KR102663413B1 - 양식수 공급 및 여과 방법 및 그 시스템 - Google Patents
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Abstract
실시예들은, 양식수 공급 및 여과 시스템으로서, 취수원으로부터 유입되는 유입수에 대해 고액 분리 및 가압식 막여과를 수행함으로써 상기 유입수를 양식수조에 투입되는 양식수로 처리하도록 구성되는 유입수 처리 모듈; 및 상기 양식수조에 투입된 상기 양식수에 대해 기계식 여과 및 침지식 막여과를 수행하고 상기 양식수조에 재투입함으로써 상기 양식수를 순환시키도록 구성되는 양식수 처리 모듈을 포함하고, 상기 유입수 처리 모듈은, 상기 취수원으로부터 유입되는 상기 유입수에 대해 수처리제를 혼합시키고, 혼합된 상기 수처리제에 의해 응집된 고형물을 고액 분리하도록 구성되는 경사판 침전조; 및 고액 분리가 이루어진 상기 유입수에 대해 가압식 막여과를 수행함으로써 상기 유입수에서 잔존고형물 및 세균을 필터링하도록 구성되는 가압식 막여과부를 포함하는 것일 수 있는, 양식수 공급 및 여과 시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명의 실시예들은, 양식수 공급 및 여과 방법 및 그 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 바이오플락(Biofloc) 양식이란 양식 생물의 배설물이나 사료찌꺼기 등의 배출과 이로 인해 발생하는 암모니아, 아질산 등과 같은 오염물질을 제거하기 위해 양식수를 교체하지 않고, 양식수조 내에 유용한 미생물을 증식시켜 오염물질을 제거함과 동시에 이 미생물을 양식 생물의 먹이로 활용하게 하는 친환경 양식 방법이다.
또한, 순환여과 양식이란 양식 생물의 배설물이나 사료찌꺼기 등의 배출과 이로 인해 발생하는 암모니아, 아질산 등과 같은 오염물질을 제거하기 위해 양식수를 여과 공정을 적용하여 재사용하는 방식으로 물의 사용을 최소화하는 친환경 양식 방법이다. 양식수조에 유용한 미생물만 증식시키기 위해서는 취수원에 포함된 병원균을 포함한 미생물과 경쟁해야 하므로 원하는 수질 환경을 조성하는 것에 어려움이 있을 수 있다.
관련하여, 대한민국 등록특허공보 제10-2380257호는 중앙배플을 구비하는 가압식 중공사 분리막 모듈을 이용하여 양식장 사육수를 처리하되 중공사 분리 막의 오염이 감소되어 장시간 사용 시에도 막 차압 증가율이 낮아서 안정적으로 원수를 처리하여 양식장에 사육수를 공급할 수 있는 시스템을 개시하고 있다. 그러나, 상기의 특허는 분리막 여과의 전처리 과정 양식장에서의 내순환 시스템을 구축하지 않아 원수 자체의 회수율이 낮고, 변동하는 양식장의 수조환경을 실시간으로 고려하지 못하는 단점이 있다.
또한, 대한민국 등록특허공보 제10-2318962호는, 수산 양식에서 발생되는 양어 배출수를 배출함에 있어 방류수역 인근 생태계 영향을 최소화할 수 있는 수질 정화와 배출수 일부를 분리막을 이용한 여과처리로 양식 용수의 일부로서 순환, 재이용할 수 있는 양식장의 배출수 처리 및 재이용 시스템을 개시하고 있다. 그러나, 마찬가지로 상기의 특허는 변동하는 양식장의 수조환경을 실시간으로 고려하지 못하고, 또한 질소, 인 등의 부영영화 물질에 대한 처리가 미비하여 효율적으로 양식수를 정화시키지 못하는 단점이 있다.
본 발명의 실시예들은, 경사판 침전조, 정수막 및 자외선 소독 장치 등으로 유입수를 처리함으로써 유입수로부터 양식수의 질병원(기생충, 세균, 바이러스) 및 중금속 등을 효과적으로 제거할 수 있는 양식수 공급 및 여과 방법 및 그 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 다양한 취수원에 포함된 병원균과 유용한 미생물과 성장 경쟁관계에 있는 유해 미생물을 최소화한 양식수를 사용할 수 있도록 유입수를 처리하고, 양식 과정에서 유용한 미생물의 과다 증식 및 이를 유발하는 원인물질(사료찌꺼기 및 배설물)을 효과적으로 제거함으로써 이상적인 바이오플락 양식 환경을 유지하는 것을 할 수 있는 양식수 공급 및 여과 방법 및 그 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 실시예들은, 처리과정에서 발생하는 방류수를 최소화하면서도 방류수의 오염물질 자체를 최소화시킬 수 있고, 실시간으로 양식수조의 수질 환경을 고려한 운영 자동화 시스템을 구축할 수 있는 양식수 공급 및 여과 방법 및 그 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예들에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 다양한 실시예들로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
실시예들에 따르면, 양식수 공급 및 여과 시스템으로서, 취수원으로부터 유입되는 유입수에 대해 고액 분리 및 가압식 막여과를 수행함으로써 상기 유입수를 양식수조에 투입되는 양식수로 처리하도록 구성되는 유입수 처리 모듈; 및 상기 양식수조에 투입된 상기 양식수에 대해 기계식 여과 및 침지식 막여과를 수행하고 상기 양식수조에 재투입함으로써 상기 양식수를 순환시키도록 구성되는 양식수 처리 모듈을 포함하고, 상기 유입수 처리 모듈은, 상기 취수원으로부터 유입되는 상기 유입수에 대해 수처리제를 혼합시키고, 혼합된 상기 수처리제에 의해 응집된 고형물을 고액 분리하도록 구성되는 경사판 침전조; 고액 분리가 이루어진 상기 유입수에 대해 가압식 막여과를 수행함으로써 상기 유입수에서 잔존고형물, 세균 및 박테리아를 필터링하고 자외선 소독 시의 간접물질을 제거하도록 구성되는 가압식 막여과부; 및 상기 잔존고형물, 세균 및 박테리아가 필터링된 유입수에 대해 자외선 소독을 수행함으로써 상기 유입수의 바이러스를 살균시키는 자외선 소독 장치를 포함하는 것일 수 있다.
