KR102314518B1 - 질산염 제거 시스템 및 이에 포함되는 탈질 여과조 - Google Patents

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Abstract

본 명세서에 개시된 내용은 박테리아에 먹이를 공급하여 질산염을 지속적으로 제거하는 질산염 제거 시스템 및 이에 포함되는 탈질 여과조의 제공에 관한 것이다.
본 명세서에 개시된 내용의 일 실시예에 따르면, 질산염 제거 시스템은 수조의 사육수가 유입되는 제1 공간을 구획하는 제1 격벽을 포함하는 유입부, 상기 제1 격벽의 타측에 형성되는 제1 여과부 및 상기 제1 여과부의 타측에 형성되어 상기 수조로 상기 사육수를 배출하는 배출부를 포함하는 탈질 여과조 및 상기 제1 여과부에 박테리아 먹이를 피딩하도록 형성된 피딩부를 포함하고, 상기 피딩부는 상기 제1 격벽의 타측 일부공간을 둘러싸고 통로가 형성되는 구획판에 의해 구비된 먹이투입공간으로 상기 먹이를 투입한다.

Description

질산염 제거 시스템 및 이에 포함되는 탈질 여과조{NITRATE REMOVAL SYSTEM AND DENITRIFICATION FILTER TANK INCLUDED IN THE SAME}
본 명세서에 개시된 내용은 수생생물 사육시 여과의 최종 부산물인 질산염을 제거하는 질산염 제거 시스템에 관한 것으로, 질산염 제거 시스템 및 이에 포함되는 탈질 여과조에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
일반적으로, 수조의 질소 여과사이클은 질소 사이클로써 질화 박테리아에 의해 암모니아가 아질산염으로, 아질산염은 질산염으로 바뀌게 되며, 최종 부산물인 질산염은 질화박테리아에 의해 제거되지 않으므로 수조에 축적된다.
질산염은 암모니아 및 아질산염에 비해 생물의 생사 여부에 직접적인 영향을 미치지 않지만 높은 농도가 유지될 경우 수생생물과 식물, 수조 환경에 매우 부정적인 영향을 끼치게 된다.
질산염 수치가 축적될수록 생물의 생식능력 저하 및 질병 유발, 폐사에 이르게 되고, 치어나 유어의 경우는 성장 저해 및 더 많은 해악을 유발한다.
또한 질산염은 녹조류 이끼를 번창시키는 성분이므로 수조 환경을 황폐화 시키고, 관상 수조의 관상 목적을 저해시킨다.
질소 여과 사이클에서 발생되는 질산염의 농도는 지속적으로 농축되므로 이를 제거하기 위해서 환수를 실시하게 된다.
그러나 이러한 환수 과정은 환수에 상당한 시간이 소모되고, 대형 수조에서는 질산염 배출량과 비례하는 환수량, 수온, 사육수의 동일한 항상성, 환수 주기 및 환수 시간을 맞추기가 어려워 수조 관리의 어려움이 발생되는 단점이 있다.
또한 환수에 사용되는 물 역시 일정량의 질산염이 포함되어 있으므로 환수의 효과가 크게 나타나지 않는 경우도 있다.
따라서 질화박테리아에 의해 증가되는 질산염을 효과적으로 관리하기 위해서는 하루에 생성되는 질산염의 양을 계산하고, 발생되는 질산염을 매일 제거하여 0에 가까운 질산염 수치가 유지될 수 있도록 관리해주는 시스템이 필수적이다.
높아진 질산염의 농도를 낮추는 작용을 탈질화(Denitrification)라고 하고, 탈질화는 호기성 환경을 제외한 미호기성 환경, 무산소 환경 또는 혐기성 환경에서 발생되므로 질산염의 농도를 낮추기 위해서는 탈질화가 가능한 미호기성 영역을 별도로 분리하며 구축할 필요가 있다.
그러나 기존 수조에서는 암모니아, 아질산염 또는 질산염을 측정하는 센서가 없고 기존 여과기로는 암모니아와 아질산염은 제거가 가능해도 질산염은 축적되기 때문에 기존의 수조 내부의 질산염을 제거하기 위해서는 별도의 여과기가 필수적이다.
이와 관련되어 한국 등록특허공보 제10-1991639호는 센서 기반의 지능형 관상용 수조 자동 환수 장치를 개시하고 있고, 한국 등록특허공보 제10-1900079호는 스마트 어항 어셈블리를 개시하고 있다.
그러나 기존 발명들은 기존의 수조에 부착시켜 질산염을 효과적으로 제거하는 기술은 개시하지 않고 있다.
자동으로 박테리아에 먹이를 공급하여 질산염을 지속적으로 제거하는 질산염 제거 시스템 및 이에 포함되는 탈질 여과조을 제공함에 있다.
또한, 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.
