KR102612549B1 - 육상양식 사육수조의 중앙집중식 버켓형 드레인장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 육상양식수조의 어류 양성과정에서 발생하는 찌꺼기(배설물)의 배출 및 폐사어의 수거를 효율적으로 수행 할 수 있는 육상양식 사육수조의 중앙집중식 버켓형 드레인장치를 제공함으로써, 육수조에서 발생하는 슬러지 및 폐사체는 사이펀의 원리로 배수파이프를 따라 이동하여 배수본체 저장공간에 수집되고, 저장공간으로 관통 설치된 배출파이프의 거름망을 통하여 슬러지와 사육수는 외부로 배출되고 폐사체는 배수본체에 잔존하게 되어, 관리자가 수면 위에서 손쉽게 수거할 수 있는 효과가 있다.

Description

육상양식 사육수조의 중앙집중식 버켓형 드레인장치{Centralized bucket-type drain device for land-based aquaculture tanks.}

본 발명은 어류 등의 수산 생물을 양식하는 육상 양식 사육수조의 드레인장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 육상 양식수조의 어류 양성과정에서 발생하는 찌꺼기(배설물)의 배출 및 폐사어의 수거를 효율적으로 수행할 수 있는 육상양식 사육수조의 중앙집중식 버켓형 드레인장치에 관한 것이다.

일반적으로 해수에 의한 양식은 육상 수조식과 해상 가두리식으로 구분될 수 있다. 특히, 육상 수조식은 환경변화를 예측하기 어려운 해상 가두리식에 비해 서식환경을 인위적으로 조절할 수 있어 그 기술의 발전과 사용이 증가하고 있다.

육상 수조식 양식은 육상의 수조에 대상 생물을 옮겨 양식하는 방법이다. 일반적으로 고밀도로 양식이 실시되어야 함으로 수산생물의 성장에 최적의 환경을 제공하기 위해 사육수 공급 및 배수시설, 정화시설 또는 산소공급시설 등의 제반시설 등이 설치된다.

육상 수조의 배수시설은 수조 내부로 소량의 급수가 지속되도록 하여 수위유지관에 의해 수조 내에 수위가 일정 수준으로 유지될 수 있도록 하고 급수량 만큼의 남은 사육수의 배수가 지속된다.

이때 큰 문제점은 수조 저면에 침전되는 오염물질은 지속적인 소량의 배수에 딸려나가지 못하고 계속해서 수조 내부에 누적되는 것이다. 또한, 육상수조에서 유지/관리에 많은 인력과 시간을 소요하는 작업이 찌꺼기(배설물)의 배출과 폐사어의 수거 작업이다. 찌꺼기와 폐사어가 양식수조 내에 잔존할 경우 2차적인 오염원으로써 정상적인 사육생물에 질병을 유발할 수 있으며, 장시간 방치할 경우 수질오염을 초래하여 양식수조내 생물의 집단폐사와 같은 큰 위험을 초래한다.

기존의 육상양식장의 배수시설은 사육수조 중심에 배수배관을 설치하여 원심력에 의해 집중되는 찌꺼기를 배수배관으로 배출하고, 폐사어도 배수구 망목에 걸려있게 되는 구조로 사람이 직접 양식수조 내부로 들어가서 폐사 어체를 수거하거나 긴 뜰채를 이용하여 수거하는 방법을 이용해왔다.

그러나, 이러한 방법은 수심 1 ~ 1.5m 규격의 사육수조나 최대 지름 6~8m규격의 대형 사육수조에서는 사람의 수작업으로 제거가 가능한 구조이지만 수심 2m 이상 지름 10m이상의 대형 사육수조에서는 특별한 도구없이 사람의 수작업으로 찌거기 및 폐사어를 제거하기가 매우 어렵다.

따라서, 대형 사육수조를 이용하는 양식사업장에서는 경량화된 뜰채를 이용하여 매우 장거리의 찌꺼기 및 폐사어를 수거할 수 있도록 사용하고 있으나 이 역시 사람의 수작업으로 제거하는 작업공정이 매우 어려운 현실이다.

