KR20030017409A - 쌀겨 펠릿의 제조 방법 및 이에 사용하는 쌀겨 펠릿의성형 장치 - Google Patents

Abstract

무논의 제초에 사용하는 쌀겨 살포 작업의 개선을 도모한다.

쌀겨(생겨)에 물을 첨가하고, 혼합하여 소정의 함수율로 조정한다. 이 가수(加水) 쌀겨를, 이송용 나선 블레이드(10)와 가압용 나선 블레이드(11)로 이루어지는 가압 스크류(8)를 내장한 이송 통(5)의 전방단부에, 회전 커터(13)와 압출 구멍(7)을 가지는 디스크(6)를 부착한 압출식의 펠릿 성형부(3)에 공급하여, 가수 쌀겨를 펠릿형으로 성형하여 이를 건조한다.

Description

쌀겨 펠릿의 제조 방법 및 이에 사용하는 쌀겨 펠릿의 성형 장치 {MANUFACTURING METHOD OF RICE BRAN PELLET AND FORMING DEVICE OF RICE BRAN PELLET BEING USED IN THE SAME}

본 발명은, 벼에 해를 끼치지 않고 잡초만 제거하는 제초법으로서 사용하는 쌀겨를 펠릿화하는 제조 방법 및 이에 사용하는 쌀겨 펠릿의 성형 장치에 관한 것이다.

근래, 벼에 해를 끼치지 않고서 잡초만을 제거하기 위한 방법으로서 쌀겨가 사용되도록 되어 왔다. 이는, 유기재배의 비료로서 사용되고 있는 쌀겨나 유박등의 식물성 유기비료를, 살아있는 그대로 토양에 사용하여 바로 만들면, 미생물에의한 분해시에 발생하는 유기산으로 발아장해나 생육장해를 일으킨다는 것으로부터, 이 작용을 반대로 잡초의 발아 생육 억제에 활용한 방법이다.

쌀겨등의 표면 사용에 의한 잡초 억제 작용에 관하여는, 아직 모르는 것이 많지만, 쌀겨를 살포하면, 미생물이 그것을 먹이로 급격히 증식하여, 토양 표층부가 일시적으로 강환원화(산소부족)되는 동시에, 유산균의 대량발생에 의한 토양 표면의 산성화, 락산 등의 유기산에 의한 발근저해효과에 의해 잡초 억제 작용이 특히 강하게 작용한다고 한다. 또한, 유기산이 분해되어 당류나 아미노산이 많아지면, 해초류나 부평초 등이 발생하고, 그 차광효과로 잡초 억제된다고도 보여지고 있다. 또한 살포된 쌀겨는 천천히 발효를 계속하여, 결국 벼의 육성에 결함이 없는 유기비료가 되는 일석이조의 효과를 가진다.

쌀겨의 사용은, 종래 일반적으로 모내기의 직후나 동시에 행해지고, 사용의 방법으로는, 쌀겨를 분말상태 그대로 물입구로부터 유입하거나, 살포기등을 이용하여 살포하고 있다. 그리고, 현재, 쌀겨의 사용은 실시 개소가 계속 증가하여 그 효과는 높게 평가되고 있다.

벼농사에 있어서의 쌀겨의 시험 실시는 계속 확대되고 있지만, 그 사용은, 상기와 같은 쌀겨를 분말상태 그대로 살포하는 방법으로서는, 논 전체에 될 수 있는 한 균일하게 살포하기 위해서, 바람이 없는 때를 선택하여 행하도록 하고 있지만, 살포 후풍에 의해 밀려오는 경우가 있어서, 균일한 상태로 하는 것이 어려우므로, 젖은 부스러기쌀에 쌀겨를 발라 살포하는 것도 이용되고 있다. 또, 쌀겨를 물입구로부터 유입하는 방법에서는, 쌀겨는 가능한 한 건조된 유분이 많은 것을 사용하여, 바람이 없는 날이나, 물입구에서 물끝방향으로 미풍이 불고 있을 때를 선택하여 행하는 것, 그리고 쌀겨는 한번에 대량으로 떨어뜨리지 않고 쌀겨의 확산 상태를 봐가면서 절반분량을 유입하고, 조금 시간을 두고 나서 나머지의 절반정도를 흘려, 마지막으로 얇은 부분에 손으로 권취한다고 하는 번거로운 작업이 된다.

