KR101852010B1 - 해수생물용 사육수 제조방법 및 이에 의해 제조된 해수생물용 사육수 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해수를 사용하여 해수생물을 사육하기 적합한 사육수를 제조하는 것으로서, 특히, 물잡이가 필요없기 때문에 초보자도 손쉽게 해수생물을 사육할 수 있고, 관리도 용이하며, 해수를 사용하기 때문에 코스트도 저렴한 해수생물용 사육수 제조방법 및 이에 의해 제조된 해수생물용 사육수에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 채취한 해수에서 이물질을 자연 침전시켜서 침전물을 제거하는 단계; 침전물이 제거된 해수를 필터로 필터링하는 단계; 필터링처리된 해수를 살균처리하는 단계; 및 살균처리된 해수의 용존산소량을 증가시키는 단계;를 포함하며, 상기 해수를 살균처리하는 단계는 해수를 전기분해하여 이루어진 것을 특징으로 하는 해수생물용 사육수 제조방법 및 이에 의해 제조된 해수생물용 사육수가 제공된다.
본 발명에 따르면, 채취한 해수에서 이물질을 자연 침전시켜서 침전물을 제거하는 단계; 침전물이 제거된 해수를 필터로 필터링하는 단계; 필터링처리된 해수를 살균처리하는 단계; 및 살균처리된 해수의 용존산소량을 증가시키는 단계;를 포함하며, 상기 해수를 살균처리하는 단계는 해수를 전기분해하여 이루어진 것을 특징으로 하는 해수생물용 사육수 제조방법 및 이에 의해 제조된 해수생물용 사육수가 제공된다.
Description
본 발명은 해수생물용 사육수 제조방법 및 이에 의해 제조된 해수생물용 사육수에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 해수를 이용하여 물잡이 없이 해수생물을 사육할 수 있는 해수생물용 사육수를 제조하는 방법 및 이에 의해 제조된 해수생물용 사육수에 관한 것이다.
해수 중에 생식하는 각종 어류나 갑각류, 무척추 동물 등을 관상용으로 수조에서 사육하기 위해서는 인공해수가 필요하다. 인공해수를 만들기 위해서는 천연해수와 비슷한 염류의 성분이 함유되도록 할 필요도 있으나, 먼저 물잡이를 하여야 한다.
"물잡이"라고 하는 것은 수중 생물의 배설물이나 수중생물이 먹고 남은 사료 가 부패되어 헤테로트로픽 박테리아(Heterotrophic Baceria, 암모니아 박테리아)에 의해 암모니아가 발생되고, 발생된 암모니아가 나이트로소모나스 박테리아(Nitrosomonas Baceria, 아질산 박테리아)에 의해 아질산이 되고, 아질산이 나이트로백터 박테리아(Nitrobacter Baceria, 질산염 박테리아)에 의해 질산염이 되어 질소가스로 분해, 제거되는 생물학적 여과싸이클이 자연생성되는 것을 의미하는 것이다.
그런데 이러한 생물학적 여과싸이클이 자연적으로 생성되기까지는 일반적으로 짧게는 3주에서 길게는 3개월 정도의 상당한 시간이 요구된다. 상기 헤테로트로픽 박테리아는 대략 15분마다 기하급수적으로 증가하고, 나이트로소모나스 박테리아의 증식률은 약 24-36시간 마다 배로 증가하지만, 최종적으로 해수 생물에 치명적인 영향을 미치는 아질산염을 분해시키는 나이트로백터 박테리아는 호기성 박테리아로서, 증식조건이 까다롭기 때문에 이러한 질산염 박테리아의 증식에 상당한 시일이 걸리기 때문에 전술한 바와 같이, 물잡이에 긴 시간이 요구되는 것이다.
이와 같이 물잡이에 상당히 긴 시간이 요구되기 때문에, 그 사이에 수중 생물이 폐사하기도 하며, 특히, 해수 생물을 사육하는 것이 익숙하지 못한 초보자들은 이러한 물잡이 기간을 견디지 못하여 해수 생물의 사육을 포기하는 경우가 허다하다.
