키는 것이 바람직하며, 특히 본 발명자들이 실험한 바에 의하면 천연 발효분해탱크(11)의 내부 온도를 60~65℃로 유지시키는 것이 가장 좋은 것으로 나타났다. 그리고 혈액의 pH는 7.5~10.0으로 유지하는 것이 바람직하다.

도4에는 온도유지용 유체를 냉각하거나 가열하는 장치들이 따로 도시되지는 않았지만, 천연 발효분해탱크(11)의 주변에 이러한 냉각장치 혹은 가열 장치를 설치하는 것은 얼마든지 가능하다.

천연 발효분해탱크(11)에서 발효 분해가 완료된 혈액은 혈액 배출관(111, 112)를 통해서 외부로 배출되며, 이어 필터장치(120)에 의해서 불순물들이 걸러지고, 자외선 살균장치(130)에 의해서 자외선 살균 소독이 이루어진다. 도면부호 131은 상기 자외선 살균장치(130)에 설치된 자외선 소스(source) 혹은 램프이고, 도면부호 131c는 자외선 살균처리된 후의 아미노산 혈액(1c)을 가리키며, 도면부호 111a 및 112a는 상기 혈액 배출관(111,112)에 설치된 밸브들을 가리킨다.

천연 발효분해탱크(11)에서 혈액의 발효 분해가 완료되면, 상층에는 단백질들이 분해되어 만들어진 깨끗한 액체 상태의 아미노산 용액이 존재하게 되고, 아래 부분에는 혈액 속의 찌꺼기 성분들이 가라앉아 형성된 고형분들이 슬러지(sludge, S) 형태로 존재하게 된다. 주로 액상 아미노산과 물로 이루어진 혈액 용액은 천연 발효분해탱크(11)의 하부 측면에 설치된 배출관(111,112)에 의해서 배출되며, 밑에 쌓인 고형분 슬러지(S)는 탱크(11)의 밑면(181)에 설치된 슬러지 배출구(182)를 통해서 외부로 배출되어 슬러지 조(60, 도2 및 도9 참조)로 전달된다. 도4에서 미설명부호 183은 상기 슬러지 배출구(182)에 연결된 밸브이며, 도면부호 182a는 상기 밸브(183)에 연결된 슬러지 배출관을 가리킨다.

한편, 혈액을 담는 천연 발효분해탱크(11)의 위생적인 관리를 위하여 탱크(11)의 내부면에는 혈액이 눌어붙지 못하도록 특수 코팅을 하는 것이 바람직하다. 예를 들어 후라이팬 등의 코팅에 사용되는 불소수지 혹은 탄소수지 등의 소재를 이용하여 천연 발효분해탱크(11)의 내부면을 코팅하면, 탱크(11)의 안쪽에 혈액이 눌어붙지 않아서 위생상태를 청결하게 유지할 수 있는 장점이 있다.

도5는 본 발명의 구성 중 액상 및 고형분 분리장치부(20)의 개략적인 구성도이다. 도5를 참고하면, 액상 및 고형분 분리장치부(20)의 일측에는 혼합물 투입구(23)가 마련되어 있어서 도4의 자외선 살균장치(130)를 통과한 아미노산 혈액(1c)이 투입되며, 장치 내부에서 고형분과 액체의 분리가 이루어진다. 그 결과 액체 성분(즉 아미노산 액체)은 액상 물질 배출구(21)를 통해서 배출되고, 고형분은 고형분 배출구(22)를 통해서 외부로 배출되게 된다. 도5에 도시된 액상 및 고형분 분리장치부(20)는 대략적인 모식도로서, 그 장치의 구체적인 실현은 원심식 탈수장치(200, 도6 참조) 혹은 필터 프레스(250, 도7 참조) 등의 금속필터 수단으로 제작할 수 있다.

원래 도축 혈액은 고형분과 물(액상)이 약 2:8의 비율로 구성되어 있기 때문에, 도축 혈액의 단백질을 효소 분해하여 아미노산으로 전환시킨 후에도 고형분이 약 5~10% 정도 잔류하고 있다. 따라서 도5의 액상 및 고형분 분리장치(20)를 통해서 액상과 고형분 슬러지를 분리하여 액상은 순수한 액상 비료로서 제품화하고, 고형분 슬러지는 건조 과정과 분쇄과정(도9 참조)을 거쳐서 사료제품으로 생산하는 것이다.

도5의 액상 및 고형분 분리장치부(20)에서 분리된 액상 물질은 도8의 액상물질 저장탱크(31)로 이송되고, 고형분 슬러지는 도9의 슬러지 조(60)으로 이송된다.

도6 및 도7은 도5에 도시된 액상 및 고형분 분리장치부(20)의 구체적인 예를 제시한 것으로서, 도6은 원심식 탈수장치(200)의 구성을 도시하고, 도7은 필터 프레스(250)의 구성을 도시한다.