또한, 실시예들에 따르면, 상기 양식수 처리 모듈은, 상기 유입수 처리 모듈에 의해 처리된 상기 양식수 및 양식 대상물을 수용하도록 구성되는 양식수조; 상기 양식수조에 수용된 상기 양식수에서 고형물을 필터링하도록 구성되는 기계식 필터; 및 상기 기계식 필터에 의해 필터링된 상기 양식수에 대해 침지식 막여과를 수행하도록 구성되는 침지식 막여과부를 포함하고, 상기 침지식 막여과부는, 질산화 및 탈질화 미생물이 식종된 슬러지를 수용하는 반응조; 상기 반응조 내에 침지되고, 상기 질산화 및 탈질화 미생물의 크기보다 작은 크기의 공경이 형성되는 침지식 멤브레인; 및 상기 침지식 멤브레인 측으로 공기를 송풍하도록 구성되는 침지식 막여과 송풍기를 포함하고, 상기 침지식 막여과부는, 상기 반응조 내의 상기 질산화 및 탈질화 미생물이 상기 침지식 멤브레인을 통과하여 생산수로 유출되는 것을 방지함으로써 상기 반응조 내 상기 질산화 및 탈질화 미생물의 농도를 소정 수치 이상으로 높게 유지하고 상기 반응조로 투입되는 상기 양식수의 질소 및 인의 처리 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하는 것일 수 있다.
또한, 실시예들에 따르면, 상기 양식수 공급 및 여과 시스템은, 상기 가압식 막여과부에서 배출되는 역세수를 상기 경사판 침전조로 이송시키도록 구성되는 제1 침전조 연결 유로; 상기 기계식 필터에서 배출되는 역세수를 상기 경사판 침전조로 이송시키도록 구성되는 제2 침전조 연결 유로; 및 상기 침지식 막여과부에서 배출되는 역세수를 상기 경사판 침전조로 이송시키도록 구성되는 제3 침전조 연결 유로를 더 포함하고, 상기 제1 침전조 연결 유로, 상기 제2 침전조 연결 유로 및 상기 제3 침전조 연결 유로를 통해 역세수를 상기 경사판 침전조로 회송하여 고액 분리 과정을 거치도록 함으로써 폐수 방류량 및 폐수의 오염농도를 최소화시킴과 동시에 상기 유입수에 대한 회수율을 높이는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 실시예들에 따르면, 상기 침지식 막여과부에서 배출되는 역세수를 상기 양식수조로 이송시키도록 구성되는 수조 연결 유로; 상기 수조 연결 유로의 개폐를 조절하도록 구성되는 수조 연결 밸브; 및 상기 제3 침전조 연결 유로의 개폐를 조절하도록 구성되는 침전조 연결 밸브를 더 포함하고, 상기 양식수조 내의 상기 질산화 및 탈질화 미생물이 소정 기준 수치 미만의 양으로 감소한 경우 상기 수조 연결 밸브가 개방되고 상기 질산화 및 탈질화 미생물이 포함된 역세수가 상기 양식수조로 회송됨으로써 상기 양식수조 내의 상기 질산화 및 탈질화 미생물을 소정 기준 수치 이상의 양으로 유지하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 실시예들에 따르면, 양식수 공급 및 여과 방법으로서, 취수원으로부터 유입되는 유입수에 대해 고액 분리 및 가압식 막여과를 수행함으로써 상기 유입수를 양식수조에 투입되는 양식수로 처리하는 단계; 및 상기 양식수조에 투입된 상기 양식수에 대해 기계식 여과 및 침지식 막여과를 수행하고 상기 양식수조에 재투입함으로써 상기 양식수를 순환시키는 단계를 포함하고, 상기 취수원으로부터 유입되는 유입수에 대해 고액 분리 및 가압식 막여과를 수행함으로써 상기 유입수를 양식수조에 투입되는 양식수로 처리하는 단계는, 상기 취수원으로부터 유입되는 상기 유입수에 대해 수처리제를 혼합시키고, 혼합된 상기 수처리제에 의해 응집된 고형물을 고액 분리하는 단계;
고액 분리가 이루어진 상기 유입수에 대해 가압식 막여과를 수행함으로써 상기 유입수에서 잔존고형물, 세균 및 박테리아를 필터링하고, 자외선 소독 시의 간섭물질을 제거하는 단계; 및 상기 잔존고형물, 세균 및 박테리아가 필터링된 유입수에 대해 자외선 소독을 수행함으로써 상기 유입수의 바이러스를 살균시키는 단계를 포함하고, 상기 양식수조에 투입된 상기 양식수에 대해 기계식 여과 및 침지식 막여과를 수행하고 상기 양식수조에 재투입함으로써 상기 양식수를 순환시키는 단계는, 상기 유입수 처리 모듈에 의해 처리된 상기 양식수를 양식 대상물이 수용되는 양식수조에 수용시키는 단계; 상기 양식수조에 수용된 상기 양식수에서 고형물을 필터링하는 단계; 및 상기 기계식 필터에 의해 필터링된 상기 양식수에 대해 침지식 막여과를 수행하는 단계를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 방법 및 그 시스템에 의하면, 경사판 침전조, 정수막 및 자외선 소독 장치 등으로 유입수를 처리함으로써 유입수로부터 양식수의 질병원(기생충, 세균, 바이러스) 및 중금속 등을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 방법 및 그 시스템에 의하면, 다양한 취수원에 포함된 병원균과 유용한 미생물과 성장 경쟁관계에 있는 유해 미생물을 최소화한 양식수를 사용할 수 있도록 유입수를 처리하고, 양식 과정에서 유용한 미생물의 과다 증식 및 이를 유발하는 원인물질(사료찌꺼기 및 배설물)을 효과적으로 제거함으로써 이상적인 바이오플락 양식 환경을 유지하는 것을 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 방법 및 그 시스템에 의하면, 처리과정에서 발생하는 방류수를 최소화하면서도 방류수의 오염물질 자체를 최소화시킬 수 있고, 실시간으로 양식수조의 수질 환경을 고려한 운영 자동화 시스템을 구축할 수 있다.
실시예들로부터 얻을 수 있는 효과들은 이상에서 언급된 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 이하의 상세한 설명을 기반으로 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다.
실시예들에 대한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함된, 첨부 도면은 다양한 실시예들을 제공하고, 상세한 설명과 함께 다양한 실시예들의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수조의 수질계측기와 침지식 막여과 송풍기가 상호 통신 가능하게 연결됨으로써 양식수조의 수질환경을 고려하여 침지식 막여과 송풍기가 작동하는 구성의 일 예를 도시한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 방법을 개략적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 취수원으로부터 유입되는 유입수에 대해 고액 분리 및 가압식 막여과를 수행함으로써 유입수를 양식수조에 투입되는 양식수로 처리하는 단계를 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수조에 투입된 양식수에 대해 기계식 여과 및 침지식 막여과를 수행하고 양식수조에 재투입함으로써 양식수를 순환시키는 단계를 설명하기 위한 순서도이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 시스템을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수조의 수질계측기와 침지식 막여과 송풍기가 상호 통신 가능하게 연결됨으로써 양식수조의 수질환경을 고려하여 침지식 막여과 송풍기가 작동하는 구성의 일 예를 도시한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 방법을 개략적으로 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 취수원으로부터 유입되는 유입수에 대해 고액 분리 및 가압식 막여과를 수행함으로써 유입수를 양식수조에 투입되는 양식수로 처리하는 단계를 설명하기 위한 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수조에 투입된 양식수에 대해 기계식 여과 및 침지식 막여과를 수행하고 양식수조에 재투입함으로써 양식수를 순환시키는 단계를 설명하기 위한 순서도이다.
