KR200486448Y1 - 폐양액 양분 분리 장치 - Google Patents

Abstract

폐양액 양분 분리 장치가 개시된다. 폐양액 양분 분리 장치는, 재배조로부터 배출되는 폐양액이 저장되는 폐양액 저장탱크, 상기 폐양액으로부터, 양액성분과 상기 양액성분을 제외한 수분을 분리하는 여과부, 상기 폐양액을 상기 폐양액 저장탱크로부터 상기 여과부로 공급하는 순환펌프, 상기 여과부로부터 분리된 상기 양액성분을 저장하는 양액 농축탱크, 및 상기 여과부로부터 분리된 상기 수분을 저장하는 처리수 저장탱크를 포함하며, 상기 여과부는 상기 양액 농축탱크에 저장된 양액성분을 n회(n은 1보다 큰 자연수)에 걸쳐 재여과한다.

Description

폐양액 양분 분리 장치{AN APPARATUS FOR SEPARATING NUTRIENT FROM HYDROPONIC WASTE SOLUTION}

본 발명은 수경재배 시스템으로부터 배출되는 폐양액을 수거하여 폐양액에 포함된 영양성분과 처리된 폐양액의 수분을 분리하는 장치에 관한 것이다.

채소류 소비 증가에 따라 수경재배 면적도 해마다 증가되고 있으나, 매년 증가하는 폐양액으로 인한 환경오염 문제가 심각한 실정이다. 국내 수경재배 시 배출되는 폐양액의 재활용률은 5%수준으로 수경재배 선진국인 네덜란드 70%, 일본 45%에 비해 미흡한 실정으로 환경오염 방지를 위한 폐양액 재활용 기술이 시급히 요구된다. 폐양액의 이용을 위한 방법은 크게 3가지 형태로 배양액 배액의 재활용, 배액의 최소화, 배액의 재처리이다.

수경재배에서 배액을 재활용하는 순환식과 배액을 그대로 방류하는 비순환식으로 구별된다. 특히, 우리나라에서는 코코피드, 암면 등을 이용한 비순환식 고형배지경이 80%이상을 차지하고 있으며, 채소류가 대부분이다. 수경재배에서는 식물의 요구량 이상으로 양액을 공급하여 20～30%정도 배액을 발생 시킨다. 배액은 염류농도가 높아 방류할 경우 비료와 수자원의 낭비 및 환경오염을 초래한다.

미국의 경우 순환식 방법의 일종인 Ebb ＆ Flow 시스템을 설치하는 비용이 온실자체 건축비의 약 60%까지 소요된다는 보고가 있다. 국내 시설재배는 소규모로 운영되고 있어 순환식을 도입하기 위한 시설비의 투자가 어려운 상황이다. 또한 환경오염 문제에 대한 인식이 부족하여 비순환식이 대부분이며, 폐양액을 그대로 토양이나 하천에 방류함으로써 비료의 낭비는 물론 지하수 및 환경오염 등의 원인이 되고 있어, 배액을 재활용하는 순환식 수경재배 방식이 요구된다. 그러나, 양액의 개별 이온은 작물의 생육단계에 따라 흡수되는 양상이 달라 배출되는 배액의 이온농도의 조정없이 사용이 곤란하다. 순환식 수경재배의 양액관리를 위하여 배액의 개별 이온을 분석하여 조정하는 방법과 전기전도도를 기준으로 조절하는 방법에 대한 연구가 있다. 또한 폐양액을 이용하기 위한 수경재배농가의 양액관리 실태 분석과 관비재배에 대한 연구가 이루어지고 있다.

배양액 배액의 재활용은 발생되는 배양액 배액을 여과, 살균 그리고 양분의 분석을 통한 배양액의 양분 균형을 맞추어 수경재배에 재사용하는 방법으로 배양액을 순환하여 사용한다. 그러나, 살균과 양분의 균형을 맞추기 위해 추가적인 설비와 분석기술이 필요하여 규모가 영세한 국내 농가에서 사용에 어려움이 있다.

배액 제로시스템이라고 불리기도 하는 배양액 배액양 최소화 시스템은, 배양액의 배출구에 센서를 설치하여 배액이 배출되는 시점에서 공급을 차단하여 배출되는 배양액 배액을 최소화 하는 비순환식 재배방법으로 배액을 5%까지 줄일 수 있다. 그러나 배지, 작물, 생육시기, 환경조건에 양액의 공급량, 회수, 농도 등이 달라지기 때문에 센서 등 추가 설비와 새로운 양액 관리 기술이 필요하다.