개시된 내용의 일 실시예에 의하면, 질산염 제거 시스템은 수조의 사육수가 유입되는 제1 공간을 구획하는 제1 격벽을 포함하는 유입부, 상기 제1 격벽의 타측에 형성되는 제1 여과부 및 상기 제1 여과부의 타측에 형성되어 상기 수조로 상기 사육수를 배출하는 배출부를 포함하는 탈질 여과조 및 상기 제1 여과부에 박테리아 먹이를 피딩하도록 형성된 피딩부를 포함하고, 상기 피딩부는 상기 제1 격벽의 타측 일부공간을 둘러싸고 통로가 형성되는 구획판에 의해 구비된 먹이투입공간으로 상기 먹이를 투입한다.
또한, 상기 유입부는 상기 제1 격벽보다 높게 연장된 사각판 형태로 형성되어 상기 제1 격벽의 전방에 배치되고, 상기 제1 공간 및 먹이투입공간을 분리시키는 제2 격벽을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 여과부는 상기 제1 격벽보다 높이가 낮도록 형성되고 상기 제1 격벽 및 구획판의 타측에 이격 배치되는 제3 격벽을 더 포함할 수 있다.
개시된 내용의 다른 실시예에 의하면, 탈질 여과조는 용기 형태의 본체, 상기 본체의 일측 내부에 형성되고, 펌프 및 제1 격벽이 형성되는 유입부, 상기 제1 격벽의 타측에 형성되고 박테리아가 서식되는 제1 여과부, 상기 제1 여과부의 타측에 형성되고 박테리아가 서식되는 제2 여과부, 상기 제1 및 제2 여과부에 배치되는 여과재 및 상기 제2 여과부의 타측에 배치되고 상기 본체에 형성된 배출구를 통해 외부와 연결되는 배출부를 포함한다.
또한, 상기 유입부는 상기 제1 격벽보다 높게 연장된 사각판 형태로 형성되어 상기 제1 격벽의 전방에 배치되고, 상기 제1 공간 및 먹이투입공간을 분리시키는 제2 격벽을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 여과부는 상기 제1 격벽보다 높이가 낮도록 형성되고 상기 제1 격벽 및 구획판의 타측에 이격 배치되는 제3 격벽을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 탈질 여과조는 상기 제1 여과부의 타측에 배치되는 제4 격벽 및 상기 제4 격벽보다 높고 상기 제4 격벽의 타측에 배치되어 상기 배출부의 일측에 그물망 형태로 형성되는 제5 격벽을 포함하는 제2 여과부를 더 포함할 수 있다.
본 명세서에 개시된 일 실시예에 따르면, 질산염 제거 시스템은 하루에 생성되는 질산염 농도를 계산하고, 그에 맞는 카본소스 투여량을 산출한 후 펌프를 통해 수조로 투입되어 효과적으로 질산염을 질소로 변환시키므로 수조의 질산염 농도 증가를 꾸준히 억제하는 장점이 있다.
또한, 질산염 제거 시스템은 타가박테리아의 통성 혐기성 특성을 이용하여 혐기 조건이 아닌 상태에서도 지속적으로 탈질이 일어나도록 구성되므로, 일일 질산염 생성량에 비례하는 카본소스를 지속적으로 투여하면 암모니아 및 질산염이 제거되고 수조의 수질이 지속적으로 개선된 상태를 유지하는 장점이 있다.
또한, 탈질 여과조는 측면에 배수홈이 형성되어 내부로 유입되는 수조 내부의 사육수가 넘쳐서 탈질 여과조 내부에서 다른 구역으로 유입되는 것을 방지하고, 특정 공간마다 물의 흐름을 지연시키는 격벽이 형성되어 공급되는 박테리아 먹이의 제공에 의한 정수효과가 개선된다.
아울러, 이와 같은 기재된 본 발명의 효과는 발명자가 인지하는지 여부와 무관하게 기재된 내용의 구성에 의해 당연히 발휘되게 되는 것이므로 상술한 효과는 기재된 내용에 따른 몇 가지 효과일 뿐 발명자가 파악 또는 실재하는 모든 효과를 기재한 것이라 인정되어서는 안 된다.
또한, 본 발명의 효과는 명세서의 전체적인 기재에 의해서 추가로 파악되어야 할 것이며, 설사 명시적인 문장으로 기재되어 있지 않더라도 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 통해 그러한 효과가 있는 것으로 인정할 수 있는 효과라면 본 명세서에 기재된 효과로 보아야 할 것이다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따른 질산염 제거 시스템의 블록도.
도 2는 도 1의 질산염 제거 시스템의 사용상태도.
도 3은 도 2의 탈질 여과조의 분해사시도.
도 4는 도 2의 탈질 여과조를 다른 각도에서 주시한 분해사시도.
도 5는 도 1의 탈질 여과조의 평면도.
도 6은 본 명세서의 다른 실시예에 따른 탈질 여과조의 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 따른 질산염 제거 시스템 및 이에 포함되는 탈질 여과조의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다, 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.
질산염 제거 시스템(100)은 사용자가 수조(200) 내부의 질산염을 측정한 후 측정된 결과에 따라 박테리아(타가 박테리아)가 서식하는 탈질 여과조(400)에 박테리아의 먹이를 공급하여 수조(200) 내부의 질산염을 효과적으로 제거하는 장점이 있다.
