KR102654357B1 - 저동력 자동 수질정화 순환여과양식 시스템 및 이에 포함되는 양식조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 수산 양식이 이루어지는 원통형상의 양식조(10); 상기 양식조(10)의 중심에 위치하며, 펌프(120)에 의해 저류조(60) 내의 사육수를 상기 양식조(10) 내측으로 이송시키며, 회전하는 회전관(100); 상기 회전관(100)에 구비되어 상기 회전관(100)을 중심으로 하는 수평 원에서 접선 방향으로 사육수를 토출시키며, 사육수 토출에 의해 회전하고, 그 회전력을 상기 회전관(100)에 제공하는 사육수 배출부(200); 및 상기 회전관(100)에 상기 양식조(10)의 수위에 상응하게 구비되며, 상기 회전관(100)의 회전시 함께 회전하는 스크래핑부(300)를 포함하는, 순환여과양식 시스템용 수산 양식조를 제공한다.

Description

저동력 자동 수질정화 순환여과양식 시스템 및 이에 포함되는 양식조{Recirculating aquaculture system with low power automatic water purification and aquaculture tank included in it}

본 발명은 수산 양식 기술에 관한 것으로, 저동력으로 수질정화가 자동으로 이루어지는 순환여과양식 시스템에 관한 것이다.

수산 양식은 고부가가치 사업이다. 새우 양식의 경우 양성 기간이 비교적 짧아 부가가치가 높다. 이로 인해 해마다 새우 양식장이 증가하고 있으며, 현재 약 500여개 이상의 축제식 양식장에서 연간 4천톤 이상을 생산하고 있다.

그러나 새우 양식장의 정화 노력 없은 지속적 양식 활동, 양식장 적정 수용능력을 초과한 과밀양식, 사료의 과다한 투입 등으로 인해 양식장의 수질 및 저질이 악화되고 있다.

또한, 새우는 갑각류의 일종으로 서식하는 환경이 변할 경우 생존이 어려워 양식방법이 까다롭다. 특히, 육상의 새우 양식장에 항상 정화된 사육수를 공급해야 하는데 그 작업에 수고와 시간 소요가 크다. 사용된 사육수를 순환 정화시키는 과정에 문제가 생기는 경우, 수조에서 양식 중인 새우는 환경 변화를 이기지 못하고 대량으로 폐사하게 되는 경우가 발생할 수 있다.

또한, 양식 생물의 배설물과 잉여사료 등이 저층으로 퇴적하여 수중의 용존산소를 소모하고 나아가 암모니아와 황화수소 등이 새우에게 유해한 독성물질을 발생시킨다. 특히, 박테리아에 의한 사료의 분해와 야간 식물성 플랑크톤의 호흡으로 인한 산소의 소비는 새우 양식장의 용존산소의 결핍을 야기하므로 이에 대한 대책이 시급한 실정이다. 또한, 새우 양식장의 오염물질이 바닥에 퇴적되어 부패 분해되면서 난분해성 물질인 부식산(Humic acid) 및 황화수소(H2S) 그리고 이온성 암모니아질소(NH4) 등의 유해물질을 생성하여 양식수 안의 용존산소를 소비하여 생산성을 감소시키고 있는 상황이다.

이와 같이 양식장의 수질 관리는 경제적으로도 환경적으로도 매우 중요하다. 일반적으로, 양식장의 수질에 영향을 주는 요인은 물리적 요인, 화학적 요인 및 생물학적 요인으로 구별한다. 물리적 요인은 수온, 수량, 물의 색과 투명도 등으로 이루어지며, 이는 지형적 요인과 지질적 요인(양어지의 재료 및 바닥상태)에 따라 크게 변화한다. 화학적 요인은 수중에 용존하는 물질을 뜻하며, 수소이온(pH), 용존 산소량, 염분, 경도, 대사 노폐물(암모니아, 아질산염, 질산염 등) 등으로 이루어진다. 생물학적 요인은 양어지에 직접 또는 간접으로 작용하는 각종 생물을 의미하고, 양어지에 서식하고 있는 각종 세균, 플랑크톤, 동식물 등이 해당된다.

양식장에서 특히 중요한 수질 인자로는 수온, pH, DO, 암모니아, 아질산염, 입자성 고형물(SS, 슬러지) 등이 있다. 암모니아와 아질산염은 어류에 급성 독성이 있으며, 입자성 고형물의 농도가 높으면 성장 속도가 느리고 사료를 잘 먹지 않아, 물갈이를 하거나 순환여과장치로 물리적 및 생물학적 방법으로 수처리를 행하여 재사용하도록 구성한다.

아래에서는 다양한 양식 방법과 그 문제점을 설명한다.

축제식 양식

전통적 양식 방식으로, 바닷가에 제방을 쌓아 바닷물을 가두어 두고 그 내부에 새우와 같은 갑각류나 어류의 어린 종묘를 방류하여 키운 다음 출하하는 방식이다. 4 ~ 5월에 입식하여 10 ~ 11월에 출하하는 것이 보통이다.

축제식 양식은 양식장에 채워진 바닷물이 새우의 배설물이나 각종 이물질 등에 의해 쉽게 오염됨에 따라 주기적으로 바닷물을 갈아 주어야만 하는데, 바닷물이 적조현상으로 인해 오염되거나 또는 각종 세균 및 바이러스에 의해 오염되어 있을 경우 어류나 새우가 집단 폐사할 수 있는 문제가 있다.

또한, 축제식 양식은 대부분 양식수 환수(바다 등 외부 수계로부터 새로운 양식수를 지속적으로 공급받고, 양식어장 내 양식수를 다시 수계로 배출)에 의존하여 수질을 관리한다. 양식 기간이 경과함에 따라 양식어장 내 사료 찌꺼기, 적조 및 양식어가 배출하는 노폐물 등이 축적되고 이로 인해 양식수 내 유기물 및 암모니아성 질소가 발생한다. 이러한 양식장 수환경에서 양식되는 양식어는 질병에 매우 취약하여 대량 폐사로 이어지기 쉽다. 대량 폐사를 방지하기 위해 항생제, 살생제, 수질개선제 등 약품을 과다하게 투입하게 되며, 인체에 유해한 물질이 양식어 체내에 농축될 가능성이 높다. 또한, 양식수 환수 과정에서 양식수 내 유기물 및 암모니아성 질소가 인근 수계에 그대로 배출되어 부영양화, 적조, 지하수 오염 등 많은 환경오염을 유발시키고 있다.

더욱이, 축제식 양식은 지리적 여건 등에 의해 수면적 확보가 어렵고, 태풍, 적조 등의 자연재해에 취약하기도 하다.

이러한 축제식 양식의 다양한 문제를 해결하기 위해, 적은 면적에서 대량의 양식어를 생산할 수 있으며 보다 효과적인 수처리가 가능한 다양한 육상양식법이 개발되었으며, 후술한다.