이하의 실시예들은 실시예들의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 다양한 실시예들을 구성할 수도 있다. 다양한 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 다양한 실시예들의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 다양한 실시예들을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
이하, 다양한 실시예들에 따른 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 다양한 실시예들의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
또한, 다양한 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 다양한 실시예들의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 다양한 실시예들의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 시스템(S1000)을 개략적으로 나타낸 개념도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수조(210)의 수질계측기(212)와 침지식 막여과 송풍기(233)가 상호 통신 가능하게 연결됨으로써 양식수조(210)의 수질환경을 고려하여 침지식 막여과 송풍기(233)가 작동하는 구성의 일 예를 도시한 예시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 방법(S10)을 개략적으로 설명하기 위한 순서도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 취수원으로부터 유입되는 유입수에 대해 고액 분리 및 가압식 막여과를 수행함으로써 유입수를 양식수조(210)에 투입되는 양식수로 처리하는 단계(S100)를 설명하기 위한 순서도이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수조(210)에 투입된 양식수에 대해 기계식 여과 및 침지식 막여과를 수행하고 양식수조(210)에 재투입함으로써 양식수를 순환시키는 단계(S200)를 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 시스템(S1000)은, 취수원으로부터 유입되는 유입수에 대해 고액 분리 및 가압식 막여과를 수행함으로써 상기 유입수를 양식수조(210)에 투입되는 양식수로 처리하도록 구성되는 유입수 처리 모듈(100), 양식수조(210)에 투입된 양식수에 대해 기계식 여과 및 침지식 막여과를 수행하고 양식수조(210)에 재투입함으로써 양식수를 순환시키도록 구성되는 양식수 처리 모듈(200)을 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 유입수 처리 모듈(100)은, 취수원으로부터 유입되는 유입수에 대해 수처리제를 혼합시키고, 혼합된 상기 수처리제에 의해 응집된 고형물을 고액 분리하도록 구성되는 경사판 침전조(110)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 경사판 침전조(110)는, 유입수 펌프(111)를 통해 취수원으로부터 송수되는 유입수를 공급받고, 수처리제 투여 펌프(112)를 통해 수처리제(예를 들어, 가성소다, 응집제 등)를 공급받도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 경사판 침전조(110) 내에서 유입수의 중금속 및 고형물 등은 수처리제에 의한 화학 반응을 통해 응집 과정을 거친 후 고액 분리 과정으로 제거될 수 있다. 참고로, 경사판 침전조(110)에서 고액 분리되는 응집된 고형물은 중금속 및 고형화된 오염물질 등을 포함할 수 있다.
고액 분리 과정을 거친 유입수는 제1 막여과부 송수 펌프(121)를 통해 가압식 막여과부(120)로 이송되고, 경사판 침전조(110) 내에서 응집된 고형물을 포함하는 침전물 및 침전물을 포함하는 폐수는 탈수기(130)로 이송되어 탈수가 이루어져 처리되거나 또는 외부로 배출될 수 있다. 이 때에, 경사판 침전조(110)와 탈수기(130) 사이를 연결하는 송수관에 탈수 연결 밸브(131)가 설치됨으로써 침전물의 탈수기(130)로의 이송이 용이하게 조절될 수 있다. 또한, 경사판 침전조(110)에서 고액 분리 과정을 거친 폐수를 외부로 방류함으로써 오염물질의 방류를 최소화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유입수 처리 모듈(100)은, 고액 분리가 이루어진 유입수에 대해 가압식 막여과를 수행함으로써 유입수에서 잔존고형물, 세균 및 박테리아를 필터링하고 자외선 소독 시의 간섭물질(예를 들어, 탁질 등)을 제거하도록 구성되는 가압식 막여과부(120)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가압식 막여과부(120)는, 경사판 침전조(110)와 연결되는 송수관에 배치되는 제1 막여과부 송수 펌프(121)를 통해 경사판 침전조(110)로부터 고액 분리 과정을 거친 유입수를 공급받을 수 있다. 또한, 가압식 막여과부(120)는, 정밀여과막 및/또는 한외여과막으로 이루어져 약 0.4μm 이하 공경 크기를 갖음으로써 유입수의 잔존고형물, 기생충, 세균, 박테리아 및 자외선 소독 시의 간접물질 등을 물리적으로 제거할 수 있는 가압식 멤브레인(122) 및 가압식 멤브레인(122) 측으로 공기를 송풍함으로써 가압식 멤브레인(122)의 파울링(fouling)을 방지하도록 구성되는 가압식 막여과 송풍기(123)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 양식수 공급 및 여과 시스템(S1000)은, 제1 막여과부 송수 펌프(121)가 설치된 송수관과 별개로 가압식 막여과부(120)의 역세수를 경사판 침전조(110)로 송수하도록 구성되는 제1 침전조 연결 유로(124)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 가압식 막여과부(120)의 역세수가 경사판 침전조(110)로 이송되어 재활용될 수 있으므로, 유입수 처리 모듈(100)로 유입되는 유입수의 회수율을 증대시킬 수 있다. 참고로, 일반적인 기존의 가압식 막여과 장치의 역세수는 외부로 배출되므로 유입수에 대한 회수율(즉, 양식수로 처리되는 용수/유입되는 유입수 x 100)이 약 80% 정도에 불과하나, 본 발명과 같이 가압식 막여과부(120)의 역세수를 경사판 침전조(110)에서 원수로서 활용하게 되면 추가적인 유입수의 유입량을 줄일 수 있으므로 회수율을 극대화시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가압식 막여과부(120)에서 필터링된 유입수의 전부 또는 일부는 자외선 소독 장치(150)를 통해 소독될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 유입수 처리 모듈(100)은, 잔존고형물, 세균 및 박테리아가 필터링된 유입수에 대해 자외선 소독을 수행함으로써 바이러스를 살균하도록 구성되는 자외선 소독 장치(150)를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 자외선 소독 장치(150)에 의해 유입수에 자외선(UV) 소독이 수행됨으로써 작업자의 관리 난이도 및 잔류의 위험성을 감소시킬 수 있다.
즉, 자외선 소독 장치(150)를 통한 자외선 소독 및 살균 작용의 전처리 공정으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 가압식 막여과부(120)가 박테리아 및 자외선 소독 장치(150)에 의한 바이러스 살균 과정에서의 간섭물질(예를 들어, 탁질 등)을 제거할 수 있고, 이후 자외선 소독 장치(150)가 바이러스 소독 및 살균 작용을 수행할 수 있다. 이에 따라, 본 발명이 적용될 수 있는 해수 또는 지수 육상 양식에서 박테리아뿐만 아니라 바이러스에 의한 양식 대상물의 폐사를 효과적으로 방지할 수 있다.
