KR20000053762A - 광물미립자와 포말분리장치를 이용한 어류 사육수의순환여과식 어류양식방법 및 그 장치 - Google Patents
광물미립자와 포말분리장치를 이용한 어류 사육수의순환여과식 어류양식방법 및 그 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 광물미립자와 포말분리장치를 이용한 어류 사육수의 순환여과식 어류양식 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 광물미립자를 사육수에 현탁시켜, 어류로부터 발생되는 노폐물을 분해 흡착시키고, 이를 포말분리 장치를 이용하여 사육수로부터 분리하여 배출시켜 사육수를 정화하여 재사용함을 특징으로 하는 광물미립자와 포말분리장치를 이용한 어류 사육수의 순환여과식 어류양식방법이며, 구조가 간단해서 관리유지에 특별한 어려움이 없으며, 90%이상의 사육수를 재사용하므로서 수자원의 풍족하지 못한 곳에서 사용하기 유리하며, 사육수의 오염과 외부 병원생물의 유입을 방지하고 사육수의 수온조절에 필요한 에너지를 절약할 수 있어 어류의 사육 성장율을 높이는 효과가 있는 것이다.
Description
본 발명은 광물미립자와 포말분리장치를 이용한 어류 사육수의 순환여과식 어류양식 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
시설양어에 있어 사육수의 재사용은 수자원, 환경, 에너지, 어병 등 관련되는 여러 가지 문제의 해답으로서 많은 연구가 이루어졌다. 그러나 대부분이 실험실 규모로서 그 결과가 양어현장에 실질적으로 적용된 사례는 거의 없다. 유일하게 IBK System(Kim and Jo, 1999)이 양어현장에 성공적으로 적용되어 완전한 순환여과 양식방법으로 이스라엘잉어, 틸랄피아, 뱀장어 등 담수어종을 산업규모로 생산하고 있다. 현재 해산어를 대상으로 하는 IBK System 시설이 시도되고 있어 (Kim, 2000) 그 결과가 기대되고 있다.
국외의 경우도 국내와 비슷하여 실제 산업규모의 양어장에 순환여과방법이 성공적으로 적용된 예는 많지 않다. 근래 외국에서 개발된 순환여과 방법이 국내에 도입된 사례가 몇몇 있으나 방법 자체가 가지고 있는 범용성의 한계와 구조의 복잡성에 따른 관리 유지의 문제, 시설비 및 운영비의 경제성 등에서 성공적이지 못했다.
순환여과식 양식시설에서 사육수를 재사용하기 위한 과정이 내포하고 있는 기전은 사육의 결과 생성된 노페물질들을 사육수로부터 제거하는 것이다. 전통적으로 걸르고(screening), 침전(settling)시키고, 여과(filtering)하고, 분해(biofiltering)하여, 탈기(degassing)와 살균(disinfecting)하는 과정 등이 포함된다. 이러한 기능을 수행하기 위하여는 상당한 설비가 필요하게 되고 이에 따라 범용성의 한계가 생기고 운영관리에 어려움이 따르게 된다.
