KR20130095533A

KR20130095533A - 미네랄 용출장치

Info

Publication number: KR20130095533A
Application number: KR1020120017046A
Authority: KR
Inventors: 김창현
Original assignee: 오메가 비젼 주식회사
Priority date: 2012-02-20
Filing date: 2012-02-20
Publication date: 2013-08-28
Also published as: KR101410022B1

Abstract

본 발명은 미네랄 용출장치 및 미네랄 용출방법에 관한 것이다.
본 발명은 이온 미네랄을 용출하기 위해 광물/광석과 같은 원석을 파쇄 및 분쇄하는 파쇄부; 분쇄된 원석을 살균처리하며, 혼합부의 저장탱크로 이송시키는 이송부; 상기 이송부를 통해 이송된 원석, 첨가제 및 미생물을 혼합하고, 일정 시간동안 교반하여 분쇄된 원석으로부터 미생물의 활동에 의해 이온 미네랄을 추출하고, 이온 미네랄이 포함된 액상의 추출물을 숙성부로 공급하는 혼합부; 액상의 추출물의 생성시 발생하는 슬러지를 필터링하는 필터부; 및 상기 혼합부로부터 공급된 액상의 추출물을 사용용도에 따라 숙성 및 농축시키는 숙성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

Description

미네랄 용출장치{Minerals Extraction for Apparatus}

본 발명은 미네랄 용출장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 호기성 미생물 및 혐기성 미생물에 의하여 다양한 광물로부터 생명체에 최적 상태인 ph6.1~6.7를 유지하면서 고농도의 이온미네랄을 추출하는 방식으로 화학적 오염없이 청정 광물로부터 미생물에 의해 미네랄을 추출함으로써, 환경오염이 없으며, 부산물의 재활용이 가능한 미네랄 용출장치에 관한 것이다.

미네랄은 신체의 필수영양소로서, 신체 에너지 대사의 생화학적 반응에 필수 불가결한 조효소로 작용하며, 부족 시에는 만성 혹은 급성질환의 원인이 된다.

그러나 이미 1936년에 발표된 미국 국회의원 상원 문서 264호에 의하면 “현재 수백만 에이커에서 경작되는 식품 즉 과일, 채소 그리고 곡식 등에는 필요한 미네랄이 더 이상 충분히 들어있지 않으므로 아무리 먹는다고 해도 우리는 영양부족상태가 됨”을 경고하였으며, 미국 인터넷 사이트인 미네랄대학이 소개한 자료에 의하면, 1914년 사과 1개가 인체의 1일 필요한 철분량의 50%를 제공하였으나 1992년의 경우 사과 26개가 필요하며, 일본의 조사에 있어서도 1952년의 시금치 1단의 철분량이 1993년 시금치 19단과 동일하다는 결론을 내린 바 있으며, 화학비료가 땅을 산성화시켜 미생물이 미네랄을 추출하지 못하고, 유기비료로 비만해지는 야채를 식탁에 올리는 현실은 청소년뿐만 아니라 성인층에도 심각성을 보이며, 국내는 물론 전세계적으로 오늘날 미네랄과 비타민의 불균형 현상은 세계의 화두가 되고 있다.

이와 같은 미네랄은 존재의 형태에 따라 액체에 이온형태로 완전하게 녹아있는 이온 미네랄(Ionc Minerals), 식물동물 조직 내에 유기화합물 형태의 미네랄인체흡수율 동물의 화석이나 토양에서 채취된 오르가닉 미네랄(Organic Minerals), 동물의 화석이나 토양에서 채취된 콜로이드 미네랄(Colloidal Minerals), 효소나 아미노산으로 감싼 킬레이트 미네랄(Chelate minerals), 불활성 미네랄이라고도 하며 공기흙물에 함유되어 있는 미네랄로 생명체가 직접 소화흡수할 수 없는 이노가닉 미네랄(Inorganic minerals) 등이 있다.

이러한 미네랄은 그 자체로서, 생명체 활동과 건강유지에 반드시 필요한 물질임에도 불구하고, 최근 화학비료가 토양 속의 미생물을 죽이고, 그 결과 미네랄의 구성비율이 변화되어 모든 음식물 속의 미네랄이 갈수록 줄어들고 있는 추세이다.

특히, 화학 비료는 싸고, 대량으로 생산이 가능하며, 중요한 요소들을 식물에게 빨리 공급할 수 있다는 이점이 있지만, 장기적으로 볼 땐 흙의 영양분이 남아있지 않게 되어 결국, 작물들이 별로 건강하지 못하게 됨에 따라 화학 비료를 사용할수록 흙의 품질이 떨어지기 때문에 작물의 생산량도 줄고, 작물이 쉽게 병이 드는 문제점이 있었다.

특히, 미네랄은 생명체 내에서 삼투압 조절막전위신경 전달 등 다양한 생명현상에 영향을 미칠 뿐 아니라 단백질의 형성에도 중요한 역할을 하는데 미네랄 존재 형태 중 가장 특성이 뛰어난 이온 미네랄을 얻기가 쉽지 않은 문제점이 있었다.

이에 따라 종래에는 해양심층수를 이용한 미네랄 추출방법, 초임계 추출방법, 식물을 태우는 잿물 방식의 추출방법, 강산을 이용한 추출방법 등이 있으나, 해양 심층수를 이용한 미네랄 추출방법은 해양심층수 자체에 미네랄의 함유량이 적어 고가의 설비투자로 인한 문제점이 있었으며, 초임계 추출방법은 그 기술 자체에 어려움이 있고, 추출장비의 특수성으로 인해 시장성이 현저하게 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 식물을 태우는 잿물 방식의 미네랄 추출방법은 1500도의 가마에서 타르 성분을 완전하게 없애야 하는 어려움이 있었고, 알칼리성(ph12.5) 잿물을 마시는 것과 동일한 문제점이 있으며, 강산을 이용하여 추출하는 방법은 많은 산업계에서 주로 이용하고 있는 방식이나, 인체에는 적용할 수 없고, 만약 이를 장기간 복용 시에는 체내의 각종 미네랄 성분을 황산염으로 배출시키는 문제점을 유발할 수 있는 문제점이 있었다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 호기성 미생물 및 혐기성 미생물에 의하여 다양한 광물로부터 생명체에 최적 상태인 ph6.1~6.7를 유지하면서 고농도의 이온미네랄을 추출하는 방식으로 화학적 오염없이 청정 광물로부터 미생물에 의해 미네랄을 추출함으로써, 환경오염이 없으며, 부산물의 재활용이 가능한 미네랄 용출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 특수광물과 암석의 구분에 의한 용출을 통해 다양한 미네랄 이온의 구성이 가능하고, 천연의 이온 미네랄을 추출하는데 저렴한 생산 비용이 소요되고, 지역적 제한이 없으며, 친환경적인 이온 미네랄을 비료, 사료, 식품 등에 공급할 수 있는 무독성 이온 미네랄을 대량 생산하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 다양한 생리활성물질 및 유기산의 생성이 동시에 이루어짐으로써, 부가사업의 가능성을 더욱 확대하는데 그 목적이 있다.