자외선 소독의 특성상 다양한 간섭 물질에 따라 소독 효율이 낮아질 수 있으나, 본 발명의 일 실시예와 같이 가압식 막여과부(120)를 통한 전처리 과정을 수행하고 자외선 소독을 수행함으로써 기존의 양식장에서 유입수 처리를 위해 적용되는 모래 여과 또는 디스크 여과 필터(공경 크기 약 30~80μm)에 비해 안정적인 소독능을 확보할 수 있다. 자외선 소독 장치(150)에서 자외선 소독이 수행된 유입수는 양식수조(210)로 공급됨으로써 최종적으로 유입수 처리 모듈(100)에 의해 유입수가 양식수로서 처리될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가압식 막여과부(120)에서 자외선 소독 장치(150)로 송수되는 유입수 외의 나머지 유입수는 제1 저류조(140)로 송수될 수 있고, 제1 저류조(140)로 송수되는 유입수는 가압식 막여과부(120)와 제1 저류조(140)를 연결하는 송수관에 배치되는 제1 저류조 연결 밸브(141)의 개폐에 의해 송수량 또는 송수 여부가 조절될 수 있다. 즉, 제1 저류조 연결 밸브(141)는, 양식수조(210) 내 양식수의 수위, 필요한 양식수의 양 등을 고려하여 개폐 여부가 결정될 수 있다. 예를 들어, 양식수조(210) 내의 양식수 수용량이 이미 충분한 경우 제1 저류조 연결 밸브(141)를 개방하여 가압식 막여과부(120)에서 필터링되는 유입수를 제1 저류조(140)에 임시 저장하고, 제1 저류조(140)에 수용된 유입수를 가압식 막여과부(120)의 역세수로 사용할 수 있다. 이에 따라, 제1 저류조 연결 밸브(141)가 배치되는 송수관과 별도로 제1 저류조(140)에서 가압식 막여과부(120)로 송수 가능한 송수관이 추가로 설치될 수 있고, 해당 송수관에 제1 저류조 역세용 펌프(142)가 설치될 수 있다. 제1 저류조 역세용 펌프(142)는, 제1 저류조(140)에 저장된 유입수를 가압식 막여과부(120)로 송수하도록 작동될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 유입수 처리 모듈(100)이 취수원에 포함된 병원균과 유용한 미생물과 성장 경쟁관계에 있는 미생물을 최소화한 양식수를 공급할 수 있도록 가압식 막여과부(120) 및 자외선 소독 장치(150)를 통해 유입수를 처리함으로써 양식수 처리 모듈(200)에 의한 양식수 여과 내지는 정화 공정에서 추가적인 별도의 소독 설비를 생략시킬 수 있고, 후술하는 바와 같이 양식수 처리 모듈(200)의 침지식 막여과부(230)에서 양식수의 암모니아 및 아질산을 제거하는 질산화 및 탈질화 미생물 등의 유용 미생물만 주입하여 타 미생물과의 경쟁을 최소화함으로써 상기 유용 미생물 증식의 안정화를 도모할 수 있다.
이어서, 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 처리 모듈(200)은, 유입수 처리 모듈(100)에 의해 처리된 양식수 및 양식 대상물을 수용하도록 구성되는 양식수조(210), 양식수조(210)에 수용된 양식수에서 고형물을 필터링하도록 구성되는 기계식 필터(220) 및 기계식 필터(220)에 의해 필터링된 양식수에 대해 침지식 막여과를 수행하도록 구성되는 침지식 막여과부(230)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 양식수조(210)는, 양식수의 수위를 측정할 수 있는 수위계 및 수위계를 통해 측정된 수위와 미리 입력된 적정 수위 사이의 차이를 고려하여 유입수 처리 모듈(100)로부터의 양식수 유입량을 자동으로 조절하도록 구성되는 유입펌프(미도시)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 양식수조(210)의 양식수 수위는 양식수조(210)와 연동된 해당 유입펌프의 작동에 의해 자동으로 용이하게 조절될 수 있다. 양식수조(210) 내의 양식수에는 질산화 및 탈질화 미생물 및 바이오플락 양식에 필요한 약품(예를 들어, 중탄산, 당 등) 등이 투입됨으로써 양식 대상물을 위한 적정한 수질 환경이 조성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수조(210)는, 인공지능 기반으로 양식 대상물의 질병 유무 및 스트레스 증상 발현 여부 등을 판단할 수 있는 수중카메라(211)가 설치될 수 있다. 일 예시적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 수중카메라(211)는 촬영된 양식 대상물의 이상행동, 행동 패턴, 외형 등을 미리 학습된 양식 대상물의 이상행동, 행동 패턴, 외형 등과 관련된 데이터를 비교하고, 비교 결과를 분석하여 양식 대상물의 질병 유무 및 스트레스 증상 발현 여부 등을 판단하도록 구성될 수 있다.
추가로, 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 시스템(S1000)은, 수중카메라(211)를 통해 양식 대상물의 질병을 감지한 경우 양식수조(210)로 유입되는 유입수의 양 및 경사판 침전조(110)로 회송되어 외부로 방류되는 양식수의 양을 증가시키도록 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 시스템(S1000)은, 양식수조(210)로 유입되는 유입수의 양 및 경사판 침전조(110)로 회송되어 외부로 방류되는 양식수의 양을 양식수조(210) 내 양식 대상물의 사료 공급량과 비례하여 증가시키도록 구성될 수 있다. 즉, 양식 대상물에 대한 사료 급이 시점 이후에 부유물질 생성, 산소 고갈, 이산화탄소 생성 등의 수질 악화 요인이 급증하므로, 이러한 양식 대상물의 사료 공급량을 양식수 공급 및 여과 시스템(S1000)의 가동률 지표로 활용함으로써 용이하게 양식수조(210) 내 수질환경을 적정 유지시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 양식수조(210)는, 양식수조(210) 내 양식수에 포함된 암모니아, 용존 산소 및 이산화탄소 등의 용존량을 계측하도록 구성되고, 양식수 내 산화 환원체의 농도에 따라 생긴 전위차를 측정하는 산화환원전위계를 포함하는 수질계측기(212)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기계식 필터(220)는, 양식수조(210) 내에 수용된 양식수에서 비교적 입자 크기가 큰 고형물(예를 들어, 배설물, 사료찌꺼기 등)을 필터링하도록 구성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 양식수 공급 및 여과 시스템(S1000)은, 기계식 필터(220)에서 배출되는 역세수를 경사판 침전조(110)로 이송시키도록 구성되는 제2 침전조 연결 유로(221)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 침지식 막 여과부는, 질산화 및 탈질화 미생물이 식종된 슬러지를 수용하는 반응조(231), 반응조(231) 내에 침지되고, 질산화 및 탈질화 미생물의 크기보다 작은 크기의 공경이 형성되는 침지식 멤브레인(232) 및 침지식 멤브레인(232) 측으로 공기를 송풍함으로써 침지식 멤브레인(232)의 파울링을 방지하도록 구성되는 침지식 막여과 송풍기(233)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 침지식 막여과부(230)는, 반응조(231) 내의 질산화 및 탈질화 미생물이 침지식 멤브레인(232)을 통과하여 생산수로 유출되는 것을 방지함으로써 반응조(231) 내 질산화 및 탈질화 미생물의 농도를 소정 수치 이상으로 높게 유지하고 반응조(231)로 투입되는 양식수의 질소 및 인의 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
참고로, 질산화 및 탈질화 미생물은, 니트로소모나스(Nitrosomonas), 니트로박터(Nitrobacter) 등의 자가영양생물 및 유기물 제거를 위한 종속영양생물 등을 포함할 수 있다. 종래의 부유식 또는 고정식 생물학적 여과의 반응조(예를 들어, 이동층 바이오필름 반응기(moving bed biofilm reactor), 고정층 바이오필름 반응기(fixed bed biofilm reactor) 등)에서는 수류에 의해 미생물이 씻겨 나가 유출될 수 있으므로 생물막 여과조 내 유속을 높여야 하는 경우를 대비하여 반응조의 크기가 비효율적으로 커질 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 침지식 막여과부(230)는 침지식 멤브레인(232)이 상기 미생물의 크기보다 작은 크기의 공경을 가짐으로써 상기 미생물을 반응조(231) 내에 높은 농도로 계속 유지시킴과 동시에 질소 및 인의 처리 효율을 향상시킬 수 있으므로, 급격한 수질 악화에 보다 유연하게 대처할 수 있고 종래의 상기 생물학적 반응조 대비 반응조(231)의 크기를 줄일 수 있다.
