KR101727485B1 - 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치 - Google Patents
자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 연못, 저류지, 양어장, 수족관, 어항 등에 저장되어 있는 물에서 어패류를 기르며 그 배설물을 활용하여 영농을 하여 비료와 제초제와 같은 농약을 사용하지 않고도 식물을 기르는 동시에 수질을 개선할 수 있도록 하는 무공해 영농영어장치인 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치는 저수조(200)의 물을 발효분해하여 식물영양액으로 만들어 영농을 하고 저수조(200)의 물을 정화시켜 영어(營漁)를 할 수 있도록 하는 식물식재 수질정화 양어장치로서, 상부가 개방된 식물식재여과조 몸체(101)의 내측에 설치되어, 외부의 저수조(200)로부터 유입되는 물을 정화할 수 있도록 효소, 식용균균사체, 유용균군, 천일염이 접종된 석회고토가 구비된 여과층(120)과; 상기 여과층(120)의 상부에 형성되어, 식물(111)이 식재되어 여과층(120)에 유입되는 물을 흡수하여 정화하는 식물식재층(110)과; 상기 여과층(120)의 하부에 형성되어, 상기 여과층(120)을 통하여 하부로 배출되는 물을 배수로(131)에서 정화시켜 배수구(132)를 통하여 저수조(200)로 배출하는 배수조(130);를 포함하여 이루어져, 무공해로 식물과 어패류를 기를 수 있으며, 저수조의 수질을 효율적으로 관리를 할 수 있도록 제공된다.
본 발명에 따른 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치는 저수조(200)의 물을 발효분해하여 식물영양액으로 만들어 영농을 하고 저수조(200)의 물을 정화시켜 영어(營漁)를 할 수 있도록 하는 식물식재 수질정화 양어장치로서, 상부가 개방된 식물식재여과조 몸체(101)의 내측에 설치되어, 외부의 저수조(200)로부터 유입되는 물을 정화할 수 있도록 효소, 식용균균사체, 유용균군, 천일염이 접종된 석회고토가 구비된 여과층(120)과; 상기 여과층(120)의 상부에 형성되어, 식물(111)이 식재되어 여과층(120)에 유입되는 물을 흡수하여 정화하는 식물식재층(110)과; 상기 여과층(120)의 하부에 형성되어, 상기 여과층(120)을 통하여 하부로 배출되는 물을 배수로(131)에서 정화시켜 배수구(132)를 통하여 저수조(200)로 배출하는 배수조(130);를 포함하여 이루어져, 무공해로 식물과 어패류를 기를 수 있으며, 저수조의 수질을 효율적으로 관리를 할 수 있도록 제공된다.
Description
본 발명은 식물식재 수질정화 양어장치에 관한 것으로, 특히 연못, 저류지, 양어장, 수족관, 어항 등에 저장되어 있는 물에서 어패류를 기르며 그 배설물을 활용하여 영농을 하여 화학비료 및 제초제와 같은 농약을 사용하지 않고도 식물을 기르는 동시에 수질을 개선할 수 있도록 하는 무공해 영농영어장치인 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치에 관한 것이다.
일반적으로 연못, 저류지, 양어장, 수족관, 어항 등(이하, "저수조)"로 총칭하기로 한다)에서 서식하는 어패류의 배설물이 고여 있게 되면 유기물의 축적으로 인해 수질이 악화되어 하천의 수질을 오염시키는 원인이 된다.
이러한 저수조의 수질상태를 양호하게 유지하기 위하여 주기적으로 저수조에 저장되어 있는 물을 환수하거나 물을 배출시켜 저수조의 수질악화를 개선하게 되는데, 이러한 방법은 하천이나 강물의 2차 수질오염을 유발시키는 원인이 된다.
이러한 문제점에 따라, 근래에는 미생물, 화학약품 및 강제폭기를 통하여 수질을 개선하는 방법을 이용하고 있는데, 이러한 미생물, 화학약품과 강제폭기를 이용한 수질개선 방법은 수질개선 효과에 한계가 있으며, 화학약품의 사용에 따른 또 다른 환경문제를 야기하는 문제가 발생하는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 미생물, 약품 및 강제폭기를 정기적으로 수행하여야 하기 때문에 추가적인 비용이 지속적으로 소요되며, 약품 사용에 따라 어패류가 오염되는 이상이 발생하는 문제점이 있었다.
