KR102379717B1 - 바이오플락 사육수를 이용한 자동식물 생산장치 - Google Patents

바이오플락 사육수를 이용한 자동식물 생산장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102379717B1
KR102379717B1 KR1020190170371A KR20190170371A KR102379717B1 KR 102379717 B1 KR102379717 B1 KR 102379717B1 KR 1020190170371 A KR1020190170371 A KR 1020190170371A KR 20190170371 A KR20190170371 A KR 20190170371A KR 102379717 B1 KR102379717 B1 KR 102379717B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
breeding
tank
biofloc
breeding water
Prior art date
Application number
KR1020190170371A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210078687A (ko
Inventor
이규태
Original Assignee
주식회사 네오엔비즈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 네오엔비즈 filed Critical 주식회사 네오엔비즈
Priority to KR1020190170371A priority Critical patent/KR102379717B1/ko
Publication of KR20210078687A publication Critical patent/KR20210078687A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102379717B1 publication Critical patent/KR102379717B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G31/00Soilless cultivation, e.g. hydroponics
    • A01G31/02Special apparatus therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K61/00Culture of aquatic animals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K63/00Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
    • A01K63/003Aquaria; Terraria
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/80Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
    • Y02A40/81Aquaculture, e.g. of fish
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/20Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions in agriculture, e.g. CO2
    • Y02P60/21Dinitrogen oxide [N2O], e.g. using aquaponics, hydroponics or efficiency measures
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P60/00Technologies relating to agriculture, livestock or agroalimentary industries
    • Y02P60/60Fishing; Aquaculture; Aquafarming

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Marine Sciences & Fisheries (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Cultivation Of Seaweed (AREA)
  • Farming Of Fish And Shellfish (AREA)

Abstract

일정높이의 수조외벽이 둘러싸며 상부가 개구되고 내부공간이 형성되는 사육수조; 상기 사육 수조의 수조 외벽 어느 한 측면에는 바이오플락 사육수조와 연결되거나 바이오플락 사육수를 공급할 수 있는 바이오플락 사육수 공급관이 설치되며; 상기 사육수조 중심부에는 회전장치가 수조바닥과 수직하게 설치되며; 상기 회전장치의 최상단에는 상부 배양장치가 설치되고 하단부에는 하부 배양장치가 설치되어 회전장치의 설치방향을 중심축으로 회전하며; 상기 사육수조 내부에 설치되어 저장된 바이오플락 사육수의 수류를 형성하는 수류형성장치로 이루어진 바이오플락 사육수를 이용한 자동식물 생산장치를 제공함으로써, 고부가 가치를 지닌 바이오플락 사육수를 이용하여 자동으로 식물을 재배할 수 있어 기존의 수경재배 시 공급되는 양액의 제공이 필요하지 않고, 바이오플락 양식과 식물 동시에 실시 가능하여 양식 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

바이오플락 사육수를 이용한 자동식물 생산장치{Automatic plant production device using bioflock breeding water}
본 발명은 바이오플락 사육수를 이용하여 식물 배양이 가능한 장치에 관한 것으로서, 고부가 가치를 지닌 바이오플락 사육수를 이용하여 국내 생산이 어려운 바다포도 및 다종의 식물을 배양할 수 있는 바이오플락 사육수를 이용한 자동식물 생산장치에 관한 것이다.
생태순환형 양식 아쿠아포닉(Aquaponics)이란, 양식(aquaculture)과 수경재배(hydroponics)를 합친 말로, 순환 여과식 어류양식 시스템과 수경재배 시스템을 결합시켜 하나로 통합한 양식 기술을 지칭한다. 종래 순환여과식 시스템에서는 고밀도의 어류를 적은 양의 양식수를 재이용하여 양식한다. 이때 독성을 제거하여 물을 재사용하는데, 이 횟수가 거듭됨에 따라 무독성 영양분과 유기물질이 축적된다.
반면 폐쇄 순환여과식시스템에서는 일일 환수량이 5% 미만으로 아주 적어 용존 영양분이 축적되면서 수경재배에서 사용하는 영양액의 농도에 가까워진다. 어류가 직접 배설 또는 분비하는 물질과 이를 미생물이 분해함으로써 발생되는 용존 영양물질은 식물이 빠르게 성장하도록 돕는 역할을 하므로, 어류의 대사부산물을 부가적인 작물재배에 이용함으로써 경제적 가치를 창출하거나 수질관리측면에서 어류생산시스템에 유익을 가져올 수 있다. 즉, 어류 배설물이 작물에게는 유기농비료가 되고 작물은 자연적으로 물을 여과해준다.