본 발명은 상기와 같은 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 해수를 사용하여 해수생물을 사육하기 적합한 사육수를 제조하는 것으로서, 특히, 물잡이가 필요없기 때문에 초보자도 손쉽게 해수생물을 사육할 수 있고, 관리도 용이하며, 해수를 사용하기 때문에 코스트도 저렴한 해수생물용 사육수 제조방법 및 이에 의해 제조된 해수생물용 사육수를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 특징에 따르면, 채취한 해수에서 이물질을 자연 침전시켜서 침전물을 제거하는 단계; 침전물이 제거된 해수를 필터로 필터링하는 단계; 필터링처리된 해수를 살균처리하는 단계; 및 살균처리된 해수의 용존산소량을 증가시키는 단계;를 포함하며, 상기 해수를 살균처리하는 단계는 해수를 전기분해하여 이루어지고, 상기 해수의 용존산소량을 증가시키는 단계는 해수에 다공성 물질을 투입하고, 초음파를 가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 해수생물용 사육수 제조방법 및 이에 의해 제조된 해수생물용 사육수가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 해수를 살균처리하는 단계는 해수를 파이프형 전기분해장치(400)로 전기분해하여 이루어지며; 상기 파이프형 전기분해장치(400)는 양단부에 플랜지(412)가 형성된 파이프로 이루어진 하우징(410)과, 상기 하우징(410) 내부에 설치되는 양극(420) 및 음극(430)을 포함하며; 상기 양극(420)은 상기 하우징(410)의 길이방향을 따라 길게 연장되어 하우징(410)의 내주면에 결합되는 양극베이스(422)와, 상기 양극베이스(422)에서 일정 간격 이격되도록 돌출된 양극돌출부(424)로 이루어지고; 상기 음극(430)은 상기 하우징(410)의 길이방향을 따라 길게 연장되어 상기 양극베이스(422)에 대향되도록 하우징(410)의 내주면에 결합되는 음극베이스(432)와, 상기 음극베이스(432)에서 일정 각격 이격되도록 돌출되어 상기 양극돌출부(424) 사이에 배치되며, 선단부가 상기 양극돌출부(424)와 중첩되는 길이를 갖는 음극돌출부(434)로 이루어진다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 다공성 물질은 원적외선 및 음이온이 방출되는 물질로서, 경질혈암단백석, 맥반석, 질석, 팽창질석, 제올라이트, 규조토, 산호사 중에서 1종 또는 1종 이상으로 선택된다.
이상과 같은 구성을 가지는 본 발명은 해수를 이용하여 해수생물용 사육수를 제조하는 것으로서, 본 발명은 공정이 간단하고, 코스트도 저렴하고, 고가의 장비도 필요없는 장점을 가진다.
그리고 본 발명에 의해 제조되는 사육수는 물잡이가 필요없이 해수생물을 즉시 사육할 수 있으므로 해양 생물의 사육이 서툰 초보자들도 실패없이 해수 생물을 사육할 수 있다. 또한, 양호한 수질이 장기간 자연스럽게 조절되기 때문에, 물바꾸기나 청소 등의 수고가 현저하게 감소되므로 수조의 유지관리도 용이한 장점을 가진다.
도 1은 본 발명의 바람직할 실시예에서 사용되는 해수처리시스템의 개략도
도 2는 상기 실시예에서 사용되는 파이프형 전기분해장치의 단면도
도 3과 도 4는 상기 실시예에 의해 제조된 사육수를 사용하여 해수생물을 사육하는 사진
도 2는 상기 실시예에서 사용되는 파이프형 전기분해장치의 단면도
도 3과 도 4는 상기 실시예에 의해 제조된 사육수를 사용하여 해수생물을 사육하는 사진
이하에서 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명에서 사용되는 해수처리시스템의 개략도이며, 도 2는 본 발명에서 사용되는 전기분해장치를 보인 단면도이다. 본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 자연침전조(100), 필터링조(200), 산소처리조(300) 및 전기분해장치(400)를 포함하는 처리시스템을 사용하여 다음과 같은 방법으로 처리된다.
1) 채취한 해수에서 이물질을 자연침전시키는 단계
바다에서 채취한 해수를 자연침전조(100)에서 수 시간 내지 수 십 시간동안 머물게하여 해수에 함유된 비교적 고 중량의 이물질을 자연 침전시켜서 제거한다. 이와 같이 자연침전시켜 이물질을 처리하면, 후공정에서 필터에 부하가 많이 발생하지 않는 장점이 있다.
