KR20140048427A - 대단위 양식장의 정수시스템 - Google Patents

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KR20140048427A
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Abstract

본 발명은 대단위 양식장의 정수시스템에 관한 것으로,
양식장 배출수와 외부로부터 선택적으로 보충되는 해수를 공급받아 배출 먹이와 노폐물을 분리하는 원심분리기와,
상기의 원심분리기로부터 양식장 배출수 및/또는 해수를 공급받아 밀폐된 용기 내에 우드스톤이나 니들휠 또는 기타 벤츄리 노즐을 이용해서 미세한 거품을 뿜어내면 물속에 녹아 있는 찌꺼기가 표면장력에 의해 미세한 거품 안쪽 부분에 달라붙도록 하여 찌거기를 흡착한 미세한 공기방울이 상부로 떠올라 라이져를 거쳐서 컬렉션 컵에 넘어가서 모이도록 하면서 물고기의 몸에서 빠져나간 단백질과 배설물의 노폐물을 제거하는 프로틴 스키머와,
상기의 프로틴 스키머를 경유한 양식장 배출수 및/또는 해수를 공급받아 일측 내벽의 초음파 발생기, 교번자석과 자화판과 영구자석의 진동 발생체, 펌프를 통해 폭기조로 오존을 발생하는 오존 발생기 및 전자파 발생기로 이루어져 오염물을 분리하는 분해조와,
상기의 분해조에서 양식장 배출수 및/또는 해수를 공급받아 감속모터에 의해 축을 중심으로 회전하는 팬이 산화작용과 환원작용을 더욱 활발하도록 하는 응집반응조와,
상기의 응집반응조에서 양식장 배출수와 오염물을 공급받아 경사 바닥면에 가라앉은 슬러지를 모터에 연결된 축을 중심으로 회전하는 스트레나로 제거하는 침전조와,
상기의 침전조에서 정수된 양식장 배출수 및/또는 해수에 대해 폐열을 회수하는 폐열회수기와,
상기의 폐열 회수기를 경유한 양식장 배출수 및/또는 해수에 대해 히트펌프를 통하여 냉각 또는 가열하면서 적정한 수온으로 양식장 수조에 다시 공급하는 급수탱크로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

대단위 양식장의 정수시스템{water puripication system of culture pool}
본 발명은 대단위 양식장의 정수시스템에 관한 것으로, 상세하게는 양식장 배출수 및/또는 해수에 대해 원심분리기, 프로틴 스키머, 분해조, 응집반응조, 침전조, 폐열회수기, 히트펌프를 통하여 냉각 또는 가열하면서 적정한 수온으로 양식장 수조에 다시 공급하도록 하여 양식장에 계속 공급되는 먹이와 배설에 의한 오염 물질과 폐쇄적인 순환과정에 따른 부영양화 및 녹조현상의 발생을 방지하고, 소량의 유기, 무기성 오염물질의 유입에 따른 생태계의 불균형을 해소하도록 한 대단위 양식장의 정수시스템에 관한 것이다.
일반적으로 양식(養殖) 및 양어(養魚)장의 수질은 잉여 먹이와 어류의 배설물이 양식 및 양어장 저부에 침전 및 퇴적되고 폐쇄적인 순환 과정을 통해 오염물질이 계속해서 축적되기 때문에 지속적인 수질관리가 이루어지지 않는다면 필연적으로 부영양화된 수질로 전락하게 된다.
양식 및 양어장은 거의 폐쇄된 하나의 공간으로서 소량의 유기, 무기성 오염물질의 유입에 의해서 그 생태계는 불균형을 초래하게 된다. 대부분의 양식 및 양어장이 일단 오염이 시작되면 오염원이 차단된다고 할지라도 계속 오염도가 증가하는 특성을 가지고 있다. 따라서, 각 양식 및 양어장에 알맞은 적절하고도 경제적인 수질 보존 또는 수질 개선이 시급한 과제이다.