본 발명은, 상기 종래의 쌀겨 살포에서는, 살포량이 많고 노동적으로 문제가 많은 것과, 바람등으로 살포에 편차가 나기 쉬운 것, 논 전체에 쌀겨가 분산하여 용존산소가 감소하여 무논의 작은 동물에게 피해를 끼칠 우려가 있는 등의 문제가 있으므로, 이것을 개선하기 위해 이루어진 것으로, 쌀겨의 분말을 펠릿화함으로써 동력 살포기를 사용하는 등으로 하여 간편하고 또한 균일한 살포를 가능하게 하는 동시에, 바람의 영향도 받지 않고 사용을 간단하고, 확실하고 능률 좋게 행할 수 있도록 한, 쌀겨 펠릿의 제조법 및 이에 사용하는, 소형이고 저동력의 쌀겨 펠릿성형기를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명자는, 상기 목적을 달성하기 위해서 연구를 거듭해오고 있지만, 쌀겨를 펠릿화함으로써, 살포 노력의 대폭 경감이 도모되고, 균일한 살포가 실현될 수 있는 것을 발견하고, 효과적인 쌀겨 펠릿의 제조 방법 및 이에 사용하는 소형 펠릿의 성형이 용이하고, 확실하게 행할 수 있는 장치의 개발에 성공하여, 본 발명을 이루게 되었다.

본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 설명하면, 청구항 1의 제조 방법은, 쌀겨에 물을 첨가하여 혼합하고, 쌀겨를 소정의 함수율로 조정하는 공정과, 이가수 쌀겨를 압출 성형에 의해 펠릿형으로 성형하는 공정과, 이 펠릿 성형품을 건조하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 2의 제조 방법은, 제1항에 기재된 방법에 있어서, 쌀겨의 혼합시에 쌀겨의 함수율이 25 내지 35 %가 되도록 물을 첨가하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 3의 제조 방법은, 제1항에 기재된 방법에 있어서, 쌀겨의 혼합시에, 대두를 짠 비지를 첨가하여, 혼합된 쌀겨와 대두를 짠 비지 혼합물의 함수율이 25 내지 35 %가 되도록 대두를 짠 비지를 첨가하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 4의 제조 방법은, 제1항에 기재된 방법에 있어서, 쌀겨의 혼합시에, 식물성의 고형촉진제를 첨가하여 그 혼합물의 함수율이 25 내지 35 %가 되도록 물을 첨가하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 5의 성형 장치는, 쌀겨 등의 공급부와 펠릿성형부를 구비하고 있으며, 공급부는 호퍼와 교반 회전자를 갖는 교반실이 연속 설치되고, 펠릿성형부는 상기 교반실에 연통한 전방단부에 다수의 압출 구멍을 갖는 디스크를 부착한 이송 통 내에, 교반실에 연통하는 후방부측은 이송용의 나선 블레이드를, 전방부측에 가압용의 나선 블레이드를 설치한 가압 스크류가 배치되어 있는 동시에, 디스크의 외면에 접합하여 회전하는 커터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한, 청구항 6의 성형 장치는, 청구항 5에 기재된 장치에 있어서, 교반실에 물 분무 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 것이다.

도1은 본 발명 장치의 일실시 형태를 도시하는 측단면도.

도2는 상기 성형부의 전단부의 사시도.

도3은 본 발명 장치의 다른 실시 형태의 요부를 도시하는 측단면도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 기체

2 : 공급부

3 : 펠릿 성형부

5 : 이송관

6 : 디스크

7 : 압출 구멍

8 : 가압 스크류

9 : 회전축

10, 11 : 나선 블레이드

13 : 회전 커터

14 : 노브

15 : 스프링

16 : 공급구

17 : 분무 노즐

18 : 가수 파이프

19 : 밸브

21 : 호퍼

22 : 교반실

23 : 교반 회전자

24 : 축

25 : 교반 블레이드

본 발명의 쌀겨 펠릿의 제조 방법은, 정미에 의해 생성된 쌀겨(생겨나 시간이 경과한 저류겨등)를 주재료로 하고, 이에 물을 첨가하여 교반 혼합 하는 공정과, 이 혼합물을 펠릿형으로 성형하는 공정과, 이 성형물을 건조하는 공정으로 이루어진다.