우선 도6의 원심식 탈수장치(200)에 대해서 설명하면, 원심식 탈수장치(200)는 케이싱(205) 안에 회전드럼(206)이 회전가능하게 설치되고, 상기 회전드럼(206)의 내부에는 스크루(screw, 607b)가 형성된 스크루 컨베이어(607)가 설치된다.

상기 회전드럼(206)은 베어링 블록(204)에 의해 프레임(201) 상에 지지된 상태에서 드럼구동수단(202)에 의해서 회전되며, 회전드럼(206)안의 스크루 컨베이어(207)는 컨베이어 구동수단(211)에 의해서 발생한 회전력을 기어박스(211a)를 통해 전달받아 회전한다. 이때 상기 회전드럼(206)과 스크루 컨베이어(207)는 따로 회전함으로써 회전 드럼(206)안에 존재하는 발효 액체 혼합물(208) 중의 고형물(208a)이 스크루(207b)에 의해 긁혀져서 도6의 좌측방향으로 이동된다. 상기 발효 액체 혼합물(208)은 스크루 컨베이어(207)의 투입구(201a)를 통해 스크루 컨베이어(207)의 관 내부로 투입되며, 이어서 혼합물 배출구(207a)를 통해 회전드럼(206)의 내벽면 및 스크루 컨베이어(207)의 외부 표면 사이의 공간으로 빠져나온다.

발효 액체 혼합물(208)은 회전드럼(206)의 회전으로 인해 회전드럼(206)의 내주면에 밀착하게 되는데, 이때 혼합물 중 비중이 작은 액체 성분(액상 아미노산 용액)은 회전드럼(206)의 회전력에 의해 그대로 진행하여 분리액(208b)으로서 케이싱(206)의 외부로 배출되고, 고형물 슬러지(208a)는 스크루(207b)에 의해 긁혀져서 도면의 좌측으로 이동해 배출되는 것이다. 한편, 도6에서 미설명부호 212는 상기 프레임(201)의 진동을 흡수하는 방진장치를 가리킨다.

도7은 도5의 액상 및 고형분 분리장치부(20)의 또 다른 구현예로서 필터 프레스(250)의 구조를 예시한 것인데, 도4의 자외선 살균장치(130)를 거친 발효 액체 혼합물(208)이 다수의 여과판들(252)의 사이의 공간으로 들어가면, 유압실린더(251)가 이들 여과판들(252)을 밀착시켜 압착함으로써 고형분(208a) 만이 여과포(253)에 걸려서 그대로 남고 액상의 아미노산 용액(208b)은 필터 프레스(250)의 외부로 배출된다. 상기 여과판들(252)을 펼치는 작업은 구동모터(255)의 힘에 의해서 이루어지는데, 구동모터(255)의 회전력이 원동 스프로켓(256a) 및 종동 스프로켓(256b)에 의해 여과판 이송장치(259)에 전달되고, 프레임(260)에 장착된 지지대들(257)이 여과판들(252)을 이동시킴으로써 여과판들(252)이 서로 벌어지게 된다. 여과판들(252) 사이에 남아있는 고형분(253)을 분리하면 고형분 슬러지와 아미노산 용액의 분리가 완료된다. 도7에서 미설명부호 258은 여과판의 지지대들(257)을 서로 연결하는 여과판 연결장치이며, 254는 구동장치를 가리킨다.

도6에서 설명한 원심식 탈수장치(200)는 도7에 도시된 필터 프레스 등의 메탈 필터 시스템에 비해서 설비가격이 높으나 분리된 액상이 고형분을 거의 포함하지 않는 장점이 있기 때문에 고부가가치 제품화에 필요하다. 반면, 도7에 도시된 필터 프레스 등이 메탈 필터 시스템은, 원심 분리 시스템에 비해서 설비가격이 상대적으로 낮고 처리속도가 빠른 장점이 있으며, 고형분을 90% 정도 분리하기 때문에 고부가가치 제품 이외에는 메탈 필터 시스템을 채용하는 것이 유리할 수 있다.

도5 내지 도7을 참고하여 이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 천연 발효분해장치부(10)에서 발효 분해 완료된 아미노산 진탕액을 액상 부분과 고형분(슬러지) 부분으로 분리함으로써 액상 제품의 경우 고형분이 함유되어 부패하거나 가스, 냄새가 발생하는 것을 근본적으로 최소화할 수 있으며, 그 결과 최종 제품의 품질향상을 기할 수 있다. 그리고 슬러지 부분은 건조와 분쇄과정을 거쳐서 아미노산이 함유된 고품질의 사료로서 생산할 수 있다. 기존의 도축혈액을 단순히 건조시켜 만들었던 혈분사료 제품이 단순 단백질 제품인데 반해, 본 발명의 발효 혈액 슬러지 부분을 활용해 만든 사료제품은 동물성 아미노산 20여종(필수 아미노산 9종 포함)이 들어있어 사료의 영양가 측면에서 현저히 향상한 품질을 얻을 수 있으며, 특히 기존의 혈분 사료가 갖는 문제점이었던 부패 및 감염성의 위험을 원천적으로 최소화할 수 있다는 데 큰 장점이 있다. 그 결과 본 발명에 의해 생산된 사료 제품은 기존의 혈분사료를 사용할 때 가축에게서 발생하기 쉬웠던 질병을 차단할 수 있는 장점이 있다.

