KR101705105B1 - 조류 배양조가 구비된 순환형 어패류 양식 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 조류 배양조가 구비된 순환형 어패류 양식 시스템은 어패류가 사육되는 양식조에 연결되며 내부에서 조류를 배양하는 조류배양조로 이루어진 조류배양부를 구비하여 양식조에서 생성된 질산염과 인산염등의 영양염류가 함유된 오염수를 조류에 의하여 제거하고, 각종 수조의 하부에 배양된 조류 및 조류플락이 외부로 배출되는 배출부를 형성하여 어패류의 사육시 소비되는 사료를 자체적으로 소모하며, 조류배양조에서 배양된 조류의 성장으로 인하여 양식조의 내부에 자연적 산소를 공급하는 효과가 있다.

Description

조류 배양조가 구비된 순환형 어패류 양식 시스템 { Algae culture aquarium is equipped with a circulating fishes and shellfishes farming system }

본 발명은 조류 배양조가 구비된 순환형 어패류 양식 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게는 양식조에서 생성된 질산염과 인산염등의 영양염류가 함유된 오염수를 조류에 의하여 제거되도록 어패류가 사육되는 양식조의 외측에 연결되며 내부에서 조류를 배양하는 조류배양조로 이루어진 조류배양부가 구비된 순환형 어패류 양식 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 어패류를 양식하는 방법으로는 정해진 크기의 수조 또는 양식장 등과 같은 양식조에 어패류를 풀어 양식을 하게 되는데 어패류의 성장을 위하여 각종 영양분을 지닌 사료 또는 조류 등을 상기 양식조에 공급하여 어패류들을 성장시키게 된다.

이때, 어패류는 공급된 영양분을 섭취한 후 체내에서 분해하는 것으로 에너지를 얻게 되는데 체내에서 분해되는 과정중 암모니아와 같은 독성의 배설물을 배출하게 되고 배설물로 인하여 양식조에 담겨진 사육수가 오염되어 주기적으로 교체하는 작업이 수반되어야 했었다.

이로 인하여 양식조에 담겨진 사육수를 주기적으로 교체하는 불편한 작업을 개선하기 위하여 사육수의 교체없이 정화시키는 무환수 방법이 개발되었고 그 종류에는 식물성 플랑크톤을 사육수에 첨가하는 식물성 플랑크톤식과, 영양분을 지닌 박테리아를 이용하는 바이오 플락식이 있다.

한편, 종래의 무환수 방법 중 식물성 플랑크톤식은 광합성을 하여 에너지를 만들고 번식을 하므로 햇빛이 없는 야간이나 흐린 날에는 효율이 떨어지고, 특히 비오고 흐린 날이 계속되는 우기에는 효율저하로 원활한 영양분 공급을 할 수 없어 어패류들이 약해지며 이로 인해 질병에 쉽게 걸리는 등의 문제점이 있었다.

여기서, 종래의 무환수 방법 중 바이오 플락식에 대한 기술문헌으로 국내등록특허 제10-1408850호가 개시되었다.

종래의 무환수 방법 중 바이오 플락식은 식물성 플랑크톤인 조류가 하던 역할을 대신하여 박테리아가 할 수 있도록 조건을 만들어주고 개선한 것으로 물속에 질소가 없는 카본하이드레이트(탄수화물, 질소가 아주 조금 들어 있는 탄소수소산소로이루어진 당밀,녹말등)를 넣어주면 박테리아가 이를 먹고 활성화되고 번식하게 되는데 이때 번식에 필요한 단백질을 만드는데 필요한 질소가 카본하이드레이트에 거의 없으므로 물속의 암모니아를 흡수하여 단백질을 합성하게 된다.

