KR20080020080A - 배양액 처리장치 및 이를 이용한 수경 재배 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 연속적으로 순환하는 배양액에 함유된 유기성 오염물질을 연속 정화할 수 있도록, 피처리될 배양액이 수용되는 정화처리조와, 상기 정화처리조에 설치되어 배양액에 포함된 오염물을 미생물에 의해 정화 처리하기 위한 정화부, 상기 정화부를 거친 배양액을 폭기 처리하기 위한 폭기부를 포함하는 배양액 처리장치를 제공한다.

정화처리조, 정화조, 폭기조, 폭기관, 담체, 배지조

Description

배양액 처리장치 및 이를 이용한 수경 재배 장치{EQUIPMENT FOR TREATING CULTURE FLUID AND NUTRI-CULTURE EQUIPMENT USING THE SAME}

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배양액 처리 장치를 도시한 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 배양액 처리 장치를 이용한 수경 재배 장치를 도시한 개략적인 구성도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수경 재배 장치의 일부 구성을 도시한 개략적인 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 정화처리조 11,62 : 격벽

12,63 : 유통로 20 : 정화조

21 : 담체 22,41,51 : 유입공

23,42 : 유출공 24,43 : 폭기관

25,44,52 : 산기관 26,45 : 월류관

27,46,53 : 에어관 30 : 블로워

40 : 폭기조 50 : 공급관

60 : 배지조 61 : 베지

64 : 공급구 65 : 배출구

본 발명은 수경 재배에 관한 것이다. 보다 상게하게 본 발명은 수처리를 통해 수질 정화 능력과 용존산소량을 향상시킬 수 있도록 된 배양액 처리장치와 이를 이용한 연속 순환식 수경 재배 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수경재배는 재배될 작물의 표준적 생육에 필요한 영양소와 액의 pH가 일정하게 유지되도록 조제된 배양액으로 작물을 재배하는 것으로, 대부분의 작물에서 뿌리부근의 용존산소량이 많을수록 생육은 왕성하게 되어 흙에서 재배하는 토양재배에 비해 생육이 빠른 특징을 나타낸다.

수경재배에 있어서 뿌리는 호흡작용에 의해서 얻어진 에너지를 사용해서 뿌리 자신의 생장이나 그 외의 생리기능을 행하게 되므로 뿌리 부근의 용존산소량 수준이 식물체 전체의 정상적인 생육에 중요한 요인이 되고 있다.

따라서 실제 수경재배시 대부분의 뿌리를 배양액 중에 담근 채 재배하는 방식의 수경 재배장치에서는 산소부족이 발생되기 쉽다.

거의 모든 작물이 수경재배로 가능하지만 무, 당근, 우엉 등 뿌리작물은 산소의 원활한 공급기술의 부족으로 수경재배가 불가능한 것으로 알려져 있다.

뿌리의 생장은 용존산소가 2ppm 이하로 되면 현저하게 불량하게 되고 0.5ppm이하로 되면 대개 정지되어 뿌리의 끝 부분이 말라죽게 된다.

이에 따라 종래에는 수경재배에 있어서 뿌리에 산소를 공급하기 위하여 미스트경(분무경)이나 액면저하법 등이 사용되고 있다.

미스트경은 뿌리 아랫쪽에 노즐을 부착시킨 분무관을 설치하여 배양액을 뿌리 부분에 분무시켜 양분 수분 흡수와 동시에 공중의 산소를 흡수케 하는 방법이고, 액면 저하법은 수위 조절장치를 이용하여 생육단계별로 일정한 시간만큼 양액면을 낮추어 뿌리를 공중에 노출되게 하여 공중의 산소를 흡수 이용하게 하는 방법으로 어느 것이나 산소를 흡수하도록 하는 방법들이다.

그러나 공중에 뿌리를 노출시키는 시간이 너무 길면 뿌리가 말라죽는 경우가 있으므로 정전이나 모타펌프의 고장이 발생치 않도록 해야 한다.

이상의 여러 가지 산소공급 방법별 수경재배 양식들은 모두 일장일단이 있으나 결론적으로 수경재배의 경우는 통기와 동시에 배양액을 유동시켜서 산소를 다량 공급하는 방법을 선택하는 것이 가장 바람직하다.