또한, 배양액 배액의 재처리는 수경재배 후 발생되는 배액을 여과, 살균, 농축을 하여 물은 원수로 재사용 하고, 농축된 배액은 타 작물에 사용하는 방법으로 양분을 분리하는 기술과 설비가 필요하다. 현재 국내 시설재배지에서 발생되는 배액은 일부 하우스나 노지재배의 추비로 활용하는 경우가 있으나, 배액이 발생하는 지역과 이용하는 지역간 거리의 제한과 배액은 매일 발생하고 있지만 작물의 시비는 시기와 양이 제한되는 문제가 있다.

이와 같이, 수경재배에서 발생되는 폐양액의 재활용은 시설 및 장비, 분석기술, 폐양액의 발생과 이용의 계절적, 지리적 한계 등의 문제로 농가에서 일반화 되지 못하고 있는 실정이다. 시설재배 시 원수와 비료의 절감 및 환경오염 방지를 위한 효과적인 폐양액의 재활용 기술 확립이 시급하다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 고안은 저비용, 고효율의 수경재배 폐양액의 처리 및 재사용을 위한 폐양액 양분 분리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 고안의 일 실시예에 따른 폐양액 양분 분리 장치는, 재배조로부터 배출되는 폐양액이 저장되는 폐양액 저장탱크, 상기 폐양액으로부터, 양액성분과 상기 양액성분을 제외한 수분을 분리하는 여과부, 상기 폐양액을 상기 폐양액 저장탱크로부터 상기 여과부로 공급하는 순환펌프, 상기 여과부로부터 분리된 상기 양액성분을 저장하는 양액 농축탱크 및 상기 여과부로부터 분리된 상기 수분을 저장하는 처리수 저장탱크를 포함하며, 상기 여과부는 상기 양액 농축탱크에 저장된 양액성분을 n회(n은 1보다 큰 자연수)에 걸쳐 재여과 한다.

상기 여과부는 역삼투 필터일 수 있으며, 상기 n은 6으로 설정될 수 있다.

본 고안의 일 실시예에 따른 폐양액 양분 분리 장치는 재배조로부터 수거된 상기 폐양액을 살균 처리하여 상기 폐양액 저장 탱크에 공급하는 살균부를 더 포함할 수 있으며, 상기 살균부는 오존 살균 장치일 수 있다.

본 고안의 일 실시예에 따른 폐양액 양분 분리 장치는, 상기 폐양액 저장탱크와 상기 순환펌프 사이에 배치된 제1 밸브, 상기 양액 농축탱크와 상기 순환 펌프 사이에 배치된 제2 밸브, 및 상기 제1 밸브와 제2 밸브의 개폐를 제어하는 밸브 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 밸브 제어부는, 상기 폐양액 저장탱크에 상기 폐양액이 남아 있는 경우에는 상기 제1 밸브를 열린 상태로, 상기 제2 밸브는 닫힌 상태로 제어하며, 상기 폐양액 저장탱크에 상기 폐양액이 남아 있지 않은 경우에는 상기 제1 밸브를 닫힌 상태로, 상기 제2 밸브는 열린 상태로 제어할 수 있다.

본 고안에 따른 장치에 의하면, 폐양액으로부터 고농축의 양질의 양분을 분리할 수 있으며, 이를 노지재배, 하우스 재배용 비료로 사용하거나 수경재배의 양액으로 사용할 수 있으므로 경제적 효과가 크다. 또한, 종래의 폐양액 처리 방법과 달리 농축도를 높임으로써 양액성분의 부피를 줄일 수 있으므로 운반에 소요되는 비용, 시간 및 노동력을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐양액 양분 분리 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 2는 폐양액의 농축도에 따른 농축 양액의 전기전도도 및 수소이온농도를 도시한 그래프이다.
도 3은 폐양액의 농축도에 따른 처리수의 전기전도도 및 수소이온농도를 도시한 그래프이다.
도 4는 폐양액의 처리 횟수와 단위시간당 처리체적을 도시한 그래프이다.
도 5는 폐양액의 처리 횟수와 농축 양액의 전기전도도 및 pH의 변화를 도시한 그래프이다.