이에 더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 시스템(S1000)은, 침지식 막여과부(230)에서 배출되는 역세수를 양식수조(210)로 이송시키도록 구성되는 수조 연결 유로(234), 수조 연결 유로(234)의 개폐를 조절하도록 구성되는 수조 연결 밸브(235) 및 제3 침전조 연결 유로(236)의 개폐를 조절하도록 구성되는 침전조 연결 밸브(237)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 시스템(1000)은, 양식수조(210) 내의 질산화 및 탈질화 미생물이 소정 기준 수치 미만의 양으로 감소한 경우 수조 연결 밸브(235)가 개방되고 질산화 및 탈질화 미생물이 포함된 역세수가 양식수조(210)로 회송됨으로써 양식수조(210) 내의 질산화 및 탈질화 미생물을 소정 기준 수치 이상의 양으로 유지시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 침지식 막여과부(230)는, 질산화 및 탈질화 미생물 등의 유용 미생물의 유출을 방지하여 반응조(231) 내에 유용 미생물을 고농도로 유지시킬 수 있는 구성으로서, 역세 과정에서의 유용 미생물의 유출을 최소화할 수 있는 여재(미도시)를 추가로 구비할 수 있다. 참고로, 기존의 부유식 또는 침지식 생물여과의 경우 여재의 재질 및 형상에 따라 유용 미생물의 초기 정착 시간 및 증식 시간이 달라지는 불안정성이 존재하며 처리수량에 따라 유용 미생물의 탈착에 따른 효율 감소 등도 야기할 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 침지식 막여과부(230)는 유용 미생물의 크기보다 작은 크기의 공경이 형성되는 침지식 멤브레인(232)과 여재를 조합하여 구성됨으로써 안정적으로 생물학적 처리를 운영할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 침지식 막여과부(230)는, 기계식 필터(220)를 통해 필터링되지 않는 미세한 크기의 고형물을 물리적으로 필터링하고, 양식수의 부영양화를 유발할 수 있는 질소, 인 등의 용존성 오염물질, 이산화탄소 등을 질산화 및 탈질화 미생물을 이용한 생물학적 반응으로 제거할 수 있으며, 침지식 막여과 송풍기(233)로 공기를 포기함으로써 침지식 멤브레인(232)의 파울링을 방지함과 동시에 양식 대상물의 호흡으로 인해 과포화된 이산화탄소는 배출하고 소모된 산소를 보충시키도록 구성될 수 있다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 침지식 막여과 송풍기(233)는, 양식수조(210) 내 양식수의 용존산소량 및 용존 이산화탄소량을 계측하도록 구성되는 수질계측기(212)와 연동되어 작동하도록 구성될 수 있다. 일 예시적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 침지식 막여과 송풍기(233)는, 실시간으로 수질계측기(212)에 의해 계측된 용존산소량 및/또는 용존 이산화탄소량이 미리 입력된 기준수치 미만이거나 또는 초과인 경우 송풍되는 공기의 단위시간당 송풍량을 증감시키도록 구성될 수 있다. 또한, 침지식 막여과 송풍기(233)는, 실시간으로 수질계측기(212)에 의해 계측된 용존산소량 및/또는 용존 이산화탄소량이 미리 입력된 기준수치 미만이거나 또는 초과인 경우 송풍되는 공기에서 산소 및 이산화탄소의 구성 비율을 변동시키도록 구성될 수 있다. 이에 따라, 종래의 막여과의 송풍기는 멤브레인 자체의 파울링을 방지함으로써 멤브레인 자체의 오염을 지연시키기 위한 수단으로 사용되는 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 침지식 막여과 송풍기(233)는, 실시간으로 양식수조(210)의 수질환경을 반영하여 송풍되는 공기의 단위시간당 송풍량 증감 및/또는 산소 및 이산화탄소의 구성 비율 변동을 수행함으로써 효율적으로 양식수조(210)의 수질환경에 기여할 수 있고 적정수질환경 유지를 위한 에너지를 절감시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 침지식 막여과부(230)를 통해 여과 및 정화된 양식수의 전부 또는 일부는 침지식 막여과부(230)에서 양식수조(210)로 양식수를 송수시키는 송수관을 통해 송수될 수 있고, 해당 송수관의 개폐를 조절하는 수조송수펌프(238)가 추가로 구비될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 침지식 막여과부(230)에서 양식수조(210)로 송수되는 양식수 외의 나머지 양식수는 제2 저류조(240)로 송수될 수 있고, 제2 저류조(240)로 송수되는 양식수는 침지식 막여과부(230)와 제2 저류조(240)를 연결하는 송수관에 배치되는 제2 저류조 연결 밸브(241)의 개폐에 의해 송수량 또는 송수 여부가 조절될 수 있다. 즉, 제2 저류조 연결 밸브(241)는, 양식수조(210) 내 양식수의 수위, 필요한 양식수의 양 등을 고려하여 개폐 여부가 결정될 수 있다. 예를 들어, 양식수조(210) 내의 양식수 수용량이 이미 충분한 경우 제2 저류조 연결 밸브(241)를 개방하여 침지식 막여과부(230)에서 정화되는 양식수를 제2 저류조(240)에 임시 저장하고, 제2 저류조(240)에 수용된 양식수를 침지식 막여과부(230)의 역세수로 사용할 수 있다. 이에 따라, 제2 저류조 연결 밸브(241)가 배치되는 송수관과 별도로 제2 저류조(240)에서 침지식 막여과부(230)로 송수 가능한 송수관이 추가로 설치될 수 있고, 해당 송수관에 제2 저류조 역세용 펌프(242)가 설치될 수 있다. 제2 저류조 역세용 펌프(242)는, 제2 저류조(240)에 저장된 양식수를 침지식 막여과부(230)로 송수하도록 작동될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 처리 모듈(200)은, 양식 수조에 축적되는 오염물(예를 들어, 고형물, 부영영화물질 등)이 양식 대상물이 성장하기 위한 소정의 기준수치를 초과하는 경우 양식수를 효과적으로 정화하고 순환시키도록 구성될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 시스템(S1000)은, 가압식 막여과부(120)에서 배출되는 역세수를 경사판 침전조(110)로 이송시키도록 구성되는 제1 침전조 연결 유로(124), 기계식 필터(220)에서 배출되는 역세수를 경사판 침전조(110)로 이송시키도록 구성되는 제2 침전조 연결 유로(221) 및 침지식 막여과부(230)에서 배출되는 역세수를 경사판 침전조(110)로 이송시키도록 구성되는 제3 침전조 연결 유로(236)를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 제1 침전조 연결 유로(124), 제2 침전조 연결 유로(221) 및 제3 침전조 연결 유로(236)를 통해 역세수를 경사판 침전조(110)로 회송하여 고액 분리 과정을 거치도록 함으로써 폐수 방류량 및 폐수의 오염농도를 최소화시킴과 동시에 유입수에 대한 회수율을 높일 수 있다.
