KR102028154B1

KR102028154B1 - 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템

Info

Publication number: KR102028154B1
Application number: KR1020170106902A
Authority: KR
Inventors: 김진태; 박창일
Original assignee: (주)미래에프앤디
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2017-08-23
Publication date: 2019-10-02
Also published as: KR20180002549A

Abstract

본 발명은 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템에 관한 것으로 축양 양식에서 핵심 요인인 수온 항상성 유지 및 수질 항상성 유지를 위해 양식수조를 단열재가 구비된 장방형몸체로 형성하고 이의 상부를 단열재가 구비된 개폐뚜껑으로 밀폐하여 내부 단열로 열교환기장치의 설비 및 운전비를 절감시키고, 양식수조 내 여과 전처리로 순환 여과시의 여과조 부하를 감소시키며, 벤츄리인젝터 설치로 인한 수중 용존산소를 높여주고, 양식수조 내면에 포말수집조 설치로 상부로 부상한 포말이 양식수의 대류 순환에 의해 자동적으로 포집되어 배출되도록 하는 것은 물론 전체구조를 소형화 경량화, 고 효율화시키고 이를 컨테이너내에 설치하여 모듈화시키는 등의 여러 가지 구조개선으로 순환 여과방식에 의한 양식수조내 양식수의 환경을 변화시켜 각종 수산 생물의 도심 육상 고밀도 축양이 가능하도록 한 것에 그 특징 있는 것이다.

Description

육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템{Solid insulation fish tank system for fish preserve and aquaculture of high density in inner-city on land based}

본 발명은 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축양 양식에서 핵심 요인인 수온 항상성 유지 및 수질 항상성 유지를 위해 양식수조를 단열재가 구비된 장방형몸체로 형성하고 이의 상부를 단열재가 구비된 개폐뚜껑으로 밀폐하여 내부 단열로 열교환기장치의 설비 및 운전비를 절감시키고, 양식수조 내 여과 전처리로 순환 여과시의 여과조 부하를 감소시키며, 벤츄리인젝터 설치로 인한 수중 용존산소를 높여주고, 양식수조 내면에 포말수집조 설치로 상부로 부상한 포말이 양식수의 대류 순환에 의해 자동적으로 포집되어 배출되도록 하는 것은 물론 전체구조를 소형화 경량화, 고 효율화시키고 이를 컨테이너내에 설치하여 모듈화시키는 등의 여러 가지 구조개선으로 순환 여과방식에 의한 양식수조내 양식수의 환경을 변화시켜 각종 수산 생물의 도심 육상 고밀도 축양이 가능하도록 한 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템에 관한 것이다.

축양 양식에서 핵심 요인은 수온 항상성 유지 및 수질 항상성 유지가 필수 조건이다.

일반적으로 해수의 지속적인 공급이 어려운 도심이나 바닷가에서 떨어진 지역에서는 순환여과방식의 증,양식을 하게 되는데, 초기 투자비용의 부담으로 양식수조가 조적수조, 콘크리트수조, PP 시트(sheet) 등으로 단순한 형태적 모양으로만 제작되고 있으며(도 1 내지 도 2 참조), 어류의 먹이 섭취율과 성장 환경에 주요인인 수온 항상성 문제에는 계절 변화가 있는 한국의 자연 환경은 국제적 경쟁력에서 무척 불리한 것이 사실이다. 그러나 생산 원가나 판매 원가 측면에서 단순히 어류의 저장 탱크를 넘어 수온관리가 가능한 기능성 양식수조의 고안은 축양, 증,양식시 꼭 필요하고 그러기 위해서는 기존의 양식수조 구조를 개선해야 하는 하나의 이유라 하겠다.

일반적인 형태의 종래 육상 양식수조 형태 및 구조는 지열의 영향을 받는다. 따라서 계절 변화가 뚜렷한 국내 여건상 겨울철에 가온을 하여야만 하는 양식 여건상 동토층인 표면 1m 이내에 동토층으로부터 지상부로 차가운 지표의 영향을 받으며, 냉수성 어종의 축양 양식시 여름철에는 지표의 영향으로 열의 에너지가 전달되고 칠러의 용량을 크게 설계하여야 하며 에너지의 낭비를 막을 수 없다.

가두리나 육상 양식의 경우 여름철 고수온기에는 용존산소 부족으로 양식 어류가 전량 폐사하기도 하고 겨울철 혹한기에는 동사하여 전량 폐사하기도 한다.

또한, 여름철 또는 겨울철에 수조의 뚜껑이 없는 기존 양식장에서는 수류식으로 환수되는 양식수의 수온과 관계없이 복사열의 영향으로 육상 수조내의 온도 변화를 열교환기의 성능만으로 통제가 되지 않는다.

열에너지 영향 중 45% 이상의 영향을 주는 복사열 차단 기능이 없기 때문이다.

또한, 육지와 해양 또는 호소의 온도 차이는 있지만(해양의 경우 육지와 달리 10월 초순의 온도가 가장 높다) 지수식이나 가두리가 아닌 육상 건축물에서 양식하는 수류식도 수온과 달리 대기에서 주는 온도 변화로 수환경과 전혀 다른 대기 온도 변화가 있다. 즉, 대기의 영향으로 천혜의 여건을 활용할 수 있는 물환경은 연중 3~4개월에 불과한 실정이다.

그러는 한편, 종래의 양식수조들은 수질 항상성 유지가 어려웠다.