이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명은 이온 미네랄을 용출하기 위해 광물/광석과 같은 원석을 파쇄 및 분쇄하는 파쇄부; 분쇄된 원석을 살균처리하며, 혼합부의 저장탱크로 이송시키는 이송부; 상기 이송부를 통해 이송된 원석, 첨가제 및 미생물을 혼합하고, 일정 시간동안 교반하여 분쇄된 원석으로부터 미생물의 활동에 의해 이온 미네랄을 용출하고, 이온 미네랄이 포함된 액상의 추출물을 숙성부로 공급하는 혼합부; 액상의 추출물의 생성시 발생하는 슬러지를 필터링하는 필터부; 및 상기 혼합부로부터 공급된 액상의 추출물을 사용용도에 따라 숙성 및 농축시키는 숙성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서 상기 파쇄부는 회전 함마식으로 광물/광석과 같은 원석을 3 ~ 10cm의 크기로 파쇄하는 파쇄기와, 파쇄기에 의해 1차 파쇄된 원석을 나노(NANO) 크기의 분말 형태로 분쇄하는 분쇄기를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 파쇄기는 상부가 개구되어 원석이 투입되는 투입본체; 상기 투입본체와 결합되며, 하부가 개방되어 파쇄된 원석이 수용되어 이송되는 이송장치가 구비된 하부본체; 및 상기 투입본체와 하부본체를 결합하고, 원석을 파쇄하는 파쇄수단이 회전 가능하게 결합되는 지지 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 지지 어셈블리는 상기 투입본체와 하부본체를 고정시키며, 내부에 파쇄수단이 수용되는 고정 하우징; 상기 파쇄수단의 양단을 지지하여 원활한 회전이 이루어지도록 구비된 베어링을 감싸는 베어링 하우징; 지지 어셈블리의 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지하는 베어링 커버; 원석 파쇄시 발생하는 진동 및 충격을 흡수하도록 파쇄수단을 감싸도록 구성하는 흡수부재; 및 상기 흡수부재를 고정시키도록 구비되는 고정 플레이트와, 이 고정 플레이트의 일면에 고정 결합되며, 흡수부재를 가압하여 압축시키는 압축 플레이트로 이루어진는 고정부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 분쇄기는 분쇄된 원석과 물을 혼합하고, 원석과 물의 비율을 1 : 9의 비율로 혼합하여 원석의 비중을 측정하고, 이 원석의 비중이 5.0 이상이면 분쇄기로 재공급하고, 5.0 미만이면 혼합기로 공급하는 비중 측정부가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 이송부는 분쇄된 원석의 비중이 5.0 이상의 비중을 가진 원석만을 혼합부로 이송시키도록 분쇄기에서 분쇄된 원석을 수평 이송시키는 수평 이송부와, 이 수평 이송부와 연결되어 분쇄된 원석을 상향 수직 이송시키는 수직 이송부 및 이송부의 외부에 구성되어 이송되는 분쇄된 원석을 100 ~ 200℃의 온도로 지속적으로 가열하여 살균처리하는 가열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 혼합부는 분말 형태로 분쇄된 원석이 저장되고, 저장된 원석을 믹싱탱크로 일정량 공급하는 저장탱크; 원석의 교반시 미생물이 흡수할 수 있도록 무기질의 영양소를 제공하는 첨가제을 투입하는 첨가제 탱크; 원석과 첨가제를 혼합하여 교반하는 믹싱탱크; 미생물이 활동할 수 있도록 믹싱탱크 내부의 환경을 조성하는 냉·온 자켓부; 및 미생물이 포함된 이온 미네랄과 이 이온 미네랄의 추출시 생성되는 슬러지를 배출하는 배출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 첨가제는 굴껍질, 각종 해초류, 깨묵, 참깨, 들깨 등의 기름작물에서 기름을 추출한 후 남은 찌꺼기인 유박, 당밀, 왕겨, 어분, 돌가루인 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 믹싱탱크는 분말 형태의 원석, 첨가제 및 공생 미생물이 투입되도록 상부에 저장탱크, 첨가제 탱크, 미생물 수용탱크가 설치되며, 혼합 및 교반이 이루어지도록 교반 어셈블리가 구성되는 혼합탱크; 상기 혼합탱크를 수용하며, 공생 미생물이 활동할 수 있는 최적의 환경을 조성하도록 냉수 또는 온수가 순환하는 냉·온 자켓부 및 급수라인이 내장 설치된 순환탱크; 및 원석, 첨가제, 공생 미생물을 일정 시간동안 교반하는 교반 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 혼합탱크는 내부의 세척, 유지보수 등의 작업을 수행하기 위해 선택적으로 개방 가능하도록 개방커버가 구비되는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 혼합탱크는 미생물 수용탱크로부터 적어도 30종류의 공생 미생물을 공급받아 분쇄된 원석으로부터 이온 미네랄을 추출하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 순환탱크는 혼합탱크의 내부 온도가 0 ~ 40℃ 를 유지할 수 있도록 여름철에는 냉매를 공급하고, 겨울철에는 온수를 순환시켜 혼합탱크의 내부 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 혼합탱크는 나노입자 크기의 분말형태로 이루어진 원석과, 공생 미생물, 미생물이 흡수하는 첨가제와 함께 물을 일정량 투입시켜 일정 시간동안 교반을 진행하면서 공생 미생물의 활동에 의해 원석에 포함된 ph6.1~6.7를 유지하면서 고농도의 이온미네랄을 추출하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 교반 어셈블리는 상기 혼합탱크의 밀폐된 상부에 고정 결합되어 혼합 및 교반이 이루어지도록 동력을 제공하는 동력 전달부와,이 동력 전달부와 연결되며, 그 하단이 혼합탱크와 회전 가능하게 결합되고 외주면에 교반 블레이드가 형성된 교반 스크류를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 교반 어셈블리는 1 ~ 40rpm의 저속 회전을 통해 공생 미생물의 활동력을 극대화하면서 첨가제와 원석간의 교반이 이루어지도록 하고, 교반시간 역시 미네랄의 함유량에 따라 5일이상 장시간 교반이 이루어지도록 하여 공생 미생물로부터 이온미네랄의 추출이 충분하게 추출되도록 하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 배출부는 공생 미생물의 활동에 의해 이온미네랄이 추출이 완료된 액상의 추출물을 숙성부로 이송시키는 추출물 이송라인과, 교반시 발생되는 원석의 슬러지를 배출하는 슬러지 배출라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 숙성부는 혼합탱크에서 추출된 이온미네랄이 포함된 액상의 추출물과, 슬러지로부터 분리된 수분이 저장되어 숙성되는 1차 숙성탱크; 1차 숙성된 액상의 추출물의 2차 숙성시켜 점도를 가지는 액상의 추출물로 숙성시키는 2차 숙성탱크; 2차 숙성된 점도를 가지는 액상의 추출물을 농축시키는 농축기; 및 농축된 추출물을 분말 형태의 가루로 생산하는 분무 건조기를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 분무 건조기는 액상의 추출물이 저장되어 공급하는 원액 공급기; 상기 원액 공급기와 연결되어 공급되는 액상의 추출물이 분부되는 분무장치; 분무되는 액상의 추출물을 열풍 건조시키는 에어 분사장치; 및 건조가 완료되어 분말 형태로 재가공된 추출물이 저장 및 보관되는 저장소를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 혐기성 미생물과 첨가제가 투입되는 첨가제 탱크와, 내부에 존재하는 공기를 외부로 배출시키며, 대기산소의 유입을 차단하는 진공펌프, 질소를 공급하는 질소 공급탱크와, 원석, 첨가제 및 미생물이 투입되며, 투입된 미생물이 활동할 수 있도록 냉·온 자켓부가 구성되어 밀폐된 상태에서 미네랄을 용출하는 용출탱크 및 미생물이 포함된 이온 미네랄과 이 이온 미네랄의 추출시 생성되는 슬러지를 배출하는 배출부를 포함하는 혼합부; 액상의 추출물의 생성시 발생하는 슬러지를 필터링하는 필터부; 및 상기 혼합부로부터 공급된 액상의 추출물을 사용용도에 따라 숙성 및 농축시키는 숙성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 용출탱크는 원석, 첨가제, 물, 질소 및 혐기성 미생물이 투입되어 미네랄을 용출할 수 있도록 구성된 미네랄 생성탱크; 상기 미네랄 생성탱크의 상측에 구성되어 혐기성 미생물이 생존할 수 있도록 상부를 밀폐시키는 밀폐커버; 상기 미네랄 생성탱크를 수용하며, 냉수 또는 온수가 순환하는 냉·온 자켓부가 내장된 순환탱크; 및 미네랄 생성탱크의 내부에 투입되는 물을 순환시키는 순환펌프와, 미네랄 생성탱크를 세척하기 위해 고온의 스팀을 공급하는 스팀 발생장치 및 이 스팀 발생장치로부터 발생하는 스팀을 분사하는 분사노즐로 이루어져 미네랄 생성탱크를 세척하는 순환 및 세척 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 미네랄 생성탱크에는 산소배출용 진공펌프, 질소 공급탱크 및 첨가제 탱크와 각각 연결 구성되어 첨가제, 물 및 질소를 미네랄 생성탱크의 내부로 공급하는 첨가제 공급관, 물 공급관 및 질소 공급관이 형성되는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 미네랄 생성탱크의 내부에는 원석이 수용되어 첨가제와 물이 통과하도록 그물망이 형성된 원석 프레임이 적층 구성되는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 원석 프레임은 원석의 형태를 유지한 채로 투입되며, 상부에 프레임 고정홈이 형성된 메인 프레임과, 원석 프레임이 일정 간격 이격되게 적층되도록 메인 프레임의 하단에 구성되며, 상기 프레임 고정홈에 삽입되는 지지프레임 및 첨가제와 물이 통과할 수 있도록 구성된 그물망을 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 미네랄 생성탱크의 내부에는 원석 프레임에 수용된 원석의 세척 및 멸균이 진행될 때 회전이 이루어지도록 상기 원석 프레임이 고정되는 회전 받침대와, 이 회전 받침대의 하단에 구성된 기어 어셈블리 및 기어 어셈블리와 이물림되어 회전력을 제공하는 구동모터를 포함하는 회전장치가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치를 제공한다.