도8은 본 발명에 따른 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템의 구성부분들인 액상물질 저장장치부(30)와 믹서부(40)의 상세 구성도이다.

도8을 참고하면, 액상물질 저장장치부(30)는 액상물질 저장탱크(31)와 그 주변 장치들로 구성된다. 액상물질 저장탱크(31)의 액상물질 인입관(306)은 도5 내지 도7의 장치들에서 분리된 액상 아미노산 용액(208b)이 받아들이며, 교반기(34)의 교반기 날개(34c)가 회전함으로서 아미노산 용액(208b)을 계속적으로 교반시켜 준다.

액상물질 저장탱크(31)의 내부에는 온도센서(33a), pH센서(33b) 등의 센서들이 설치되며, 이들 센서들은 제어부(32)와 연결된다. 그리고 액상물질 저장탱크(31)의 상부에는 가스배출구(304a)가 마련되어서 가스 혹은 냄새를 배출하며, 바람직하게는 팬(304b)을 회전시켜서 가스 혹은 냄새가 원활하게 배출되도록 할 수 있다.

액상물질 저장탱크(31)는 그 내부면에 혈액 성분이 눌어붙지 못하도록 불소수지 혹은 탄소수지 물질로 코팅층(310)을 형성하는 바람직하며, 온도유지 조절장치(305)에 의해서 탱크(31) 내부를 0~6℃ 정도의 저온으로 유지시킬 수 있다. 상기 온도유지 조절장치(305)의 내부에는 온도유지용 유체배관(305a)이 설치되는 것이 바람직하다.

도8에서 상기 액상물질 저장탱크(31) 안에 저장 보관된 액상 아미노산 용액은 배출관(311a)과 필터(320)를 거쳐 믹서부(40)의 혼합탱크(41)로 이송된다. 믹서부(40)는 상기 액상 아미노산 용액에다가, 비료공전의 시방에 따라, 질소, 인산, 칼륨, 철, 구리, 마그네슘, 망간, 게르마늄, 셀레늄 등의 미량요소들을 적절히 첨가하여 액상 아미노산 비료제품을 완성하는 공정을 수행하는 장치로서, 액상물질 저장탱크(31)에 보관되었던 액상 아미노산 용액(208b)은 인입구(406)를 통해 혼합탱크(41)로 들어가며, 이때 물 공급장치(401) 및 부자재 공급장치(403)로부터 물과 부재료들이 혼합탱크(41)의 내부로 함께 투입되어 교반기(44)에 의해서 골고루 혼합된다.

그리고 도8의 믹서부(40)의 경우에는, 부자재 공급장치들(403)로부터 공급된 부자재들을 미세 분쇄하기 위하여 초음파 발생기(47)가 설치되어 있다. 즉, 초음파 발생기(47)의 초음파 진동자(47a)에 의해서 발생된 초음파 에너지가 질소, 인산, 칼륨 등의 각종 미량 비료요소들을 미세 분쇄함으로써, 액상비료의 분산성 및 유화성을 높일 수 있는 것이다. 혼합탱크(41)에서 부재료들과의 배합을 마친 액상 아미노산 용액은 이제 액상 비료제품으로 완성되며, 완성된 액상비료는 출구(411)를 통해서 배출되고, 포장용기(49)에 담겨져서 개별 포장된다.

그리고 도8에 있어서 오존수 공급장치(36)는 액상물질 저장탱크(31)의 사용 전후에 오존수를 그 탱크(31)안에 공급해서 오존수로 살균 세척시키는 기능을 담당한다.

도8에서 미설명부호 34a 및 34b는 교반기(34)의 교반모터 및 교반축을 의미하고, 44a, 44b 및 44c는 각각 교반기(44)의 교반모터, 교반축 및 교반기 날개를 의미한다.

도9는 본 발명에서 분리된 고형분 슬러지를 건조시킨 후 분쇄하여 분말상태의 사료제품을 제조하는 공정을 설명한다.

도9를 참고하면, 도5의 고형분 분리장치부(20)[또는 도6 및 도7의 원심식 탈수장치(200)와 필터 프레스(250)]에서 분리 배출된 고형분 슬러지(208a, '??' 표시) 및/또는 도4의 천연 발효분해탱크(11)에서 배출된 고형분 슬러지(S, '??' 표시)는 슬러지 조(60)로 전달되어 모여지며, 상기 슬러지 조(60)에 집합된 슬러지(60a)는 배출구(61)를 통해 1차 건조장치부(70)의 컨베이어 벨트(72) 위로 적재된다. 상기 컨베이어 벨트(72)는 그 이동경로 상에 열풍건조장치(71)에서 발생된 열풍이 가해지므로 슬러지(62a)는 습기가 1차 증발하여 1차 건조된 상태의 슬러지(60b)로 된다. 상기 1차 건조장치부(70)의 건조 온도는 50~90℃로 하는 것이 바람직하며, 특히 본 발명자의 실험에 의하면 70~80℃로 1차 건조시키는 것이 가장 바람직한 것으로 나타났다.