보통 수질을 악화시키는 인자는 조류군의 식물성 플랑크톤의 개체수 증가, 수중의 현탁 물질 양의 증가, 이취미를 방출하는 유기물의 생성, 식물성 플랑크톤에 의한 물의 착색, 투명도 저하, pH의 상승, 저부 용존산소 농도의 저하, 특히 용존산소가 0에 가까워지면 저층 부근이 환원되어 메탄가스를 발생시키고, 인을 용출하며, 각종 미량의 금속이 용출하게 되며, 이로 인해 녹조와 부영양화가 일어나게 된다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 정화 용수를 도입하거나 물리, 화학 및 생물학적 대책 등 여러 가지 방법을 시도하고 있으나, 큰 효과를 얻지 못하고 있는 실정이다.
여기서, 물리적인 대책으로는 퇴적물의 제거, 블로워(Blower) 또는 수차에 의한 폭기 등이 있으며, 생물학적인 대책으로는 미생물 제제의 투입 등이 있다. 상기한 종래의 정화방법은 상층부 수질 일부만 일시적인 효과가 있을 뿐 지속적이고, 근본적인 해결책은 되지 못하고 있다.
그리하여 2003년 03월 20일자 특허출원 제10-2003-0017365호(양식장 및 양어장의 수질 정화 시스템 및 그 방법)이 제안되었으며,
이는, 생태계에 영향을 주지 않고, 오염된 양식 및 양어장의 수질을 지속적으로 개선시킬 수 있도록 한 것으로서,
어류를 양식할 수 있도록 된 양식 및 양어장, 상기 양식 및 양어장 내의 수질 상태를 측정하고 측정된 결과를 송출하는 복합 센서부,
상기 복합 센서부로부터 수집된 수질 데이터를 처리하고 시스템을 전반적으로 제어하는 제어부,
미세한 산소 기포를 발생시켜 상기 양식 및 양어장으로 공급하기 위한 미세 기포 발생부,
상기 양식 및 양어장에 미생물을 투입하기 위한 미생물 저장조, 상기 미세 기포 발생부와 미생물 저장조로부터의 산소 및 미생물을 상기 양식 및 양어장 내의 하층부와 상층부에 골고루 확산시키기 위한 수류 발생기
상기 양식 및 양어장 내의 오염물을 배출하는 다층 여과기로 구성하되,
오염수를 끌어드리는 정화 초기 단계;
상기 오염수를 약 3 내지 6kg/㎡로 가압된 상태로 배관을 통과시키는 유동화 단계;
압력 차에 의해 유입되는 공기를 물에 연행시켜 마이크로 버블 형태로 하여 양식 및 양어장의 하층부로 공급하는 미세 산소 공급 단계;
상기 미세 산소에 미생물을 함께 투입하는 단계;
필요에 따라서, 상기 미세 산소 공급 단계 및 미생물 투입 단계 직후에 미생물의 활동을 증강시킬 수 있는 생분해 활성제를 공급하는 단계;
상기 양식 및 양어장의 하층부로 공급되는 마이크로 버블 형태의 미세 산소를 수류 발생 수단에 의해서 내부 전역으로 순환되도록 하여 수질을 정화하는 단계;
양식 및 양어장의 하층부에 침전되는 침전물은 여과 및 분쇄하여 재정화시키거나 외부로 배출하는 단계로 구성하였다.
