KR20150032310A - 수산양식의 살균시스템 - Google Patents
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Abstract
일종의 수산양식의 살균 시스템으로서, 유인 광원, 펌프 및 적어도 하나의 살균장치를 포함한다. 그 중 유인 광원은 펌프 급수구 주위에 설치되고, 펌프 출수구는 살균장치의 입구와 통하며, 살균장치의 출구는 수체와 통한다. 생물의 주광성을 이용하여 양식 체계 중 미생물의 농축을 실현하였으며, 전기이온화법, 자외선법 또는 고압 전기장 펄스법을 이용하여 살균을 실시함으로써 고효율의 살균을 보장하는 동시에, 수산양식 환경에 미치는 영향을 최소화하여 수산품의 생산량과 품질을 확실히 보장할 수 있다.
Description
본 발명은 수산양식업 분야에 속하며, 구체적으로는 수산양식의 살균시스템에 관한 것이다.
수산양식 수체에는 다량의 미생물이 존재하는데, 이러한 미생물의 다량 생장번식은 수산동물 질병의 발생 또는 유행을 일으킬 수 있다.
종래의 수체 소독 방법은 주로 아래와 같은 몇 종류가 있다.
1) 소독제를 투입하는 방법, 그러나 소독제는 모두 생물 독성이 있어, 상기 생물 독성이 수산품 체내에 잔류되어 인체의 건강을 위협할 수 있다.
2) 오존 주입 살균 방법은 오존발생기를 갖추어야 할 뿐만 아니라, 전체 수체 중의 오존 농도가 일정 농도에 도달해야 하여 살균 원가가 너무 높고, 전반적인 양식 환경에 영향을 미친다.
3) 자외선 방사 살균 방법, 커버할 수 있는 범위가 작고 효율이 너무 낮다.
수산양식 과정에서, 수체의 미생물이 전체 수체에 분산되어 범위가 넓고, 분포 밀도가 작아, 현재의 살균 방법으로는 모두 전체 양식 환경에 영향을 미쳐야만 비로소 효과적인 살균을 구현할 수 있어, 살균 효율이 낮고 독성 피해가 크다.
본 발명은 상기 살균방법에 존재하는 살균 효율이 낮고 독성 피해가 큰 결함과 단점을 해결하기 위한 수산양식의 살균시스템을 제공하고자 한다.
상기 목적을 구현하기 위하여, 본 발명이 제공하는 수산양식의 살균시스템은, 유인 광원, 펌프 및 적어도 하나의 살균장치를 포함하여, 상기 유인 광원은 펌프의 급수구 주위에 설치되고, 상기 펌프의 출수구는 살균장치의 입구와 서로 통하며, 상기 살균장치의 출구는 수체와 서로 통하여, 유인 광원이 미생물을 펌프 급수구 부근까지 유인하면, 펌프가 미생물이 농축된 물을 살균장치로 도입시켜, 살균장치를 통해 살균 정화한 후 양식 수체로 되방출하며,
또한, 상기 유인 광원의 휘도는 20~100lm에서 선택되고,
또한, 상기 유인 광원은 LED 램프로서, LED 램프는 저압 전원을 사용하므로 에너지 소모가 낮고, 부피가 작으며 또한 변하기 쉬운 환경에 적합하고, 안정성이 높으며, 전류를 변경하면 색을 바꿀 수 있어 적황록청주황 등 다양한 색상으로 발광할 수 있어 더욱 타겟성 있게 미생물이 농축되도록 흡인할 수 있으며,
또한, 상기 유인 광원과 펌프 급수구의 직선거리는 0.1~1m이고, 바람직하게는 0.3~0.8m이며,
또한, 상기 펌프의 유량은 1000갤론/시간 이상이고, 바람직하게는 1000~4000갤론/시간이며,
또한, 상기 살균장치의 살균방법은 물리 살균방법, 예를 들어 전기이온화법, 자외선 멸균법, 고압펄스 전기장 멸균법이다.
