WO2013051736A1 - 생초 발효 액체비료과 그 제조방법 및 생초 분쇄기 - Google Patents

생초 발효 액체비료과 그 제조방법 및 생초 분쇄기 Download PDF

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WO2013051736A1
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raw grass
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Kim Sang Jun
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Definitions

  • the present invention relates to raw vinegar fermented liquid fertilizer, a method for producing the same and a raw vinegar mill. Specifically, the present invention not only reduces raw material and maintenance costs of fertilizers, but also oxidizes or destroys raw materials of organic matter by grinding raw vinegar into fine particles without ripening and naturally fermenting the fibers in the fine particles into a substrate. It relates to a liquid fertilizer that is not a liquid fertilizer and a manufacturing method and a raw vinegar mill to pass through the pair of grinding gears and the first pulverized raw vinegar component free fall to the secondary grinding in a pair of grinding rollers.
  • organic fertilizers are produced through the maturation of various organic substances such as animal excreta and plant extracts.
  • these organic fertilizers inevitably produce odors due to both fermentation and decay at the same time, and the generation of harmful microorganisms, such as Escherichia coli, staphylococci, and toxic fungi, which grow indoor crops.
  • harmful microorganisms such as Escherichia coli, staphylococci, and toxic fungi, which grow indoor crops.
  • uncollected grass by-products create a layer of decay in the soil and become a breeding ground for all pathogens, becoming a breeding ground for all pests, blocking geothermal emissions and causing hydrophobicity, causing partial drying or rainy season overheating, and decaying fever.
  • the temperature rise and gas generation caused by this resulted in a vicious cycle of using chemical fertilizers and pesticides in order to recover the damage caused by the degradation of the grass or by the death.
  • the grinder refers to a machine used to make small materials, and includes a wide range of objects, functions and mechanisms.
  • the plant mill is configured to abut the outer circumferential surface between the grinding roller and the grinding roller in order to grind the dried plants in the sunlight without moisture, and is configured to pass through the plant and grind them therebetween.
  • the outer peripheral surface is provided with a plurality of vertically crushing roller vertically pulverized again by crushing the red pepper powder, it is possible to reduce the particle size.
  • Such a conventional grain grinder is mainly composed of a structure suitable for grinding grains in a dried state, there is a problem that is difficult to grind in the case of raw fiber (raw grass) with a lot of fiber, and grind the raw grass using a conventional grain grinder If you do, it is possible to obtain the effect of compressing the raw grass to reduce the volume, there was a problem that the raw grass fiber tissue is not completely crushed, resulting in the drying.
  • the fibrous tissue in the form of dust is easily pinched by grinding rollers and machine crevices like threads, and raw vinegar residues in machine crevices can cause odors or provide an environment where microorganisms such as molds and bacteria can live. There was an unsanitary problem.
  • an object of the present invention is to provide an eco-friendly fermented liquid fertilizer and a manufacturing method thereof.
  • an object of the present invention is to provide a raw fermented liquid fertilizer liquid fertilizer and a method for manufacturing the same that can effectively reduce the management and fertilization costs by automatically spraying the liquid fertilizer on the foliar surface of grass and crops using the existing watering system.
  • an object of the present invention is to provide a pulverizer dedicated to raw grass that can be finely pulverized to the fiber tissue of the raw grass, unlike the conventional pulverizer.
  • the present invention provides a method for producing a raw grass fermentation liquid fertilizer comprising a) pulverizing the raw vinegar, and b) fermenting the pulverized raw vinegar fine particles and fermented raw vinegar produced thereby Provide liquid fertilizer.
  • the size of the raw grass fine particles is preferably 0.1mm or less, the grinding of the raw grass can be made by a ball mill grinder or gear transmission.
  • the fermentation temperature of the raw grass microparticles is 28 °C to 38 °C
  • the fermentation period of the raw grass microparticles is preferably 7 days to 10 days
  • the fermentation of the raw grass microparticles is naturally occurring, mainly based on the fibers in the raw grass pulverized powder By microorganisms.
  • effective microorganisms EM may be added to promote fermentation of the raw grass microparticles.
  • organic-inorganic wastes containing components for propagating microorganisms may be added, and the organic-inorganic wastes may include salt water, waste molasses, or shell shells.
  • the raw vinegar may be a variety of plants, but may preferably be a grass by-product for golf courses, the raw vinegar fermentation liquid fertilizer is preferably sprayed automatically through a watering system.
  • the first crushed between the first grinding portion and the pair of grinding rollers are installed in the vertical lower portion of the first grinding portion and the first crushed raw grass interlocked between a pair of working surface roll gear And a second grinding unit which is pulverized raw vinegar is secondly crushed, wherein the first grinding unit and the second grinding unit are provided with independent driving force, respectively, and driven at different rotational speeds to grind freely supplied raw vegetables in a vertical direction.
  • a raw grass grinder may be provided, characterized in that the amount is individually controlled.
  • the first grinding part may include: a first frame forming sidewalls of four surfaces; Engaging surface roll gear is installed in parallel with the pair face to face in the inner longitudinal direction of the first frame; A first bearing installed at each shaft end of the engagement surface roll gear to support smooth rotation; First bearing guides configured to support the upper and lower ends of the first bearing by rail coupling; A first tensioning device for adjusting the play between the first bearings; And a first power unit for transmitting rotational force to the engagement surface roll gear.
  • the second grinding unit may include: a second frame forming four sidewalls; Grinding roller which is installed in parallel with the pair facing in the inner longitudinal direction of the second frame; A second bearing installed at each shaft end of the grinding roller to support smooth rotation; A second bearing guide configured to support the upper and lower ends of the second bearing by rail coupling; A second tension device for adjusting clearance between the second bearings; And a second power unit for transmitting rotational force to the engagement surface roll gear.
  • the engagement surface roll gear may form a gear tooth having an oblique angle of 2 to 5 degrees along the longitudinal direction.
  • the engagement surface roll gear can be formed so that a plurality of individual gears are assembled along the longitudinal direction.
  • the engagement surface roll gear is alternately controlled in the forward / reverse rotation through a separate control device, the power can be cut off by sensing the overload when the foreign matter is injected.
  • the first tensioning device may be configured to fix the movement of any one of the pair of engagement surface roll gear with a fixed jack, and to press the movement of the other side with the driving jack.
  • the first power unit may include a motor for generating power, and a belt and a pulley for reducing and transmitting the rotational force of the motor to the engaged surface roll gear side.
  • the pair of grinding rollers may be driven at different rotational speeds.
  • the grinding roller of any one of the pair of grinding rollers receives the power of the second driving unit, the pair of grinding rollers to be connected to the reduction means, the reduction means is on the shaft of the pair of grinding rollers Characterized in that consisting of a gear combination is installed on. At this time, the rotational speed of the pair of grinding roller may be formed to 2 ⁇ 3: 1.
  • the second tension device can be fixed to the fixed jack of the movement of any one of the pair of grinding rollers, and can press the movement of the other side to the driving jack.
  • the second power unit may include a motor for generating power, and a belt and a pulley for reducing and transmitting the rotational force of the motor to the engaged surface roll gear side.
  • the liquid fertilizer of the present invention is not only environmentally friendly, but also raw materials and management costs of fertilizers by grinding raw grasses such as raw grass by-products, which have been routinely collected and disposed of as wastes, into fine particles, and naturally fermenting the fibers in the particles with a substrate. You can save significantly.
  • the raw vinegar mill of the present invention is a vinegar-only crusher that can be finely pulverized to the fiber texture of raw vinegar, it is convenient to follow-up processing using the pulverized raw vinegar, it has a hygienic effect because the fiber residue is not caught in the machine gap. .