이와 같은 본 발명에 따르면, 호기성 미생물 및 혐기성 미생물에 의하여 다양한 광물로부터 생명체에 최적 상태인 ph6.1~6.7를 유지하면서 고농도의 이온미네랄을 추출하는 방식으로 화학적 오염없이 청정 광물로부터 미생물에 의해 미네랄을 추출함으로써, 환경오염이 없으며, 부산물의 재활용이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 특수광물과 암석의 구분에 의한 용출을 통해 다양한 미네랄 이온의 구성이 가능하고, 천연의 이온 미네랄을 추출하는데 저렴한 생산 비용이 소요되고, 지역적 제한이 없으며, 친환경적인 이온 미네랄을 비료, 사료, 식품 등에 공급할 수 있는 무독성 이온 미네랄을 대량 생산이 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 다양한 생리활성물질 및 유기산의 생성이 동시에 이루어짐으로써, 부가사업의 가능성을 더욱 확대 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 용출장치를 개략적으로 나타낸 구성 블록도,
도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 용출장치를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 용출장치의 파쇄부를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 4의 요부 확대 단면도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 용출장치의 혼합부를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 용출장치의 숙성부를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 용출장치의 분무 건조기를 개략적으로 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 용출을 위한 단계별 과정을 나타낸 순서도,
도 11 내지 도 13은 본 발명의 미네랄 용출장치를 나타낸 다른 실시예이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 용출장치를 개략적으로 나타낸 구성 블록도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 용출장치를 나타낸 도면이다. 또한, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 용출장치의 파쇄부를 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 4의 요부 확대 단면도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 용출장치의 혼합부를 나타낸 도면이며, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 용출장치의 숙성부를 나타낸 도면이다. 또한, 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 용출장치의 분무 건조기를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미네랄 용출을 위한 단계별 과정을 나타낸 순서도, 도 11 내지 도 13은 본 발명의 미네랄 용출장치를 나타낸 다른 실시예이다.

본 발명의 미네랄 용출장치는 호기성 타입과 혐기성 타입을 모두 갖춘 미네랄 용출장치를 제공하는 것이다.

여기서, 호기성 타입의 미네랄 용출장치는 혼합부(130)에 구성되는 저장탱크(310)가 산소가 지속적으로 공급 가능한 구조로 이루어지도록 구성되는 것이다. 즉, 혼합부(130)가 대기중에 노출된 상태를 유지함으로써, 호기성 미생물을 배양하여 이에 대한 미네랄을 용출하도록 구성되는 것이다.

또한, 혐기성 타입의 미테랄 용출장치는 혼합부(130)의 저장탱크(310)가 밀폐된 구조로 이루어져 있어서, 이 저장탱크(310)의 내부에 산소가 공급되지 않은 상태를 유지하는 것으로서, 혐기성 미생물을 배양하여 이에 대한 미네랄을 용출하도록 구성되는 것이다.

도 1 내지 도 10은 호기성 타입으로 이루어진 미네랄 용출장치를 나타낸 것으로서, 호기성 타입의 미네랄 용출장치는 이온 미네랄을 용출하기 위해 각종 광물을 파쇄하는 파쇄부(110), 이송부(120), 혼합부(130), 필터부(140), 숙성부(150)를 포함하여 구성된다.

파쇄부(110)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 광물/광석과 같은 원석을 투입하여 1차 파쇄하는 파쇄기(112)와, 1차 파쇄된 원석을 나노(NANO) 크기의 분말 형태로 분쇄하는 분쇄기(114)를 포함하여 구성된다.

파쇄기(112)는 회전 함마식으로 광물/광석과 같은 원석을 3 ~ 10cm의 크기로 파쇄하는 구성요소로서, 상부가 개구되어 원석이 투입되는 투입본체(210)와, 이 투입본체(210)와 결합되며, 하부가 개방된 하부본체(220)로 구성되며, 이 하부본체(220)에는 하부에 파쇄된 원석이 수용되며, 분쇄기(114)로 이송하는 이송장치(230)가 구비된다.

이러한 파쇄기(112)는 투입본체(210)와 하부본체(220)를 결합하고, 원석을 파쇄하는 파쇄수단(250)이 회전 가능하게 결합되는 지지 어셈블리(240)가 더 구성된다.

지지 어셈블리(240)는 투입본체(210)와 하부본체(220)를 고정볼트 등에 의해 고정시키며, 내부에 파쇄수단(250)의 파쇄축 양단이 수용되는 고정 하우징(242)과, 파쇄수단(250)의 파쇄축 양단을 지지하여 원활한 회전이 이루어지도록 구비된 베어링을 감싸는 베어링 하우징(244)과, 지지 어셈블리(240)의 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지하는 베어링 커버(246)와, 원석 파쇄시 발생하는 진동 및 충격을 흡수하는 흡수부재(248) 및 이 흡수부재(248)를 고정시키는 고정부재(249)를 포함하여 구성된다.