또한, 질산염 제거 시스템(100)은 탈질 여과조(400)의 내부에서 박테리아가 서식하는 공간을 따라 박테리아의 먹이가 일정한 속도로 이동하도록 경로를 제공하여 물의 이동시간이 길어지면서 물의 정화효과가 개선되는 장점이 있다.
도 1 내지 2에 도시된 바와 같이, 질산염 제거 시스템(100)은 수조(200), 탈질 여과조(400), 피딩부(500) 및 제어부(600)를 포함한다.
수조(200)는 내부의 공간이 상부를 향해 개방되는 사각 용기 형태로 형성되고, 내부에는 사육수가 주입되며, 탈질 여과조(400)가 수조(200)의 후방에 해당되는 제1 방향(1)쪽 수조(200)의 내부 또는 외부에 배치된다.
탈질 여과조(400)는 본체(410), 제1 격벽(421), 제2 격벽(422), 제3 격벽(423) 및 펌프(424)를 포함한다.
탈질 여과조(400)는 일측 또는 타측으로 연장되는 사각 용기 형태로 형성되고, 일측 내부공간으로 수조(200) 내부의 사육수가 유입되며, 유입된 사육수는 타측 공간에 서식하는 박테리아 서식공간을 거쳐 수질이 개선된 후 본체(410)에 형성된 홀(462)을 통해 다시 수조(200)의 내부로 이동된다.
본체(210)는 내부의 공간이 상부를 향해 개방된 사각 용기 형태로 형성되고, 수조(200)의 내부에서 전방에 해당되는 제1 방향(1)쪽에 배치되며, 일측면에 형성되는 본체유입구(412)를 통해 수조(200) 내부의 사육수가 본체(410)의 일측공간으로 유입된다.
제1 격벽(421)은 전방 또는 후방을 향해 연장되는 수직판 형태로 형성되고, 전면, 배면 및 저면 각각은 본체(410)의 내부에서 본체(410)의 전방, 후방 및 하부 내측면과 각각 면접되어 본체(410) 내부의 공간을 분리시킨다.
제1 격벽(421)의 제1 및 제2 방향(1, 2)쪽 하부에는 복수의 홀들로 구성된 제1 및 제2 유입구(421a, 421b)들이 각각 형성되고, 제1 및 제2 유입구(421a, 421b)들을 통해 제1 여과부(430)의 내부로 사육수가 유입된다.
제1 및 제2 유입구(421a, 421b)들 각각은 제1 격벽(421)의 제1 및 제2 방향(1, 2)쪽에 서로 이격되도록 형성되고, 제1 격벽(421)의 하부에서 제1 격벽(421)의 상부 끝단 하부로 소정의 거리만큼 이격된 중상부 위치까지 연장된다.
제2 격벽(422)은 제1 격벽(421)의 일측에 소정의 거리만큼 이격된 위치에서 전방 또는 후방으로 연장되는 수직판 형태로 형성되고, 전면, 배면 및 저면 각각은 본체(410)의 내부에서 본체(410)의 전방, 후방 및 하부 내측면과 각각 밀착되어 제1 및 제2 격벽(421, 422) 사이에 제3 공간(13)이 형성된다.
제3 격벽(423)은 제2 격벽(422)의 일측에 소정의 거리만큼 이격된 위치에서 전방 또는 후방으로 연장되는 수직판 형태로 형성되고, 전면, 배면 및 저면 각각은 본체(410)의 내부에서 본체(410)의 전방, 후방 및 하부 내측면과 각각 밀착되어 제2 및 제3 격벽(422, 423) 사이에 제2 공간(12)이 형성된다.
제2 공간(12)의 전방에 해당되는 본체(410)의 전방 상부면 일부분은 하부를 향해 역삼각형 형태로 함몰되어 배수홈(414)이 형성되고, 제2 공간(12)에 유입되는 사육수의 수위가 일정수준 이상으로 높아지면 배수홈(414)을 통해 탈질 여과조(400)의 외부에 해당되는 수조(200)의 내부로 이동된다.
따라서, 배수홈(414)은 제2 공간(12)으로 유입되는 사육수의 수위가 과도하게 높아져 제1 및 제2 격벽(421, 422)을 지나 제1 여과부(430)로 유입되는 것을 방지한다.
한편, 탈질 여과조(400)가 수조(200)의 외부에 배치되는 경우, 본체유입구(412) 및 배수홈(414)이 형성된 본체(410)의 전면은 배수홈(414)이 없는 사각판으로 교체되거나 본체유입구(412) 및 배수홈(414)은 밀봉될 수 있다.
제3 격벽(423) 및 본체(410)의 일측면 사이에는 제1 공간(10)이 형성되고, 제1 공간(10)의 전방에 해당되는 본체(410)의 전면에는 본체(410)의 전면을 관통하여 수조(200)의 내부와 제1 공간(10)을 연결하는 복수의 홀들로 구성된 본체유입구(412)가 형성된다.
