KR20170109755A - 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치 및 방법 - Google Patents

이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치 및 방법은 바이오플락 양식에서 생물학적 위치가 다른 이종생물을 동일한 공간에서 사육시키면서 종래의 단일생물만을 사육하는 바이오플락 사육방법 보다 생물순환의 속도를 증가시켜 잉여슬러지의 양을 조절할 수 있으며, 상하좌우가 개구된 다각형의 프레임이 수직으로 다수개 연결되어 하나 이상의 층을 이루는 케이지프레임, 상기 케이지프레임의 층과 층 사이에 위치하는 지지판, 상기 바닥에 수납되어 생물이 사육되는 다면체의 보조케이지, 상기 케이지프레임과 거치부를 연결하는 결속체를 포함하는 케이지를 통해 단위면적당 생산량을 증가시킬 수 있다.

Description

이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치 및 방법 {THE METHOD ADJUSTING BIO-FLOC SLUDGE BY BREEDING HETEROGENEOUS}
본 발명은 생태학적 위치가 다른 생물을 한 공간에서 동시에 사육함으로써 바이오플락 양식에서 발생하는 잉여슬러지를 친환경적으로 제거 및 조절하고 단위면적당 사육공간을 증가시키는 케이지를 통해 생산성 증대효과를 가지는 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치 및 방법을 제공하고자 한다.
우리나라의 수산양식은 내수면 양식을 제외하고는 크게 해상 가두리양식과 육상 수조식 및 축제식으로 구분할 수 있다. 이 가운데 현재까지 해상가두리양식이 규모가 가장 크고 양식어 공급량 또한 큰 비중을 차지한다.
해상 가두리양식의 경우 태풍, 고수온 또는 저수온 등의 자연환경에 영향을 많이 받는 등, 통제하지 못하는 요소가 많아 대량 폐사의 위험도 크다. 이에 반해 육상 수조식은 육상 또는 실내에서 양식하면서 자연환경에 영향을 적게 받으며, 수온, 용존산소, 수질 및 질병 등의 요소들을 통제하기에 용이한 점이 있다.
해수어 양식의 경우, 사육수 조달에 어려움이 있으며, 사육수의 계속적인 환수 시, 멸균이나 여과에 비용이 많이 소모되거나 여과가 적절히 이루어지지 않은 경우 유해세균 및 바이러스 유입 등에 노출되는 어려움이 있었다. 따라서 육상수조식 수산양식에서는 사육수를 여과해 재사용하는 순환여과식 시스템(Recirculating Aquaculture System; RAS), 다층 수조에서 사육수를 낮은 수심으로 끊임없이 공급하는 저수유식 시스템(Shallow Raceway System; SRS) 등이 개발되어 왔으며, 최근에는 오염물 분해 능력이 뛰어나고 어류에 유익한 미생물을 양식 수조에서 어류와 함께 기르는 바이오플락 기술이 호평을 얻고 있다.
바이오플락 기술(BioFloc Technology)은 종속영양세균(heterotrophic bacteria, 타가영양균) 및 독립영양세균(autotrophic bacteria, 자가영양균)의 유용미생물과 양식어종을 함께 양식하면서 세균이 사육수 내의 암모니아 등의 양식어류에 유해한 유기부산물을 분해하여 양식어류가 섭취 가능한 먹이로 전환시키면서 아울러 사육수를 정화시킬 수 있고, 이로써 양식과정에서 환수나 여과과정이 필요하지 않은 양식방법이다.
바이오플락 기술을 이용하면 조류(algea)에 의한 분해보다 약 10~100배 더 빠른 속도로 유기물질을 분해시킬 수 있어 양식에 적합한 수질의 사육수로 유지할 수 있다. 또한, 이 기술은 양식과정 중 환수 등에 의하여 바이러스, 병원균 및 기생충 등이 유입되는 것을 원천적으로 차단할 수 있는 폐쇄 사육시스템을 만들 수 있기 때문에 바이러스 감염 등을 통제할 수 있으며, 이로 인한 항생제 등의 사용을 획기적으로 저감시킬 수 있다. 또한 육상의 컨트롤 가능한 사육시설에서 양식어류를 사육할 수 있으므로 계절에 상관없이 양식어류를 생산할 수 있다.