사육수교환 양식시스템(CRS; continuous replacement system)

CRS는 사육수를 1회만 사용한 후 배출하는 방식이다. 사용 중인 사육수에서 일정 수준 이상의 오염이 확인되면 이를 버리고 새로운 사육수로 양식조를 채우게 된다.

CRS는 사육수의 수질이 비교적 양호하여 양식어에 유익하나, 많은 양의 지하수가 필요하고, 데워진 물을 버리고 새로운 물을 끌어와서 이를 다시 데워야 하므로 난방비가 많이 소요되며, 유기물이 수계로 여전히 배출되어 수계 생태계를 오염시키는 문제가 있다.

순환여과양식 시스템(Recirculating aquaculture system; RAS)

CRS의 난방비용 및 오염문제를 해결하기 위하여 여과조에서 세균으로 암모니아와 아질산염을 제거하는 RAS 방식이 개발되었다. 강해지는 양식장 배출수 규제에 효과적인 대응이 가능하다.

RAS는 CRS와 달리 사육수를 여과하여 재사용하는 방식이다. 구체적으로, RAS는 양식어장 후단에 다양한 물리화학적 수처리 공정을 적용하여 양식수를 재순환시킴으로써 안정적인 수질환경을 유지한다.

RAS는 고밀도 양식이 가능하여 생산성을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 양식에 필요한 사육수를 재이용함으로써 적은 수량만으로도 운전이 가능하고 막대한 양수용 소비전력을 절감할 수 있다.

통상적인 RAS는 사육수조, 침전조, 생물학적여과조, 포말분리조, 정화수저장조로 이루어진다. 사육수조에서 사용하고 배수된 사육수는 침전조로 유입되고, 드럼필터, 생물학적여과조 및 포말분리조를 거쳐 일련의 정화과정을 거친 후 정화수 저장조에 저장되었다가 사육수조로 재공급될 수 있다. 다만, 통상적인 드럼필터의 경우 설치비용이 비싸고 필터 교환이 지속적으로 필요하여 운영비용이 증가하는 단점이 있다.

또한, RAS에서는 물리화학적인 방법(고분자 응집제를 이용한 응집, 침전 처리, 값비싼 필터 등)으로 양식수 내 사료 찌꺼기, 적조 및 양식어가 배출하는 노폐물과 같은 고형물을 제거할 수 있지만, 이를 신속하게 제거하지 못하면 암모니아성 질소가 발생한다. 암모니아성 질소는 물리화학적인 방법으로 처리하기 매우 어려우며, 암모니아성 질소의 생물독성으로 인해 양식어 생장속도 저하 및 폐사를 초래할 수 있다.

또한, RAS는 양식수조 이외에 후단 설비가 복잡하고 운영이 어려우며 설비가격이 상당히 높아서 영세한 양식어장에 적용하기 불가능하다.

또한, 여과조를 설치하기 위한 공간(한국의 경우 양식 수조 용적의 200% 이상, 유럽의 경우 20~30%)이 필요하며, 여과제를 넣어 주어야 하고, 입자성 고형물을 제거하기 위해 고가의 드럼필터(드럼스크린)를 설치하여야 한다는 문제가 있다. 더욱이, 사육 장치 외에 별도의 추가 여과장치에 따른 설비비 및 여과면적이 필요하고, 여과된 물이 사육시스템으로 이송되고 사육수가 사육시스템에서 여과장치로 이송되는데 많은 동력이 소비될 뿐만 아니라, 대부분의 여과장비를 고가로 수입해야 하는 단점이 있고, 매일 주기적으로 발생되는 침전물 및 사육생물의 배설물을 배출하는 과정에서의 10%정도의 해수의 배출에 대한 해수 손실분을 채워 줘야 하는데 이때 오염원이 해수를 따라 유입될 수 있어 마찬가지로 사육생물들이 집단 폐사할 수 있는 문제가 있었을 뿐만 아니라, 사육생물의 침전물이나 배설물을 인위적으로 매일 배출시켜줘야 하는 번거로움과 고가의 드럼스크린 비용과 동력비 인건비가 발생한다.

이와 같은 문제점을 극복하기 위해 사육조 내에 에어리프트를 설치하고 이를 통해 해수가 지속적으로 순환되도록 함으로써 배설물 또는 각종 이물질이 바닥에 침적된 상태로 부패되는 것을 방지하고, 미세기포의 상승과정에서 기포의 표면에 의한 물리적 흡착형상으로 바닷물 속 미세 현탁물과 용존 유기물을 거품 형태로 만들어 물 표면으로 떠오르게 함으로써 바닷물을 정화시키고, 또한 미세 기포에 들어있는 공기 중의 산소를 효율적으로 물속에 녹아들게 하여 동시에 새우가 내어놓는 유독한 탄산가스를 기포 안으로 옮기는 삼투현상에 의해 바닷물을 정화되도록 하는 기술도 사용되고 있다.

문제를 해결하는 다른 방식으로, 새우 배설물과 사료 찌꺼기와 같은 이물질을 섭식하는 타가영양세균을 함께 배양함으로써 사육조 내의 해수가 자체적으로 정화될 수 있도록 해 해수를 교환하지 않고 지속적으로 양식장을 운영할 수 있도록 하기도 한다. 1회 해수를 사용해서 양식생산을 마친 후 해수를 그 다음의 양식생산을 위해 2회 3회 이상으로 해수를 반복해서 사용할 수 있다. 이렇게 해수를 재사용하여 해수운반비 또는 해수양수비용이 발생되지 않고 또한 해수에 포함되어 있는 병원미생물이나 바이러스의 유입을 차단할 수 있다.

바이오플락 기술(BioFloc Technology)

국내에서는 과거에 양식이 주를 이루었던 보리수산물와 대하가 바이러스와 환경 공해로 인해 현재 대부분 자연산에 의존하는 것으로 변화하였고, 90% 이상의 양식은 하와이산 흰다리새우 등 수산물을 이용하고 있다. 흰다리새우 등은 온대성 어종으로 따뜻한 수온에서 성장하므로 우리나라에서는 1모작이 대부분이다. 강화도, 충남 태안, 전라도 신안 등에서 주로 양식되고 있다. 다만, 최근 서해 수산 연구소에서 개발한 바이오플락 기술이 전파되어 실내에서 계절에 관계없이 양식이 가능하게 되었다.