쌀겨를 펠릿형으로 성형하는 데 있어서는, 쌀겨자체는 성분적으로 단단해지기 어려워지므로, 쌀겨에 물을 첨가해서 쌀겨를 소정의 함수율로 조정하는 것이 필요하며, 쌀겨중의 수분과 유분이 결합체로 되어 성형을 실현할 수 있다. 펠릿의 성형에 필요한 쌀겨의 함수율은, 25 내지 35 % 정도로 하고, 보다 바람직하게는 30 % 정도로 하는 것이 좋다. 쌀겨로서 생겨를 사용하는 경우는, 유분이 약 20 중량% 함유되어 있으므로, 첨가하는 물은 쌀겨 100에 대하여 15 내지 25 중량%, 바람직하게는 20 중량% 정도로 하는 것이 좋다. 함수율이 적으면 수분과 유분의 결합체 효과가 낮고, 고형성형이 되기 어렵고 펠릿성형기도 큰 동력을 요하여 소형화를 도모할 수 없다. 또한, 함수율이 지나치게 많으면, 성형한 펠릿 자체가 연약해서 펠릿형상을 유지할 수 없게 되며, 건조에도 시간을 필요로 하게 된다. 이 교반 혼합의 공정은, 펠릿성형의 전작업으로서, 쌀겨등에 물을 첨가하여 균일하게 혼합하는 것이 필요한 동시에, 혼합된 쌀겨 등의 함수율이 펠릿성형에 있어서 중요한 포인트가 된다. 특히 생겨를 펠릿화하는 경우는, 쌀겨에는 유지성분이 포함되어 있으므로, 물을 첨가하더라도 잘 교반하지 않으면 균일한 펠릿 재료로는 안된다.

또한, 본 발명에서는, 상기의 물 대신, 수분을 많이 함유하는 대두를 짠 비지(예를 들어, 설화채를 이하 비지라 한다)를 이용할 수 있다. 이 경우는, 쌀겨와비지의 혼합물의 함수율이 상기와 같이, 25 내지 35 %정도, 바람직하게는 30 % 정도가 되도록, 쌀겨와 비지의 배합 비율량을 쌀겨에 비지 40 내지 50 중량% 정도 첨가하여 조정한다.

또, 본 발명의 방법으로서는 쌀겨에 식물성의 고형촉진제 (연결제)를 5 내지 20 중량% 정도 첨가할 수 있다. 이에 의해서, 쌀겨만으로 성형한 펠릿보다 단단하게 성형되게 된다. 연결제로서는, 밀가루, 쌀가루 등이 일반적이다. 또, 쌀겨와 식물성 연결제를 혼합한 것을 펠릿성형하는 경우는, 쌀겨와 연결제와의 혼합물에 대하여 중량비로 10 내지 25 %의 가수량이 적합이다. 그것에 의하여, 연결제와의 혼합물의 함수율이 25 내지 35 %로 조정된다.

쌀겨와 물 또는 비지는, 혼합기등을 이용하여 균일하게 혼합시킨다. 혼합이 불충분하면, 후의 압축성형에 있어서 겨막힘을 일으키거나, 겨의 가루입자 상호의 결합에 불균일이 생기고, 소정의 성형 펠릿이 부스러지기 쉬워진다. 혼합기는, 예를 들어, 직립하는 회전축에 교반 블레이드를 돌출 설치한 수직형의 것이나, 수평축에 교반 블레이드를 돌출 설치한 횡형인 것, 혹은, 회전몸통 내에 교반 블레이드를 설치한 형식의 혼합믹서등을 이용하지만, 이것에 한정되지는 않는다.