즉, 일반적으로 육상 양식수조 시설에서는 양식수조가 원형 형태이거나 각 내측 모서리를 라운딩처리 한 장방형 또는 정사각 형태로서 시공된다. 이는 수류식의 경우 투입되는 먹이 찌꺼기가 펌프로 이송된 직수가 수조내로 환수될 때 잔여 먹이 찌꺼기나 어체에서 나오는 삼출수 등의 유기물을 처리하는 방식이 중앙에 설치된 오버플로우관을 통해 배출되도록 하거나 또는 이중 배관장치를 통해 자연 배수되도록 하는 자연 수류식 양식 방식을 채택하고 있기 때문에 바닷가나 단수천이 있어 양식수가 풍부한 곳에 설치되어 진다.

이러한 자연 수류식 양식 방식은 양식수가 재사용이 되지 않고, 교환수가 방류되는 수류식 육상양식은 오염물, 조류, 온도 등 해양 환경 변화에 능동적 통제가 불가능한 상태이므로 계절 변화에 의한 수온뿐 아니라 자연환경 변화에 의해서 지속적인 수질 변화를 경험하게 된다.

즉, 기존 수류식 해수 양식 방식의 양식수조내에는 봄철 겨우내 얼었던 육상 담수의 해수유입으로 인해 pH의 영향을 받는 것은 물론, 여름철 강우에 의해서도 염도의 영향을 받는다.

그리고 수온이 상승하면 담수 또는 해수의 유해성 미생물의 증식이 빨라지고 병원성 미생물의 유입이 될 수 있는 것은 물론 하절기 고 수온대에는 농업용수에 의해 부영양화되어 녹조 적조 등의 부영양화로 빈산소괴(貧酸素塊) 상태의 수질을 경험한다.

또한, 초가을부터는 태풍 등의 영향으로 탁도가 떨어진 수질 환경에 노출된다. 그리고 일반적인 조류의 혼탁으로 모래 펄 등이 양식수조 내로 혼입된다.

상기 일반적인 여건에서 양식 어가의 대처방법은 pH에 대해서는 화학적인 약품 사용으로 유해성 미생물에 대해서는 간단한 백필터 구성으로 환수를하며, 병원성 미생물에 대해서는 항생제 사전투입이나 약품 지속 사용으로 빈산소괴(貧酸素塊) 상태에 대해서는 동력을 사용한 강제 폭기나 액화산소의 강제주입으로 적조 발생시에는 뾰족한 대책이 없으나 육상 수류식 양식에서는 간이 생물 여과 방식만으로 현탁고형물이나 모래 펄 유입에 대비하여 대형의 침전조 설치나 저수탱크 설치로 양식 과정을 진행하고 있지만 대처 방법 이전에 많은 노동력과 경비가 들 뿐이다.

양식의 기간이 길고 기간내에 예측되는 여러 리스크 요인 중에 한가지라도 실패하면 전량 폐사하는 고충이 있다.

그럼 에도 불구하고 양식 현대화를 위한 유관기관의 노력에 비해 국내의 양식 업계는 자본 영세성과 기술적용의 한계로 육상 순환 양식 어가는 특별한 발전이 없어 보인다.

그러는 한편, 순환 여과 방식에는 RAS방식과 사육기간이 짧는 새우 양식등에 적용 하는 BFT 그리고 다단 계단식 양식법인 SRS양식이 알려져 있다(도 3참조).

상기 양식법은 고밀도 사육을 위한 여과 방식과 함께 수조의 수평, 수직적 배치에 관한 분류로 여과 전처리를 위한 수조의 구조적 기능이나 열에너지 절감을 위한 단열이나 수조 하단부의 찌꺼기 배출을 위한 구조 개선과는 무관한 사항이다.

RAS를 장치한 수조에서는 일반적인 환수와 보조적인 찌꺼기 배출을 위한 이중 배관 구조나 출수관이 전부이며, EU의 SRS양식은 유럽 집행 위원회가 2002년부터 2006년까지 추진한 제6차 R&D 지원 프로그램(FP6)에 의한 R&D를 통하여 개발된 SRS방식은 수산생물의 양식에 필요한 양식수를 아주 적게 사용하고 양식수를 흘려보냄으로써 기존의 원형이나 사각이 아닌 선반식 양식수조로 다단 선반을 연상시키나 수조가 낮아 스페인의 경우 5단 6단의 설치로 운용되고 있으나 이 또한 최상부 단에서 내려오는 물을 하단에서 여과하는 방식으로 찌꺼기의 흘러내림은 원활하나 구조가 양식어 관리에는 편의성이 떨어지고 다단의 형식상 중력식으로 물이 흐른다는 것 외에는 수조 구조의 특이점은 보이지 않는다.

BFT방식의 경우 양식수조 자체가 생태적 무환수 시스템으로 분해 미생물의 증식과 증식을 돕는 영양 물질 투입과, 양식어를 위한 먹이 투입으로 바닥내 고형 물질과 SS(현탁 고형물질)은 최대의 난제로 바닥내의 침전 고형물 처리를 위해 포말부상기 설치 및 폭기장치 설치, 적은 양이나마 약품투입 등으로 인한 고형물 처리가 전문성을 요하고 양식 어가의 소득증대와 친환경 양식 기술의 명예에 많은 문제점을 안고 있고, 수온 유지를 위한 가온설비의 열에너지 낭비는 수조의 구조 개선 없이는 상기한 문제점을 극복할 수 없을 것이다.