바이오플락 방식은 실내의 수조에서 수산물을 양식하는 방식으로 암모니아 및 바이러스 분해 미생물을 이용하여 수조물을 교환하지 않고 사료 찌꺼기와 수산물의 배설물을 다시 사료화하는 방법이다. 온난성 어종인 수산물을 계절에 무관하게 양식할 수 있다. 타가영양 미생물(유기탄소와 암모니아를 에너지원으로 세균 단백질을 합성하는 미생물)을 활성화해 양식어와 함께 공존시키면서 양식수 내의 오염물질을 처리하여 정화시킨다. 증식된 미생물은 다시 양식어의 단백질 먹이가 되어, 이론적으로 양식수 교환 및 수처리 등의 여과 과정이 필요 없다. 또한, 이론적으로 바이러스에 의한 대량 폐사가 없고, 단위 면적당 생산량이 기존 축제식 방식에 비해 5~6배 정도로 높아서 4계절 어느 시기에서나 수산물의 출하가 가능하다는 장점이 있다.

바이오플락 방식은 새우 양식장에서 많이 사용하며, 뱀장어 양식장에서 사용하는 물만들기(급성 독성이 있는 NH3, NO2를 질화세균으로 저독성의 NO3로 질산화)에서 더 나아가 적정 수온에서 탄소원(당밀 등)을 첨가하여 타가영양세균을 활성화하여 NH3 등을 N2로 탈질하고, 양식 생물인 새우가 타가영양세균을 먹기 때문에 입자성 고형물을 제거하기 위해 드럼필터 등이 필요하지 않다.

바이오플락 방식을 이용하는 양식어종은 흰다리새우, 뱀장어, 황복에 이어 미꾸라지, 비단잉어 등으로 점점 확대되고 있고, 특히 새우와 뱀장어 등의 바이오플락 양식은 이미 실용화되고 있는 단계이다. 통상적인 바이오플락 양식장에서는 일정면적을 갖는 바닥부를 수조외벽이 둘러싸는 양식수조가 설치되고, 양식수조 내부에는 수온조절장치 및 블로어 장치가 설치되는데 에어블로어 또는 순환펌프와 같은 수류형성장치는 필수적으로 설치되어야 한다.

바이오플락 기술을 이용하면 다음과 같은 장점이 있다. 첫째로 조류(algae)에 의한 분해보다 약 10~100배 더 빠른 속도로 유기물질을 분해시킬 수 있어 양식에 적합한 수질의 사육수로 유지할 수 있다. 둘째로 육상의 사육시설에서 환경조건을 컨트롤하며 양식어류를 사육할 수 있으므로 계절에 상관없이 양식어류를 생산할 수 있다. 마지막으로 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 있고 이로 인한 항생제 등의 사용을 획기적으로 저감시킬 수 있다. 따라서 사육수를 거의 환수시키지 않아도 양식생물이 생존할 수 있는 수질을 지속적으로 유지할 수 있다.

그러나, 바이오플락 방식은 양식 생물이 타가영양세균을 단백질원으로 하는 새우를 제외한 수산생물일 경우에는 타가영양세균을 포함한 입자성 고형물이 점점 증가하므로, 결과적으로 순화여과방식처럼 드럼필터를 설치하거나 유수식 양식장과 같이 많은 양의 물을 교환해야 한다는 문제가 있다.

또한, 현재의 바이오플락 기술이 적용된 양식수 처리시스템에서는 타가영양 미생물에 의해 유기물 및 암모니아성 질소가 미생물 합성에 의해서 제거되기 때문에 암모니아성 질소 처리속도가 매우 느리고, 일부 부분질산화 반응으로 아질산성 질소가 발생한다. 아질산성 질소는 암모니아성 질소보다 더욱 높은 생물 독성을 나타내어 양식어 폐사를 초래한다.

또한, 바이오플락 양식수조에는 일정한 사육수의 수류가 형성되지 않으면 사육수에 분포하는 유기질 및 미생물이 서로 엉겨 붙어 수조바닥으로 침강하게 되기에 이를 방지하는 시설이 필요하다. 일반적으로 사육수의 수류를 일정방향에 형성시킴으로써 지속적으로 유기질과 미생물을 분산시키는 방법을 이용하고 있다.

경제적 측면에서도 단점이 있다.

대부분의 양식장에서는 높은 이윤창출을 목표로 하고 있고, 다량의 양식생물을 단기간에 출하하려고 한다. 이에 따라 고밀도의 양식생물을 입식시키고 급이되는 사료량을 증가시킴으로써 노폐물 및 사료찌꺼기 등이 수조바닥에 침강한 축적될 수 있다. 침강한 슬러지를 분해시키기 위해서 미생물이 과부하가 걸릴 수 있기 때문에 축적된 슬러지를 배출시킬 수 있도록 배수작업을 실시하게 된다.

보통 배수되는 사육수의 양은 전체 사육수 양의 20-30%를 차지하고 있으므로 무분별한 사육수의 배수는 바이오플락 양식장 운영에 손실을 일으킬 수 있다. 바이오플락 사육수를 만들기 위해서는 양식어종과 환경에 적합한 미생물을 정착시켜주고 어체의 종류 및 성장에 따른 생물량의 조절하여 많은 수고가 소요되는 고부가 가치를 지닌 것이기 때문이다.

또한, 겨울철의 경우 배수된 양만큼 새로운 사육수를 공급한 후에 재가온시켜야 하기 때문에 에너지 소비량이 증가하게 되고, 배수작업이 실시되기 전까지 슬러지가 수조바닥에 축적되는 동안 미량이 사육수에 용해되어 미생물 과부하가 걸릴 수 있다. 따라서 사육수 배수량을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 슬러지와 바이오플락 사육수를 분리하여 배수시킬 수 있는 장치개발이 필요하다.

또한, 초기 시설 투자비가 높아서, 실제 활수산물을 먹는 축제기간인 9월 내지 10월 외에 출하되는 수산물이 동남아 수입수산물 대비 가격 경쟁력이 없어 수익성이 없다.

관련된 특허 문헌을 검토한다.

한국등록특허 제10-0706273호는 순환여과양식 시스템에 관한 것으로써, 생물여과조 내부 하측에 배치되며 공기공급장치에 연결되어 수중에 공기를 공급하는 폭기관을 포함하여, 시스템을 이루는 구성요소가 단순해져 여과시스템이 차지하게 되는 공간이 최소화되며, 생물여과효율을 높인 순환여과양식 시스템에 관하여 개시한다.

한국공개특허 제10-1985-0000912호는 원형으로 된 양식조의 중심부에 다수의 배수공이 뚫린 1차배수관을 설치한 것에 있어서, 양식조의 내측에 중심부를 향으로 45°정도 경사지게 세공이 뚫린 망판을 설치하며 망판위에 일정한 간격으로 저지판을 설치하고 그 위에 모래바닥을 형성하며 양식조의 바닥에 연설된 2차배수관으로 배수된 물이 순환여과기와 가열장치를 통과하여 순환유입관으로 순환될 수 있게 한 보리새우의 고밀도 양식장치에 관하여 개시한다.

