KR101508055B1 - 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상부가 개구되고 일정면적을 갖는 바닥부와 다각형의 수조외벽으로 이루어진 수조본체; 상기 수조본체 외부에는 상부가 개구되고 일정면적을 갖는 바닥부와 다각형의 수조외벽으로 이루어진 부수조와 집수정이 설치되고; 사육수 공급파이프는 집수정에서 출발하여 수조본체로 연결되고; 상기 수조본체로부터 배출되는 사육수는 부수조와 배수파이프로 연결되고; 부수조로부터 배출되는 사육수는 집수정과 복수개의 파이프로 연결되는 것을 특징으로 하는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조이다.
수조본체의 어류양식수조에서 배출되는 바이오플락 사육수를 갯벌생물을 양식하는 부수조로 배출하여 부수조 양식생물의 먹이로 이용케함으로써, 프로테인 스키머를 사용하지 않고도 생물학적 방식으로 바이오플락 농도를 원하는 적정 농도로 조절하면서 잉여사료, 유기물, 무기물 등이 풍부한 사육수로 갯벌생물을 양식할 수 있고 어류와 갯벌생물을 동시에 복합양식하여 부가가치를 높임은 물론 사료 절감 및 시설비 절감 등 양식비용을 대폭 절감할 수 있어 이윤이 높은 고부가가치 양식 효과를 갖게 된다.

Description

생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조{Aquaculture tank for bio-floc, using a bio skimmer}

본 발명은 바이오플락의 농도를 조절하기 위해 사용되는 프로테인 스키머를 생물학적으로 대신하도록 하여 어류와 갯벌생물의 복합양식이 가능하도록 하는 바이오플락용 복합양식수조에 관한 것으로써, 어류양식으로 발생된 바이오플락을 갯벌생물양식에 사용하여 수조내의 바이오플락 농도가 조절 가능하도록 하는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 어류 사육수조에서 바이오플락으로 대량 배출되는 단백질이 포함된 사육수를 공급받아 갯벌생물 수조에서 처리함으로써, 바이오플락으로 어류를 양식하는 동시에 잉여의 바이오플락만으로 양식할 수 있는 갯벌생물을 생산함으로써, 수조내의 바이오플락 농도를 생물학적 과정으로 조절하여 친환경적 수질로 정화하면서 고부가가치를 창출할 수 있는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조에 관한 것이다.

최근에는 수산물이 건강식품이라는 인식이 확산됨에 따라 수산물의 소비가 증가하고 있으며, 이에 따라 어류와 어패류 양식 또한 양적으로 증가하고 있다. 그러나, 최근 연안의 오염과 양식생물의 질병 등으로 어류양식을 통한 수산물 공급량은 크게 늘지 않은 실정이며, 그 원인은 연안어장의 오염이 수반된 양식환경의 악화로 연중 양식생물이 질병에 노출되면서 생산성이 크게 떨어졌기 때문이다.

상기의 문제점을 해결하기 위해 대상생물을 바다가 아닌 육상의 수조에서 양식하는 기술이 확립되면서, 이를 더욱 발전시켜 도심지 등의 통제된 시설 내에서, 층별, 수조별 다양한 어패류를 양식하는 개념의 양식방법이 등장하고 있다.

하지만, 각종 물고기를 양식하는 양어장 등의 양식수조 내에 담긴 물은, 물고기들을 양식하는 과정에서 발생되는 각종 배설물이 갖는 암모니아(NH₃)와 아질산(NO₂) 및 사료 찌꺼기 등에 의해 쉽게 오염되어 이를 방치할 경우 물고기들이 각종 질병에 걸려 집단 폐사할 우려가 있을 뿐만 아니라, 이들 오염된 물을 그대로 수조 외부로 방출하는 경우 그로 인한 2차 오염의 우려되므로, 반드시 정화 처리가 요구되다.