그러나 상기와 같은 종래의 양식장 및 양어장의 수질 정화 시스템 및 그 방법에 의하여서는 미세물을 이용하여 정화하도록 하였으므로 겨울철에 미생물의 활동이 미약해지거나 처리 양이 많아지게 되면 제대로 처리할 수 없음은 물론, 미생물이 오염물질을 먹은 상태로 계속 존재하게 되어 이를 처리하기 위한 별도의 장치가 필요하게 되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 양식장 배출수 및/또는 해수에 대해 원심분리기, 프로틴 스키머, 분해조, 응집반응조, 침전조, 폐열회수기, 히트펌프를 통하여 냉각 또는 가열하면서 적정한 수온으로 양식장 수조에 다시 공급하도록 하여 양식장에 계속 공급되는 먹이와 배설에 의한 오염 물질과 폐쇄적인 순환과정에 따른 부영양화 및 녹조현상의 발생을 방지하고, 소량의 유기, 무기성 오염물질의 유입에 따른 생태계의 불균형을 해소하도록 한 대단위 양식장의 정수시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대단위 양식장의 정수시스템은,
양식장 배출수와 외부로부터 선택적으로 보충되는 해수를 공급받아 배출 먹이와 노폐물을 분리하는 원심분리기와,
상기의 원심분리기로부터 양식장 배출수 및/또는 해수를 공급받아 밀폐된 용기 내에 우드스톤이나 니들휠 또는 기타 벤츄리 노즐을 이용해서 미세한 거품을 뿜어내면 물속에 녹아 있는 찌꺼기가 표면장력에 의해 미세한 거품 안쪽 부분에 달라붙도록 하여 찌거기를 흡착한 미세한 공기방울이 상부로 떠올라 라이져를 거쳐서 컬렉션 컵에 넘어가서 모이도록 하면서 물고기의 몸에서 빠져나간 단백질과 배설물의 노폐물을 제거하는 프로틴 스키머와,
상기의 프로틴 스키머를 경유한 양식장 배출수 및/또는 해수를 공급받아 일측 내벽의 초음파 발생기, 교번자석과 자화판과 영구자석의 진동 발생체, 펌프를 통해 폭기조로 오존을 발생하는 오존 발생기 및 전자파 발생기로 이루어져 오염물을 분리하는 분해조와,
상기의 분해조에서 양식장 배출수 및/또는 해수를 공급받아 감속모터에 의해 축을 중심으로 회전하는 팬이 산화작용과 환원작용을 더욱 활발하도록 하는 응집반응조와,
상기의 응집반응조에서 양식장 배출수와 오염물을 공급받아 경사 바닥면에 가라앉은 슬러지를 모터에 연결된 축을 중심으로 회전하는 스트레나로 제거하는 침전조와,
상기의 침전조에서 정수된 양식장 배출수 및/또는 해수에 대해 폐열을 회수하는 폐열회수기와,
상기의 폐열 회수기를 경유한 양식장 배출수 및/또는 해수에 대해 히트펌프를 통하여 냉각 또는 가열하면서 적정한 수온으로 양식장 수조에 다시 공급하는 급수탱크로 구성됨을 특징으로 한다.
상기의 본 발명에 따른 대단위 양식장의 정수시스템에 의하여서는
양식장 배출수와 외부로부터 선택적으로 보충되는 해수를 원심분리기에서 공급받아 양식장 배출수의 배출 먹이와 노폐물은 물론 해수의 노폐물도 제거한 깨끗한 해수를 양식장에 공급하도록 한다.
상기의 원심분리기로부터 양식장 배출수 및/또는 해수를 프로틴 스키머와 분해조와 응집반응조 및 침전조에서 정화하도록 하여 양식장에 항상 깨끗한 환경을 제공하여 녹조 등의 피해를 미리 방지할 수 있도록 한다.
상기의 침전조에서 정수된 양식장 배출수 및/또는 해수의 폐열을 폐열회수기에서 회수하고면서 전수한 양식장 배출수 및/또는 해수에 대해 히트펌프를 통하여 냉각 또는 가열하면서 적정한 수온으로 양식장 수조에 다시 공급하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 전체 고성을 도시한 계통도.
도 2는 본 발명 분해조의 구성을 도시한 개략도.
도 3은 본 발명 응집반응조의 구성을 도시한 개략도.