국내공개특허공보 공개번호 제99-73399호에는 황토와 석회석 물질의 특수성을 이용하여 황토, 생석회, 소석회, 굴껍질분말, 카본 등의 천연자료로 구성된 코라믹을 이용하여 개펄을 갈아주고 산소를 공급시켜 노화된 양식장과 오염된 바다를 개선 복원시키는 바다환경복원 개선제가 공개되어 있으며,
국내공개특허공보 공개번호 제98-19340호에는 황토, 활성탄과 제오라이트 및 맥반석을 최적의 입도와 배합비로 혼합하여, 선택적으로 식물공생균 증식으로 발아 성장 촉진시키거나, 통기성, 보비, 보수 배수력이 우수하여 근부병을 예방하거나, 화분 토양내의 온도 및 수분 조절력이 탁월하여 각종 어병의 예방 및 치료를 할 수 있는 수질 토양개선제의 제조방법이 기재되어 있으며,
국내공개특허공보 공개번호 제2000-8266호에는 진흙 또는 황토와, 소석회, 생석회 또는 가성소다등의 복합성분을 사용하여 적조프랑크톤을 응집흡착하는 다공성 세라믹 분체를 이용한 적조 제거응집제 개발방법이 공개되어 있으나,
상기 종래의 기술들은 황토 및 진흙등이 적조 및 어류 성장에 좋다고 예시적으로 이용되고 있으나, 황토 및 진흙등은 사육수에 희석되어 어류의 아가미에 축적되어 어류의 질병을 악화시키거나, 폐사시키며, 사육수의 오염도를 높히는 등의 문제점이 있어 실제 양식장에서 사용하지 못하고 있는 문제점이 있어 왔다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 사육수에 광물 미립자를 현탁시키고 현탁된 미립자가 사육수 중의 노폐물과 병원생물을 흡착 또는 분해하고 이를 포말분리장치가 분리 배출하므로서 사육수를 정화하여 재사용 하는 광물미립자와 포말분리장치를 이용한 어류 사육수의 순환여과식 어류양식 방법 및 그 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 하는 것이다.
도1 본 발명의 순환여과식 어류양식방법 전체도
도2 본 발명의 순환여과식 어류양식방법의 포말분리장치 상세도
<도면의 중요부분 부호설명>
(1)보충수 (2)광물미립자투입 (3)사육수조 (4)사육수 (5)펌프
(6)포말분리장치 (7)순환수 (8)배출수+거품 (10)수집구
(11)유입사육수파이프 (12)벤추리관 (13)공기유입구
(14)벤추리토출관 (15)벤추리안내관 (16)정화사육수 (17)공기방울
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 광물미립자를 사육수에 현탁시켜, 어류로부터 발생되는 노폐물을 분해 흡착시키고, 이를 포말분리 장치를 이용하여 사육수로부터 분리하여 배출시키는 어류 사육수의 순환여과식 어류양식 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명에서 사용되는 광물미립자는 황토, 고령토, 고토, 석회, 벤토나이트 (bentonite),제오라이트(zeolite) 및 규토에서 선택된 어느 하나 또는 그들의 혼합물이며, 그 표면적이 용적에 비하여 매우 넓어서 사육수에 현탁된 미립자는 생물여과재로서의 역할을 효율적으로 하므로 별도의 생물여과시설이 불필요하게 된다. 또한 광물미립자는 광범위한 흡착력으로 사육수 중의 고형유기물, 용해유기물, 병원생물, 암모니아 등의 노폐물을 흡착한다. 이렇게 노폐물과 병원생물을 흡착한 광물미립자는 포말분리기를 통하여 사육방법 밖으로 분리 배출되므로서, 침전 또는 걸름망 등의 고형유기물 처리설비와 오존, 자외선 등의 병원생물 제어에 필요한 설비 역시 불필요하게 된다. 또한 사육수에 부족하게 된 산소는 포말분리과정에 포함된 폭기과정에서 부수적으로 공급되므로 별도의 산소공급장치의 필요성을 감소시킨다. 따라서 본 발명은 광물 미립자의 사육수 현탁과 포말분리 과정이라는 단순한 구성으로 이루어진 효율적인 사육수 정화 재사용 방법인 것이다.
순환여과식 양식방법에서 사육수의 암모니아는 그 독성 때문에 제거되어야 하는 제1의 표적물질이다. 사육수 중의 암모니아를 제거하는 데 현재 이용되고 있는 방법은 생물여과(biological filtration)가 유일하다. 이에는 고정식이든 유동식이든 질화세균(nitrifying bacteria)이 부착할 수 있는 기질(media)을 필요로 하고 이 기질을 장착할 수 있는 별도의 시설(생물여과조)이 필요하다. 또한 이들 질화세균 자체의 활성을 유지하기 위하여 이에 관련되는 요소들이 관리되어야 한다. 수온, 용존산소, 물의 흐름과 고형유기물(POC), 용해뮤기물(DOC)의 양은 물론이고 암모니아 자체의 농도와 절대량이 이에 관련이 있다. 요약해서 생물여과에 의한 암모니아 제거방법에는 시설과 관리에 여러 가지 어려움이 따른다.