이와 같이 어류 양식 수조에 담긴 물을 정화 처리하기 위한 종래의 처리수단은, 단순히 수조내의 물을 일정량씩 지속적으로 방출되게 함과 동시에 일정량의 새로운 물을 수조내로 지속적으로 공급하여 수조내의 오염된 물을 배출하는 유수식(流水式) 방식을 사용하였다. 이는 수조내의 가열 또는 냉각된 물에 대한 정화 처리 능력이 떨어져 완벽한 정화가 불가능한데 따른 물고기들이 각종 어병(魚病)에 걸릴 위험이 있을 뿐만 아니라 물고기의 생육조건에 맞도록 가열 또는 냉각된 물이 그대로 배출되고 새롭게 유입되는 물에 대해서는 다시 소정온도로 가열 또는 냉각시켜야 하는데 따른 가열 및 냉각비용이 소요되는 것이어서 그만큼 양식단가가 높아질 수 밖에 없는 문제가 있다.

또한 사육수내 입자성 물질을 제거하여 깨끗한 물로 환수하기 위해서는 입자성 물질을 여과하기 위한 정화 수단을 중앙 집중식으로 구성하여 여러 수조들과 연결되게 한 상태에서 정화처리가 이루어지게 된다. 하지만, 그 구성이 매우 복잡하고 대규모여서 정화 수단의 시설설비에 대한 비용 증가와 함께 여러 수조의 물을 정화 처리하여야 하는데 따라 정화 처리 능력도 떨어져 어느 한 수조에서 어병이 발생되는 경우 모든 수조로 어병이 번지게 될 우려가 있어 양식 물고기의 집단 폐사 우려가 있는 등의 문제가 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 최근에 연구되어 지고 있는 바이오플락 양식은 환경유용 미생물을 이용하여 암모니아, 아질산 등 오염물질을 분해시키거나 새로운 유기물로 전환시켜 먹이로 재이용하게 함으로써 무환수-무방류로 양식할 수 있는 자연 친화형 양식 방식으로서, 기존 기술에 비해 사료 효율과 에너지 절감 효율이 매우 뛰어난 최고의 친환경적 녹색화 기술이다.

즉, 사육수를 환수하지 않고 양식할 수 있게 된다면 사육수 배출로 인한 환경오염문제, 생태계 파괴를 일으키지 않고 지속가능한 방식으로 양식할 수 있게 되며, 외부에서 물 또는 숙주를 통해 유입되는 바이러스와 질병균을 원천 차단할 수 있게 되어 항생제를 사용하지 않고도 대량 양식할 수 있으며, 환수 펌프를 돌릴 필요도 없고, 겨울에 찬물을 끌어들여 가온할 필요가 없어 에너지 절감 및 이산화탄소 발생 저감효과도 누릴 수 있는 등 많은 효과를 갖는다. 또한, 사육수내에서 미생물-식물플랑크톤-동물플랑크톤-원생동물-사료찌꺼기 등이 엉켜 만들어진 고단백질의 바이오플락 덩어리를 양식생물이 섭취함으로써 성장과 천연면역강화 효과도 얻게 된다.

사육수내에 너무 많은 바이오플락이 생성되면 양식생물 성장이 저해되고 많아진 미생물만큼 많은 양의 산소 투여가 추가적으로 필요하여 양식기간이 길어지고 생산원가가 높아지는 등 양식관리가 용이하지 않게 되므로 양식하는 동안 사육수내 바이오플락 농도를 적정수준으로 관리하는 방안이 필요한데, 일반적으로는 프로테인 스키머 장치를 이용하여 사육수내 바이오플락 농도를 낮출 수 있다. 그러나 프로테인 스키머 장치 사용시 바이오플락 농축 슬러지가 부산물로 생성되는데 통상은 이를 활용하지 못하고 쓰레기로 처리한다.

그러나 바이오플락 덩어리는 양식생물에게 양질의 먹이원이 되는 자원이므로 바이오플락 덩어리를 잘 먹을 수 있는 다른 양식생물에게 투여하여 소모케하면 생물학적인 프로테인 스키머로서 역할하며 동시에 잉여의 부가가치 생산이 가능하다.