여기서, 고정부재(249)는 고정 하우징(242)과 파쇄기(112)의 투입본체(210) 및 하부본체(220) 등의 각 본체 사이에 구성되며, 고정 하우징(242)의 체결시 함께 체결되어 고정되어 내부에 흡수부재(248)가 파쇄축을 감싸도록 구비되는 고정 플레이트(245)와, 이 고정 플레이트(245)의 일면에 고정 결합되며, 흡수부재(248)를 가압하여 압축시키는 압축 플레이트(243)로 이루어진다.

분쇄기(114)는 파쇄기(112)에 의해 1차 파쇄된 원석을 나노(NANO) 크기의 분말 형태로 분쇄하는 구성요소로서, 상부에 투입호퍼(212)가 구성된 투입본체(210)와, 이 투입본체(210)와 지지 어셈블리(240)를 통해 결합되는 하부본체(220) 및 하부본체(220)의 하부에 구성되어 분쇄된 분말형태의 원석의 무게를 측정하는 비중 측정부(260)을 포함하여 구성된다.

이러한 분쇄기(114)는 파쇄기(112)로부터 3 ~ 10cm의 크기로 파쇄된 원석을 볼밀장치에 의해 분쇄하여 나노입자의 분말 형태로 분쇄하며, 분쇄된 원석은 비중 측정부(260)로 이송시켜 분쇄된 원석의 비중을 측정하도록 한다.

비중 측정부(260)는 분말 형태의 원석의 비중을 측정하는 장치로서, 이 분말형태의 원석과 물을 혼합하여 측정하되, 원석과 물의 비율을 1 : 9의 비율로 혼합하여 원석의 비중을 측정하도록 한다.

이러한 비중 측정부(260)는 측정된 원석의 비중이 5.0 이상이라면, 도면에 도시하지는 않았지만, 비중 측정부(260)와 분쇄기(114)를 연결하는 순환라인을 통해 분쇄기(114)로 재공급하고, 비중이 5.0 미만이라면, 후술할 이송부(120)로 공급하여 다양한 미생물과 혼합 및 숙성이 이루어지도록 한다.

즉, 원석의 비중이 5.0 미만이라면, 이를 분쇄하기 위한 전력의 낭비가 심해지고 결국, 전력 과부하가 발생하므로 원석의 비중을 5.0 미만으로 조절하기 위하여 분쇄기(114)를 통해 나노입자의 분말 형태로 분쇄함으로써, 소비되는 전력량을 안정시켜 절전효과를 가지고, 이와 더불어 후술할 혼합부(130)의 안정적인 구동이 가능할 것이다.

이송부(120)는 분쇄기(114)로부터 비중이 5.0 이상으로 측정된 분말형태의 원석을 혼합부(130)로 이송시키는 구성요소로서, 비중 측정부(260)에 의해 측정하기 위해 포함되는 물을 제거하고, 살균처리를 수행하는 가열부(126)가 구성되며, 이송되는 원석을 수평 이송시키는 수평 이송부(122)와, 이 수평 이송부(122)와 연결되어 분말 형태의 원석을 상향 수직 이송시켜 혼합부(130)에 구성된 저장탱크(310)에 공급하는 수직 이송부(124)로 구성된다.

가열부(126)는 이송부(120)의 외부에 구성되어 이송되는 원석에 열을 가하여 원석에 포함된 수분을 제거하는 한편, 광물/광석에 잔재할 수 있는 균을 살균 및 멸균처리를 동시에 수행하는 구성요소이다.

이러한 가열부(126)는 자켓 가열히터 다시 말해, 냉·온 자켓부(320)로 구성되어 이송부(120)의 외부에 일정 간격 이격되게 구비되며, 100 ~200℃의 온도로 지속적으로 가열하여 원석을 살균처리 하도록 한다.

혼합부(130)는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 비중이 5.0 미만의 원석을 혼합하는 장치로서, 분말 형태로 분쇄된 원석이 저장되는 저장탱크(310), 원석의 교반시 미생물과 각종 첨가제을 투입하는 첨가제 탱크(330), 원석과 첨가제를 혼합하여 교반하는 믹싱탱크(340), 미생물이 활동할 수 있도록 믹싱탱크(340) 내부의 환경을 조성하는 냉·온 자켓부(320) 및 미생물이 포함된 이온 미네랄과 이 이온 미네랄의 추출시 생성되는 슬러지를 배출하는 배출부(350)를 포함하여 구성된다.

저장탱크(310)는 이송부(120)를 통해 분쇄가 완료된 원석이 저장되는 것으로, 믹싱탱크(340)의 상부 일측에 연통되도록 구비되고, 제어장치에 의해 믹싱탱크(340)측으로 일정량 자동배출이 이루어지도록 구성되며, 저장된 원석을 믹싱탱크(340)로 일정량 공급하는 구성요소이다.

이러한 저장탱크(310)는 가열부(126)를 통해 멸균처리가 완료된 나노입자 크기의 분말 형태로 이루어진 원석을 저장하되, 믹싱탱크(340)에서 가장 안정적인 상태에서 최적의 효율로 이온 미네랄을 생성할 수 있도록 500 ~ 700kg 까지 저장 가능하도록 구성됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.

첨가제 탱크(330)는 저장탱크(310)에 저장된 원석이 미생물에 의해 믹싱탱크(340)에서 숙성될 때, 이 미생물이 흡수할 수 있도록 무기질의 영양소를 제공하는 구성요소이다.

여기서, 첨가제 탱크(330)에 저장되어 믹싱탱크(340)에 투입되는 첨가제(미생물이 섭취하는 먹이)로는 굴껍질, 각종 해초류, 깨묵, 참깨, 들깨 등의 기름작물에서 기름을 추출한 후 남은 찌꺼기인 유박, 당밀, 왕겨, 어분, 돌가루 등을 믹싱탱크(340)로 공급함이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.

믹싱탱크(340)는 내부에 교반 스크류(343)가 내장되며, 분말 형태의 원석, 첨가제 및 공생 미생물이 투입되어 교반 스크류(343)의 작동에 따라 혼합 및 교반이 이루어지는 혼합탱크(342)와, 이 혼합탱크(342)를 수용하며, 공생 미생물이 활동할 수 있는 최적의 환경을 조성하도록 냉수 또는 온수가 순환하는 냉·온 자켓부(320)가 내장된 순환탱크(344) 및 원석, 첨가제, 공생 미생물을 일정 시간동안 교반하는 교반 어셈블리(346)를 포함하여 구성된다.

혼합탱크(342)는 상부에 저장탱크(310), 첨가제 탱크(330)가 설치되며, 그 일면으로 혼합탱크(342)의 내부를 세척하거나, 유지보수 등의 작업을 수행하기 위해 선택적으로 개방 가능하도록 개방커버(347)가 구비된다.

아울러, 혼합탱크(342)의 상부 중앙측에는 교반 어셈블리(346)가 설치되며, 내부 중앙에는 이 교반 어셈블리(346)의 교반 스크류(343) 하단이 회전 가능하게 고정 설치되어 있어서 투입되는 원석, 첨가제 및 공생 미생물이 혼합 및 교반되도록 한다.

또한, 혼합탱크(342)의 일면에는 적어도 4 ~ 30종류의 공생 미생물이 수용되고, 제어장치의 제어에 따라 혼합탱크(342)의 내부로 투입시키는 미생물 수용탱크(349)가 구성된다.