통상 수경재배에 이용되는 산소공급기술은 수경재배의 종류와 방식과 형태에 따라 나뉘어 지는 데, 크게 나누면 일본에서 개발된 담액형의 수경재배와 영국에서 개발된 NFT(Nutrient Film Technique), 그리고 고형배지를 이용한 재배방법 등 3가지 형식이 주류를 이루고 있다. 어느 형태든 순환의 과정을 거치게 되지만 특히 고형배지에서의 순환식은 많은 양의 배양액이 공급되기 때문에 물빠짐이 나쁘면 뿌리가 썩거나 아질산가스(NO₂)의 발생이 많아져서 작물의 생육에 지장을 줄 수 있는 단점이 있다. 따라서 배양액 혼합탱크에서 산소공급 및 재 순환까지의 과정이 복잡하 고 뿌리에서 분비되는 유기물의 정화과정이 물리적인 여과방법 자체에만 의존하며 산소공급이 부족하게 됨으로 균일한 순환시스템에 의한 수경재배를 기대하기 어렵다는 문제가 있다.

따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 연속적으로 순환하는 배양액에 함유된 유기성 오염물질을 연속 정화할 수 있도록 된 배양액 처리 장치와 이를 이용한 수경 재배 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 배양액에 산소를 효율적으로 공급할 수 있도록 하여 식물의 생장에 필요한 산소요구량을 증가시킴으로서 수경배지에서 생장하는 식물의 생육을 촉진하며 발근을 용이하게 하고 작물의 생장환경을 향상시킬 수 있도록 된 배양액 처리 장치와 이를 이용한 수경 재배 장치를 제공함에 또다른 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 배양액 처리 장치는 피처리될 배양액이 수용되는 정화처리조와, 상기 정화처리조에 설치되어 배양액에 포함된 오염물을 미생물에 의해 정화 처리하기 위한 정화부, 상기 정화부를 거친 배양액을 폭기 처리하기 위한 폭기부를 포함할 수 있다.

이에 따라 배양액이 정화부와 폭기부를 거치면서 오염물이 정화되고 충분한 산소를 흡수하게 되어 작물 재배에 재 사용될 수 있게 되는 것이다.

상기 정화부는 내부에 미생물이 부착된 담체가 충진된 정화조와, 상기 정화조에 수직으로 설치되고 하단에는 정화조 내의 배양액이 유입되는 유입공이 형성되 며 상단에는 폭기된 피처리액이 분출되는 유출공이 형성된 폭기관과, 상기 폭기관 내측 저부에 설치되어 폭기관 내부로 공기를 분산시켜 기포를 발생시키기 위한 산기관, 상기 산기관과 연결되어 공기를 공급하기 위한 블로워를 포함할 수 있다.

상기 담체는 상기 정화조 내에 고정되거나 유동가능하게 탑재될 수 있다.

또한, 상기 폭기부는 상기 정화조와 연통되어 담체를 거친 처리수가 유입되는 폭기조와, 상기 폭기조 내에 수직 설치되고 하단에는 폭기조 내의 배양액이 유입되는 유입공이 형성되며 상단에는 폭기된 피처리액이 분출되는 유출공이 형성된 폭기관, 상기 폭기관 내측 저부에 설치되어 폭기관 내부로 공기를 분산시켜 기포를 발생시키기 위한 산기관, 상기 산기관과 연결되어 공기를 공급하기 위한 블로워를 포함할 수 있다.

여기서 상기 정화조와 폭기조 내에 설치되는 폭기관의 개수에 대해서는 특별히 한정되지 않으며, 정화조나 폭기조의 크기에 따라 달리 설정할 수 있다.

또한, 상기 폭기관은 상기 정화조 및 폭기조 내에 균일한 분포로 위치함이 바람직하다.

또한, 상기 폭기조는 상기 정화조의 저부와 연통되는 구조로 하여 정화조의 담체를 거친 처리수가 상기 폭기조로 유입되도록 함이 바람직하다.

그리고 본 발명의 배양액 처리 장치는 정화 처리된 배양액을 필요한 곳으로 공급하기 위한 공급부를 포함하며, 상기 공급부는 상기 폭기조 저부로 연통되고 상기 배지조로 연결되는 공급관과, 상기 공급관 내부에 설치되어 기포를 발생시키기 위한 산기관, 상기 산기관으로 공기를 공급하기 위한 블로워를 포함할 수 있다.