본 고안은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 고안을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 고안의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 고안의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

본 고안에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 고안을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 고안에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 고안에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 고안에 따른 도면들을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐양액 양분 분리 장치의 구성을 도시한 블럭도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 폐양액 양분 분리 장치는, 폐양액 저장탱크(200), 순환펌프(300), 여과부(600), 처리수 저장탱크(500) 및 양액 농축탱크(400)을 포함한다.

폐양액 저장탱크(200)는 재배조(100)로부터 배출된 폐양액이 저장된다. 도 1에는 폐양액 저장탱크(200)가 재배조(100)와 관을 통해 직접 연결되는 것으로 도시되어 있으나, 반드시 폐양액 저장탱크(200)이 재배조(100)와 직접 연결될 필요는 없으며, 재배조(100)로부터 다른 방법에 의해 수거된 폐양액을 폐양액 저장탱크(200)로 운반하여 저장시킬 수도 있다.

순환 펌프(300)는 폐양액 저장탱크(200)에 저장된 폐양액을 여과부(600)로 인입시킨다. 순환펌프(300)로는 다아아프램 펌프 등이 사용될 수 있으며 순환펌프(300)의 가동 압력은 조절 가능할 수 있다.

여과부(600)는 순환펌프(300)에 의해 인입되는 폐양액을 걸러 양분을 포함하는 양액성분과 양분을 포함하지 않는 수분으로 분리한다. 여과부(600)는 양액성분과 수분을 분리하는 분리 여과막을 포함하는데, 분리 여과막으로는 나노 여과막, 역삼투막 등이 사용될 수 있다.

처리수 저장탱크(500)는 여과부(600)에 분리된 수분(양분을 포함하지 않음)을 저장한다. 저장된 처리수는 수경재배의 양액 조성을 위한 원수로 재 사용될 수 있으며, 전기전도도 및 수소이온농도(pH)가 최초 원수와 거의 동등한 정도로 처리되어 토양 배출도 가능하다.

양액 농축탱크(400)는 여과부(600)에 의해 분리된 양액성분을 저장한다. 분리된 양액성분은 수분이 많이 제거되어 농축도가 높은 상태이다.

본 발명에 따르면, 양액 농축탱크(400)에 저장된 양액성분을 여러번에 걸쳐 재여과함으로써 양액성분의 농축도를 높이는 것이 가능하다.

이와 같은 농축도의 재고를 위해, 양액 농축탱크(400)에 저장된 양액성분은 순환펌프(300)을 통해 여과부(600)으로 재인입되고, 위에서 설명한 바와 같은 방식으로 양액성분과 수분으로 재분리된다. 재분리된 수분은 처리수 저장탱크(500)로, 양액성분은 양액 농축탱크(400)로 각각 보내져 저장되며, 이후 같은 방식으로 재처리가 반복된다.

폐양액 저장탱크(200)에 저장된 폐양액과 양액 농축탱크(400)에 저장된 농축 양액을 동시에 여과할 수도 있으나, 인입되는 폐양액과 농축 양액의 양액 농도가 다르므로 농축도를 제어하기 어렵다. 따라서 농축 양액의 농도 조절을 위해, 먼저 폐양액 저장탱크(200)에 저장된 폐양액을 처리하고, 처리가 끝나고 양액 농축탱크(400)에 저장된 농축 양액을 재처리하는 것이 바람직하다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따르면, 폐양액 저장탱크(200)과 순환 펌프(300) 사이에 제1 밸브(V1)를, 양액 농축탱크(400)와 순환펌프(300) 사이에 제2 밸브(V2)를 각각 배치하고, 두 밸브의 개폐를 제어하는 밸브 제어부(미도시)를 더 포함하도록 구성될 수 있다. 밸브 제어부는, 폐양액 저장탱크(200)에 저장된 폐양액을 처리할 때는 제1 밸브(V1)를 열린 상태로, 제2 밸브(V2)를 닫힌 상태로 동작하게 하고, 양액 농축탱크(400)에 저장된 농축 양액을 처리할 때는 제1 밸브(V1)를 닫힌 상태로, 제2 밸브(V2)를 열린 상태로 동작하게 한다.