이미 세간에는 황토가 만병통치로 유행하고 있고, 수산분야에도 이미 적조방제에 활용되고 있으며, 최근 넙치의 스쿠치카층 구제에 활용 가능성이 있다는 보고가 있다. 또한 황토의 광범위한 흡착능력에 관한 많은 미확인 정보가 있다. 황토를 비롯한 광물미립자는 그 표면적이 아주 넓어 소성가공황토의 경우 600㎡/g에 이른다. 점토(粘土,clay)는 판상의 결정구조를 가지고 스스로 성장할 뿐 아니라, 다른 분자를 흡수하는 능력을 가지고 있으며, 특히 운모형의 점토는 그것의 규산질판(silicate layer)사이에서 800가지 이상의 유기분자 패턴(pattern)의 변형(變形, derivatives)이 확인되었으며 이 유기분자 패턴의 변형들은 암모니아 이온과 알콜분자를 유기분자로 고정시키는 것을 포함하여 마치 템프리트(template)처럼 작용한다(Watsom. 1979).
광물미립자로서 사육수의 정화를 목적으로 시도될 수 있는 것으로 황토(주로 SIO2), 고토(苦土, dolomite, MgCO3·CaCO3)와 고령토(주로 Al2O3),석회, 벤토나이트, 제오라이트, 규토 등이 있으며, 본 사육실험에서는 50μ이하의 가공황토 2종과 고토가 사용되었다. 사육실험 중 사육수의 암모니아 농도는 2㎎/ℓ를 넘지 않았다(표 4). 이는 암모니아가 계속 어떤 경로를 통하여 제거되었다는 사실을 확인시켜 준다. 광물미립자의 표면에 흡착되었을 가능성과 이들 미립자를 핵으로 한 활성오니에 의하여 분해되었을 가능성이 있다. 그러나 사육수에 살포된 대부분의 광물미립자가 12시간 이내에 포말분리장치를 통하여 사육방법 밖으로 배출되었으므로 사육수 중의 암모니아가 전부 활성오니의 과정을 통하여 분해되었다고 추정하기는 어렵다. 따라서 광물 미립자가 암모니아를 부분적으로 흡착한 것으로 추정된다. 현재까지의 결과로 사육수에 현탁된 광물미립자가 사육수 중의 암모니아 제거에 어떤 형태로든 기여했으리라는 판단에는 무리가 없다. 따라서 광물미립자를 이용하여 사육수의 탁도 문제와 암모니아 제거 문제는 제한 요소가 될 수 없다고 생각된다.
본 발명에서 사육수를 정화하기 위하여 사육수에 광물미립자를 현탁시킨 것이 사육수 재사용방법의 한 축이라면 이에 상응하는 또 하나의 중요한 축은 포말분리장치(Foam Fractionator)이다.
포말분리장치는 용액으로부터 용질을, 액상혼합물로부터 특정물질을 분리하는 데 널리 이용되고 있다. 원소와 화합물을 액체로부터 분리하는 용도만 92가지나 되며, 해수로부터는 Ca, Cu, Mg, Mn 등을 분리하는데 이용되고 있다(Rubin and Goden, 1962). 사육수로부터 고형현탁물질(suspended solid)을 분리하고(Wheaton, 1977) 고형유기물(POC)를 제거한다(spotte, 1979). 또한 사육수 중의 부유성미생물의 수를 감소시키며(Schlesner and Rheinheimer, 1974), 굴 양식을 위한 순환여과방법에서 벤츄리를 이용한 포말분리장치로 세균수를 22,100cells/㎖에서 220cells/㎖로 낮출 수 있었다(Dwibedy, 1793). 어류와 패류 사육방법에서 용해유기물(DOC)를 제거하므로서(Dwivedy, 1973;Spotte, 1979;Lomax and Wheaton, 1975)단백질 성분의 세균분해에 의한 암모니아 발생을 억제하고(Dwivedy, 1973) 사육수의 BOD와 COD, 질산염이 축적되는 것을 완화시킨다(Dwivedy, 1973). 유기산 형태의 용해유기물(DOC)를 제거하므로서 사육수의 PH를 조절한다(ewivedy, 1973). 포말분리장치의 폭기과정이나 포말에 의하여 사육수 중의 암모니아 일부가 제거되기도 한다(Wheaton. 1977).