상기 1차 건조장치부(70)에 의해서 1차 건조된 슬러지(60b)는 2차 건조장치부(80)의 건조로(81)로 이송되어서 1~3시간 동안 본격적으로 건조처리된다. 이때 2차 건조장치의 건조온도는 55~90℃로 유지하는 바람직하며, 특히 60℃의 온도에서 약 2시간 건조 처리하는 것이 가장 바람직한 것으로 나타났다.

상기 2차 건조장치부(80)의 건조로(81)에서 건조처리 완료된 슬러지(60c)는 이제 완전히 고체화된 상태로서, 계속해서 분쇄기(92)에 의해 분말 상태로 분쇄되며, 이렇게 해서 분말상태의 사료제품이 완성된다. 이때 분쇄기(92)에서는 칼슘, 비타민, 분말 채소 등을 함께 배합하여 다양한 사료제품을 만들 수 있다. 이렇게 해서 완성된 분말사료제품(60d)은 포장용기(99)에 담겨져서 개별 포장된다.

도9에서 도면부호 601 및 602는 슬러지 이송배관을 의미하고, 도면부호 73은 컨베이어 벨트(72)의 구동모터이며, 73a는 상기 구동모터(73)에 의해 회전됨으로써 컨베이어 벨트(72)를 회전시키는 구동 스프로켓을 의미하고, 73b는 종동 스프로켓을 의미한다. 그리고 도면부호 81a는 건조로(81)의 투입구이고, 81b는 배출구이며, 82는 가열부이다. 도면부호 91은 분쇄기(90)에서 분쇄를 담당하는 밀(mill) 장치이고, 92는 분쇄기(90)의 투입구를 가리킨다.

도10은 본 발명의 제2실시예에 따른 천연 발효분해장치부(10)의 구성을 도시한 것으로서, 제1천연 발효분해탱크(11) 다음에 이와 동일한 구조의 제2천연 발효분해탱크(12)가 중복적으로 설치되어 미생물 효소제에 의한 발효공정을 1차와 2차로 나누어서 실행할 수 있도록 한 것을 도시한다. 즉, 도10에 도시된 제2실시예의 천연 발효분해장치부(10)는 도4의 천연 발효분해장치부(10)와 비교할 때 제1천연 발효분해탱크(11)의 후단에 상기 제1천연 발효분해탱크(11)와 실질적으로 같은 구성을 가진 제2천연 발효분해탱크(150)를 하나 더 설치하여 미생물 효소들에 의한 발효 분해과정을 한 번 더 수행하도록 한 것에 특징이 있다.

본 발명에서는 도축 혈액에 지방질 분해 효소를 먼저 투여하여 지방질 성분을 우선 발효 분해한 다음 단백질 분해 효소를 투여하여 단백질을 아미노산 성분으로 분해하도록 하는 것을 주요한 특징으로 삼고 있으므로, 예를 들어 도10의 제1천연 발효분해탱크(11)에서는 지방질 분해효소를 투입하여 혈액 중의 지방질을 발효 분해시키도록 하고, 제2천연 발효분해탱크(150)에서는 단백질 분해효소를 투입하여 혈액 중의 단백질을 발효 분해시키도록 공정을 분리하는 것이 가능하다. 혹은 이와 달리 제1천연 발효분해탱크(11)와 제2천연 발효분해탱크(150)의 기능을 동일하게 설정해서 동일한 발효분해공정을 2번 수행하도록 하는 것도 가능하다.

한편, 도10에 도시된 제2실시예의 경우에는, 제2천연 발효분해탱크(150)의 후단에 필터장치(120)와 자외선 살균장치(130)가 설치된다.

도11은 본 발명에 따른 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템과 그 제조방법의 전체적인 구성 흐름을 개략적으로 도시한 것이다.

도11을 참고하면, 제일 먼저 이동식 혈액응고방지수단(710)이 도축시설에서 나온 도축혈액을 수거하여 응고되지 않도록 보관하면서 본 발명의 '도축혈액을 이용한 비료/사료 일괄 생산공장'으로 이송하며, 상기 공장에 설치된 천연 발효수단(720)은 도축시설에서 가져온 굳지 않은 상태의 도축혈액을 분쇄공정 없이 곧바로 미생물 효소들에 의해서 발효 분해 처리한다.