국내 등록특허번호 제10-1533154호에는 배수조를 수조 외부에 설치하여 보다 오염물질 제거가 용이한 배수장치에 관하여 개시하고 있으나 수조 바닥부에 거름망이 설치되어 작업자가 거름망에 걸리는 찌꺼기 제거가 불편한 문제점이 여전히 발생하게 된다. 따라서 본 발명은 대형사육수조 특히 수심의 깊이가 깊은 사육수에 설치하여 어류 사육시 배설되는 찌꺼기(배설물)과 폐사개체를 상시 수거할 수 있는 구조의 배수장치를 제공하고자 한다.

국내 등록특허번호 제10-1533154호에는 상방향이 개구되고 일정한 높이와 길이를 갖는 수조본체; 수조본체 양단의 어느 한쪽 바닥부에 수조바닥면보다 낮게 형성된 퇴수구; 상기 퇴수구와 연결되어 수조본체 바깥부분에 설치되는 배수관; 배수관 내부에 설치되는 수위 조절관으로 이루어진 복층양식수조의 배수장치를 제공함으로서 배수구의 구조를 기존의 수조 내부에 형성한 것과는 달리 수조 외부에 형성함으로서 복층 수조의 배수구를 간단하게 조립 및 분해 가능하여 유지, 보수하는데 필요한 작업시간 및 설치비용을 절약할 수 있고, 수조내부에 형성되는 사료찌꺼기 및 오염물질을 수조내부 일측에 형성된 퇴수구를 통해 간단히 배출할 수 있는 효과가 있는 복층 양식수조의 배수장치에 관하여 개시하고 있다. 국내 등록특허번호 제10-1288032호에는 내부파이프를 중심으로 하여 스탠드파이프와 침전유도파이프와 외부파이프를 소정의 간격을 두고 동심원 형태로 배치시키는 한편, 각 파이프 사이의 간격이 상,하 방향의 지그재그식 사육수 유동통로 및 고형물 침전통로를 제공토록 하고, 고형물의 침전공간에는 개폐밸브가 구비된 배출관을 연결시킨 다중 원통형 구조물로서의 수위조절겸용 고형물수집장치에 관하여 개시하고 있다. 국내 실용신안번호 제20-2020-0002351호에는 다슬기 양식수조내 양식파판을 제거하거나 이동시키지 않고 수조바닥 찌꺼기와 배설물을 배출시킬 수 있으며 다슬기 출하시에도 양식파판을 털거나 제거하지 않고 배수구를 통해 양식수와 함께 배출하여 일괄 수집이 가능한 다슬기 전용 양식수조와 다기능 이중배수관에 관하여 개시하고 있다. 국내 공개특허번호 제10-2011-0022137호에는 수생생물이 양식되는 수조에 일정량의 물이 지속적으로 급배수되다가 일시적인 사이펀작용으로 다량의 물이 빠르게 배출되어 수조의 저면에 침전된 오염물질이 제거될 수 있는 양식용 수조의 급배수 시스템에 관하여 개시하고 있다.

본 발명은 기존의 수조 바닥부에 거름망이 설치되어 작업자가 수조 내 찌꺼기 제거가 불편한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배수장치가 사육수면에 노출되고 배수장치로 슬러지 및 폐사개체가 사육수면과 배수장치 내부의 수위차에 의해 발생하는 상승유속으로 배출에 따른 에너지 소요가 없고 폐사개체와 슬러지의 분리가 용이하여 관리 작업이 간소화되는 효과가 있는 육상양식 사육수조의 중앙집중식 버켓형 드레인장치를 제공하고자 한다.

본 발명에 따른 육상양식 사육수조의 중앙집중식 버켓형 드레인장치는 상방향이 개구되고 다각형의 수조바닥 둘레면을 따라 일정높이의 수조외벽이 형성되는 사육수조가 설치되고; 상기 사육수조 중심부에는 배수본체가 사육수 표면에 부상하도록 설치되며; 외부로 사육수 및 슬러지를 배출시키는 배출파이프의 일단은 배수본체 하부에 관통 설치되어 이루어지는 것일 수 있다.