순환탱크(344)는 내부에 혼합탱크(342)를 수용하고 내주를 따라 급수라인(322)을 구비하여 혼합탱크(342)에 온열을 가함으로써, 이 혼합탱크(342)의 내부에 투입된 공생 미생물이 가장 이상적인 환경에서 활동할 수 있도록 구성되는 것이다.

이러한 순환탱크(344)는 계절별 적정 온도에 따라 온수 또는 냉수(지하수)를 공급하여 급수라인(322)을 따라 혼합탱크(342)의 외주면을 순환하도록 하는 것이다.

이와 같은 순환탱크(344)는 혼합탱크(342)의 내부 온도가 0℃ ~ 40℃ 를 유지할 수 있도록 함이 바람직하며, 최적의 적정온도로는 25 ∼ 29℃를 유지하도록 함으로써, 여름철에는 냉매를 공급하고, 겨울철에는 온수를 순환시켜 혼합탱크(342)의 내부 온도를 조절하도록 한다.

교반 어셈블리(346)는 상부가 혼합탱크(342)의 밀폐된 상부에 고정 결합되어 혼합 및 교반이 이루어지도록 동력을 제공하는 동력 전달부(341)와, 이 동력 전달부(341)와 연결되며, 그 하단이 혼합탱크(342)와 회전 가능하게 결합되고 외주면에 교반 블레이드(345)가 형성된 교반 스크류(343)을 포함하여 구성된다.

여기서, 교반 블레이드(345)는 교반 스크류(343)의 외주면에 일정 간격 이격되게 구성되며, 특히 교반 스크류(343)의 하단에 형성되는 교반 블레이드(345)는 혼합탱크(342)의 바닥면에 침전되는 원석 및 첨가제의 교반이 가능하도록 형성된다.

이와 같은 혼합탱크(342)는 나노입자 크기의 분말형태로 이루어진 원석과, 공생 미생물, 미생물이 흡수하는 첨가제와 함께 물을 일정량 투입시켜 일정 시간동안 교반을 진행하면서 공생 미생물의 활동에 의해 원석에 포함된 ph6.1~6.7를 유지하면서 고농도의 이온미네랄을 추출하도록 하는 것이다.

이에 따라 교반 어셈블리(346)는 1 ~ 40rpm의 저속 회전을 통해 공생 미생물의 활동력을 극대화하면서 첨가제와 원석간의 교반이 이루어지도록 하고, 교반시간 역시 미네랄의 함유량에 따라 5일이상 장시간 교반이 이루어지도록 하여 공생 미생물로부터 이온미네랄의 추출이 충분하게 추출되도록 한다.

배출부(350)는 혼합탱크(342)에서 교반이 완료되어 공생 미생물의 활동에 의해 이온미네랄이 추출이 완료되면, 이를 사용처에 따라 각각 숙성시키는 숙성부(150)로 이송시키는 추출물 이송라인(352), 교반시 발생되는 원석의 슬러지를 배출하는 슬러지 배출라인(354)을 포함하여 구성된다.

이송라인(352)은 혼합탱크(342)의 하부 일측으로부터 숙성부(150)까지 연결 구성되어 교반이 완료되고, 이온미네랄의 추출이 완료된 액상의 추출물을 숙성부(150)까지 이송시키는 구성요소이다. 이러한 추출물 이송라인(352)은 제어장치의 제어에 의해 액상의 추출물의 이송 여부를 결정하도록 추출물 이송라인(352)을 개폐시키는 개폐밸브가 구성된다.

여기서, 액상의 추출물이라 함은, 교반시 투입되는 분말 형태의 원석, 첨가제, 공생 미생물 및 물이 교반되면서 공생 미생물의 활동에 따라 원석에 포함된 이온미네랄을 추출하고, 추출된 이온미네랄과, 첨가제, 공생 미생물 등이 포함된 액체를 말하는 것이다. 즉, 액상의 추출물에는 이온미네랄 뿐만 아니라, 공생 미생물이 함께 공존하고 있는 것이다.

슬러지 배출라인(354)은 혼합탱크(342)에서 교반이 진행될 때 발생하는 슬러지를 배출하는 것으로서, 후술할 필터부(140)와 연결된다. 이러한 슬러지 배출라인(354)은 추출물 이송라인(352)과 마찬가지로 제어장치의 제어에 따라 슬러지의 배출 유무를 결정하도록 개폐가 이루어지는 개폐밸브 및 슬러지 펌프가 구성된다.

필터부(140)는 슬러지 배출라인(354)과 연결되어 슬러지와 수분을 분리하여 수분은 추출물 이송라인(352)으로 공급하여 숙성부(150)로 이송되도록 하고, 분리된 슬러지는 각종 비료, 어분, 토양 정화 등의 용도로 사용하도록 한다.

이는, 이온미네랄을 추출하고 남은 슬러지에도 소정의 공생 미생물과 첨가제가 포함되어 있고, 그 주된 성분 역시 광석과 같은 원석이므로, 친환경적인 비료로 사용이 가능함은 물론, 산성화된 토양을 이 공생 미생물의 활발한 활동으로 인해 염기성 토양으로 변모시킬 수 있는 것이다.

숙성부(150)는 도 8에 도시된 바와 같이, 혼합탱크(342)에서 추출된 이온미네랄이 포함된 액상의 추출물과, 슬러지로부터 분리된 수분이 저장되어 숙성되는 1차 숙성탱크(410)와, 1차 숙성된 액상의 추출물의 2차 숙성시켜 점도를 가지는 점액질 상태로 숙성시키는 2차 숙성탱크(420)와, 2차 숙성된 점도를 가지는 액상의 추출물을 농축시키는 농축기(430) 및 농축된 추출물을 분말 형태의 가루로 생산하는 분무 건조기(460)를 포함하여 구성된다.

1차 숙성탱크(410)는 액상의 추출물을 숙성시켜 이온미네랄이 함유된 비료로 가공하고, 이를 논이나 밭에 직접 사용 가능하도록 숙성을 시키는 것이다.

이러한 1차 숙성탱크(410)는 숙성이 완료된 액상의 추출물을 배출시키며, 이때 살균기(440)를 통해 살균 처리하여 제품화될 수 있도록 배출하도록 한다.

또한, 2차 숙성탱크(420)는 1차 숙성이 완료된 액상의 추출물을 액체 상태의 추출물에 점도가 생성될 때까지 일정 시간동안 더욱 숙성시켜 점도를 가지는 액상의 추출물로 숙성시키는 것으로서, 인체에 이로운 이온미네랄이 포함된 아토피 등의 치유 효과를 가지는 화장품이나, 엽면제(입사귀에 뿌리는 비료) 등으로 사용하도록 한다.

이러한 2차 숙성탱크(420)는 1차 숙성이 완료된 액체의 숙성물을 필터링된 추출물만을 대상으로 2차 숙성이 이루어지도록 필터부재(450)가 1차 숙성탱크(410)와 2차 숙성탱크(420) 사이에 구성되도록 함이 바람직하다.

농축기(430)는 2차 숙성이 완료된 점도를 가지는 액상의 추출물을 농축시켜 그 부피를 최소화하여 장기 보관이 용이하도록 하는 한편, 외부 반출이 간편하게 이루어지도록 구성되는 것이다.