포말분리장치는 용해유기물(DOC)과 고형유기물(POC)을 사육수로부터 제거할 뿐만 아니라 효과적인 폭기기능을 가지고 있으며 해수에 적용했을 때 효과가 좋고 생물여과시설과 달리 넓은 공간을 필요로 하지 않으면서 관리가 용이하다. 생물여과시설의 대체로서가 아니고 그것과 연계되어 활용된다(Huguenin and Colt, 1989). 실제로 IBK system에서 생물여과시설 앞에 포말분리장치를 설치하여 운영하고 있으며 큰 효과를 보고 있다.
그러나 본 발명의 사육방법은 사육수조의 배수구에서 펌프로 사육수를 포말분리장치로 보내 포말분리한 후 사육수조로 순환시키는 구성으로 생물여과시설이 생략되었다. 생물여과시설의 기능인 암모니아 제거는 사육수에 현탁된 광물미립자와 이를 사육수로부터 분리, 배출시키는 포말분리장치의 기능이 감당한 것으로 생각된다. 사육기간 중 사육수의 암모니아 농도는 허용치 이하가 유지되었다(표 4).
또한 포말분리장치는 폭기과정에서 부수적으로 사육수에 산소를 공급하는 것으로 확인되었다. 사육수조에서 배수되는 사육수의 용존산소는 50% 포화도였으나, 포말분리장치를 거쳐 순환되는 사육수는 85% 포화도로 되었다. 이는 별도의 산소공급시설의 필요성을 감소시켜주는 것으로 생각된다.
본 발명은 사육수와 공기방울의 접촉시간을 연장하기 위하여 포말분리기의 상하 축을 길게 하고, 기기의 상부에 설치된 벤츄리관에 의한 흡기펌프를 통하여 빨아들여진 공기가 사육수와 섞여 하단으로 내려간 다음 다시 상승시키는 구조를 한 점이다. 이리하여 접촉시간을 최대로 하고, 하단으로 내려 갈수록 수압이 높아져 효율을 향상시킨다. 다시 상승되어 상단에 도착한 사육수와 공기방울은 단면적이 넓은 외부통에서 사육수는 공기방울의 상승속도 이하로 다시 하강하고, 사육수로부터 상승하여 분리된 공기방울은 사육수 표면에서 거품을 형성하여 사육수와 분리된 후 소량의 사육수와 함께 포말분리장치 외부로 배출되게 한 구조이다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 상세히 설명하기로 한다.
실시예
두 종류의 가공황토(processed loess, 50μ이하)와 고토(dolomite, 50μ이하)미립자를 사육수에 100ppm이하로 현탁시키고 포말분리장치로 이를 분리, 배출시킴으로서 사육수를 정화하였다. 직경 4.8m의 원형사육수조(사육수량 10㎥), 사육수순환율 시간당 2회전, 재사용율 90%, 수온 17±1℃에서 평균체중 21.3g의 넙치치어(5,555마리, 총중량 128㎏)를 75일간 사육하여 평균체중 84.6g(5,532마리, 총중량 468㎏)으로 육성하였다. 최종 수용밀도는 26.0㎏/㎡였다. 어병의 발생은 없었다.
실험예
실험에 사용된 광물미립자는 시중에 제품으로 공급되는 2종의 황토(A, B)와 고토분말(C)이었다. 입자 크기는 50μ이하였으며 12시간 간격으로 1일 2회, 1회 400g (40ppm)을 사육수에 직접 살포하였다. 3종의 광물미립자는 시험기간 중 표1과 같이 실험되었다.