전기이온화법의 원리는 2개의 서로 비슷한 금속에 일정한 전압을 인가하면, 물이 2개의 비슷한 금속 사이를 흐를 때 일정한 전류가 발생하여, 금속이 일정량의 양이온을 방출하게 된다. 양이온은 전기장 하에 수중에서 하나의 금속으로부터 또 다른 금속으로 이동한다. 일반적으로, 양이온 발생 속도는 0.15 내지 0.4ppm이며, 수중의 양이온 농도는 금속 간의 수류량에 의해 결정된다. 전압이 증가하면 비교적 많은 양이온이 발생할 수 있으며, 양이온은 수중에 있을 때 자유로운 상태에 놓여 끊임없이 수중에서 세균, 기생충 등과 같이 음전기를 지닌 물질을 찾는다. 세균, 기생충의 표면막층은 모두 음전기를 띠기 때문에, 수중의 양이온은 미생물의 표면막층에 흡착되기가 매우 용이하다. 양이온이 이미 흡착된 미생물의 표면막층은 침투성이 매우 나빠져, 양이온이 이미 흡착된 미생물이 양분을 정상적으로 흡수하지 못하여 사망에 이르게 된다.
자외선 멸균법은 사용이 간편한 일종의 멸균 방법으로서, 약제의 잔류가 없으며, 효과가 높고 속도가 빠르며 상이한 표면에 의해 반사될 수 있어, 인공파장이 253.7nm인 자외선이 대단히 큰 흡수치를 가질 경우, 세균과 바이러스 핵산(DNA)의 생명 유전 물질을 파괴하여, 분자 내에서 격렬한 화학변화가 발생하여 번식을 할 수 없게 한다. 그 중 가장 큰 반응을 일으키는 것은 핵산분자 내의 피리미딘(pyrimidine)염기가 2량체(dimer)를 형성하는 것이다. 현재 자외선 치사의 주 요인은 피리미딘 2량체의 생성에 있다고 알려져 있으며, 또한 자외선은 핵산 내에서 광수화 반응, 핵산과 단백질의 상호 작용 시의 광가교 반응도 일으키며, 모종의 영향도 존재한다. 핵산이 생명 유전 현상과 모든 중요한 생명 기능을 담당하는 생명 본질이기 때문에, 일단 변화 또는 손상이 발생하면 당연히 생명의 연속에 불리하며, 따라서 자외선은 수중 세균과 바이러스를 효과적으로 소멸할 수 있다.
고압 펄스 전기장 멸균법은 물이 2개의 전극 간을 흐르면서 발생되는 순간 고압 전기장 중, 고압 전기 펄스(HEEP)가 세균의 세포막을 파괴할 수 있기 때문에, 그 투과성이 변경되어 세포를 죽일 수 있게 된다. 고압 펄스 전기장의 획득에는 2가지 방법이 있다. 하나는 LC 발진회로 원리를 이용하여, 먼저 고압 전원으로 한 세트의 커패시터를 충전하고, 커패시터를 하나의 유도코일 및 처리실의 전극과 연결하면, 커패시터가 방전 시 발생하는 고주파 지수 펄스 감쇄파가 즉시 2개의 전극에 인가되어 고압 펄스 전기장을 형성한다. LC 회로는 방전이 대단히 빠르기 때문에, 수십 내지 수백 마이크로초만에 전기장 에너지를 완전히 방출할 수 있으며, 자동제어장치를 이용하여, LC 발진기 회로에 대해 연속적인 충전과 방전을 실시하면 수십 밀리초 이내에 멸균 과정을 완료할 수 있다. 또 다른 하나는 특정한 고주파 고압 변압기를 이용하여 지속적인 고압 펄스 전기장을 획득하는 방식이다.
또한, 상기 살균장치는 케이스, 케이스 내에 설치되는 멸균 발생기, 케이스 내에 설치되는 물의 유로 및 멸균 발생기의 회로 통로 부분과 유로 사이에 설치되어, 물이 회로 통로 부분에 진입하여 회로가 고장 나거나 또는 누전이 발생하는 것을 차단하기 위한 내측 절연커버를 포함하고, 멸균발생기는 수류가 유로를 지나는 과정에서 멸균을 실시하며,
또한, 케이스 단부 위치에 설치되어, 조립 시 운전 과정에서 살균장치를 파지하여 금속 케이스의 누전을 방지하기 위한 외부 절연커버를 더 포함하고,
또한, 상기 살균발생기는 이온발생기, 고압 펄스 발생기 또는 자외선 발생기이며,
또한, 살균 시스템의 설치 밀도는 매 1000m3당 1-2개의 살균 시스템이 설치된다.