그러나 종래의 무환수 방법 중 바이오 플락식을 이용한 양식은 종속 영양박테리아에 의해 암모니아(NH₃)가 질산염(NO₃-)으로 전환되어 사육수 내 질산염(NO₃-)이 축적되고 인산염(PO₄³-)의 제거능력이 미약하여 인산염 또한 축적되어 수질을 저해시킨며, 암모니아가 질산염으로 전화하는 질산화로 인하여 pH가 감소하여 양식 어종 성장에 악영향을 끼치는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명의 목적은 어패류가 사육되는 양식조에 연결되며 내부에서 조류를 배양하는 조류배양조로 이루어진 조류배양부를 구비하여 양식조에서 생성된 질산염과 인산염등의 영양염류가 함유된 오염수를 조류에 의하여 제거하고, 각종 수조의 하부에 배양된 조류 및 조류플락이 외부로 배출되는 배출부를 형성하여 어패류의 사육시 소비되는 사료를 자체적으로 소모하며, 조류배양조에서 배양된 조류의 성장으로 인하여 양식조의 내부에 자연적 산소를 공급하는 조류 배양조가 구비된 순환형 어패류 양식 시스템을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 조류 배양조가 구비된 순환형 어패류 양식 시스템은 어패류가 사육되도록 정해진 크기를 가진 박스형상의 양식조와; 상기 양식조에서 생성된 오염수가 배출되도록 상기 양식조의 일측에서 외부로 연결된 양식조배출관과, 상기 양식조배출관의 일단부에 연결되며 내부에서 배양된 조류로 상기 오염수를 정화하는 박스형상의 조류배양조와, 상기 조류배양조에서 정화된 사육수가 상기 양식조에 공급되도록 상기 조류배양조의 일측에서 외부로 연결되되 그 단부가 상기 양식조에 연결된 조류배양순환관으로 이루어진 조류배양부;로 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 조류배양조의 하부에는 배양된 조류가 사료화되도록 외부로 배출하는 배관형태의 사료배출부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 조류배양부에는 상기 조류배양조에서 발생된 사육수를 공급받은 후 교반하여 형체화된 조류플락을 형성하는 박스형상의 교반부가 포함되고; 상기 교반부는 상기 조류배양순환관의 단부에 연결된 박스형상의 교반조와, 상기 교반조의 일측에서 외부로 연결되되 그 단부가 상기 양식조에 연결된 교반순환관으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기 교반조의 하부에는 상기 조류플락이 사료화되도록 외부로 배출하는 배관형태의 교반사료배출부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 양식조와 조류배양부의 사이에는 상기 양식조에 생성된 오염수를 공급받은 후 조류를 침전 분리시켜 상기 양식조이 재공급하는 침전부가 포함되고; 상기 침전부는 상기 양식조배출관의 일단부에 연결되는 박스형상의 침전조와, 상기 침전조의 일측에서 외부로 연결되되 그 단부가 상기 조류배양조와 연결된 침전배출관으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같이 본 발명에 의한 조류 배양조가 구비된 순환형 어패류 양식 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 어패류가 사육되는 양식조에 연결되며 내부에서 조류를 배양하는 조류배양조로 이루어진 조류배양부를 구비함으로써, 양식조에서 생성된 질산염과 인산염등의 영양염류가 함유된 오염수를 조류에 의하여 제거하는 것으로 종래의 순환 양식장보다 사육수의 정화 품질을 대폭 향상시킬 수 있고,

둘째, 조류배양조와 교반조의 하부에는 배양된 조류 및 조류플락이 사료화되도록 외부로 배출하는 배관형태의 사료배출부 및 교반사료배출부가 형성됨으로써, 어패류의 사육시 소비되는 사료비용을 절감할 수 있으며,

셋째, 조류배양조에서 배양된 조류의 성장으로 인하여 산소가 발생됨으로써, 양식조의 내부 산소 농도 유지에 필요한 산소공급장치가 소형화되어 전력비용을 대폭 감소시킬 수 있고,

넷째, 침전부와 조류배양부, 교반부에는 담겨진 사육수를 교반하는 교반장치가 구비됨으로써, 사육수가 정체되지 않고 난류를 형성하여 조류가 용이하게 플락을 형성하도록 유도할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 조류 배양조가 구비된 순환형 어패류 양식 시스템을 나타내 보인 구조도이고,
도 2는 본 발명의 교반부가 포함된 순환형 어패류 양식 시스템을 나타내 보인 구조도이며,
도 3은 본 발명의 침전부가 포함된 순환형 어패류 양식 시스템을 나타내 보인 구조도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 조류 배양조가 구비된 순환형 어패류 양식 시스템은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 어패류(F)가 사육되도록 정해진 크기로 형성된 박스형상의 양식조(10)와; 상기 양식조(10)에서 생성된 오염수(W1)가 배출되도록 상기 양식조(10)의 일측에서 외부로 연결된 양식조배출관(21)과, 상기 양식조배출관(21)의 일단부에 연결되며 내부에서 배양된 조류(A)로 상기 오염수(W1)를 정화하는 박스형상의 조류배양조(22)와, 상기 조류배양조(22)에서 정화된 사육수(W2)가 상기 양식조(10)에 공급되도록 상기 조류배양조(22)의 일측에서 외부로 연결되되 그 단부가 상기 양식조(10)에 연결된 조류배양순환관(23)으로 이루어진 조류배양부(20);로 구성된다.