도 3 내지 도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 방법(S10)은, 취수원으로부터 유입되는 유입수에 대해 고액 분리 및 가압식 막여과를 수행함으로써 유입수를 양식수조(210)에 투입되는 양식수로 처리하는 단계(S100) 및 양식수조(210)에 투입된 양식수에 대해 기계식 여과 및 침지식 막여과를 수행하고 양식수조(210)에 재투입함으로써 양식수를 순환시키는 단계(S200)를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 취수원으로부터 유입되는 유입수에 대해 고액 분리 및 가압식 막여과를 수행함으로써 유입수를 양식수조(210)에 투입되는 양식수로 처리하는 단계(S100)는, 취수원으로부터 유입되는 유입수에 대해 수처리제를 혼합시키고, 혼합된 수처리제에 의해 응집된 고형물을 고액 분리하는 단계(S110), 고액 분리가 이루어진 상기 유입수에 대해 가압식 막여과를 수행함으로써 상기 유입수에서 잔존고형물, 세균 및 박테리아를 필터링하고, 자외선 소독 시의 간섭물질을 제거하는 단계(S120); 및 잔존고형물, 세균 및 박테리아가 필터링된 유입수에 대해 자외선 소독을 수행함으로써 상기 유입수의 바이러스를 살균시키는 단계(S130)를 포함할 수 있다.
또한, 양식수조(210)에 투입된 양식수에 대해 기계식 여과 및 침지식 막여과를 수행하고 양식수조(210)에 재투입함으로써 양식수를 순환시키는 단계(S200)는, 유입수 처리 모듈(100)에 의해 처리된 양식수를 양식 대상물이 수용되는 양식수조(210)에 수용시키는 단계(S210), 양식수조(210)에 수용된 양식수에서 고형물을 필터링하는 단계(S220) 및 기계식 필터(220)에 의해 필터링된 양식수에 대해 침지식 막여과를 수행하는 단계(S230)를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 방법 및 그 시스템에 의하면, 경사판 침전조, 정수막 및 자외선 소독 장치 등으로 유입수를 처리함으로써 유입수로부터 양식수의 질병원(기생충, 세균, 바이러스) 및 중금속 등을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 방법 및 그 시스템에 의하면, 다양한 취수원에 포함된 병원균과 유용한 미생물과 성장 경쟁관계에 있는 유해 미생물을 최소화한 양식수를 사용할 수 있도록 유입수를 처리하고, 양식 과정에서 유용한 미생물의 과다 증식 및 이를 유발하는 원인물질(사료찌꺼기 및 배설물)을 효과적으로 제거함으로써 이상적인 바이오플락 양식 환경을 유지하는 것을 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 양식수 공급 및 여과 방법 및 그 시스템에 의하면, 처리과정에서 발생하는 방류수를 최소화하면서도 방류수의 오염물질 자체를 최소화시킬 수 있고, 실시간으로 양식수조의 수질 환경을 고려한 운영 자동화 시스템을 구축할 수 있다.
실시예들로부터 얻을 수 있는 효과들은 이상에서 언급된 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 이하의 상세한 설명을 기반으로 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다.