  • FIG. 2 is a perspective view of a raw vinegar mill according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is an assembled perspective view of a first grinding part according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of a first grinding part according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a perspective view of a working surface roll gear according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the engaged surface roll gear according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the installation structure of the first bearing and the first tension device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a side view showing the installation structure of the first bearing and the first tension device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is an exploded perspective view of a second grinding part according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a perspective view of a grinding roller according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the grinding roller according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view showing the installation structure of the second bearing and the second tension device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a side view showing the installation structure of the second bearing and the second tension device according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a graph showing the total length of pepper according to the treatment
  • 16 is a graph showing the ground portion and root weight of red pepper according to the treatment
  • first grinding unit 110 first frame
  • first bearing guide 150 first tension device
  • first power unit 161 motor
  • roller body 230 roller body 230: second bearing
  • Raw grass fermentation liquid fertilizer according to the present invention as shown in Figure 1, a) a method for producing a raw grass fermentation liquid fertilizer comprising the steps of a) grinding raw grass into fine particles, and b) fermenting the ground raw grass fine particles; Thereby produced.
  • Raw grasses such as grass by-products that are routinely collected on golf courses or parks, are unilaterally disposed of as waste or scattered, and these left-off grass by-products create decay layers in the soil and become habitats for various pathogens. It has become a hotbed of.
  • the present invention collects and uses these discarded raw vinegar, thereby reducing the amount of waste discarded while minimizing the cost of liquid fertilizer raw materials.
  • the collected raw vinegar goes through the grinding process immediately without the aging process, and thus, no odors inevitably occur during the aging process, and also prevents the growth of harmful microorganisms such as Escherichia coli and staphylococci, It is suitable for indoor crop cultivation, parks, golf lawns, etc. that require cleanliness.
  • the grinding process may be performed in various ways, the size of the raw grass fine particles is preferably 0.1mm or less. While pulverizing the raw grass into fine particles, not only can the active ingredients in the raw grass, such as inorganic nutrients be efficiently liquefied, but also the fiber in the raw grass is kept as it is, and the effective fermentation based on the substrate becomes possible.
  • blade cutting grinding In the fine particle grinding of raw grass, blade cutting grinding generally enables fine particle grinding, but requires a pretreatment process and difficult continuous grinding, so that a large amount of processing is difficult, and vertical gravity rotary grinding is capable of continuous grinding, There are limitations and aspects that are inappropriate for obtaining particles of the desired size.
  • crushing through the juice by consolidation may separate the liquid and fiber separately may cause secondary waste may require an additional treatment process.
  • raw grass may be pulverized in a wet or dry condition through a multi-stage gear method using an engagement force of a gear.
  • a method of suppressing rotation of one gear and forcibly turning the other gear may be introduced.
  • the fermentation temperature of the present invention is preferably 28 °C to 38 °C, the fermentation period of the raw vinegar is preferably 7 to 10 days.
  • the fermentation period of the raw vinegar is preferably 7 to 10 days.
  • it is possible to selectively add a variety of organic-inorganic wastes containing components for breeding microorganisms, and the organic-inorganic wastes containing waste molasses, calcium components discharged from salt water or Miwon factory Shell shells may be used.
  • the raw grass fermentation liquid fertilizer can be applied to a variety of plant cultivation environment, preferably grass by-products are generated regularly, it can be applied to the grass for golf courses that need a steady fertilizer supply and management throughout the four seasons.
  • the raw fermented fertilizer liquid fertilizer can be effectively mixed with the dilution of the fertilizer at the desired ratio using the existing irrigation system, and automatically sprayed on the leaves of grass and crops, so that the management and fertilization costs can be effectively reduced. Rather, even fertilization can be achieved.
  • Figure 2 is a perspective view of a raw grass grinder according to an embodiment of the present invention.
  • the raw grass grinder according to an embodiment of the present invention is largely composed of a first grinding unit 100, the second grinding unit 200.
  • the first grinding unit 100 is configured such that the raw vinegar introduced into engagement with a pair of engagement surface roll gears 120 is first ground.
  • the second crushing unit 200 is configured such that the first crushed raw vinegar is input between the pair of crushing rollers 220 installed in the vertical lower portion of the first crushing unit 100 and secondly crushed. .
  • the first milling unit 100 and the second milling unit 200 are configured to individually control the amount of crushed raw grass fed free drop in the vertical direction by driving at different rotational speeds provided with independent driving force.
  • the first milling unit 100 may be rotated at a reduction ratio of 60: 1 relative to the supplying power.
  • the second grinding unit 200 may be rotated at a reduction ratio of 20: 1 relative to the supply power.
  • the rotational speed can be increased to allow the fiber tissue to be pulverized into fine particles.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the first milling unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the first milling unit according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a working surface roll gear according to an embodiment of the present invention.
  • 6 is a cross-sectional view of the engaged surface roll gear according to an embodiment of the present invention
  • Figure 7 is a perspective view showing the installation structure of the first bearing and the first tension device according to an embodiment of the present invention
  • 8 is a side view showing the installation structure of the first bearing and the first tension device according to an embodiment of the present invention.
  • the first grinding part 100 includes a first frame 110, a working surface roll gear 120, a first bearing 130, and a first first. It is composed of a bearing guide 140, the first tensioning device 150 and the first power unit 160.
  • the first frame 110 forms four sidewalls and installs engagement surface roll gears 120 in its inner space, and first bearings for supporting and driving the engagement surface roll gears 120 outside. 130, a first bearing guide 140, a first tension device 150, and a first power unit 160 are installed.
  • the engagement surface roll gear 120 is installed in parallel with a pair of facing in the inner longitudinal direction of the first frame 110, the engagement surface roll gear 120 is a diagonal of 2 to 5 degrees along the longitudinal direction. Gear teeth having an angle are formed.
  • the working surface roll gear 120 may be formed by assembling a plurality of individual gears 123 on the gear shaft 121 along the longitudinal direction.
  • the individual gears 123 may be formed between about six to eight.
  • first bearing 130 is installed on each shaft end of the engagement surface roll gear 120 to support smooth rotation.
  • the first bearing 130 is coupled to the rail between the first bearing guide 140 to be movable. It is installed, it is possible to adjust the separation between the rotation axis.
  • a pair of the first bearing guide 140 surrounds the upper and lower portions of the first bearing 130 to limit the vertical movement, and supports the movement between the axes freely.
  • the first tension device 150 is to adjust the clearance between the first bearing 130, the movement of any one of the pair of engagement surface roll gear 120 to fix the fixed jack 151 , May be configured to press the movement of the other side to the driving jack 153.
  • the driving jack 153 may operate by receiving a pressure by a separate hydraulic device.
  • the first power unit 160 transmits rotational force to the engagement surface roll gear 120.
  • the motor 161 generates power and the rotation surface force of the motor 161 is engaged surface roll gear 120. It may be made of a configuration including a belt 163 and the pulley 165 to reduce the transmission to the side.
  • the working surface roll gear 120 is controlled to alternately rotate the forward / reverse through a separate control device (not shown), so that the power of the first power unit 160 is blocked by detecting an overload when the foreign matter is injected. Can be.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of the second grinding unit according to an embodiment of the present invention
  • Figure 10 is an exploded perspective view of the second grinding unit according to an embodiment of the present invention
  • Figure 11 is a perspective view of a grinding roller according to an embodiment of the present invention
  • 12 is a cross-sectional view of the grinding roller according to an embodiment of the present invention
  • Figure 13 is a perspective view showing the installation structure of the second bearing and the second tension device according to an embodiment of the present invention
  • Figure 14 is the present invention
  • Figure 2 is a side view showing the installation structure of the second bearing and the second tension device according to the embodiment.
  • the second grinding unit 200 includes a second frame, a grinding roller 220, a second bearing 230, and a second bearing guide 240. , The second tension device 250, and the second power unit 260.
  • the second frame 210 is provided with a grinding roller 220 in the inner space forming the side walls of the four sides, the second bearing 230, the second for supporting and driving the grinding roller 220 on the outside
  • the bearing guide 240, the second tension device 250, and the second power unit 260 are configured.