그 밖에도 대한민국 특허등록 제10-1507057호, 특허등록 제10-1572987호, 등록 제10-1270631호가 제시되고 있으나 이들도 역시 종래 시스템들이 가지고 있는 제반문제점을 해결하지 못하였다.

본 발명은 상기한 제반 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 축양 양식에서 핵심 요인인 수온 항상성 유지 및 수질 항상성 유지를 위해 양식수조를 단열재가 구비된 장방형몸체로 형성하고 이의 상부를 단열재가 구비된 또는 단열재로 된 개폐뚜껑으로 밀폐하여 내부 단열로 열교환기장치의 설비 및 운전비를 절감시키고, 양식수조 내 여과 전처리로 순환 여과시의 여과조 부하를 감소시키며, 벤츄리인젝터 설치로 인한 수중 용존산소를 높여주고, 양식수조 내면에 포말수집조 설치로 상부로 부상한 포말이 양식수의 대류 순환에 의해 자동적으로 포집되어 배출되도록 하는 것른 물론 전체구조를 소형화 경량화, 고 효율화시키고 이를 컨테이너 내부에 설치하여 모듈화시키는 등의 여러 가지 구조개선으로 순환 여과방식에 의한 양식수조내 양식수의 환경을 변화시켜 각종 수산 생물의 도심 육상 고밀도 축양이 가능하도록 한 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템을 제공하고자 함에 그 목적을 둔 것이다.

상기 해결하고자 하는 과제에 기재된 목적을 달성하기 위한 본 발명의 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템은 기본적으로

양식수조에 넣어진 양식수를 공급받아 여과장치를 이용하여 여과한 후 양식수조에 다시 공급하는 방법으로 물을 순환시킴과 동시에 여과를 병행하면서 수산 생물을 양식할 수 있도록 구성되는 양식수조시스템에 있어서,

상기 양식수조를 상부가 개방되고 전,후,좌,우측벽면과 바닥면에 단열재가 구비된 장방형몸체로 형성하고 이의 상부를 단열재가 구비되거나 또는 단열재로 제작된 개폐뚜껑으로 밀폐하여 내부 단열이 이루어짐은 물론,

상기 양식수조의 상부 일측에 설치되는 여과장치는 복수 개의 여과조로 구성되어 고도처리가 가능하도록 하되 양식수조와 배관된 제1순환펌프를 이용하여 첫 번째 여과조로 양식수를 공급하여 순차적으로 여과처리하여 맨 마지막 여과조에 구비되는 여과조 토출구를 통해 양식수조내로 소정방향으로 공급하여 양식수의 표층 순환이송이 이루어짐과 동시에,

양식수조와 배관된 제2순환펌프를 이용하여 맨 마지막 여과조에 순환수공급관을 통해 양식수조내의 여과된 양식수를 재공급함과 동시에 양식수조의 하측으로 연결된 순환수토출관을 통해 전방으로 양식수를 공급하여 양식수의 저층에서 상층부로의 순환이송이 이루어지도록 이루어진 것에 그 특징이 있다.

본 발명은 양식수조를 단열재가 구비된 장방형몸체로 형성하고 이의 상부를 단열재가 구비되거나 또는 단열재로 만들어진 개폐뚜껑으로 밀폐하여 내부 단열이 이루어지도록 구조를 채택하고 있어 양식수조의 에너지절감, 수온 항온성 및 열교환 장치의 초기 과잉 투자 금액을 줄이고 저에너지 사용으로 유지 관리비를 절감할 수 있으며,

복수 개의 여과조로 형성되고 고도순환처리가 가능하도록 구성한 여과장치에 의해 고도 순환처리된 양식수를 제1,2순환펌프를 이용하여 양식수조내로 순환시켜 주되 제2순환펌프와 맨 마지막의 여과조를 연결하는 순환수공급관과 양식수조의 하측으로 연결된 순환수토출관에 각각 벤츄리인젝터를 설치하여 강제 폭기처리로 인해 기체의 가속에 의한 마이크로 버블이 형성되어 양식수조내로 높은 농도의 용존산소가 동시 공급되도록 하고 환류를 형성시켜 수산생물의 생장환경을 개선하여 줄 수 있는 것은 물론,

여기에 더불어 양식수조의 하부 바닥면에 물골을 형성하여 축양 양식시 수질 오염원인 수산생물의 배설물 및 먹이 찌꺼기 등의 고형 잔존유기물이 물골내로 침전되어 분리 이동이 용이하게 하고,

제2순환펌프의 여과조토출관에 형성된 벤츄리인젝터의 폭기처리시 발생하는 강한 수류로 고형 잔존유기물을 밀어내어 각각의 여과조로 연결된 제1,2순환펌프의 양식수흡입관까지 이송시키되, 수조 외부 여과조로 향하는 여과조배관 중간에 착탈가능하도록 설치된 슬러지필터로 고형 잔존 유기물을 걸러낸 후 빠르게 배출시켜 양식수조내의 질산 싸이클이 지연되어 수질오염을 늦춰줌과 동시에 여과조의 부하가 줄어들며,

양식수조의 상부로 부상한 포말이 양식수의 대류 순환에 의해 포말수집조에 의해 자동적으로 포집되어 배출되며,

양식수조내에 다수개의 FRP그레이팅(Grating)을 수직으로 착탈 가능하도록 설치할 수 있으므로 수산생물의 종류나 등급을 용이하게 분류할 수 있는 것은 물론, 양식수조 내면 상부 양측에 서로 대응되도록 한 쌍의 거치대를 형성하고 이에 격자형 사각분리통을 착탈 가능하게 안착시킬 수 있으므로 수산생물의 저서어류 부어류 등 생태조건 이나 성장도, 품질에 따른 등급 분리를 다른 양식수조로의 이동 없이 가능케 하고 축양 양식의 밀식을 가능케 하였다.