친환경적이면서도 깨끗한 먹거리를 지속적으로 생산할 수 있는 바이오플락 기술은 최근 흰다리새우, 뱀장어, 황복에 이어 미꾸라지, 비단잉어 등으로 그 대상어종을 확대해 가고 있으며, 사시사철 친환경적인 양식어류를 공급할 수 있어 양식농가의 소득증대에도 기여하고 있다.
이와 같이 바이오플락 기술을 이용한 수산양식은 밀집사육으로 수확량을 증대시킬 수 있으며, 질병의 피해를 방지하고 사육수의 수질관리를 용이하게 할 수 있을 뿐 아니라, 사료 효율이 높은 장점을 갖고 있는 반면, 양식어종과 환경에 적합한 미생물 정착에 시간이 필요하고 미생물과 양식어류를 위한 산소 공급량이 증가하며, 사육수의 적정 산도 조절이 필요하다. 특히 산소 공급을 위해 지속적으로 사육수 내에 기포를 발생시키게 되는데, 기포 표면에 바이오플락의 유기부산물이 흡착되어 사육수 상부로 따라 올라가 축적된다.
이러한 바이오플락 슬러지는 시간이 지남에 따라 일부는 바이오플락 미생물에 의하여 분해되어 사육수로 환원되나, 일부는 사육수 상부에 쌓여 두껍게 적제된 케이크를 형성하면서 양식과정에서 불리하게 작용하기도 한다. 즉, 대기와 접한 사육수 표면적을 줄여 산소 투입량이 증가하게 되고, 양식하는 어류 및 독립영양세균이 적절한 조도의 빛에 노출되는 것을 방해하게 된다.
따라서 실무에서는 상기의 바이오플락 슬러지를 수작업으로 걷어 내어 제거하여 왔고, 이 과정에서 관리비용이 상승하게 되어 최근 바이오플락 양식과정에서 생성되는 슬러지의 불필요한 발생을 줄이거나 이를 활용할 수 있는 방안에 대한 연구개발이 요구되고 있다.
국내 등록특허공보 제10-1270631호는 바이오 플락을 이용한 빌딩양식용 복합양식수조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 미래 실내 빌딩형 양식을 위한 수조 시스템으로서 좁은 공간 안에서 자연생태계에서 생태학적 위치(ecological niche)가 다른 생물(어류, 패류, 무척추동물, 식물)을 복합적으로 사육함으로 사료의 절감, 수질의 정화 등을 환경친화적으로 조절하며 생산하고 유지할 수 있는 수조 시스템으로, 어류사육시 잔여 먹이, 배설물 등을 새우류가 섭식하고 어류와 새우에서 배설된 잔류물과 분해된 유기물을 패류 및 무척추동물이 섭취하며 사육수내에 미생물이 유기물을 분해하여 용해된 질소원을 수경재배용 식물이 이용하여 다영양양식(multitropicculture)이 가능하다. 사육수는 환수를 최소화함으로서 서식하는 미생물이 번식하게 하여 바이오플락을 이루게되고 이렇게 형성된 바이오플락이 사육생물의 먹이로 재 섭취되는 효과를 가지는 구성을 개시하고 있다. 국내 등록특허공보 제10-1508055호는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수조본체의 어류양식수조에서 배출되는 바이오플락 사육수를 갯벌생물을 양식하는 부수조로 배출하여 부수조 양식생물의 먹이로 이용케함으로써, 프로테인 스키머를 사용하지 않고도 생물학적 방식으로 바이오플락 농도를 원하는 적정 농도로 조절하면서 잉여사료, 유기물, 무기물 등이 풍부한 사육수로 갯벌생물을 양식할 수 있고 어류와 갯벌생물을 동시에 복합양식하여 부가가치를 높임은 물론 사료 절감 및 시설비 절감 등 양식비용을 대폭 절감할 수 있어 이윤이 높은 고부가가치 양식 효과를 갖는 구성을 개시하고 있다. 국내 등록특허공보 제10-1397889호는 회류식 다층 복합양식수조에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 육상 수조식 어류 양식 시 발생되는 유기물이 포함된 사육수를 자연친화적인 방법으로 여과하여 정화할 수 있도록 한 수질개선 방법과 이 과정에서 이루어지는 친환경 해조류 및 갯뻘서식 생물의 생산을 융합한 것으로, 어류 양식시 발생되는 사육수 내에 오염원으로 존재하는 유,무기물질을 분해 이용하는 이종의 생물의 환경을 각각 구성하고 서로 다른 복수의 수조 층을 하나의 생태계로 연결함으로서 이종의 생물이 복합적으로 생존할 수 있는 인공적 환경을 구현한 구성을 개시하고 있다. 국내 공개특허공보 제10-2008-0101052호는 해양오염이 방지되는 어류와 해삼의 복합 양식 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 해삼양식 장치는 해수가 담겨 어류가 양식되며 바닥에 침적된 잉여사료 및 배설물(유기물)을 해수에 편승시켜 배출 할 수 있는 배출구를 가지는 어류양식수조와, 상기 어류양식 수조에 해수를 공급하기 위한 해수공급수단과, 상기 어류양식수조와 연결되며 해수에 편승된 배설물과 잉여사료가 침적되며 해삼의 양식을 위한 공간을 가지는 해삼양식조를 가지는 구성을 개시하고 있다. 그러나 상기 선행기술문헌들은 일정넓이와 깊이를 갖는 수조, 상기 바이오플락용 사육수조에는 사육생물과 이종생물을 격리시켜 사육시키는 케이지, 상기 수조의 바닥과 케이지를 일정간격 이격시키기 위한 거치부로 이루어지는 구성에 대해서는 개시되지 않아 본 발명과 차이를 보인다.