표1. Scheme of the mineral particle supply under 50μin diameter tried for the water reuse system
| Date | 1st 25th | 26st-50th | 51st-55th | 56st-60th | 61st-70th | 71st-75th |
| Scheme | A | A + B | B | A + C | B + C | C |
A : 적조제거용 소성(燒成)가공황토
B : 사료첨가용 가공황토 (Processed loess for fish feed additive)
C : 고토분말 (Dolomite particles)
사료는 Turbot 육성용 펠렛사료를 사용하였으며 공급 전 10%의 담수를 흡수시켰다. 하루 3회(07:00, 13:00, 20:00)공급하였다. 사료의 조성은 표 2와 같다.
표2. Composition of the feed used for the experiment
| Ingredient | Ingredient |
| Crude protein 54% | Phosphorus 1.6 % |
| Crude fat 12% | Viatmin A 10000 IU |
| Ashes 8.5% | Viatmin D3 1750 IU |
| Humidity 10% | Viatmin E 200㎎ |
| Crude fiber 1.5% | Viatmin C 250㎎ |
사육시험에 사용된 넙치는 자가 생산된 종묘로서 1999년 생산되어 판매되고 남은 것이 사용되었다. 실험시작 시 평균체중 23.1g, 5,555마리를 수용, 총중량 128㎏, 수용밀도 7.11㎏/㎡였다. 75일간 사육하였으며 성장을 파악하기 위하여 무작위 추출된 200마리를 25일 간격으로 3회 계체량하였다.
사육시험 기간 중 사육수의 수온과 용존산소는 YSI-55 DO Meter로 PH는 Fisher Scientific Co. PH meter 900으로 측정하였다. 암모니아는 10일 간격으로 Kyoritsu Chemical-Check Lab. Corp.의 WAK-NH₄간이테스트킷으로 측정하였으며, 이의 확인을 위하여 실험시작 60일째 오전 먹이공급과 광물미립자 투입 직전인 06:00시 채수, 국립수산진흥원 동해수산연구소 포항분소에 의뢰하여 일반 수질 항목을 조사하였다. 사육수조 중앙 수면 위 2.5m에 40w 형광등을 설치하여 06:00시 점등, 20:00시 소등하였다.
결 과
1. 성장 및 어병
사육실험 기간 중 넙치의 성장관련 결과는 표 3과 같다.
사육 전 기간 중 어병은 관찰되지 않았으며 첫 25일의 초반에 16마리가 폐사하였다. 이는 입식과정에서의 전수조사와 계체량에 따른 물리적 어체손상의 결과로 판단된다. 그 후 계체량 및 사육수조의 중앙배수스텐드파이프 교체작업 후 1-3 마리씩의 지느러미 등의 훼손된 폐사체가 7마리 발견되어 사육실험 총 75일간 23미가 폐사되었다. 그 밖에 어체에서의 육안적인 이상은 발견되지 않았다.
표3. Results of the rearing experiment
| Beginning | 25th day | 50th day | 75th day | |
| No. of fish | 5,555 | 5,539 | 5,536 | 5,584 |
| body weight | ||||
| mean (g) | 23.1 | 35.7 | 58.9 | 84.6 |
| total (g) | 128 | 198 | 326 | 468 |
| Feed consumed (㎏) | 62 | 108 | 121 | |
| Daily feeding rate (%) | 1.52 | 1.65 | 1.22 | |
| Feed efficiency (%) | 113 | 119 | 117 | |
| Daily growth rate (%) | 1.72 | 1.95 | 1.43 | |
| Stocking density (㎏/㎥) | 7.11 | 11.0 | 18.11 | 26.0 |
Daily feeding rate (%) :
Feed eficiency (%) :
Daily grpwth rate (%) :
F: Total feed consumed, G: Total weight gained, T: Days of one term(25days), Wt1: Total body weight initial, Wt2: Total body weight final
2. 수질
사육수의 수온은 17±1℃가 유지되었다. 수온변화가 12시간 동안 1℃ 범위에서 변화한 경우 먹이섭취, 행동 등에 아무런 변화가 관찰되지 않았다.