바이오플락 기술(BioFloc Technology)은 수처리 장치 없이, 종속영양세균(heterotrophic bacteria, 타가영양균) 및 독립영양세균(autotrophic bacteria, 자가영양균)의 유용미생물과 양식어종을 함께 한 수조에서 양식하면서 세균이 사육수 내의 암모니아 등 양식어류에 유해한 물질을 분해시키거나 양식어류가 섭취 가능한 다른 형태의 유기물로 전환시키는 방식으로 사육수내 유해물질을 제거시켜, 환수, 여과, 생물학적 처리, 폭기, 멸균 등의 수처리 공정이 필요 없는 양식방법을 말한다.
바이오플락 기술을 이용하면 조류(algea)에 의한 분해보다 약 10~100배 더 빠른 속도로 유기물질을 분해시킬 수 있어 양식에 적합한 수질의 사육수로 유지할 수 있다. 또한, 이 기술은 양식과정 중 환수 등에 의하여 바이러스, 병원균 및 기생충 등이 유입되는 것을 원천적으로 차단할 수 있는 폐쇄 사육시스템을 만들 수 있어, 바이러스 감염 등을 통제할 수 있으며, 이로 인한 항생제 등의 사용을 획기적으로 저감시킬 수 있다. 또한 육상의 사육시설에서 환경조건을 컨트롤하며 양식어류를 사육할 수 있으므로 계절에 상관없이 양식어류를 생산할 수 있다.
바이오플락 사육수가 양식생물의 양식에 영구적으로 쓰일 수 있는 것은 아니며 어느 정도의 시간이 지나면 배출 및 환수가 필요하나 타 폐사육수와는 달리 바이오플락 사육수는 고부가 가치를 지니고 있다.
통상적인 바이오플락 사육수에는 보통 소비되지 않은 사료 찌꺼기, 광합성 박테리아, 부착조류, 타가영양박테리아, 식물성 플랑크톤, 동물성 플랑크톤, 요각류, 선충류, 원생동물류 등과 이들의 사체 등이 한데 엉켜있는 덩어리로, 80% 이상이 유기물이고, NaNO3와 Na, P, Si, Fe, Cu, Mo, Zn, Co, Mn 등의 무기염류와 비타민 B12, 비오틴 등이 선택적으로 포함될 수 있다.
바이오플락 사육수에는 미생물이 양식생물의 배설물을 분해해 놓은 많은 영양염과 무기염류, 식물성장에 필요한 필수성분이 잉여로 존재하기 때문에 양액 투여나 비료 투여를 하지 않고 사육수만으로도 영양결핍없이 식물 성장을 원활히 할 수 있다.
이에 고부가 가치를 지닌 바이오플락 사육수를 적절하게 이용할 수 있도록 국내 등록특허번호 제10-1802607호에는 바이오플락 양식 슬러지를 수집하여 사료 첨가제로 및 조성물로 공급할 수 있는 장치가 개발되어 있으나, 사육수를 제한적으로만 사용할 수 있다는 문제점이 있다.
한편, 바다포도(Caulerpa lentillifera)는 일본 오키나와, 필리핀, 베트남 등에 서식하는 해조류로 주로 오키나와에서 식용으로 사용되어 왔는데, 우리나라 남동해 일부에서도 자생하여 옥덩굴이란 이름으로 알려져 있지만 식용으로 이용될만큼 생산되지 않는다. 상기 바다포도는 오키나와 사람들이 먹는 다섯 가지 해조 진미 중 하나로 오키나와 섬 주민들의 장수 음식으로도 유명하다. 상기 바다포도는 알칼리성 식품으로 각종 미네랄과 비타민, 식이섬유인 알긴산이 풍부하고, 항산화 활성 및 활성산소와 과산화지질 생성 억제능이 우수하며 노폐물의 원활한 배설과 배변을 돕고 피부재생 효과가 뛰어난 것으로 알려져 있다.