  • the grinding roller 220 is installed in parallel with the pair facing in the inner longitudinal direction of the second frame 210, the pair of grinding roller 220 can be driven at different rotational speeds
  • the grinding roller 220 of any one of the pair of grinding rollers 220 may receive power from the second driving unit 260, and may be connected between the pair of grinding rollers 220 by a deceleration means. .
  • the reduction means may be made of a gear combination is installed on the shaft 221 of the pair of grinding rollers 220.
  • the deceleration means may be made of a combination of the belt and pulley or through a configuration having an equivalent action and effect.
  • Rotational speed of the pair of grinding rollers 220 may be formed of 2 ⁇ 3: 1. At this time, friction between the rollers is generated due to the speed difference between the grinding rollers 220, and the raw grass crushed material put into the friction part is rubbed to obtain an effect of friction grinding. That is, the present invention has the effect of having a pair of grinding rollers 220 on both sides with the fiber tissue of raw grass between them to pull the fiber tissue in the opposite direction to force the fiber tissue to be torn or broken. , It is possible to grind the fiber tissue of raw grass in the form of fine particles, compared to the conventional simple pressing method.
  • the roller body 223 and the roller shaft 221 are formed in a hollow structure, through which the air and water cooling through the roller shaft 221 can be made.
  • the first crushed raw vinegar is rubbed at high speed to rub the fibrous tissue of the raw vinegar into fine particles.
  • the second bearing 230 is installed on each shaft end of the grinding roller 220 to support smooth rotation.
  • the second bearing 230 is coupled to the rail between the second bearing 230 so as to be movable between shafts.
  • a pair of the second bearing guide 240 surrounds the upper and lower parts of the second bearing 230 to limit the vertical movement, and supports the movement between the axes freely.
  • the second tension device 250 is to adjust the clearance between the second bearing 230, the movement of any one of the pair of grinding rollers 220 is fixed to the fixed jack 251, the other
  • the driving jack 253 may be configured to press the movement of one side, and the driving jack 253 may be provided with a working hydraulic pressure through a separate hydraulic device.
  • the second power unit 260 for transmitting rotational force to the engagement surface roll gear 120 includes a motor 261 generating power and the rotational force of the motor 261 to the engagement surface roll gear 120. It may be made of a structure including a belt 263 and a pulley 265 for decelerating transmission.
  • the present invention according to the above configuration by providing a vinegar-only grinder that can be finely pulverized to the fiber structure of raw vinegar, convenient post-processing work using the pulverized raw vinegar, hygienic effect is not caught in the machine gap Has
  • the raw vinegar was pulverized using the raw vinegar mill of the present invention and pulverized so that the size of the raw vinegar fine particles was 0.1 mm or less.
  • Raw vinegar was fermented using naturally occurring microorganisms, and as additives, food waste, rice water, shells were added together, or waste molasses, an amino acid by-product, was added during fermentation.
  • the amount of NPK was adjusted to 3 g / L at a ratio of 21-17-17.
  • the amount of ingredients required varies depending on the growth period of the grass (spring and autumn) and the retardation period (summer and winter). In the growing period, the ratio of raw fertilizer and water was sprayed 1: 125 every day for 10 minutes. It was sprayed once every two days for about 5 minutes with ⁇ 1,000 times.
  • liquid fertilizers were automatically sprayed onto the leaves of grass and crops using the existing watering system, thereby effectively reducing the cost of management and fertilization, and evenly spreading the fertilizer.
  • chitin agar medium swollen chitin 0.5%, Na2HPO4 2g, KH2PO4 1g, NaCl 0.5g, NH4Cl 1g, MgSO4.7H2O 0.5g, CaCl2.H2O 0.5g, 20 g of agar, 1 L of distilled water.
  • microorganisms Paenibacillus ehimensis KWN38 forming a zona pellucida around colonies by chitin degradation were selected.
  • Chitin 1.5g / L was added to the raw fermented liquid fertilizer prepared in Example 1 and inoculated with the isolated microorganism was treated after incubation at 170rpm, 30 °C for 5 days.
  • Fertilizer treatment (Comparative Example 1) was prepared by adding 3 g of 21-17-17 compound fertilizer to 1 liter of water, and fertilizer and pesticide treatment (Comparative Example 2) was added to 3 liters of 21-17-17 fertilizer and pesticide Dong Agro Co., Ltd.-Active ingredient: Dimethomorph + Pyraclostrobin 17.6% (11.3 + 6.3)) 1g was prepared by mixing.
  • the length of the drawing was the longest microbial mixed raw fermented liquid fertilizer treatment treatment, the shortest treatment treatment only fertilizer treatment.
  • the fresh weight of the fermented liquid fermented liquid fertilizer and the fertilizer were not significantly different between the fermented liquid fermented liquid fertilizer and the fertilizer, but the root weight was the highest.
  • Fertilizer treatments on the other hand, showed the lowest growth because the plants were damaged by the inoculated pepper blight.
  • fertilizer and pesticide treatment group showed the result of the median value of the microbial mixed herbal fermentation liquid fertilizer treatment and fertilizer treatment in terms of plant growth.

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Abstract

본 발명은 생초 발효 액체비료 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 생초를 부숙 과정 없이 미립자로 분쇄하고, 미립자 내의 섬유소를 기질로 자연 발효시킴으로써, 비료의 원자재 및 관리 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 유기물에 함유된 다양한 영양소가 산화되거나 파괴되지 않으면서도 유용미생물을 함유한 액체비료 및 그 제조방법에 대한 것이다. 본 발명의 액체비료를 사용함으로써, 식물 생장을 촉진하고 토양을 활성화시키며 병충해를 예방할 수 있으며, 일상적으로 수거되는 생초를 부수적인 2차 폐기물 발생 없이 전량 처리하는 것이 가능하다.

Description

생초 발효 액체비료과 그 제조방법 및 생초 분쇄기
본 발명은 생초 발효 액체비료과 그 제조방법 및 생초 분쇄기에 관한 것이다. 자세하게는, 본 발명은 생초를 부숙 과정 없이 미립자로 분쇄하고, 미립자 내의 섬유소를 기질로 자연 발효시킴으로써, 비료의 원자재 및 관리 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 유기물에 함유된 다양한 영양소가 산화되거나 파괴되지 않는 액체비료 및 그 제조방법과 한 쌍의 분쇄용 기어 사이를 통과해 1차 분쇄된 생초성분이 자유 낙하되어 한 쌍의 분쇄용 롤러에서 2차 분쇄되도록 하는 생초 분쇄기에 대한 것이다.
최근 저탄소 녹색성장의 시대적 요구와 환경에 대한 인식 변화로 환경보존의 필요성이 절실히 요구되고 있다. 이에 따라 각종 농산물의 생산시 무분별한 화학비료의 사용으로 인한 토양오염을 방지하고 자연생태계 파괴를 막기 위한 대체 비료들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.
특히 골프장, 운동경기장, 공원 등과 같이 사계절 내내 양호한 잔디상태를 유지하여야 하는 곳은 잔디관리를 위하여 많은 양의 화학비료 및 농약 등이 사용될 뿐만 아니라 잔디의 연작으로 인해 매년 비료 및 농약의 사용량이 증가함에 따라 친환경적인 대체 비료에 대한 필요성이 더욱 크다.
또한, 일반 농산물 재배와는 달리 일반인이 상시 사용하는 장소이기 때문에, 비료 및 농약의 살포가 주간에 이루어지는 경우 사용자들의 불편을 초래하게 되고, 이를 피해 야간에 살포시 추가 인력과 라이트 사용 등으로 관리 비용이 증가하며, 사람에 의한 시비(施肥)로 인해 비료를 균등하게 살포하기 어려운 문제점 등이 발생하였다.