상기 배수본체 하부에는 하나 이상의 배수파이프가 수조바닥과 일정 간격 이격하도록 설치되어 배출파이프의 배수에 따라 관내 상승유속이 발생하여 사육수와 슬러지 및 폐사개체가 배수되는 것일 수 있다.

상기 배수본체는 상부가 개구되고, 사육수조의 배수된 슬러지 및 사육수가 수집되는 수집공간이 구비되는 버켓(bucket)구조로 이루어지고 측면에는 사육수조 수표면에 부상할 수 있도록 부력장치가 설치되는 것일 수 있다.

상기 배수본체로 관통된 배출파이프의 말단 측면에는 일정 크기의 망목으로 이루어지는 거름망이 형성되고, 상기 망목은 폐사개체보다는 작고 슬러지 입자보다는 큰 직경으로 형성되어 배수본체 내부로 유입된 폐사개체가 잔존하는 것일 수 있다.

본 발명은 슬러지 및 폐사한 양식생물이 사육수면과 배수장치 내부의 수위차에 의해 발생하는 상승유속으로 수표면에 부상 및 설치된 배수본체로 배수되어 배수압을 발생하는 에너지 소요가 없고, 폐사개체와 슬러지의 분리가 배수와 함께 진행됨으로 관리 작업이 보다 간소화되어 인력으로 수중에 잔존하는 폐사체 및 찌꺼기의 제거가 어려운 대형 사육수조에서 특히 효율적인 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 육상양식 사육수조의 중앙집중식 버켓형 드레인장치 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 배수본체 사시도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 배수본체 측면도를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 거름망을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 배수장치 작동원리에 관한 모식도를 나타낸다.

본 발명에서 지칭하는 용어 슬러지는 육상 양식장에서 배수를 요하는 사육수에 포함되는 고형물질, 사료찌꺼기, 배설물, 오니 등의 모든 오염물질을 포함하는 것일 수 있다. 이하, 본 발명의 육상양식 사육수조의 중앙집중식 버켓형 드레인장치와 관련한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 육상양식 사육수조의 중앙집중식 버켓형 드레인장치 사시도를 나타낸다. 본 발명의 육상양식 사육수조의 중앙집중식 버켓형 드레인장치는 상방향이 개구되고 원형 또는 다각형의 수조바닥 둘레면을 따라 일정높이의 수조외벽이 형성되는 사육수조(100)가 설치되고; 상기 사육수조 중심부에는 배수본체(200)가 사육수 표면에 부상하도록 설치되어 이루어진다.

도 2는 본 발명의 배수본체 사시도를 나타내고 도 3은 측면도를 나타낸다. 본 발명의 배수본체(200)는 상부가 개구되고, 사육수조의 배수된 슬러지 및 사육수가 수집되는 수집공간이 구비되는 버켓(bucket)구조로 이루어진다.

배수본체의 버켓 하부에는 수조바닥과 일정 간격 이격되도록 하나 이상의 배수파이프(210)가 설치된다. 상기 배수파이프는 사육수조 내부의 바닥 등에 분포하는 사육수와 슬러지를 버켓으로 용승시켜 배수본체 버켓의 저장공간으로 이동시키는 역할을 한다. 배수파이프의 길이는 복수개를 설치하는 경우 서로 다른 길이로 형성할 수 있다.

사육수조 외벽에는 외부로 사육수를 배출시킬 수 있는 배출파이프(220)의 일단이 설치되고 타단은 배수본체 버켓 하부로 관통 설치된다. 배출파이프는 배수본체로 유입된 사육수를 수조 외부로 배출시키는 역할과, 일정한 수류가 형성되는 사육수조 내부에서 수표면에 부유하는 배수본체를 수조 내부 일정 위치에 고정하는 역할을 수행한다. 배출파이프(220)는 사육수조의 외벽과 관통되어 사육수조 외측의 드레인 수조와 연결되어 배출된 찌꺼기들은 드레인 수조에 모여져 사육수와 찌꺼기 등이 분리 처리된다.