2) 해수를 필터를 통과시켜 필터링하는 단계
이물질을 자연침전시켜 제거한 다음, 해수를 필터를 통과시켜서 녹조류, 적조류 등의 각종 해양 미생물을 제거한다. 본 과정은 자연침전조(100) 후단에 연결되는 필터링조(200)에서 이루어지는 필터링조(200)에는 기공크기가 서로 다른 다수개의 마이크로필터가 내장되어 자연침전조(100)에서 필터링조(200)로 유입되는 해수가 상기 필터들을 다단으로 거쳐서 처리된다.
3) 해수를 살균처리하는 단계
해수를 전기분해하여 살균하는데, 해수가 전기분해되면 차아염소산이 생성되어 병원성 세균이 사멸되고 해수가 살균된다.
본 과정은 도 2에 도시된 바와 같은 파이프형 전기분해장치(400)를 사용하여 이루어지는데, 이러한 파이프형 전기분해장치(400)는 상기 필터링조(200)와 산소처리조(300) 사이에 설치된다. 파이프형 전기분해장치는 양단부에 플랜지(412)가 형성된 파이프로 이루어진 하우징(410)과, 하우징(410) 내부에 설치되는 양극(420) 및 음극(430)으로 이루어진다. 상기 양극(420)은 하우징(410)의 길이방향을 따라 길게 연장되어 하우징(410)의 내주면에 결합되는 양극베이스(422)와, 양극베이스(422)에 일정 간격 이격되도록 돌출된 양극돌출부(424)로 이루어지고, 음극(430)은 하우징(410)의 길이방향을 따라 길게 연장되어 상기 양극베이스(422)에 대향되도록 하우징(410)의 내주면에 결합되는 음극베이스(432)와, 음극베이스(432)에서 일정 간격 이격되도록 돌출되어 상기 양극돌출부(424) 사이에 배치되는 음극돌출부(434)로 이루어지는데, 상기 양극돌출부(424)와 음극돌출부(434)는 선단부가 중첩되는 길이로 돌출형성된다.
이러한 파이프형 전기분해장치(400)는 필터링조(200)와 산소처리조(300) 사이에 장착되어 해수가 이송되는 배관의 기능을 하면서도 전기분해장치로서의 기능을 하기 때문에, 통상적인 전기분해장치를 사용하는 경우에 비해, 전체적인 해수처리시스템이 콤팩트해지는 장점이 있다. 특히, 양극돌출부(424)와 음극돌출부(434)가 교호로 배치되어 전기분해효율이 높을 뿐만 아니라, 양극돌출부(424)와 음극돌출부(434)의 선단부가 중첩되는 길이를 가지기 때문에, 전기분해장치를 통과하는 해수의 이송경로가 길어지고 이에 따라 전기분해효율도 상승되고, 해수의 살균효과도 상승된다.
해수의 염소농도가 0.043ppm~0.25ppm 정도인 것이 가장 바람직한데, 이러한 염소농도를 고려하여 전기분해장치의 전압, 전류값, 전기분해시간 등을 조절한다.
4) 해수의 용존산소량을 증가시키는 단계
상기 단계에서 살균처리된 해수는 산소처리조(300)로 공급되는데, 산소처리조(300)에서 본 단계가 이루어진다. 본 단계는 산소처리조(300)에 다공성 물질을 투입하고 초음파를 인가시켜 이루어진다.
다공성 물질로는 경질혈암단백석, 맥반석, 질석, 팽창질석, 제올라이트, 규조토, 산호사 등이 사용되는데, 이들은 다공성이면서도 원적외선 및 음이온이 방출되므로 본 발명에서 사용이 바람직하다. 이들을 산소처리조(300)에 투입하고, 산소처리조(300)에 초음파발진기를 부착하여 산소처리조(300) 내부의 해수에 초음파를 인가시킨다. 해수에 가해지는 초음파에 의해 해수와 상기 다공질 광물이 진동하고, 이에 따라 다공질 광물의 기공 내 공기가 배출되어 해수의 용존산소량이 높아진다.