본 발명은 바이오플락 양식시스템에서 발생되는 과도한 양의 바이오플락을 조절하는 방안과 부산물을 재활용하여 부가가치를 높이는 방안을 복합적으로 해결하기 위해 고안된 것으로, 바이오플락용 어류사육 본수조에서 잉여로 발생되는 바이오플락, 단백질 등을 제거하기 위해 사용되는 물리적인 프로테인 스키머 장치 대신 부수조의 갯벌생물양식시스템을 활용하여 바이오플락을 먹이로 갯벌생물을 생산하여 잉여의 부가가치를 얻으면서 동시에 수조내 사육수의 바이오플락 농도를 적정한 수준으로 조절할 수 있는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조를 제공한다.

국내 등록특허공보 제10-1066178호에는 바닥으로부터 입설되는 사각틀체, 사각틀체의 높이를 따라 서로 간격을 두고 다수개로 설치되는 양식수조들, 양식수조들의 하부에 각각 설치되어 물이 양식수조들을 순차로 거쳐 배수되도록 하는 배수관들과, 최하단의 양식수조와 최상단의 양식수조를 가로질러 사각틀체에 설치되는 피드백관, 피드백관이 물을 피드백하도록 펌핑하는 펌프, 최하단의 양식수조에 외부의 물을 급수하는 급수관, 양식수조들에 설치되어 다슬기와 어류의 복합양식이 가능하도록 하는 구성이 개시되어 있다. 국내 등록특허공보 제10-1185863호에는 수조기둥의 높이 방향을 따라 활어용 수조가 일정한 간격을 두고 다수 개의 층을 이루도록 설치되어 있으며, 각각의 원형수조에 수조기둥이 삽입되는 커넥터를 형성시켜 양식빌딩의 조립식 시설이 가능토록 하였으며, 원형수조의 벽체부를 투명 아크릴 소재로 하고 바닥판에는 보강재를 설치함으로서 빌딩형 양식장에 최적으로 적용이 가능한 효과적이고 실용적인 수조어셈블리를 제공토록 한 양식빌딩용 다단원형수조에 관하여 개시되어 있다. 국내 등록특허공보 제10-0981601호에는 급수관과 배수관 사이를 흐르는 물을 저류하도록 한 수조; ㄷ자 형상을 이루어 상기 수조의 바닥에 각각 안치되며 바닥과의 사이에 격자체들; 삼각모양이 연속하여 형성되며, 상기 격자체들의 상부에 각각 안치되어 다슬기를 부착시켜 양식할 수 있는 장소를 마련하도록 한 다슬기양식판들; 및 상기 격자체들과 다슬기 양식판들의 사이에 각각 설치되는 그물망들을 포함하는 다슬기와 어류의 복합양식장치에 관하여 개시되어 있다. 국내 공개특허공보 제10-2010-0087684호에는 다층으로 된 구조물에 각 층마다 어류를 양식할 수 있는 어류채류공간을 구비한 다수개의 양식수조 및 급수부, 배설물배출부, 분토생산부, 순환여과부, 성장촉진부가 설치되어 있으며, 상기 구성부에 전원을 공급할 수 있게 재생에너지를 통해 전력을 생산하는 전원공급부로 구성되어 있는 빌딩형 양식장에 관하여 개시되어 있다. 그러나, 이와 같은 선행기술은 어패류를 대량생산하기 위한 목적의 복합적 양식에 사용되는 것으로, 본 발명에서와 같이 수조본체에 어류를 양식함으로서 생산되는 바이오플락 및 단백질을 외부 부수조에 공급하여 갯벌생물을 양식하여, 수조본체에서 발생되는 바이오플락 농도를 친환경적으로 조절하는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조에 관한 구성은 개시되지 않아 차이를 보인다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 바이오플락을 이용한 육상수조식 어류 양식 시 발생되는 유기물이 포함된 사육수를 외부 부수조로 공급하여 갯벌생물양식의 먹이로 활용함으로써, 배출되는 바이오플락 및 단백질을 포함한 사육수를 친환경적으로 정화할 수 있으며, 또한 어류와 갯벌생물을 동시에 복합양식 할 수 있어 높은 생산성, 친환경, 에너지 등 양식자원의 효율적인 관리를 위한 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조를 제공하고자 한다.