상술한 다양한 실시예들은 그 기술적 아이디어 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 다양한 실시예들의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 다양한 실시예들의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 다양한 실시예들의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
100: 유입수 처리 모듈
110: 경사판 침전조
111: 유입수 펌프
112: 수처리제 투여 펌프
120: 가압식 막여과부
121: 제1 막여과부 송수 펌프
122: 가압식 멤브레인
123: 가압식 막여과 송풍기
124: 제1 침전조 연결 유로
130: 탈수기
131: 탈수 연결 밸브
140: 제1 저류조
141: 제1 저류조 연결 밸브
142: 제1 저류조 역세용 펌프
150: 자외선 소독 장치
200: 양식수 처리 모듈
210: 양식수조
211: 수중카메라
212: 수질계측기
220: 기계식 필터
221: 제2 침전조 연결 유로
230: 침지식 막여과부
231: 반응조
232: 침지식 멤브레인
233: 침지식 막여과 송풍기
234: 수조 연결 유로
235: 수조 연결 밸브
236: 제3 침전조 연결 유로
237: 침전조 연결 밸브
238: 수조송수펌프
240: 제2 저류조
241: 제2 저류조 연결 밸브
242: 제2 저류조 역세용 펌프
1000: 양식수 공급 및 여과 시스템
110: 경사판 침전조
111: 유입수 펌프
112: 수처리제 투여 펌프
120: 가압식 막여과부
121: 제1 막여과부 송수 펌프
122: 가압식 멤브레인
123: 가압식 막여과 송풍기
124: 제1 침전조 연결 유로
130: 탈수기
131: 탈수 연결 밸브
140: 제1 저류조
141: 제1 저류조 연결 밸브
142: 제1 저류조 역세용 펌프
150: 자외선 소독 장치
200: 양식수 처리 모듈
210: 양식수조
211: 수중카메라
212: 수질계측기
220: 기계식 필터
221: 제2 침전조 연결 유로
230: 침지식 막여과부
231: 반응조
232: 침지식 멤브레인
233: 침지식 막여과 송풍기
234: 수조 연결 유로
235: 수조 연결 밸브
236: 제3 침전조 연결 유로
237: 침전조 연결 밸브
238: 수조송수펌프
240: 제2 저류조
241: 제2 저류조 연결 밸브
242: 제2 저류조 역세용 펌프
1000: 양식수 공급 및 여과 시스템
Claims (5)
- 양식수 공급 및 여과 시스템으로서,
취수원으로부터 유입되는 유입수에 대해 고액 분리 및 가압식 막여과를 수행함으로써 상기 유입수를 양식수조에 투입되는 양식수로 처리하도록 구성되는 유입수 처리 모듈; 및
상기 양식수조에 투입된 상기 양식수에 대해 기계식 여과 및 침지식 막여과를 수행하고 상기 양식수조에 재투입함으로써 상기 양식수를 순환시키도록 구성되는 양식수 처리 모듈
을 포함하고,
상기 유입수 처리 모듈은,
상기 취수원으로부터 유입되는 상기 유입수에 대해 수처리제를 혼합시키고, 혼합된 상기 수처리제에 의해 응집된 고형물을 고액 분리하도록 구성되는 경사판 침전조;
고액 분리가 이루어진 상기 유입수에 대해 가압식 막여과를 수행함으로써 상기 유입수에서 잔존고형물, 세균 및 박테리아를 필터링하고 자외선 소독 시의 간접물질을 제거하도록 구성되는 가압식 막여과부; 및
상기 잔존고형물, 세균 및 박테리아가 필터링된 유입수에 대해 자외선 소독을 수행함으로써 상기 유입수의 바이러스를 살균시키는 자외선 소독 장치
를 포함하고,
상기 양식수 처리 모듈은,
상기 유입수 처리 모듈에 의해 처리된 상기 양식수 및 양식 대상물을 수용하도록 구성되는 양식수조; 상기 양식수조에 수용된 상기 양식수에서 고형물을 필터링하도록 구성되는 기계식 필터; 및 상기 기계식 필터에 의해 필터링된 상기 양식수에 대해 침지식 막여과를 수행하도록 구성되는 침지식 막여과부를 포함하고,
상기 침지식 막여과부는,
질산화 및 탈질화 미생물이 식종된 슬러지를 수용하는 반응조; 상기 반응조 내에 침지되고, 상기 질산화 및 탈질화 미생물의 크기보다 작은 크기의 공경이 형성되는 침지식 멤브레인; 및 상기 침지식 멤브레인 측으로 공기를 송풍하도록 구성되는 침지식 막여과 송풍기를 포함하고,
상기 침지식 막여과부는,
상기 반응조 내의 상기 질산화 및 탈질화 미생물이 상기 침지식 멤브레인을 통과하여 생산수로 유출되는 것을 방지함으로써 상기 반응조 내 상기 질산화 및 탈질화 미생물의 농도를 소정 수치 이상으로 높게 유지하고 상기 반응조로 투입되는 상기 양식수의 질소 및 인의 처리 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하고,
상기 양식수 공급 및 여과 시스템은,
상기 가압식 막여과부에서 배출되는 역세수를 상기 경사판 침전조로 이송시키도록 구성되는 제1 침전조 연결 유로;
상기 기계식 필터에서 배출되는 역세수를 상기 경사판 침전조로 이송시키도록 구성되는 제2 침전조 연결 유로;
상기 침지식 막여과부에서 배출되는 역세수를 상기 경사판 침전조로 이송시키도록 구성되는 제3 침전조 연결 유로;
상기 침지식 막여과부에서 배출되는 역세수를 상기 양식수조로 이송시키도록 구성되는 수조 연결 유로;
상기 수조 연결 유로의 개폐를 조절하도록 구성되는 수조 연결 밸브; 및
상기 제3 침전조 연결 유로의 개폐를 조절하도록 구성되는 침전조 연결 밸브
를 더 포함하고,
상기 제1 침전조 연결 유로, 상기 제2 침전조 연결 유로 및 상기 제3 침전조 연결 유로를 통해 역세수를 상기 경사판 침전조로 회송하여 고액 분리 과정을 거치도록 함으로써 폐수 방류량 및 폐수의 오염농도를 최소화시킴과 동시에 상기 유입수에 대한 회수율을 높이는 것을 특징으로 하고,
상기 양식수조 내의 상기 질산화 및 탈질화 미생물이 소정 기준 수치 미만의 양으로 감소한 경우 상기 수조 연결 밸브가 개방되고 상기 질산화 및 탈질화 미생물이 포함된 역세수가 상기 양식수조로 회송됨으로써 상기 양식수조 내의 상기 질산화 및 탈질화 미생물을 소정 기준 수치 이상의 양으로 유지하는 것을 특징으로 하고,
상기 양식수 공급 및 여과 시스템은,
상기 양식수조로 유입되는 유입수의 양 및 상기 경사판 침전조로 회송되어 외부로 방류되는 양식수의 양을 상기 양식수조 내 상기 양식 대상물의 사료 공급량과 비례하여 증가시키도록 구성되고,
상기 양식수조는,
상기 양식수조 내 양식수에 포함된 암모니아, 용존 산소 및 이산화탄소의 용존량을 계측하도록 구성되고, 양식수 내 산화 환원체의 농도에 따라 생긴 전위차를 측정하는 산화환원전위계를 포함하는 수질계측기
를 포함하고,
상기 침지식 막여과 송풍기는,
상기 양식수조 내 양식수의 용존산소량 및 용존 이산화탄소량을 계측하도록 구성되는 상기 수질계측기와 연동되어 작동하고, 실시간으로 상기 수질계측기에 의해 계측된 용존산소량 및 용존 이산화탄소량이 미리 입력된 기준수치 미만이거나 또는 초과인 경우 송풍되는 공기의 단위시간당 송풍량을 증감시키도록 추가로 구성되는 것인,
양식수 공급 및 여과 시스템. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 양식수 공급 및 여과 방법으로서,
유입수 처리 모듈이, 취수원으로부터 유입되는 유입수에 대해 고액 분리 및 가압식 막여과를 수행함으로써 상기 유입수를 양식수조에 투입되는 양식수로 처리하는 단계; 및
양식수 처리 모듈이, 상기 양식수조에 투입된 상기 양식수에 대해 기계식 여과 및 침지식 막여과를 수행하고 상기 양식수조에 재투입함으로써 상기 양식수를 순환시키는 단계