바다포도는 본래 양식이 되지 않는 해조류였으나 2011년 오키나와 은납촌에서 양식에 성공하며 대량 생산이 되고 있으나, 국내에서는 대량으로 재배되지 않는다. 이는 한반도 연안이 기본적으로 오키나와에 비해 수온이 낮아 천연 바다포도가 자라기 어렵기 때문이다. 이에 양식을 위해서는 수온조절이 가능한 수조, 해수를 순환시킬 수 있는 시스템, 일광조절이 가능한 시설 설치를 위한 설비투자가 이뤄져야 한다.
바다포도는 아열대 지역에서 자라는 해조류로 냉장보관은 피해야 한다. 적어도 15도 이상인 곳에 둬야 본래의 맛을 유지할 수 있으며 일반적으로 수확하고 1주일이 지나면 맛이 변해 그 안에 섭취해야 하므로 과거에는 바다포도 수확지가 아니면 맛보기 힘들다. 이에 본 발명은 고부가 가치를 지닌 바이오플락 사육수를 이용하여 국내 생산이 어려운 바다포도 및 식물을 배양할 수 있는 바이오플락수를 이용한 자동식물 생산장치를 제공하고자 한다.
국내 공개특허번호 제10-2006-7023538호에는 용해 가스, 빛, 온도, 영양원, 위생 환경의 인공 환경 하에서 가장 조류의 성장에 최적인 환경 제어를 행하여 촉성 재배하는 장치와 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 장치는 조류의 조체를 종묘로서 재배하는 수조와, 수조 속의 배양수에 기체를 용해시키는 가스 용해 확산 장치와 파장과 조도를 제어한 빛을 수조에 조사하는 광조사 장치와, 수조 속의 배양수의 온도를 일정 범위로 제어하는 온도 제어 장치와, 조류의 성장에 불가결한 필수 영양원을 포함한 영양액을 수조에 첨가하는 영양 염류 첨가 장치와, 수조 속의 배양수의 제균 여과를 행하는 정화 장치와, 각 장치의 제어용 계측 장치를 포함하는 조류의 촉성 재배 장치와 재배 방법에 관하여 개시하고 있다. 국내 공개특허번호 제 1020130051368 호에는 상부가 개구된 직육면체 형상으로 형성되고 내부에 담수 또는 해수가 수용되는 수조본체(10)와, 상기 수조본체(10)의 내부에 배치되어 미세조류의 생장을 촉진하도록 상기 수조본체(10)에 수용된 담수 또는 해수를 순환시키는 교반기(20)를 포함하는 미세조류 배양수조 및 이를 이용한 미세조류 배양방법에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-1414261호에는 제 1 화분부; 상기 제 1 화분부와 함께 회전가능하도록 상기 제 1 화분부의 하부에 결합된 제 2 화분부; 상기 제 2 화분부의 하측에 위치되어, 회전가능한 회전부; 상기 회전부의 하부에 결합되며, 양액이 저장되는 탱크부; 및 상기 탱크부로부터 상기 제 1 화분부까지 연장되어, 상기 제 1 화분부, 상기 제 2 화분부 및 상기 회전부를 연결하고, 상기 회전부에 의해 회전하여 상기 제 1 화분부와 상기 제 2 화분부를 회전시키며, 상기 탱크부의 양액을 상기 제 1 화분부까지 유도하는 유도부를 포함하되, 상기 제 1 화분부에 유도된 양액은 상기 제 2화분부 및 상기 회전부를 통해 상기 탱크부에 공급되고, 상기 탱크부에는 동애등에들이 사육되고, 상기 동애등에 들을 먹이로 이용하여 물고기가 양어되며, 상기 물고기의 배설물이 상기 양액의 생성에 이용되는 조립식 수직 아쿠아포닉시스템에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-1446865호에는 직4각 관로형으로 되는 재배양식조에서 구획망으로 상,하부로 구획하여 상부는 식물재배, 하부는 어류양식을 영위할 수 있도록 하여 식물재배와 어류양식을 동일 시설에서 영위할 수 있게 하여 시설비 및 관리 운영비를 절감시키는 장치와 방법을 제공할 수 있는 식물재배와 어류 양식 융합 농어업장치 및 방법에 관하여 게시하고 있다.