상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 상부가 개구되고 일정면적을 갖는 바닥부와 다각형의 수조외벽으로 이루어진 수조본체; 상기 수조본체 외부에는 상부가 개구되고 일정면적을 갖는 바닥부와 다각형의 수조외벽으로 이루어진 부수조와 집수정이 설치되고; 사육수 공급파이프는 집수정에서 출발하여 수조본체로 연결되고; 상기 수조본체로부터 배출되는 사육수는 부수조와 배수파이프로 연결되고; 부수조로부터 배출되는 사육수는 집수정과 복수개의 파이프로 연결되는 것을 특징으로 하는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조를 제공한다.

배수파이프에는 솔레노이드 밸브가 연결되고, 사육수 공급파이프는 수조본체 중앙으로 연결되어 수조본체 바닥과 수평방향의 방사형으로 사육수를 분사할 수 있도록 통공이 형성되어 있으며, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐주기는 1시간 내지 6시간 주기로 개폐를 반복하는 것을 특징으로 하는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조를 제공한다.

집수정에는 부유물 분산 및 산소 공급을 위한 벤추리 장치가 형성되고 사육수 공급파이프에 집수된 사육수를 공급할 수 있는 펌프와 벤추리 장치가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조를 제공한다.

또 다른 예로 수조외측에 일정의 높이를 갖는 지지대와 상기 지지대로부터 수평으로 연장된 하나 이상의 수조거치대; 상기 수조거치대에는 상부가 개구되고 일정면적을 갖는 바닥부와 다각형의 수조외벽으로 이루어진 수조본체가 각각의 수조거치대에 형성되고; 상기 수조본체 외부에는 상부가 개구되고 일정면적을 갖는 바닥부와 다각형의 수조외벽으로 이루어진 복수개의 부수조와 하나의 집수정이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조를 제공한다.

또한 사육수 공급파이프는 집수정에서 출발하여 수조본체로 중앙으로 연결되고; 상기 수조본체로부터 배출되는 사육수는 부수조와 배수파이프로 연결되고; 부수조로부터 배출되는 사육수는 집수정과 복수개의 파이프로 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조를 제공한다.

본 발명은 양식수조에서 발생되는 단백질, 바이오플락의 농도를 조절하기 위하여, 수조본체에서 배출되는 고농도 사육수를 갯벌생물을 양식하는 외부 부수조에 공급하여 양식생물의 먹이로 활용되게 함으로써, 잉여사료, 유기물, 무기물을 포함한 고농도 사육수를 갯벌생물 양식에 이용하는 방식으로 배출되는 사육수를 친환경적으로 정화할 수 있으며, 어류와 갯벌생물을 동시에 복합양식 할 수 있어 양식에 따른 비용을 절감할 수 있고 집약적인 고밀도 양식으로 부가가치를 높이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조의 단면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조가 복합적으로 형성된 상태를 나타낸다.
도 3은 기존 방식의 프로테인 스키머의 구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조의 자바라형 사육수 공급기를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 자바라형 사육수공급기에 설치되는 방사형교반기를 나타낸다.

이하, 본 발명의 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조와 관련한 실시예 및 결과를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조의 단면도를 나타낸다. 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기본적인 구성은 상부가 개구되고 일정면적을 갖는 바닥부와 다각형의 수조외벽으로 이루어진 수조본체; 상기 수조본체 외부에는 상부가 개구되고 일정면적을 갖는 바닥부와 다각형의 수조외벽으로 이루어진 부수조와 집수정이 설치되고; 사육수 공급파이프는 집수정에서 출발하여 수조본체로 연결되고; 상기 수조본체로부터 배출되는 사육수는 부수조와 배수파이프로 연결되고; 부수조로부터 배출되는 사육수는 집수정과 복수개의 파이프로 연결되어 있는 것을 기본적 구성으로 한다.