한편, 상기 양식조배출관(21) 또는 조류배양순환관(23)에는 오염수(W1) 또는 사육수(W2)가 이송되도록 펌프(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 조류배양조(22)의 상부에는 회전구동력을 전달하는 구동모터(미도시)와 그 하부에 연결되어 회전되는 프로펠러형상의 교반날(미도시)로 이루어진 교반장치가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 양식조(10)의 내부에는 상기 어패류(F)의 양식에 필요한 산소를 공급하기 위한 산소공급장치(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 조류배양조(22)의 하부에는 배양된 조류(A)가 사료화되도록 외부로 배출하는 배관형태의 사료배출부(24)가 형성된다.

한편, 상기 사료배출부(24)에는 사육수(W2)를 포함하는 조류(A)의 이동이 용이하도록 펌프(미도시)가 구비되되 그 양단부에는 이동을 조절하는 밸브(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 조류배양부(20)에는 상기 조류배양조(22)에서 발생된 사육수(W2)를 공급받은 후 교반하여 형체화된 조류플락(AF)을 형성하는 박스형상의 교반부(30)가 포함되고; 상기 교반부(30)는 상기 조류배양순환관(23)의 단부에 연결된 박스형상의 교반조(31)와, 상기 교반조(31)의 일측에서 외부로 연결되되 그 단부가 상기 양식조(10)에 연결된 교반순환관(32)으로 이루어진다.

한편, 상기 교반조(31)의 상부에는 회전구동력을 전달하는 구동모터(미도시)와 그 하부에 연결되어 회전되는 프로펠러형상의 교반날(미도시)로 이루어진 교반장치가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 교반조(31)의 하부에는 상기 조류플락(AF)이 사료화되도록 외부로 배출하는 배관형태의 교반사료배출부(33)가 형성된다.

한편, 상기 교반사료배출부(33)에는 상기 조류플락(AF)의 이동이 용이하도록 펌프(미도시)가 구비되되 그 양단부에는 이동을 조절하는 밸브(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 양식조(10)와 조류배양부(20)의 사이에는 상기 양식조(10)에 생성된 오염수(W1)를 공급받은 후 조류(A)를 침전 분리시켜 상기 양식조(10)이 재공급하는 침전부(40)가 포함된다.

여기서, 상기 침전부(40)는 상기 양식조배출관(21)의 일단부에 연결되는 박스형상의 침전조(41)와, 상기 침전조(41)의 일측에서 외부로 연결되되 그 단부가 상기 조류배양조(22)와 연결된 침전배출관(42)으로 이루어진다.

한편, 상기 침전조(41)의 상부에는 회전구동력을 전달하는 구동모터(미도시)와 그 하부에 연결되어 회전되는 프로펠러형상의 교반날(미도시)로 이루어진 교반장치가 구비되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 조류 배양조가 구비된 순환형 어패류 양식 시스템의 작용을 살펴보면 아래와 같다.

본 발명에 따른 조류 배양조가 구비된 순환형 어패류 양식 시스템은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 어패류(F)가 사육되도록 정해진 크기로 형성된 박스형상의 양식조(10)에 연결되며 내부에서 조류(A)를 배양하는 조류배양조(22)로 이루어진 조류배양부(20)를 구비함으로써, 상기 양식조(10)에서 생성된 질산염과 인산염등의 영양염류가 함유된 오염수(W1)를 상기 조류(A)에 의하여 제거하는 것으로 종래의 순환 양식장보다 사육수(W2)의 정화 품질을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 조류배양조(22)와 교반조(31)의 하부에는 배양된 조류(A) 및 조류플락(AF)가 사료화되도록 외부로 배출하는 배관형태의 사료배출부(24) 및 교반사료배출부(33)가 형성됨으로써, 상기 어패류(F)의 사육시 소비되는 사료비용을 대폭 절감할 수 있게 된다.

또한, 상기 조류배양조(22)에서 배양된 조류(A)의 성장으로 인하여 산소가 발생됨으로써, 상기 양식조(10)의 내부의 산소 농도 유지에 필요한 전력비용을 대폭 감소시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 침전부(40)와 조류배양부(20), 교반부(30)에는 담겨진 사육수(W2)를 교반하는 교반장치(미도시)가 구비됨으로써, 상기 사육수(W2)가 정체되지 않고 계속 이동될 수 있도록 하게 되는데 이는 난류를 형성하여 상기 조류(A)가 조류플락(AF)을 형성하도록 유도하게 된다.