이에, 환경 오염을 최소화하면서도 비료 및 농약의 원자재, 관리 및 시비 비용을 절감할 수 있는 대체물질의 필요성이 절실하였으며, 이에 대한 방안으로서 최근 유기질 비료가 각광받고 있다.
일반적으로 유기질 비료는 동물의 배설물이나 식물 추출액과 같은 다양한 유기물질들의 부숙(腐熟) 과정을 거치면서 생성되고 있다. 그러나, 이러한 유기질 비료는 발효와 부패가 동시에 이루어지면서 필연적으로 이산화가스, 메탄가스 등이 발생하여 악취가 발생하게 되고, 유해 미생물인 대장균, 포도상균, 유독성 곰팡이 균 등이 서식하게 되어, 실내 작물 재배나 청결을 요하는 공원, 골프장 잔디 등의 식물 재배에는 사용하기 어렵다는 문제점이 있었다.
한편, 골프코스나 공원 등에서 일상적으로 수거되는 잔디부산물들은 전량 수거하기 어려워 흩뿌려서 방치하거나, 수거된 일부는 일정시간 부숙 후 조경수 등 관목에 시비하거나 폐기물 위탁처리업체에 일정 비용을 지불하여 처리되고 있다.
특히, 미수거된 잔디부산물은 토양 내 부패층을 생성시키고 각종 병원균의 서식처가 되어 모든 병충해 발생의 온상이 되고 있으며, 지열발산을 차단하고 소수성을 유발하여 부분건조나 장마철 과습을 유발하고, 부패 발열에 의한 온도상승과 가스발생으로 잔디의 생육이 저하되거나 고사되는 피해를 입혀 이를 회복하기 위해 다시 화학비료와 농약을 사용하는 악순환을 발생시켰다.
한편, 일반적으로 분쇄기라 함은 물질을 작게 하는데 사용되는 기계를 의미하는데, 광범위한 대상과 기능 및 메커니즘을 포함하고 있다. 일반적인 식물 분쇄기는 물기 없이 햇빛에 말린 식물을 분쇄하기 위하여 분쇄 로울러와 분쇄 로울러 간의 외주면을 맞닿게 구성하고 그 사이로 식물을 통과시켜 분쇄하도록 된 구성으로 이루어져 있다. 이때, 상기 외주면이 맞닿은 분쇄 로울러를 수직으로 다수 구비하여 1차 분쇄된 고춧가루를 재차 분쇄함으로써, 입도를 작게 할 수도 있다.
그러나, 이러한 종래의 곡물 분쇄기는 주로 건조된 상태의 곡물을 분쇄하기에 적합한 구조로 이루어져 있어, 섬유질이 많은 생초(生草)의 경우 분쇄가 어려운 문제가 있으며, 기존의 곡물 분쇄기를 이용해 생초를 분쇄할 경우, 생초를 압착시켜 부피를 줄이는 효과를 얻을 수는 있으나, 생초 섬유조직이 완전히 분쇄되지 않아 건더기가 발생되는 문제가 있었다.
또한, 건더기 형태의 섬유조직은 실타래와 같아 분쇄 로울러 및 기계틈새에 끼이기 쉽고, 기계틈새에 끼인 생초 찌꺼기는 악취를 발생시키거나, 곰팡이나 박테리아 등과 같은 미생물이 서식할 수 있는 환경을 제공하여 매우 비위생적인 문제가 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 일상적으로 수거되어 폐기물로 처리되던 생잔디 부산물 등의 생초를 부숙 과정 없이 미립자로 분쇄하고, 미립자 내의 섬유소를 기질로 발효시킴으로써, 비료의 원자재 비용을 절감할 뿐만 아니라 친환경적인 생초 발효 액체비료 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기존의 관수 시스템을 이용하여 액체 비료를 잔디 및 농작물의 엽면에 자동 분사함으로써 관리 및 시비 비용을 효과적으로 줄일 수 있는 생초 발효 액체비료 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 종래의 분쇄기와 달리 생초의 섬유조직까지 미세하게 분쇄할 수 있는 생초 전용 분쇄기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같은 목적 달성을 위하여, 본 발명은 a) 생초를 미립자로 분쇄하는 단계, 및 b) 분쇄된 생초 미립자를 발효시키는 단계를 포함하는 생초 발효 액체비료의 제조방법 및 이에 의하여 제조된 생초 발효 액체비료를 제공한다.
여기서, 상기 생초 미립자의 크기는 0.1mm 이하인 것이 바람직하며, 상기 생초의 분쇄는 볼밀식 분쇄기 또는 기어식 전동장치에 의하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 생초 미립자의 발효 온도는 28℃ 내지 38℃이고, 상기 생초 미립자의 발효 기간은 7일 내지 10일인 것이 바람직하며, 상기 생초 미립자의 발효는 생초 분쇄물 내의 섬유소를 주 기질로 하는 자연발생 미생물에 의하여 이루어질 수 있다. 또한, 상기 생초 미립자의 발효를 촉진하기 위하여 유효 미생물(EM:effective microorganisms)을 첨가할 수도 있다.
그리고, 상기 생초 미립자 발효시, 미생물 번식을 위한 성분이 함유된 유무기 폐기물이 첨가될 수 있으며, 상기 유무기 폐기물은 살뜨물, 폐당밀 또는 폐조개 껍데기 등이 사용될 수 있다. 또한, 상기 생초는 다양한 식물이 가능하나 바람직하게는 골프장용 잔디 부산물일 수 있으며, 상기의 생초 발효 액체비료는 관수 시스템을 통하여 자동 살포되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일측면에 따르면, 한 쌍의 종사면 롤기어 사이에 맞물려 투입된 생초가 1차 분쇄되는 제1분쇄부 및 상기 제1분쇄부의 수직방향 하부에 설치되는 한 쌍의 분쇄롤러 사이에 1차 분쇄된 생초가 투입되어 2차 분쇄되는 제2분쇄부를 포함하며, 상기 제1분쇄부와 제2분쇄부는 각각 독립된 구동력을 제공받아 서로 다른 회전속도로 구동하여 수직방향으로 자유낙하 공급되는 생초의 분쇄량을 개별 제어되도록 하는 것을 특징으로 하는 생초 분쇄기가 제공될 수 있다.
여기서, 상기 제1분쇄부는, 4면의 측벽을 형성하는 제1프레임; 상기 제1프레임의 내부 길이방향으로 한 쌍이 대면하여 평행하게 설치되는 종사면 롤기어; 상기 종사면 롤기어의 각 축단부에 설치되어 원활한 회전이 이루어지도록 지지하는 제1베어링; 상기 제1베어링의 상하단을 각각 레일 결합시켜 지지되도록 하는 제1베어링 가이드; 상기 제1베어링 간의 유격조정이 이루어지도록 하는 제1텐션장치; 및 상기 종사면 롤기어에 회전력을 전달하기 위한 제1동력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제2분쇄부는, 4면의 측벽을 형성하는 제2프레임; 상기 제2프레임의 내부 길이방향으로 한 쌍이 대면하여 평행하게 설치되는 분쇄롤러; 상기 분쇄롤러의 각 축단부에 설치되어 원활한 회전이 이루어지도록 지지하는 제2베어링; 상기 제2베어링의 상하단을 각각 레일 결합시켜 지지되도록 하는 제2베어링 가이드; 상기 제2베어링 간의 유격조정이 이루어지도록 하는 제2텐션장치; 및 상기 종사면 롤기어에 회전력을 전달하기 위한 제2동력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 종사면 롤기어는 길이방향을 따라 2~5도의 사선각도를 갖는 기어치를 형성할 수 있다. 이때, 상기 종사면 롤기어는 다수의 개별기어들이 길이방향을 따라 조립되어 형성되도록 할 수 있다. 또한, 상기 종사면 롤기어는 별도의 제어장치를 통해 정/역방향 회전이 번갈아 제어되며, 이물질 투입시 과부하를 감지하여 동력이 차단되도록 할 수 있다.