한편, 상기한 구조의 정화 장치를 이용한 본 발명의 수경 재배 장치는 작물의 재배가 이루어지는 배지조와, 상기 배지조를 거쳐 배출되는 배양액을 정화 처리하고 정화 처리된 배양액을 상기 배지조로 재 순환시키기 위한 정화처리조를 포함할 수 있다.

이에 따라 배지조를 거친 배양액을 재처리하여 다시 배지조로 공급함으로서 배양액의 순환 사용을 통해 배양액의 낭비를 줄이고 환경오염을 방지할 수 있게 된다.

상기 배지조는 수경 작물이 놓여진 다수개의 베드를 포함할 수 있다.

상기 각 베드는 격벽으로 구획되며, 각 격벽 상에는 배양액이 연통되는 유통로가 형성될 수 있다.

또한, 상기 유통로는 배양액의 흐름방향을 따라 상하로 교차되도록 함이 바람직하다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배양액 처리 장치를 도시한 개략적인 구성도이다.

상기한 도면에 의하면, 본 실시예의 배양액 처리장치는 피처리될 배양액이 수용되고 정화 처리가 이루어지는 정화처리조(10)와, 상기 정화처리조(10)에 설치 되어 배양액에 포함된 오염물을 미생물에 의해 정화 처리하기 위한 정화부, 상기 정화부를 거친 배양액을 폭기 처리하기 위한 폭기부, 상기 폭기부를 거쳐 정화된 배양액을 필요한 재배지로 이송하기 위한 공급부를 포함한다.

상기 정화처리조(10)는 내부에 격벽(11)이 설치되어 정화부와 폭기부로 구분되며, 격벽(11) 하부에 설치되는 유통로(12)를 통해 정화부를 거친 배양액이 폭기부로 유입되는 구조로 되어 있다.

상기 정화부는 상기 정화처리조(10) 내에 격벽(11)으로 구분되어 배양액이 일차적으로 유입되는 정화조(20)와, 상기 정화조(20) 내에 충진되고 표면에는 미생물이 부착되어 상기 배양액에 포함된 오염물을 정화하기 위한 담체(21), 상기 정화조(20)에 수직으로 설치되고 하단에는 정화조(20) 내의 배양액이 유입되는 유입공(22)이 형성되며 상단에는 폭기된 피처리액이 분출되는 유출공(23)이 형성된 폭기관(24)과, 상기 폭기관(24) 내측 저부에 설치되어 폭기관 내부로 공기를 분산시켜 기포를 발생시키기 위한 산기관(25), 상기 산기관과 연결되어 공기를 공급하기 위한 블로워(30)를 포함한다.

이에 따라 배양액에 대해 폭기와 더불어 여과 및 생물학적 정화처리가 이루어져 배양액에 함유된 유기성 오염물을 제거할 수 있게 된다.

여기서 상기 정화조(20) 내에 수직으로 설치된 폭기관(24)에 의해 정화조(20) 내의 배양액은 상하방향으로 흐름이 유도되고 이에 따라 와류가 발생되지 않은 정치 상태에서 폭기처리와 동시에 생물학적 정화처리가 가능하게 된다.

상기 폭기관(24)은 유출공(23) 위쪽의 상단이 하방향으로 절곡되어 유출 공(23)으로부터의 잉여 배양액이 토출될 수 있도록 개방된 월류관(26)을 형성한다.

이에 따라 유출공(23)을 통해 미처 배출되지 않은 거품 등의 피처리액은 폭기관(24) 상단으로 올라와 상기 월류관(26)을 통해 공기중의 산소를 흡수하고 정화조(20) 내로 재투입 순환된다.

또한, 상기 산기관(25)은 공기를 기포로 분산시키기 위한 것으로, 정화처리조(10) 외측에 설치된 블로워(30)와 에어관(27)을 통해 연결된다.

상기 담체(21)는 그 형태에 있어서 특별히 한정되지 않으며, 담체(21)에 부착된 미생물은 호기성 미생물로 배양액에 포함된 유기성 오염물을 분해하게 된다.

상기 담체(21)에 부착된 미생물은 배양액에 포함되어 있는 오염물 중 일부를 섭취하여 새로운 세포를 형성하여 증식하며, 일부는 미생물의 활동을 위한 에너지원으로 소모된다. 또한, 기타의 생분해성 물질은 높은 용존산소하에서 자산화되어 물과 이산화탄소로 가수분해된다.