일반적으로 용존산소량을 높이기 위해 버블장치를 사용하는데, 본 발명은 초음파발진기를 사용함으로써 고가의 복잡한 버블장치를 구비하지 않아도 되는 장점을 가진다. 콤팩트한 구조의 탈부착식 초음파발진기가 시판되고 있는 바, 본 단계에서는 이러한 초음파발진기를 산소처리조(300)에 부착시키고 처리하면 되므로 작업이 간단하고 비용도 최소화된다.
특히, 다공질 물질의 기공에 함유된 공기는 미세 기포 형태로 해수에 배출되어 해수의 용존산소량이 효과적으로 상승되고, 해수의 산소용존도기 높은 상태가 비교적 장기간 지속되는 장점을 가진다. 또한, 다공성 물질 중에서 원적외선 및 음이온이 방출되는 물질을 사용하면, 음이온에 의해 용존산소의 발생에도 도움이 되고, 원적외선에 해수의 물분자 클러스터가 미분화되어 해수생물의 사육에도 도움이 된다.
상기 살균단계에서 생성된 차아염소산, 차아염소산나트륨, 차아염소산이온이 해수에 남아 있으면, 해수생물의 사육에 유해할 수 있는데, 본 단계에서는 살균단계에서 생성된 상기 성분들의 제거에도 도움이 된다.
본 단계는 해수의 용존산소량을 상대적으로 높이는 단계이므로, 본 단계의 처리시간, 초음파세기 및 다공성 물질의 투입량 등은 생산성 및 경제성을 고려하여 적절히 조절된다. 바람직하게는 본 단계는 해수 100중량부에 대해 다공성 물질을 10~30중량부 사용하여 2~10분 정도 초음파를 인가시켜 해수의 용존 산소량을 7~9ppm 정도 되도록 처리한다. 다공성 물질이 10중량부 미만으로 사용되면 다공성 물질에 의한 용존산소량 증가효과가 상당히 미미하고, 또 다공성 물질이 30중량부를 초과하여 사용되는 경우에는 다공성 물질의 기공에서 배출되는 공기가 해수에 용존되기 보다는 외부로 배출되는 양이 더 많아져서 다공성 물질의 사용량 대비 효과가 떨어지므로 비경제적이다.
다공성 물질은 평균 입경이 수 mm 크기를 갖는 것을 사용하는데, 바람직하게는 입경이 0.5mm~5mm인 것을 사용한다. 다공성 물질의 입경이 상기 수준보다 작으면 후 단계에서 다공성 물질을 제거하기가 곤란하고 다공성 물질의 입경이 상기 수준보다 크면 다공성 물질의 사용량 대비 용존산소 증가효과가 과도하게 저하되므로 떨어지므로 바람직하지 않다.
본 단계에서 해수의 용존산소량이 증가되므로 호기성 박테리아인 질산염 박테리아가 성장하기 좋은 환경이 조성된다.
5) 다공성 물질을 제거하는 단계.
산소처리조(300)에 다공성 물질을 꺼낸 다음, 산소처리조(300)의 해수를 필터로 필터링한다.
6) 필터링한 해수의 미네랄 성분을 정성 및 정량 분석하는 단계
해수의 미네랄 성분을 정성 및 정량분석하여, 해수에 함유된 미네랄 성분의 종류와 그 양을 확인하여 최종 제품을 완성한다.
필요에 따라서는 해수에 특정 성분을 더 추가하거나 특정 성분을 제거하는 추가 작업을 할 수도 있다.
바람직하게는 해수 중의 나트륨, 마그네슘, 칼슘, 칼륨의 양을 분석하고, 이들 성분의 함량비가 칼슘과 칼륨은 함량비가 1:1 정도 되도록 하고, 칼슘과 나트륨은 함량비가 1:27~28 정도 되도록 하며, 칼슘과 마그네슘은 함량비가 1:27~28 정도 되도록 하는데, 바람직하게는 나트륨 12,880~13,890mg/L, 마그네슘 1,570~1,575 mg/L, 칼슘 460~465mg/L, 칼륨 465~470 mg/L 정도 함유되도록 한다.