본 발명은 바이오플락 양식 과정에서 발생하는 잉여슬러지가 사육수 상부에 축적되면서 대기와 사육수 표면의 접촉면적 감소로 인한 사육수조로 산소 공급량이 감소하고 양식생물 및 플랑크톤에 원활한 빛 공급이 이루어지지 않는 상기의 문제점을 해결하기 위해 생태학적 위치가 다른 이종생물을 같은 사육 공간 내에서 양식함으로써 친환경적으로 슬러지를 제거 및 조절할 수 있는 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명은, 바이오플락 양식에 있어서, 일정넓이와 깊이를 갖는 수조; 상기 수조 내 주 사육생물과 이종생물을 격리시켜 사육시키는 케이지; 상기 수조의 바닥과 케이지를 일정간격 이격시키기 위한 거치부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치를 제공하고자 한다.
또한 상기 케이지는 상하좌우가 개구된 다각형의 프레임이 수직으로 다수개 연결되어 하나 이상의 층을 이루는 케이지프레임; 상기 케이지프레임의 층과 층 사이에 위치하는 바닥; 상기 바닥에 수납되어 생물이 사육되는 다면체의 보조케이지; 상기 케이지프레임과 거치부를 연결하는 결속체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치를 제공하고자 한다.
더불어 수조에 바이오플락을 공급하는 단계, 상기 수조에 주사육생물을 입식시키는 단계, 상기 케이지를 수조에 입식시키는 단계, 사육생물을 생장시키는 단계를 포함하는 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식방법을 제공한다.
바이오 플락양식에서 발생하는 부가가치가 높은 잉여슬러지를 친환경적으로 제거 및 조절함으로써 종래의 인위적으로 슬러지를 수집하여 처리하는 비용을 저감시킬 수 있으며, 생물학적 위치가 다른 이종생물을 사육함으로써 추가적인 사료비용이 요구되지 않아 저비용 고효율 양식이 가능한 효과를 가진다. 뿐만 아니라, 단위면적을 증가시키는 케이지를 사용하여 고밀도로 사육생물의 양식이 가능하므로 생산량을 높이는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치의 사시도를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치의 케이지 사시도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절방법의 모식도를 나타낸다.
바이오플락 양식에서는 주가 되는 생물인 어류 또는 새우의 잔여먹이, 배설물, 사료잔류물과 분해된 유기물 등이 사육수 내에 쌓이면 시간이 경과하면서 수조 내 미생물이 이를 분해한다. 그러나 고밀도 양식을 하는 바이오플락 양식에서 적정 산도 조절과 산소 공급을 위해 지속적으로 기포를 발생시키게 되는데, 이 과정에서 아직 미생물에 의해 분해되지 못한 사육수 내에서 부유하던 유기부산물들이 기포와 흡착되어 상부로 떠오른다. 이러한 바이오플락 잉여슬러지는 시간이 지남에 따라 상부에 두껍게 쌓여 대기 중의 산소공급을 방해하고 양식생물 및 독립영양세균이 적절한 조도의 빛에 노출되는 것을 방해한다.