이때, 도축혈액은 상온에서 쉽게 응고하므로, 상기 이동식 혈액응고방지수단(710)은 도축시설에서 수거한 도축혈액을 4~5℃의 저온 상태로 보관하고 유리막대가 부착된 교반기 프로펠러를 이용해 30~50rpm의 저속으로 서서히 교반시킨다. 도축혈액은 4℃ 정도의 저온 상태에서는 응고현상이 발생하지 않지만, 유리막대가 달리 프로펠러를 교반시킴으로써 도축 혈액을 응고시키는 원인이 되는 섬유 단백질(피브린)을 제거할 수 있다. 또한 보다 적극적으로 도축혈액의 응고방지를 위하여 옥살산나트륨, 시트린산 나트륨 또는 헤파린 등을 투입함으로써 혈액 중의 트롬보키나아제가 활성화지 못하도록 억제하여 도축혈액의 응고방지 처리에 만전을 기하도록 하는 것이 바람직하다.

본 명세서에서 여러 번 강조한 바와 같이, 본 발명은 도축혈액을 응고하지 않은 상태로 운반하고 곧바로 발효 분해 처리하는 것을 가장 큰 특징으로 삼고 있다. 즉, 본 발명은 신선한 액상 상태의 도축혈액을 사용함으로써 기존의 응고된 도축혈액을 분쇄해서 사용하는 방법보다 훨씬 향상된 발효 분해 효과를 얻을 수 있는 것이다. 왜냐하면, 일반적으로 단백질 분해 효소들은 분해 대상물의 입자 크기가 작으면 작을수록 분해 효율이 증대되는데, 신선한 도축혈액을 응고방지장치를 통해서 직접 천연 발효분해탱크(11)로 이송하고 저장하게 되면 도축혈액을 원액 상태 그대로 분해시키는 것이어서 도축 혈액 내에 초미립자 상태로 존재하는 단백질들까지 모두 분해 발효시킬 수 있기 때문이다. 따라서 본 발명은 도축 혈액을 굳지 않은 상태로 사용한다는 점에서 전체적인 발효 효율의 증대를 기할 수 있으며, 미발효로 인한 부패를 방지하는 효과를 거둘 수 있다.

반면, 기존 기술은 응고상태의 도축혈액을 분쇄과정을 거쳐 분쇄한 후에 발효공정으로 투입하므로, 분쇄기로 응고된 도축혈액을 아무리 잘 분쇄한다 하더라도 미립자로 분쇄시키는 데는 여전히 한계가 있으며, 결국 혈액의 발효분해 효율이 낮아지는 문제점이 있었다. 특히 종래의 도축혈액 처리방법은 이렇게 미분쇄된 혈액 입자들이 발효되지 못하고 남아 있음으로 인해서 부패가 발생하는 문제점이 심각하였다.

본 발명의 도축혈액 응고방지장치는 신선한 도축혈액을 원액 상태로 사용함으로써 기존 기술과는 전혀 다른 방식으로 혈액을 완전히 발효 분해 처리하는 데에 근본적인 특징이 있으며, 또한 본 발명의 이동식 혈액응고방지수단(710)은 차량에 이동식 및 착탈식으로 장착되고, 신선한 도축혈액을 저장하는 저장조로도 활용될 수 있다.

한편, 상기 이동식 혈액응고방지수단(710), 즉 도3의 이동식 도축혈액 수거 및 응고방지장치(50)는 단순히 도축혈액을 응고되지 않는 상태로 보관하는 것뿐만 아니라, 도4에 도시된 천연 발효분해탱크(11)에서 수행해야 할 발효분해 공정을 운반 도중에 미리 수행하도록 하는 것도 가능하다. 즉 도축혈액을 수거해서 차량으로 운반하는 동안 미생물 단백질 및 지방질 분해효소들을 투입하고 혈액의 발효 분해 공정을 전부 혹은 일부 진행시키는 것도 가능한 것이다.

다시 도11을 참고하면, 상기 천연 발효수단(720)은 천연발효분해탱크(11, 도4 참조)에 저장된 혈액을 100~200rpm의 속도로 교반시키면서 초음파 분쇄장치를 이용해 혈액세포의 파괴 분해와 살균작업을 수행함으로써 기계적인 측면에서의 혈액의 분해를 유도할 수 있다. 예를 들어 도4의 천연 발효분해장치부(10)는 초음파 발생장치(17)를 10분간 가동하여 천연 발효분해탱크(11) 안에 존재하는 혈액 중의 잔류 미세입자들을 완전히 분쇄할 수 있으며, 이렇게 혈액 미세입자들까지 완전히 분쇄시키면 혈구의 세포벽이 깨지면서 원형질 및 세포핵이 외부로 나오게 되어 이후의 미생물 발효공정의 효율을 한층 더 높일 수 있다.

천연 발효수단(720)에서 도축혈액을 발효 분해시킬 때에는 온도를 55~70℃로 유지하는 것이 바람직하며, 혈액의 pH는 7.5~10.0 정도의 중성 혹은 약알칼리성으로 유지하는 것이 바람직하다.