이러한 문제점에 따라 본 출원인이 특허권자로 있는 대한민국 등록특허 제1368123호 "자연 생태 환경을 이용한 수질정화장치"가 제안되었는데, 상기 등록특허는 효소 및 식용유용균을 통하여 저수조로부터 유입되는 물을 정화하고, 식물을 통하여도 물을 정화할 수 있도록 하였다. 이러한 상기 등록특허는 효소와 유용균 및 식물 뿌리 등의 자연 생태 환경을 이용하여 저수조의 물을 정화시킴으로써 물의 정화 과정에서 환경 오염이 발생하지 않고, 저수조의 유기물을 식물의 영양분으로 공급하여 유기농 토경/수경복합재배가 가능하도록 제공하였다.
본 발명은 상기 종래 등록특허를 개선하여 저수조에서 발생하는 수질 악화 문제를 보다 효과적으로 개선함과 동시에 무공해로 식물과 물고기를 기를 수 있도록 하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 저수조에서 발생하는 수질 오염을 화학약품의 사용 없이 효소와 식용균균사체, 유용균군 및 석회고토, 천일염, 식물뿌리 등의 자연환경을 통하여 정화할 수 있도록 하는 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 저수조 물에 포함된 민물 및 해수에 포함된 어패류 배설물 및 각종 유기물을 식물영양액으로 발효분해하여 식물이 유기질을 흡수케 함으로써 수질정화 및 유기농 토경/수경복합재배를 할 수 있도록 하는 무공해 영농영어장치인 수질정화 양어장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치는 저수조의 물을 발효분해하여 식물영양액으로 만들어 영농을 하고 저수조의 물을 정화시켜 영어(營漁)를 할 수 있도록 하는 식물식재 수질정화 양어장치로서, 상부가 개방된 식물식재여과조 몸체의 내측에 설치되어, 외부의 저수조로부터 유입되는 물을 정화할 수 있도록 효소, 식용균균사체, 유용균군, 천일염이 접종된 석회고토가 구비된 여과층과; 상기 여과층의 상부에 형성되어, 식물이 식재되어 여과층에 유입되는 물을 흡수하여 정화하는 식물식재층과; 상기 여과층의 하부에 형성되어, 상기 여과층을 통하여 하부로 배출되는 물을 배수로에서 정화시켜 배수구를 통하여 저수조로 배출하는 배수조;를 포함하여 이루어진다.
상기 여과층은 배수로의 상부에 설치되는 난석과, 상기 난석의 상부에 설치되는 미세망과, 상기 미세망의 상부에 위치되는 마사토와, 상기 마사토의 상부에 위치되는 석회고토와 모래가 혼합된 석회고토모래를 포함하여 이루어져, 효소 및 식용균균사체, 유용균군, 천일염이 접종된다. 여기에서, 상기 석회고토모래의 하부에는 저수조로부터 유입되는 물을 여과층에 공급하는 2중급수관이 설치된다.
여기에서, 상기 효소는 파파인(papain)을 포함하고, 상기 식용균균사체는 clostridium acetobutylicum, Pseudomonas.maltophilia 중 1 종 이상이 선택되며, 상기 유용균군은 nattobacillus, acidophilus, Streptomyces, saccharomyces cerevisiae 중 1종 이상이 선택되는 것이 바람직하다.
상기 효소, 식용균균사체, 유용균 및 천일염은 분말로 응집된 후 고형물로 형성되어 여과층에 접종된다. 또한, 상기 효소, 유용균군 및 천일염은 액상으로 제조되어, 고온기 또는 저수조의 물 보충시 저수조에 접종되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 배수조는 여과층의 하부에 일체로 형성되어 여과층을 지지하고, 상기 배수조의 배수로에는 물을 정화시키기 위한 산호석이 배치되며, 상기 배수로의 하부에 형성된 배수구와 연결되는 배수관을 통하여 정화된 물이 저수조로 배출되게 된다. 여기에서, 상기 배수로는 수직 단면 형태가 직사각형, 역사다리꼴, 역삼각형, 역깔대기형, 반원형 중 어느 하나의 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 저수조에는 물을 펌핑하는 순환펌프가 설치되고, 이 순환펌프에는 펌핑되는 물을 이송하는 급수관의 일단이 연결되며, 상기 급수관의 타단에는 복수의 급수공이 형성되되, 상기 급수관의 타단 외측에는 복수의 급수공이 형성된 2중급수관이 설치된다.
한편, 상기 식물식재층에 식재된 식물의 수확 후 상기 여과층에 잔류된 식물 뿌리를 발효 분해하기 위하여, 밀싹효소, 맥아효소, 파파인(papain) 중 1종 이상이 선택되어 저수조에 접종된 후 여과층에 공급되어 식용균균사체가 유도되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 저수조에는 어류 양식을 위해 복수의 물고기 출입구가 형성된 물고기 은신막이 형성된다.