또한, 상기 제1텐션장치는 한 쌍의 종사면 롤기어 중 어느 일측의 움직임을 고정잭으로 고정하고, 다른 일측의 움직임을 구동잭으로 가압하는 구성으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1동력부는 동력을 발생하는 모터와, 상기 모터의 회전력을 종사면 롤기어 측으로 감속 전달하는 벨트 및 풀리를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 한 쌍의 분쇄롤러는 서로 다른 회전속도로 구동될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 분쇄롤러 중 어느 일측의 분쇄롤러가 제2구동부의 동력을 전달받고, 한 쌍의 분쇄롤러 사이는 감속수단으로 연결되도록 하되, 상기 감속수단은 한 쌍의 분쇄롤러의 축 상에 설치되는 기어 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 한 쌍의 분쇄롤러의 회전속도는 2~3:1로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2텐션장치는 한 쌍의 분쇄롤러 중 어느 일측의 움직임을 고정잭으로 고정하고, 다른 일측의 움직임을 구동잭으로 가압할 수 있다. 또한, 상기 제2동력부는 동력을 발생하는 모터와, 상기 모터의 회전력을 종사면 롤기어 측으로 감속 전달하는 벨트 및 풀리를 포함할 수 있다.
본 발명의 액체비료는 일상적으로 수거되어 폐기물로 처리되던 생잔디 부산물 등의 생초를 부숙 과정 없이 미립자로 분쇄하고, 미립자 내의 섬유소를 기질로 자연 발효시킴으로써, 친환경적일 뿐만 아니라 비료의 원자재, 관리 비용을 획기적으로 절감할 수 있다.
또한, 무화학비료, 무농약 관리를 통해 토양환경 및 생태계를 복원할 수 있으며, 기존의 관수시스템을 이용하여 살포함으로써 공원, 골프장, 운동장 등의 사용시 쾌적한 환경을 제공할 수 있고, 모든 친환경 농산물 생산에 활용될 수 있다.
또한, 본 발명의 생초 분쇄기는 생초의 섬유조직까지 미세하게 분쇄할 수 있는 생초 전용 분쇄기로서, 분쇄된 생초를 이용한 후속처리 작업이 편리하며, 기계틈새에 섬유찌꺼기가 끼이지 않아 위생적인 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 생초를 이용한 액체비료의 제조 및 살포 공정도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 생초 분쇄기의 사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1분쇄부의 조립 사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1분쇄부의 분해 사시도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 종사면 롤기어의 사시도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 종사면 롤기어의 단면도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1베어링 및 제1텐션장치의 설치구조를 도시한 사시도
도 8는 본 발명의 실시예에 따른 제1베어링 및 제1텐션장치의 설치구조를 도시한 측면도
도 9은 본 발명의 실시예에 따른 제2분쇄부의 조립 사시도
도 10는 본 발명의 실시예에 따른 제2분쇄부의 분해 사시도
도 11는 본 발명의 실시예에 따른 분쇄롤러의 사시도
도 12은 본 발명의 실시예에 따른 분쇄롤러의 단면도
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 제2베어링 및 제2텐션장치의 설치구조를 도시한 사시도
도 14은 본 발명의 실시예에 따른 제2베어링 및 제2텐션장치의 설치구조를 도시한 측면도
도 15는 처리구에 따른 고추의 전체길이를 보여주는 그래프
도 16는 처리구에 따른 고추의 지상부 및 뿌리 무게를 보여주는 그래프
<도면 기호에 대한 설명>
100: 제1분쇄부 110: 제1프레임
120: 종사면 롤기어 121: 기어축
123: 개별기어 130: 제1베어링
140: 제1베어링 가이드 150: 제1텐션장치
151: 고정잭 153: 구동잭
160: 제1동력부 161: 모터
163: 벨트 165: 풀리
200: 제2분쇄부 210: 제2프레임
220: 분쇄롤러 221: 롤러축
223: 롤러몸통 230: 제2베어링
240: 제2베어링 가이드 250: 제2텐션장치
251: 고정잭 253: 구동잭
260: 제2동력부 261: 모터
263: 벨트 265: 풀리
본 발명에 따른 생초 발효 액체비료는, 도 1에 도시된 바와 같이, a) 생초를 미립자로 분쇄하는 단계, 및 b) 분쇄된 생초 미립자를 발효시키는 단계를 포함하는 생초 발효 액체비료의 제조방법 및 이에 의하여 제조된다.
골프코스나 공원 등에서 일상적으로 수거되는 잔디부산물과 같은 생초는 폐기물로 처리되거나 흩뿌려서 방치되고 있는 것이 일방적이며, 이렇게 방치된 잔디부산물은 토양 내 부패층을 생성시키고 각종 병원균의 서식처가 되어 모든 병충해 발생의 온상이 되고 있다. 본 발명은 이렇게 버려지고 있는 생초를 수거하여 사용함으로써, 액체비료 원자재 비용을 최소화하면서 버려지는 폐기물의 양을 줄일 수 있다.
수거된 생초는 기존의 유기비료들과는 달리 부숙 과정 없이 바로 분쇄 과정을 거치게 되며, 따라서 부숙 과정에서 필연적으로 발생하는 악취가 발생하지 않고, 대장균, 포도상균 등과 같은 유해 미생물의 서식 또한 방지할 수 있어, 실내 작물 재배나 청결을 요하는 공원, 골프장 잔디 등에는 사용하기 적합하다.
분쇄 과정은 다양한 방법으로 이루어질 수 있으며, 생초 미립자의 크기는 0.1mm 이하인 것이 바람직하다. 생초를 미립자로 분쇄하면서 무기 영양소 등 생초 내 유효 성분을 효율적으로 액체화할 수 있을 뿐만 아니라, 생초 내의 섬유소가 그대로 유지되면서 이를 기질로 한 효율적인 발효가 가능해진다.
즉, 유기물의 부패가 이루어지지 않고 발효되므로 유기물에 함유된 다양한 영양소가 산화되거나 파괴되지 않으면서도 유용미생물이 함유된 액체비료를 토양 및 식물에 제공할 수 있으며, 이는 토양을 활성화시킬 뿐만 아니라 식물의 생장을 촉진시키고 병충해를 예방할 수 있다. 또한, 수거된 생초를 부수적인 2차 폐기물 발생 없이 전량 처리하는 것이 가능해진다.
생초의 미립자 분쇄에 있어서, 일반적으로 칼날 절단 분쇄는 미세한 입자분쇄가 가능하나 전처리 공정이 필요하고 연속분쇄가 어려워 많은 양의 처리가 어려우며, 상하중력 회전식 분쇄는 연속분쇄는 가능하나 맷돌 크기의 제작에 한계가 있고 원하는 크기의 입자를 얻기에 부적절한 면이 있다. 또한, 압밀에 의한 착즙을 통한 분쇄는 액체와 섬유소가 따로 분리되어 2차 폐기물이 발생할 수 있어 추가처리 공정이 필요할 수 있다.
따라서, 생초의 연속적인 미립자 분쇄를 위하여, 일반적으로 광물의 분쇄를 위해 사용되는 건식방법의 볼밀을 이용하여 가수를 통한 습식방법으로 생초(잔디부산물)를 분쇄하는 것이 바람직하다.
또는, 전동장치(gear)의 맞물림 힘을 이용한 다단 기어방식을 통하여 습식 또는 건식 조건으로 생초를 분쇄할 수도 있다. 이때, 회전마찰의 힘을 극대화하기 위하여, 한쪽 기어의 회전을 억제하고 다른 쪽 기어를 맞물려 강제로 돌리는 방식을 도입할 수도 있다.