물을 첨가한 쌀겨 또는 쌀겨와 비지 혼합물 또는 쌀겨와 식물성의 연결제에 물을 첨가한 혼합물(이하 쌀겨등이라 한다)은 다음에 성형공정으로 보내진다. 성형장치로서는, 일반적으로 압출식(압축압출식)인 것이나 형압식인 것이 사용되고 있지만, 이 경우는 쌀겨등에 강한 가압력을 부여하는 압출식인 것을 사용하는 것이 좋다. 압출 식의 성형장치로는, 봉형상으로 된 펠릿소재가 연속하여 압출되기 때문에, 이것을 필요한 길이로 절단하는 수단을 설치한 장치를 사용하여, 펠릿성형품을 얻을 수 있다. 펠릿성형품의 크기는, 손으로 뿌리는 것이면 직경이 4 내지 6 mm, 길이 5 내지 8 mm 정도인 것으로서도 좋지만, 살포기에 넣어 뿌릴 수 있게 하기 위해서는, 직경이 4 내지 5 mm, 길이가 5 내지 6 mm 정도인 것으로 하는 것이 바람직하다·

성형기로부터 취출된 펠릿성형품은, 그대로 두면 발효가 시작되므로, 이것을 건조처리 한다. 또한 그에 따라, 살포에 적합한 경도의 펠릿으로 고화되게 되는 동시에, 장기간에 걸쳐서의 저장이 가능해진다. 건조처리는, 종래 공지의 방법으로 행할 수 있다. 예를 들어, 햇볕에서의 자연 건조나 하우스내에서의 자연 건조에 의해서도 좋고, 또한, 평형 건조기나 로터리 킬룬 건조기 등의 건조기를 사용하여 행할 수 있다. 그 건조는, 함수율 10 % 정도로 하는 것이 바람직하다. 건조를 끝낸 쌀겨 펠릿은 통기성이 없는 주머니에 넣어 두면 보존이 가능하고, 필요시에 취출하여 적절히 살포할 수 있다.

다음에, 쌀겨 펠릿의 성형 장치의 실시 형태에 대해 설명한다. 이 장치는, 특히, 농가 등이 자체로 쌀겨 펠릿을 제조하는 데 적합한 구성으로 되어 있고, 도1, 도2는 장치의 실시 형태를 도시하고, 도3은 상기 다른 실시 형태를 도시한 것이다.

도1, 도2에 있어서, 1은 상자형으로 형성된 기체로, 그 속에는, 쌀겨 등의 공급부(2)와 펠릿성형부(3)가 배치되어 있다. 펠릿성형부(3)는, 전방단부에, 다수의 압출 구멍(7)을 구비한 디스크(6)를 착탈가능하게 부착한 이송 통(5) 내에, 회전축(9)의 후방부측에, 피치가 거친 이송용의 나선 블레이드(10)와, 전방부측에 피치가 미세한 가압용의 나선 블레이드(11)를 돌출 설치한 가압 스크류(8)가 배치되고, 회전축(9)의 선단부는 디스크(6)로부터 돌출되어 있고, 회전축(9)의 기단부는 모터(12)와 접속되어 있다.

그리고, 회전축(9)의 디스크(6)로부터 돌출한 부분에는, 디스크(6)의 외면에 접합하면서 회전축(9)과 동시에 회전하는 커터(13)가, 노브(14)에 접촉하여 압축하는 스프링(15)의 작용으로 압접력이 유지된 상태로 설치되어 있다. 또한, 이송통(5)의 후방부의 상측에는 공급부(2)와 연통하는 공급구(16)가 개방 설치되어 있다. 또, 상기 커터(13)의 압접력을 유지하는 수단은, 스프링(15) 대신에 탄성고무등을 사용할 수 있다. 또한, 가압용 나선 블레이드(11)는 2조의 권취로 형성할 수 있다. 그에 따라, 펠릿성형부(3) 내의 쌀겨 등은, 가압용 나선 블레이드(11)의 압축작용에 의해서 압력을 받지만, 그 반력을 2조 권취 나선 블레이드로 균일하게 받아냄으로써, 축진동이 방지된다.

공급부(2)는, 호퍼(21)와 그 아래로 어어지는 교반실(22)을 구비하고 있으며, 교반실(22)의 하단부는 상기 이송 통(5)의 공급구(16)와 연통하고 있고, 교반실(22) 내에는, 회전축(9)의 구동에 의해 회전되는 축레버(24)에 교반 블레이드(25)를 돌출 설치한 교반 회전자(23)가 가설되어 있다. 또한, 호퍼(21)의 하부내에는, 방호용의 거친 눈의 호퍼망(26)이 설치되어 있다.