PH는 전 기간 중 7.15-7.20의 범위에 있었다. 시판 가공황토 중 사료첨가제인 제품은 PH를 낮추고 고토미립자는 pH를 높이는 경향이 있었으나 전체 PH의 경향에는 변화가 관찰되지 않았다.
용존산소는 보충수(1)에서 포화의 96%, 사육수조 내(3)위치에 따라 가장 자리로부터 중앙배수스탠드파이프를 향하여 75~80%로 측정되었으며, 사육수배수(4) 50%, 순환공급수(7) 85%로 유지되었다.
시험기간 중 간이 비색측정에 의한 NH₄는 5ppm 이하였다. 이의 확인을 위하여 국립수산진흥원 동해수산연구소 포항분소에 의뢰하여 측정한 일반수질은 표 4와 같다. 이에 따르면 방법 전체의 암모니아 농도는 2.0ppm이하였으며, 일반 수질의 지표항목도 허용치 이하였다.
표4. Concentrations(㎖/ℓ) of COD, SS and nitrogen compounds in culture water of the system on 69th day at 6 a.m. just before feeding and mineral particle diffusing
| COD | SS | NH4-N | NO2-N | NO3-N | T-N | Remarks | |
| Make-upseawater | 0.88 | 0.4 | 0.003 | 0.002 | 0.353 | 0.358 | Fig.1,① |
| Drain formrearing tank | 1.82 | 4.7 | 1.629 | 1.629 | 0.189 | 2.175 | Fig.1,④ |
| Returningwater | 1.78 | 4.6 | 1.885 | 0.384 | 0.155 | 2.424 | Fig.1,⑦ |
| Drain fromfoamfractionator | 1.97 | 8.6 | 1.958 | 0.420 | 0.132 | 2.511 | Fig.1⑧ |
3. 광물미립자
광물미립자로 사용된 2종의 황토와 고토는 모두 사육수에 살포된 후 사육수조 전면에 고르게 퍼져 나갔으며 바닥에 잔류하지 않고 사육수와 함께 포말분리장치를 거쳐 순환하였으며 일부는 배출되었다. 40ppm이 살포된 직후에는 사육수조 바닥의 어체가 보이지 않을 정도로 탁도가 높았으며, 사육수면 하 10㎝에서 넙치의 형체가 확인되는 정도였다. 시간의 경과와 함께 투명도가 높아져 12시간 후인 다음 살포 전 까지는 사육수조의 바닥에 있는 넙치의 어체를 확실히 구별할 수 있을 정도로 맑아졌다.
광물미립자의 살포 자체나 이에 따른 탁도의 변화로 인한 사육중인 넙치의 행동 등에 이상현상은 관찰되지 않았다. 살포직후 사육수 표면에 떠오른 개체가 표면에 떠있는 펠렛사료를 섭취하는 것이 관찰될 정도로 탁도와 행동은 무관하였다. 광물미립자 종류에 따른 차이는 관찰되지 않았다.
4. 포말분리장치
사육수조에 사료를 공급한 직후를 제외하고는 계속하여 거품이 대량 발생되어 배출되었다. 포말분리장치는 거품에 의한 노폐물과 광물미립자의 분리 배출기능 이외에, 사육수의 배출수(4)의 용존산소가 포화도 50%였으나, 순환공급수(7)의 포화도를 85%로 높이는 기능도 하였다.