이 과정에서 담체(21)에 부착된 미생물은 정치상태에서 안정적으로 플럭을 형성하여 성장하며 산소를 끊임없이 소비하면서 유기물질을 분해 정화한다.

상기 폭기부는 상기 정화처리조(10) 내에 격벽(11)으로 구분되고 상기 격벽 하단에 형성된 유통로(12)를 통해 상기 정화조(20)와 연결되어 정화조(20)를 거친 배양액이 유입되는 폭기조(40)와, 상기 폭기조(40) 내에 수직 설치되고 하단에는 상기 폭기조(40) 내의 배양액이 유입되는 유입공(41)이 형성되며, 상단에는 폭기된 배양액이 분출되는 유출공(42)이 형성된 폭기관(43), 상기 폭기관(43) 내측 저부에 설치되어 폭기관 내부로 공기를 분산시켜 기포를 발생시키기 위한 산기관(44), 상 기 산기관과 연결되어 공기를 공급하기 위한 블로워(30)를 포함한다.

이에 따라 블로워(30)로부터 공급된 공기는 산기관(44)을 통해 폭기관(43) 내부로 분출되며 이때 발생된 기포와 함께 배양액이 폭기관(43) 상부로 올라와 폭기관 상단에 형성된 유출공(42)을 통해 폭기조(40) 수면으로 재 투입된다.

이 과정에서 배양액이 외기와 직접 접촉되면서 산소를 충분히 흡수하게 되는 것이다.

여기서 상기 폭기관(43)은 유출공(42) 위쪽의 상단이 하방향으로 절곡되어 개방된 월류관(45)을 형성한다.

이에 따라 유출공(42)을 통해 미처 배출되지 않은 거품 등의 피처리액은 폭기관(43) 상단으로 올라와 상기 월류관(45)을 통해 정화조(20) 내로 재투입된다.

또한, 상기 산기관(44)은 공기를 기포로 분산시키기 위한 것으로, 정화처리조(10) 외측에 설치된 상기 블로워(30)와 에어관(46)을 통해 연결된다.

그리고 상기 폭기 처리된 배양액을 수경 재배지로 공급하기 위한 공급부를 살펴보면, 상기 공급부는 상기 폭기조(40)에 수직설치되고 하단에는 배양액이 유입되는 유입공(51)이 형성되며 상단은 상기 정화처리조(10) 외측으로 연장되는 공급관(50)과, 상기 공급관(50) 내측 저부에 설치되어 기포를 발생시키기 위한 산기관(52), 상기 산기관으로 공기를 공급하기 위한 블로워(30)를 포함한다.

상기 공급관(50) 내에 설치되는 산기관(52) 역시 공기를 기포로 분산시키기 위한 것으로 정화처리조(10) 외측에 설치된 상기 블로워(30)와 에어관(53)을 통해 연결된다.

따라서 유체 이동을 위한 별도의 펌프를 구비하지 않고 산기관(52)으로부터 기포를 발생시킴으로서 부력에 의해 폭기조(40)에서 공급관(50)으로 유입된 배양액은 기포와 함께 공급관(50)을 따라 재배지로 보내질 수 있는 것이다.

한편, 상기한 배양액 정화장치를 이용하여 배양액을 순환시켜 작물을 재배하는 순환식 수경 재배 장치를 살펴보면 다음과 같다.

이하 설명에서 순환되는 배양액을 정화 처리하기 위한 장치에 대해서는 위에서 설명되었으므로 이하 그 구성에 대해 설명을 생략하도록 한다.

도 2는 배양액 처리 장치를 이용한 수경 재배 장치를 도시한 개략적인 구성도이고, 도 3은 수경 재배 장치의 일부 구성을 도시한 개략적인 구성도이다.

상기한 도면에 의하면, 본 실시예에 따른 수경 재배 장치는 작물의 재배가 이루어지는 배지조(60)와, 상기 배지조(60)를 거쳐 배출되는 배양액을 정화 처리하고 정화 처리된 배양액을 상기 배지조(60)로 재 순환시키기 위한 정화처리조(10)를 포함한다.