또한, 상기 식물식재여과조 몸체는 하단에 이동식 바퀴가 설치된 복수의 지지대를 통하여 지지되어 저수조의 상부에 위치하며, 상기 식물식재여과조 몸체의 상부 일측에는 식물식재층에 조명을 제공하는 조명등이 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치는 효소와 식용균균사체 및 유용균군과 식물뿌리 등의 자연 생태 환경을 통하여 유기물이 함유된 저수조의 물을 발효분해하여 식물을 재배하는 영양액으로 이용됨과 동시에 수질 정화를 시킴으로써, 화학비료나 퇴비, 농약, 항생제 등이 없이 환경오염이 없는 환경에서 무공해로 식물과 어패류를 기를 수 있으며, 저수조의 별도 청소 및 물갈이가 필요 없어 편리하고 효율적으로 수질 관리를 할 수 있는 효과가 있다. 또한, 식물을 수확하고 토양 중에 잔류하는 뿌리와 유기물은 밀싹효소와 맥아효소 및 파파야효소로 식용균균사체를 토양 중에 유도시켜 뿌리와 유기물을 발효시킴으로써 별도의 흙갈이나 기경을 할 필요가 없는 효과가 있다.
이러한 본 발명은 정원이나 해저드, 연못, 양어장, 수족관, 어항 등 다양한 저수조에 적용할 수 있으므로 그 활용범위가 넓고, 화초와 수목과 양식장과 민물어패류가 조화를 이루는 친환경 미래농업 산업 발전에 이바지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치의 분리 부분 단면 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치의 결합부분 단면 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치의 정 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치의 측 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 배수로 형태가 반원형으로 이루어진 식물식재 수질정화 양어장치의 측 단면도,
도 6은 본 발명에 따라 저수조 상부에 복수의 식물식재여과조 몸체가 위치되는 식물식재 수질정화 양어장치의 일례를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치의 결합부분 단면 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치의 정 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치의 측 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 배수로 형태가 반원형으로 이루어진 식물식재 수질정화 양어장치의 측 단면도,
도 6은 본 발명에 따라 저수조 상부에 복수의 식물식재여과조 몸체가 위치되는 식물식재 수질정화 양어장치의 일례를 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치의 분리 부분 사시도이고, 도 2는 결합 부분 단면 사시도이며, 도 3은 정 단면도이고, 도 4는 측 단면도를 나타낸 것이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치(100)는 식물식재여과조 몸체(101) 상부에 배치되어 식물(111)이 재배되는 식물식재층(110)과, 상기 식물식재층(110)의 하부에 형성되어 저수조(200)로부터 유입되는 물을 여과시켜 정화하는 여과층(120)과, 상기 여과층(120)의 하부에 형성되어 여과층(120)을 통하여 정화된 물을 저수조(200)로 배출하는 배수조(130)를 포함하여 이루어진다.
상기 배수조(130)로부터 배출되는 물은 다시 저수조(200)로 공급되며, 상기 저수조(200)로 유입되는 물은 저장된 후, 순환펌프(210)를 통하여 펌핑되어 식물식재여과조 몸체(101) 내측으로 공급되어 순환하게 된다.
상기 식물식재여과조 몸체(101) 하부에 형성된 배수조(130)는 여과층(120)으로부터 배출되는 물이 고여 이동하는 수로인 배수로(131)와, 상기 배수로(131)에 채워지는 물이 하부를 통하여 외부로 배출되는 배수구(132)와, 상기 배수구(132)에 연결되어 배수구(132)를 통하여 배출되는 물을 하부에 위치한 저수조(200)로 이동시키는 배수관(133)을 포함하여 이루어진다.
본 발명의 실시예에서 상기 배수로(131)에는 물의 정화를 위한 산호석(131a)이 배치되는데, 이렇게 배수로(131)에 배치된 산호석(131a)은 식물식재층(110) 및 여과층(120)에 이어 물을 2차로 정화시켜 배수구(132)를 통하여 배출될 수 있도록 한다. 상기 배수로(131)는 상부에 위치한 여과층(120)으로부터 떨어지는 물이 중앙으로 모여 흐를 수 있도록 그 수직 단면 형태가 직사각형, 역사다리꼴, 역삼각형, 역깔대기형, 반원형 등으로 이루어지는데, 이러한 배수로(131)의 형태는 환경에 따라 적절하게 변경될 수 있다. 도 5는 상기 배수로 형태가 반원형으로 이루어진 식물식재 수질정화 양어장치의 측 단면도를 나타낸 것이다. 이렇게 다양한 형태로 이루어지는 배수로(131)에는 1cm∼15cm의 두께로 산호석(131a)이 깔려 여과층(120)과 구분되며, 배수로(131)를 통하여 정화되는 물은 배수구(132)와 배수관(133)을 통하여 하부에 위치한 저수조(200)로 흐르게 된다.