따라서 바이오플락 슬러지를 인위적으로 걸려주는 작업이 필요하고 이와 같은 과정은 추가적인 시간과 비용이 요구된다. 또한 최근 연구에서 바이오플락 슬러지의 성분을 분석한 결과, 바이오플락 양식에서 발생한 슬러지는 양식생물의 사료 조성물 또는 성장과 면역을 증가시킬 수 있는 유용한 성분들을 다량 포함하고 있음이 밝혀졌다.
이에 따라 본 발명의 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치 및 방법은 바이오플락 양식에서 생물학적 위치가 다른 이종생물을 동일한 공간에서 사육시키면서 종래의 단일생물만을 사육하는 바이오플락 양식방법보다 생물순환의 속도를 증가시켜 잉여슬러지의 양을 조절하고 생물의 습성을 고려한 케이지를 통해 단위면적당 생산량 또한 증가시키고자 한다.
이하, 본 발명의 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치 및 방법과 관련된 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치의 사시도를 나타낸다. 본 발명은 다각형의 수조바닥을 수조외벽이 둘러싸는 구조로 상부가 개구되고 내부공간이 형성된 양식수조(100), 상기 수조 개구부에 설치되는 거치부(200), 상기 거치부에 연결 설치되고 수조바닥과 인정간격 이격되어 수조 내부공간에 수용되는 케이지(300)로 이루어질 수 있다.
양식수조(100)는 바이오플락 양식생물이 수용되는 공간으로 일반적으로 콘크리트, FRP, SMC, PP, PE 등과 같은 부식에 강하고 내구성이 있는 재질로 이루어지는 것이 적절하다. 이때 수조는 사육수의 수압을 견디고 수조 외부는 휨이나 훼손이 없도록 충분한 두께를 가져야 한다. 또한 수조의 무서리부는 고형유기물 등이 침전되어 부식되지 않도록 곡선형태로 이루어질 수 있다.
수조 바닥에는 사료 찌꺼지 및 배설물 등이 쌓여 수질이 악화될 수 있으므로, 부유물분사용 벤추리장치(110)를 설치하여 먹이와 찌꺼기 등의 유기물 덩어리가 한곳에 모여 정체되지 않도록 산소를 분사시켜 사육수의 순환을 도모하고 사육수의 용존산소량을 증가시킬 수 있다. 또한 사육수를 공급할 수 있는 펌프(120)가 형성되어 있어 사육수 공급파이프(130)를 통해 수조로 사육수가 원활하게 공급되도록 한다.
거치부(200)는 양식수조 상부개구부에 하나 이상의 지지대가 설치되고 수평부재가 설치된 지지대 상부를 연결하는 구조로 이루어질 수 있다. 거치부의 수평부재에는 케이지가 연결장치를 매개로 수조바닥과 일정간격 이격되어 연결 설치된다.도 1에 도시한 바와 같이 수조 상부를 지나는 “ㄷ”형태의 기둥모양을 가질 수도 있으나 이에 한정하지 않으며, 수조바닥과 케이지를 이격시키는 역할을 수행할 수 있으면 거치부로 사용할 수 있다.
따라서 사용자에 따라 수조 상부를 지나는 “ㅡ”형 기둥, 천장, 부위 등에 케이지를 연결하여 거치부로 이용할 수 있으며 수조 상부에 밧줄과 같은 로프를 설치하여 거치부로 사용할 수도 있다. 부이를 이용하는 경우 케이지의 외곽둘레를 부이와 연결하여 수조의 수면에 띄우는 형태로 적용될 수 있다. 거치부는 양식수조의 중앙을 가로지르는 형태로 양식수조 중앙외측 양 끝부분에 기둥을 세울 수 있도록 형성가능하며, 양식수조 외측 양측부분에 길이 방향으로 이동할 수 있도록 레일을 설치하여 거치부가 레일을 따라 양식수로를 가로질러 수평이동 가능함으로서 이종생물 사육케이지가 양식수조의 특정의 위치에 거치하도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명의 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치의 케이지 사시도를 나타낸다. 케이지(300)는 수조 내에서 패류 및 극피동물을 어류, 새우 등의 주사육생물과 격리하여 사육시키는 역할을 한다. 또한 케이지는 보조케이지와 보조 케이지 사이에 사측면이 개구된 공간을 구비하여 사니(모래가 섞인 진흙) 위를 기는 습성을 지닌 새우와 게, 불가사리와 같은 표서성 생물이 서식할 수 있는 공간을 제공하여 단위면적당 생산량을 증가시킨다.