한편, 상기 생초 미립자는 생초 내의 영양소 및 섬유소를 그대로 기질로 이용하기 때문에, 굳이 별도의 미생물 군을 첨가하지 않고도 자연발생 미생물에 의한 빠른 발효가 가능하다. 이때, 발효를 촉진하는 EM(effective microorganisms:유용미생물군)을 선택적으로 첨가할 수 있다.
본 발명의 발효 온도는 28℃ 내지 38℃ 가 바람직하며, 상기 생초액의 발효 기간은 7일 내지 10일인 것이 바람직하다. 또한, 상기 생초 미립자 발효시, 미생물 번식을 위한 성분이 함유된 다양한 유무기 폐기물들을 선택적으로 첨가할 수 있으며, 상기 유무기 폐기물로는 살뜨물이나 미원 공장 등에서 배출되는 폐당밀, 칼슘 성분을 함유한 폐조개 껍데기 등이 사용될 수 있다.
상기 생초 발효 액체비료는 다양한 식물 재배 환경에 적용될 수 있으나, 바람직하게는 정기적으로 잔디부산물이 발생하며, 사계절 내내 꾸준한 비료 공급 및 관리가 필요한 골프장용 잔디에 적용될 수 있다.
또한, 상기의 생초 발효 액체비료는 기존의 관수 시스템을 이용하여 계획하는 목적 비율대로 비료를 자동혼합, 희석하여 잔디 및 농작물의 엽면에 자동 살포하는 것이 가능하므로 관리 및 시비 비용을 효과적으로 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 균등한 시비가 이루어지게 할 수 있다.
한편, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 생초 분쇄기의 사시도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 생초 분쇄기는 크게 제1분쇄부(100)와, 제2분쇄부(200)로 구성된다. 상기 제1분쇄부(100)는 한 쌍의 종사면 롤기어(120) 사이에 맞물려 투입된 생초가 1차 분쇄되도록 구성된다. 그리고, 상기 제2분쇄부(200)는 상기 제1분쇄부(100)의 수직방향 하부에 설치되는 한 쌍의 분쇄롤러(220) 사이에 1차 분쇄된 생초가 투입되어 2차 분쇄되도록 구성된다.
이와 같은 상기 제1분쇄부(100)와 제2분쇄부(200)는 각각 독립된 구동력을 제공받아 서로 다른 회전속도로 구동하여 수직방향으로 자유낙하 공급되는 생초의 분쇄량을 개별 제어되도록 구성된다.
예컨대, 제1분쇄부(100)와 제2분쇄부(200)에 공급되는 공급동력의 크기가 동일한 경우를 예로 들면, 제1분쇄부(100)는 공급동력 대비 60:1의 감속비로 회전될 수 있고, 제2분쇄부(200)는 공급동력 대비 20:1의 감속비로 회전되도록 할 수 있다.
즉, 제1분쇄부(100)에서는 생초를 초기 분쇄시키는데 많은 힘이 소요됨에 따라, 회전속도를 천천히 하는 대신 힘을 향상시키는 한편, 제2분쇄부(200)에서는 제1분쇄부(100)에 비해 생초 분쇄에 적은 힘이 소요됨에 따라 회전속도를 빠르게 하여 섬유조직이 미립자로 분쇄되도록 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1분쇄부의 조립 사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1분쇄부의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 종사면 롤기어의 사시도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 종사면 롤기어의 단면도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 제1베어링 및 제1텐션장치의 설치구조를 도시한 사시도이며, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 제1베어링 및 제1텐션장치의 설치구조를 도시한 측면도이다.
도 3내지 도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제1분쇄부(100)는, 크게 제1프레임(110), 종사면 롤기어(120), 제1베어링(130), 제1베어링 가이드(140), 제1텐션장치(150) 및 제1동력부(160)로 구성된다.
상기 제1프레임(110)은 4면의 측벽을 형성하여 그 내부 공간에 종사면 롤기어(120)를 설치하며, 외부에는 상기 종사면 롤기어(120)를 지지 및 구동하기 위한 제1베어링(130), 제1베어링 가이드(140), 제1텐션장치(150), 제1동력부(160)가 설치된다.
그리고, 상기 종사면 롤기어(120)는 상기 제1프레임(110)의 내부 길이방향으로 한 쌍이 대면하여 평행하게 설치되는데, 상기 종사면 롤기어(120)는 길이방향을 따라 2~5도의 사선각도를 갖는 기어치가 형성된다.
이와 같은 종사면 롤기어(120)는 평면에서 보았을 때, 양측의 기어치가 V자 형태로 맞물려 회전하는데, 맞물리는 V자형 각도에 의해 생초를 밀어내어 이동시키게 되며, 이는 생초가 정체되어 치차 사이에 쌓이는 것을 방지함과 아울러, 생초를 뒤집어주거나 섞어주는 효과가 있어, 분쇄효율을 높이는 이점을 갖게 된다.
이때, 기어치의 각도를 2~5도 범위로 제한하는 것이 바람직한데 이는 과도한 추력으로 인해 생초가 분쇄되는 속도보다 이동되는 속도가 빨라지는 것을 방지하기 위함이다. 그리고, 상기 종사면 롤기어(120)는 다수의 개별기어(123)들이 길이방향을 따라 기어축(121) 상에 조립되어 형성될 수 있다. 상기 개별기어(123) 들은 대략 6~8개 사이로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 제1베어링(130)은 상기 종사면 롤기어(120)의 각 축단부에 설치되어 원활한 회전이 이루어지도록 지지하는데, 제1베어링 가이드(140) 사이에 레일 결합되어 이동이 가능한 상태로 설치되며, 회전축 간의 이격을 조절할 수 있게 된다.
상기 제1베어링 가이드(140)는 한 쌍이 제1베어링(130)의 상하부를 감싸 상하 움직임을 제한하는 한편, 축간 이동이 자유롭게 조절되도록 지지하게 된다.
그리고, 상기 제1텐션장치(150)는 상기 제1베어링(130) 간의 유격조정이 이루어지도록 하는데, 한 쌍의 종사면 롤기어(120) 중 어느 일측의 움직임을 고정잭(151)으로 고정하고, 다른 일측의 움직임을 구동잭(153)으로 가압하는 구성으로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 구동잭(153)은 별도의 유압장치에 의한 압력을 제공받아 작동할 수 있다.
그리고, 상기 제1동력부(160)는 상기 종사면 롤기어(120)에 회전력을 전달하게 되는데, 동력을 발생하는 모터(161)와, 상기 모터(161)의 회전력을 종사면 롤기어(120) 측으로 감속 전달하는 벨트(163) 및 풀리(165)를 포함하는 구성으로 이루어질 수 있다.
이때, 상기 종사면 롤기어(120)는 별도의 제어장치(미도시)를 통해 정/역방향 회전이 번갈아 제어되며, 이물질 투입시 과부하를 감지하여 제1동력부(160)의 동력이 차단되도록 할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제2분쇄부의 조립 사시도이며, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제2분쇄부의 분해 사시도이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 분쇄롤러의 사시도이며, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 분쇄롤러의 단면도이고, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 제2베어링 및 제2텐션장치의 설치구조를 도시한 사시도이며, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 제2베어링 및 제2텐션장치의 설치구조를 도시한 측면도이다.
도 9내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 제2분쇄부(200)는, 크게 제2프레임, 분쇄롤러(220), 제2베어링(230), 제2베어링 가이드(240), 제2텐션장치(250), 제2동력부(260)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 제2프레임(210)은 4면의 측벽을 형성하는 내부공간에 분쇄롤러(220)를 설치하고, 그 외부에 분쇄롤러(220)를 지지 및 구동하기 위한 제2베어링(230), 제2베어링 가이드(240), 제2텐션장치(250), 제2동력부(260)를 구성한다.