상기 식물식재여과조 몸체(101)의 중간부에 형성되는 여과층(120)은 배수조(130)의 상부에 일체로 형성되어, 저수조(200)로부터 유입되는 물을 정화시켜 하부의 배수조(130)로 배출하게 된다. 본 발명의 실시예에서 상기 여과층(120)은 산호석(131a)이 깔린 배수조(130)의 상부에 형성되는 난석(121)과, 상기 난석(121)의 상부에 형성되는 미세망(122)과, 상기 미세망(122)의 상부에 형성되는 마사토(123)와, 상기 마사토(123)의 상부에 형성되는 석회고토와 혼합된 모래(이하, "석회고토모래"로 명칭한다)(124)를 포함하여 이루어진다.
본 발명의 실시예에서 상기 배수조(130)와 여과층(120)의 경계를 형성하는 난석(121)은 고온 살균살충된 무공해 화산석으로 이루어지게 되는데, 이 화산석으로 이루어진 난석(121)은 보습효과가 좋고 공극이 커서 보습이 유지되는 배수의 효과가 있으며, 무게가 가벼워 다단식 식물식재조를 용이하게 제작할 수 있도록 한다.
상기 난석(121)의 상부에 형성되는 미세망(122)은 상부에 위치하는 마사토(123)나 모래(124) 등이 하부의 배수로(131)로 흘러내리는 것을 방지하게 되는데, 본 발명의 실시예에서 상기 미세망(122)은 공해가 없고 부식에 강한 스테인리스 재질로 이루어진다.
상기 미세망(122)의 상부에 형성되는 마사토(123)에는 저수조(200)의 물을 식물식재여과조 몸체(101) 내측으로 공급하는 2중급수관(127)이 설치되는데, 상기 마사토(123)는 2중급수관(127)을 고정시키는 역할과 함께, 마사토(123)의 굵은 공극을 통해 2중급수관(127)을 통하여 배출되는 물의 배수 및 지중의 물 흐름을 원활하게 해주는 역할을 하게 된다.
상기 마사토(123)의 상부에 형성되는 석회고토모래(124)는 석회고토와 모래가 혼합되어 자연친화적으로 토양소독을 하게 되며, 유기물을 발효하는 과정에서 산성화된 수질을 중화시켜 물고기의 질병예방과 식물(111)의 생육환경을 개선하며, 삽목 및 꺽꽂이 육종의 배지환경이 조성되는 탁월한 기능이 있어 다양한 식물(111)을 종자파종, 꺽꽂이, 삽목, 종묘상자, 배양과 육종을 가능하게 한다.
한편, 상기 마사토(123)의 상부에 형성되는 석회고토모래(124)를 통하여 효소, 식용균균사체, 유용균군, 천일염 등이 접종되게 되는데, 이 효소, 식용균균사체, 유용균군, 천일염이 접종된 여과층(120)은 저수조(200)의 물에 포함된 어패류 배설물과 유기물을 식물영양액으로 발효분해하여 상부에 위치하는 식물식재층(110)에 식재된 식물(111)이 흡수케 함으로써 물리생물학적 1차 여과를 통한 수질 개선 및 수질 정화가 이루어질 수 있도록 한다.
본 발명의 실시예에서 상기 여과층(120)에 접종되는 효소로는 파파야 효소인 파파인(papain)이 이용되는데, 상기 파파인은 파파야 열매의 유액에 들어 있는 단백질 분해효소인 bromelin 효소를 함유하고 있다. 이 파파인에 함유된 bromelin 효소는 질산염(NO3-)의 질산화 작용에 관여를 함으로써 물고기 배설물과 어패류 사체를 분해하는데 뛰어난 효과가 있으며, 이를 통하여 수질악화를 방지하고 발효 과정에서 사체를 발효 분해함으로서 비린내와 악취를 방지하고 유기물을 발효분해하여 식물영양액으로 활용할 수 있도록 하는 효과가 있다.