현재, 바이오플락에서 주로 양식되는 생물은 흰다리 새우로 바닥을 기는 습성의 저서생물이고, 저서생물의 양식은 바닥면적과 같은 부착면적이 증가할수록 생산량도 비례하게 된다. 본 발명의 케이지 내부층과 층 사이에는 바닥 공간이 형성되고 이에 따라 새우의 서식공간이 증가되어 단위면적당 생산량을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 동시에 생물순환속도를 빠르게 하여 잉여슬러지를 제거하는 효과가 있다.
케이지(300)는 보조케이지가 하나 이상 수납되는 케이지프레임(310), 패류 및 극피동물을 사육하는 보조케이지(320), 케이지를 거치부와 연결하는 결속체(330)로 구성된다. 케이지프레임(310)은 상하좌우가 개구된 다각형의 프레임이 수직으로 다수개 연결되어 하나 이상의 층을 이루며 층과 층 사이에는 지지판(311)이 설치된다.
지지판(311)은 보조케이지가 각 층에 안정감 있게 수납될 수 있도록 지지하는 역할을 하고, 표서성 생물의 서식 공간으로, 그물망 또는 평평한 판구조로 형성될 수 있다.
지지판의 망목은 케이지의 층에 따라 양식되는 생물에 따라 크기를 달리 형성하는 것이 적절하다. 새우 등의 사육생물의 서식공간 활용을 목적으로 하는 층의 지지판은 촘촘한 그물망 또는 평평한 판으로 형성되어 모래, 진흙 등이 위치할 수 있도록 하고, 조개 등의 패류를 수용하는 층은 성긴 망으로 사육수를 부유하는 먹이의 공급이 원활하도록 한다.
케이지 프레임의 일측에는 보조케이지가 낙하되는 것을 방지하기 위한 턱이나 고리 등이 형성될 수 있으며 케이지프레임 상하를 관통하는 통공을 형성하거나 케이지프레임 상측에 고리를 형성하여 결속체와 연결할 수 있다. 결속체(320)는 케이지를 거치대와 연결하여 일정한 곳에 고정시키는 역할을 하며 밧줄, 와이어, 섬유, 강철 등으로 구성될 수 있다.
보조케이지(330)는 다면체의 박스형태로 상하좌우가 그물망으로 형성되어 있다. 이는 보조케이지 내부로 사육수가 자유롭게 유수할 수 있어 보조케이지 내부에 사육하는 사육생물에 플랑크톤, 유기물 등의 먹이를 제공할 수 있도록 한다.
바지락 등의 패류는 물에 부유하는 플랑크톤이나 녹아있는 유기물을 걸러 먹으므로 패류를 수용하는 보조케이지(330)의 외부는 성긴 그물망을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 반대로 바닥에 깔린 작은 생물이나 진흙 모래 속의 유기질 등을 먹이로 하는 해삼류 등은 촘촘한 그물망을 사용하여 바닥면에 먹이가 축적되도록 하는 것이 바람직하다.
즉, 어류의 잔여 먹이 배설물 등의 고형 유기물은 새우류가 섭취하고 새우의 배설물은 패류 및 극피동물(해삼, 갯지렁이, 게, 개불, 고등, 조개 등)이 먹이로 소비하며 상기 어류, 새우류, 패류 및 극피동물에 의해 발생된 암모니아와 잔류물은 미생물이 분해하게 된다. 이 과정에서 미생물은 수질을 정화하고 생산자의 먹이로 소비될 단백질을 생성하게 된다.
따라서 본 발명의 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치 및 방법은 종래의 단일생물을 사육하는 바이오플락 양식방법 보다 생물순환을 촉진시켜 잉여슬러지를 조절할 뿐만 아니라 한정된 공간에서 이종생물을 수용하고 저서생물의 서식공간으로 사용되는 지지판을 제공하는 케이지를 통해 사육생물의 단위면적당 생산량을 증가시킬 수 있는 효과를 가진다.