본 발명은 생물의 주광성을 이용하여 양식 체계 중 미생물의 농축을 실현하였으며, 전기이온화법, 자외선법 또는 고압 전기장 펄스법을 이용하여 살균을 실시함으로써 고효율의 살균을 보장하는 동시에, 수산양식 환경에 미치는 영향을 최소화하여 수산품의 생산량과 품질을 확실히 보장할 수 있다.
도 1은 실시예 1의 상기 전기이온화법 살균장치 단면도;
도 2는 실시예 2의 상기 고전압 펄스 전기장 살균장치 단면도;
도 3은 실시예 3의 상기 자외선 살균장치 단면도;
도 4는 실시예 4의 상기 수산양식의 살균 시스템.
도 2는 실시예 2의 상기 고전압 펄스 전기장 살균장치 단면도;
도 3은 실시예 3의 상기 자외선 살균장치 단면도;
도 4는 실시예 4의 상기 수산양식의 살균 시스템.
이하 구체적인 실시방식을 결합하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 설명한다. 이해해야 할 점은, 이러한 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다. 또한 본 발명의 내용을 읽은 후, 본 분야의 기술자라면 본 발명에 대해 각종 변동과 수정을 실시할 수 있으며, 이러한 등가 형식은 마찬가지로 본 출원에 첨부된 청구항으로 한정된 범위에 포함된다는 점을 이해해야 할 것이다.
실시예
1
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제공하는 일종의 전기이온화법 살균장치는 스테인리스강 재료로 제조된 케이스(1), 케이스(1) 양단에 설치되는 깔때기형 외부 절연커버(2), 케이스(1) 중심 위치에 설치되는 이온발생기(3), 유로(4) 및 내부 절연커버(5)를 포함한다.
상기 이온발생기(3)는 회로통로(31), 전기접속 스프링(32), 내부 스테인리스강튜브(33) 및 전기이온 재료(34)를 포함하여, 유로(4)는 케이스(1)와 내부 스테인리스강튜브(33) 사이에 설치되고, 상기 내부 스테인리스강튜브(33)의 캐비티는 회로통로(31)로서, 전원 컨트롤러를 내장하거나 또는 외부 연결 컨트롤러의 리드선을 내장할 수 있으며, 상기 회로통로(31) 양단은 내부 절연커버(5)를 통해 회로통로(31)가 유로(4)와 차단되고, 전기이온 재료(34)는 내부 스테인리스강튜브(33)에 감입되며, 내부 스테인리스강튜브(33)의 외벽은 전기접속 스프링(32)을 통해 전원의 플러스극에 접속된다. 통전 후, 전기이온 재료(34)와 케이스(1) 사이에 전압이 형성되어, 물이 일단의 외부 절연커버(2)를 통해 유로(4)로 진입되면, 전기이온 재료(34)가 살균 이온을 방출함으로써 수체 중의 미생물을 살균하며, 마지막으로 물이 타단의 외부 절연커버(2)를 통해 유출된다.
실시예
2
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제공하는 일종의 고압 펄스 전기장 살균장치는 구조가 실시예 1과 유사하며, 그 중 이온발생기(3)는 고압 펄스 발생기(6)로 대체된다. 상기 고압 펄스 발생기(6)가 발생시키는 고압 펄스 전기장의 전기장 강도는 15kv/cm~100kv/cm이고, 펄스 주파수는 1kHz~100kHz이며, 방전 주파수는 1kHz~20kHz이다.
상기 고압 펄스 발생기(6)는 회로통로(61), 전기접속 스프링(62), 내부 스테인리스강튜브(63)를 포함하여, 유로(4)는 케이스(1)와 내부 스테인리스강튜브(63) 사이에 설치되고, 상기 내부 스테인리스강튜브(63)의 캐비티는 회로통로(61)로서, 전원 컨트롤러를 내장하거나 또는 외부 연결 컨트롤러의 리드선을 내장할 수 있으며, 상기 회로통로(61) 양단은 내부 절연커버(5)를 통해 회로통로(61)가 유로(4)와 차단되고, 내부 스테인리스강튜브(63)의 외벽은 전기접속 스프링(62)을 통해 전원의 플러스극에 접속된다. 통전 후, 내부 스테인리스강튜브(63)와 케이스(1) 사이에 펄스 전압이 형성되어, 물이 일단의 외부 절연커버(2)를 통해 유로(4)로 진입되면, 내부 스테인리스강튜브(63)와 케이스(1) 사이에 고압 펄스 전기장이 형성됨으로써 수체 중의 미생물을 살균하며, 마지막으로 물이 타단의 외부 절연커버(2)를 통해 유출된다.