양식수조 저면에 "ㄷ"형 FRP 형강으로 격자 구조를 설치하여 아랫부분에 지면과 이격을 유도하여 통기성이 확보되므로 지열이 양식수조내 양식수의 수온에 미칠 수 있는 영향이 없고, 양식수의 수압을 지탱하여 주며,

양식수조를 컨테이너 내부에 설치하여 경량화, 소형화, 고효율의 컨테이너 모듈화하였기 때문에 산업용 복합 저장 축양가공 시설로 신속하게 구축가능하고, 좁은 면적에 수직형(빌딩 형태)의 다양한 축양 양식 시설의 손쉬운 구축이 가능하다.

따라서, 상기와 같이 본 발명은 양식수조를 컨테이너 내부에 설치하여 경량화, 소형화, 고효율의 컨테이너 모듈화 하였기 때문에 저비용으로 도심의 좁은 부지를 활용하여 유통 소비 근접지에 상업적 축양이 가능하고,

또한, 축양 양식에서 핵심 요인인 수온 항상성 및 수질 항상성을 유지할 수 있으므로 폐사량이 억제되고, 좋은 수질 환경에 의한 사료 섭취율 증대로 빠른 성장이 이루어지며, 사료 유실율이 억제되고, 적은 에너지를 사용하여도 되므로 유지비용이 절감되는 것은 물론,

생산 현지로부터 이동되는 물류비와 산지 집하인의 비용, 녹조 적조로부터 자유롭고 겨울철 혹한기에도 육상 시설에서의 가온으로 출하 시기를 앞당길 수 있는 등 시기의 제한이 없어 계획 생산 출하가 가능하며 무항생제 친환경 양식이 가능하여 소득을 증대할 수 있으며,

담수어(뱀장어, 송어)뿐만 아니라 해수어 양식지에서 출하 전 3일 이상의 공식 절식의 순치를 행할 때, 또는 해감을 행할 때 고밀도 순치수조로 활용하여 고품질의 제품을 출하할 수도 있으며,

또한, 그 밖에도 도심 공영시장 어패류상가의 외부 저장 시설, 물류 최소 단위 저장 시설로 생산 유통자간 물류비 절감, 육상 교통 중심지에 활 어개류 물류망 개설 등을 꾀할 수 있는 매우 획기적인 발명이다.

도 1은 기존 방식인 콘크리트 수조를 보인 도면.
도 2는 기존 방식의 PP Sheet 원형 수조를 보인 도면.
도 3은 SRS 다단식 수조를 보인 도면.
도 4 내지 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 여과전처리구조를 포함한 양식수조를 보인 도면으로서,
도 4는 배면 사시도.
도 5는 정면 사시도.
도 6은 열교환기장치를 더 포함한 도면.
도 7은 본 발명으로서 바닥과 벽체, 물골의 구성을 보인 도면.
도 8은 본 발명으로서 포말수집조의 구성을 보인 도면.
도 9는 본 발명으로서 FRP 그레이팅과 등급분류막을 설치한 상태를 보인 도면.
도 10은 본 발명으로서 양식수조 저면의 격자구조를 보인 도면.
도 11은 본 발명의 사용상태를 보인 도면.
도 12 및 도 13은 본 발명으로서 컨테이너를 이용하여 다양한 구조의 모듈화 도면.
도 14 및 도 15는 본 발명으로서 컨테이너를 이용한 다양한 모듈형 산업용 플랜트를 보인 도면.

이하, 상기 해결하고자 하는 과제에 기재된 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예를 첨부도면에 의거 설명한다. 이하에서 설명되는 일 실시예들은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 일 실시예와 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

본 발명의 도심 육상 고밀도 축양 양식 컨테이너 양식수조시스템은 양식수조의 수질관리 및 온도관리 등을 용이하게 하기 위해서 양식수조 내 여과 전처리 구성을 달리하고 하부에는 벤츄리효과를 이용한 벤츄리인젝터를 구성하는 것은 물론, 양식수조 내면 상부 일측에 포말수집조를 설치하여 상부로 부상한 포말이 양식수의 대류 순환에 의해 자동적으로 포집되어 배출되도록 하는 등 여러 가지의 구조개선으로 순환여과방식에 의한 양식수조내의 양식수의 환경을 변화시켜 각종 수산 생물의 도심 육상 고밀도 축양이 가능하도록 한 것에 그 특징이 있는 것이다.

이에 상기와 같은 특징을 가지는 본 발명의 도심 육상 고밀도 축양 양식 컨테이너 양식수조시스템을 첨부도면에 의거 상세히 설명한다.