분무 건조기(460)는 도 9에 도시된 바와 같이, 농축된 액상의 추출물을 건조시켜 분말 형태로 재가공하는 것으로서, 고온의 기류중에 액상의 추출물을 분사시켜 직접 입분상의 건조 제품을 취출하는 구성요소이다. 이러한 분무 건조기(460)는 액상의 추출물을 고속회전 원반 또는 특수노즐을 이용하여 분무 미립화하여 그 표면적을 현저하게 증가시키며, 유동성, 용해성, 분산성이 좋은 균질한 분말 형태의 추출물을 생산할 수 있는 것이다.

이러한 분무 건조기(460)는 액상의 추출물이 저장되어 공급하는 원액 공급기(141), 원액 공급기(141)와 연결되어 공급되는 액상의 추출물을 분무하는 노즐(143)이 내장 설치된 분무장치(142), 노즐(143)을 통해 분무되는 액상의 추출물을 열풍 건조시키기 위하여 분무장치(142)의 내부로 고온 고압의 에어를 분사하는 에어 분사장치(144) 및 건조가 완료되어 분말 형태로 재가공된 추출물이 저장 및 보관되는 저장소(145)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 미네랄 용출장치는 도 9에 도시된 바와 같이, 미네랄이 포함된 황토, 철, 방해석, 감람석, 게르마늄, 문경석, 맥반석, 춘천석, 예천석, 청도석, 화산석 등과 같은 광물/광석을 파쇄기(112)에 투입하여 3 ~ 10cm의 크기로 1차 파쇄하고, 파쇄된 원석을 이송장치(230)를 통해 분쇄기(114)로 이송시켜 나노(NANO) 크기의 분말 형태로 분쇄한다.(S10)

이후, 분쇄가 완료되면, 저울을 통해 분쇄된 원석의 비중을 측정하여 비중이 1.0 이상이라면, 이송부(120)로 공급하여 이 분쇄된 원석을 가열부(126)를 통해 100 ~200℃의 온도로 지속적으로 가열하여 원석을 살균처리하도록 한다.(S20)

즉, 가열부(126)를 통해 분쇄된 원석의 살균처리를 수행하면서 이와 동시에 혼합부(130)로 이송시키는 것이다.

이후, 분쇄된 원석과, 굴껍질, 각종 해초류, 깨묵, 참깨, 들깨 등의 기름작물에서 기름을 추출한 후 남은 찌꺼기인 유박, 당밀, 왕겨, 어분, 돌가루 등의 첨가제, 적어도 4종류 ~ 10종류의 공생 미생물을 혼합 및 교반을 수행하여 ph6.1~6.7를 유지하면서 고농도의 이온미네랄을 추출하도록 한다.(S30)

여기서, 혼합탱크(342)에 구성된 교반 어셈블리(346)를 통해 혼합 및 교반이 이루어질 때, 1 ~ 40rpm의 저속 회전을 통해 공생 미생물의 활동력을 극대화하면서 첨가제와 원석간의 교반이 이루어지도록 하고, 교반시간 역시 미네랄의 함유량에 따라 7일이상 장시간 교반이 이루어지도록 하여 공생 미생물로부터 이온미네랄의 추출이 충분하게 추출되도록 한다

혼합부(130)에서 교반이 완료되어 공생 미생물의 활동에 의해 이온미네랄이 추출이 완료되면, 이를 사용처에 따라 각각 숙성시키는 숙성부(150)로 이송시키는 추출물 이송라인과 교반시 발생되는 원석의 슬러지를 배출하는 슬러지 배출라인(354)으로 분리하여 각각 배출이 이루어지도록 한다.(S40)

그리고, 배출부(350)를 통해 이송된 액상의 추출물은 숙성부(150)를 통해 1차 숙성, 2차 숙성 및 농축이 사용 용도에 따라 각각 단계별로 진행되도록 하고, 특히 분무 건조기(460)를 통해 분말 형태로 건조시켜 환의 형태로 재가공이 가능하도록 한다.(S50)

한편, 도 11 내지 도 13은 혐기성 타입의 미네랄 용출장치를 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 혐기성 타입의 미네랄 용출장치는 호기성 타입의 미네랄 용출장치와 마찬가지로 파쇄부(110), 이송부(120), 혼합부(130), 필터부(140), 숙성부(150)를 포함하여 구성된다.

특히, 혼합부(130)는 혐기성 미생물을 배양시킬 수 있도록 완전히 밀폐가 이루어지는 미생물 생성탱크(510)가 구성되며, 이 미생물 생성탱크(510)의 상측에 혐기성 미생물과 각종 첨가제가 투입되는 첨가제 탱크(330) 및 미생물이 생존할 수 있도록 질소를 공급하는 질소 공급탱크(520)와, 원석, 첨가제 및 미생물이 투입되며, 투입된 미생물이 활동할 수 있도록 냉·온 자켓부(320)가 구성된 용출탱크(500) 및 미생물이 포함된 이온 미네랄과 이 이온 미네랄의 추출시 생성되는 슬러지를 배출하는 배출부(350)를 포함하여 구성된다.

여기서, 용출탱크(500)에는 원석, 첨가제, 물, 질소 및 혐기성 미생물이 투입되어 미네랄을 용출할 수 있도록 구성된 미네랄 생성탱크(510)와, 미네랄 생성탱크(510)를 수용하며, 혐기성 미생물이 활동할 수 있는 최적의 환경을 조성하도록 냉수 또는 온수가 순환하는 냉·온 자켓부(320)가 내장된 순환탱크(344) 및 미네랄 생성탱크(510)의 내부에 투입되는 물을 순환시켜 혐기성 미생물의 서식이 이루어지도록 함과 동시에 고온의 스팀을 공급하여 미네랄 생성탱크(510)를 세척하는 순환 및 세척 시스템(540), 그리고 내부에 존재하는 공기를 외부로 배출시키며, 대기산소의 유입을 차단하는 진공펌프(560)를 포함하여 구성된다.

여기서, 미네랄 생성탱크(510)에 투입되는 원석은 원석 프레임(550)에 원석의 형태 그대로 저장되어 미네랄 생성탱크(510)에 투입된다.

또한, 미네랄 생성탱크(510)의 상측에는 혐기성 미생물이 생존할 수 있도록 상부를 밀폐시키는 밀폐커버(512)가 구성되며, 외주면 일측에는 질소 공급탱크(520) 및 첨가제 탱크(330)와 각각 연결 구성되어 첨가제, 물, 질소 등을 미네랄 생성탱크(510)의 내부로 공급하는 첨가제 공급관(502), 물 공급관(504) 및 질소 공급관(506)이 형성된다.

순환 및 세척 시스템(540)은 용출탱크(500)의 미네랄 생성탱크(510) 내부에 수용되는 물 또는 세척시 공급되는 고압의 스팀이 순환할 수 있도록 구성된 순환배관(546), 이 순환배관(546)에 설치되어 미네랄 생성탱크(510)에 저장된 물이나 스팀을 펌핑하는 순환펌프(544), 고압의 스팀을 제공하는 스팀 발생장치(542) 및 미네랄 생성탱크(510)의 내부에 설치되며, 순환배관(546)과 연결 구성되어 스팀 발생장치로부터 발생되는 스팀을 분사하는 분사노즐(548)을 포함하여 구성된다.

즉, 본 발명의 순환 및 세척 시스템(540)은 미네랄 생성탱크(510)의 내부에 투입되는 첨가제와 물을 순환시킴으로써, 이 첨가제와 물이 부폐하는 것을 방지하고, 이와 더불어 미네랄 용출이 완료된 후, 미네랄 생성탱크(510)의 내부를 세척할 때 고압의 스팀을 분사하여 밀폐된 상태를 유지한 채로 세척이 가능하도록 구성되는 것이다.