상기 배지조(60)는 수경 작물이 놓여진 다수개의 베드(61)를 포함하며, 상기 각 베드(61)는 상기 배지조(60) 내에서 격벽(62)으로 구획되며, 각 격벽(62) 상에는 배양액이 연통되는 유통로(63)가 형성된다.

또한, 상기 배지조(60)의 일측 선단에는 상기 정화처리조(10)의 공급관(50)과 연결되는 공급구(64)가 형성되어 배지조(60) 내로 정화처리된 배양액을 유입시키게 되며, 타측 선단에는 각 베드(61)를 거친 배양액을 정화처리조(10)로 배출시키는 배출구(65)가 형성되어 상기 정화처리조(10)의 정화조(20)와 연통된 구조로 되어 있다.

이에 따라 배지조(60)로 공급된 배양액은 유통로(63)를 통해 각 베드(61)를 거친 후 배출구(65)를 통해 정화처리조(10)로 유입되어 정화조(20)와 폭기조(40)를 거치면서 정화 처리되고 공급구(64)를 통해 다시 배지조(60)로 재 공급된다.

본 실시예에서 상기 배지조(60)는 4개의 베드(61)가 구비된 구조로 되어 있는 데, 상기 베드(61)의 개수에 대해서는 이에 한정되지 않는다.

상기 베드(61)를 구획하는 격벽(62) 상에 형성되는 유통로(63)는 배지조(60)의 유입구에서 유출구쪽으로 배양액이 지나는 방향을 따라 상하로(도 3에서 Z축 방향) 교차 형성된다.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이 공급구(64)를 기준으로 최초 베지와 다음 베지 사이의 격벽에는 유통로가 하부에 형성되며 다음 격벽에는 유통로가 상부에 형성되고 다음 격벽에는 다시 유통로가 하부에 형성된 구조로 되어 있다.

이에 따라 각 베지(61)를 거치는 과정에서 배양액의 흐름이 상하로 유동되어 각 베지에 대한 산소 공급의 사각지대가 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 격벽(62)에 형성되는 유통로(63)는 평면상으로도 배지조(60)의 공급구(64)에서 배출구(65)쪽으로 배양액이 지나는 방향을 따라 도면 상 Y축방향으로 교차되도록 형성된다.

도 2에서 점선으로 표시된 미설명 부호 (66)은 정화조(20)와 폭기조(40)에 각각 설치된 폭기관(24,43)을 지지하기 위한 지지부재이다.

본 실시예에서는 도 2에서와 같이 하나의 정화조(20)와 폭기조(40)에 각각 4 개의 폭기관(24,43)이 균일한 분포로 설치된 구조를 예시하고 있으나, 상기 폭기관은 본 장치의 크기나 처리되어야할 배양액의 양과 성상에 따라 그 개수를 달리할 수 있다.

이하, 본 발명의 작용에 대해 설명한다.

각 베지(61)에 수경 작물이 심어져 배지조(60)에 설치되면 수경작물은 배지조(60)의 배양액에 담겨져 재배되고, 배양액은 연속적으로 배지조(60)의 격벽(62)에 형성된 유통로(63)를 통해 각 베지를 지나 정화처리조(10)로 유입된다.

이와같이 배양액이 각 베지를 지나는 과정에서 수경 작물의 뿌리에서 배출되는 유기성 오염물질이 배양액에 함유된다.

배지조(60)의 배출구(65)를 통해 배출되는 배양액은 정화처리조(10)의 정화조(20) 상부로 유입된다.

상기 정화조(20)로 투입된 배양액은 정화조(20)에 충진되어 있는 담체(21)를 지나면서 담체(21)에 부착된 미생물에 의한 정화작용을 거치게 된다.

담체(21)를 지나 정화조(20)의 하부로 흘러내린 배양액은 정화조(20)에 설치된 폭기조(40)에 의해 다시 정화조(20) 상부로 폭기된다.

즉, 블로워(30)가 구동되면 에어관(27)을 통해 공기가 폭기관(24) 내에 설치된 산기관(25)으로 유입되어 상기 폭기관 내에서 기포로 발생된다.

이에 따라 폭기관(24) 하단의 유입공(22)을 통해 폭기관으로 유입된 배양액은 기포에 의해 거품 형태로 폭기관(24) 상부로 올라와 폭기관 상부에 형성된 유출공(23)을 통해 정화조(20) 상부에 재 투입된다.