본 발명은 고부가 가치를 지닌 바이오플락 사육수의 활용도를 높일 수 있고, 상, 하부 배양장치가 단일의 회전장치에 설치되어 수표 또는 잠입하여 성장하는 수중 식물의 대량 배양이 가능한 바이오플락 사육수를 이용한 자동식물 생산장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바이오플락 사육수를 이용한 자동식물 생산장치는 일정높이의 수조외벽이 둘러싸며 상부가 개구되고 내부공간이 형성되는 사육수조; 상기 사육 수조의 수조 외벽 어느 한 측면에는 바이오플락 사육수조와 연결되거나 바이오플락 사육수를 공급할 수 있는 바이오플락 사육수 공급관이 설치되며; 상기 사육수조 중심부에는 회전장치가 수조바닥과 수직하게 설치되며; 상기 회전장치의 최상단에는 상부 배양장치가 설치되고 하단부에는 하부 배양장치가 설치되어 회전장치의 설치방향을 중심축으로 회전하며; 상기 사육수조 내부에 설치되어 저장된 바이오플락 사육수의 수류를 형성하는 수류형성장치로 이루어진 것일 수 있다.
상기 상부 배양장치는 수표면에 부유되는 임펠러 형상의 베드 프레임과, 상기 베드 프레임 측면은 수집망 또는 식물 고정부가 설치되어 수중식물의 배양이 이루어지는 배양부가 형성되며, 상기 베드 프레임 일측은 회전장치와 연결 및 고정되는 것일 수 있고 상기 하부 배양장치는 일정 공간이 형성되는 틀프레임과 사육수의 출입이 가능한 틀망이 형성된 바스켓 구조로 회전 장치 하부와 연결 설치되는 것일 수있다.
고부가 가치를 지닌 바이오플락 사육수를 이용하여 자동으로 식물을 재배할 수 있어 기존의 수경재배 시 공급되는 양액의 제공이 필요하지 않고, 바이오플락 양식과 식물 동시에 실시 가능하여 양식 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 자동식물 생산장치 평면도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 자동식물 생산장치의 상, 하부 배양장치 및 회전장치를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 상부 배양장치 실시예를 나타낸다.
본 발명에서 지칭하는 본 발명의 용어, 바이오플락 기술(BioFloc Technology)은 수처리 장치없이 종속영양세균(heterotrophic bacteria, 타가영양균) 및 독립영양세균(autotrophic bacteria, 자가영양균)의 유용미생물과 양식어종을 함께 한 수조에서 양식하면서 세균이 사육수 내의 암모니아 등 양식어류에 유해한 물질을 분해시키거나 양식어류가 섭취 가능한 다른 형태의 유기물로 전환시키는 방식으로 사육수내 유해물질을 제거시켜, 환수, 여과, 생물학적 처리, 폭기, 멸균 등의 수처리 공정이 필요 없는 양식방법을 지칭하고, 상기 바이오플락 사육수조는 바이오플락 기술로 양식되는 사육수조를 지칭한다.
본 발명의 사육수조로 공급되는 바이오플락 사육수에는 보통 소비되지 않은 사료 찌꺼기, 광합성 박테리아, 부착조류, 타가영양박테리아, 식물성 플랑크톤, 동물성 플랑크톤, 요각류, 선충류, 원생동물류 등과 이들의 사체 등이 한데 엉켜있는 덩어리로, 80% 이상이 유기물이고, NaNO3와 Na, P, Si, Fe, Cu, Mo, Zn, Co, Mn 등의 무기염류와 각종 아미노산, 비타민 B12, 비오틴 등이 선택적으로 포함될 수 있다.
성분으로는 조단백질이 25~41%, 조지방 2~3% 조회분 20~30%을 함유하며, 특히, 고도의 불포화지방산, 카로티노이드, 인, 메티오닌, 리신과 아르기닌 등의 아미노산류까지 포함되어 있다. 본 발명은 상기와 기재된 바와 같이, 고부가 가치를 지닌 바이오플락 사육수를 이용하여 자동으로 식물을 재배할 수 있어 기존의 수경재배 시 공급되는 양액의 제공이 필요하지 않고, 바이오플락 양식과 식물 동시에 실시 가능하여 양식 효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바이오플락 사육수를 이용한 자동식물 생산장치와 관련한 도면을 첨부하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 자동식물 생산장치 평면도를 나타낸다. 본 발명의 바이오플락 사육수를 이용한 자동식물 생산장치는 다각형의 수조바닥을 일정높이의 수조외벽이 둘러싸며 상부가 개구되고 내부공간이 형성되는 사육수조(40); 상기 사육 수조의 수조 외벽 어느 한 측면에는 바이오플락 사육수조와 연결되거나 바이오플락 사육수를 공급할 수 있는 바이오플락 사육수 공급관(30)이 설치되며; 상기 사육수조 중심부에는 회전장치(60)가 수조바닥과 수직하게 설치되며; 상기 회전장치의 최상단에는 상부 배양장치(10)가 설치되고 하단부에는 하부 배양장치(70)가 설치되어 회전장치의 설치방향을 중심축으로 하여 회전하며; 상기 사육수조 내부에 설치되어 저장된 바이오플락 사육수의 수류를 형성하는 수류형성장치(50)로 이루어질 수 있다.