한국등록번호 제10-0969829호는 어란(魚卵)을 부화시킨 다음 친어(親魚)로 성장시켜 양식하는 어류 양식 시스템에 관한 기술로서, 어란 부화기에서 수질과 수온을 최적으로 조성하여 어란을 부화시킨 후, 다단식양식수조에서 부화된 자어(子魚)의 성장에 따라 단계적으로 양식되어 친어로 성장하는 한편 사료급이기에서 양식수조에 사료를 자동으로 정량 투입하고, 양식수조에서 배수되는 배출수를 순환수여과장치에서 양식에 필요한 수온 및 수질로 여과 처리하여 순환시켜 재사용함으로써, 어류의 양식에 필요한 원수와 배출수량을 대폭 줄일 뿐만 아니라 지속적으로 순환시키면서 수온과 수질을 유지시키도록 한 어류 양식 시스템에 관하여 개시한다.

한국등록특허 제10-1831962호는 외부 프레임과 상기 외부 프레임 내에 설치되고 내부에 복수의 센서가 설치된 수조를 포함하고, 상기 수조 내에 물고기나 어패류를 포함하는 해양생물을 사육하는 상하 적층형의 복수의 양식장, 바닥면과 상기 바닥면 상에 설치된 하나 이상의 필터를 구비하고 물유출구를 가지는 수조를 포함하는 블록형 조립식 양식장의 순환여과양식 시스템에 관하여 개시한다.

(특허문헌 1) 한국공개특허 제10-2019-0044215호

(특허문헌 2) 한국등록특허 제10-2203369호

(특허문헌 3) 한국공개특허 제10-2022-0099626호

(특허문헌 4) 한국등록특허 제10-0665196호

(특허문헌 5) 한국공개특허 제10-2005-0037522호

(특허문헌 6) 한국등록특허 제10-1711740호

(특허문헌 7) 한국등록특허 제10-0751198호

(특허문헌 8) 한국공개특허 제10-2018-0002146호

(특허문헌 9) 한국공개특허 제10-2020-0091105호

(특허문헌 10) 한국등록특허 제10-1455925호

(특허문헌 11) 한국등록특허 제10-1477899호

(특허문헌 12) 한국등록특허 제10-0718234호

(특허문헌 13) 한국등록특허 제10-0215735호

(특허문헌 14) 한국등록특허 제10-1444206호

(특허문헌 15) 한국공개특허 제10-2010-0022879호

(특허문헌 16) 한국공개특허 제10-2000-0069854호

(특허문헌 17) 한국등록특허 제10-1588141호

(특허문헌 18) 한국등록특허 제10-0706273호

(특허문헌 19) 한국등록특허 제10-1889731호

(특허문헌 20) 한국공개특허 제10-2022-0026459호

(특허문헌 21) 한국등록특허 제10-1330704호

(특허문헌 22) 한국공개특허 제10-2021-0008602호

(특허문헌 23) 한국등록특허 제10-1992110호

(특허문헌 24) 한국등록특허 제10-1340595호

(특허문헌 25) 한국공개특허 제10-2019-0023626호

(특허문헌 26) 한국공개특허 제10-2014-0117747호

(특허문헌 27) 한국공개특허 제10-2018-0136676호

(특허문헌 28) 한국공개특허 제10-2014-0028213호

(특허문헌 29) 한국등록특허 제10-1572566호

(특허문헌 30) 한국공개특허 제10-1997-0025679호

(특허문헌 31) 한국공개특허 제10-2010-0049426호

(특허문헌 32) 한국등록특허 제10-2232719호

(특허문헌 33) 한국등록특허 제10-1547566호

(특허문헌 34) 한국공개특허 제10-2007-0002472호

(특허문헌 35) 한국등록특허 제10-0858550호

(특허문헌 36) 한국공개특허 제10-2010-0059089호

(특허문헌 37) 한국공개특허 제10-2009-0051685호

(특허문헌 38) 한국등록특허 제10-0220652호

(특허문헌 39) 한국공개특허 제10-2022-0075694호

(특허문헌 40) 한국공개특허 제10-2010-0013496호

(특허문헌 41) 한국등록특허 제10-1754541호

(특허문헌 42) 한국등록특허 제10-1782736호

(특허문헌 43) 한국공개특허 제10-2022-0052198호

(특허문헌 44) 한국등록특허 제10-2103668호

(특허문헌 45) 한국공개특허 제10-2019-0033819호

(특허문헌 46) 한국공개특허 제10-2014-0133626호

(특허문헌 46) 한국공개특허 제10-2014-0133628호

(특허문헌 48) 한국공개특허 제10-2014-0126124호

(특허문헌 49) 일본공개특허 제1998-295213호

(특허문헌 50) 일본공개특허 제1993-336860호

(특허문헌 51) 일본등록특허 제3665838호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것이다.

축제식 양식과 사육수교환 양식 시스템은 인근 수계 환경에 심각한 문제를 야기하며, 바이오플락 방식은 이론과 달리 사육수 수질 유지가 상당히 어렵고 대량 폐사 가능성이 높으며 초기 설치 비용과 유지 비용으로 인한 경제적 단점이 있는바, 순화여과양식 시스템을 채택하되, 해당 시스템에서의 문제점을 해결하는 기술을 제공하고자 한다.

순환여과양식 시스템의 문제점 중 하나는, 양식조 내 지속적인 수질 정화 작업이 필요하다는 것이다. 많은 에너지 동력과 인력을 투입한다면 기존의 순환여과양식 시스템에서도 수질 정화가 가능하나, 경제적 문제, 인력과 시간의 문제 등 다양한 다른 문제로 이와 같은 작업이 이루어지기 어려운 것이 현실인바, 별도의 인력 투입이 필요하지 않고 실질적 무동력으로 수질 정화가 가능한 방식을 제안하고자 한다. 특히, 부상하는 오염물은 물론 침강하는 오염물까지도 한 번의 동작으로 연속적으로 해결 가능한 방법을 제안하고자 한다.

또한, 내염성 호기성 그래뉼 슬러지 기반으로 하여 친환경적인 순환여과양식 시스템을 제공하고자 한다. 양식수 내에서 사료 찌꺼기 및 양식어가 배출하는 노폐물 등으로부터 발생되는 오염물질로 인해 악화된 양식수의 수질 문제, 지속적인 양식수 환수 문제 및 후단 설비 관리의 불편함 등을 해결하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 양식수 무배출 순환 사용을 통해 외부환경(수온, 질병 등)의 영향을 최소화하고자 한다.