이하, 다음 본 발명의 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절방법의 실시예를 들어 본 발명을 상세히 기술하나, 본 발명의 범위가 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
실시예 1: 이종생물(새우와 해삼) 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절방법
도 3은 본 발명의 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절방법의 모식도를 나타낸다. 본 발명은 바이오플락을 공급하는 단계(S100), 주사육생물을 입식시키는 단계(S200), 케이지를 입식시키는 단계(S300), 생장시키는 단계(S400)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
1) 바이오플락을 공급하는 단계(S100)
바이오플락 양식에서 사용하는 사육수는 질병 보균체 및 질병원이 없는 저수지나 침전지를 용수로 사용해야 한다. 바이오플락 양식을 시작하면서 먼저 수조에 새우가 실제 먹는 양보다 더 많은 양의 새우 사료와 혼합유기물, 미생물 등을 혼합한 바이오플락을 공급해 주어 수조가 박테리아의 번성을 촉진시키는 생물반응로와 유사하게 만든다. 이후 먼저 식물플랑크톤이 번성하고 8~10주가 경과되면 미생물 플록으로 대치된다.
사육수가 성숙되어 매우 안정적인 상태가 되면 투여하는 다량의 사료와 같은 유기물질도 모두 분해할 수 있는 환경이 만들어진다. 본 상태에서 암모니아의 함량은 2ppm이하로 유지되도록 하며, 수소이온농도는 일반적으로 7.0~7.5를 유지하고, 용존산소량은 4.0~6.0ppm을 유지시킨다.
2) 주 사육생물을 입식시키는 단계(S200)
본 발명의 주사육생물인 새우를 실시예로서 하여 설명하면 다음과 같다. 새우 양식의 경우 적합한 용수의 조건은 사육수온은 22~30도 사이이며, 용존산소량 4ppm이상, 염분은 0.5% 이상, Ca의 농도가 높아야하며, 알칼리도(alalinity)는 75mg/l이상이어야 한다. 상기 조건을 고려하여 사육수가 안정화되면 새우(주사육생물)을 수조에 입식시킨다. 부화 후 약 35일 정도 경과한 어린 새우는 4g정도로 1m2당 4kg~7kg정도 입식시키는 것이 적당하다.
3) 케이지를 입식시키는 단계(S300)
본 발명의 주 사육생물 이외의 이종생물로서 해삼을 실시예로 설명하면 다음과 같다. 해삼 양식의 경우 적합한 용수의 조건은 용존산소량 5ppm이상, 해삼은 저염분성에 강하며 적합한 염분도는 28~38%정도이다. 조도는 600lux 이하로 유지하여 빛에 의한 스트레스를 받지 않도록 해야 한다. 해삼은 온도 적응능력이 매우 강하며 0~20도 대의 수온범위에서 정상적으로 성장할 수 있으나 28도를 초과할 경우 온도를 낮춰주어야 한다. 해삼(패류 및 극피동물)을 수용시킨 케이지를 수조에 입식시키는 시기는 사육수가 안정화된 이후라면 언제든지 가능하며 케이지에 수용되는 해삼의 크기 또한 수용밀도를 조절하여 바이오플락 양식에서 발생하는 슬러지의 양에 따라 사용자의 편의에 의해 가감하여 이용할 수 있다.
4) 생장시키는 단계(S400)
본 발명에서 사용되는 사육수에는 유기물 기원인 부유물이 매우 많은데 이들은 미생물-식물플랑크톤-동물플랑크톤-원생동물-선충류-생물사체-사료찌꺼기 등이 서로 얽혀 형성된 것으로 유기물 덩어리가 점점 뭉쳐져 어느 정도 크기 이상이 되면 아주 좋은 양식생물의 먹이가 될 수 있다.
사료찌꺼기가 환경유용미생물 작용에 의해 신생성천연유기물로 전환되어 재이용되며 미생물 등 여러 종류의 생물기원 물질로 구성된 천연 먹이와 찌꺼기 등이 유기물 덩어리 형태의 복합체를 형성하면서 먹이로 이용될 수 있는데 아미노산이 풍부하고 저분자 단백질이 많아 소화도 잘되고 천연면역강화 기능도 부여하게 되어 성장도 빠르고 질병에도 잘 견딜 수 있다.
즉, 새우(주사육생물)가 지속적으로 배출하는 배설물, 사료찌꺼기, 탈피된 껍질, 새우 사체 등의 유기물 부스러기들과 잔여먹이를 해삼(패류 및 극피동물)이 섭취한다. 또한 박테리아들은 상기 새우와 해삼이 배출하는 배설물과 사육수에 녹아 있는 유기 또는 무기질소를 흡수하고 이를 단백질로 바꾸어 새우와 해삼에 아주 유용한 자연 먹이가 되며 이 과정에서 해로운 질소성 폐기물을 분해하여 수질을 정화시킨다. 따라서 수조 내에서 생산자-소비자-분해자가 공생관계를 이루며 추가적인 사료나 사육수 순환이 요구되지 않는다.