상기 식용균균사체는 식용 곰팡이의 일종으로, 소맥(밀)발효균사의 clostridium acetobutylicum 및 대맥(보리)발효균사의 Pseudomonas.maltophilia가 이용되는데, 이 clostridium acetobutylicum 및 Pseudomonas.maltophilia는 밀과 보리를 발효시키는 과정에 생성되는 누룩과 엿기름에 포함되어 있다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에서는 밀과 보리를 발효시켜 누룩과 엿기름을 제조하여 식용균균사체로 이용하게 되는데, 이렇게 제조되는 식용균균사체는 탄수화물을 당으로 분해하여 알콜발효를 하는 과정에서 탈탄소 반응을 통하여 이산화탄소를 발생시키게 된다. 일반적으로 좁은 공간에 다량의 식물이 재배될 때 이산화탄소 부족현상으로 원활한 광합성이 이루어지지 않게 되어 종래에는 이산화탄소 공급을 위하여 화학품을 사용하게 되는데, 본 발명에서는 이러한 식용균균사체를 활용하여 별도의 이산화탄소 발생 화학품을 사용하지 않고도 이산화탄소를 발생시키는 효과가 있다. 또한, 토양 중에 형성된 밀싹효소와 보리효소에서 유인된 균사체에는 토양 중의 유기물과 식물 수확 후 잔류된 식물 뿌리를 발효분해하여 식물영양액으로 바꿔주는 기능이 있기 때문에 식물 수확 후 흙갈이와 기경이 필요없는 영농을 할 수 있도록 해주게 된다.
상기 유용균은 인체에 유익을 주는 미생물로, 메주균의 nattobacillus , 젖산균의 acidophilus, 방선균의 Streptomyces, 맥주효모균의 saccharomyces cerevisiae 등이 이용되는데, 이러한 유용균은 수질정화 기능이 있으며, 토양의 연작장해/염류집적을 관리하고, 유기물의 유해가스(암모니아, 황화수소 등) 분해촉진, 길항작용으로 토양에 잔류한 양분흡수, 식물 수확 후 토양에 잔류한 식물 뿌리 및 유기물 부숙화 촉진, 식물의 영양/생식 생장 유도의 기능이 있다.
상기 천일염은 염전에서 생산되는 소금으로, 간수가 빠진 천일염에는 각종 미네랄이 풍부하여 0.1％의 식염수는 식물과 물고기에게 미네랄을 공급하고 병균을 소독하는 기능과 효소기능을 활성화하는 효과가 있으며, 산성화된 수질을 중화시키는 기능으로 식물식재 수질정화 양어장치에 유용한 효과를 제공하게 된다.
이와 같이 선택되고 제조되는 효소, 식용균균사체, 유용균군 및 천일염은 여과층(120)에 접종되는데, 본 발명의 실시예에서 상기 효소, 식용균균사체, 유용균군 및 천일염은 분말로 응집된 후 고형물 상태로 형성되어 여과층(120)에 접종된다. 또한, 상기 고형물 상태로 형성되는 효소, 유용균군, 천일염은 액상으로도 제조되어, 고온기와 물을 보충할 때마다 일정량, 예를 들면 보충수 1L 당 효소, 유용균군, 천일염 각 1g을 주기적으로 저수조(200)에 접종하여 자연생태 발효분해를 통한 탈취, 수질정화, 식물영양액, 미네 날 등의 기능을 발휘함으로써 물을 정화시키게 되고, 이에 따라 화학약품처리나, 강제폭기, 청소 또는 물갈이 등이 필요 없이 자연생태적으로 수질을 관리함과 동시에 영농과 영어를 할 수 있게 된다.
한편, 상기 식물식재여과조 몸체(101)의 일측 상부에는 외부로부터 물을 공급받기 위한 급수구(126)가 형성되는데, 이 급수구(126)에는 저수조(200)에 설치된 순환펌프(220)와 연결된 급수관(230)이 설치되고, 이 급수관(230)에 2중급수관(127)이 설치된다. 본 발명의 실시예에서 상기 식물식재여과조 몸체(101)의 급수구(126)를 관통하여 식물식재여과조 몸체(101) 내측에 위치하는 급수관(230)의 일측에는 다수의 급수공이 형성되고, 이 다수의 급수공이 형성된 급수관(230)의 외측에는 부드러운 재질로 이루어져 다수의 급수공이 형성된 2중급수관(127)이 설치되어, 저수조(200)로부터 공급되는 물을 식물식재여과조 몸체(101) 내측에 골고루 공급하게 된다. 상기 2중급수관(127)을 통하여 식물식재여과조 몸체(101) 내측으로 공급되는 물은 여과층(120)에 접종된 효소, 식용균균사체, 유용균군, 천일염과 상부 식물식재층(110)에 식재되어 여과층(120)에 뿌리를 내리고 있는 식물(111)을 통하여 1차 정화되어 하부의 배수조(130)의 배수로(131)로 배출되어 2차 정화가 이루어질 수 있도록 한다.