여기서, 상기 조류프락(AF)은 상기 어패류(F)의 아가미를 폐쇄시키지 않기 때문에 수집하여 사료로 사용하거나 직접 수집하여 상기 양식조(10)로 투입이 가능함으로써, 상기 양식조(10)의 유지비용을 대폭 절감할 수 있게 된다.

한편, 상기 오염수(W1)가 정화되는 작용을 살펴보면 상기 양식조(10)에서 양시되는 어패류(F)에서 배출되는 배설물 또는 사료로 인하여 오염되는 오염수(W1)에암모니아(NH₃)와 인산염(PO₄³-)이 형성되는데 이 암모니아(NH₃)는 상기 양식조(10)의 내 박테리아에 의해 정화되면서 질산염(NO₃-)으로 질산화되며 이로 인해 사육수 pH 가 7 이하로 낮아지게 된다.

상기 화학식 1은 알카리도 소모 반응을 나타낸 것으로 pH가 높을수록 빠르게 진행되는데 양식 기간이 경과함에 따라 질산염(NO₃-)의 농도는 100mg/L 전후, 인산염(PO₄³-)은 10~20mg/L의 농도로 높아지고 pH는 6.5 정도로 양식 어종 성장을 저해시키는 반면, 본 발명은 상기 조류배양조(22)를 이용하여 pH와 용존 산소를 상승시키고 인산염과 질산염을 제거하여 수질을 정화시킨 후 정화된 물은 양식조로 순환되며 조류 배양조에서 생산된 조류는 사료로서 가치를 가지게 된다.

또한, 상기 화학식 2는 상기 조류배양부(20)의 조류(A)에 대한 화학 작용을 나타낸 것으로 광합성에 필요한 이산화탄소(CO₂)를 중탄산(HCO₃-)으로부터 획득하는 것으로 수산화이온이 발생하여 pH가 상승되고 질산화로 인한 pH 감소를 조절하는 효과를 가진다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 양식조 20 : 조류배양부
21 : 양식조배출관 22 : 조류배양조
23 : 조류배양순환관 24 : 샤료배출부
30 : 교반부 31 : 교반조
32 : 교반순환관 33 : 교반사료배출부
40 : 침전부 41 : 침전조
42 : 침전배출관 F : 어패류
A : 조류 AF : 조류플락
W1 : 오염수 W2 : 사육수

Claims (4)

1. 어패류(F)가 사육되도록 정해진 크기를 가진 박스형상의 양식조(10)와;
   상기 양식조(10)에서 생성된 오염수(W1)가 배출되도록 상기 양식조(10)의 일측에서 외부로 연결된 양식조배출관(21)과, 상기 양식조배출관(21)의 일단부에 연결되며 내부에서 배양된 조류(A)로 상기 오염수(W1)를 정화하는 박스형상의 조류배양조(22)와, 상기 조류배양조(22)에서 정화된 사육수(W2)가 상기 양식조(10)에 공급되도록 상기 조류배양조(22)의 일측에서 외부로 연결되되 그 단부가 상기 양식조(10)에 연결된 조류배양순환관(23)으로 이루어진 조류배양부(20)로 구성되고;
   상기 조류배양부(20)에는 상기 조류배양조(22)에서 발생된 사육수(W2)를 공급받은 후 교반하여 형체화된 조류플락(AF)을 형성하는 박스형상의 교반부(30)가 포함되고;
   상기 교반부(30)는 상기 조류배양순환관(23)의 단부에 연결된 박스형상의 교반조(31)와, 상기 교반조(31)의 일측에서 외부로 연결되되 그 단부가 상기 양식조(10)에 연결된 교반순환관(32)으로 이루어지며;
   상기 교반조(31)의 하부에는 상기 조류플락(AF)이 사료화되도록 외부로 배출하는 배관형태의 교반사료배출부(33)가 형성되고;
   상기 양식조(10)와 조류배양부(20)의 사이에는 상기 양식조(10)에 생성된 오염수(W1)를 공급받은 후 조류(A)를 침전 분리시켜 상기 양식조(10)이 재공급하는 침전부(40)가 포함되고;
   상기 침전부(40)는 상기 양식조배출관(21)의 일단부에 연결되는 박스형상의 침전조(41)와, 상기 침전조(41)의 일측에서 외부로 연결되되 그 단부가 상기 조류배양조(22)와 연결된 침전배출관(42)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 조류 배양조가 구비된 순환형 어패류 양식 시스템.
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