특기할 것은 실험시작시의 전수조사 후, 중간 2회에 걸친 계체량을 위한 표본채취 후 등 전 실험기간을 통하여 약제를 사용하지 않았음에도 어병에 의한 피해는 물론 어병의 징후조차도 없었으며 어떤 어체 손상도 관찰되지 않았다. 유수식넙치양식장에서 사육밀도가 높아지면 어체가 검어지고 지느러미가 갈라지는 현상이 나타나게 된다. 본 사육실험에서도 체색은 검어졌으나 지느러미가 갈라지는 현상은 관찰되지 않았다. 실험 시작을 위하여 전수 조사를 한후 일주일간 16마리의 폐사가 있었으며 그 후 폐사체로 발견된 7개체는 폐사 원인을 알 수 없었다. 실험시작을 위한 전수 조사를 한 후에 일반적으로 실행하는 약욕을 하지 않았음에도 어병이 발생하지 않은 것은 광물미립자와 포말분리장치가 병원생물을 제거할 수 있는 기능을 가졌다는 방증(傍證)으로 생각되며 확인될 경우 본 사육방법이 가지는 또 하나의 장점이 될 수 있다.
본 넙치사육실험의 사육방법은 사육수의 정화재사용을 위한 정화방법의 원리가 기존 순환여과방법의 그것과는 근본적으로 다르다. 사육의 결과로 생성되는 모든 노폐물이 사육수에 현탁된 광물미립자와 포말분말장치의 기능만으로 정화처리되며 넙치를 정상적으로 사육할 수 있었다.
이하 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도1은 본 발명의 순환여과식 어류양식방법 전체도 및 도2 본 발명의 순환여과식 어류양식방법의 포말분리장치 상세도를 도시한 것이며, 도면의 부호는 보충수(1),광물미립자투입(2),사육수조(3), 사육수(4), 펌프(5), 포말분리장치(6), 순환수(7), 배출수+거품(8), 수집구(10), 유입사육수파이프(11), 벤추리관(12), 공기유입구(13), 벤추리토출관(14), 벤추리안내관(15), 정화사육수(16), 공기방울(17)임을 알 수 있다.
도1을 살펴보면 사육시설은 사육수조(3)에 보충수(1)와 광물미립자(2)가 투입되고 펌프(5)에 의해 사육수(4)가 배출되어 연결된 포말분리장치(6)으로 유입되어 처리된 순환수(7)를 재순환 시키고, 거품에 포집된 불순물은 배출수(8)에 혼입되어 배출되도록 구성되어 있으며,
도2는 포말분리장치(6)를 상세히 도시한 것으로서, 사육수(4)가 펌프(5)에 의해 유입수파이프(11)를 통하여 원통형의 벤추리관(Venturi tube)(12)에 유입되면 벤추리 현상에 의한 흡기(吸氣)펌프(aspiration pump)를 이용하여 공기를 공기유입구(13)을 통하여 흡입하여 기포를 발생시켜 벤추리토출관(14)으로 강한 압력으로 분사시켜, 포말분리기의 하단까지 유도된 후, 다시 벤추리안내관(15)의 상부로 상승하여, 상부로 올라오게 되며, 상기 벤추리안내관(15)의 상부로 상승하여, 최상부의 넓어진 곳에서 유속이 떨어져 공기방울(17)은 거품(18)으로 상승되어 자연압에 의해 배출수(8)와 함께 수집구(10)을 통하여 배출되며, 상기 정화사육수(16)은 하강하여 하부의 유출구를 통하여 사육수조(3)로 재순환되는 과정에서 사육수(4)중의 고형유 ·무기물, 용해유기물, 병원생물, 암모니아의 일부 등이 포말의 표면에 흡착되면서 거품을 만들어 사육수와 분리되는 장치인 것이다.
상술한 발명의 실시 예에서 보충수(1)로서는 17±1℃로 조절된 염분농도 34‰의 자연해수가 2㎥/hr.로 공급되었다. 동일한 양의 사육수(4)가 포말분리장치(6)를 통하여 포말과 함께 배출(8)되었다. 사육수(4)는 사육수조(3)의 외부 수위조절용 스텐드파이프에 연결된 펌프(5)에 의하여 포말분리장치(6)로 보내져서, 분리된 포말은 보충수와 동일한 양의 배출수(8)와 함께 외부로 배출되고 나머지는 사육수조로 순환(7)된다. 순환사육수의 양은 15㎥/hr.이며 사육수의 재사용율은 90%이고 사육수조의 환수율은 48회/일이다.