도 2 내지 5들에 도시된 바와 같이, 제1 공간(10)에는 제1 공간(10) 내부로 유입된 사육수를 워터펌프 및 호스를 통해 제2 공간(12)의 내부로 이동시키는 펌프(424)가 배치되고, 펌프(424)에 의해 제2 공간(12)으로 주입된 사육수는 관통홀(422a)을 지나 제3 공간(13)으로 유입된다.
제1 여과부(430)는 제4 격벽(431), 구획판(432, 433)들 및 여과재(434, 435)들을 포함한다.
제1 여과부(430)는 유입부(420)의 일측에 형성되고, 유입부(420)에서 유입되는 사육수에 박테리아의 먹이를 공급하는 먹이투입공간이 형성되며, 제1 여과부(430)로 투입된 박테리아의 먹이(카본소스)는 전후방 및 상부를 향해 확산된다.
제4 격벽(431)은 제1 격벽(421)의 타측에 소정의 거리만큼 이격된 위치에서 전방 또는 후방으로 연장되는 수직판 형태로 형성되고, 전면, 배면 및 저면 각각은 본체(410)의 내부에서 본체(410)의 전방, 후방 및 하부 내측면과 각각 밀착되어 제1 및 제4 격벽(431) 사이에 제4 내지 5 공간(14, 15, 16)들이 형성된다.
구획판(432)은 제1 방향(1)쪽에 해당되는 제4 공간(14)의 전방에서 일측 또는 타측으로 연장되는 수직판 형태로 형성되고, 양측면 및 저면 각각은 본체(410)의 내부에서 본체(410)의 양측 및 하부 내측면과 각각 밀착되어 제4 공간(14)을 밀폐시킨다.
구획판(433)은 구획판(432)의 제2 방향(2)쪽으로 소정의 거리만큼 이격된 위치에서 일측 또는 타측으로 연장되는 수직판 형태로 형성되고, 양측면 및 저면 각각은 본체(410)의 내부에서 본체(410)의 양측 및 하부 내측면과 각각 밀착되어 제6 공간(16)을 제4 공간(14)과 분리시키고, 구획판(433)의 제2 방향(2)쪽에는 제5 공간(15)이 형성된다.
구획판(432)의 타측 하부에는 복수의 홀들로 구성되는 제2 통로(432a)가 형성되어 제4 공간(14) 및 제5 공간(15)을 연결하고, 구획판(433)의 타측 하부에는 복수의 홀들로 구성되는 제2 통로(433a)가 형성되어 제6 공간(16) 및 제5 공간(15)을 연결시킨다.
따라서, 먹이투입공간인 제6 공간(16)으로 카본 소스가 주입되면, 카본 소스는 제2 통로(432a, 433a)들을 통해 제4 공간(14) 및 제5 공간(15)으로 유입되고, 제4 및 제5 공간(14, 15)에서 상부로 소정의 거리만큼 이동한 후 제4 격벽(431)을 지나 제2 여과부(440)로 이동된다.
제4 격벽(431)의 제1 및 제2 방향(1, 2)쪽 중앙에는 제4 격벽(431)을 관통하는 복수의 홀들로 구성된 제1 통로(431a, 431b)들이 형성되어 제4 및 제5 공간(14, 15)들 각각을 제2 여과부(440)의 내부공간과 연결시킨다.
제1 통로(431a, 431b)들 각각은 제2 통로(432a, 433a)들 각각보다 높은 수평선상에 형성되고, 제2 통로(432a, 433a)들을 통해 제4 및 제5 공간(14, 15)으로 이동되는 카본 소스는 제1 통로(431a, 431b)들을 향해 상승된 후 제1 통로(431a, 431b)들을 지나 제2 여과부(440)로 유입된다.
제4 및 제5 공간(14, 15)으로 확산되는 카본 소스는 제1 통로(431a, 431b)들을 통해 제2 여과부(440)의 내부로 이동되고, 복수의 공간들을 지나면서 박테리아의 먹이로 사용된다.
제4 및 제5 공간(14, 15)에는 박테리아가 서식하는 여과재(434, 435)들 각각이 삽입되고, 여과재(434, 435)들 각각은 모래, 돌, 자갈 또는 고분자 중 어느 하나가 사용될 수 있다.
제4 및 제5 공간(14, 15)으로 유입되는 카본소스는 여과재(434, 435)들의 내부에서 상부를 향해 이동되어 제1 통로(431a, 431b)들로 이동되고, 제1 통로(431a, 431b)들을 지나 제2 여과부(440)의 내부로 유입된다.
제2 여과부(440)는 제5 격벽(441), 여과재(442) 및 제6 격벽(443)을 포함한다.
제2 여과부(440)는 본체(410)의 내부에서 제1 여과부(430)의 일측에 형성되고, 내부에 박테리아가 서식하며, 제1 여과부(430)로부터 유입된 사육수 및 카본 소스는 제2 여과부(440)를 지나 정수되어 배출부(460)로 이동된다.
제5 격벽(441)은 제4 격벽(431)의 타측에 소정의 거리만큼 이격된 위치에서 전방 또는 후방으로 연장되는 수직판 형태로 형성되고, 높이는 본체(410)의 바닥 및 제1 통로(431a, 431b)들의 하부 사이의 거리만큼 형성된다.