첨부도면 도 4 내지 도 15에 도시된 바와같이 도심 육상 고밀도 축양 양식 컨테이너 양식수조시스템은 기본적으로 양식수조(100)에 넣어진 양식수를 공급받아 여과장치(200)를 이용하여 여과한 후 양식수조(100)에 다시 공급하는 방법으로 물을 순환시킴과 동시에 여과를 병행하면서 수산 생물을 양식할 수 있도록 양식수조시스템을 구성하되,

상기 양식수조(100)를 상부가 개방되고 전,후,좌,우측벽면과 바닥면에 단열재(미도시)가 구비된 장방형몸체로 형성하고 이의 상부를 단열재가 구비되거나 또는 단열재로 만들어진 개폐뚜껑(100a)으로 밀폐하여 내부 단열이 이루어짐은 물론,

상기 양식수조(100)의 상부 일측에 설치되는 여과장치(200)는 복수 개의 여과조(210)(220)(230)(240)로 구성되어 고도처리가 가능하도록 하되 양식수조(100)와 배관된 제1순환펌프(110)를 이용하여 첫 번째 여과조(210)로 양식수를 공급하여 순차적으로 여과처리하여 맨 마지막 여과조(240)에 구비되는 여과조 토출구(241)를 통해 양식수조(100)내로 소정방향으로 공급하여 양식수의 표층 순환이송이 이루어짐과 동시에,

양식수조(100)와 배관된 제2순환펌프(120)를 이용하여 맨 마지막 여과조(240)에 순환수공급관(121)을 통해 양식수조(100)내의 여과된 양식수를 재공급함과 동시에 양식수조(100)의 하측으로 연결된 순환수토출관(122)을 통해 전방으로 양식수를 재순환 공급하여 양식 순환수 유입부에서 여과조로 유입되는 배관 유입부로 순환이송이 이루어지도록 구성한 것이다.

여기서 본 발명은 상기 첫번째 여과조(210) 측면에 열교환기장치(300)를 설치하고 이를 첫번째 여과조(210)의 하측에 연결설치하여 양식어종 및 계절변화에 따라 양식수를 가온 또는 냉각하여 첫번째 여과조(210)로 공급함으로써 양식수조(100)내의 양식수 온도를 조절할 수 있도록 구성하는 것이 이상적이다.

그러는 한편, 본 발명은 상기 제2순환펌프(120)와 맨 마지막의 여과조(240)를 연결하는 순환수공급관(121)에 벤츄리인젝터(130)를 설치하여 강제 폭기처리로 인해 용존산소 농도를 높여 주어 맨 마지막 여과조(240)에 구비되는 여과조 토출구(241)를 통해 양식수조(100)내로 높은 농도의 용존산소가 공급되도록 함과 동시에,

양식수조(100)의 하측으로 연결된 순환수토출관(122)에도 역시 벤츄리인젝터(140)를 설치하여 강제 폭기처리로 인해 양식수조(100)내로 기체 가속에 의한 마이크로 버블을 형성 시켜 높은 농도의 용존산소와 동시에 환류를 형성 시켜 수조내의 원활한 수류의 순환을 유도 하였다.

이때, 여기에 더불어 상기 양식수조(100)내의 바닥면에 물골(150)을 형성하여 격자형태의 트렌치커버(151)를 안착시켜 수산생물의 배설물 및 먹이 고형물이 물골(150) 내부로 유입되어 쌓이도록 구성하며,

양식수조(100)의 하측으로 연결되며 벤츄리인젝터(140)가 설치된 순환수토출관(122)의 선단부를 물골(150) 후방에 관통되게 연결설치하고,

상기 물골(150)의 직 전방에는 양식수조(100) 외부로 관통되도록 각각 제1순환펌프(110)와 제2순환펌프(120)와 연결된 양식수흡입관(160)(170)의 단부를 연결하되 각각 착탈식 슬러지필터(161)(171) 및 잔여슬러지 드레인관(162)(172)을 설치하여서,

양식수조(100)의 하측으로 연결된 순환수토출관(122)에 설치된 벤츄리인젝터(144)에 의한 강제 폭기처리로 인해 양식수조(100)내로 높은 농도의 용존산소가 공급되도록 함과 동시에 기체 유속 증가로 물골(트렌치)(150)내에 유입된 수산생물의 배설물 및 먹이 고형물을 물골(150) 전방으로 이송되어 각각 제1순환펌프(110)와 제2순환펌프(120)와 연결된 양식수흡입관(160)(170)을 통해 흡입되고 이에 구비된 착탈식 슬러지필터(161)(171) 및 잔여 슬러지제거 드레인관(162)(172)에 의해 여과조 도달 전 걸러지거나 제거되어 여과조의 부하를 줄여 주도록 이루어질 수도 있다.

또한, 본 발명은 상기 양식수조(100)의 내면 상부 일측에 높이 조정이 가능하고 착탈가능한 포말수집조(180)를 형성하여 양식수조(100) 상부로 부상한 포말이 양식수의 대류 순환에 의해 자동적으로 포집되어 배출될 수 있도록 이루어진다.

또한, 본 발명은 상기 양식수조(100)내에 다수개의 FRP그레이팅(Grating)(191)을 수직으로 착탈 가능하도록 칸막이를 구성하여서, 수산생물의 종류나 등급을 분류할 수 있도록 이루어질 수 있는 것은 물론, 상기 양식수조(100) 내면 상부 양측에 서로 대응되도록 한 쌍의 거치대(101)를 형성하고 이에 격자형 사각분리통(192)을 착탈 가능하게 안착하도록 구성하여서, 수산생물의 생태조건에 따라 2단 양식이나 이종을 복합 축양 양식을 할 수 있도록 이루어질 수도 있다.

또한, 본 발명은 이동이 용이하고 지열에 의한 열 손실을 방지하기 위하여 양식수조 저면에 "ㄷ"형 FRP형강(410)으로 격자 구조(400)를 설치하여 아랫부분에 Grating형태의 지면과 이격을 유도하여 통기성 확보로 지열이 양식수조(100)내 양식수의 수온에 미칠 수 있는 영향을 없애줌과 동시에 양식수의 수압을 지탱하도록 이루어질 수도 있다.