액상 및 슬러지 분리수단(730)은 상기 천연 발효수단(720)에서 발효 완료된 혈액을 이송받아서 액상 아미노산 용액 및 고형물 슬러지로 분리하며, 이때 분리된 액상 아미노산 용액은 1차 제품 저장수단(740), 즉 액상물질 저장장치부(30, 도8 참조)에 의해서 저온 저장 및 보관된다. 다음으로 액상비료 완제품 배합 수단(750), 즉 믹서부(40, 도8 참조)는 상기 1차 제품 저장수단(740)에서 보관된 액상 아미노산 용액을 이송받아서 미량 비료요소들을 배합한 다음 아미노산 액상비료 제품으로 완성하고, 제품 포장을 하게 된다.

한편, 상기 액상 및 슬러지 수단(730)에서 분리된 고형물 슬러지는 사료제품 제조수단(770)에 의해서 건조 및 분쇄되어서 분말형태의 사료제품으로 완성되며, 제품 포장을 하게 된다.

본 발명의 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템은 천연 발효수단(720)에서 혈액의 단백질 분해를 진행할 때 공업용 프로테아제를 사용하지 않고 식품용 프로테아제를 사용하며, 거품의 제거를 위해서 사용하는 소포제 및 부재료들도 식품용의 제료들을 사용함으로써 최종 생산된 비료 및 사료 제품의 안전성을 확보할 수 있다. 즉, 본 발명은 인류의 건강과 환경에 전혀 피해를 주지 않는 명실공히 친환경, 친자연제품을 생산하는 장점이 있다.

도12는 본 발명에 따른 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 제조방법을 흐름도 형태로 순서적으로 정리한 것이다. 도12를 참고하면, 본 발명의 비료 및 사료 일괄 제조방법은 도축장에서 도축혈액을 수거한 후에(S1 단계), 이동식 도축혈액 수거장치를 이용해서 도축혈액 처리공장으로 이송하며, 공장에서는 천연 미생물 효소를 이용해서 혈액내의 단백질 및 지방을 발효 분해시킴으로써 아미노산 성분으로 분해시킨다(S2 단계). 이어서 상기 발효 완료된 아미노산 혈액은 고형분과 액상물질로 분리되며(S3 단계), 이때 분리된 액상물질은 액상 저장탱크에 저장되었다가(S4 단계) 아미노산 액상물질과 부재료 액상물질을 혼합하여 아미노산이 함유된 액상비료를 완성한다(S6 단계).

한편, 상기 S3 단계에서 분리된 고형물 슬러지들은 슬러지 저장조에 저장되었다가(S7 단계), 건조장치에서 1차 및 2차 건조된 다음(S8 및 S9 단계) 분쇄하여 분말사료 제품으로 완성된다(S10 단계).

이렇게 액상 비료 및 분말사료 제품이 완성된 후에는 제품검사 및 품질관리를 수행하며(S11 단계), 제품 포장을 하고(S12 단계), 전체 공정에 관련된 설비들을 세척하는 작업을 수행한다(S13 단계).

본 발명에 따른 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템은 종래의 도축혈액 재활용기술의 경우와 달리 도축혈액을 응고되지 않은 상태로 유지 보관하면서 운송하고 이렇게 굳지 않은 상태의 도축혈액을 곧바로 사용함으로써 프로테아제 및 리파아제를 포함하는 천연 미생물 효소제들을 도축 혈액에 투여하였을 때 최적의 발효 분해 성능을 발휘할 수 있게끔 하는 장점이 있다.

또한 본 발명은 초음파 발생장치를 이용해서 혈액내의 단백질 및 지방 입자들을 보다 잘게 쪼개주고 병원성 세균 등을 소멸시킴으로써 혈액 내의 단백질과 지방 입자들에 대한 천연 미생물 효소제들의 발효 분해 성능을 월등히 높일 수 있는 동시에 혈액 부패의 원인이 되는 세균들을 미리 제거하여 최종적으로 깨끗하고 신선한 상태의 아미노산 비료 및 사료를 일괄, 고효율로 고속 생산할 수 있는 장점이 있다.