또한, 본 발명은 기존의 순환여과양식 시스템보다 소요부지면적 및 유지관리비용을 줄여 경제성 문제도 함께 해결하고자 한다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는, 수산 양식이 이루어지는 원통형상의 양식조(10); 상기 양식조(10)의 중심에 위치하며, 펌프(120)에 의해 저류조(60) 내의 사육수를 상기 양식조(10) 내측으로 이송시키며, 회전하는 회전관(100); 상기 회전관(100)에 구비되어 상기 회전관(100)을 중심으로 하는 수평 원에서 접선 방향으로 사육수를 토출시키며, 사육수 토출에 의해 회전하고, 그 회전력을 상기 회전관(100)에 제공하는 사육수 배출부(200); 및 상기 회전관(100)에 상기 양식조(10)의 수위에 상응하게 구비되며, 상기 회전관(100)의 회전시 함께 회전하는 스크래핑부(300)를 포함하는, 순환여과양식 시스템용 수산 양식조를 제공한다.

또한, 상기 양식조(10)의 측벽 상에 상부 배출로(32)와 연통되는 배수구(30)가 상기 양식조(10)의 수위에 상응하게 위치하며, 상기 상부 배출로(32)에서 상기 배수구(30) 측에는 경사부(31)가 구비되고, 상기 상부 배출로(32)는, 수평면 상에서, 상기 양식조(10)의 중심을 향하는 방향에서 상기 스크래핑부(300)의 회전 방향을 향해 각도가 져서 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 회전관(100)의 말단에 링크되는 캠(500)을 더 포함하며, 상기 캠(500)의 동작에 따라 상기 양식조(10)의 하면의 하부 배출구 덮개(20)가 동작하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 양식조(10)의 하면에는 상기 하부 배출구 덮개(20)의 동작에 따라 개방 또는 폐쇄되는 하부 배출로(22)가 위치하고, 상기 상부 배출로(32)와 상기 하부 배출로(22)를 통해 드레인수가 배출되어 처리조(50)로 이송되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 처리조(50)에서 드레인수의 수처리가 이루어지고, 수처리된 드레인수가 상기 저류조(60)로 유입되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 펌프(120)의 동력 만으로, 사육수와 마이크로버블이 공급되고, 상기 스크래핑부(300)가 회전 동작하여 부상 슬러지가 드레인되고, 상기 캠(500)이 동작하여 하부 배출구 덮개(20)가 동작함으로써 원심력에 의해 하부 중앙에 모인 슬러지가 드레인되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 드레인수의 배출량과 상기 사육수 배출부(200)를 통해 토출되는 사육수의 토출량이 상응하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스크래핑부(300)는, 상기 회전축(100)에 체결되어 함께 회전하는 체결부(310); 일측이 상기 체결부(310)에 연결되어 회전하고, 상기 양식조(10)의 측벽을 향해 방사상 외측으로 연장되며, 길이가 상기 양식조(10)의 반지름에 상응하는, 하나 이상의 스크래퍼(320); 및 상기 스크래퍼(320) 각각의 일측에 구비되는 탄성 재질의 후단 스크래퍼(330)를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 스크래핑부(300)는 모듈화되어 탈착 가능하며, 장착시 높이 조절 가능한 것이 바람직하다.

또한, 상기 펌프(120)와 상기 회전관(100)은 이송관(130)으로 연결되고, 상기 이송관(130) 상에 공기유입노즐(140)이 구비되고, 상기 공기유입노즐(140)이 개방되면 상기 이송관(130)으로 유동하는 사육수에 마이크로버블이 공급되어, 상기 양식조(10) 내에 마이크로버블과 함께 사육수가 공급되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예는, 전술한 수산 양식조를 다수 포함하며, 상기 다수의 수산 양식조 각각에서의 드레인수가 유입되어 수처리되는 상기 처리조(50); 및 상기 처리조(50)에서 수처리된 드레인수가 유입되며, 이와 별도의 사육수가 유입되어 저류되는 상기 저류조(60)를 더 포함하는, 순환여과양식 시스템을 제공한다.

본 발명에 따라, 다음과 같은 효과가 달성된다.

저동력(실질적 무동력)으로 드레인수가 주기적으로 배출된다. 양식장에서 사육수 제공을 위해 펌프는 계속 동작하여야 하는데 이를 활용할 뿐 추가의 동력원은 필요하지 않다. 펌프를 작동시키는 동력만으로 스크래핑부가 동작하여 부상한 슬러지가 거두어지고 하부 배출구 덮개가 개방되어 회전력에 의해 하부 중앙에 침강하여 모인 슬러지가 배출된다.

RAS에서는 그 동안 동력 및 인력의 문제로 드레인수를 자주 배출할 수 없었는데, 본 발명에 따른 방식으로 슬러지가 자동이고 지속적으로 제거되기 때문에 수질 관리가 매우 용이하다. 이에 따라 인근 수계의 오염 문제가 해결되며 대량 폐사 가능성이 낮고 추가 부지가 필요하지 않아 경제성이 우수하다.

종래의 RAS 대비 짧은 주기로 사육수가 순환하기에 난방에 필요한 에너지가 저감된다.

측벽에 위치한 개구부의 형태와 배출로의 배치에 의해, 걷어 내어진 드레인수는 자연스럽게 유동하도록 하면서도 과다한 사육수가 드레인되는 현상을 방지한다. 이에 따라, 수질을 개선하고 사육수 공급량을 최소화할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 순환여과양식 시스템을 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명에 따른 양식조 내 설치되는 장치와 유체 흐름을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 양식조 내 설치되는 장치의 시시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 양식조의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 양식조의 측벽을 개략적으로 도시한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

새우양식을 예로 들어 설명할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 유사한 개념이 적용될 수 있는 다양한 수산물 양식에 적용 가능함에 주의하여야 한다.

1. 순환여과양식 시스템

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 순환여과양식 시스템(RAS: Recirculating aquaculture system)을 설명한다. 사육수는 지속적으로 순환하여 재사용된다.

본 발명에 따른 순환여과양식 시스템은 수산 양식이 이루어지는 원통형상의 양식조(10)와, 여기에서 실질적으로 자동 배출되는 슬러지 등을 포함한 드레인수를 처리하는 처리조(50)와, 여기에서 정화 처리된 사육수가 유입되고 필요시 인근 수계 등에서 사육수가 보충되며 다시 양식조(10)에 사육수를 공급하는 저류조(60)를 포함한다.

도 1에서 양식조(10)는 3개 도시되나 개수에 제한되지 않는다.

각 양식조(10)에서 사육되는 수산물은 동일할 수 있으며, 상이하여도 무방하다. 예컨대, 3개의 양식조에서 양식되는 수산물이 모두 다르다면, 각 수산물에 맞춘 최적의 펌프(120) 동력으로 시스템이 가동될 수 있다. 후술하겠지만, 펌프(120)의 동력을 제어함으로써 회전관(100)의 회전이 달라지고 이에 따른 드레인수의 드레인 주기 등을 다르게 가져갈 수 있다. 이러한 제어는 제어부(90)에서 이루어진다.