제6 격벽(443)은 제5 격벽(441)의 타측에 소정의 거리만큼 이격된 위치에서 전방 또는 후방으로 연장되는 수직판 형태로 형성되고, 하부에는 복수의 홀들로 구성되는 제3 통로(443a)가 형성되어 제8 공간(18) 및 배출부(460)의 내부를 연결시킨다.
여과재(442)는 제4 및 제5 격벽(431, 441)들 사이에 형성되는 제7 공간(17)에 삽입되고, 제1 통로(431a, 431b)들을 통해 제7 공간(17)으로 유입되는 사육수 및 카본 소스는 정수된 후 배출부(460)로 유입된다.
제5 격벽(441) 및 제6 격벽(443) 사이에는 제8 공간(18)이 형성되고, 별도의 여과재가 배치될 수 있으며, 여과재(442)의 상부에서 제5 격벽(441)을 지나 제8 공간(18)으로 유입되는 여과된 물은 배출부(460)로 유입된다.
제6 격벽(443) 및 본체(410)의 타측면 사이에는 제9 공간(19)이 형성되고, 제8 공간(18)에서 제3 통로(443a)를 통해 제9 공간(19)으로 유입되는 여과된 물은 본체(410)의 타측면 상부를 관통하는 홀(462)들을 통해 수조(200)의 내부로 유입된다.
따라서, 제6 공간(16)으로 투입되는 먹이(530)(카본소스)는 하강하여 제2 통로(432a, 433a)들을 통해 제4 및 제5 공간(14, 15)들로 각각 유입되고, 사육수와 함께 여과재(434, 435)들 각각을 통과하며 상승하여 제4 및 제5 공간(14, 15)들에 서식하는 박테리아에 먹이로 제공된다.
또한, 사육수 및 먹이(530)는 제1 통로(431a, 431b)들을 통과하면서 제7 공간(17)으로 하강하며 이동하고, 제7 공간(17)에 배치된 여과재(442)들 사이로 침투하고 여과재(442)가 사육수 및 먹이(530)에 의해 침수된 후에는 제5 격벽(441)을 넘어서 제8 공간(18)으로 유입된다.
또한, 제8 공간(18)에는 여과재가 배치될 수 있고, 제8 공간(18)으로 유입되는 정수된 사육수는 제3 통로(443a)를 통해 제9 공간(19)으로 유입되고, 제9 공간(19)에서 홀(462)이 위치한 높이까지 수위가 상승하면 홀(462)을 통해 수조(200)의 내부로 유입된다.
홀(462)의 높이는 관통홀(422a)의 높이보다 낮은 수평선상에 위치하도록 제작되고, 홀(462) 및 관통홀(422a)의 높이 차에 의해 발생되는 수위차로 인해 정수된 사육수가 홀(462)을 통해 수조(200)의 내부로 이동한다.
도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 피딩부(500)는 피딩본체(510), 투약펌프(520), 먹이(530) 및 통신부재(540)를 포함한다.
피딩부(500)는 카본소스를 보관하는 용기 형태로 형성되고, 수조(200)의 일측 외부에 배치되며, 질산염 측정 도구를 통해 수조(200) 내부의 질산염 수치가 악화되는 경우 투약펌프(520)를 통해 카본소스를 제6 공간(16)으로 주입시켜 박테리아의 정화 효과를 지속적으로 유지시킨다.
피딩본체(510)의 일단부는 내부에 박테리아의 먹이(530)가 보관되는 용기 형태로 형성되고, 타단부는 일단부의 일측 일부분이 상부를 향해 연장되어 투약펌프(520) 및 통신부재(540)가 결합되는 케이스 형태로 형성된다.
투약펌프(520)는 도징펌프로서, 일측의 튜브는 피딩본체(510)에 보관되는 먹이(530)를 상부로 끌어당기고, 타측의 튜브는 제6 공간(16)의 상부로 연장되며 제6 공간(16)으로 삽입되어 일측의 튜브에서 끌어당긴 먹이(530)를 제6 공간(16)으로 이동시킨다.
먹이(530)는 박테리아용 카본소스로서 피딩본체(510)의 일단부에 보관되고, 투약펌프(520)를 통해 제6 공간(16)으로 공급되며, 제1 격벽(421)을 지나 제4, 제5, 제7 및 제8 공간(14, 15, 17, 18)을 지나면서 박테리아에 흡수된다.
통신부재(540)는 피딩본체(510)의 타단부 상부에 결합되고, 피딩부(500)를 제어부(600) 또는 제어부(600)가 설치된 단말기와 유선 또는 무선으로 연결시키므로 사용자는 단말기를 통해 유선 또는 무선으로 피딩부(500)의 제어가 가능하다.
제어부(600)는 유선 또는 무선으로 피딩부(500)에 연결되고, 피딩본체(510)의 내부 또는 단말기에 설치되며, 각기 다른 시간대에 측정한 질산염 수치를 입력받아 하루에 생성되는 질산염 농도를 계산한다. 일일 발생하는 질산염 수치에 비례하는 카본소스 투여량를 산출하여 자동으로 투약펌프(520)를 구동시켜 먹이(530)를 제6 공간(16)으로 공급시킨다.