수조본체에 일측에는 사육수를 공급할 수 있는 사육수 공급파이프가 수조 하단의 집수정과 연결되어 설치되어 있으며, 다른 일측에는 수조본체에서 사용된 사육수가 배출될 수 있도록 배출파이프가 연결되어 있다. 상기 배출파이프는 수조본체 외부의 부수조와 연결되며, 배출파이프에는 솔레노이드 밸드가 형성되어 배출되는 사육수의 공급시기와 양을 조절할 수 있고, 배출된 사육수는 수조 하단의 부유물 분사용 벤추리 장치가 형성되어 있는 집수정으로 이동하게 된다.

수조외측에 일정의 높이를 갖는 지지대와 상기 지지대로부터 수평으로 연장된 하나 이상의 수조거치대에는 상부가 개구되고 일정면적을 갖는 바닥부와 다각형의 수조외벽으로 이루어진 수조본체가 각각의 수조거치대에 형성되며, 수조본체와 부수조는 배수파이프와 연결되고, 상기 배수파이프는 다수개의 부수조를 통하여 집수정으로 연결된다. 도 2는 본 발명의 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조가 복합적으로 형성된 상태를 나타낸다.

상기 사육수 공급파이프는 각각의 수조본체 위에서 아래로 향하도록 설치되어 있으며, 파이프 끝단에는 방사형교반기가 설치되어 공급되는 사육수가 사방으로 퍼지도록 하는 효과가 있다. 또한 수조본체 일측에 설치되어 있는 배수파이프는 외부 부수조와 연결되어 수조본체에서 사용된 사육수를 공급받아 사육수로 사용되며, 각각의 부수조의 바닥면에는 하나 이상의 배수파이프가 형성되어 집수정으로 사육수가 이동될 수 있다.

도 1과 2에는 본 발명의 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조의 부수조를 나타내고 있고, 수조 본체와 연결되어 있는 부수조에는 바이오플락을 먹이원으로하는 정화능력이 우수한 갯벌생물을 양식함으로써, 어류양식수조에서 발생된 바이오플락 및 단백질을 이용하여 사육수를 정화하는 생물학적 스키머 역할을 하도록 한다.

통상의 프로테인 스키머는 도 3에서 나타낸 바와 같이 대량의 거품을 발생시켜 거품과 함께 물속에 녹아있던 단백질을 제거하는 것으로 에어스톤이 미세 공기방울을 발생시켜 물과 함께 위로 올라가고 위쪽에서 물은 배관을 통해 다시 돌아가고 공기방울은 계속 올라가서 마치 퐁퐁을 컵에 담고 수도를 틀어놓은 것처럼 거품이 되어서 수면 위에 쌓이고, 이 거품들은 점점 밀려올라와 콜렉팅 컵에 모인다. 여기서 공기방울이 터지면 약간의 물과 단백질은 포함한 오물들이 모이게 되는 구조로 이루어진다.

그러나 본 발명에서 이용되는 생물학적 스키머는 상기 장치가 아닌 부수조에서 양식되어지는 갯벌생물을 이용함으로서 정화하는 것으로서, 해삼, 갯지렁이, 게, 개불, 고둥, 조개 등이 양식된다.

부수조 바닥에는 갯벌생물들이 사육될 수 있도록 갯벌 및 모래를 일정높이로 형성시키고, 바닥면에는 사육수가 하단의 부수조로 배출될 수 있도록 하는 배수파이프가 형성될 수 있다. 또한 부수조 일측에 오버플로우(overflow) 파이프가 형성되어 집수정으로 연결된다. 이는 부수조의 바닥면에 형성되어 있는 갯벌 및 모래에 의해 사육수가 이동되는 시간이 길어져 수조 밖으로 넘침을 방지하기 위함이다.

상기와 같은 단계를 거쳐 갯벌생물에 의해 정화되어진 사육수는 배출파이프를 통해 집수정으로 이동하며, 부유물 분사용 벤추리 장치에 의해 찌꺼기 등이 바닥에 가라앉지 않도록 하여 수중펌프와 공급파이프를 통해 다시 바이오플락용 수조본체로 공급되어 진다.