한편, 미네랄 생성탱크(510)에 투입되는 원석 프레임(550)은 원석의 형태를 유지한 채로 투입될 수 있도록 메인 프레임(552)이 구성되며, 이 메인 프레임(552)의 하단에는 원석 프레임(550)이 미네랄 생성탱크(510)의 내부에 일정 간격 이격되게 다수 구성될 수 있도록 지지프레임(554)이 형성되고, 메인 프레임(552)의 상하측면 및 둘레면에는 원석과 함께 투입되는 첨가제와 물이 통과할 수 있도록 그물망(556)이 구성된다.

또한, 원석 프레임(550)의 상부에는 다수의 원석 프레임(550)에 안정적으로 적층되게 구성될 수 있도록 지지프레임(554)이 삽입되어 고정되는 프레임 고정홈(558)이 형성된다.

이러한, 원석 프레임(550)은 미네랄 생성탱크(510)의 내부에 지지프레임(554)이 프레임 고정홈(558)에 삽입 고정되는 방식으로 적층되게 구성되며, 적층된 다수의 원석 프레임(550)이 일정한 속도로 회전이 이루어지도록 회전장치(610)를 구성함으로써, 세척이 진행될 때 원석 프레임(550)에 원석이 골고루 세척이 이루어지도록 함과 동시에 멸균이 이루어지도록 한다.

회전장치(610)는 적층 구성된 원석 프레임(550)이 고정되고, 고정된 원석 프레임(550)이 미네랄 생성탱크(510)의 내부에서 일정한 속도로 회전할 수 있도록 하단에 기어 어셈블리(614)가 구성된 회전 받침대(612)가 구성되며, 이 회전 받침대(612)의 하단에 구성된 기어 어셈블리(614)와 이물림되어 회전력을 제공하는 구동모터(616)을 포함하여 구성된다.

이러한 회전장치(610)는 미네랄 생성탱크(510)의 하단 중앙에 형성되어 원석 프레임(550)을 안정적으로 회전시키며, 특히 다수 적층되는 원석 프레임(550)들 사이에 별도의 회전 받침대(612)를 구성하여 회전시킴으로써, 더욱 안정적으로 원석 프레임(550)의 회전이 이루어지도록 할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 혐기성 미네랄 용출장치에는 원석을 파쇄 및 분쇄하는 파쇄부(110)를 설치하지 않아도 되므로, 설치 및 유지 보수비용을 절감할 수 있을 것이다.

이와 같은 본 발명은 미생물에 의하여 다양한 광물로부터 생명체에 최적 상태인 ph6.1~6.7를 유지하면서 고농도의 이온미네랄을 추출하는 방식으로 화학적 오염없이 청정 광물로부터 미생물에 의해 미네랄을 추출함으로써, 환경오염이 없으며, 부산물의 재활용이 가능하고, 특수광물과 암석의 구분에 의한 용출을 통해 다양한 미네랄 이온의 구성이 가능하고, 천연의 이온 미네랄을 추출하는데 저렴한 생산 비용이 소요되고, 지역적 제한이 없으며, 친환경적인 이온 미네랄을 비료, 사료, 식품 등에 공급할 수 있는 무독성 이온 미네랄을 대량 생산이 가능함은 물론, 다양한 생리활성물질 및 유기산의 생성이 동시에 이루어짐으로써, 부가사업의 가능성을 더욱 확대 가능한 발명이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

110: 파쇄부 112: 파쇄기
114: 분쇄기 120: 이송부
122: 수평 이송부 124: 수직 이송부
126: 가열부 130: 혼합부
140: 필터부 150: 숙성부
210: 투입본체 220: 하부본체
230: 이송장치 240: 지지 어셈블리
250: 파쇄수단 260: 저울
310: 저장탱크 320: 냉·온 자켓부
330: 첨가제 탱크 340: 믹싱탱크
342: 혼합탱크 344: 순환탱크
346: 교반 어셈블리 350: 배출부
410: 1차 숙성탱크 420: 2차 숙성탱크
430: 농축기 440: 살균기
450: 필터부재 460: 분무 건조기
510: 미네랄 생성탱크 520: 질소 공급탱크
540: 순환 및 세척 시스템 550: 원석 프레임