를 포함하고,
상기 유입수 처리 모듈이, 상기 취수원으로부터 유입되는 유입수에 대해 고액 분리 및 가압식 막여과를 수행함으로써 상기 유입수를 양식수조에 투입되는 양식수로 처리하는 단계는,
경사판 침전조가, 상기 취수원으로부터 유입되는 상기 유입수에 대해 수처리제를 혼합시키고, 혼합된 상기 수처리제에 의해 응집된 고형물을 고액 분리하는 단계;
가압식 막여과부가, 고액 분리가 이루어진 상기 유입수에 대해 가압식 막여과를 수행함으로써 상기 유입수에서 잔존고형물, 세균 및 박테리아를 필터링하고, 자외선 소독 시의 간섭물질을 제거하는 단계; 및
자외선 소독 장치가, 상기 잔존고형물, 세균 및 박테리아가 필터링된 유입수에 대해 자외선 소독을 수행함으로써 상기 유입수의 바이러스를 살균시키는 단계
를 포함하고,
상기 양식수 처리 모듈이, 상기 양식수조에 투입된 상기 양식수에 대해 기계식 여과 및 침지식 막여과를 수행하고 상기 양식수조에 재투입함으로써 상기 양식수를 순환시키는 단계는,
상기 유입수 처리 모듈에 의해 처리된 상기 양식수를 양식 대상물이 수용되는 양식수조에 수용시키는 단계;
기계식 필터가, 상기 양식수조에 수용된 상기 양식수에서 고형물을 필터링하는 단계; 및
침지식 막여과부가, 상기 기계식 필터에 의해 필터링된 상기 양식수에 대해 침지식 막여과를 수행하는 단계
를 포함하고,
상기 침지식 막여과부는,
질산화 및 탈질화 미생물이 식종된 슬러지를 수용하는 반응조; 상기 반응조 내에 침지되고, 상기 질산화 및 탈질화 미생물의 크기보다 작은 크기의 공경이 형성되는 침지식 멤브레인; 및 상기 침지식 멤브레인 측으로 공기를 송풍하도록 구성되는 침지식 막여과 송풍기를 포함하고,
상기 침지식 막여과부는,
상기 반응조 내의 상기 질산화 및 탈질화 미생물이 상기 침지식 멤브레인을 통과하여 생산수로 유출되는 것을 방지함으로써 상기 반응조 내 상기 질산화 및 탈질화 미생물의 농도를 소정 수치 이상으로 높게 유지하고 상기 반응조로 투입되는 상기 양식수의 질소 및 인의 처리 효율을 향상시키는 것을 특징으로 하고,
상기 양식수 공급 및 여과 방법은,
제1 침전조 연결 유로가, 상기 가압식 막여과부에서 배출되는 역세수를 상기 경사판 침전조로 이송시키는 단계;
제2 침전조 연결 유로가, 상기 기계식 필터에서 배출되는 역세수를 상기 경사판 침전조로 이송시키는 단계;
제3 침전조 연결 유로가, 상기 침지식 막여과부에서 배출되는 역세수를 상기 경사판 침전조로 이송시키는 단계;
수조 연결 유로가, 상기 침지식 막여과부에서 배출되는 역세수를 상기 양식수조로 이송시키는 단계;
수조 연결 밸브가, 상기 수조 연결 유로의 개폐를 조절하는 단계; 및
침전조 연결 밸브가, 상기 제3 침전조 연결 유로의 개폐를 조절하는 단계
를 더 포함하고,
상기 제1 침전조 연결 유로, 상기 제2 침전조 연결 유로 및 상기 제3 침전조 연결 유로를 통해 역세수를 상기 경사판 침전조로 회송하여 고액 분리 과정을 거치도록 함으로써 폐수 방류량 및 폐수의 오염농도를 최소화시킴과 동시에 상기 유입수에 대한 회수율을 높이는 것을 특징으로 하고,
상기 양식수조 내의 상기 질산화 및 탈질화 미생물이 소정 기준 수치 미만의 양으로 감소한 경우 상기 수조 연결 밸브가 개방되고 상기 질산화 및 탈질화 미생물이 포함된 역세수가 상기 양식수조로 회송됨으로써 상기 양식수조 내의 상기 질산화 및 탈질화 미생물을 소정 기준 수치 이상의 양으로 유지하는 것을 특징으로 하고,
상기 양식수 공급 및 여과 방법은,
상기 양식수조로 유입되는 유입수의 양 및 상기 경사판 침전조로 회송되어 외부로 방류되는 양식수의 양을 상기 양식수조 내 상기 양식 대상물의 사료 공급량과 비례하여 증가시키는 단계
를 더 포함하고,
상기 양식수조는,
상기 양식수조 내 양식수에 포함된 암모니아, 용존 산소 및 이산화탄소의 용존량을 계측하도록 구성되고, 양식수 내 산화 환원체의 농도에 따라 생긴 전위차를 측정하는 산화환원전위계를 포함하는 수질계측기
를 포함하고,
상기 침지식 막여과 송풍기는,
상기 양식수조 내 양식수의 용존산소량 및 용존 이산화탄소량을 계측하도록 구성되는 상기 수질계측기와 연동되어 작동하고, 실시간으로 상기 수질계측기에 의해 계측된 용존산소량 및 용존 이산화탄소량이 미리 입력된 기준수치 미만이거나 또는 초과인 경우 송풍되는 공기의 단위시간당 송풍량을 증감시키도록 추가로 구성되는 것인,
양식수 공급 및 여과 방법.
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| KR1020230083935A KR102663413B1 (ko) | 2023-06-29 | 2023-06-29 | 양식수 공급 및 여과 방법 및 그 시스템 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230083935A KR102663413B1 (ko) | 2023-06-29 | 2023-06-29 | 양식수 공급 및 여과 방법 및 그 시스템 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102663413B1 true KR102663413B1 (ko) | 2024-05-07 |
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ID=91078011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230083935A KR102663413B1 (ko) | 2023-06-29 | 2023-06-29 | 양식수 공급 및 여과 방법 및 그 시스템 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102663413B1 (ko) |
Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
| KR20110112657A (ko) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | 한국과학기술연구원 | 하폐수의 질소 및 인을 처리하는 장치 및 방법 |
| KR101585575B1 (ko) * | 2015-04-27 | 2016-01-14 | (주)두레환경건설 | 빗물 재이용 장치 |
| KR102318962B1 (ko) | 2018-02-05 | 2021-10-28 | 주식회사 에코니티 | 양식장의 배출수 처리 및 순환여과 시스템 |
| KR102380257B1 (ko) | 2018-02-05 | 2022-03-29 | 주식회사 에코니티 | 분리막 기술을 적용한 양식장 사육수 처리 시스템 |
| KR20230006266A (ko) * | 2021-07-02 | 2023-01-10 | 지에스건설 주식회사 | 순환여과 양식시설 및 순환여과 양식시설의 원수처리방법 |
-
2023
- 2023-06-29 KR KR1020230083935A patent/KR102663413B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (5)
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| KR20110112657A (ko) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | 한국과학기술연구원 | 하폐수의 질소 및 인을 처리하는 장치 및 방법 |
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