상기 구성의 장치에 있어서, 쌀겨등은 호퍼(21)에 투입된다. 이 경우, 쌀겨 등은, 펠릿을 성형하기 위해서 필요한 25 내지 35 % 정도의 함수율로 조정된 것을사용하지만, 생겨를 이용하는 경우는, 통상, 생겨 100에 대하여 20 중량%의 물을 가하면 좋다. 호퍼(21)에 투입된 쌀겨 등은, 호퍼망(26)을 빠져나와 교반실(22)에 유하한다. 교반실(22) 내에서는, 교반 회전자(23)의 회전으로, 생겨와 첨가된 물이라든가 균일하게 혼합되어 공급구(16)로부터 펠릿성형부(3)의 이송 통(5)의 후방부 내에 공급되게 된다. 또, 도1의 실시 형태의 장치로는, 생겨를 사용하여 이에 물을 첨가하는 경우에 적합하도록, 교반실(22)을 설치한 것으로 되어 있지만, 소정의 함수율로 조정한 쌀겨 등의 재료를 사용하는 경우는, 교반실(22)을 제외하여 호퍼(21)의 하단 개구부를 공급구(16)에 직접 연통시킨 것으로 할 수 있다. 또한, 교반실(22)을 구비한 것이라도, 소정의 함수율로 조정한 쌀겨등을 사용하는 데 아무런 지장이 없다.

이송 통(5)에 공급된 쌀겨 등은, 이송용의 나선 블레이드(10)에 의해, 피치가 미세한 가압용 나선 블레이드(11)가 있는 부분에 보내여지고, 다시 반죽의 효과로 한층 균일하게 혼합하고, 전방단부에 설치된 디스크(6)에 도달하게 된다. 그 사이, 양 나선 블레이드(10, 11)의 이송 속도(이송량)의 차로부터, 이송용 나선블레이드(10)에서 보내여지는 잉여 쌀겨등은 다시 공급구(16)로 되돌아가는 작용에 의한 개는 효과가 생겨 쌀겨등은 다시 혼합되는 동시에 가압되어 가고, 디스크(6)에 있는 압출 구멍(7)에 압입되어, 압축된 상태로 봉 형상으로 되어 압출 구멍(7)으로부터 외부에 토출되어 가게 된다. 그리고 디스크(6)의 외면에 접합한 커터(13)의 회전에 의한 절단작용에 의해, 소정 길이의 펠릿성형품으로 되는 것이다. 상기 디스크(6)는 착탈가능하게 되어 있으므로, 압출 구멍(7)의 직경이 다른복수종의 디스크(6)를 준비해두면, 필요에 따라 바꿔, 필요 직경의 쌀겨 펠릿성형품을 얻을 수 있다.

본 발명의 장치에서는, 투입된 쌀겨에 물을 첨가하는 수단을 설치할 수 있다. 도3은 그 실시 형태를 도시한 것이다. 이 실시 형태에서는, 교반실(22) 내에 물을 주입하는 분무 노즐(17)을 설치하고, 이에 수원(수도의 수도꼭지등)으로부터 가수 파이프(18)가 접속되어 있다. 그리고, 가수 파이프(18)에는, 분무 노즐(17)의 근처에 위치하여 수량을 조절하는 밸브(19)가 설치되어 있다. 분무 노즐(17)은 쌀겨와 분무수가 혼합되기 쉬운 교반 회전자(23)의 근처에 설치하는 것이 좋다.