도 4는 본 발명의 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조의 자바라형 사육수 공급기를 나타낸다. 수조본체 중앙에서 위에서 아래로 향하도록 설치되어진 사육수 공급파이프는 수조본체 바닥과 수평방향의 방사형교반기가 형성되어 있어 공급되는 사육수가 수조 전체에 골고루 퍼지도록 하여 수조 바닥에 쌓여있는 사료 찌꺼기 및 배설물 등을 부유 분산시키는 효과를 갖는다.

본 발명의 사육수 공급파이프에 연결되어 있는 자바라형 사육수공급기는 배관 안으로 신축수납가능한 방식의 안테나식 또는 주름관 자바라식으로 제작되어 설치될 수 있다. 수조내부로 사육수를 공급할 때에는 지지대배관을 펴서 수조 바닥면에 교반하기 적당한 위치에 오도록 할 수 있고, 사육수공급이 완료되거나 수확 또는 청소를 할 때에는 지지대배관을 위로 접어 수납함으로서, 기존의 양식수조와 같이 바닥에 설치되는 장비에 의한 바닥걸림 없이 편리하게 작업을 할 수 있다.

안테나식 배관은 다단통의 외통 및 내통의 물림상태로서 신장 및 수축이 용이하도록 연결되어 있는 것이 바람직하며, 접합부위에 누수가 발생해 수압이 낮아지지 않도록 안쪽관의 상단부에 고무링을 장착시킬 수 있으며, 도 4와 같이 배관이 3단으로 이루어질 수 있고 사육수공급용파이프의 위치에 따라 2단 또는 4단 이상의 다단으로 변경될 수 있다.

또한 주름관 자바라식은 통상 사용되는 후드용 자바라와 같은 형태로써, 사용할 때에는 주름관을 펼쳐 사용하며, 사용하지 않을 때에는 주름관을 위로 접어 보관할 수 있다.

이처럼 안테나식 또는 주름관 자바라식으로 제작될 수 있는 지지대 배관은 사육수의 공급이 완료되면 배관을 위쪽으로 신축 수납시켜 보관하게 되는데, 이러한 상승 및 하강동작은 사용자가 업/다운 조작스위치를 제어함으로서 전동으로 지지대배관을 조절할 수 있다. 또한 복수개의 지지대는 수조크기, 펌프용량에 따라 적정 간격으로 배치될 수 있으며, 파이프 및 배관의 재질은 부식에 강한 PVC, PE 등의 플라스틱 재질이나 스틸 또는 스테인레스를 사용하여 제작 가능하여 전체적인 수조의 미관이 깔끔할 뿐만 아니라, 보관이 용이하다.

도 5는 본 발명의 자바라형 사육수공급기에 설치되는 방사형교반기를 나타낸다. 수조내의 사육수가 정체되면 바이오플락에 의한 천연먹이와 찌꺼기 등의 유기물 덩어리는 수조바닥에 쌓이게 되며, 이를 방지하기 위해서는 상기 방사형교반기를 이용함으로써, 양식생물의 먹이를 공급할 수 있는 동시에 수질환경개선이 가능하다.

방사형 교반기는 집수정으로부터 파이프를 통해 급수되는 사육수가 수조내로 공급될 수 있도록 분사장치 끝단이 막힌 반면 수조바닥과 수평방향으로 원통의 둘레를 따라 사육수 분사구멍이 형성될 수 있고, 분사 각도를 각각의 분사구멍에서 다르게 형성하기 위해 각각의 분사구멍에 수류를 분사방향을 조절할 수 있는 깔때기 형태의 분사노즐을 장착할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 사육수에는 유기물 기원의 부유물이 매우 많은데 이들은 미생물-식물플랑크톤-동물플랑크톤-원생동물-선충류-생물사체-사료찌꺼기 등이 서로 얽혀 형성된 것으로 유기물 덩어리가 점점 뭉쳐져 어느 정도 크기 이상이 되면 아주 좋은 양식생물의 먹이가 될 수 있다.