한편, 제1 내지 제6 격벽(421, 422, 423, 431, 441, 443)들 및 구획판(432, 433)들은 슬롯 형태로 본체(410)의 내부에 상부 또는 하부를 향해 이동되면서, 본체(410)와 탈착 또는 부착이 가능하도록 결합될 수 있다.
또한, 본체(410)의 상부에는 본체(410)의 상부를 커버하는 뚜껑이 본체(410)와 탈착 또는 부착이 가능하도록 결합되어 본체(410)의 내부로 이물질이 삽입되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 수위센서(550)는 피딩부(500) 내부의 액상형태로 된 먹이(530)의 수위를 실시간으로 체크하고, 수위 변화에 대한 정보를 제어부(600)에 전송시켜 사용자에게 수위변화 정보를 인식시켜 먹이(530)의 부재를 알린다.
도 6에 도시된 바와 같이, 탈질 여과조(700)는 수조(200)의 상부에 배치되고, 유입부(720)로 유입되는 사육수의 일부는 복수의 여과재들을 통해 사육수 내부의 질산염을 제거한 후 배출구를 통해 다시 수조(200)의 내부로 여과된 사육수를 배출시킨다.
탈질 여과조(700)는 본체(710), 유입부(720), 제1 여과부(730), 제2 여과부(740), 배출부(750) 및 커버(760)를 포함한다.
본체(710)는 내부의 공간이 상부를 향해 개방된 사각 용기 형태로 형성되고, 수조(200)의 상부에 배치되며, 본체(710)의 일측 바닥에 형성된 유입구(724a) 및 펌프(723)를 통해 수조(200) 내부의 사육수가 본체(710)의 제1 공간(21)으로 유입된다.
본체(710)의 일측 바닥에서 유입구(724a)와 이격되어 본체(710)의 바닥을 관통하는 배출구(725)가 형성되고, 사육수의 일부는 배출구(725)에 부착되는 관을 통해 수조(200)의 내부로 다시 배출된다.
유입부(720)는 제1 격벽(721), 제2 격벽(722), 펌프(723) 및 오버플로우관(724)을 포함한다.
유입부(720)는 본체(710)의 일측에 형성되고, 본체(710)의 일측면에서 타측을 향해 소정의 거리만큼 이격된 위치의 제1 방향(1)쪽에 제1 격벽(721)이 형성되고, 제1 격벽(721)의 저면 및 후방 테두리는 본체(710)의 바닥 및 제1 방향(1)쪽 내측면과 밀착된다.
제1 격벽(721)의 높이는 본체(710)의 상부 테두리의 높이보다 낮게 제작되고, 후술될 제2 격벽(722)의 높이보다 낮게 형성되며, 오버플로우관(724)보다 높게 형성된다.
제2 격벽(722)의 제1 방향(1)쪽 테두리는 제1 격벽(721)의 제2 방향(2)쪽 테두리와 연결되고, 하부 테두리가 본체(710)의 바닥과 밀착된 상태로 전방을 향해 연장되어 본체(710)의 제2 방향(2)쪽 내측면과 연결된다.
본체(710)의 일측면과 제1 및 제2 격벽(721, 722)들 사이에는 제1 공간(21)이 형성되고, 제1 공간(21)에는 유입구(724a)를 지나 수조(200)의 내부로 연장되는 튜브와 연결된 펌프(723)가 배치된다.
오버플로우관(724)은 배출구(725)를 관통하여 수조(200)의 내부로 연장되는 관 형태로 형성되어 본체(710)와 결합되고, 오버플로우관(724)은 제1 격벽(721)의 높이보다 낮게 형성되어 제1 공간(21)으로 유입된 사육수의 일부가 오버플로우관(724)을 통해 수조(200)로 이동된다.
오버플로우관(724)으로 유입되지 않는 사육수의 일부는 제1 격벽(721)을 지나 본체(710)의 타측에 해당되는 공간으로 유입되고, 펌프(723)는 제1 공간(21) 내부의 사육수의 수위가 일정한 수준으로 유지되도록 수조(200) 내부의 사육수를 제1 공간(21)의 내부로 끌어올린다.
제1 여과부(730)는 제2 구획판(731), 제1 구획판(732), 제3 격벽(733) 및 여과재(734)를 포함한다.
제1 여과부(730)는 제1 격벽(721)의 상부를 지나 제1 여과부(730)로 유입되는 사육수에 함유된 질산염을 박테리아를 통해 제거하고, 본체(710)의 타측에 형성된 제2 여과부(740)로 질산염이 일부분 제거된 사육수를 이동시킨다.
제2 구획판(731)은 제2 격벽(722)과 동일한 형태로 형성되고, 제2 격벽(722)의 타측에 소정의 거리만큼 이격된 위치에서 제2 방향(2)쪽 테두리가 본체(710)의 제2 방향(2)쪽 내측면에 밀착되며, 하부 테두리는 본체(710)의 바닥에 밀착되도록 배치된다.