또한, 본 발명은 상기 양식수조(100)를 컨테이너(500) 내부에 설치하여 경량화, 소형화, 고효율의 컨테이너 수조를 모듈화함으로써 산업용 복합 저장 축양가공 시설로 신속하게 구축가능하고, 좁은 면적에 수직형(빌딩 형태)의 다양한 축양 양식 시설의 손쉬운 구축이 가능하도록 이루어질 수도 있다.

본 발명에서는 전체적인 구성을 설명하기 위해서 부분적으로 절단 및 절취 또는 생략한 부분이 있다고 하겠으나 이는 도면 및 발명의 상세한 설명에 의해 더 적극적으로 이해되어야 할 것이다.

예컨데, 제시된 도면들 중에는 양식수조(100) 내부바닥면이 그대로 드러나 보이도록 도시되어 있으나 실지로는 물골(150) 및 트렌치커버(151)을 제외한 나머지 부분은 바닥판으로 덮어져 보이지 않는 것이다.

또한, 상기 양식수조(100)는 비용을 절감하기 위해서 각재와 목재 판넬을 이용하여 제작하되 바닥면과 전,후,좌,우측 벽체내 내면에 경질 우레탄 폼을 도포하고 표면을 FRP라이닝처리 하여 단열 및 방수가 완벽하게 이루어지도록 구성한 것을 일예로 제시한 것이기는 하나 이는 일 예일 뿐 목재 이외에도 다양한 재질로 제작가능함은 물론이다.

이하에서는 상기와 같은 구성되는 본 발명의 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템의 사용상태를 설명한다.

먼저, 본 발명을 가동시켜 주면 제1순환펌프에 의해 양식수조(100)내의 양식수가 여과장치(200)를 구성하는 첫 번째 여과조(210)로 공급되어 여과조(220)(230)로 순차적으로 이동되면서 고도처리된 후 맨 마지막 여과조(240)에 구비되는 여과조 토출구(241)를 통해 양식수조(100)내로 소정방향으로 공급되면서 양식수의 표층 순환이송이 이루어진다.

이와 동시에 제2순환펌프(120)에 의해 양식수조(100)의 양식수가 마지막 여과조(240)에 순환수공급관(121)을 통해 양식수를 재공급함과 동시에 양식수조(100)의 하측으로 연결된 순환수토출관(122)을 통해 전방으로 양식수를 공급하여 양식수의 토출부에서 여과조 유입 배관으로 순환 이송이 이루어 진다.

이때, 상기 제2순환펌프(120)와 맨 마지막의 여과조(240)를 연결하는 순환수공급관(121)에 벤츄리인젝터(130)가 설치되어 있기 때문에 강제 폭기처리로 인해 여과조 토출구(241)를 통해 양식수조(100)내로 높은 농도의 용존산소가 공급된다.

그리고 양식수조(100)의 하측으로 연결된 순환수토출관(122)에도 역시 벤츄리인젝터(140)가 설치되어 있기 때문에 이 또한 강제 폭기처리로 인해 양식수조(100) 하측으로 높은 농도의 용존산소가 동시 공급된다.

이와 동시에 양식수조(100)의 하측으로 연결된 순환수토출관(122)에 설치된 벤츄리인젝터(140)에 의한 기체 유속이 증가하여 강제 폭기처리로 인해 물골(트렌치)(150)내에 유입된 수산생물의 배설물 및 먹이 고형물을 물골(150) 전방으로 이송시켜주게 되는데 이와 같이 이송된 수산생물의 배설물 및 먹이 고형물은 각각 제1순환펌프(110)와 제2순환펌프(120)와 연결된 양식수흡입관(160)(170)을 통해 흡입되고 이에 구비된 착탈식 슬러지필터(161)(171) 및 잔여 슬러지제거 드레인관(162)(172)에 의해 여과조 도달 전 걸러지거나 제거된다.

따라서, 여과조의 부하를 크게 줄여 줄 수 있다.

상기 슬러지필터(161)(171)는 착탈식으로 형성된 것이어서 양식수흡입관(160)(170)으로 부터 분해한 다음 깨끗이 세척하여 재사용 하면 된다.

그러는 한편, 상기 양식수조(100)에는 포말이 생성되어 부상하게 되는데 이와 같이 부상한 포말은 양식수의 대류 순환에 의해 이동되다가 양식수조(100)의 내면 상부 일측에 높이 조정이 가능하고 착탈가능하게 설치된 포말수집조(180)에 자동으로 포집되어 배출된다.

따라서 수질을 항상 적정하게 유지할 수 있을 뿐만 아니라, 여과조의 부하를 크게 감소시켜 줄 수 있으므로 적은 에너지를 사용하는 저용량의 순환펌프를 사용할 수 있으므로 구입비용이 절감되고 운전비용 또한 획기적으로 절감시켜줄 수 있다.