도 4는 본 발명 침전조의 구성을 도시한 개략도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 대단위 양식장의 정수시스템은,
양식장 배출수와 외부로부터 선택적으로 보충되는 해수를 공급받아 배출 먹이와 노폐물을 분리하는 원심분리기(1)와,
상기의 원심분리기(1)로부터 양식장 배출수 및/또는 해수를 공급받아 밀폐된 용기 내에 벤츄리 노즐을 이용해서 미세한 거품을 뿜어내면 물속에 녹아 있는 찌꺼기가 표면장력에 의해 미세한 거품 안쪽 부분에 달라붙도록 하여 찌거기를 흡착한 미세한 공기방울이 상부로 떠올라 라이져를 거쳐서 컬렉션 컵에 넘어가서 모이도록 하면서 물고기의 몸에서 빠져나간 단백질과 배설물의 노폐물을 제거하는 프로틴 스키머(2)와,
상기의 프로틴 스키머(2)를 경유한 양식장 배출수 및/또는 해수를 공급받아 일측 내벽의 초음파 발생기, 교번자석과 자화판과 영구자석의 진동 발생체, 펌프를 통해 폭기조로 오존을 발생하는 오존 발생기 및 전자파 발생기로 이루어져 오염물을 분리하는 분해조(3)와,
상기의 분해조(3)에서 양식장 배출수 및/또는 해수를 공급받아 감속모터에 의해 축을 중심으로 회전하는 팬이 산화작용과 환원작용을 더욱 활발하도록 하는 응집반응조(4)와,
상기의 응집반응조(4)에서 양식장 배출수와 오염물을 공급받아 경사 바닥면에 가라앉은 슬러지를 모터에 연결된 축을 중심으로 회전하는 스트레나로 제거하는 침전조(5)와,
상기의 침전조(5)에서 정수된 양식장 배출수 및/또는 해수에 대해 폐열을 회수하는 폐열회수기(6)와,
상기의 폐열 회수기(6)를 경유한 양식장 배출수 및/또는 해수에 대해 히트펌프(8)를 통하여 냉각 또는 가열하면서 적정한 수온으로 양식장 수조에 다시 공급하는 급수탱크(7)로 구성한 것이다.
도 2는 본 발명 분해조의 구성을 도시한 개략도.
분해조(3)로 공급되어 일측 내벽의 초음파 발생기(11)에서 발생되는 초음파에 의해 양식장 배출수 및/또는 해수의 분자구조의 결합상태를 끊어주도록 하고.
N극성과 S극성을 반복적으로 띠는 교번자석(12)의 사방에 결합된 자화판(13)에 영구자석(14)을 각각 부착하여 양식장 배출수 및/또는 해수에 진동이 발생하도록 하고,
외부에 설치된 음이온 산소발생기(15)에서 생성된 산화력이 높은 OH라디칼을 펌프(16)에 의해 순환하는 양식장 배출수 및/또는 해수에 혼입되어 폭기구(17)를 통해 폭기되도록 하여 내부에서 양식장 배출수 및/또는 해수의 산처리가 활발히 진행되도록 하고,
상단에 설치된 전자파 발생기(18)에서는 물 밖으로 빠져나오는 초음파전자, 음이온산소 등을 자기장 및 전자파에 의해 다시 물속으로 내려보내어 분해 효율을 계속 유지하도록 한다.
도 3은 본 발명 응집반응조의 구성을 도시한 개략도.
상기의 분해조(3)에서 포함된 오염물을 분리시킨 양식장 배출수 및/또는 해수는 응집반응조(4)로 공급되어 감속모터(21)의 축(22)에 결합되어 서서히 회전하는 팬(23)(24)에 의해 와류하는 중에 산화작용과 환원작용이 더욱 활발히 일어나 양식장 배출수 및/또는 해수에서 분리된 오염물들이 안정된 상태가 되도록 한다.
도 4는 본 발명 침전조의 구성을 도시한 개략도.