제1 구획판(732)은 제2 격벽(722) 및 제2 구획판(731) 각각의 제1 방향(1)쪽 테두리 사이를 연결시키는 사각판 형태로 형성되고, 하부 테두리는 본체(710)의 바닥에 밀착되어 제1 공간(21)과 차단된 제3 공간(23)이 형성된다.
제1 구획판(732)의 일측 상부 테두리의 일부분은 하부를 향해 제1 격벽(721)의 상부 테두리보다 낮은 위치까지 함몰되어 제1 통로(732a)가 형성되고, 피딩부(500)에 의해 제3 공간(23)으로 유입되는 카본소스는 제1 통로(732a)를 통해 후술 될 제2 공간(22)으로 유입된다.
제3 공간(23)으로 유입되는 카본소스는 상하부로 길게 연장된 홈 형태의 제1 통로(732a)를 통해 낮은 속도로 제2 공간(22)으로 유입되기 때문에 적당량의 카본소스가 지속적으로 제2 공간(22)을 향해 유입된다.
제3 격벽(733)은 제2 구획판(731)의 타측에 소정의 거리만큼 이격된 위치에서 제1 및 제2 방향(1, 2)쪽 테두리는 본체(710)의 제1 및 제2 방향(1, 2)쪽 내측면에 각각 밀착되고, 하부테두리는 본체(710)의 바닥에 밀착된다.
제1 격벽(721) 및 제3 격벽(733)의 사이에는 제1 및 제3 공간(21, 23)과 차단된 제2 공간(22)이 형성되고, 제2 공간(22)의 내부에는 박테리아가 서식되도록 여과재(734)가 배치된다.
따라서, 유입부(720)로 유입된 사육수의 일부는 제1 격벽(721)의 상부를 지나 제2 공간(22)으로 유입되어 여과재(734)로 이동되고, 제3 공간(23)으로 유입되는 먹이(카본소스)는 제1 구획판(732)에 형성된 제1 통로(732a)를 통해 제2 공간(22)으로 유입된다.
제2 여과부(740)는 제4 격벽(741), 제5 격벽(742) 및 여과재(743, 744)들을 포함한다.
제2 여과부(740)는 본체(710)의 내부에서 제1 여과부(730)의 타측에 형성되고, 제1 여과부(730)에서 질산염이 일부 제거된 사육수는 제2 여과부(740) 내부의 박테리아를 통해 남아있는 질산염이 제거된다.
제4 격벽(741)은 제3 격벽(733) 타측의 소정의 거리만큼 이격된 위치에 배치되고, 제1 및 제2 방향(1, 2)쪽 테두리와 하부 테두리가 본체(710)의 제1 및 제2 방향(1, 2)쪽 내측면 및 바닥과 밀착된다.
제5 격벽(742)은 제4 격벽(741)보다 테두리가 높은 사각 그물망 형태로 형성되고, 제4 격벽(741) 타측의 소정의 거리만큼 이격된 위치에 배치되며, 제1 및 제2 방향(1, 2)쪽 테두리와 하부 테두리가 본체(710)의 제1 및 제2 방향(1, 2)쪽 내측면 및 바닥과 밀착된다.
제5 격벽(742)은 본체(710)의 제1 및 제2 방향(1, 2)쪽 내측면에 상부 또는 하부를 향해 연장되도록 형성되는 슬롯들에 상하부로 슬라이딩 이동이 가능하게 결합되어 교체 및 정비성이 개선된다.
여과재(743)는 제4 및 제5 격벽(733, 741) 사이의 공간에 삽입되고, 여과재(744)는 제5 및 제6 격벽(741, 742) 사이에 삽입되며, 제2 여과부(740)로 유입된 사육수는 여과재(743, 744)들을 지나면서 질산염이 제거된다.
따라서, 제1 공간(21)으로 유입되는 사육수의 일부는 제1 격벽(721), 여과재(734), 제3 격벽(733), 여과재(743), 제4 격벽(741), 여과재(744) 및 제5 격벽(742)을 제1, 제4, 제5 및 제6 격벽(721, 733, 741, 742)들을 통해 낮은 속도로 이동하면서 체류시간이 길어져 박테리아에 의한 질산염 제거효과가 개선된다.
배출부(750)는 제6 격벽(751)을 포함한다.
배출부(750)는 본체(710)의 내부에서 제2 여과부(740)의 타측에 형성되고, 제2 여과부(740)에서 질산염이 제거된 사육수가 유입되며, 배출부(750)의 하부에 위치하는 본체(710)의 바닥에 형성된 배출구(752)를 통해 정화된 사육수가 수조(200)의 내부로 배출된다.
제6 격벽(751)은 제5 격벽(742) 및 본체(710)의 타측면 사이에서, 제5 격벽(742)보다 높이가 낮은 사각판 형태로 형성되고, 제1 및 제2 방향(1, 2)쪽 테두리와 하부 테두리가 본체(710)의 제1 및 제2 방향(1, 2)쪽 내측면 및 바닥과 밀착된다.