Claims

이온 미네랄을 용출하기 위해 광물/광석과 같은 원석을 3 ~ 10cm의 크기로 파쇄하는 파쇄기와, 파쇄기에 의해 1차 파쇄된 원석을 분말 형태로 분쇄하는 분쇄기로 이루어진 파쇄부;
분쇄된 원석의 비중이 1.0 미만의 비중을 가진 원석만을 혼합부로 이송시키도록 분쇄기에서 분쇄된 원석을 수평 이송시키는 수평 이송부와, 이 수평 이송부와 연결되어 분쇄된 원석을 상향 수직 이송시키는 수직 이송부 및 이송부의 외부에 구성되어 이송되는 분쇄된 원석을 100 ~ 200℃의 온도로 지속적으로 가열하여 살균처리하는 가열부로 이루어진 이송부;
상기 이송부를 통해 이송된 원석, 첨가제 및 미생물을 혼합하고, 일정 시간동안 교반하여 분쇄된 원석으로부터 미생물의 활동에 의해 이온 미네랄을 용출하고, 이온 미네랄이 포함된 액상의 추출물을 숙성부로 공급하는 혼합부;
액상의 추출물의 생성시 발생하는 슬러지를 필터링하는 필터부; 및
상기 혼합부로부터 공급된 액상의 추출물을 사용용도에 따라 숙성 및 농축시키는 숙성부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 파쇄기는
상부가 개구되어 원석이 투입되는 투입본체;
상기 투입본체와 결합되며, 하부가 개방되어 파쇄된 원석이 수용되어 이송되는 이송장치가 구비된 하부본체; 및
상기 투입본체와 하부본체를 고정시키며, 내부에 파쇄수단이 수용되는 고정 하우징과, 상기 파쇄수단의 양단을 지지하여 원활한 회전이 이루어지도록 구비된 베어링을 감싸는 베어링 하우징과, 지지 어셈블리의 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지하는 베어링 커버와, 원석 파쇄시 발생하는 진동 및 충격을 흡수하도록 파쇄수단을 감싸도록 구성하는 흡수부재 및 상기 흡수부재를 고정시키도록 구비되는 고정 플레이트와, 이 고정 플레이트의 일면에 고정 결합되며, 흡수부재를 가압하여 압축시키는 압축 플레이트로 이루어진 고정부재로 이루어진 지지 어셈블리
를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 분쇄기는 분쇄된 원석과 물을 혼합하고, 원석과 물의 비율을 1 : 9의 비율로 혼합하여 원석의 비중을 측정하고, 이 원석의 비중이 5.0 이상이면 분쇄기로 재공급하고, 5.0 미만이면 혼합기로 공급하는 비중 측정부가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 혼합부는
분말 형태로 분쇄된 원석이 저장되고, 저장된 원석을 믹싱탱크로 일정량 공급하는 저장탱크;
원석의 교반시 미생물이 흡수할 수 있도록 영양소를 제공하는 첨가제를 투입하는 첨가제 탱크;
원석과 굴껍질, 각종 해초류, 깨묵, 참깨, 들깨 등의 기름작물에서 기름을 추출한 후 남은 찌꺼기인 유박, 당밀, 왕겨, 어분, 돌가루 중 어느 하나 또는 둘 이상의 혼합 구성된 첨가제를 혼합하여 교반하는 믹싱탱크;
미생물이 활동할 수 있도록 믹싱탱크 내부의 환경을 조성하는 냉·온 자켓부; 및
미생물이 포함된 이온 미네랄 추출시 생성되는 슬러지를 배출하는 배출부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.
제 4 항에 있어서,
상기 믹싱탱크는
분말 형태의 원석, 첨가제 및 공생 미생물이 투입되도록 상부에 저장탱크, 첨가제 탱크, 미생물 수용탱크가 설치되며, 혼합 및 교반이 이루어지도록 교반 어셈블리가 구성되고, 내부의 세척, 유지보수 등의 작업을 수행하기 위해 선택적으로 개방 가능하도록 개방커버가 구비되는 혼합탱크;
상기 혼합탱크를 수용하며, 공생 미생물이 활동할 수 있는 최적의 환경을 조성하도록 냉수 또는 온수가 순환하는 냉·온 자켓부와, 급수라인이 내장 설치되어 이 혼합탱크의 내부 온도가 0 ~ 40℃ 를 유지할 수 있도록 여름철에는 냉매를 공급하고, 겨울철에는 온수를 순환시켜 혼합탱크의 내부 온도를 조절하는 순환탱크; 및
상기 혼합탱크의 밀폐된 상부에 고정 결합되어 혼합 및 교반이 이루어지도록 동력을 제공하는 동력 전달부와, 이 동력 전달부와 연결되며, 그 하단이 혼합탱크와 회전 가능하게 결합되고 외주면에 교반 블레이드가 형성된 교반 스크류로 이루어진 교반 어셈블리
를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.
제 5 항에 있어서,
상기 혼합탱크는 미생물 수용탱크로부터 적어도 30종류의 공생 미생물을 공급받아 분쇄된 원석으로부터 이온 미네랄을 추출하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.
제 5 항에 있어서,
상기 혼합탱크는 분말형태로 이루어진 원석과, 공생 미생물, 미생물이 흡수하는 첨가제와 함께 물을 일정량 투입시켜 일정 시간동안 교반을 진행하면서 공생 미생물의 활동에 의해 원석에 포함된 ph6.1~6.7를 유지하면서 고농도의 이온미네랄을 추출하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.
제 5 항에 있어서,
상기 교반 어셈블리는 1 ~ 40rpm의 저속 회전을 통해 공생 미생물의 활동력을 극대화하면서 첨가제와 원석간의 교반이 이루어지도록 하고, 교반시간 역시 미네랄의 함유량에 따라 5일이상 장시간 교반이 이루어지도록 하여 공생 미생물로부터 이온미네랄의 추출이 충분하게 추출되도록 하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.
제 4 항에 있어서,
상기 배출부는 공생 미생물의 활동에 의해 이온미네랄이 추출이 완료된 액상의 추출물을 숙성부로 이송시키는 추출물 이송라인과, 교반시 발생되는 원석의 슬러지를 배출하는 슬러지 배출라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.
제 1 항에 있어서,
상기 숙성부는
혼합탱크에서 추출된 이온미네랄이 포함된 액상의 추출물과, 슬러지로부터 분리된 수분이 저장되어 숙성되는 1차 숙성탱크;
1차 숙성된 액상의 추출물의 2차 숙성시켜 점도를 가지는 액상의 추출물로 숙성시키는 2차 숙성탱크;
2차 숙성된 점도를 가지는 액상의 추출물을 농축시키는 농축기; 및
농축된 추출물을 분말 형태의 가루로 생산하기 위하여 액상의 추출물이 저장되어 공급하는 원액 공급기, 상기 원액 공급기와 연결되어 공급되는 액상의 추출물이 분부되는 분무장치, 분무되는 액상의 추출물을 열풍 건조시키는 에어 분사장치 및 건조가 완료되어 분말 형태로 재가공된 추출물이 저장 및 보관되는 저장소로 이루어진 분무 건조기
를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.
혐기성 미생물과 첨가제가 투입되는 첨가제 탱크와, 내부에 존재하는 공기를 외부로 배출시키며, 대기산소의 유입을 차단하는 진공펌프, 질소를 공급하는 질소 공급탱크와, 원석이 저장된 원석 프레임, 첨가제 및 미생물이 투입되며, 투입된 미생물이 활동할 수 있도록 냉·온 자켓부가 구성되어 밀폐된 상태에서 미네랄을 용출하는 용출탱크 및 미생물이 포함된 이온 미네랄과 이 이온 미네랄의 추출시 생성되는 슬러지를 배출하는 배출부를 포함하는 혼합부;
액상의 추출물의 생성시 발생하는 슬러지를 필터링하는 필터부; 및
상기 혼합부로부터 공급된 액상의 추출물을 사용용도에 따라 숙성 및 농축시키는 숙성부
를 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.
제 11 항에 있어서,
상기 용출탱크는
원석, 첨가제, 물, 질소 및 혐기성 미생물이 투입되어 미네랄을 용출할 수 있도록 구성된 미네랄 생성탱크;
상기 미네랄 생성탱크의 상측에 구성되어 혐기성 미생물이 생존할 수 있도록 상부를 밀폐시키는 밀폐커버;
상기 미네랄 생성탱크를 수용하며, 냉수 또는 온수가 순환하는 냉·온 자켓부가 내장된 순환탱크; 및
미네랄 생성탱크의 내부에 투입되는 물을 순환시키는 순환펌프와, 미네랄 생성탱크를 세척하기 위해 고온 고압의 스팀을 공급하는 스팀 발생장치 및 이 스팀 발생장치로부터 발생하는 스팀을 분사하는 분사노즐로 이루어져 미네랄 생성탱크를 세척하는 순환 및 세척 시스템
을 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.
제 12 항에 있어서,
상기 미네랄 생성탱크에는 산소배출용 진공펌프와 질소 공급탱크 및 첨가제 탱크와 각각 연결 구성되어 첨가제, 물 및 질소를 미네랄 생성탱크의 내부로 공급하는 첨가제 공급관, 물 공급관 및 질소 공급관이 형성되는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.
제 12 항에 있어서,
상기 미네랄 생성탱크의 내부에는 원석이 수용되어 첨가제와 물이 통과하도록 그물망이 형성된 원석 프레임이 적층 구성되는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.
제 14 항에 있어서,
상기 원석 프레임은 원석의 형태를 유지한 채로 투입되며, 상부에 프레임 고정홈이 형성된 메인 프레임과, 원석 프레임이 일정 간격 이격되게 적층되도록 메인 프레임의 하단에 구성되며, 상기 프레임 고정홈에 삽입되는 지지프레임 및 첨가제와 물이 통과할 수 있도록 구성된 그물망을 포함하는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.
제 14 항에 있어서,
상기 미네랄 생성탱크의 내부에는 원석 프레임에 수용된 원석의 세척 및 멸균이 진행될 때 회전이 이루어지도록 상기 원석 프레임이 고정되는 회전 받침대와, 이 회전 받침대의 하단에 구성된 기어 어셈블리 및 기어 어셈블리와 이물림되어 회전력을 제공하는 구동모터를 포함하는 회전장치가 더 구성되는 것을 특징으로 하는 미네랄 용출장치.