상기와 같은 본 발명은 구조가 간단해서 관리유지에 특별한 어려움이 없으며, 90% 이상의 사육수를 재사용 함으로써 수자원이 풍족하지 못한 곳에서 사용하기 유리하며, 사육수의 오염과 외부 병원생물의 유입을 방지하고 사육수의 수온조절에 필요한 에너지를 절약할 수 있어 어류의 사육 성장율을 높이는 효과가 있는 것이다.
Claims (4)
- 광물미립자와 포말분리장치를 이용한 어류 사육수의 순환여과식어류양식방법에 있어서, 광물미립자를 사육수에 현탁시켜, 어류로부터 발생되는 노폐물을 분해 흡착시키고, 이를 포말분리 장치를 이용하여 사육수로부터 분리하여 배출시켜 사육수를 정화하여 재사용함을 특징으로 하는 광물미립자와 포말분리장치를 이용한 어류 사육수의 순환여과식 어류양식방법.
- 제1항에 있어서, 상기 광물미립자의 크기는 50μ이하이며, 황토, 고령토, 고토, 석회, 벤토나이트(bentonite), 제오라이트(zeolite) 및 규토에서 선택된 어느 하나 또는 그들의 혼합물이며, 상기 광물미립자는 사육수에 100ppm이하로 유지시키도록 투입시킴을 특징으로 하는 광물미립자와 포말분리장치를 이용한 어류 사육수의 순환여과식 어류양식방법.
- 광물미립자와 포말분리장치를 이용한 어류 사육수의 순환여과식 어류양식장치에 있어서, 사육수조(3)에 보충수(1)와 광물미립자(2)의 투입과 펌프(5)에 의해 사육수(4)가 연결된 포말분리장치(6)로 유입되어 처리된 순환수(7)를 재순환 시키고, 거품에 포집된 광물미립자에 흡착 분해된 노폐물은 배출수(8)에 혼입되어 배출되도록 구성됨을 특징으로 하는 광물미립자와 포말분리장치를 이용한 어류 사육수의 순환여과식 어류양식장치.
- 제3항에 있어서, 상기 포말분리장치(6)는 사육수(4)가 펌프(5)에 의해 유입되는 유입수파이프(11)와, 상기 유입수 파이프(11)와 연결되어 있으며, 내부에 모래시계형상으로 직경이 좁아졌다가, 넓어지며, 그 중앙에 공기유입구(13)가 연결된 나팔관 원통형의 벤추리관(Venturi tube)(12)과,상기 원통형 벤추리관(12)에 연장되어 있으며 포말분리기의 하단까지 유도되어 있고, 벤추리 현상에 의한 흡기(吸氣)펌프(aspiration pump)를 이용하여 공기를 공기유입구(13)을 통하여 흡입하여 기포를 발생시켜 강한 압력으로 분사되는 벤추리토출관(14)과, 상기 벤추리토출관(14)를 중심으로 외부에서 감싸는 형식으로 포말분리장치 하단에서 상단까지 구성되어 상기 포말과 사육수(4)를 함께 상부로 상승시키는 벤추리안내관(15)과, 상기 벤추리안내관(15)의 상부에 설치되어 있으며 공기방울(17)이 표면으로 상승하여 거품을 형성하고 배출수(8)와 함께 자연압에 의해 흘러나가는 것을 수집하는 수집구(10)와, 상기 포말장치(6)의 하단에 설치되어 있으며 사육수(4)가 정화되어 하강하여 사육수조(3)로 재순환하는 하부의 유출구를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 광물미립자와 포말분리장치를 이용한 어류 사육수의 순환여과식 어류양식장치.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020000017315A KR100334693B1 (ko) | 2000-04-03 | 2000-04-03 | 광물미립자와 포말분리장치를 이용한 어류 사육수의순환여과식 어류양식방법 및 그 장치 |
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Applications Claiming Priority (1)
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