상기 식물식재층(110)은 여과층(120)의 상부에 위치하여 식물(111)이 식재되는 공간으로서, 이 식물식재층(110)의 식물(111)은 하부의 여과층(120) 상층을 형성하는 석회고토모래(124) 등에 직접 식재되어 성장할 수 있으며, 경우에 따라 석회고토모래(124) 위에 모래상토(112)를 추가적으로 적재하여 식재될 수도 있다. 이 식물식재층(110)에 식재되는 식물(111)은 성장에 따라 여과층(120)에서 뿌리를 내리게 되며 뿌리가 긴 경우에는 여과층(120)을 지나 배수로(131)까지 뿌리를 내릴 수 있는데, 이러한 경우 배수로(131)에 흐르는 물을 흡수하고 산호석(131a)을 통하여 공기와 접촉하여 2차 정수 기능과 함께 그 성장이 더욱 활발하게 이루어질 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에서 상기 식물식재층(110)과 여과층(120) 및 배수조(130)가 형성되는 식물식재여과조 몸체(101)는 일체형으로 이루어지는데, 이 식물식재여과조 몸체(101)는 지지대(140)를 통하여 저수조(200)와 상호 결합 및 분리가 가능하도록 제작된다.
또한, 식물식재여과조 몸체(101)의 상부에는 하나 이상의 조명등(300)이 설치되는데, 이 조명등(300)은 지지대를 통하여 식물식재여과조 몸체(101) 상부에 고정 설치되어 식물 성장에 도움이 되는 빛을 제공하게 된다. 또한, 식물식재여과조 몸체(101)의 하부에 형성되는 배수로(131)에도 조명등(131b)이 설치되어 조명등(131b)에서 발생하는 열이 수냉식으로 냉각되어 조명등(131b)의 열에 의한 수명단축을 개선하는 동시에 배수로(131)의 온도를 일정하게 유지시키게 된다.
한편, 상기 지지대(140)는 식물식재여과조 몸체(101)가 저수조(200)의 상부에 위치될 수 있도록 식물식재여과조 몸체(101)를 4 모퉁이에서 지지하게 되는데, 이 지지대(140)의 하부에는 이동식 바퀴(141)를 설치하여 실내외로 자유로운 이동이 가능하도록 한다.
상기 식물식재여과조 몸체(101)에 형성된 식물식재층(110)과 여과층(120) 및 배수조(130)를 통하여 정화되는 물은 배수조(130)의 배수구(132) 및 배수관(133)을 통하여 저수조(200)로 이동하게 되는데, 배수관(133)을 통하여 정화된 물을 공급받아 저장하는 저수조(200)에서는 물고기 등의 어패류를 기르게 된다. 본 발명의 실시예에서 상기 저수조(200)는 상부가 개방된 직육면체의 어항 형상으로 이루어지며, 저수조(200)의 중간 또는 상부에 내부를 구획하는 물고기 은신막(210)을 형성하고, 이 물고기 은신막(210)에 다수의 물고기 출입구(211)를 형성하여 물고기가 물고기 은신막(210)의 상부 및 하부로 이동이 가능하도록 하여 물고기의 스트레스에 의한 폐사율을 낮출 수 있도록 하게 한다.
이러한 저수조(200)의 내측 하부에는 순환펌프(220)가 설치되고, 이 순환펌프(220)에는 식물식재여과조 몸체(101)의 내측에 설치되는 2중급수관(127)과 연결되는 급수관(230)이 설치되어, 일정시간 저수조(200)에 저장된 물이 순환펌프(220)를 통하여 펌핑되어 급수관(230)을 통하여 2중급수관(127)으로 공급되게 된다.