바이오플락 시스템을 유지하기 위해서는 요구되는 조건은 DO 최소 4ppm, 미생물량 MLSS 300~500mg/L, 질소 C/N ratio 20 이상, pH 6.8~7.2, 알칼리도 100~150mg/L 이상을 유지하여야 한다. 또한 고형물질이 가라앉지 않도록 수차, 산기관, 에어리프트 등을 사용하여 사육수의 순환이 원활히 이루어지도록 하며 사육생물을 생장시킨다.
사육수가 정체되면 바이오플락에 의한 천연먹이와 찌꺼기 등이 뭉쳐 유기물 덩어리를 형성하고 수조바닥에 쌓여 주변의 산소를 급격히 고갈시키고 황화수소, 메탄가스, 암모니아 등의 독성가스가 발생하여 수질이 악화될 수 있으므로 이를 방지하고 적정 산소량을 유지하기 위해 에어리프트를 주로 사용한다.
이 과정에서 잉여슬러지가 발생하여 이를 제거하기 위해 추가적인 비용과 시간이 요구되는데, 본 발명은 이를 해결하기 위해 생물학적 위치가 다른 이종생물을 동일 공간에 사육하여 생물순환을 촉진시켜 잉여슬러지를 조절할 뿐만 아니라 단위생산량 또한 증가시키는 효과를 가진다.
생물학적 위치가 다른 이종생물을 동일한 공간에서 사육하면서 추가적인 사료가 요구되지 않아 사료 비용이 절감될 뿐 아니라 사육수를 환수하지 않고 친환경적 수질 정화로 사육수 무배풀 방식으로 지속가능한 양식을 수행할 수 있다. 또한 부가가치가 높은 잉여 바이오플락 슬러지 발생을 최소화시켜 자원이용효율이 극대화되고, 사육 면적을 증대시키는 케이지를 통해 저비용, 고생산력으로 사육하는 등 양식 효율을 극대화 할 수 있어 고소득 전략사업으로 산업상 이용가능성이 있다.
100 : 양식수조 110 : 벤추리장치
120 : 펌프 130 : 사육수공급파이프
200 : 거치부 300 : 케이지
310 : 케이지프레임 311 : 지지판
320 : 결속체 330 : 보조 케이지
S100 : 바이오플락을 공급하는 단계
S200 : 주사육생물을 입식시키는 단계
S300 : 케이지를 입식시키는 단계
S400 : 생장시키는 단계

Claims (4)

  1. 다각형의 수조바닥을 수조외벽이 둘러싸는 구조로 상부가 개구되고 내부공간이 형성된 바이오플락 양식수조의 개구부에 설치되는 거치부;
    상기 거치부에 연결 설치되고 바이오플락 양식수조 바닥과 일정간격으로 이격되어 수조 내부공간에 수용되는 이종생물 양식용 케이지로 이루어진 것을 특징으로 하는 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치
  2. 제1항에 있어서, 상기 이종생물 양식용 케이지는 상하좌우가 개구된 다각형의 층을 갖는 프레임이 하나 이상의 층을 이루는 케이지 프레임; 상기 케이지 프레임의 층과 층 사이에 위치하는 지지판; 상기 케이지 프레임 내부에 수납되고 상,하,좌,우 어느 한 면은 그물망으로 이루어져 이종 생물이 사육되는 다면체의 보조케이지; 상기 케이지 프레임과 거치부를 연결하는 결속체를 포함하는 것을 특징으로 하는 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치
  3. 제2항에 있어서 거치부는 양식수조의 중앙을 가로질러 형성되고 양식수조 외측 양측부분에 길이 방향으로 이동할 수 있도록 레일을 설치하여 거치부가 레일을 따라 양식수로를 가로질러 수평이동 가능하도록 형성된 것을 특징으로 하는 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식장치
  4. 제2항의 바이오플락 양식수조에 바이오플락을 접종하여 사육수를 공급하는 단계; 상기 수조에 주 사육 생물을 입식시키는 단계; 이종생물 양식용 케이지를 수조에 입식시키고, 보조케이지에 부 사육생물을 넣어 주생물과 부생물을 함께 생장시키는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이종생물 사육을 통한 바이오플락 슬러지 조절 양식방법
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