폐양액 중에는 재배조 내에 번식하는 박테리아 등 미생물을 포함하는 오염물질이 존재하므로 살균이 필요할 수 있는데, 이와 같은 살균 처리는 폐양액 저장탱크에 저장되기 전에 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서, 도 1에는 도시되지 않았으나, 오존 살균 장치, 자외선 살균 장치 등이 추가될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 일실시예에 따른 폐양액 양분 분리장치를 사용하여 처리된 결과를 이하에서 설명한다.

도 2는 폐양액의 농축도에 따른 농축 양액의 전기전도도 및 수소이온농도를 도시한 그래프이며, 도 3은 폐양액의 농축도에 따른 처리수의 전기전도도 및 수소이온농도를 도시한 그래프이다.

여과부(600)의 분리여과막으로는 역삼투막을 사용하였으며, 순환펌프의 가동압력은 20kgf/㎠가 되도록 유지하였다. 상기 처리 조건에 의해 처리된 농축 양액를 재차 농축하여 초기 폐양액 물량 대비 1/8 정도 감소될 때까지의 처리량 및 수온 변화, 농축 양액와 처리수의 전기전도도 및 pH 변화 등을 조사한 결과를 도 2 및 도 3의 그래프로 나타내었다.

시험 결과, 도 2에 도시된 바와 같이, 양액성분을 포함하는 농축양액의 전기전도도는 초기 1.56dS/m에서 8.0dS/m로 5.1배 정도 높았졌으며, pH는 초기 보다 2.7% 정도 낮아지는 경향을 보였다.

또한, 양분을 포함하지 않은 수분, 즉 처리수의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 전기전도도가 증가하고, pH는 낮아짐이 확인되었다.

이와 같은 시험 결과를 통해, 폐양액의 농축정도를 높일 수록 양액성분과 수분의 분리가 양호해 짐을 확인할 수 있다.

다음으로, 같은 조건에서 폐양액의 처리 횟수와 본 발명에 따른 양분 분리장치의 분리 성능, 농축 양액의 전기전도도 및 pH의 변화에 관하여 시험한 결과를 설명한다.

도 4는 폐양액의 처리 횟수와 단위시간당 처리체적을 도시한 그래프이고, 도 5는 폐양액의 처리 횟수와 농축 양액의 전기전도도 및 pH의 변화를 도시한 그래프이다.

처리 횟수가 많아질 수록 폐양액의 양액성분의 농축도가 증가하므로 도 5에 도시된 바와 같이 농축 양액의 전기전도도는 증가하고, pH는 감소하는 경향을 보인다. 이는 도 2에 도시된 농축도와의 관계와 유사하다.

그러나, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폐양액 양분 분리장치의 분리 효율은 6회 처리시까지는 비교적 균일하게 유지되나(농축 양액은 190∼200ℓ/h, 처리수는 1,210∼1,250ℓ/h), 7회부터는 급격히 악화되는 경향을 보인다. 따라서, 본 발명의 상기 실시예에 따른 폐양액 양분 분리 장치를 사용하는 경우, 반복 처리횟수를 6회로 하는 것이 가장 효율적이다.

이하에서는 본 발명에 따른 폐양액 양분 분리장치를 사용하여 분리한 농축양액 성분을 사용한 재배 시험 결과를 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 폐양액 양분 분리장치를 사용하여 25배와 50배로 농축시킨 농축 폐양액을 추 노지재배 시 추비로 이용한 시험결과를 설명한다.

고추는 2월 22일, 72공트레이에 파종하여 전열온상이 설치된 하우스에서 육묘하였다. 정식은 4월 29일, 기술원 포장에서 흑색PE비닐로 멀칭한 후 100×40cm로 하였으며, 시비는 N-P2O5-K2O-퇴비=19.0-11.2-14.9-3,000 kg/10a로 인산과 퇴비는 전량기비로 요소와 칼리는 정식하기 전에 기비로 40%, 정식 후에 60%를 추비로 4회 나누어 시비하였다. 농축 폐양액은 관행의 추비량 중 N의 성분함량에 맞추어 4회 시용하였다. 추비는 점적호스를 이용하여 관비로 하였으며, 관비시 관행과 폐양액의 물의 량을 동일하게 하였다. 시험구의 배치는 난괴법 3반복으로 하였다. 시비에 따른 토양성분의 변화를 비교하기 위하여 시험 전후 토양성분을 분석하였다.