본 발명의 사육수조(40)는 다각형의 수조바닥을 일정높이의 수조외벽이 둘러싸며 상부가 개구되고, 내부공간이 형성되어 바이오플락 사육수 및 일정 농도로 접종된 배양식물이 저장될 수 있고 더불어, 통상적으로 알려진 바이오플락 사육수에서 생존 가능한 양식생물의 입식이 가능하다.
일 실시예로서 사육수조는 바람직하게는 원형수조가 적절한데, 원형은 저장된 사육수 전체에 수류 형성이 가능 할 뿐만 아니라, 후술 할 상부 배양장치 및 하부 배양장치가 수조 내에서 수류에 따라 용이하게 회전장치와 함께 회전운동이 이루어지도록 하기 위함이다.
본 발명의 수류형성장치(50)는 통상적으로 양식장에 설치되는 에어레이션 또는 에어리프트 방법을 이용할 수 있는 장치로 형성될 수 있다. 통상의 에어레이션이라 함은 에어펌프로 공기로 보내주고 에어스톤을 사용하여 공기를 미세한 거품을 만들어 물 밑에서 뿜어 주어 산소를 물 속에 녹아들도록 하는 장치이고, 에어 리프트는 에어 펌프로부터 수중에 공기를 보내어 그 공기 거품의 상승하는 힘을 이용하여 물을 움직이는 장치를 지칭한다.
본 발명의 회전장치(60)는 회전축의 봉구조로 수조바닥과 수직하게 설치된다. 또한, 회전장치와 수조바닥이 접촉하는 면에는 배수구를 설치하여 회전장치가 배수구를 폐쇄 또는 개방하도록 사육수의 배수를 조절할 수 있다. 상기와 같은 구조는 회전장치 및 수류형성장치를 통해 회전장치를 중심으로 수류가 형성되면 슬러지가 배수구에 용이하게 수집시켜 배수시키기 위함이다.
상기 회전장치 하부 말단에는 베어링이 설치되어 설치방향을 중심으로 회동하도록 설치가능하고, 동력장치가 연결되어 회전축이 자체적으로 회전하거나, 수류 형성장치로 형성된 수류의 수압에 의해 회전할 수 있도록 형성된다.
본 발명의 상부 배양장치(10)는 수표에 부유하여 회전장치를 중심으로 회전운동할 수 있도록 임펠러 형상의 베드(bed) 프레임과 프레임 상, 하 측면에는 수중 식물을 고정하거나 수집하여 배양할 수 있는 배양부가 형성된다.
배양부는 수집망 형태 또는 수중식물을 고정할 수 있는 프레임 구조로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 베드 프레임 일측면에는 회전장치의 운동에 따라 함께 회전이 가능하도록 고정부가 형성될 수 있다.
상기 베드 프레임은 스티로폴 또는 플라스틱과 같이 물의 표층에 부유할 수 있는 재질로 형성되거나 상기 고정부를 매개로 수표면층에 부유상태가 유지될 수 있도록 회전장치와 고정될 수 있다. 베드 프레임의 임펠러 형상은 통상적인 프로펠러 구조와 같이 회전방향과 반대로 절곡부가 형성되어 회전 시 저항을 최소화할 수 있도록 형성된다.
고정부는 회전장치에 고정될 수 있는 구조로 형성된다. 본 발명에 따른 실시예로서 고정부는 돌기구조로 형성되고 회전장치 일측면에는 상기 돌기를 수용할 수 있는 고정홈(61)이 형성되어 슬라이드 고정 될 수 있도록 구현하였으나, 이에 한정되지 않는다.