도 4는 본 발명의 거름망을 나타낸다. 배수본체 버켓 내부로 관통된 배출파이프 측면에는 거름망(221)이 형성된다. 거름망은 다수의 망목으로 이루어지고, 상기 망목은 뻗친크기 기준으로 양식개체의 전장보다 작고 사육수에 포함된 슬러지보다는 큰 직경으로 형성되는 것일 수 있다. 거름망의 크기르 변형함으로서 배수본체 수집공간으로 유입된 슬러지와 폐사개체 중 슬러지와 사육수는 배출파이프를 통해서 배출하고 폐사한 개체는 배수본체에 잔존하여 관리자가 슬러지와 폐사개체만을 제거할 수 있다.

기존의 드레인장치는 사육수조 바닥으로 매립되는 구조로 슬러지 및 폐사개체가 수조 외부로 함께 배출됨으로 이후에 슬러지와 폐사개체를 분리하는 작업을 실시하여야 하므로 작업효율이 떨어졌다. 본 발명은 배수본체 버켓 내부로 폐사개체와 슬러지가 유입됨과 동시에 슬러지 및 사육수는 폐사개체와 분리되어 배출파이프를 통해 자동적으로 배출될 수 있는 효과가 있다. 이로부터 슬러지와 폐사개체를 분리하는 작업을 별도로 실시하지 않아도 되기 때문에 배수장치 관리가 보다 용이한 효과가 있다.

도 5는 본 발명의 배수장치 작동원리에 관한 모식도를 나타낸다. 본 발명의 배수본체 상부에는 배수본체 버켓이 수표면에 부상할 수 있도록 부력을 제공하는 부력장치(230)가 설치된다.

상기 부력장치의 부력은 배수본체의 버켓 하부는 수중에 침강하고 상부는 수표면에 노출될 수 있는 부력으로 형성되는 것이 적절하다. 이는 배출파이프를 통해 일정량의 사육수가 배출이 되면 사이펀(siphon)의 원리에 따라, 배수파이프 내에 상승유속이 발생하여 사육수가 버켓으로 용승하게 됨으로 배수파이프를 통해 사육수조 내부의 사육수가 배수본체 버켓으로 이동함으로써 별도의 배수압 없이도 자동적인 배수가 가능하다.

배수본체 버켓에 저장되는 사육수와 사육수조에 저장되는 사육수의 수위가 수평을 지속적으로 이루려는 원리로 배출파이프의 사육수가 배출되면 수위차에 따라 별도의 가동장치(수중펌프)없이도 배수파이프의 상승유속(배수압)이 발생하게 된다.

기존의 육상 사육수조에서는 바닥에 모이는 찌꺼기를 수조 하단부의 배수구를 통하여 배출하고, 폐사체는 인력이 뜰채나 집게를 사용하여 직접 수거는 방식으로 운전하여 양식장의 크기가 커질수록(대형양식장) 배수가 원활하지 않은 문제가 발생한다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 사육수조에서 발생하는 슬러지 및 폐사체는 사이펀의 원리로 배수파이프를 따라 이동하여 배수본체 버켓 저장공간에 수집되고, 저장공간으로 관통 설치된 배출파이프의 거름망을 통하여 슬러지와 사육수는 외부로 배출되며 이때, 폐사개체는 배수본체에 잔존하게 됨으로 관리자가 수면 위에서 손쉽게 수거할 수 있다.

또한, 본 발명의 드레인장치는 부유식으로 사육수조와 일체형이었던 기존의 배수장치와 달리 사육수조에 부착과 분리가 용이하여 이에 따른 장치의 교체와 세척 및 관리가 용이한 효과가 있다.