상기의 응집반응조(4)에서 안정된 상태를 유지하게 되는 양식장 배출수 및/또는 해수와 오염물들은 침전조(5)로 공급되어 감속모터(31)의 축(32)에 결합되어 서서히 회전하는 스트레나(33)를 통해 내부의 경사 바닥면(34)에 가라앉은 슬러지를 수거하여 외부로 토출시키도록 하면서 침전되는 오염물과 분리된 양식장 배출수 및/또는 해수를 폐열회수기(6)로 공급하도록 한다.
상기와 같이 구성한 본 발명의 대단위 양식장의 정수시스템은,
양식장에서 정수를 위해 지속적으로 배출하는 양식장 배출수와 필요할 때 외부로부터 선택적으로 보충하는 해수를 공급받는 원심분리기(1)에서는 배출 먹이와 노폐물을 분리하여 제거하도록 한다.
상기의 원심분리기(1)로부터 양식장 배출수 및/또는 해수를 공급받는 프로틴 스키머(2)에서는 밀폐된 용기 내에 우드스톤이나 니들휠 또는 기타 벤츄리 노즐을 이용해서 미세한 거품을 뿜어내면 물속에 녹아 있는 찌꺼기가 표면장력에 의해 미세한 거품 안쪽 부분에 달라붙도록 하고, 찌거기를 흡착한 미세한 공기방울이 상부로 떠올라 라이져를 거쳐서 컬렉션 컵에 넘어가서 모이도록 하면서 물고기의 몸에서 빠져나간 단백질과 배설물을 제거하도록 한다.
상기의 프로틴 스키머(2)를 경유한 양식장 배출수 및/또는 해수를 공급받는 분해조(3)에서는 일측 내벽의 초음파 발생기(11)에서 발생되는 초음파에 의해 양식장 배출수 및/또는 해수의 분자구조의 결합상태를 끊어주도록 한다.
N극성과 S극성을 반복적으로 띠는 교번자석(12)의 사방에 결합된 자화판(13)에 영구자석(14)을 각각 부착하여 양식장 배출수 및/또는 해수에 진동이 발생하도록 한다.
외부에 설치된 음이온 산소발생기(15)에서 생성된 산화력이 높은 OH라디칼을 펌프(16)에 의해 순환하는 양식장 배출수 및/또는 해수에 혼입되어 폭기구(17)를 통해 폭기되도록 하여 내부에서 양식장 배출수 및/또는 해수의 산처리가 활발히 진행되도록 한다.
상단에 설치된 전자파 발생기(18)에서는 물 밖으로 빠져나오는 초음파전자, 음이온산소 등을 자기장 및 전자파에 의해 다시 물속으로 내려보내어 분해 효율을 계속 유지하도록 한다.
상기의 분해조(3)에서 포함된 오염물을 분리시킨 양식장 배출수 및/또는 해수는 응집반응조(4)로 공급되어 감속모터(21)의 축(22)에 결합되어 서서히 회전하는 팬(23)(24)에 의해 와류하는 중에 산화작용과 환원작용이 더욱 활발히 일어나 양식장 배출수 및/또는 해수에서 분리된 오염물들이 안정된 상태가 되도록 한다.
상기의 응집반응조(4)에서 안정된 상태를 유지하게 되는 양식장 배출수 및/또는 해수와 오염물들은 침전조(5)로 공급되어 감속모터(31)의 축(32)에 결합되어 서서히 회전하는 스트레나(33)를 통해 내부의 경사 바닥면(34)에 가라앉은 슬러지를 수거하여 외부로 토출시키도록 하면서 침전되는 오염물과 분리된 양식장 배출수 및/또는 해수를 폐열회수기(6)로 공급하도록 한다.
상기의 침전조(5)에서 정수된 양식장 배출수 및/또는 해수를 폐열회수기(6)에서는 양식장 배출수 및/또는 해수의 폐열을 회수하도록 한다.