도 2에 도시된 상부 배양장치는 수중에 접종되어 수표면에 부유하거나 수중에 위치한 바다포도, 다시마, 미역 등의 해조류일 수 있다. 도 2에 따른 상부 배양장치 실시예로서 수류 형성 방향과 동일한 상부 배양장치 어느 한 측면에는 경사프레임이 형성되고, 배양부는 수집망구조로 형성된다.
본 발명에 따른 사육 수조는 상부는 개구 된 구조로 태양광의 조사에 의해 상부 배양장치에 수집된 해조류를 배양하는 것이 적절하다. 태양광 조사에 의해 배양이 이루어지는 경우, 수조외벽은 최대 1m 이내로 형성되는 것이 적절하나, LED 광원을 추가적으로 설치함으로써 태양광 조사 한계를 극복할 수 있다.
본 발명에 따라 상부 배양장치에서 배양되는 식물은 수표면에 노출되거나 식물 구성부 어느 한 부분이 사육수에 접촉하여 생존이 가능한 수중식물을 포함될 수 있으며, 본 발명의 도 2에 도시된 상부 배양장치에 바람직한 식물로는 바다포도, 다시마, 미역, 청각 등의 해조류이거나 함초 등의 염생식물일 수 있다.
빛과 가스 농도의 제어 이외에 배양수의 영양 염류의 농도를 제어하고, 조류가 요구하는 영양 염류를 보급할 필요가 있다. 통상, 조류는 잎 면에서, 수중의 영양 염류를 흡수한다. 해조류의 경우, 본 발명과 같은 조류 재배 장치의 경우, 인공 해수나 여과 해수를 배양수로서 이용하기 때문에, 해조가 수중의 미량 미네랄을 다 흡수해 버리면, 생육이 저하된다. 그것을 해결하기 위해서는 외부에서 해수를 보급하거나 필요한 영양 염류를 배양수에 보급할 필요가 있다. 조류의 성장에 필요한 영양 염류를 혼합 용해한 액을 「영양액」이라고 부른다.
조류의 성장에 불가결한 필수 영양소는 육상식물과 같이 질소와 인과 칼륨이다. 이들은 이미 육상식물용 및 해조용로서 시판되고 있다. 또한, 신규로 조제하기 위해서는 질소원으로서 암모늄염(황산암모늄, 질산암모늄 등), 인원으로서 인산염(과인산석회, 토마스 인산 등), 칼륨원으로서 칼륨염(황산칼륨, 염화칼륨, 질산칼륨 등)을 조류의 생체 N, P, K 원소 구성비에 따라 각 미네랄을 혼합 용해한다.
또한, 통상적인 조류의 배양에 있어서 주로 질소원으로 사용되는 것은 암모늄염(ammoniumsalt), 질산염(nitrate), 요소(CO(NH2)2, urea)가 있다. 암모늄염과 질산염을 질소원으로 사용할 경우, 조류의 성장에 따라 pH가 변하게 되는데, NO3--N 이온을 흡수할 경우에는 pH가 증가하게 되고, NH4+-N를 소비할 경우에는 pH가 감소하게 된다. 질소 이외에 중요한 영양소로는 인이 있다. 인은 모든 생물의 대사 과정에서 중요한역할을 한다. 인은 수용액 상에서 주로 무기인인 H2PO4- 또는 HPO42-의 형태로 존재한다.
미세조류는 단백질(미세조류 건조 중량의 45~60%), 핵산, 및 인지질합성을 위해 질소와 인을 필요로 하여 상당량의 영양염류를 체내로 흡수하고, 영양염류의 제거로 광합성과정에서 pH의 증가가 유발되기 때문에 암모니아의 탈기 또는 인의 침도를 유도한다. 또한, 필요한 산소는 조류의 광합성을 통해 공급 받으므로 동력비가 절감되고, C/n비 조절을 위한 탄소원을 공급해 줄 필요가 없다.
이에 따라 본 발명에 저장되는 사육수는 바이오플락 사육수로서, 바이오플락 사육수에는 무기염류 및 영양성분이 다량 포함되어 있으므로 별도의 영양염을 공급하지 않고, 배양수는 배양동안 영양염류 및 질소원이 제거되어 바이오플락 사육수조로 재공급이 가능하거나, 함께 양식생물을 입식하는 경우 환수가 불필요하여 양식 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
하부 배양장치(70)는 일정 공간이 형성되는 틀프레임과 사육수의 출입이 가능한 틀망이 형성되는 바스켓(basket) 구조로 형성되어 회전장치 하부에 설치된다. 본 발명에 따른 하부 배양장치에 저장되어 배양되는 식물은 해수에 잠입하여 생존하는 식물들이 포함되며 바람직하게는 옥덩굴목의 바다포도가 포함될 수 있다.