실시예
3
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제공하는 일종의 자외선 살균장치는 구조가 실시예 1과 유사하며, 그 중 이온발생기(3)는 자외선 발생기(7)로 대체된다.
상기 자외선 발생기(7)는 자외선 램프튜브(71) 및 투광 튜브(72)를 포함하며, 유로(4)가 케이스(1)와 투광 튜브(72) 사이에 설치되고, 자외선 램프튜브(71)는 상기 투광 튜브(72) 내에 설치되며, 투광 튜브(72)의 양단이 내부 절연커버(5)를 통해 밀봉되어, 자외선 램프튜브(71)가 발사하는 자외선이 투광 튜브(72)를 통해 유로(4)를 흐르는 수체 내의 미생물을 살균한다.
상기 투광 튜브(72)의 재료는 유리, 투명수지 등일 수 있다.
실시예
4
도 4에 도시된 바와 같이, 일종의 수산양식의 살균시스템은 유인 광원, 펌프 및 제1 살균장치, 제2 살균장치 및 제3 살균장치를 포함하며, 상기 유인 광원은 휘도가 80lm인 LED 램프로서, 펌프의 급수구로부터 0.5m 떨어진 곳에 설치되며, 펌프의 출수구는 제1 살균장치의 입수구와 통하여, 3개의 살균장치를 직렬 연결한 후, 제3 살균장치의 출수구로부터 유출되며, 살균과정은 도 4에 도시된 바와 같으며, 펌프 유량은 2500gallon/hour로 제어한다.
지적해야 할 점은 제1 살균장치, 제2 살균장치 및 제3 살균장치는 실시예 1~3 중에서 선택되는 어느 하나의 살균장치이고, 또한 제1 살균장치, 제2 살균장치 및 제3 살균장치는 병렬연결도 가능하다.
상기 병렬연결은 수류가 다수의 살균장치를 동시에 통과하도록 하는 것이고,
상기 직렬연결은 수류가 순차적으로 다수의 살균장치를 통과하도록 하는 것이다.
LED 램프가 미생물을 펌프 급수구 부근으로 흡인하면, 펌프가 미생물이 농축된 물을 살균장치로 도입시켜, 살균장치를 통해 살균 정화한 후 양식 수체로 되방출한다.
1200m3의 수산양식 수체 내에 1개 이상의 상기 살균장치를 설치하여 상기 구역의 수체 정화 작업을 완료한다.
Claims (9)
- 유인 광원, 펌프 및 적어도 하나의 살균장치를 포함하며, 상기 유인 광원은 펌프 급수구 주위에 설치되고, 상기 펌프 출수구는 살균장치의 입구와 통하며, 상기 살균장치의 출구는 수체와 통하는 것을 특징으로 하는 수산양식의 살균시스템.
- 제 1항에 있어서,
유인 광원의 휘도는 20~100lm에서 선택되는 것을 특징으로 하는 수산양식의 살균시스템.
- 제 1항에 있어서,
유인 광원과 펌프 급수구의 직선거리는 0.1~1m인 것을 특징으로 하는 수산양식의 살균시스템.
- 제 1항에 있어서,
상기 펌프의 유량은 1000 gallon/hour 이상인 것을 특징으로 하는 수산양식의 살균시스템.
- 제 1항에 있어서,
2~5개의 살균장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 수산양식의 살균시스템.
- 제 5항에 있어서,
상기 2~5개의 살균 장치가 병렬연결 또는 직렬연결되는 것을 특징으로 하는 수산양식의 살균시스템.
- 제 1~6항 중의 어느 한 항에 있어서,
상기 살균장치는 케이스, 케이스 내에 설치되는 멸균발생기, 케이스 내에 설치되는 유로 및 멸균 발생기의 회로통로 부분과 유로 사이에 설치되는 내측 절연커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 수산양식의 살균시스템.
- 제 7항에 있어서,
상기 살균 발생기는 이온 발생기, 고압 펄스 발생기 또는 자외선 발생기인 것을 특징으로 하는 수산양식의 살균시스템.
- 제 7항에 있어서,
케이스 단부 위치에 설치되는 외부 절연커버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수산양식의 살균시스템.
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