그리고, 상기 분쇄롤러(220)는 상기 제2프레임(210)의 내부 길이방향으로 한 쌍이 대면하여 평행하게 설치되는데, 상기 한 쌍의 분쇄롤러(220)는 서로 다른 회전속도로 구동되도록 할 수 있고, 상기 한 쌍의 분쇄롤러(220) 중 어느 일측의 분쇄롤러(220)가 제2구동부(260)의 동력을 전달받고, 한 쌍의 분쇄롤러(220) 사이는 감속수단으로 연결되도록 할 수 있다.
이때, 상기 감속수단은 한 쌍의 분쇄롤러(220)의 축(221) 상에 설치되는 기어 조합으로 이루어질 수 있다. 물론, 상기 감속수단은 벨트 및 풀리 조합으로 이루어지거나 이와 동등한 작용 및 효과를 갖는 구성을 통해 이루어질 수 있다.
상기 한 쌍의 분쇄롤러(220)의 회전속도는 2~3:1로 형성할 수 있다. 이때, 상기 분쇄롤러(220) 간의 속도 차이로 인해 롤러 간의 마찰이 발생되며, 마찰부에 투입된 생초 분쇄물은 비벼져서 마찰 분쇄되는 효과를 얻게 된다. 즉, 본 발명은 생초의 섬유조직을 사이에 두고 양측면에서 한 쌍의 의 분쇄롤러(220)가 섬유조직을 각기 반대방향으로 잡아 끌어당겨 섬유조직이 강제로 찢어지도록 하거나 파쇄되도록 하는 효과를 갖는 것으로서, 이는, 기존의 단순 압착 방식에 비해 생초의 섬유조직을 미립자 상태로 분쇄할 수 있게 된다.
이때, 마찰열을 냉각시키기 위해 롤러몸통(223) 내부와 롤러축(221)이 관통되는 중공구조로 형성되며, 롤러축(221)을 통한 공냉 및 수냉이 이루어지도록 할 수 있다.
이와 같이 분쇄롤러(220)의 회전속도를 다르게 형성할 경우, 제1분쇄부(100)에서 1차 분쇄된 생초를 고속으로 비벼서 마찰시켜 생초의 섬유조직을 미립자로 분쇄할 수 있게 된다.
그리고, 상기 제2베어링(230)은 상기 분쇄롤러(220)의 각 축단부에 설치되어 원활한 회전이 이루어지도록 지지하는데, 제2베어링(230) 사이에 레일 결합되어 축간 이동이 가능한 상태로 설치된다. 상기 제2베어링 가이드(240)는 한 쌍이 제2베어링(230)의 상하부를 감싸 상하 움직임을 제한하는 한편, 축간 이동이 자유롭게 조절되도록 지지하게 된다.
그리고, 상기 제2텐션장치(250)는 상기 제2베어링(230) 간의 유격조정이 이루어지도록 하는데, 한 쌍의 분쇄롤러(220) 중 어느 일측의 움직임을 고정잭(251)으로 고정하고, 다른 일측의 움직임을 구동잭(253)으로 가압하는 구성으로 이루어질 수 있고, 상기 구동잭(253)은 별도의 유압장치를 통해 작동 유압을 제공받도록 할 수 있다.
그리고, 상기 종사면 롤기어(120)에 회전력을 전달하기 위한 제2동력부(260)는 동력을 발생하는 모터(261)와, 상기 모터(261)의 회전력을 종사면 롤기어(120) 측으로 감속 전달하는 벨트(263) 및 풀리(265)를 포함하는 구조로 이루어 질 수 있다.
상기한 구성에 따른 본 발명은 생초의 섬유조직까지 미세하게 분쇄할 수 있는 생초 전용 분쇄기를 제공함으로써, 분쇄된 생초를 이용한 후속처리 작업이 편리하며, 기계틈새에 섬유찌꺼기가 끼이지 않아 위생적인 효과를 갖는다.
이하에서는, 본 발명에 따른 액체 비료 제조의 분쇄 방법 및 발효 방법에 대한 실시예를 살펴본다. 그러나, 본 발명의 범주가 이하의 바람직한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 당업자라면 본 발명의 권리범위 내에서 본 명세서에 기재된 내용의 여러 가지 변형된 형태를 실시할 수 있다.
[실시예 1] 생초 발효 액체비료(실시예 1)의 제조 및 잔디 살포 효과
1. 분쇄 단계
본 발명의 생초 분쇄기를 이용하여 생초를 분쇄하여 생초 미립자의 크기가 0.1mm 이하가 되도록 분쇄하였다.
2. 발효 단계
친환경소재인 폴리우레아로 내벽을 방수 코팅한 콘크리트 탱크속에 생초 분쇄물을 넣고 히팅코일로 온도를 최소 30도 이상으로 유지하면서 교반기를 이용하여 상하좌우 교반시켜 혐기 상태로 7일에서 10일 정도 발효시켰다.
생초는 자연발생 미생물을 이용하여 발효하였으며, 첨가제로는 분쇄과정에서 음식물 쓰레기, 쌀뜬물, 조개껍데기 등을 함께 투입하거나, 발효과정에서 아미노산 부산물인 폐당밀을 첨가하였으며, 최종적으로 식물에 배포하기 전에 N-P-K의 양이 21-17-17의 비율로 3 g/L가 되도록 조절하였다.
3. 액체비료의 잔디 살포
잔디의 생육기(봄,가을)와 지체기(여름,겨울)에 따라서 필요로 하는 성분의 양이 달라서 생육기에는 생초 액체비료와 물의 비율을 1:125로 10분 정도 매일 살포하였으며, 지체기에는 500~1,000배액으로 5분 정도 2일에 한번 꼴로 살포하였다.
생초 발효 액체비료의 제조 및 살포를 통하여 관찰한 결과, 화학비료를 사용하지 않아 비료의 원자재, 관리 비용을 획기적으로 절감하면서도, 식물의 생장을 촉진하고 지력 향상, 오염 토양 정화, 농업용수 정화, 병충해 및 악취 감소 등의 효과를 얻을 수 있었다.
또한, 기존의 관수 시스템을 이용하여 액체 비료를 잔디 및 농작물의 엽면에 자동 분사하여 관리 및 시비 비용을 효과적으로 줄이면서도 비료의 고른 살포가 가능하였다.
[실시예 2] 발효 미생물을 혼합한 생초 발효 액체비료(실시예 2)의 제조
1. 미생물의 분리
해안가에서 토양을 채취하여 멸균증류수로 1희석한 후 희석액 100μL를 chitin agar 배지(swollen chitin 0.5%, Na2HPO4 2g, KH2PO4 1g, NaCl 0.5g,NH4Cl 1g, MgSO4.7H2O 0.5g, CaCl2.H2O 0.5g, agar 20g, 증류수 1L)에 도말하였다. 30℃에서 5-7일간 배양 후 키틴의 분해에 의해 콜로니 주변에 투명대를 형성하는 미생물(Paenibacillus ehimensis KWN38)을 선택하였다.
2. 미생물의 접종
상기 실시예 1에서 제조한 생초 발효 액체비료에 키틴 1.5g/L을 첨가하고 상기 분리된 미생물을 접종하여 170rpm, 30℃에서 5일간 배양 후 처리하였다.
[비교예] 비료처리구 및 비료와 농약 처리구의 제조
비료 처리구(비교예 1)는 물 1L에 21-17-17 복합비료 3g을 첨가하여 준비하고, 비료와 농약 처리구(비교예 2)는 물 1L에 21-17-17 복합비료 3g과 공시농약((주)동방아그로-유효성분: Dimethomorph+Pyraclostrobin 17.6%(11.3+6.3)) 1g을 혼합하여 준비하였다.