한편, 식물식재여과조 몸체(101)의 상부에 형성된 식물식재층(110)에 식재된 식물(111)을 수확할 때 여과층(120)에 식물 뿌리가 잔류되면, 식물 뿌리는 부숙되는 과정에서 가스가 발생하기 때문에 여기에 새로운 식물이 심어지는 경우 해당 식물이 고사하는 사태가 발생할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 실시예에서는 파파야효소, 맥아효소, 밀싹효소를 저수조(200)에 접종하여 여과층(120)에 공급함으로써 식물식재층(110)에 식용균균사체를 유도시키고, 식물 잔뿌리가 잔류된 여과층(120)을 섭씨 25도의 온도에서 7일간 휴경기하여 식물 뿌리를 발효 분해함으로써 완전히 부숙하게 된다. 이에 따라 새로운 씨앗을 파종하는 영농으로 흙갈이와 기경이 필요없는 영농을 할 수 있도록 하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 자연생태를 이용한 식물식재 수질정화 양어장치(100)는 저수조(200)의 물을 효소, 식용균균사체, 유용균군 및 천일염이 접종된 여과층(120)과 식물식재층(110)에 식재된 식물(111)을 통해 1차 정화하고, 배수로(131)의 산호석(131a) 등을 통하여 2차 정화시켜 다시 저수조(200)로 순환시키게 되며, 이 과정에서 저수조(200) 물에 포함된 각종 어패류 배설물 및 유기물을 식물영양액으로 발효 분해하여 식물(111)의 영양 공급원이 되도록 하여 무공해 영농영어가 가능하도록 제공한다.
한편, 상술한 실시예에서는 저수조(200)의 상부에 하나의 식물식재여과조 몸체(101)가 위치되는 것으로 설명하였지만, 하나의 저수조(200) 상부에 다수의 식물식재여과조 몸체(101)가 지지대(140)를 통하여 지지되어 위치될 수 있다.
도 6은 이러한 저수조 상부에 복수의 식물식재여과조 몸체가 위치되는 식물식재 수질정화 양어장치의 일례를 나타낸 것으로, 저수조(200) 상부에는 지지대(140)를 통하여 지지되는 복수의 식물식재여과조 몸체(101)가 소정 높이 간격으로 이격되어 배치되게 된다. 상기 지지대(140)를 통하여 소정 높이 간격으로 배치되는 식물식재여과조 몸체(101)에는 저수조(200)의 물이 공급되는 급수관(230) 및 2중급수관(127)이 각각 설치되고, 배수조(130)의 배수로(131)에 형성된 배구수(132) 및 배수관(133)을 통하여 정화된 물이 저수조(200)로 배출되게 된다.
이렇게 하나의 저수조(200) 상부에 형성되는 식물식재여과조 몸체(101)의 개수는 저수조(200)의 크기나 식물식재층(110)의 크기 또는 식물식재층(110)에 식재되는 식물(111)의 종류 및 크기 등에 따라 다양하게 변경될 수 있음은 당연하다.
또한, 이러한 수질정화장치가 적용되는 저수조(200)는 상술한 정원, 양어장, 수족관 및 어항, 물 탱크 이외에도 다양한 분야에 적용될 수 있는 것으로서, 이러한 본 발명은 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖춘 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래의 기재될 특허청구 범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
100 : 식물식재 수질정화 양어장치 101 : 식물식재여과조 몸체
110 : 식물식재층 111 : 식물
112 : 모래상토 120 : 여과층
121 : 난석 122 : 미세망
123 : 마사토 124 : 석회고토모래
126 : 급수구 127 : 2중급수관
130 : 배수조 131 : 배수로
131a : 산호석 131b : 조명등
132 : 배수구 133 : 배수관
140 : 지지대 141 : 이동식 이동식 바퀴
200 : 저수조 210 : 물고기 은신막
211 : 물고기 출입구 220 : 순환펌프
230 : 급수관 300 : 조명등
110 : 식물식재층 111 : 식물
112 : 모래상토 120 : 여과층
121 : 난석 122 : 미세망
123 : 마사토 124 : 석회고토모래
126 : 급수구 127 : 2중급수관
130 : 배수조 131 : 배수로
131a : 산호석 131b : 조명등
132 : 배수구 133 : 배수관
140 : 지지대 141 : 이동식 이동식 바퀴
200 : 저수조 210 : 물고기 은신막
211 : 물고기 출입구 220 : 순환펌프
230 : 급수관 300 : 조명등
Claims (12)
- 저수조(200)의 물을 발효분해하여 식물영양액으로 만들어 영농을 하고 저수조(200)의 물을 정화시켜 영어(營漁)를 할 수 있도록 하는 식물식재 수질정화 양어장치로서,
상부가 개방된 식물식재여과조 몸체(101)의 내측에 설치되어, 외부의 저수조(200)로부터 유입되는 물을 정화할 수 있도록 효소, 식용균균사체, 유용균군, 천일염이 접종된 석회고토가 구비된 여과층(120)과; 상기 여과층(120)의 상부에 형성되어, 식물(111)이 식재되어 여과층(120)에 유입되는 물을 흡수하여 정화하는 식물식재층(110)과; 상기 여과층(120)의 하부에 형성되어, 상기 여과층(120)을 통하여 하부로 배출되는 물을 배수로(131)에서 정화시켜 배수구(132)를 통하여 저수조(200)로 배출하는 배수조(130);를 포함하되,