이와 같이, 가수 수단을 설치하는 것에 의해, 펠릿성형의 전작업으로서 필요한 혼합기의 사용을 제외할 수 있다. 이 실시 형태의 장치에서는, 쌀겨 등이 공급을 끊어지게 하지 않고 행함으로써, 연속하여 펠릿 성형작업을 할 수 있어, 작업능률이 향상될 수 있다. 또, 가수 수단은, 도3의 쇄선으로 나타낸 바와 같이, 교반회전자(23)의 축(24)을 분무 구멍을 갖는 중공 형상축으로서, 이에 가수 파이프(18)를 접속하고, 축(24)으로부터 물을 분무시킬 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 쌀겨에 물을 첨가하여 펠릿의 성형에 적합한 함수율로 조정하고, 이를 가압, 압출식의 성형 장치를 이용하여 펠릿형으로 성형한 후, 건조 처리를 행하게 하였기 때문에, 펠릿 살포시에는 동력 살포기등에도 사용할 수 있는 등, 취급이 용이한 쌀겨의 펠릿화가 간단하게 또한 저렴하게 제조할 수 있게 된다. 이로서, 쌀겨의 사용이 바람등의 날씨에영향을 받지 않고, 능률 좋고 효과적으로 행할 수 있게 된다.

또한, 쌀겨와 비지의 혼합물을 펠릿화함으로써 제초효과 외에, 겨의 육성과 함께 비료화했을 때의 쌀겨만으로서는 부족한 유기비료분을 보충하는 유기비료로서의 활용의 범위가 넓어진다.

또한, 쌀겨에 식물성의 고형촉진제를 첨가한 혼합물을 펠릿화에 함으로써 쌀겨만의 펠릿보다, 건조후의 취급에 있어서도 형태가 잘 붕괴되지 않고 단단한 펠릿이 얻어지므로, 동력살포기 이외의 살포용 기기의 겨펠릿으로서 활용의 범위가 넓다.

또한, 본 발명의 펠릿성형기에 따르면, 거친 피치의 이송용 나선 블레이드 다음에 세밀한 피치의 가압용 나선 블레이드를 설치한 가압 스크류를 이용하여, 쌀겨에 반죽과 압축을 첨가하면서 이송 통 전방단부에 설치한 디스크로 압송하고, 디스크의 토출 구멍으로부터 압출하면서 커터로 절단을 반복하도록 하였으므로, 소정의 직경과 길이의 쌀겨 펠릿을 확실하게 연속하여 능률 좋게 제조할 수 있게 된다. 또한, 장치는 구조가 간단하고 소형이고, 저렴하게 할 수 있고, 쌀겨 사용의 자가용기로서 제공하는 데 적합하다.

Claims (6)

1. 쌀겨에 물을 첨가하여 혼합하고, 쌀겨를 소정의 함수율로 조정하는 공정과, 이 가수 쌀겨를 압출 성형에 의해 펠릿형으로 성형하는 공정과, 이 펠릿성형품을 건조하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 쌀겨 펠릿의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 쌀겨의 혼합시에, 쌀겨의 함수율이 25 내지 35 %가 되도록 물을 첨가하는 것을 특징으로 하는 쌀겨 펠릿의 제조 방법.
3. 제1항에 있어서, 쌀겨의 혼합시에, 대두를 짠 비지를 첨가하여, 혼합된 쌀겨와 대두를 짠 비지의 혼합물의 함수율이 25 내지 35 %가 되도록, 대두를 짠 비지를 첨가하는 것을 특징으로 하는 쌀겨 펠릿의 제조 방법.
4. 제1항에 있어서, 쌀겨의 혼합시에, 식물성의 고형촉진제를 첨가하여, 그 혼합물의 함수율이 25 내지 35 %가 되도록 물을 첨가하는 것을 특징으로 하는 쌀겨 펠릿의 제조 방법.
5. 쌀겨 등의 공급부와 펠릿성형부를 구비하고 있으며,

   상기 공급부는 호퍼와 교반 회전자를 가지는 교반실이 연속 설치되고,

   상기 펠릿성형부는 상기 교반실에 연통한 전방단부에 다수의 압출 구멍을 갖는 디스크를 부착한 이송 통 내에, 교반실에 연통하는 후방부측에 이송용의 나선 블레이드를, 전방부측에 가압용의 나선 블레이드를 설치한 가압 스크류가 배치되어 있는 동시에, 디스크의 외면에 접합하여 회전하는 커터가 설치된 것을 특징으로 하는 쌀겨 펠릿의 성형 장치.
6. 제5항에 있어서, 교반실에, 물 분무 수단을 설치한 것을 특징으로 하는 쌀겨펠릿의 성형 장치.