한편, 양식조(10)는 저류조(60)로부터 정화된 사육수를 공급받는다. 저류조(60)에서 각각의 양식조(10)를 향해 공급관(110)이 분기되고 각각의 공급관(110)마다 펌프(120)가 구비되어 정화된 사육수가 분기관(110)과 이송관(130)을 통해 양식조(10)로 유동한다. 이송관(130)에 유량계(150)가 설치되어 사육수의 양을 감지하고 제어부(90)로 데이터를 전송할 수 있다.

각각의 이송관(130) 상에 공기유입노즐(140)이 구비되어, 개방시 사육수 내에 공기가 유입된다. 공기유입노즐(140)은 마이크로버블을 형성하는 노즐인 것이 바람직하며, 이러한 노즐은 종래 기술인바 상세한 설명은 생략한다. 공기유입노즐(140)이 개방되면 이송관(130)으로 유동하는 사육수에 마이크로버블이 공급되어, 양식조(10) 내에 마이크로버블과 함께 사육수가 공급된다 .

제어부(90)는 각각의 펌프(120)와 공기유입노즐(140)을 연동시키거나 또는 독립적으로 제어할 수 있다. 펌프(120) 동작을 제어함으로써 양식조(10)에 공급되는 사육수의 양을 제어하고, 후술하는 회전관(100)의 회전 속도를 제어할 수 있다. 또한, 공기유입노즐(140)의 개폐 및 개방 정도를 제어함으로써 양식조(10)에 공급되는 공기의 양을 제어할 수 있다.

한편, 처리조(50)는 후술하는 하부 배출로(22) 및 상부 배출로(32)를 통해 배출되는 드레인수를 정화 처리한다. 정화 처리하는 방법은 종래의 어떠한 방법을 사용하여도 무방하여, 여기에서 상세한 설명은 생략한다. 처리조(50)에서 정화 처리된 드레인수는 깨끗한 사육수가 되어 저류조(60)로 이송되며 이 과정에서 발생한 슬러지 등인 외부로 배출된다.

또한, 하부 배출로(22) 및 상부 배출로(32)를 통해 배출되는 드레인수의 양만큼 후술하는 사육수 배출부(200)를 통해 사육수가 양식조(10) 내측으로 토출되게 함으로써 양식조(10)의 수위를 일정하게 유지시킬 수 있다. 이러한 제어는 제어부(90)에 의해 가능하다.

2. 양식조 내 설치 장치

도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 양식조(10) 내에 설치되는 장치를 상세히 설명한다.

양식조(10) 내에 설치되는 장치는 회전관(100), 사육수 배출부(200), 스크래핑부(300), 캠(500)을 포함한다.

2.1 회전관

회전관(100)은 양식조(10)의 중심에 위치하며, 양식조(10)의 높이 방향으로 수면 위에서부터 하부면까지 연장된 직선형 관이다. 회전관(100)은 이송관(130)과 체결되어, 펌프(120)에 의해 저류조(60) 내의 사육수를 양식조(10) 내측으로 이송시킨다. 회전관(100)을 통해 이송된 사육수는 후술하는 사육수 배출부(200)를 통해 양식조(10) 내부에 배출된다.

회전관(100)에는 스크래핑부(300)가 체결되어, 회전관(100)의 회전시 동일한 속도로 스크래핑부(300)가 회전된다.

회전관(100)에는 캠(500)이 연동 가능하게 체결되어, 회전관(100)의 회전시 캠(500)이 동작하여 하부 배출구 덮개(20)가 개방되거나 폐쇄될 수 있다.

2.2 사육수 배출부

사육수 배출부(200)는 회전관(100)을 통해 이송된 사육수를 양식조(10) 내측으로 배출시키며, 배출하는 힘에 의해 사육수 배출부(200)를 회전시키고, 이에 따라 회전관(100) 및 이에 체결된 부품들을 회전시키는 기능을 한다.

사육수 배출부(200)는 회전관(100)의 하단에 구비되며, 회전관(100)을 통해 이송된 사육수가 유입되는 사육수 이송관(200)과, 사육수 이송관(200)에서 이송된 사육수를 양식조(10) 내부로 토출하는 개구인 사육수 배출구(230)를 포함한다.

사육수 이송관(200)은 회전관(100)을 중심으로 방사상 일정한 각도로 외측으로 분지되어 다수 구비된다. 도 3에서는 4개의 사육수 이송관(200)이 서로 90도의 각도를 갖는 것으로 도시되나 그 개수에 제한되지 않는다.

사육수 이송관(200)의 말단에 사육수 배출구(230)가 위치한다. 사육수 배출구(230)는 사육수 이송관(200)으로부터 수평 상으로 일 방향을 향하도록 구비된다. 도 3에서는 사육수 배출구(230)가 사육수 이송관(200)의 수평 상 우측 방향을 향하게 구비된다. 이로서 사육수 배출구(230)를 통해 배출되는 사육수는, 회전관(100)을 중심으로 하는 수평 원의 우측 접선 방향으로 토출되며, 이에 따라 사육수 배출부(200)가 반시계 방향으로 회전한다. 도 3은 예시일 뿐이며, 사육수 배출구(230)의 지향 방향은 변경 가능하다.

요컨대, 사육수 배출부(200)는 회전관(100)에 구비되어 회전관(100)을 중심으로 하는 수평 원에서 접선 방향으로 사육수를 토출시키며, 사육수 토출에 의해 사육수 배출부(200)가 회전한다.

사육수 배출부(200)와 회전관(100)은 단단히 체결되어, 사육수 배출부(200)가 회전하면 그 회전력이 회전관(100)에 제공되고, 이에 따라 회전관(100)도 함께 회전한다.

2.3 스크래핑부와 상부 배출로

회전관(100)에 연결되되 양식조(10)의 수위에 상응하게 스크래핑부(300)가 위치한다. 스크래핑부(300)는 모듈화되어 회전관(10)에서 탈착 가능하며, 장착되는 경우에는 높이 조절이 가능하다. 예컨대, 양식조(10)의 수위를 보다 높게 유지할 경우 스크래핑부(300)의 높이를 높여서 설치시킬 수 있다.

스크래핑부(300)는 회전관(100)과 단단히 체결되는 체결부(310)와, 여기에 일측이 연결되고 타측은 양식조(10)의 측벽을 향해 방사상 외측으로 연장되는 스크래퍼(320)와 그 후방에 위치하는 고무 재질의 후단 스크래퍼(330)를 포함한다.

체결부(310)에 의해, 회전관(100)의 회전시 스크래핑부(300)가 함께 회전하게 되며, 이 과정에서 스크래퍼(320)는 양식조(100)의 수면 위 전체를 스크래핑하면서 부상한 슬러지를 걷어서 방사상 외측으로 밀어 낸다. 후단 스크래퍼(330)는 스크래퍼(320)에서 걷어 내어지지 않은 잔여물을 한 번 거 걸러내는 역할을 한다.