[실험예 1] 고추역병에 대한 생물학적 방제 효과 실험
고추에 상기 실시예 1, 2 및 비교예 1, 2의 비료를 살포하고 고추역병균을 접종한지 3주 후, 각 실험구별로 고추를 sampling하여 초장, 생체중, 뿌리무게를 측정하여 그 결과를 도 15, 16에 비교 그래프로 나타내었다.
도면에서 볼 수 있듯이, 도면 초장은 미생물 혼합 생초 발효 액체비료 처리구가 가장 길었고, 비료만 처리한 처리구가 가장 짧았다. 생체중은 미생물 혼합 생초 발효 액체비료 처리구와 비료와 농약 처리구는 통계적으로 큰 차이는 없었으나 비료 처리구보다 높았으며, 뿌리무게는 미생물 혼합 생초 발효 액체비료 처리구가 가장 높았다.
반면에 비료 처리구는 가장 낮은 생장을 보였는데 이것은 접종한 고추역병균에 의해 식물이 피해를 입었기 때문이라고 보인다. 한편, 비료와 농약 처리구는 식물 생장측면에서 전반적으로 미생물 혼합 생초 발효 액체비료 처리구와 비료 처리구의 중간 값의 결과를 나타내었다.
본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.

Claims (27)

  1. a) 생초를 미립자로 분쇄하는 단계; 및
    b) 분쇄된 생초 미립자를 발효시키는 단계;
    를 포함하는 생초 발효 액체비료의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 생초 미립자의 크기가 0.1mm 이하인 것을 특징으로 하는 생초 발효 액체비료의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 생초의 분쇄가 볼밀식 분쇄기에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생초 발효 액체비료의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 생초의 분쇄가 기어식 전동장치에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생초 발효 액체비료의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 생초 미립자의 발효 온도가 28℃ 내지 38℃인 것을 특징으로 하는 생초 발효 액체비료의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 생초 미립자의 발효 기간이 7일 내지 10일인 것을 특징으로 하는 생초 발효 액체비료의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 생초 미립자의 발효가 생초 분쇄물 내의 섬유소를 주 기질로 하여 자연발생 미생물에 의하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 생초 발효 액체비료의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 생초 미립자의 발효를 촉진하기 위하여 유효 미생물(EM:effective microorganisms)을 첨가하는 것을 특징으로 하는 생초 발효 액체비료의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 생초 미립자 발효시, 미생물 번식을 위한 성분이 함유된 유무기 폐기물이 첨가되는 것을 특징으로 하는 생초 발효 액체비료의 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 유무기 폐기물이 쌀뜨물, 폐당밀 또는 폐조개 껍데기인 것을 특징으로 하는 생초 발효 액체비료의 제조방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 생초가 골프장용 잔디 부산물인 것을 특징으로 하는 생초 발효 액체비료의 제조방법.
  12. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 방법에 의하여 제조되는 생초 발효 액체비료
  13. 제13항에 있어서, 관수 시스템을 통하여 자동 살포되는 것을 특징으로 하는 생초 발효 액체비료.
  14. 한 쌍의 종사면 롤기어(120) 사이에 맞물려 투입된 생초가 1차 분쇄되는 제1분쇄부(100) 및 상기 제1분쇄부(100)의 수직방향 하부에 설치되는 한 쌍의 분쇄롤러(220) 사이에 1차 분쇄된 생초가 투입되어 2차 분쇄되는 제2분쇄부(200)를 포함하며,
    상기 제1분쇄부(100)와 제2분쇄부(200)는 각각 독립된 구동력을 제공받아 서로 다른 회전속도로 구동하여 수직방향으로 자유낙하 공급되는 생초의 분쇄량이 개별 제어되도록 하는 것을 특징으로 하는 생초 분쇄기.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1분쇄부(100)는, 4면의 측벽을 형성하는 제1프레임(110); 상기 제1프레임(110)의 내부 길이방향으로 한 쌍이 대면하여 평행하게 설치되는 종사면 롤기어(120); 상기 종사면 롤기어(120)의 각 축단부에 설치되어 원활한 회전이 이루어지도록 지지하는 제1베어링(130); 상기 제1베어링(130)의 상하단을 각각 레일 결합시켜 지지되도록 하는 제1베어링 가이드(140); 상기 제1베어링(130) 간의 유격조정이 이루어지도록 하는 제1텐션장치(150); 및 상기 종사면 롤기어(120)에 회전력을 전달하기 위한 제1동력부(160);를 포함하는 것을 특징으로 하는 생초 분쇄기.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제2분쇄부(200)는, 4면의 측벽을 형성하는 제2프레임(210); 상기 제2프레임(210)의 내부 길이방향으로 한 쌍이 대면하여 평행하게 설치되는 분쇄롤러(220); 상기 분쇄롤러(220)의 각 축단부에 설치되어 원활한 회전이 이루어지도록 지지하는 제2베어링(230); 상기 제2베어링(230)의 상하단을 각각 레일 결합시켜 지지되도록 하는 제2베어링 가이드(240); 상기 제2베어링(230) 간의 유격조정이 이루어지도록 하는 제2텐션장치(250); 및 상기 종사면 롤기어(120)에 회전력을 전달하기 위한 제2동력부(260);를 포함하는 것을 특징으로 하는 생초 분쇄기.
  17. 제14항 내지 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 종사면 롤기어(120)는 길이방향을 따라 2~5도의 사선각도를 갖는 기어치를 형성하는 것을 특징으로 하는 생초 분쇄기.
  18. 제17항에 있어서, 상기 종사면 롤기어(120)는 다수의 개별기어(123)들이 길이방향을 따라 조립되어 형성되는 것을 특징으로 하는 생초 분쇄기.
  19. 제14항 내지 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 종사면 롤기어(120)는 별도의 제어장치를 통해 정/역방향 회전이 번갈아 제어되며, 이물질 투입시 과부하를 감지하여 동력이 차단되도록 하는 것을 특징으로 하는 생초 분쇄기.
  20. 제15항에 있어서, 상기 제1텐션장치(150)는 한 쌍의 종사면 롤기어(120) 중 어느 일측의 움직임을 고정잭(151)으로 고정하고, 다른 일측의 움직임을 구동잭(153)으로 가압하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생초 분쇄기.
  21. 제15항에 있어서, 상기 제1동력부(160)는 동력을 발생하는 모터(161)와, 상기 모터(161)의 회전력을 종사면 롤기어(120) 측으로 감속 전달하는 벨트(163) 및 풀리(165)를 포함하는 것을 특징으로 하는 생초 분쇄기.
  22. 제14항 내지 16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 한 쌍의 분쇄롤러(220)는 서로 다른 회전속도로 구동되는 것을 특징으로 하는 생초 분쇄기.
  23. 제22항에 있어서, 상기 한 쌍의 분쇄롤러(220) 중 어느 일측의 분쇄롤러(220)가 제2구동부(260)의 동력을 전달받고, 한 쌍의 분쇄롤러(220) 사이는 감속수단으로 연결되는 것을 특징으로 하는 생초 분쇄기.
  24. 제23항에 있어서, 상기 감속수단은 한 쌍의 분쇄롤러(220)의 축(221) 상에 설치되는 기어 조합으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생초 분쇄기.
  25. 제23항에 있어서, 상기 한 쌍의 분쇄롤러(220)의 회전속도는 2~3:1로 형성하는 것을 특징으로 하는 생초 분쇄기.
  26. 제16항에 있어서, 상기 제2텐션장치(250)는 한 쌍의 분쇄롤러(220) 중 어느 일측의 움직임을 고정잭(251)으로 고정하고, 다른 일측의 움직임을 구동잭(253)으로 가압하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 생초 분쇄기.
  27. 제16항에 있어서, 상기 제2동력부(260)는 동력을 발생하는 모터(261)와, 상기 모터(261)의 회전력을 종사면 롤기어(120) 측으로 감속 전달하는 벨트(263) 및 풀리(265)를 포함하는 것을 특징으로 하는 생초 분쇄기.
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