상기의 폐열 회수기(6)를 경유한 양식장 배출수 및/또는 해수를 공급받는 급수탱크(7)에서는 히트펌프(8)를 통하여 냉각 또는 가열하면서 적정한 수온으로 양식장 수조에 다시 공급하도록 한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
1 :

Claims (2)

  1. 양식장 배출수와 외부로부터 선택적으로 보충되는 해수를 공급받아 배출 먹이와 노폐물을 분리하는 원심분리기(1)와,
    상기의 원심분리기(1)로부터 양식장 배출수 및/또는 해수를 공급받아 밀폐된 용기 내에 벤츄리 노즐을 이용해서 미세한 거품을 뿜어내면 물속에 녹아 있는 찌꺼기가 표면장력에 의해 미세한 거품 안쪽 부분에 달라붙도록 하여 찌거기를 흡착한 미세한 공기방울이 상부로 떠올라 라이져를 거쳐서 컬렉션 컵에 넘어가서 모이도록 하면서 물고기의 몸에서 빠져나간 단백질과 배설물의 노폐물을 제거하는 프로틴 스키머(2)와,
    상기의 프로틴 스키머(2)를 경유한 양식장 배출수 및/또는 해수를 공급받아 일측 내벽의 초음파 발생기, 교번자석과 자화판과 영구자석의 진동 발생체, 펌프를 통해 폭기조로 오존을 발생하는 오존 발생기 및 전자파 발생기로 이루어져 오염물을 분리하는 분해조(3)와,
    상기의 분해조(3)에서 양식장 배출수 및/또는 해수를 공급받아 감속모터에 의해 축을 중심으로 회전하는 팬이 산화작용과 환원작용을 더욱 활발하도록 하는 응집반응조(4)와,
    상기의 응집반응조(4)에서 양식장 배출수와 오염물을 공급받아 경사 바닥면에 가라앉은 슬러지를 모터에 연결된 축을 중심으로 회전하는 스트레나로 제거하는 침전조(5)와,
    상기의 침전조(5)에서 정수된 양식장 배출수 및/또는 해수에 대해 폐열을 회수하는 폐열회수기(6)와,
    상기의 폐열 회수기(6)를 경유한 양식장 배출수 및/또는 해수에 대해 히트펌프(8)를 통하여 냉각 또는 가열하면서 적정한 수온으로 양식장 수조에 다시 공급하는 급수탱크(7)로 구성한 것을 특징으로 하는 대단위 양식장의 정수시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기의 분해조는,
    일측 내벽의 초음파 발생기(11)에서 발생되는 초음파에 의해 양식장 배출수 및/또는 해수의 분자구조의 결합상태를 끊어주도록 하고.
    N극성과 S극성을 반복적으로 띠는 교번자석(12)의 사방에 결합된 자화판(13)에 영구자석(14)을 각각 부착하여 양식장 배출수 및/또는 해수에 진동이 발생하도록 하고,
    외부에 설치된 음이온 산소발생기(15)에서 생성된 산화력이 높은 OH라디칼을 펌프(16)에 의해 순환하는 양식장 배출수 및/또는 해수에 혼입되어 폭기구(17)를 통해 폭기되도록 하여 내부에서 양식장 배출수 및/또는 해수의 산처리가 활발히 진행되도록 하고,
    상단에 설치된 전자파 발생기(18)에서는 물 밖으로 빠져나오는 초음파전자, 음이온산소 등을 자기장 및 전자파에 의해 다시 물속으로 내려보내어 분해 효율을 계속 유지하도록 구성한 것을 특징으로 하는 대단위 양식장의 정수시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20220030794A (ko) * 2020-09-03 2022-03-11 문진철 가축용 위생 급수장치 및 이를 이용한 급수방법
KR102517989B1 (ko) * 2022-05-19 2023-04-05 (주)바이오워터 라디칼공기를 이용한 하폐수의 난분해성 유기물 고도처리장치

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