1: 도축시설 1a: 동물
1b: 동물 혈액 1c: 아미노산 혈액
2: 혈액수집관 2a: 이송펌프
2b: 혈액이송관 3: 혈액저장탱크
3a: 밸브 4: 혈액통
5: 폐혈액 수송차량 6: 소각시설
7: 폐수처리시설 10: 천연 발효분해장치부
11: 천연 발효분해탱크 12: 제어부
13: 센서부 13a: 온도센서
13b: pH센서 13c: 농도계
13d: 수위감지센서 14: 제1교반기
14a: 제1교반모터 14b: 제1교반축
14c: 제1교반날개 15: 제2교반기
15a: 제2교반모터 15b: 제2교반축
15c: 제2교반날개 16: 오존수 발생장치
16a: 오존수 공급관 16b: 오존수
17: 초음파 발생기 17a: 초음파 진동자
18: 중량계 20: 액상 및 고형분 분리장치부
21: 액상물질 배출구 22: 고형분(슬러지) 배출구
23: 혼합물 투입구 30: 액상물질 저장 장치부
31: 액상물질 저장탱크 32: 제어부
33a: 온도센서 33b: pH센서
34: 교반기 34a: 교반모터
34b: 교반축 34c: 교반기 날개
36: 오존수 발생장치 36b: 오존수
40: 믹서부 41: 혼합탱크
42: 제어부 44: 교반기
44a: 교반모터 44b: 교반축
44c: 교반기 날개 47: 초음파 발생기
47a: 초음파 진동자 49: 액상비료 포장용기
50: 이동식 도축혈액 수거 및 응고방지 장치
50a: 트럭 차량 50b: 차량 바퀴
51: 도축혈액 수거조(收去槽) 51a: 응고방지약품 투입구
54: 교반기 54a: 교반모터
54b: 교반축 54c: 교반날개
56: 오존수 발생장치 56a: 오존수 공급호스
56b: 오존수 57: 펌프
57a: 혈액 흡입호스 57b: 혈액 투입배관
58: 필터 59: 혈액 인입구
60: 슬러지 조(槽) 60a, 60b, 60c: 슬러지
60d: 사료제품 61: 배출구
70: 1차 건조장치부 71: 열풍건조장치
72: 컨베이어 벨트 73: 구동모터
73a: 구동 스프로켓 73b: 종동 스프로켓
80: 2차 건조장치부 81: 건조로
81a: 투입구 81b: 배출구
82: 가열부 90: 분쇄기
91: 밀(mill) 장치 92: 투입구
99: 사료제품 포장용기 101: 미생물효소 공급장치
101a: 미생물효소 투입관 102: 물 공급장치
102a: 물 투입관 103a: 부재료 투입구
104a: 가스, 냄새 배출구 104b: 팬(fan)
105: 온도유지수단 105a: 온도유지용 유체배관
106: 혈액 인입관 111, 112: 배출관
111a, 112a: 밸브 120: 필터장치
130: 자외선 살균장치 131: 자외선 소스(source)
140: 펌프 150: 제2천연발효분해탱크
180: 지지부 181: 밑면
182: 슬러지 배출구 182a: 슬러지 배출관
183: 밸브 200: 원심식 탈수장치
201: 프레임 201a: 투입구
202: 드럼 구동수단 204: 베어링 블록
205: 케이싱 206: 회전드럼
207: 스크루 컨베이어 207a: 혼합물 배출구
207b: 스크루(screw) 208a: 고형물
208b: 액상물질 211: 컨베이어 구동수단
212: 방진장치 250: 필터프레스(filter press)
251: 유압실린더 252: 여과판
255: 구동모터 256a: 원동 스프로켓(sprocket)
256b: 종동 스프로켓 257: 지지대
258: 여과판 연결장치 259: 여과판 이송장치
260: 프레임 304a: 가스배출구
304b: 팬(fan) 305: 온도유지수단
305a: 온도유지용 유체배관 306: 액상물질 인입관
310: 내부코팅층 311: 배출관
311a: 밸브 320: 필터
401: 물 공급장치 401a: 물 투입구
403: 부자재 공급장치 403a: 부자재 투입구
406: 인입구 411: 배출구
505: 온도유지수단 505a: 온도유지용 유체배관
510: 내부코팅층 590: 혈액배출구
591: 밸브 592: 필터
593: 혈액배출호스 601, 602: 슬러지 이송배관
710: 이동식 혈액응고방지수단 720: 천연발효수단
730: 액상 및 슬러지 분리수단 740: 1차 제품 저장수단
750: 액상비료 완제품 배합수단 760: 고속여과수단
770: 사료제품 제조수단 G: 지면
S: 슬러지

Claims (7)