그러는 한편, 본 발명은 수산생물의 종류에 따른 생태조건이나 계절에 따른 기후 변화에 따라 알맞은 적정 수온을 유지하기 위해서 열교환기장치(300)를 이용하여 양식수를 가온 또는 냉각하여 첫번째 여과조(210)로 공급함으로써 양식수조(100)내의 양식수 온도를 항상 일정하게 유지할 수 있는데, 본 발명에서의 양식수조(100)는 전,후,좌,우측벽면과 바닥면에 단열재가 구비되어 있고 상부에는 단열재가 구비되거나 또는 단열재로 제작된 개폐뚜껑(100a)이 닫혀 있는 상태이므로 단열효과로 인해 적은 에너지의 사용으로도 적정 수온을 유지할 수 있다. 그리고 적은 에너지를 사용하는 저용량의 열교환기장치를 사용할 수 있으므로 이 또한 구입비용이 절감되고 운전비용 또한 획기적으로 절감시켜줄 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 양식수조(100)내에 다수개의 FRP그레이팅(Grating)(191)을 수직으로 착탈 가능하도록 구성하여서, 수산생물의 종류나 등급을 분류할 수 있어서 매우 편리한 것은 물론, 상기 양식수조(100) 내면 상부 양측에 서로 대응되도록 한 쌍의 거치대(101)를 형성하고 이에 격자형 사각분리통(192)을 착탈 가능하게 안착하도록 구성하여서, 수산생물의 생태조건에 따라 축양 양식의 밀식도를 높힐 수 있어서 매우 실용적이다.

또한, 본 발명은 양식수조 저면에 "ㄷ"형 FRP 형강(410)으로 격자 구조(400)를 형성하여 GOOSE NECK(지게차 포크 꽂이)을 구비하였기 때문에 지게차를 이용하여 운반할 수 있어 운반이 용이하고, 통기성이 확보되어 지열이 양식수조(100)내 양식수의 수온에 미칠 수 있는 영향을 없애 준다.

이러한 구조는 양식수의 수압을 지탱하여 주므로 안정성이 증대된다.

또한, 본 발명은 상기 양식수조(100)를 컨테이너(500) 내부에 설치하여 경량화, 소형화, 고효율의 컨테이너 수조로 모듈화하였기 때문에 산업용 복합 저장 축양가공 시설로 신속하게 구축가능하고, 좁은 면적에 빌딩 형태의 다양한 축양 양식 시설의 손쉬운 구축이 가능하다.

이와 같이 본 발명은 기본적으로 전,후,좌,우측벽면과 바닥면에 단열재가 구비되어 있고 상부에는 단열재로 제작된 개폐뚜껑(100a)이 닫혀 있는 상태이므로 단열효과를 기대할 수 있는 양식수조(100)의 하부 바닥면에 물골(150)을 형성하여 축양 양식시 수질 오염원인 수산생물의 배설물 및 먹이 찌꺼기 등의 고형 유기물이 물골(150)내로 침전되어 분리 이동이 용이하도록 하고 제1,2순환펌프(110)(120)를 이용하여 양식수조(100)내의 양식수를 순환시킬 때 물골(150)로 향한 순환수토출관(122)에는 벤츄리인젝터(140)를 사용하여 폭기처리로 양식수조(100)내의 용존산소(DO)의 농도를 증가시키고 동시에 하부와 구분된 물골(150)에 있는 잔존 유기물을 강한 수류로 밀어내어 각각의 여과조(210)(240)로 연결된 제1,2순환펌프(110)(120)의 흡입부까지 이송시키는 구조이고 양식수조(100) 외부에 각각의 여과조(210)(240)로 향하는 양식수흡입관(160)(170) 중간에 착탈가능한 슬러지필터(161)(171)를 설치하여 잔존 유기물의 빠른 회수를 통하여 양식 및 축양 수조내의 암모니아태 질소농도(NH4 -N)와 아질산 및 질산태 질소 농도 (

,

)생성을 줄여 축양 양식 생물의 치사와 성장 저해요인을 제거하고, 궁극적으로 여과조의 부하를 줄여 고효율의 축양 양식 시스템을 완성할 수 있는 것이다.

본 발명의 보호 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 양식수조 100a;개폐뚜껑
101:거치대 110:제1순환펌프
120:제2순환펌프 121:순환수공급관
122:순환수토출관 130,140:벤츄리인젝터
150:물골 151:트렌치커버
160,170:양식수흡입관 161,171:착탈식 슬러지필터
162,172:잔여 슬러지제거 드레인관 180:포말수집조
191:FRP그레이팅 192:격자형 사각분리통
200:여과장치 210,220,230,240:여과조
241:여과조 토출구 300:열교환기장치 :
400:격자구조 410:"ㄷ"형 FRP 형강
500:컨테이너