정식 시 고추의 묘소질은 초장 25cm, 경경 3.4mm, 엽수 9.4개였으며, 4차 추비가 완료된 후 고추의 생육은 관행에서 초장 150.6cm, 주경장 27.7cm, 경경 23.3mm, 분지수 20.5개 였으며, 폐양액 25배액과 50배액에서 각각 초장 153.8cm, 149.1cm, 주경장 27.2cm, 27.4cm, 경경 22.9mm, 22.5mm, 분지수 20.7개, 20.2개로 큰 차이가 없었다. 엽록소 함량을 나타내는 SPAD값은 관행 65.1로 폐양액 25배액 64.7, 50배액 63.5와 유의한 차이가 없었다(표 1).

농축 양액에 따른 고추의 생육

구 분	초 장 (cm)	주경장 (cm)	경 경 (mm)	분지수 (개)	SPAD
시험 전	25.0		3.4		N/A
관 행	150.6	27.7	23.3	20.5	65.1
25 배액	153.8	27.2	22.9	20.7	64.7
50 배액	149.1	27.4	22.5	20.2	63.5

상추 담액수경재배 시 발생되는 폐양액 처리에 따른 고추의 과실특성은(표 4) 관행에서 과장 15.2cm, 과경 2.08cm, 과육두께 2.18mm, 생과중 22.7g 이였으며, 폐양액 25배액과 50배액에서 각각 과장 14.9cm, 15.9cm, 과경 2.07mm, 2.01mm, 과육두께 2.21mm, 2.18mm, 생과중 21.9g, 22.6g으로 큰 차이가 없었다. 고추재배 시 석회성분의 흡수 불량이 원인인 과실의 배꼽썩음과 또는 석회결핍과의 발생은 관행 7.2%에비해 폐양액 25배액과 50배액 처리에서 각각 5.3%, 6.3%로 낮았다. 이는 관행의 경우 질소와 칼리 성분만 추비를 하지만 폐양액의 경우 질소, 칼리 이외의 붕소, 석회 등의 미량원소가 포함되어 있기 때문인 것으로 판단된다. 고추의 생과 수량은(표 4) 관행 2,662kg/10a에 비해 폐양액 25배액 2,729kg/10a, 50배액 2,821kg/10a로 각각 3%, 6%정도 높은 경향이었으나, 통계적 유의성은 없었다.

관행과 농축 폐양액을 관비로 4회 처리하고 고추의 수확을 끝낸 후 토양의 화학성은 관행이 pH 6.7, 유기물 39.9g/kg, 유효인산 1,095mg/kg, 칼리 2.65cmol/kg, 석회 9.5mol/kg, 마그네슘 3.96cmol/kg였으며, 상추의 농축 폐양액 25배, 50배액에서 pH 6.8～7.0, 유기물 44.0～44.2g/kg, 유효인산 1,058～1,120mg/kg, 칼리 2.58～2.79cmol/kg, 석회 9.7～9.6mol/kg, 마그네슘 4.19～4.32cmol/kg 이였다(표 2.). 고추 노지재배 시 관행과 상추 담액수경재배의 농축 폐양액을 추비한 후 토양의 화학성은 관행, 25배액 50배액에서 유기물, 인산, 치환성염기 ?t량이 증가하였으나, 처리간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 특히 채소류 재배에서 문제되고 있는 인산의 경우에도 관행과 폐양액 처리간의 유의한 차이를 보이지 않았다. 따라서 폐양액의 재활용이 관행 시비와 비교하여 토양에 큰 문제가 없을 것으로 판단되었다.

농축 양액에 따른 고추의 과실특성 및 수량

처리내용	과장 (cm)	과경 (cm)	과육두께 (mm)	생과중 (g)	석회결핍과 (%)	상품수량 (kg/10a)	지수
관 행	15.2	2.08	2.18	22.7	7.2	2,662	100
25 배액	14.9	2.07	2.21	21.9	5.3	2,729	103
50 배액	15.9	2.01	2.18	22.6	6.3	2,821	106

관행과 농축 폐양액을 관비로 4회 처리하고 고추의 수확을 끝낸 후 토양의 화학성은 관행이 pH 6.7, 유기물 39.9g/kg, 유효인산 1,095mg/kg, 칼리 2.65cmol/kg, 석회 9.5mol/kg, 마그네슘 3.96cmol/kg였으며, 상추의 농축 폐양액 25배, 50배액에서 pH 6.8～7.0, 유기물 44.0～44.2g/kg, 유효인산 1,058～1,120mg/kg, 칼리 2.58～2.79cmol/kg, 석회 9.7～9.6mol/kg, 마그네슘 4.19～4.32cmol/kg 이었다(표 3.).