1. 도축시설(1)에서 수집된 도축 동물들의 혈액(1b)에 단백질 분해효소 및 지방질 분해효소를 포함하는 천연 미생물 효소제들을 투입하여 발효 분해 과정을 진행시킴으로써 그 폐혈액 내의 단백질을 아미노산으로 분해하여 발효시키는 천연 발효분해장치부(10);
   상기 천연 발효분해장치부(10)에서 발효 처리된 도축 혈액을 액상물질(208b)과 고형분(208a)으로 분리하는 액상 및 고형분 분리장치부(20);
   상기 액상 및 고형분 분리장치부(20)에서 분리된 아미노산 액상물질(208b)을 전달받아 0~7℃의 저온 상태로 보관하는 액상물질 저장 장치부(30); 및
   상기 액상물질 저장 장치부(30)로부터 이송된 아미노산 액상물질에 질소, 인산을 포함하는 미량요소 비료성분들을 투입하여 혼합함으로써 아미노산이 함유된 액상비료를 제조하는 믹서부(40);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 액상 및 고형분 분리장치부(20)에서 분리된 고형분 슬러지를 55~90℃의 온도로 1~3시간 동안 건조시키는 건조장치부; 및
   상기 건조장치부에서 건조 처리된 고형분 물질들을 분쇄하여 분말 형태의 아미노산 사료제품을 제조하는 분쇄기(90);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템.
3. 제2항에 있어서, 상기 건조장치부는,
   상기 액상 및 고형분 분리장치부(20)에서 분리된 고형분 슬러지를 전달받아 컨베이어 벨트(72) 위에 적재하고 이송시키면서 70~90℃의 열풍을 가하여 1차 건조시키는 1차 건조장치부(70); 및
   상기 1차 건조장치부(70)에서 1차 건조 처리된 고형분 슬러지를 건조로(81)에서 55~90℃의 온도로 1~3시간 동안 건조시켜 수분을 증발시키는 2차 건조장치부(80);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템.
4. 제1항에 있어서, 상기 천연 발효분해장치부(10)는,
   도축 혈액(1b)을 저장하며, 탱크의 표면 중 일부에 혈액 인입관(106) 및 배출관(111,112)이 형성되고, 물, 미생물 효소제 및 부재료 등을 투입할 수 있는 수단들이 마련된 천연 발효분해탱크(11);
   상기 천연 발효분해탱크(11) 내에 제1방향으로 설치되어 회전함으로써 상기 천연 발효분해탱크(11) 안에 담긴 도축 혈액(1b)을 상기 제1방향을 중심으로 하여 회전 교반시키는 제1교반기(14);
   상기 제1방향에 대해 직교하는 방향인 제2방향으로 설치되어 회전함으로써 상기 천연 발효분해탱크(11)안에 담긴 도축 혈액(1b)을 상기 제2방향을 중심으로 하여 회전 교반시키는 제2교반기(15);
   상기 천연 발효분해탱크(11)안의 온도, pH, 농도 및 수위(水位)를 측정하는 센서들(13a, 13b, 13c, 13d);
   상기 천연 발효분해탱크(11)안의 온도를 55~70℃의 범위로 유지시키는 온도유지장치(105);
   상기 천연발효분해탱크(11) 안에 설치된 초음파 진동자(17a)를 이용하여 초음파를 발생시키는 초음파 발생장치(17); 및
   상기 센서들(13a,13b,13c,13d)의 측정신호를 입력받고 상기 온도유지장치(105), 상기 제1교반기(14) 및 제2교반기(15), 상기 초음파 발생장치(17)의 작동을 제어하는 제어부(12);를 포함하는 것을 특징으로 하는, 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서,
   상기 천연 발효분해장치부(10)에서 발효 분해과정이 완료된 혈액 용액을 여과하여 불순물을 거르는 필터장치(120); 및
   상기 필터장치(120)를 통과한 혈액 용액을 자외선으로 살균 처리하는 자외선 살균장치(130);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템.
6. 제1항에 있어서, 상기 천연 발효분해장치부(10)는,
   저장된 도축 혈액을 100~200 rpm의 속도로 교반시키면서, 55~70℃의 온도와 7.5~10.0의 pH 상태를 유지시키며,
   (a) 지방질 분해효소를 포함한 천연 미생물 효소제를 상기 도축 혈액의 중량 대비 0.1~0.2%의 중량비율로 투입하고 1~2시간 동안 교반하여 도축 혈액을 발효 분해시키며,
   (b) 단백질 분해효소를 포함한 천연 미생물 효소제를 상기 저장된 도축 혈액의 중량 대비 0.1~0.5%의 중량비율로 투입하고 1~3시간 동안 교반하여 도축 혈액을 발효 분해시키고,
   (c) 아세트산 용액을 상기 도축 혈액의 중량 대비 1~5%를 투입하고 5~20분간 교반하는 것을 특징으로 하는, 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 생산 시스템.
7. 도축장(1)에서 도축된 동물들(1a)의 혈액(1b)을 수거해서 이동식 도축혈액 수거 및 응고방지 차량(50)을 이용하여 운반하되, 상기 혈액(1b)을 굳지 않은 상태로 보관하면서 운반하는 제1단계;
   상기 도축 혈액(1b)을 천연 발효분해탱크(11)에서 천연미생물 효소제들을 투여하여 혈액내의 단백질과 지방질을 발효 분해시킴으로써 아미노산 성분을 다량 함유한 혈액 용액으로 변환시키는 제2단계;
   상기 제2단계에서 발효 분해처리가 완료된 아미노산 혈액 용액을 고형분과 액상물질로 분리하는 제3단계;
   상기 제3단계에서 분리된 액상물질을 액상물질 저장탱크(31)에 저장하고 부재료 액상물질과 혼합하여 아미노산이 함유된 액상비료를 완성하는 제4단계;
   상기 제3단계에서 분리된 고형분 슬러지를 컨베이어 벨트(72)에 적재한 상태로 50~90℃의 열풍을 가하여 1차 건조시키는 제5-1단계;
   상기 제5-1단계에서 1차 건조된 고형분 슬러지를 건조로(81)에서 55~90℃의 온도로 1~3시간 동안 2차 건조시키는 제5-2단계; 및
   상기 제5-2단계에서 건조된 고형분 물질을 분쇄하여 분말사료 제품을 완성하는 제6단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 도축 혈액 단백질을 이용한 아미노산 비료 및 사료 제조의 고효율 일괄 제조방법.

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