그리고 재 투입된 배양액은 다시 담체(21)를 지나면서 미생물에 의한 정화 처리 과정을 거치게 된다.

이와같이 폭기관(24)에 의해 정화조(20) 내에서 배양액이 상하로 순환되면서 폭기와 더불어 여과 및 미생물에 의한 생물학적 정화 처리가 연속적으로 이루어지게 된다.

정화조(20)를 거친 배양액은 격벽(11) 하부에 형성된 유통로(12)를 통해 폭기조(40)로 유입된다.

상기 폭기조(40)로 유입된 배양액은 폭기조(40)에 설치된 폭기관(43)에 의해 폭기 처리되며 이 과정에서 산소가 충분히 배양액에 투입되어 수경재배에 요구되는 용존산소량을 충족하게 된다.

즉, 블로워(30)가 구동되면 에어관(46)을 통해 공기가 산기관(44)으로 공급되어, 폭기관(43) 내부에서 기포로 발생하게 된다.

따라서 상기 폭기관(43) 하부에 형성된 유입공(41)을 통해 폭기관(43) 내부로 유입된 폭기조(40) 내의 배양액이 상기 기포와 함께 폭기관(43) 상부로 올라와 폭기관 상단에 형성된 유출공(42)을 통해 상기 폭기조(40) 수면으로 재 투입된다.

이 과정에서 상기 폭기관(43)으로부터 폭기조(40)로 붙출되는 배양액이 공기와 직접 접촉되어 공기 중의 산소를 흡수하게 됨으로서, 식물의 생장에 필요한 배양액 내 산소의 농도를 약 7ppm이상으로 유지시킬 수 있게 된다.

또한, 폭기관(43) 내부에서 미세 기포와 함께 배양액이 상승하면서 미세 기포 표면에 배양액의 유기질 오염물이 부착되지만 폭기조(40)의 재 순환처리과정에 의하여 배양액의 수질을 정화하게 된다.

상기와 같이 정화조(20)와 폭기조(40)를 통해 수경 재배시 식물의 뿌리 등으로부터 배출되는 유기성 오염물질이 정화 처리되고 충분한 용존 산소량을 얻을 수 있게 되며, 정화 처리된 배양액은 다시 폭기조에 설치된 공급관(50)을 통해 배지조(60)의 공급구(64)로 보내지게 된다.

상기 공급관(50)의 내부에 설치된 산기관(52)은 에어관(53)을 통해 블로워(30)에 연결되어 있어서, 블로워(30)가 작동되면 공기가 산기관(52)을 통해 공급관(50) 내에서 기포로 분출된다.

이렇게 발생된 기포와 물의 기액혼합액은 언급한 바와 같이 공급관(50)을 따라 위로 올라가 공급관(50)에 연결된 공급구(64)를 통해 배지조(60)로 재 공급된다.

상기와 같이 배지조(60)로 공급된 배양액은 연속적으로 순환되면서 수경 작물을 재배할 수 있게 되는 것이다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

이와 같이 본 발명은 수경 재배시 작물의 뿌리 등으로부터 배출되어 배양액에 포함된 유기성 오염물질을 정화하고 정화된 배양액을 연속적으로 순환시켜 사용 함으로서 배양액의 낭비를 줄이고 환경 오염을 방지할 수 있게 된다.

또한, 작물의 발근 및 생장을 촉진하는 데 필요로 하는 산소요구량을 증가시킬 수 있게 되어 작물 재배의 생장 환경을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (13)

1. 피처리될 배양액이 수용되는 정화처리조와,

   상기 정화처리조에 설치되어 배양액에 포함된 오염물을 미생물에 의해 정화 처리하기 위한 정화부,

   상기 정화부를 거친 배양액을 폭기 처리하기 위한 폭기부

   를 포함하는 배양액 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 정화부는 미생물이 부착된 담체가 충진된 정화조와,

   상기 정화조에 수직으로 설치되고 하단에는 정화조 내의 배양액이 유입되는 유입공이 형성되며 상단에는 폭기된 피처리액이 분출되는 유출공이 형성된 폭기관과,

   상기 폭기관 내측 저부에 설치되어 폭기관 내부로 공기를 분산시켜 기포를 발생시키기 위한 산기관,

   상기 산기관과 연결되어 공기를 공급하기 위한 블로워

   를 포함하는 배양액 처리장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 폭기부는 상기 정화조와 연통되어 담체를 거친 처리수가 유입되는 폭기 조와,