축 양액에 따른 시험 전·후 토양의 화학성

구분	pH (1:5)	OM (g/kg)	Avail.P2O5 (mg/kg)	치환성염기[cmol(+)/kg]
시험 전	7.8	35.3	716	1.18	9.7	2.27
관행	6.7	39.9	1,095	2.65	9.5	3.96
25배액	6.8	44.0	1,058	2.58	9.7	4.19
50배액	7.0	44.2	1,120	2.79	9.6	4.32

고추 노지재배 시 관행과 상추 담액수경재배의 농축 폐양액을 추비한 후 토양의 화학성은 관행, 25배액 50배액에서 유기물, 인산, 치환성염기 ?t량이 증가하였으나, 처리간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 특히 채소류 재배에서 문제되고 있는 인산의 경우에도 관행과 폐양액 처리간의 유의한 차이를 보이지 않았다. 따라서 폐양액의 재활용이 관행 시비와 비교하여 토양에 큰 문제가 없을 것으로 판단되었다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 고안에 따른 장치에 의하면, 폐양액으로부터 고농축의 양질의 양분을 분리할 수 있으며, 이를 노지재배, 하우스 재배용 비료로 사용하거나 수경재배의 양액으로 사용할 수 있으므로 경제적 효과가 크다. 또한, 종래의 폐양액 처리 방법과 달리 농축도를 높임으로써 양액성분의 부피를 줄일 수 있으므로 운반에 소요되는 비용, 시간 및 노동력을 줄일 수 있다.

앞서 설명한 본 고안의 상세한 설명에서는 본 고안의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 실용신안청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 재배조 200: 폐양액 저장탱크
300 : 순환 펌프 400 : 양액 농축탱크
500 : 처리수 저장탱크 600 : 여과부
V1 : 제1 밸브 V2 : 제2 밸브

Claims (8)

1. 재배조로부터 배출되는 폐양액이 저장되는 폐양액 저장탱크;
   상기 폐양액으로부터, 양액성분과 상기 양액성분을 제외한 수분을 분리하는 여과부;
   상기 폐양액을 상기 폐양액 저장탱크로부터 상기 여과부로 공급하는 순환펌프;
   상기 여과부로부터 분리된 상기 양액성분을 저장하는 양액 농축탱크;
   상기 여과부로부터 분리된 상기 수분을 저장하는 처리수 저장탱크;
   상기 폐양액 저장탱크와 상기 순환펌프 사이에 배치된 제1 밸브;
   상기 양액 농축탱크와 상기 순환 펌프 사이에 배치된 제2 밸브; 및
   상기 제1 밸브와 제2 밸브의 개폐를 제어하는 밸브 제어부
   를 포함하며,
   상기 밸브 제어부는, 상기 폐양액 저장탱크에 저장된 상기 폐양액을 먼저 처리하기 위해 상기 제1 밸브를 열린 상태로, 상기 제2 밸브는 닫힌 상태로 제어하여 상기 폐양액 저장탱크에 저장된 폐양액을 상기 여과부에 의해 여과시키고,
   상기 폐양액 저장탱크에 저장된 상기 폐양액의 처리가 완료된 이후에, 상기 제1 밸브를 닫힌 상태로, 상기 제2 밸브는 열린 상태로 제어하여 상기 양액 농축탱크에 저장된 양액성분을 상기 여과부에 의해 재여과시키는
   폐양액 양분 분리 장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 여과부는 역삼투 필터인 폐양액 양분 분리 장치.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 순환펌프는 여과부의 처리 압력을 20kgf/㎠가 유지하도록 작동하는 폐양액 양분 분리 장치.
   
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5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   재배조로부터 수거된 상기 폐양액을 살균 처리하여 상기 폐양액 저장 탱크에 공급하는 살균부를 더 포함하는 폐양액 양분 분리 장치.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 살균부는 오존 살균 장치인 폐양액 양분 분리 장치.
   
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