배출구(752)는 제6 격벽(751) 및 본체(710)의 타측면 사이에 해당되는 제4 공간(24)의 하부에 형성되고, 제6 격벽(751)의 상부를 지나 제4 공간(24)으로 유입되는 사육수는 배출구(752)를 통해 수조(200)로 유입된다.
제4 공간(24)에는 여과재가 없이 액체만 유입되고, 이를 통해 아질산염이 방지된다.
커버(760)는 사각 플레이트 형태로 형성되어 본체(710)의 상부에 탈착 또는 부착이 가능하게 결합되고, 본체(710)와 결합된 상태에서 저면은 본체(710)의 상부 테두리, 제2 격벽(722)의 상부 테두리, 구획판(731, 732)들의 상부 테두리, 제5 격벽(742)의 상부 테두리와 밀착된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 질산염 제거 시스템 200: 수조
400, 700: 탈질 여과조 500: 피딩부
600: 제어부

Claims (8)

  1. 용기 형태의 본체, 상기 본체의 일측 내부에서 수조의 사육수가 유입되는 제1 공간을 구획하는 제1 격벽을 포함하는 유입부, 상기 제1 격벽의 타측에 형성되는 제1 여과부 및 상기 제1 여과부의 타측에 형성되어 상기 수조로 상기 사육수를 배출하는 배출부를 포함하는 탈질 여과조; 및
    상기 제1 여과부에 박테리아 먹이를 피딩하도록 형성된 피딩부;를 포함하고,
    상기 피딩부는 상기 제1 격벽의 타측 일부공간을 둘러싸고 통로가 형성되는 구획판에 의해 구비된 먹이투입공간으로 상기 먹이를 투입하며,
    상기 유입부는 상기 제1 격벽보다 높게 연장된 사각판 형태로 형성되어 상기 제1 격벽의 전방에 배치되고, 상기 제1 공간 및 타측에 형성된 제2 공간을 서로 분리시키는 제2 격벽을 더 포함하며,
    상기 제1 여과부는, 상기 제2 격벽과 동일한 형태로 형성되고 상기 제2 격벽의 타측에 연결되는 제1 구획판, 상기 제1 구획판에 연결되고 전방으로 연장되어상기 제2 공간의 내부에서 상기 먹이투입공간인 제3 공간을 구획하는 제2 구획판 및 상기 제1 격벽보다 높이가 낮고 상기 제2 구획판의 타측에 이격 배치되는 제3 격벽을 포함하며,
    상기 제1 구획판에는, 상기 제1 구획판의 상부 일부분이 상기 본체의 바닥과 이격된 위치까지 하부로 소정의 거리만큼 함몰되어 상기 제2 및 제3 공간을 연결하는 제1 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 질산염 제거 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 여과부의 타측에 배치되는 제4 격벽 및 상기 제4 격벽보다 높고 상기 제4 격벽의 타측에서 상기 배출부의 일측에 그물망 형태로 형성되는 제5 격벽을 포함하는 제2 여과부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 질산염 제거 시스템.
  5. 용기 형태의 본체;
    상기 본체의 일측 내부에서 수조의 사육수가 유입되는 제1 공간을 구획하는 제1 격벽 및 펌프가 형성되는 유입부;
    상기 제1 격벽의 타측에 형성되고 박테리아가 서식되는 제1 여과부;
    상기 제1 여과부의 타측에 형성되고 박테리아가 서식되는 제2 여과부;
    상기 제1 및 제2 여과부에 배치되는 여과재; 및
    상기 제2 여과부의 타측에 배치되고 상기 본체에 형성된 배출구를 통해 외부와 연결되는 배출부;를 포함하며,
    상기 유입부는 상기 제1 격벽보다 높게 연장된 사각판 형태로 형성되어 상기 제1 격벽의 전방에 배치되고, 상기 제1 공간 및 타측에 형성된 제2 공간을 서로 분리시키는 제2 격벽을 더 포함하며,
    상기 제1 여과부는, 상기 제2 격벽과 동일한 형태로 형성되고 상기 제2 격벽의 타측에 연결되는 제1 구획판, 상기 제1 구획판에 연결되고 전방으로 연장되어상기 제2 공간의 내부에서 먹이투입공간인 제3 공간을 구획하는 제2 구획판 및 상기 제1 격벽보다 높이가 낮고 상기 제2 구획판의 타측에 이격 배치되는 제3 격벽을 포함하며,
    상기 제1 구획판에는, 상기 제1 구획판의 상부 일부분이 상기 본체의 바닥과 이격된 위치까지 하부로 소정의 거리만큼 함몰되어 상기 제2 및 제3 공간을 연결하는 제1 통로가 형성되는 것을 특징으로 하는 탈질 여과조.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제5항에 있어서,
    상기 제1 여과부의 타측에 배치되는 제4 격벽 및 상기 제4 격벽보다 높고 상기 제4 격벽의 타측에서 상기 배출부의 일측에 그물망 형태로 형성되는 제5 격벽을 포함하는 제2 여과부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈질 여과조.







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