즉, 사료찌꺼기가 환경유용미생물 작용에 의해 신생성천연유기물로 전환되어 재이용되며 미생물 등 여러 종류의 생물기원 물질로 구성된 천연 먹이와 찌꺼기 등이 유기물 덩어리 형태의 복합체를 형성하면서 먹이로 이용될 수 있는데 아미노산이 풍부하고 저분자 단백질이 많아 소화도 잘되고 천연면역강화 기능도 부여하게 되어 성장도 빠르고 질병에도 잘 견딜 수 있다.

또한 수조본체 다른 일측에 설치되어 있는 배수파이프는 외부 부수조와 연결되어 있어, 수조본체에서 사용된 사육수가 공급되어진다. 이때 배수파이프에는 전자 코일의 전자력을 사용해 자동적으로 밸브를 개폐할 수 있는 솔레노이드 밸브를 설치하여 1 내지 6시간 주기로 개폐를 반복하여 부수조에 사육수를 공급하게 된다.

상기 솔레노이드 밸브를 이용한 개폐시간은 갯벌의 환경을 재현할 수 있도록 한다. 즉, 갯벌에 물이 들고 나는 과정을 재현하기 위해 솔레노이드밸브 개폐량을 1 내지 6시간 주기로 천천히 개방하고 1 내지 6시간 주기로 천천히 폐쇄하도록 한다. 개폐시간을 1시간으로 설정하면 사육수를 빈번하게 개폐하게 됨으로서 조간대 갯벌을 구현할 수 있고, 개폐 시간이 증가할수록 갯벌이 물에 침적된 상태를 구현할 수 있다. 밸브 개폐시간이 증가하면 부수조로 배출되는 사육수의 누적양이 많아져 일정 수심 이상으로 공급된 사육수는 부수조 일측에 오버플로우(overflow) 파이프를 통해 집수정으로 배수된다.

또한, 솔레노이드 밸브의 개폐시간을 0으로 설정하면 배수 밸브가 막혀있는 상태로 되므로 사육수가 채워진 상태의 부수조로 이용가능하다. 상기 배수파이프와 연결되어 있는 부수조 바닥면에는 하단의 부수조로 사육수를 공급할 수 있는 배수파이프가 연결되어 있으나, 부수조 바닥면에 갯벌 및 모래가 일정높이로 형성되어 있어 상부 부수조에서 하부 부수조로 사육수가 배수되는 시간이 길어짐에 따라 수조에 있는 사육수가 수조 밖으로 넘칠 수 있으므로, 각각의 부수조 일측에는 오버플로우 파이프를 형성하여 집수정까지 연결시켜 이를 방지 할 수 있다.

복합수조의 하단에 위치하고 있는 집수정은 사육수공급파이프를 통해 수조본체에 사육수를 공급하고 수조본체와 부수조를 거쳐 배수파이프를 통해 다시 집수정으로 모이게 된다.

집수정 바닥면에는 사료 찌꺼지 및 배설물 등이 쌓여 수질이 악화될 수 있으므로, 이를 방지 할 수 있는 부유물 분사용 벤추리장치를 이용하여 먹이와 찌꺼기 등의 유기물 덩어리가 한곳에 모여 정체되지 않도록 분사시킨다. 또한 사육수를 공급할 수 있는 펌프가 형성되어 있어 사육수공급파이프를 통해 수조본체로 사육수가 원활하게 공급되도록 하며, 동시에 사육수공급파이프 일측에 설치되어 있는 사료자동급이기에 의해 사료가 수조본체로 공급될 수 있다.

상기 사료자동급이기는 사료보관통과 솔레노이드 밸브가 연결된 타이머형으로 구성될 수 있으며, 지정된 시간에 따라 솔레노이드 밸브가 구동되어 사료보관통에 보관된 사료가 일정량 배출되는 형태로 구성될 수 있어 사람이 수동적으로 사료를 공급하지 않고 자동적으로 공급되는 사육수와 함께 수조본체로 사료를 공급할 수 있다.