스크래퍼(320) 및 후단 스크래퍼(330)의 길이는 양식조(100) 전체의 반지름보다 조금 작아서, 양식조(100)의 측벽에 방해를 받지 않으면서도 동시에 양식조(100)의 수면 위 전체를 스크래핑할 수 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 스크래핑부(300)의 구조는, 본 발명과 같이 마이크로버블을 포함한 사육수가 공급되는 양식조(100)에 적합하다. 양식조(100) 내에 마이크로버블을 포함한 사육수가 공급되면 마이크로버블로 인한 사육수 정화의 장점이 있으나 양식조(100) 내부가 과폭기 상태가 되어 기포를 많이 발생시키며, 양식조(100) 내에서 부상 가능한 찌꺼기가 기포와 융화되어 수면을 덮는 현상이 종종 발생한다. 이러한 현상은 수산물 양식에 적합하지 않으므로 주기적으로 기포 등을 제거해주어야 하는데, 여기에 많은 인력과 동력이 소요된다.

본 발명에 따를 경우, 사육수를 지속적으로 공급해주는 것만으로 회전관(100)이 회전하고, 이에 따라 스크래핑부(300) 역시 별도 동력이나 인력 없이도 자동으로 회전하므로, 주기적으로 기포를 방사상 외측으로 걷어낼 수 있다는 장점이 있다.

한편, 이와 같은 방식으로 걷어 내어지는 기포 및 찌꺼기는 드레인수로서 양식조(10)의 측벽으로 향하게 되는데, 이를 양식조(100)의 외부로 배출시키기 위한 상부 배출로(32)가 구비된다.

상부 배출로(32) 일측에는 양식조(10)의 측벽 상에 위치한 배수구(30)가 위치하고, 배수구(30)는 양식조(10)의 수위에 상응하게 위치하여 스크래핑부(300)로부터 방사상 외측으로 걷어 내어지는 기포 및 찌꺼기를 외부로 배출한다.

도 4 및 도 5에 도시되는 바와 같이, 상부 배출로(32)에서 배수구(30) 측에는 경사부(31)가 구비되어, 기포와 사육수가 함께 배수구(30) 안으로 밀려 오면 기포만 상부 배출로(32)로 배출시키고 사육수는 경사부(31)에 의해 다시 양식조(10) 내측으로 환수시킬 수 있다.

물론, 경사부(31)가 구비되어 있더라도 걷어 내어진 사육수 일부는 기포, 찌거기와 함께 드레인수를 형성하여 상부 배출로(32)로 유동할 것이다. 상부 배출로(32)로 유동한 드레인수는 도 1에 도시된 바와 같이 처리조(50)로 이송되며 여기에서 정화 처리된다.

또한, 상부 배출로(32)가 수평면 상에서 양식조(10)의 중심을 향하는 반지름 방향(즉, 수평면 상에서 양식조(10)의 중심을 향하는 방향)으로 구비되는 것이 아니라, 양식조(10)의 중심을 향하는 방향에서 스크래핑부(300)의 회전 방향을 향해 소정의 각도가 져서 접선 방향으로 다소 굽어지게 배치되는 것이 바람직하다. 이 경우, 스크래핑부(300)에 의해 밀린 기포 등을 그 유동 방향으로 자연스럽게 유입시킬 수 있다.

2.4 캠과 하부 배출로

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 회전관(100)의 말단에 캠(CAM)(500)이 링크되어 구비된다. 여기서 캠(500)은 회전관(100)의 회전운동을 왕복운동으로 바꿀 수 있는 어떤 종류의 기구이어도 무방하다. 도면에 도시된 형태에 제한되지 않는다.

캠(500)은 회전관(100)의 회전에 링크되어 수직 방향으로 왕복운동한다. 캠(500)의 일측에는 양식조(10) 하면의 하부 배출구 덮개(20)가 연결되어 이를 개폐한다. 따라서, 회전관(100)의 동작에 따라 캠(500)에 의해 하부 배출구 덮개(20)는 주기적이고 자동으로 개방되거나 폐쇄된다.

하부 배출구 덮개(20)가 개방되면 그 아래의 하부 배출로(22)가 개방된다. 이에 따라 양식조(10) 하부의 사육수 일부인 드레인수가 하부 배출로(22)로 유동하여 외부로 배출된다.

이는 본 발명과 같이 회전관(100) 등이 회전하는 방식의 양식조(10)에서 바람직하다. 양식조(10) 내에는 잔존 사료, 수산물의 배설물, 새우의 경우 탈피 껍데기 등의 슬러지가 존재한다. 이들은 모두 사육수를 오염시키는 원인이며, 특히 수산물의 배설물에는 암모니아가 포함되어 있어서 수산물에게 독성 물질이다. 따라서, 주기적이고 신속하게 이들을 배출시킬 필요가 있다. 그런데, 본 발명과 같이 회전관(100) 및 양식조(10) 하부에서 회전하며 사육수를 공급하는 사육수 배출부(200)가 구비될 경우, 부상한 일부 슬러지를 제외한 대부분은 침강하여 사육수의 회전력에 의해 양식조(10) 바닥 중앙에 모이게 된다. 도 4를 기준으로, 하부 배출구 덮개(20)의 인근에 침강한 슬러지들이 모인다. 캠(500)에 의해 하부 배출구 덮개(20)가 주기적으로 개방되면, 이러한 슬러지들이 사육수 일부와 함께 드레인수를 형성하여 하부 배출로(22)로 자연스럽게 배출된다.

캠(500)은 회전관(100)의 작동에 의해 동작하기에, 하부 배출구 덮개(20)를 개방하는 동작에 별도의 동력이나 인력이 필요하지 않다. 사육수를 지속적으로 공급해주는 것만으로 회전관(100)이 회전하고, 이에 따라 캠(500)이 작동하여 주기적으로 하부 배출구 덮개(20)가 개방되고 드레인수가 배출된다.

하부 배출로(22)를 통해 배출된 드레인수는 상부 배출로(32)를 통해 배출된 드레인수와 같이 처리조(50)로 이송되어 정화 처리된 수 사육수로 환수될 수 있다.

3. 본 발명의 순환여과양식 시스템의 동작 설명

이하에서, 전술한 본 발명의 동작을 설명한다.

실질적으로 펌프(120)만 동작시키면 이에 따라 부상한 슬러지 등이 걷어 내어지고 드레인수가 외부로 배출된다.

펌프(120)가 동작하고 공기유입노즐(140)이 개방되면 저류조(60) 내의 깨끗한 사육수에 마이크로버블이 포함되어 공급관(110)과 이송관(130)과 회전관(100)을 통과하여 사육수 배출부(200)를 통해 양식조(10) 내부에 공급된다. 이를 통해 후술하는 드레인수의 양과 균형을 이루어 일정한 수위가 유지된다. 사육수 공급시 사육수 배출부(200)가 회전하게 되며 이에 따라 회전관(100)도 회전한다.