이들 성분들이 이러한 함량비로 함유될 때 해수생물의 상투압에 영향을 적게 주므로 해수생물이 생존하기에 적합한 환경이 조성된다.
이상과 같은 방법으로 제조된 해수생물용 사육수는 해수를 사용하기 때문에 경제적이고, 또한, 물잡이가 필요없이 즉시 해수생물의 사육에 사용할 수 있는 장점이 있다.
실험예 1
에어펌프와 필터가 구비된 수조에 본 발명에 의한 사육수를 넣고 수온을 18℃로 하여 산호와 해수어를 바로 투입하여 사육 하였다.
사육수를 한 번도 바꾸지 않았으며, 증발분만 보충하여 수위를 유지하여 시험하였으며, 매일 2회의 급이를 하였다. 30일 경과한 시점에서 사육수의 아질산염을 측정한 결과, 아질산염은 전혀 검출되지 않았고, pH는 7.5.이었다. 그리고 사육수의 투명도는 높고 산호와 해수어가 한 마디도 폐사하지 않고 건강하게 잘 유영하였다.
도 3은 사육 초기 수조를 보인 사진이고, 도 4는 30일 경과 시점의 수조를 보인 사진으로서, 사육수의 투명도가 높고 산호와 해수어가 건강하게 잘 사육되고 있음을 확인할 수 있다.
Claims (5)
- 바다에서 채취한 해수를 자연침전조(100)에 일정 시간동안 머물게하면서 고 중량의 이물질을 자연 침전시켜 침전물이 제거되도록 하는 단계;
침전물이 제거된 해수를 기공크기가 서로 다른 복수 개의 마이크로필터들을 다단으로 통과시켜 필터링하는 단계;
필터링처리된 해수를 파이프형 전기분해장치(400)를 이용하여 전기분해에 의해 살균처리하는 단계;
산소처리조(300)에 다공성 물질을 투입하고 초음파를 인가하여 살균처리된 해수의 용존산소량을 증가시키는 단계;
산소처리조에서 다공성 물질을 제거하고, 해수를 필터에 의해 필터링하는 단계;
필터링한 해수의 미네랄 성분을 정성 및 정량 분석하는 단계;
로서 수행되는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 해수생물용 사육수 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 파이프형 전기분해장치(400)는,
양단부에 플랜지(412)가 형성된 파이프로 이루어진 하우징(410)과,
상기 하우징(410) 내부에 설치되는 양극(420) 및 음극(430)을 포함하며;
상기 양극(420)은 상기 하우징(410)의 길이방향을 따라 길게 연장되어 하우징(410)의 내주면에 결합되는 양극베이스(422)와, 상기 양극베이스(422)에서 일정 간격 이격되도록 돌출된 양극돌출부(424)로 이루어지고;
상기 음극(430)은 상기 하우징(410)의 길이방향을 따라 길게 연장되어 상기 양극베이스(422)에 대향되도록 하우징(410)의 내주면에 결합되는 음극베이스(432)와, 상기 음극베이스(432)에서 일정 각격 이격되도록 돌출되어 상기 양극돌출부(424) 사이에 배치되며, 선단부가 상기 양극돌출부(424)와 중첩되는 길이를 갖는 음극돌출부(434)로 이루어진 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 해수생물용 사육수 제조방법.
- 제1항에 있어서,
상기 다공성 물질은 원적외선 및 음이온이 방출되는 물질인 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 해수생물용 사육수 제조방법.
- 제3항에 있어서,
상기 다공성 물질은 경질혈암단백석, 맥반석, 질석, 팽창질석, 제올라이트, 규조토, 산호사 중에서 1종 또는 1종 이상으로 선택되는 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 해수생물용 사육수 제조방법.
- 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 해수를 이용한 해수생물용 사육수.
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| JP2004254574A (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-16 | Rikujo Yoshoku Kogaku Kenkyusho:Kk | 魚介類の養殖装置 |
| JP2008178875A (ja) * | 1994-05-20 | 2008-08-07 | Univ California | 容量性脱イオンおよび電気化学的精製、並びに電極の再生のための方法および装置 |
-
2017
- 2017-04-10 KR KR1020170046303A patent/KR101852010B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
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