<실시예 1> 중앙집중식 버켓형 드레인장치가 설치된 순환여과 육상양식 사육수조

본 발명의 실시예 1에 따른 중앙집중식 버켓형 드레인장치가 설치된 순환 여과 육상양식 사육수조는 다각형의 수조바닥을 수조외벽이 둘러싸여 내부에 사육수 및 양식생물이 저장되는 사육수조가 하나 이상 설치되고; 상기 사육수조 중심부에는 배수본체가 사육수 표면에 부상하도록 설치되고, 배수본체 버켓 하부에 하나 이상의 배수파이프가 설치된다.

사육수조 외벽에는 외부로 사육수를 배출시킬 수 있는 배출파이프가 설치되고 배출파이프 일단은 배수본체 하부로 관통 설치되어 배출파이프의 배수에 따라 배수파이프의 상승유속이 발생하여 사육수조에서 배수된 사육수가 배수본체 버켓 내부로 유입되며 상기 배출파이프를 통해 사육수조 외부로 이동한 사육수는 스키머, 폭기조, 유동상 여과 시스템, 침전조, 자외선 조사기를 거쳐 일련의 정화과정을 거치며 상기 정화과정을 거친 처리수는 순환수로서 순환수 저장조에 저장되어 상기 사육수조로 재공급되어 이루어지는 것일 수 있다.

본 발명의 실시예 1에 따른 중앙집중식 버켓형 드레인장치가 설치된 순환여과 육상양식 사육수조는 순환여과시스템에서 슬러지에 포함되어 분리작업을 요했던 폐사개체가 배수와 함께 분리되어 보다 효율적인 순환수의 정화과정과 공급이 가능하고 시스템의 운전 및 관리의 편의성을 증대시킬 수 있다.

본 발명은 대형 양식장에서 관리자의 수질 저하의 원인이 되는 슬러지와 폐사개체의 관리가 용이하고 에너지 절감이 가능함으로 육상 양식과 관련한 어업인의 양식장 관리 비용을 절감함과 동시에 수고를 덜어줌으로 산업상 이용가능성이 있다.

100: 사육수조 200: 배수본체
210: 배수파이프 220: 배출파이프
221: 거름망 230: 부력장치

Claims (4)

1. 상방향이 개구되고 다각형의 수조바닥 둘레면을 따라 일정높이의 수조외벽이 형성되는 사육수조가 설치되고 상기 사육수조 중심부에는 배수본체가 사육수 표면에 부상하도록 설치되며, 사육수조 외부로 사육수 및 슬러지를 배출시키는 배출파이프의 일단이 배수본체 하부에 관통되어 연결되고, 타단은 수조측벽을 관통하여 외부로 연결되어 이루어지며,
   상기 배수본체는 상부가 개구되고, 사육수조의 배수된 슬러지 및 사육수가 수집되는 수집공간이 구비되는 버켓(bucket)구조로 이루어지고,
   상기 배수본체 버켓 하부에는 하나 이상의 배수파이프가 수조바닥과 일정 간격으로 이격하도록 설치되어 배출파이프의 사육수 이동에 따라 관내 상승유속이 발생하여 배수파이프를 통해 사육수와 슬러지 및 폐사개체가 버켓으로 모이도록 배수되는 것을 특징으로 하는 육상양식 사육수조의 중앙집중식 버켓형 드레인장치
2. 청구항 1에 있어서, 버켓 측면에는 배수본체가 사육수조 수표면으로 부상할 수 있도록 부력장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 육상양식 사육수조의 중앙집중식 버켓형 드레인장치
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서, 상기 배수본체로 관통된 배출파이프의 말단 측면에는 일정 크기의 망목으로 이루어지는 거름망이 형성되고, 상기 망목은 폐사개체보다는 작고 슬러지 입자보다는 큰 직경으로 형성되어 배수본체 내부로 유입된 폐사개체는 버켓 내부에 잔존하도록 한 것을 특징으로 하는 육상양식 사육수조의 중앙집중식 버켓형 드레인 장치