양식 중에는 잔존 사료, 배설물, 탈피 껍데기 등의 슬러지가 지속 생성되는데, 일부는 부상하여 일부는 양식조(10) 바닥으로 침강한다. 또한, 마이크로버블이 공급됨으로써 부상한 슬러지는 기포와 함께 수면에 위치한다.

회전관(100)의 회전에 따라 스크래핑부(300)가 자동으로 함께 회전한다. 별도의 동력이 필요하지 않다. 스크래핑부(300)의 회전에 의해, 주기적으로, 부상한 슬러지 및 기포를 포함한 드레인수가 걷어져서 상부 배출로(32)로 유동한다. 경사부(31)로 인해 상당수의 사육수 자체는 양식조(10) 내부로 다시 유입되도록 한다. 드레인수는 상부 배출로(32)를 통해 처리조(50)로 이송된다.

양식조(10) 바닥으로 침강한 슬러지는 회전관(100)과 사육수 배출부(200)의 회전에 의해 양식조(10) 하부 중앙에 모인다. 회전관(100)의 회전에 따라 자동으로 캠(500)이 동작하여 주기적으로 하부 배출구 덮개(20)를 개방한다. 하부 배출구 덮개(20)가 개방되면 침강한 슬러지 등이 드레인수가 되어 하부 배출로(22)로 유동하며 이들은 처리조(50)로 이송된다.

처리조(50)에는 상부 배출로(32) 및 하부 배출로(22)를 통해 유동한 드레인수가 집수되며, 정화 처리되어 저류조(60)로 이송된다.

저류조(60)에는 정화 처리된 드레인수 외에도 깨끗한 사육수가 더 유입될 수 있다. 펌프(120)의 동작에 의해 저류조(60)에 저류된 사육수가 다시 양식조(100)로 공급되면서 순환여과양식이 이루어진다.

10: 양식조
20: 하부 배출구 덮개
22: 하부 배출로
30: 배수구
31: 경사부
32: 상부 배출로
50: 처리조
60: 저류조
90: 제어부
100: 회전관
110: 공급관
120: 펌프
130: 이송관
140: 공기유입노즐
150: 유량계
200: 사육수 배출부
210: 체결부
220: 사육수 이송관
230: 사육수 배출구
300: 스크래핑부
310: 체결부
320: 스크래퍼
330: 후단 스크래퍼
500: 캠

Claims (11)

1. 수산 양식이 이루어지는 원통형상의 양식조(10);
   상기 양식조(10)의 중심에 위치하며, 펌프(120)에 의해 저류조(60) 내의 사육수를 상기 양식조(10) 내측으로 이송시키며, 회전하는 회전관(100);
   상기 회전관(100)에 구비되어 상기 회전관(100)을 중심으로 하는 수평 원에서 접선 방향으로 사육수를 토출시키며, 사육수 토출에 의해 회전하고, 그 회전력을 상기 회전관(100)에 제공하는 사육수 배출부(200); 및
   상기 회전관(100)에 상기 양식조(10)의 수위에 상응하게 구비되며, 상기 회전관(100)의 회전시 함께 회전하는 스크래핑부(300); 및
   상기 회전관(100)의 말단에 링크되는 캠(500);을 포함하며,
   상기 양식조(10)의 측벽 상에 상부 배출로(32)와 연통되는 배수구(30)가 상기 양식조(10)의 수위에 상응하게 위치하며,
   상기 상부 배출로(32)에서 상기 배수구(30) 측에는 경사부(31)가 구비되고,
   상기 상부 배출로(32)는, 수평면 상에서, 상기 양식조(10)의 중심을 향하는 방향에서 상기 스크래핑부(300)의 회전 방향을 향해 각도가 져서 배치되고,
   상기 캠(500)의 동작에 따라 상기 양식조(10)의 하면의 하부 배출구 덮개(20)가 동작하는,
   순환여과양식 시스템용 수산 양식조.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 양식조(10)의 하면에는 상기 하부 배출구 덮개(20)의 동작에 따라 개방 또는 폐쇄되는 하부 배출로(22)가 위치하고,
   상기 상부 배출로(32)와 상기 하부 배출로(22)를 통해 드레인수가 배출되어 처리조(50)로 이송되는,
   순환여과양식 시스템용 수산 양식조.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 처리조(50)에서 드레인수의 수처리가 이루어지고, 수처리된 드레인수가 상기 저류조(60)로 유입되는,
   순환여과양식 시스템용 수산 양식조.
   
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 펌프(120)의 동력 만으로, 사육수와 마이크로버블이 공급되고, 상기 스크래핑부(300)가 회전 동작하여 부상 슬러지가 드레인되고, 상기 캠(500)이 동작하여 하부 배출구 덮개(20)가 동작함으로써 원심력에 의해 하부 중앙에 모인 슬러지가 드레인되는,
   순환여과양식 시스템용 수산 양식조.
   
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 드레인수의 배출량과 상기 사육수 배출부(200)를 통해 토출되는 사육수의 토출량이 상응하는,
   순환여과양식 시스템용 수산 양식조.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 스크래핑부(300)는,
   상기 회전관(100)에 체결되어 함께 회전하는 체결부(310);
   일측이 상기 체결부(310)에 연결되어 회전하고, 상기 양식조(10)의 측벽을 향해 방사상 외측으로 연장되며, 길이가 상기 양식조(10)의 반지름에 상응하는, 하나 이상의 스크래퍼(320); 및
   상기 스크래퍼(320) 각각의 일측에 구비되는 탄성 재질의 후단 스크래퍼(330)를 포함하는,
   순환여과양식 시스템용 수산 양식조.
   
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 스크래핑부(300)는 모듈화되어 탈착 가능하며, 장착시 높이 조절 가능한,
   순환여과양식 시스템용 수산 양식조.
   
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 펌프(120)와 상기 회전관(100)은 이송관(130)으로 연결되고,
    상기 이송관(130) 상에 공기유입노즐(140)이 구비되고,
    상기 공기유입노즐(140)이 개방되면 상기 이송관(130)으로 유동하는 사육수에 마이크로버블이 공급되어, 상기 양식조(10) 내에 마이크로버블과 함께 사육수가 공급되는,
    순환여과양식 시스템용 수산 양식조.
    
11. 제 6 항에 따른 수산 양식조를 다수 포함하며,
    상기 다수의 수산 양식조 각각에서의 드레인수가 유입되어 수처리되는 상기 처리조(50); 및
    상기 처리조(50)에서 수처리된 드레인수가 유입되며, 이와 별도의 사육수가 유입되어 저류되는 상기 저류조(60)를 더 포함하는,
    순환여과양식 시스템.

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