상기 여과층(120)은 상기 배수로(131)의 상부에 설치되는 난석(121)과, 상기 난석(121)의 상부에 설치되는 미세망(122)과, 상기 미세망(122)의 상부에 위치되는 마사토(123)와, 상기 마사토(123)의 상부에 위치되는 석회고토와 모래가 혼합된 석회고토모래(124)로 이루어지고,
상기 효소, 식용균균사체, 유용균 및 천일염은 분말로 응집된 후 고형물로 형성되어 여과층(120)에 접종되며,
상기 식물식재층(110)에 식재된 식물(111)의 수확 후 상기 여과층(120)에 잔류된 식물 뿌리를 발효 분해하기 위하여, 밀싹효소, 맥아효소, 파파인(papain) 중 1종 이상이 선택되어 저수조(200)에 접종된 후 여과층(120)에 공급되어 식용균균사체가 유도되도록 구성되고,
상기 저수조(200)에는 어류 양식을 위해 복수의 물고기 출입구(211)가 형성된 물고기 은신막(210)이 저수조(200)의 상부와 하부를 구획하고,
상기 효소는 파파인(papain)을 포함하고, 상기 식용균균사체는 clostridium acetobutylicum, Pseudomonas.maltophilia 중 1 종 이상이 선택되며, 상기 유용균군은 nattobacillus, acidophilus, Streptomyces, saccharomyces cerevisiae 중 1종 이상이 선택되는 것을 특징으로 하는 식물식재 수질정화 양어장치.
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 석회고토모래(124)의 하부에는 저수조(200)로부터 유입되는 물을 여과층(120)에 공급하는 2중급수관(127)이 설치되는 것을 특징으로 하는 식물식재 수질정화 양어장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 효소, 유용균군 및 천일염은 액상으로 제조되어, 고온기 또는 저수조(200)의 물 보충시 저수조(200)에 접종되는 것을 특징으로 하는 식물식재 수질정화 양어장치.
- 제 1항에 있어서,
상기 배수조(130)는 여과층(120)의 하부에 일체로 형성되어 여과층(120)을 지지하고,
상기 배수조(130)의 배수로(131)에는 물을 정화시키기 위한 산호석(131a)이 배치되며,
상기 배수로(131)의 하부에 형성된 배수구(132)와 연결되는 배수관(133)을 통하여 정화된 물이 저수조(200)로 배출되는 것을 특징으로 하는 식물식재 수질정화 양어장치.
- 제 7항에 있어서,
상기 배수로(131)는 수직 단면 형태가 직사각형, 역사다리꼴, 역삼각형, 역깔대기형, 반원형 중 어느 하나의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 식물식재 수질정화 양어장치.
- 제 3항에 있어서,
상기 저수조(200)에는 물을 펌핑하는 순환펌프(220)가 설치되고, 이 순환펌프(220)에는 펌핑되는 물을 이송하는 급수관(230)의 일단이 연결되며, 상기 급수관(230)의 타단에는 복수의 급수공이 형성되되, 상기 급수관(230)의 타단 외측에는 복수의 급수공이 형성된 2중급수관(127)이 설치되는 것을 특징으로 하는 식물식재 수질정화 양어장치.
- 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 식물식재여과조 몸체(101)는 하단에 이동식 바퀴(141)가 설치된 복수의 지지대(140)를 통하여 지지되어 저수조(200)의 상부에 위치하며,
상기 식물식재여과조 몸체(101)의 상부 일측에는 식물식재층(110)에 조명을 제공하는 조명등(300)이 설치되는 것을 특징으로 하는 식물식재 수질정화 양어장치.
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| KR1020140081626A KR101727485B1 (ko) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치 |
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| KR1020140081626A KR101727485B1 (ko) | 2014-07-01 | 2014-07-01 | 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치 |
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| KR20190108919A (ko) | 2018-03-16 | 2019-09-25 | 부산외국어대학교 산학협력단 | 실내 정원 양식 시스템 |
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| KR101303608B1 (ko) * | 2012-05-08 | 2013-09-11 | 주식회사 비엠 | 혼합 미생물을 포함한 미생물 제제 및 이를 이용한 해양 준설토 또는 연안 슬러지의 생물학적 처리 방법 및 자가 소화 공정 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2014
- 2014-07-01 KR KR1020140081626A patent/KR101727485B1/ko active IP Right Grant
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