   상기 폭기조 내에 수직 설치되고 하단에는 폭기조 내의 배양액이 유입되는 유입공이 형성되며 상단에는 폭기된 피처리액이 분출되는 유출공이 형성된 폭기관,

   상기 폭기관 내측 저부에 설치되어 폭기관 내부로 공기를 분산시켜 기포를 발생시키기 위한 산기관,

   상기 산기관과 연결되어 공기를 공급하기 위한 블로워

   를 포함하는 배양액 처리장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   정화 처리된 배양액을 필요한 곳으로 공급하기 위한 공급부를 포함하며,

   상기 공급부는 상기 폭기조 저부로 연통되고 상기 배지조로 연결되는 공급관과, 상기 공급관 내부에 설치되어 기포를 발생시키기 위한 산기관, 상기 산기관으로 공기를 공급하기 위한 블로워를 포함하는 배양액 처리장치.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 폭기관은 상단에 연결설치되고 외측으로 연장되어 폭기조에서 발생된 거품을 상기 정화조 또는 폭기조로 재투입시키기 위한 월류관을 포함하는 배양액 처리장치.
6. 작물의 재배가 이루어지는 배지조와, 상기 배지조를 거쳐 배출되는 배양액을 정화 처리하고 정화 처리된 배양액을 상기 배지조로 재 순환시키기 위한 정화처리조를 포함하고,

   상기 정화처리조는 피처리될 배양액이 수용되는 정화처리조와, 상기 정화처리조에 설치되어 배양액에 포함된 오염물을 미생물에 의해 정화 처리하기 위한 정화부, 상기 정화부를 거친 배양액을 폭기 처리하기 위한 폭기부를 포함하는 수경 재배 장치.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 배지조는 작물이 놓여진 다수개의 베드와, 상기 각 베드를 구획하고 일측에 배양액이 연통되는 유통로가 형성된 격벽을 포함하는 수경 재배 장치.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 유통로는 배양액의 흐름방향을 따라 각 격벽의 상부와 하부에 교대로 형성되는 수경 재배 장치.
9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,

   상기 유통로는 배양액의 흐름방향을 따라 각 격벽의 양 측부에 교대로 형성되는 수경 재배 장치.
10. 제 6 항에 있어서,

    상기 정화부는 미생물이 부착된 담체가 충진된 정화조와,

    상기 정화조에 수직으로 설치되고 하단에는 정화조 내의 배양액이 유입되는 유입공이 형성되며 상단에는 폭기된 피처리액이 분출되는 유출공이 형성된 폭기관과,

    상기 폭기관 내측 저부에 설치되어 폭기관 내부로 공기를 분산시켜 기포를 발생시키기 위한 산기관,

    상기 산기관과 연결되어 공기를 공급하기 위한 블로워

    를 포함하는 수경 재배 장치.
11. 제 6 항 또는 제 10 항에 있어서,

    상기 폭기부는 상기 정화조와 연통되어 담체를 거친 처리수가 유입되는 폭기조와,

    상기 폭기조 내에 수직 설치되고 하단에는 폭기조 내의 배양액이 유입되는 유입공이 형성되며 상단에는 폭기된 피처리액이 분출되는 유출공이 형성된 폭기관,

    상기 폭기관 내측 저부에 설치되어 폭기관 내부로 공기를 분산시켜 기포를 발생시키기 위한 산기관,

    상기 산기관과 연결되어 공기를 공급하기 위한 블로워

    를 포함하는 수경 재배 장치.
12. 제 6 항에 있어서,

    정화 처리된 배양액을 필요한 곳으로 공급하기 위한 공급부를 포함하며,

    상기 공급부는 상기 폭기조 저부로 연통되고 상기 배지조로 연결되는 공급관과, 상기 공급관 내부에 설치되어 기포를 발생시키기 위한 산기관, 상기 산기관으로 공기를 공급하기 위한 블로워를 포함하는 수경 재배 장치.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 폭기관은 상단에 연결설치되고 외측으로 연장되어 폭기조에서 발생된 거품을 상기 정화조 또는 폭기조로 재투입시키기 위한 월류관을 포함하는 수경 재배 장치.

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