Claims

양식수조(100)에 넣어진 양식수를 공급받아 여과장치(200)를 이용하여 여과한 후 양식수조(100)에 다시 공급하는 방법으로 물을 순환시킴과 동시에 여과를 병행하면서 수산 생물을 양식할 수 있도록 구성되는 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템에 있어서,
상기 양식수조(100)를 상부가 개방되고 전,후,좌,우측벽면과 바닥면에 단열재가 구비된 장방형몸체로 형성하고 이의 상부를 단열재가 구비되거나 또는 단열재로 제작된 개폐뚜껑(100a)으로 밀폐하여 내부 단열이 이루어짐은 물론,
상기 양식수조(100)의 상부 일측에 설치되는 여과장치(200)는 복수 개의 여과조(210)(220)(230)(240)로 구성되어 고도처리가 가능하도록 하되 양식수조(100)와 배관된 제1순환펌프(110)를 이용하여 첫 번째 여과조(210)로 양식수를 공급하여 순차적으로 여과처리하여 맨 마지막 여과조(240)에 구비되는 여과조 토출구(241)를 통해 양식수조(100)내로 소정방향으로 공급하여 양식수의 표층 순환이송이 이루어짐과 동시에,
양식수조(100)와 배관된 제2순환펌프(120)를 이용하여 맨 마지막 여과조(240)에 순환수공급관(121)을 통해 양식수조(100)내의 여과된 양식수를 재공급함과 동시에 양식수조(100)의 하측으로 연결된 순환수토출관(122)을 통해 전방으로 순환수를 공급하여 양식수의 후방에서 여과조 배관 유입부로의 순환이송이 이루어지도록 구성함을 특징으로 하는 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템.
제1항에 있어서,
상기 첫번째 여과조(210) 측면에 열교환기장치(300)를 설치하고 이를 첫번째 여과조(210) 하측에 연결설치하여 양식어종 및 계절변화에 따라 양식수를 가온 또는 냉각하여 첫번째 여과조(210)로 공급함으로써 양식수조(100)내의 양식수 온도를 조절할 수 있도록 이루어짐을 특징으로 하는 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제2순환펌프(120)와 맨 마지막 여과조(240)를 연결하는 순환수공급관(121)에 벤츄리인젝터(130)를 설치하여 강제 폭기처리로 인해 용존산소 농도를 높여 주어 맨 마지막 여과조(240)에 구비되는 여과조 토출구(241)를 통해 양식수조(100)내로 높은 농도의 용존산소가 공급되도록 함과 동시에,
양식수조(100)의 하측으로 연결된 순환수토출관(122)에도 역시 벤츄리인젝터(140)를 설치하여 가속된 기체가 마이크로 버블을 형성하여 강제 폭기처리로 인해 양식수조(100)내로 높은 농도의 용존산소가 동시 공급되도록 이루어짐과 동시에 강한 수류로 물골내 침전된 잔존 사료와 유기물을 전방으로 밀어 내어 배출 시키도록 이루어짐을 특징으로 하는 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템.
제3항에 있어서,
상기 양식수조(100)내의 바닥면에 물골(150)을 형성하여 격자형태의 트렌치커버(151)를 안착시켜 수산생물의 배설물 및 먹이 고형물이 물골(150) 내부로 유입되어 침전토록 구성하며,
양식수조(100)의 하측으로 연결되며 벤츄리인젝터(140)가 설치된 순환수토출관(122)의 선단부를 물골(150) 후방에 관통되게 연결설치하고,
상기 물골(150)의 직 전방에는 양식수조(100) 외부로 관통되도록 각각 제1순환펌프(110) 및 제2순환펌프(120)와 연결된 양식수흡입관(160)(170)의 단부를 연결하되 각각의 양식수흡입관(160)(170)에 착탈식 슬러지필터(161)(171) 및 잔여슬러지 드레인관(162)(172)을 설치하여서,
양식수조(100)의 하측으로 연결된 순환수토출관(122)에 설치된 벤츄리인젝터(140)에 의한 강제 폭기처리로 인해 양식수조(100)내로 높은 농도의 용존산소가 공급되도록 함과 동시에 기체 유속 증가로 물골(트렌치)(150)내에 유입된 수산생물의 배설물 및 먹이 고형물을 물골(150) 전방으로 이송되어 각각 제1순환펌프(110)와 제2순환펌프(120)와 연결된 양식수흡입관(160)(170)을 통해 흡입되고 이에 구비된 착탈식 슬러지필터(161)(171) 및 잔여 슬러지제거 드레인관(162)(172)에 의해 여과조 도달 전 걸러지거나 제거되어 여과조의 부하를 줄여 주도록 이루어짐을 특징으로 하는 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 양식수조(100)의 내면 상부 일측에 높이 조정이 가능하고 착탈가능한 포말수집조(180)를 형성하여 양식수조(100) 상부로 부상한 포말이 양식수의 대류 순환에 의해 순환 이동될 때 자동으로 포집되어 배출될 수 있도록 이루어짐을 특징으로 하는 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 양식수조(100)내에 다수개의 FRP 그레이팅(191)을 수직으로 착탈 가능하도록 구성하여서, 이종 혼합 양식 축양, 크기나 품질 등급을 다른 수조로의 이동 없이 분류할 수 있도록 이루어짐을 특징으로 하는 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 양식수조(100) 내면 상부 양측에 서로 대응되도록 한 쌍의 거치대(101)를 형성하고 이에 격자형 사각분리통(192)을 착탈 가능하게 안착하도록 구성하여서, 수산생물의 생태조건에 따라 고밀도 축양 양식을 달리할 수 있도록 이루어짐을 특징으로 하는 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템.
제1항에 있어서,
상기 양식수조(100) 저면에 이동이 용이하고 지열에 의한 열 손실을 방지하기 위하여 "ㄷ"형 FRP형강(410)으로 격자 구조(400)를 설치하고 아랫부분에 그레이팅(Grating)형태의 지면과 이격을 유도하여 통기성 확보로 지열이 양식수조(100)내 영향을 없애줌과 동시에 양식수의 수압을 지탱하도록 이루어짐을 특징으로 하는 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템.
제1항에 있어서,
상기 양식수조(100)를 경량화, 소형화, 고 효율화시키고 이를 컨테이너(500) 내부에 설치하여 컨테이너 수조를 모듈화함으로써 산업용 복합 저장 축양가공 시설로 신속하게 구축가능하고, 좁은 면적에 빌딩 형태의 다양한 축양 양식 시설의 손쉬운 구축이 가능하도록 이루어짐을 특징으로 하는 육상 도심 고밀도 축양 양식을 위한 입체 단열 수조 시스템.