상기 바다포도는 해수의 흐름이 형성되어야 양식이 가능하고, 본 발명에 따른 하부 배양장치는 회전장치 또는 수류 흐름에 따라 회전운동을 하여 해수의 흐름이 지속적으로 형성됨으로 양식이 가능하다. 이에 본 발명의 하부 배양장치는 회전장치의 회전운동과 함께 회전하여 지속적으로 해수 순환 시스템이 가능하여 대량 재배가 가능하다.
도 3에는 본 발명에 따른 상부 배양장치 실시예를 나타낸다. 도 3에 도시된 상부 배양장치(10)는 임펠러 형상의 베드와 배양부는 상,하로 관통되게 복수개의 고정공이 형성되어 재배하고자 하는 수중식물이 고정되어 배양될 수 있다. 도 3에 도시된 상부 배양장치는 식물 구성 일부가 사육수에 접촉해도 생존이 가능한 것으로 재배포트와 재배포트에 고정된 식물이 고정공에 안착되고, 상기 고정 식물이 사육수와 접촉하여 배양이 가능하다.
상기 재배포트는 통상적인 수경재배 방법에서 사용되는 재배박스에 파종 후 발아 과정을 거쳐 자란 뿌리부가 고정되어 이루어진다. 통상적인 수경재배에서 양액은 질소, 인산, 가리 등 주요원소와 철, 아연, 마그네슘, 붕소, 칼슘, 망간 등 필수 미량원소와 아미노산을 순차적으로 녹여 배합하는데 본 발명에 따른 바이오플락 사육수에는 풍부한 영양염류가 포함되어 있어 추가적으로 영양염류의 공급이 필요하지 않은 효과가 있을 뿐만 아니라 부득이하게 자주 양액을 교체하여야 하는 작업이 필요하지 않는다.
본 발명은 고부가 가치를 지닌 바이오플락 사육수를 미세조류 및 플랑크톤 배양에 적용하여 어류 사육과 동시에 조류 배양을 이루어 내는 이중 가치의 창출이 가능할 뿐만 아니라 조류 배양에 있어 별도의 영양공급 및 사육환경 조성이 필요하지 않아 경제적인 부담을 절감시켜 주어 수산산업의 발전에 이바지함으로 산업상 이용가능성이 있다.
10: 상부 배양장치 30: 바이오플락 사육수 공급관
40: 사육수조 50: 수류 형성장치
60: 회전장치 61: 고정홈
70: 하부 배양장치

Claims (3)

  1. 일정높이의 수조외벽이 둘러싸며 상부가 개구되고 내부공간이 형성되는 사육수조의 수조 외벽 어느 한 측면에는 바이오플락 사육수조와 연결되거나 바이오플락 사육수를 공급할 수 있는 바이오플락 사육수 공급관이 설치되며;
    상기 사육수조 중심부에는 회전장치가 수조바닥과 수직하게 설치되며, 회전장치의 최상단에는 상부 배양장치가 설치되어 회전장치를 중심축으로 회전하며;
    상기 상부 배양장치는 수표면에 부유되는 임펠러 형상의 베드 프레임과 베드 프레임 측면에 수집망 또는 식물 고정부가 설치되어 수중식물의 수집 또는 배양이 이루어지는 배양부를 형성하며, 상기 베드 프레임 일측은 회전장치와 연결, 고정되고, 상기 상부 배양장치 프레임의 회전방향 측면에는 경사프레임이 형성되며,
    바이오플락 사육수의 수류를 형성하는 수류형성장치가 사육수조 내부에 설치된 것을 특징으로 하는 바이오플락 사육수를 이용한 자동식물 생산장치
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 사육수조 중심부의 회전장치에 연결되는 상부 배양장치의 하부에는 하부 배양장치가 회전장치와 연결 설치되고, 하부 배양장치는 일정 공간이 형성되는 틀프레임과 사육수의 출입이 가능한 틀망이 형성된 바스켓 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 바이오플락 사육수를 이용한 자동식물 생산장치
KR1020190170371A 2019-12-19 2019-12-19 바이오플락 사육수를 이용한 자동식물 생산장치 KR102379717B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190170371A KR102379717B1 (ko) 2019-12-19 2019-12-19 바이오플락 사육수를 이용한 자동식물 생산장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190170371A KR102379717B1 (ko) 2019-12-19 2019-12-19 바이오플락 사육수를 이용한 자동식물 생산장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210078687A KR20210078687A (ko) 2021-06-29
KR102379717B1 true KR102379717B1 (ko) 2022-03-28

Family

ID=76626430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190170371A KR102379717B1 (ko) 2019-12-19 2019-12-19 바이오플락 사육수를 이용한 자동식물 생산장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102379717B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012213351A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Jfe Mechanical Co Ltd 海藻類の陸上養殖装置、および海藻類の陸上養殖方法