이와 같은 각각의 구성부는 제어판에 의해서 제어가능하도록 컴퓨터와 연결된다. 즉 용존산소량 검출기로부터 측정된 수치값이 컴퓨터로 송수신되면 펌프를 구동해야할지 여부를 판단하는 한편 솔레노이드밸브의 개방은 시간값을 지정함으로서 솔레노이드 개폐를 위한 전기적 신호를 송신할 수 있다. 솔레노이드 개방시간 값의 기준은 일정 지역의 갯벌의 조석 시간을 기준으로 환경을 구현할 수 있도록 설계가능하다.

사육수가 공급되는 수조본체와 부수조는 작업자가 수조내부를 확인할 수 있도록 투명한 재질로 만들어 지는 것이 바람직하고, 투명한 재질은 투명 아크릴 또는 강화유리 등이 사용될 수 있으나, 대용량 수조의 경우는 구조적 안전성이 중요하기 때문에 PP나 PE 등의 재질이 적합할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 복합양식수조 시스템을 이용하여 복합양식을 하는 경우 대량의 양식수가 필요하지 않고 또한 양식수의 여과과정에서 대량의 에너지가 필요하지 않고, 어류와 갯벌생물을 동시에 양식할 수 있어 경제적으로 양식생물을 생산할 수 있다.

어류와 갯벌생물의 복합양식이 가능한 환경 친화적 양식 기술을 제공할 수 있는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조를 이용함으로써, 육상에서 복층으로 양식시설을 배치하여 시설면적 대비 양식면적을 증가시킬 수 있다. 또한 수조본체의 어류양식수조 사육수를 부수조의 갯벌생물양식에 사용하여 바이오플락 농도를 조절하면서 부가가치를 높일 수 있고, 사육수를 환수하지 않고 친환경적 수질로 정화하면서 무배출 방식으로 지속가능한 양식을 수행할 수 있으며, 잉여의 바이오플락 슬러지까지 전량 사료로 이용할 수 있으므로 자원이용효율이 극대화되고, 사료 및 시설절감효과로 인해 생산원가 절감 등 양식 효율을 극대화 할 수 있어 고소득 전략사업으로 육성가능한 산업상 이용가능성이 있다.

10: 수조본체 11: 사육수 공급파이프
12: 배수파이프 13: 방사형 교반기
15: 집수정
20: 부수조 1 21: 부수조 2
22: 부수조 3 25: 솔레노이드 밸브
30: 자바라형 공급기
40: 벤추리 장치
50: 펌프 51: 사육수흡입구
60: 사료공급기
70: 용존산소측정기
80: 제어기

Claims (6)

1. 상부가 개구되고 일정면적을 갖는 바닥부와 다각형의 수조외벽으로 이루어진 수조본체;
   상기 수조본체 외부에는 상부가 개구되고 일정면적을 갖는 바닥부와 다각형의 수조외벽으로 이루어진 부수조와 집수정이 설치되고;
   사육수 공급파이프는 집수정에서 출발하여 수조본체로 연결되고,
   수조본체 중앙으로 연결되는 사육수 공급파이프는 안테나식 형태를 갖는 지지대로 이루어지며;
   상기 수조본체로부터 배출되는 사육수는 부수조와 배수파이프로 연결되며;
   부수조로부터 배출되는 사육수는 집수정과 복수개의 파이프로 연결되는 것을 특징으로 하는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조
   
2. 제1항에 있어서, 배수파이프에는 솔레노이드 밸브가 연결되고, 사육수 공급파이프는 수조본체 중앙으로 연결되어 수조본체 바닥과 수평방향의 방사형으로 사육수를 분사할 수 있도록 통공이 형성된 분사기로 이루어진 것을 특징으로 하는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조
   
3. 제2항에 있어서, 솔레노이드 밸브의 개폐주기는 0시간 또는 1 내지 6시간으로 개폐를 반복하는 것을 특징으로 하는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조
   
4. 제3항에 있어서, 집수정에는 부유물 분산 벤추리 장치와 사육수 공급파이프에 집수된 사육수를 공급할 수 있는 펌프와 벤추리 장치가 형성된 것을 특징으로 하는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조
   
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