KR101376178B1 (ko) * 2013-03-08 2014-03-20 텔스타홈멜 주식회사 회전 순환형 수경재배장치
KR101549217B1 (ko) * 2014-11-06 2015-09-02 대한민국 다변형 바이오플락 아쿠아포닉스 식물재배시스템

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130051368A (ko) 2011-11-09 2013-05-20 엘지디스플레이 주식회사 전기영동 표시장치의 제조 방법
KR101414261B1 (ko) 2013-02-08 2014-07-07 박청일 조립식 수직 아쿠아포닉시스템
KR101446865B1 (ko) 2013-04-12 2014-10-07 손덕순 식물재배와 어류양식 융합 농어업장치 및 방법
FR3054409B1 (fr) * 2016-07-29 2019-05-24 Genocean Dispositif d'elevage en mer d'animaux d'aquaculture

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012213351A (ja) * 2011-03-31 2012-11-08 Jfe Mechanical Co Ltd 海藻類の陸上養殖装置、および海藻類の陸上養殖方法
KR101376178B1 (ko) * 2013-03-08 2014-03-20 텔스타홈멜 주식회사 회전 순환형 수경재배장치
KR101549217B1 (ko) * 2014-11-06 2015-09-02 대한민국 다변형 바이오플락 아쿠아포닉스 식물재배시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210078687A (ko) 2021-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102239383B1 (ko) 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 인삼 재배 시스템
CN104488686B (zh) 一种鱼菜共生系统及其使用控制方法
CN101902904A (zh) 蔬菜和鱼类共生设备
CN108975614A (zh) 沼液生态处理养殖系统的作业方法
US20150144069A1 (en) Systems and methods for producing soil enhancement material
US20200008379A1 (en) Microalgae-based soil inoculating system and methods of use
JP2012095630A (ja) マイクロ・ナノバルブにより活性化された微生物を使った、水生動物と植物の並行栽培システム
KR102651694B1 (ko) 에너지제로 생태순환형 농수축산 통합생산시스템
KR101727485B1 (ko) 자연생태환경을 이용한 식물식재 수질정화 양어장치
Sayara et al. Hydroponic and aquaponic systems for sustainable agriculture and environment
KR20210017412A (ko) 소형 여과기가 부착된 바이오플락 기반의 아쿠아포닉스 재배 시스템
CN105309388B (zh) 一种水溞耐温驯化方法及利用水溞对水体进行生态修复的方法
KR20190033819A (ko) 정수 시스템이 결합 된 수경 재배 및 양어 장치
CN111919810A (zh) 一种生态立体种养殖装置
KR102379717B1 (ko) 바이오플락 사육수를 이용한 자동식물 생산장치
KR20200135008A (ko) 수질정화식물이 식재된 구조체를 이용한 양식 시스템
JP2009112249A (ja) スジアオノリの直播種苗養殖方法及びスジアオノリの海水循環式養殖装置
CN212877224U (zh) 一种生态立体种养殖装置
CN104839070B (zh) 一种多鳞鱚亲鱼室外规模化培育方法及设施
CN109329132B (zh) 红树林区大弹涂鱼的养殖方法
KR20210078685A (ko) 바이오플락 양식 사육수를 이용한 군체 형성 미세조류 및 동물 플랑크톤 자동 생산 및 회수장치
CN1580002A (zh) 肥水复合菌的制备和修复水产养殖环境的方法
RU2290784C1 (ru) Способ повышения эффективности эксплуатации рыбоводных водоемов
CA3130211A1 (en) Microalgae-based soil inoculating system and methods of use
Fedorova et al. The method of complex biological water treatment in aquaponic recirculation systems

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant