KR20180027980A - Hybrid well system for a water curtain house and method of alternatively injecting oxygen water using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 하이브리드 관정 시스템 및 이를 이용한 산소수 교대 주입 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 수막재배시설 인근에 배치된 관정의 하부 영역에서 발생되는 클로깅 현상을 방지할 수 있는 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템 및 이를 이용한 산소수 교대 주입 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a hybrid venation system and a method for injecting oxygen water alternation therewith. More particularly, the present invention relates to a hybrid venation system for a hydrothermal culture facility, which can prevent a clogging phenomenon occurring in a lower region of a venom, And an oxygen water alternation injection method using the same.
일반적으로 비닐하우스, 유리온실 등의 시설(이하, 하우스로 칭함) 안에서 채소, 과수, 화훼 등의 작물을 재배하는 시설재배에서 난방비 부담에 대한 문제점을 해결하기 위하여, 최근에는 연중 15 내외의 온도를 유지하는 지하수를 겨울철에 하우스의 외부에 뿌려 하우스 내의 온도를 상승시키는 지하수를 이용한 수막 재배 방법이 활용되고 있다. Generally, in order to solve the problem of the heating cost burden in the cultivation of the plant such as the vegetable, the fruit tree, and the flower in the facilities such as the vinyl house and the glass greenhouse (hereinafter referred to as the house) The water-growing method using ground water that raises the temperature in the house is being utilized by spraying the ground water to be kept on the outside of the house in winter.
그러나 상기와 같은 수막 재배 방법이 철이나 망간(이하, 철/망간) 성분이 많이 용존된 지하수 분포지역에 행해질 경우, 철/망간 성분이 비닐하우스 표면에 부착되면서 고형화되어 표면을 오염시켜 비닐하우스의 광투과율을 급속도로 감소시킨다. 수막재배가 중지되는 시간 동안에 수막호스내에 남아 있는 지하수와 비닐피복재에 붙어 있는 물방울이 공기와 장시간 접촉하며 산화작용을 겪게 되어 수막호스내의 지하수는 공기와 접촉하면서 용존되어 있는 철/망간의 비율에 따라 갈색 또는 흑갈색 등의 침전물이 형성되며, 수막부의 비닐피복재에 붙어 있는 지하수 물방울은 증발되고 산화작용에 의하여 철/망간은 비닐피복재에 부착되면서 산화물형태로 고형화되므로 비닐피복재를 오염시켜 비닐하우스의 광투과율을 감소시킨다. 수막 재배를 재개하면, 수막호스내의 산화된 지하수가 우선 살수되어 비닐피복재의 오염도를 가중시키게 되어 광투과율이 급속히 감소하게 된다.However, when the above-mentioned water-growing method is carried out in a groundwater distribution region in which iron or manganese (hereinafter, iron / manganese) components are dissolved in large amounts, the iron / manganese component is adhered to the surface of the vinyl house, The light transmittance is rapidly reduced. Groundwater in the water hose comes into contact with the air and the amount of dissolved iron / manganese in contact with the groundwater hose is lowered Brown or black brown colored precipitates are formed on the surface of the glass substrate, groundwater drops attached to the vinyl coating material on the glass substrate are evaporated and the iron / manganese is adhered to the vinyl covering material by oxidation, Thereby reducing the transmittance. When water cultivation is resumed, the oxidized groundwater in the water hose is first sprinkled to increase the pollution degree of the vinyl covering material, and the light transmittance is rapidly reduced.
이러한 광투과율의 감소는 식물의 광합성 저해는 물론, 온도상승 효과를 얻을 수 없기 때문에 결과적으로 농산물 수확량의 감소뿐만 아니라, 품질불량, 비닐 교체 등으로 농가의 농작물 생산소득에 큰 손실을 주기 때문에 큰 문제점으로 대두되고 있다. This decrease in the light transmittance not only inhibits the photosynthesis of the plant but also can not provide a temperature increase effect. As a result, it causes not only a reduction in the yield of the agricultural product but also a great loss in the crop production income of the farmhouse due to the quality defect, .
이런 점을 개선하기 위해, 현재 가장 많이 쓰이고 있는 방법은 지하수에 포함된 금속류(철이나 망간), 광물류 및 미생물류 등을 필터로 제거 후 사용하는 방법이 제안되고 있다. 하지만 이러한 방법은 필터를 자주 교체해야 하기 때문에 경제성이 떨어지는 문제점이 있다. To improve this point, the most widely used method is proposed to remove the metals (iron or manganese), minerals and microorganisms contained in the groundwater after filtration. However, this method has a problem in that it is not economical because the filter must be replaced frequently.
또한, 수막 재배를 무인시스템으로 작동시키는 경우, 한겨울 밤에 필터가 막혀서 지하수가 살포되지 않으면, 농작물이 동해를 입게될 위험이 있다. 더구나, 지하수를 일단 지상으로 끌어올리면 주변의 차가운 기온으로 인해 물의 온도가 급강하하므로, 보온을 위하여서는 빠른 시간 내에 물을 살포해야만 하는데, 필터를 통과하는 과정으로 인해 즉시 살포가 불가능하므로, 역시 충분한 보온효과를 기대할 수 없는 문제점이 있다.In addition, when water cultivation is operated by an unmanned system, there is a risk that the crop will be frozen if the filter is blocked in the middle of the night and the groundwater is not sprayed. Furthermore, when the groundwater is once drawn up to the ground, the temperature of the water is drastically reduced due to the cold temperature around it. Therefore, it is necessary to spray the water within a short period of time in order to maintain the temperature. There is a problem that the effect can not be expected.
또한, 수막 재배 지역의 지하수에 철/망간이 고농도로 용존하면, 용존 철/망간에 의한 스크린 부식 및 관정 막힘 현상이 발생한다. 즉, 지하수의 용존 철이나 용존 망간의 농도가 높으면 양수관정에 형성된 스크린이나 취수 펌프 등에 막힘 현상(Clogging, 이하, 클로깅)이 발생한다.In addition, when iron / manganese is dissolved in groundwater in a water-growing area at a high concentration, screen corrosion and clogging due to dissolved iron / manganese occur. That is, when the concentration of dissolved iron or dissolved manganese in the groundwater is high, clogging (clogging) occurs in a screen or a water intake pump formed in the water pipe.
도 1은 철/망간에 의한 클로깅 현상을 개략적으로 설명하기 위한 개념도이다. 1 is a conceptual diagram for schematically explaining a clogging phenomenon caused by iron / manganese.
도 1을 참조하면, 시간이 흐름에 따라 양수관정의 스크린에 클로깅 현상이 발생되어 취수량이 급격히 줄어드는 문제점이 있다. 이에 따라, 주기적인 우물 재개발(우물 청소 및 써징 등)로 인해 추가비용이 발생한다.Referring to FIG. 1, there is a problem that clogging phenomenon occurs on the screen of the amphibious pool with time, and the amount of water to be drained sharply decreases. As a result, additional costs are incurred due to periodic well redevelopment (well cleaning and surging).
이러한 클로깅 현상이 발생되는 방지하기 위해 양수정 인근에 주입정을 배치하고, 해당 주입정을 통해 산소수를 연속적으로 주입하는 방식이 고려될 수 있다. 하지만, 이러한 연속주입 방식의 경우, 산소수 주입량이 많을수록 지하수 내 철 저감 효과는 더 크게 나타나지만, 부지특성과 지하수량을 고려하여 최적의 주입량을 결정하는 것이 필요하다. In order to prevent such a clogging phenomenon, a method of disposing an injection well near a pumping chamber and injecting oxygen water continuously through the injection chamber may be considered. However, in the case of continuous infusion system, it is necessary to determine the optimal infusion amount considering the site characteristics and the underground water, although the effect of reduction of iron in the groundwater is larger as the oxygen water injection amount is larger.
또한, 이러한 연속주입 방식은 산소수의 반응 범위 확장에 한계적이다. 왜냐하면, 주입정의 배치가 양수정을 중심으로 방사형으로 구축되어야 그 효과가 크지만, 대부분 지역은 부지 여건상 방사형 주입정 구축이 어렵다. In addition, such a continuous injection method is limited in the extension of the reaction range of oxygen water. This is because, although the effect is large when the injection-definite arrangement is formed radially around the pumping site, it is difficult to construct the radial injection-injection site in most areas.
또한, 산소수 주입 및 지하수 양수시 산소와 용존 철이 반응할 수 있는 충분한 시간의 확보가 어렵다. 예를들어, 철이 저감되는 실험 결과 약 4시간이 지난 후에야 비로서 1mg/L 이하로 저감된다. In addition, it is difficult to secure enough time for oxygen and dissolved iron to react when injecting oxygen water and pumping groundwater. For example, an experiment in which iron is reduced can be reduced to less than 1 mg / L after about 4 hours.
이러한 점을 고려할 때, 주입정 배치의 한계 및 산소와 용존 철의 최소 반응시간 확보 방안의 마련이 요구되는 실정이다. Considering this point, it is required to establish the limit of the injection well arrangement and the method of securing the minimum reaction time of oxygen and dissolved iron.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 목적은 산소수의 주입 효율을 증가시켜 수막재배시설 인근에 배치된 관정의 하부 영역에서 발생되는 클로깅 현상을 방지할 수 있는 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide an oxygen permeable membrane And a hybrid observation system for a cultivation facility.
본 발명의 다른 목적은 상기한 수작재배시설용 하이브리드 관정 시스템을 이용한 산소수 교대 주입 방법을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a method of injecting oxygen water alternation using the hybrid tuning system for the artificial cultivation facility.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템은, 수막재배시설 인근의 제1 영역에 삽관된 제1 관정; 상기 제1 관정에 배치된 제1 유체 파이프 및 제2 유체 파이프; 상기 제1 영역으로 이격된 제2 영역에 삽관된 제2 관정; 상기 제2 관정에 배치된 제3 유체 파이프 및 제4 유체 파이프; 상기 제1 유체 파이프에 연결되고, 상기 제1 관정내에 집수된 지하수를 펌핑하여 수막재배시설에 공급하는 제1 양수펌프; 상기 제3 유체 파이프에 연결되고, 상기 제2 관정내에 집수된 지하수를 펌핑하여 수막재배시설에 공급하는 제2 양수펌프; 및 (i) 제1 기간 동안, 상기 제1 양수펌프를 구동하고 상기 제2 양수펌프의 동작을 정지시키고, (ii) 제2 기간 동안, 상기 제2 양수펌프를 구동하고 상기 제1 양수펌프의 동작을 정지시키는 제어부를 포함한다. In order to achieve the object of the present invention, a hybrid tuning system for a water film growing facility according to an embodiment of the present invention includes: a first tuning facility which is intubated in a first area near a water cultivation facility; A first fluid pipe and a second fluid pipe disposed in the first conduit; A second vessel intubated in a second region spaced apart from the first region; A third fluid pipe and a fourth fluid pipe disposed in the second conduit; A first amphibious pump connected to the first fluid pipe, for pumping groundwater collected in the first well and supplying it to a water film growing facility; A second amphibious pump connected to the third fluid pipe, for pumping groundwater collected in the second well and supplying it to the water film growing facility; And (ii) during the second period, driving the second amphibious pump and driving the first amphibious pump during a first period of time, And a control unit for stopping the operation.
본 발명의 일실시예에서, 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템은, 상기 제어부의 제어에 응답하여 순도 조절된 산소를 발생시키는 산소발생기; 및 상기 제2 유체 파이프 및 상기 제4 유체 파이프 각각에 연결되고, 상기 산소발생기에서 발생된 순도 조절된 산소를 물에 용해시켜 농도 조절된 산소수를 상기 제2 유체 파이프 또는 상기 제4 유체 파이프에 제공하는 산소용해기를 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, a hybrid tuning system for a water film growing facility comprises an oxygen generator for generating purity adjusted oxygen in response to the control of the control section; And a second fluid pipe connected to the second fluid pipe and the fourth fluid pipe, the purity-adjusted oxygen generated in the oxygen generator is dissolved in water, and concentration-controlled oxygen water is supplied to the second fluid pipe or the fourth fluid pipe And an oxygen-dissolving unit for providing oxygen.
본 발명의 일실시예에서, 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템은, 상기 제2 유체 파이프 및 상기 제4 유체 파이프 각각에 연결되고, 상기 제어부의 제어에 응답하여 발생된 오존을 상기 제2 유체 파이프 또는 상기 제4 유체 파이프에 제공하는 오존처리기를 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, a hybrid tuning system for a water film growing facility is connected to each of the second fluid pipe and the fourth fluid pipe, and the ozone generated in response to the control of the control unit is supplied to the second fluid pipe And an ozone processor provided to the fourth fluid pipe.
본 발명의 일실시예에서, 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템은, 상기 제2 유체 파이프 및 상기 제4 유체 파이프 각각에 연결되고, 상기 제어부의 제어에 응답하여 과망간산칼륨을 포함하는 화학약품을 상기 제2 유체 파이프 또는 상기 제4 유체 파이프에 제공하는 화학약품 폭기 시설을 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, a hybrid tuning system for a water film plant is connected to each of the second fluid pipe and the fourth fluid pipe, and in response to the control of the control unit, a chemical containing potassium permanganate The fourth fluid pipe, or the fourth fluid pipe.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, (i) 제1 기간 동안, 상기 농도 조절된 산소수가 상기 제4 유체 파이프에 공급되도록 상기 산소용해기를 제어하고, (ii) 제2 기간 동안, 상기 농도 조절된 산소수가 상기 제2 유체 파이프에 공급되도록 상기 산소용해기를 제어할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the control unit controls the oxygen dissolver such that (i) during the first period, the oxygen-concentration-controlled oxygen is supplied to the fourth fluid pipe, (ii) during the second period, The oxygen dissolver can be controlled so that the oxygen-concentration-controlled oxygen is supplied to the second fluid pipe.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제1 유체 파이프는 상기 제1 관정의 하부 영역에 통공 형태로 형성된 복수의 제1 스크린들에 인접하게 배치되고, 상기 제2 유체 파이프는 상기 제2 관정의 하부 영역에 통공 형태로 형성된 복수의 제2 스크린들에 인접하게 배치될 수 있다. In one embodiment of the present invention, the first fluid pipe is disposed adjacent to a plurality of first screens formed in the form of a through hole in the lower region of the first conduit, and the second fluid pipe is disposed in the lower portion of the second conduit And may be disposed adjacent to the plurality of second screens formed in the through hole in the region.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제1 기간 동안, 상기 제1 관정은 상기 제1 스크린들을 통해 지하수를 유입하는 양수관정의 기능을 수행하고, 상기 제2 관정은 주입된 산소수를 상기 제2 스크린들을 통해 방출하는 주입관정의 기능을 수행할 수 있다. In one embodiment of the present invention, during the first period, the first well performs a function of a positive water well, through which the groundwater is introduced through the first screens, It can perform the function of the injection well that emits through the screens.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제2 기간 동안, 상기 제2 관정은 상기 제2 스크린들을 통해 지하수를 유입하는 양수관정의 기능을 수행하고, 상기 제1 관정은 주입된 산소수를 상기 제1 스크린들을 통해 방출하는 주입관정의 기능을 수행할 수 있다. In one embodiment of the present invention, during the second period, the second well performs a function of a positive water well, through which the groundwater is introduced through the second screens, It can perform the function of the injection well that emits through the screens.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제1 기간과 상기 제2 기간은 서로 연속하여 반복할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the first period and the second period may be successively repeated.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제1 기간과 상기 제2 기간은 서로 일정 기간 이격되어 반복할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the first period and the second period may be repeatedly spaced apart from each other by a predetermined period.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위하여 다른 실시예에 따른 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템은, 수막재배시설 인근의 제1 영역에 삽관된 제1 관정; 상기 제1 관정에 배치된 제1 유체 파이프; 상기 제1 관정에 배치된 제2 유체 파이프; 지중의 지하수를 펌핑하여 수막재배시설에 공급하는 양수펌프; 및 (i) 제1 기간 동안, 지중의 지하수를 상기 제1 유체 파이프를 통해 양수하여 상기 수막재배시설에 제공하도록 상기 양수펌프를 구동하고, (ii) 제2 기간 동안, 농도 조절된 산소수가 상기 제2 유체 파이프를 통해 지중에 제공되도록 제어하는 제어부를 포함한다. In order to realize the object of the present invention, the hybrid venous system for a waterculture facility according to another embodiment includes: a first venous intubated in a first area near a hydrocultivation facility; A first fluid pipe disposed in the first conduit; A second fluid pipe disposed in the first conduit; A pumping pump for pumping underground water in the ground and supplying it to a water culture plant; And (i) during the first period, driving the amphibious pump to pumped underground groundwater through the first fluid pipe to provide it to the water film growing facility, and (ii) during the second period, And a control unit for controlling the second fluid pipe to be provided in the ground through the second fluid pipe.
본 발명의 일실시예에서, 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템은, 상기 제어부의 제어에 응답하여 순도 조절된 산소를 발생시키는 산소발생기; 및 상기 제2 유체 파이프에 연결되고, 상기 산소발생기에서 발생된 순도 조절된 산소를 물에 용해시켜 농도 조절된 산소수를 상기 제2 유체 파이프에 제공하는 산소용해기를 더 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, a hybrid tuning system for a water film growing facility comprises an oxygen generator for generating purity adjusted oxygen in response to the control of the control section; And an oxygen dissolver connected to the second fluid pipe and dissolving the purity adjusted oxygen generated in the oxygen generator in water to provide concentration-adjusted oxygen water to the second fluid pipe.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제어부는, 제2 기간 동안, 상기 농도 조절된 산소수가 상기 제2 유체 파이프에 공급되도록 상기 산소용해기를 제어할 수 있다. In an embodiment of the present invention, the control unit may control the oxygen dissolver such that the concentration-controlled oxygen is supplied to the second fluid pipe during a second period.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제1 유체 파이프는 상기 제1 관정의 하부 영역에 통공 형태로 형성된 복수의 스크린들에 인접하게 배치되어, 제1 기간 동안, 상기 제1 관정은 양수관정의 기능을 수행하고, 상기 제2 관정은 상기 농도 조절된 산소수가 주입되는 주입관정의 기능을 수행할 수 있다. In one embodiment of the present invention, the first fluid pipe is disposed adjacent to a plurality of screens formed in the form of a through hole in the lower region of the first conduit such that during the first period, the first conduit functions as a function of the positive conduit And the second well may perform the function of the injection well into which the concentration-adjusted oxygen is injected.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위하여 일실시예에 따른 수막재배시설용 산소수 교대 주입 방법은, (a) 제1 기간 동안, 지하수를 수막재배시설 인근에 배치된 제1 관정을 통해 양수하여 수막재배시설에 공급하고, 농도 조절된 산소수를 상기 수막재배시설 인근에 배치된 제2 관정을 통해 지중에 주입하는 단계; 및 (b) 제2 기간 동안, 지하수를 상기 제2 관정을 통해 양수하여 상기 수막재배시설에 공급하고, 농도 조절된 산소수를 상기 제1 관정을 통해 지중에 주입하는 단계를 포함한다. In order to achieve the above-mentioned object, the method for injecting oxygen water for a water film growing facility according to an embodiment of the present invention comprises the steps of: (a) pumping groundwater through a first facility disposed near a water- Supplying water to a water culture plant and injecting oxygen-adjusted water into the soil through a second well located near the water-growing plant; And (b) feeding groundwater through the second well to the water film growing facility for a second period of time, and injecting a concentration-adjusted oxygen water into the ground through the first well.
본 발명의 일실시예에서, 상기 제1 관정에 제1 유체 파이프 및 제2 유체 파이프가 배치되고, 상기 제2 관정에 제3 유체 파이프 및 제4 유체 파이프가 배치되며, 단계(a)는, 상기 제1 기간 동안, 상기 제1 유체 파이프에 연결된 상기 제1 양수펌프를 구동하고 상기 제3 유체 파이프에 연결된 상기 제2 양수펌프의 동작을 정지시키는 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment of the present invention, a first fluid pipe and a second fluid pipe are disposed in the first conduit, a third fluid pipe and a fourth fluid pipe are disposed in the second conduit, and step (a) And driving the first amphibious pump connected to the first fluid pipe and stopping the operation of the second amphibious pump connected to the third fluid pipe during the first period.
본 발명의 일실시예에서, 단계(b)는, 상기 제2 기간 동안, 상기 제2 양수펌프를 구동하고 상기 제1 양수펌프의 동작을 정지시키는 단계를 포함할 수 있다. In an embodiment of the present invention, step (b) may include, during said second period, driving said second amphibious pump and stopping operation of said first amphibious pump.
이러한 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템 및 이를 이용한 산소수 교대 주입 방법에 의하면, 지중에 삽관된 관정을 제1 기간에는 양수관정으로 사용하고, 제2 기간에는 주입관정으로 사용하되, 농도 조절된 산소수를 주입함으로써, 산소수의 주입 효율을 증가시켜 관정의 하단 영역에 형성된 스크린들에 클로깅 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 관정에 형성된 스크린을 통해 지하수가 일방향으로 지속적으로 흐르게 되면 클로깅이 발생될 수 있으나, 스크린들을 통해 일방향으로 지하수를 양수하는 지하수 양수 동작과 스크린을 통해 타방향으로 산수소를 유출하는 산소수의 주입동작을 교대로 수행하므로써, 클로깅 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 농도 조절된 산소수를 활용함으로써, 산소수의 주입 효율을 증가시켜 클로깅 현상의 발생을 방지할 수 있다. According to the hybrid venation system for water cultivation facility and the oxygen water alternation injection method using the same, the aerial tube intubated in the ground is used as a positive water well in the first period and used as the inflow well in the second period, By injecting, the efficiency of injecting oxygen can be increased to prevent the clogging phenomenon from occurring on the screens formed in the lower end region of the vessel. In other words, clogging may occur if the groundwater flows continuously in one direction through the screen formed in the reservoir, but the operation of the groundwater pumping operation in one direction through the screens and the operation of oxygen water flowing out in the other direction through the screen By alternately performing the injection operation, occurrence of the clogging phenomenon can be prevented. Also, by using the oxygen-adjusted concentration, the injection efficiency of the oxygen water can be increased and the occurrence of the clogging phenomenon can be prevented.
도 1은 철/망간에 의한 클로깅 현상을 개략적으로 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 본 발명에 따른 수막재배시설에서 산소수 교대주입 방식을 개략적으로 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 본 발명에 따른 수막재배시설에서 산소수 단방향 주입 방식을 개략적으로 설명하기 위한 모식도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템의 동작을 개략적으로 설명하기 위한 개념도들이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템의 동작을 개략적으로 설명하기 위한 개념도들이다.
도 6는 본 발명에 따른 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템에서 산소수 교대주입 방식에 따라 용존 철 농도 변화 등을 확인하기 위해 수막 재배 설비를 개략적으로 설명하기 위한 구성도이다.
도 7은 도 6의 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템에서 측정된 용존 철 농도 변화를 설명하기 위한 그래프이다. 1 is a conceptual diagram for schematically explaining a clogging phenomenon caused by iron / manganese.
2 is a schematic diagram for schematically explaining an oxygen water alternation injection method in a water film growing facility according to the present invention.
FIG. 3 is a schematic view for explaining a method of unidirectionally injecting oxygen in a water film culture facility according to the present invention.
4A and 4B are conceptual diagrams for schematically explaining the operation of the hybrid tuning system for a water film growing facility according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are conceptual diagrams for schematically explaining the operation of a hybrid tuning system for a water film growing facility according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic view for explaining a water film cultivation facility in order to confirm changes in dissolved iron concentration according to an oxygen water alternation injection method in a hybrid tuning system for a water film growing facility according to the present invention.
FIG. 7 is a graph for explaining changes in the concentration of dissolved iron measured in the hybrid tuning system for a waterculture facility of FIG.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention in order to clarify the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Also, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
도 2는 본 발명에 따른 수막재배시설에서 산소수 교대주입 방식을 개략적으로 설명하기 위한 모식도이다. 2 is a schematic diagram for schematically explaining an oxygen water alternation injection method in a water film growing facility according to the present invention.
도 2를 참조하면, 수막재배시설 인근에 배치된 제1 관정을 통해 일정 온도의 지하수를 양수하여 수막재배시설에 공급하고, 지중의 지하수에 용존 철을 줄이기 위해 수막재배시설 인근에 배치된 제2 관정을 통해 농도 조절된 산소수를 주입한다. 이에 따라, 제1 관정은 양수정으로 정의될 수 있고, 제2 관정은 주입정으로 정의될 수 있다. 제2 관정을 통해 농도 조절된 산소수가 주입되므로 제2 관정이 삽관된 영역은 점차적으로 산화환경으로 변환되어 지하수에 포함되는 용존 철이 침전될 수 있는 환경이 제공될 수 있다. 이에 따라, 제2 관정이 삽관된 영역의 지하수에는 용존 철이 저감된다. 본 실시예에서, 수막재배시설 인근에 배치된 관정은 수막재배를 위해 별도로 설치될 수도 있고, 기존에 용수를 위해 설치하여 사용하는 관정일 수도 있고, 철농도가 높아 사용하지 않는 관정일 수도 있다. Referring to FIG. 2, the groundwater is pumped at a predetermined temperature through a first well located near a water film growing facility and supplied to a water film growing facility. In order to reduce dissolved iron in underground water, Concentrated oxygen water is injected through the tube. Accordingly, the first well can be defined as a pumping cell, and the second cell can be defined as a pumping cell. Since the concentration-adjusted oxygen is injected through the second conduit, the region where the second conduit is intro- duced is gradually converted to an oxidizing environment, thereby providing an environment in which dissolved iron contained in the groundwater can be precipitated. As a result, dissolved iron is reduced in the groundwater in the area where the second conduit is intubated. In the present embodiment, the gypsum disposed near the water film growing facility may be separately installed for water film cultivation, or may be a gypsum established for use in the existing water, or may not be used because of its high iron concentration.
일정 시간이 경과된 후, 제2 관정을 통해 지하수를 양수하고 제1 관정을 통해 농도 조절된 산소수를 주입한다. 여기서, 제2 관정은 양수정으로 정의될 수 있고, 제1 관정은 주입정으로 정의될 수 있다. 제2 관정을 통해 지하수는 양수되므로 제2 관정이 삽관된 영역에 대응하여 용존 철이 저감된 지하수의 양은 점차적으로 줄어든다. After a certain period of time has elapsed, the groundwater is pumped through the second well, and the concentration-adjusted oxygen is injected through the first well. Here, the second conduit can be defined as a pumping fluid, and the first conduit can be defined as a pumping fluid. Because the groundwater is pumped through the second well, the amount of groundwater with reduced dissolved iron corresponding to the area where the second well was intro- duced is gradually reduced.
하지만, 제1 관정을 통해 농도 조절된 산소수가 주입되므로 제1 관정이 삽관된 영역의 지하수에는 용존 철이 저감되어 용존 철이 저감된 지하수의 양은 점차적으로 증가한다. However, since the concentration of oxygenated water is injected through the first conduit, dissolved iron is reduced in the groundwater in the first conduit, and the amount of groundwater reduced by the dissolved iron is gradually increased.
이러한 방식으로 제1 기간에는 제1 관정을 양수정으로, 제2 관정을 주입정으로 활용하고, 제2 기간에는 제1 관정을 주입정으로, 제2 관정을 양수정으로 활용하되, 산소수, 특히 농도 조절된 산소수를 주입하므로써, 산소수의 주입 효율을 증가시켜 각 관정들에서 클로깅이 발생될 수 있는 확률을 낮춘다. In this way, in the first period, the first conduit is used as a pumping system and the second conduit is used as a pumping system. In the second period, the first conduit is used as a pumping system and the second conduit is used as a pumping system. By injecting regulated oxygen water, the efficiency of oxygenated water injection is increased, reducing the probability of clogging in each well.
이상에서는 2개의 관정을 교대로 하여 농도 조절된 산소수를 주입하는 방식 또는 지하수를 양수하는 방식을 통해 용존 철 저감 시스템을 구현하는 것을 설명하였으나, 3개 이상의 관정을 교대로 하여 농도 조절된 산소수를 주입하는 방식 또는 지하수를 양수하는 방식을 통해 용존 철 저감 시스템을 구현할 수도 있다. In the above description, it has been described that the dissolved iron reduction system is realized by alternately injecting oxygen-adjusted concentration water or alternatively by pumping groundwater water alternately. However, when the concentration of oxygen- Or a method of pumping groundwater may be used to implement the dissolved iron reduction system.
예를들어, 3개의 관정들에서, 제1 관정을 양수정으로 활용하고, 제2 관정 및 제3 관정을 주입정으로 활용한 후, 일정 시간이 경과된 후, 제1 관정을 주입정으로 활용하고, 제2 관정 및 제3 관정을 양수정으로 활용할 수도 있다. For example, in the three reservoirs, the first reservoir is used as the pumping reservoir, the second reservoir and the third reservoir are used as the reservoir reservoir, and after a predetermined time elapses, the reservoir reservoir is used as the reservoir reservoir , 2 nd view and 3 nd view can be used as the ammunition.
3개의 관정들에서, 제1 관정을 양수정으로 활용하고, 제2 관정 및 제3 관정을 주입정으로 활용한 후, 일정 시간이 경과된 후, 제1 관정 및 제2 관정을 주입정으로 활용하고, 제3 관정을 양수정으로 활용할 수도 있다. 이러한 주입정과 양수정을 정의하여 활용하는 방식은 다양하게 이루어질 수 있다. In the three reservoirs, the first reservoir is used as the reservoir, the second reservoir and the third reservoir are used as the reservoir reservoir, and after a certain period of time, the first reservoir and the second reservoir are used as the reservoir reservoir , And the third view can be used as a pond. There are various ways to define and utilize these injections and pumping.
한편, 산소수를 교대주입하기 위해서는 적용 현장에 수리특성에 의한 영향을 많이 받는다. 즉, 수리전도도가 좋은 조건 또는 투수성이 좋은 조건에서 교대주입이 가능하다. 현장 여건상 교대주입이 안되는 경우도 있다. 이러한 경우 한 관정에서는 양수만, 다른 한 관정에서는 주입만 하여 주입한 관정내 지하수의 철농도를 낮추고 주입한 관정에서 양수를 하여 바로 수막재배에 사용하는 단방향 주입방식을 현장에 적용할 수 있다. On the other hand, in order to alternately inject the oxygen water, it is affected by the hydraulic characteristics at the application site. That is, alternate injection is possible under conditions of good hydraulic conductivity or good permeability. In some cases, alternate injection is not possible due to the on-site conditions. In this case, it is possible to apply the unidirectional infusion method, which is used for cultivation of aquatic organisms, by reducing the iron concentration of the groundwater in the wells and injecting only the positive water in one case and injecting water in the other well.
도 3은 본 발명에 따른 수막재배시설에서 산소수 단방향 주입 방식을 개략적으로 설명하기 위한 모식도이다. FIG. 3 is a schematic view for explaining a method of unidirectionally injecting oxygen in a water film culture facility according to the present invention.
도 3을 참조하면, 수막재배시설 인근의 일측에 배치된 양수관정(MPW-3)을 통해 지하수를 양수하고, 양수된 지하수에 산소를 용해시켜 산소수를 제조하고, 제조된 산소수를 수막재배시설 인근의 타측에 배치된 주입관정(PW-1)에 주입한다. 여기서, 산소수의 농도는 조절될 수 있다. 농도 조절된 산소수를 제조하기 위해, 산소용해기 및 산소발생기가 배치될 수 있다. 산소발생기는 예를들어 순도 90%이상의 산소를 발생시키고 산소공급량은 대략 7L/min이다. 산소용해기는 발생된 산소를 예를들어 40%의 용해율로 처리하고 그 처리수량은 대략 330m3/day이다. 농도 조절된 산소수의 용해 효율을 높이기 위해 산소용해기의 압력은 0.7~ 1Bar를 유지하는 것이 필요하다. 3, the ground water is pumped through the amphibious pumice (MPW-3) disposed at one side of the water film growing facility, the oxygen water is dissolved by the pumped ground water, (PW-1) located on the other side of the facility. Here, the concentration of the oxygen water can be adjusted. To produce a concentration-regulated oxygen water, an oxygen solubilizer and an oxygen generator may be arranged. The oxygen generator generates, for example, oxygen having a purity of 90% or more, and the oxygen supply amount is approximately 7 L / min. The oxygen dissolver treats the generated oxygen with a dissolution rate of, for example, 40%, and the treated water is approximately 330
농도가 조절된 산소수가 주입관정(PW-1)에 주입된 후, 일정한 시간이 경과함에 따라 주입관정이 배치된 지중에는 산화대가 형성되어 지하수내 철 농도는 감소한다. 일정한 시간이 경과한 후, 주입관정을 통해 지하수를 양수하여 수막재배시설에 용수로서 활용한다.After the concentration of oxygen is injected into the injection well (PW-1), an oxidation zone is formed in the ground where the injection well is placed, and the iron concentration in the groundwater decreases. After a certain period of time, the groundwater is pumped through the injection well and used as water for the water film growing facility.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일실시예에 따른 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템의 동작을 개략적으로 설명하기 위한 개념도들이다. 4A and 4B are conceptual diagrams for schematically explaining the operation of the hybrid tuning system for a water film growing facility according to an embodiment of the present invention.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 하이브리드 관정 시스템은 제1 관정(110), 제1 유체 파이프(112), 제2 유체 파이프(114), 제2 관정(120), 제3 유체 파이프(122), 제4 유체 파이프(124), 제1 양수펌프(130), 제2 양수펌프(140), 산소발생기(150), 산소용해기(160) 및 제어부(170)를 포함한다. 본 실시예에서, 제1 유체 파이프(112) 및 제2 유체 파이프(114)는 경성 재질을 가질 수도 있고 연성 재질을 가질 수도 있다. 본 실시예에서, 농도 조절된 산소수를 주입하거나 지하수를 양수하는 지하수의 상부 시스템으로서 산소발생기 및 산소용해기를 설명하였으나, 지하수의 상부 시스템으로서 강한 산화제인 오존을 통해 각 관정들에서 클로깅 발생 확률을 낮출 수 있는 오존처리기를 배치하여 사용할 수도 있고, 과망간산칼륨 등의 화학약품 폭기 시설 등을 배치하여 사용할 수도 있다. 상기 오존처리기는 상기 제2 유체 파이프 및 상기 제4 유체 파이프 각각에 연결되고, 상기 제어부의 제어에 응답하여 발생된 오존을 상기 제2 유체 파이프(120) 또는 상기 제4 유체 파이프(124)에 제공할 수 있다. 한편, 상기 화학약품 폭기 시설은 상기 제2 유체 파이프 및 상기 제4 유체 파이프 각각에 연결되고, 상기 제어부의 제어에 응답하여 과망간산칼륨을 포함하는 화학약품을 상기 제2 유체 파이프(120) 또는 상기 제4 유체 파이프(124)에 제공할 수 있다. 4A and 4B, a hybrid tuning system according to an embodiment of the present invention includes a
제1 관정(110)은 수막재배시설 인근의 제1 영역에 삽관된다. 본 실시예에서, 수막재배시설은 하우스 설비 및 상기 하우스 설비를 따라 배치된 수막형성 파이프로 구성될 수 있다. 하우스 설비는 수막 공간을 가지도록 내측 비닐하우스와 외측 비닐하우스로 이루어진다. 구체적으로, 하우스 설비는 작물을 재배할 수 있도록 내부공간을 가지며 지면으로부터 입설된 내측 비닐하우스와, 내측 비닐하우스의 외측에서 일정 간격으로 이격되어 설치된 외측 비닐하우스로 구성된다. The
한편, 외측 비닐하우스가 내측 비닐하우스의 외측에서 일정 간격으로 이격되어 설치됨에 따라, 외측 비닐하우스와 내측 비닐하우스의 사이에는 공간이 형성되고, 이 공간은 수막을 형성할 수 있는 수막 공간으로 사용된다. 내측 비닐하우스는 다른 수막을 형성하는 다른 수막 공간을 더 갖도록 이중으로 형성될 수도 있으며, 이러한 수막 공간은 내측 비닐하우스에 의하여 다중으로 형성될 수 있다.On the other hand, since the outside vinyl house is spaced apart from the outside of the inside vinyl house at regular intervals, a space is formed between the outside vinyl house and the inside vinyl house, and this space is used as a water film space for forming a water film . The inner vinyl house may be formed in a double structure so as to have another water film space forming another water film, and this water film space can be formed in multiple by the inner vinyl house.
즉, 하우스 설비는 내측 비닐하우스를 다중으로 형성하고, 내측 비닐하우스와 외측 비닐하우스, 내측 비닐하우스들 사이사이에 수막 공간을 각각 형성하고 수막형성 파이프를 각각 설치해 다중의 수막 구조로 구성할 수 있다. 또한, 하우스 설비는 내측 비닐하우스를 다중으로 형성하고, 내측 비닐하우스와 외측 비닐하우스의 사이에만 수막 공간을 형성하고 수막형성 파이프를 설치할 수도 있다.That is, the house facility may have a plurality of inner greenhouses, and a plurality of water film structures may be formed by forming a water film space between the inner vinyl house, the outer vinyl house, and the inner vinyl house, respectively, . Also, the house facility may form multiple inner vinyl houses, and a water film space may be formed only between the inner vinyl house and the outer vinyl house, and a water film forming pipe may be provided.
수막형성 파이프는 수막 공간 상부에 설치되어 내측 비닐하우스의 외부면에 지하수를 분사하여 수막을 형성한다. 구체적으로, 수막형성 파이프는 수막 공간의 상부에 설치되어 제1 양수펌프(130) 또는 제2 양수펌프(140)으로부터 공급되는 지하수를 내측 비닐하우스의 외부면을 따라 흘려보내 수막을 형성하도록 한다. The water film forming pipe is installed in the upper part of the water film space, and groundwater is sprayed on the outer surface of the inner plastic house to form a water film. Specifically, the water film forming pipe is installed on the upper part of the water film space, and groundwater supplied from the first
이러한 수막형성 파이프는 내측 비닐하우스의 길이방향으로 길게 설치되며, 내측 비닐하우스의 외부면에 수막이 형성되도록 지하수를 분사하는 다수개의 구멍 또는 노즐을 갖도록 구성된다. 즉, 수막형성 파이프에는 도 2와 같이 수막형성 파이프의 길이방향을 기준으로 양측으로 지하수를 분사하는 다수개의 구멍 또는 노즐이 형성된다. 수막형성 파이프는 수막 공간의 좌우측면 하부에 설치될 수도 있다.The water film forming pipe is provided to be long in the longitudinal direction of the inner vinyl house and has a plurality of holes or nozzles for spraying ground water so that a water film is formed on the outer surface of the inner vinyl house. That is, as shown in FIG. 2, the water film forming pipe is formed with a plurality of holes or nozzles for spraying ground water on both sides with respect to the longitudinal direction of the water film forming pipe. The water film forming pipe may be provided below the left and right side surfaces of the water film space.
제1 양수펌프(130) 또는 제2 양수펌프(140)은 연중 내내 섭씨 15도 정도로 유지되는 지하수를 수막형성 파이프에 지하수를 공급한다. The first
도 3a 및 도 3b의 설명으로 환원하여, 제1 유체 파이프(112)는 제1 관정(110) 내에 배치되고, 제2 유체 파이프(114)는 제1 관정(110) 내에 배치된다. 제1 유체 파이프(112)의 종단 및 제2 유체 파이프(114)의 종단은 제1 관정(110)의 하부 영역에 형성된 스크린 영역에 인접하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 유체 파이프(112)를 통해 양수되는 지하수의 흐름에 대한 영향을 스크린에 직접적으로 제공할 수 있다. 또한, 제2 유체 파이프(114)를 주입되는 농도 조절된 산소수의 흐름에 대한 영향을 스크린에 직접적으로 제공할 수 있다. 즉, 각 유체 파이프들의 종단이 관정의 스크린에 인접하므로 스크린은 제1 유체 파이프(112)에 유입되는 지하수의 영향권에 위치할 수 있고, 제2 유체 파이프(114)에서 주입되어 유출되는 농도 조절된 산소수의 영향권에 위치할 수 있다. 3A and 3B, the
제2 관정(120)은 지중의 제2 영역에 삽관된다. 제2 관정(120)이 삽관되는 제2 영역과 제1 관정(110)이 삽관되는 제1 영역은 서로 상이할 수 있다. The
제3 유체 파이프(122)는 제2 관정(120) 내에 배치되고, 제4 유체 파이프(124)는 제2 관정(120) 내에 배치된다. The third
제1 양수펌프(130)는 제어부(170)의 제어에 응답하여 제1 관정(110)내에 집수된 지하수를 펌핑하여 수막재배시설에 공급한다. The first
제2 양수펌프(140)는 제어부(170)의 제어에 응답하여 제2 관정(120)내에 집수된 지하수를 펌핑하여 수막재배시설에 공급한다. The second
산소발생기(150)는 제어부(170)의 제어에 응답하여 순도 조절된 산소를 발생시켜 산소용해기(160)에 제공한다. 예를들어, 산소발생기(150)는 제어부(170)의 제어에 응답하여 순도 50% 내지 60%의 산소를 발생할 수도 있고, 순도 60% 내지 70%의 산소를 발생할 수도 있으며, 순소 90% 이상의 산소를 발생할 수도 있다. The
산소용해기(160)는 산소용해기(160)에서 제공되는 산소를 물에 용해시켜 농도 조절된 산소수를 생성하고 생성된 농도 조절된 산소수를 제2 유체 파이프(114) 또는 제4 유체 파이프(124)를 통해 지중에 제공한다. 예를들어, 산소용해기(160)는 순도 조절된 산소를 40%의 용해율로 물에 용해시킬 수도 있고, 순도 조절된 산소를 50%의 용해율로 물에 용해시킬 수도 있다. The
제어부(170)는, 제1 기간 동안, 지중의 지하수를 상기 제1 유체 파이프(112)를 통해 양수하여 상기 수막재배시설에 제공하도록 상기 양수펌프의 동작을 제어하고, 농도 조절된 산소수가 상기 제4 유체 파이프(124)를 통해 지중에 제공되도록 산소발생기(150)의 동작 및 산소용해기(160)의 동작을 제어한다. The
또한, 제어부(170)는, 제2 기간 동안, 지중의 지하수를 상기 제3 유체 파이프(122)를 통해 양수하여 상기 수막재배시설에 제공하도록 상기 양수펌프의 동작을 제어하고, 농도 조절된 산소수가 상기 제2 유체 파이프(114)를 통해 지중에 제공되도록 산소발생기(150)의 동작 및 산소용해기(160)의 동작을 제어한다.The
본 실시예에서, 제어부(170)는 지하수의 수질이 양호한 것으로 체크되면 저농도의 산소수가 지중에 제공되도록 제어하고 지하수의 수질이 불량한 것으로 체크되면 고농도의 산소수가 지중에 제공되도록 제어한다. 수질의 불량이나 양호에 대한 판단은 별도의 수질센서 등을 통해 감지된 정보가 제어부(170)에 제공되어 이루어질 수 있다. 이에 따라, 항시 일정 농도의 산소수가 지중에 공급되도록 제어하는 방식에 비해 보다 적응적으로 산소수를 지중에 공급하여 클로깅 발생 현상을 방지할 수 있다. In this embodiment, if the water quality of the groundwater is checked to be good, the
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면 일정 거리 이격된 2개 이상의 관정들에서, 하나의 관정이 지하수 양수동작을 수행할 때 다른 하나의 관정은 농도 조절된 산소수 주입동작을 수행하도록 제어하고, 일정 시간이 경과된 후 지하수 양수동작을 수행하는 관정을 통해 농도 조절된 산소수를 주입하고 농도 조절된 산소수가 주입되는 관정을 통해 지하수를 양수하므로써, 산소수 주입 효율을 증가시켜 각 관정들에서 클로깅 발생 확률을 낮출 수 있다. As described above, according to the embodiment of the present invention, when two or more vessels are separated from each other by a predetermined distance, when one vessel performs a groundwater pumping operation, the other vessel performs concentration-controlled oxygen- After a certain period of time has elapsed, the concentration of oxygenated water is injected through the wells performing the groundwater pumping operation and the groundwater is pumped through the wells to which the concentration-controlled oxygen is injected. The probability of occurrence of clogging can be lowered in each station.
구체적으로, 제1 관정 및 제2 관정 각각에 형성된 스크린을 통해 지하수가 일방향으로 지속적으로 흐르게 되면 클로깅이 발생될 수 있으나, 제1 및 제2 관정들 각각의 스크린들을 통해 일방향으로 지하수를 양수하는 지하수 양수 동작과 스크린을 통해 타방향으로 산수소를 유출하는 농도 조절된 산소수의 주입동작을 교대로 수행하여 스크린을 통해 흐르는 유체의 흐름 방향을 전혀 반대로 변경하므로써, 산소수 주입 효율을 증가시켜 클로깅 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.Specifically, clogging may occur if the groundwater continuously flows in one direction through a screen formed in each of the first and second reservoirs. However, if the groundwater is pumped in one direction through the screens of the first and second reservoirs By alternately changing the flow direction of the fluid flowing through the screen by alternately performing the operation of the groundwater pumping operation and the operation of injecting the concentration-controlled oxygen water that flows out the acid water through the screen in the other direction, The occurrence of the phenomenon can be prevented.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템의 동작을 개략적으로 설명하기 위한 개념도들이다. 5A and 5B are conceptual diagrams for schematically explaining the operation of a hybrid tuning system for a water film growing facility according to another embodiment of the present invention.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 관정 시스템은 제1 관정(210), 제1 유체 파이프(212), 제2 유체 파이프(214), 제1 양수펌프(220), 산소발생기(230), 산소용해기(240) 및 제어부(250)를 포함한다. 5A and 5B, a hybrid tuning system according to another embodiment of the present invention includes a
제1 관정(210)은 지중의 제1 영역에 삽관된다. The
제1 유체 파이프(212) 및 제2 유체 파이프(214)는 제1 관정(210) 내에 배치된다. The
제1 양수펌프(220)는 지중의 지하수를 펌핑하여 수막재배시설에 공급한다. The first
산소발생기(230)는 제어부(250)의 제어에 응답하여 순도 조절된 산소를 발생시켜 산소용해기(240)에 제공한다. 예를들어, 산소발생기(230)는 제어부(250)의 제어에 응답하여 순도 50% 내지 60%의 산소를 발생할 수도 있고, 순도 60% 내지 70%의 산소를 발생할 수도 있으며, 순소 90% 이상의 산소를 발생할 수도 있다.The
산소용해기(240)는 산소용해기(240)에서 제공되는 산소를 물에 용해시켜 농도 조절된 산소수를 생성하고 생성된 농도 조절된 산소수를 제2 유체 파이프(214)를 통해 지중에 제공한다. 예를들어, 산소용해기(240)는 순도 조절된 산소를 40%의 용해율로 물에 용해시킬 수도 있고, 순도 조절된 산소를 50%의 용해율로 물에 용해시킬 수도 있다.The
제어부(250)는, 제1 기간 동안, 지중의 지하수를 제1 유체 파이프(212)를 통해 양수하여 수막재배시설에 제공하도록 제1 양수펌프(220)를 구동한다. 이때, 산소발생기(230) 및 산소용해기(240)는 동작되지 않도록 제어된다. The
또한, 제어부(250)는, 제2 기간 동안, 농도 조절된 산소수가 제1 유체 파이프(212)를 통해 지중에 제공되도록 산소발생기(230) 및 산소용해기(240)를 구동한다. 이때, 제1 양수펌프(220)는 동작되지 않도록 제어된다. The
이상에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 하나의 관정이 지하수 양수동작을 수행하도록 제어한 후, 농도 조절된 산소수 주입동작을 수행하도록 제어하므로써, 산소수 주입 효율을 증가시켜 해당 관정에서 클로깅 발생 확률을 낮출 수 있다. As described above, according to another embodiment of the present invention, it is possible to increase the efficiency of oxygenated water injection by controlling the concentration of oxygenated water to be performed after controlling one groundwater to perform a groundwater pumping operation, The probability of occurrence of clogging can be lowered in the viewpoint.
구체적으로, 제1 관정에 형성된 스크린을 통해 지하수가 일방향으로 지속적으로 흐르게 되면 클로깅이 발생될 수 있으나, 제1 관정의 스크린들을 통해 일방향으로 지하수를 양수하는 지하수 양수 동작과 스크린을 통해 타방향으로 산수소를 유출하는 농도 조절된 산소수의 주입동작을 교대로 수행하여 스크린을 통해 흐르는 유체의 흐름 방향을 전혀 반대로 변경하므로써, 클로깅 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다. Specifically, clogging may occur when the groundwater flows continuously in one direction through the screen formed in the first view, but the groundwater is pumped in one direction through the screens of the first view, The clogging phenomenon can be prevented from occurring by alternately performing the operation of injecting the concentration-adjusted oxygen water flowing out of the hydrogen sulphide and completely reversing the flow direction of the fluid flowing through the screen.
도 6은 본 발명에 따른 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템에서 산소수 교대주입 방식에 따라 용존 철 농도 변화 등을 확인하기 위해 수막 재배 설비를 개략적으로 설명하기 위한 구성도이다. FIG. 6 is a schematic view for explaining a water film cultivation facility in order to confirm changes in dissolved iron concentration according to an oxygen water alternation injection method in a hybrid tuning system for a water film growing facility according to the present invention.
도 6을 참조하면, 수막재배시설 인근에 일렬로 제1 주입관정(IW-1), 제1 양수관정(PW-1), 제2 주입관정(IW-2) 및 제2 양수관정(PW-2)이 순차적으로 배치되고, 제1 및 제2 주입관정들(IW-1, IW-2) 및 제1 및 제2 양수관정들(PW-1, PW-2)에는 농도 조절된 산소수가 주입되도록 산소용해기 및 산소발생기가 배치된다. 도 5에서 제1 및 제2 주입관정들(IW-1, IW-2)을 통해 농도 조절된 산소수가 주입될 수도 있지만, 지하수를 양수하는 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 제1 및 제2 양수관정들(PW-1, PW-2)을 통해 지하수가 양수되지만, 농도 조절된 산소수를 주입하는 기능을 수행할 수도 있다.Referring to FIG. 6, a first infusion well IW-1, a first infusion well PW-1, a second infusion well IW-2, and a second infusion well PW- 2 are sequentially arranged and concentration controlled oxygen is injected into the first and second injection wells IW-1 and IW-2 and the first and second positive watermarks PW-1 and PW-2, An oxygen solubilizer and an oxygen generator are disposed. In FIG. 5, although the concentration-adjusted oxygen may be injected through the first and second injection wells IW-1 and IW-2, it may perform the function of pumping groundwater. In addition, although the groundwater is pumped through the first and second positive water wells PW-1 and PW-2, it may perform the function of injecting the oxygen-adjusted concentration water.
도 6에서 제1 및 제2 양수관정들(PW-1, PW-2)에 산소발생기 및 산소용해기가 배치된 것이 도시되지만, 제1 및 제2 주입관정들(IW-1, IW-2)에도 산소발생기 및 산소용해기가 배치될 수 있다. Although it is shown in FIG. 6 that the oxygen generator and the oxygen dissolver are arranged in the first and second positive water wells PW-1 and PW-2, the first and second injection wells IW-1 and IW- The oxygen generator and the oxygen dissolver may be arranged.
산소발생기는 예를들어 순도 90% 이상의 산소를 발생시키고 산소공급량은 대략 7L/min이다. 산소용해기는 발생된 산소를 예를들어 40%의 용해율로 처리하고 그 처리수량은 대략 330m3/day이다. 농도 조절된 산소수의 용해 효율을 높이기 위해 산소용해기의 압력은 0.7~ 1Bar를 유지하는 것이 필요하다. The oxygen generator generates, for example, oxygen having a purity of 90% or more, and the oxygen supply amount is approximately 7 L / min. The oxygen dissolver treats the generated oxygen with a dissolution rate of, for example, 40%, and the treated water is approximately 330 m 3 / day. It is necessary to maintain the pressure of the oxygen solubilizer at 0.7 ~ 1 Bar in order to increase the dissolution efficiency of the oxygen-concentration-controlled oxygen water.
도 7은 도 6의 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템에서 측정된 용존 철 농도 변화를 설명하기 위한 그래프이다. FIG. 7 is a graph for explaining changes in the concentration of dissolved iron measured in the hybrid tuning system for a waterculture facility of FIG.
도 7에서 확인할 수 있듯이, 2개의 양수정들에서 교대주입에 의한 용존 철 농도 변화를 검토하면, 농도 조절된 산소수 주입에 의해 단계적으로 철농도가 저감되는 것을 확인할 수 있다. 즉, 제1 양수관정(PW-1)에서 초기 철농도는 약 8.3mg/L, 제2 양수관정(PW-2)에서 초기 철농도는 약 8.3mg/L가 측정되었으나, 농도 조절된 산소수 교대주입에 의해 제1 및 제2 양수관정들(PW-1, PW-2)에서 철농도는 비닐오염 한게 농도인 0.5mg/L 이하로 감소하는 것을 확인할 수 있다. As can be seen from FIG. 7, when the change in the concentration of dissolved iron by alternate injection is examined in two pumping cells, it can be confirmed that the concentration of iron is gradually decreased by the concentration-adjusted injection of oxygen. That is, the initial iron concentration was about 8.3 mg / L in the first amphibious pool (PW-1), the initial iron concentration was about 8.3 mg / L in the second amphibious pool (PW-2) It can be confirmed that the iron concentration in the first and second positive watermarks PW-1 and PW-2 is decreased to 0.5 mg / L or less of the vinyl contamination concentration by the alternate injection.
한편, 본 실시예에서는, 관정 하단 영역에 형성된 스크린들에 클로깅 현상이 발생되는 것을 방지하기 위해 지중에 삽관된 관정을 제1 기간에는 지하수의 양수관정으로 사용하고, 제2 기간에는 농도 조절된 산소수가 주입되는 주입관정으로 사용하되, 양수된 지하수를 수막재배시설의 파이프에 공급되어 비닐에 뿌려지는 용수로 사용할 수 있다. In this embodiment, in order to prevent the clogging phenomenon on the screens formed in the lower end region of the tunnel, the tunnel which is intubated in the ground is used as a positive water tunnel in the first period, It is used as an injection well where oxygen water is injected, but the pumped groundwater can be supplied to the pipe of the water film cultivation facility and used as the water sprayed on the vinyl.
한편, 상기한 방식으로 양수된 지하수는 수막재배시설의 용수가 아닌 작물 재배용으로서 작물에 직접적으로 살포될 수도 있다. On the other hand, groundwater pumped in the above-described manner may be sprayed directly on crops for cultivation of crops rather than water of a water culture facility.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. You will understand.
110, 210 : 제1 관정
120 : 제2 관정
112, 212 : 제1 유체 파이프
114, 214 : 제2 유체 파이프
122 : 제3 유체 파이프
124 : 제4 유체 파이프
130, 220 : 제1 양수펌프
140 : 제2 양수펌프
150, 230 : 산소발생기
160, 240 : 산소용해기
170, 250 : 제어부110, 210: first observation 120: second observation
112, 212: first
122: third fluid pipe 124: fourth fluid pipe
130, 220: First amphibious pump 140: Second amphibious pump
150, 230:
170, 250:
Claims (17)
상기 제1 관정에 배치된 제1 유체 파이프 및 제2 유체 파이프;
상기 제1 영역으로 이격된 제2 영역에 삽관된 제2 관정;
상기 제2 관정에 배치된 제3 유체 파이프 및 제4 유체 파이프;
상기 제1 유체 파이프에 연결되고, 상기 제1 관정내에 집수된 지하수를 펌핑하여 수막재배시설에 공급하는 제1 양수펌프;
상기 제3 유체 파이프에 연결되고, 상기 제2 관정내에 집수된 지하수를 펌핑하여 수막재배시설에 공급하는 제2 양수펌프; 및
(i) 제1 기간 동안, 상기 제1 양수펌프를 구동하고 상기 제2 양수펌프의 동작을 정지시키고, (ii) 제2 기간 동안, 상기 제2 양수펌프를 구동하고 상기 제1 양수펌프의 동작을 정지시키는 제어부를 포함하는 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템. A first tunnel that was intubated in the first area near the hydrothermal cultivation facility;
A first fluid pipe and a second fluid pipe disposed in the first conduit;
A second vessel intubated in a second region spaced apart from the first region;
A third fluid pipe and a fourth fluid pipe disposed in the second conduit;
A first amphibious pump connected to the first fluid pipe, for pumping groundwater collected in the first well and supplying it to a water film growing facility;
A second amphibious pump connected to the third fluid pipe, for pumping groundwater collected in the second well and supplying it to the water film growing facility; And
(i) during the first period, the first amphibious pump is driven and the operation of the second amphibious pump is stopped, (ii) during the second period, the second amphibious pump is driven and the operation of the first amphibious pump And a controller for stopping the hybridization system.
상기 제2 유체 파이프 및 상기 제4 유체 파이프 각각에 연결되고, 상기 산소발생기에서 발생된 순도 조절된 산소를 물에 용해시켜 농도 조절된 산소수를 상기 제2 유체 파이프 또는 상기 제4 유체 파이프에 제공하는 산소용해기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템.2. The apparatus of claim 1, further comprising: an oxygen generator for generating purity oxygen in response to the control of the controller; And
Wherein the purity of oxygen generated in the oxygen generator is dissolved in water, and the concentration-adjusted oxygen water is supplied to the second fluid pipe or the fourth fluid pipe, respectively, connected to the second fluid pipe and the fourth fluid pipe, Further comprising an oxygen dissolver for hydrothermally culturing the water.
상기 제2 유체 파이프는 상기 제2 관정의 하부 영역에 통공 형태로 형성된 복수의 제2 스크린들에 인접하게 배치된 것을 특징으로 하는 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템.The apparatus of claim 1, wherein the first fluid pipe is disposed adjacent to a plurality of first screens formed in a through hole in a lower region of the first pipe,
Wherein the second fluid pipe is disposed adjacent to a plurality of second screens formed in a through hole shape in a lower region of the second pipe.
상기 제1 관정에 배치된 제1 유체 파이프;
상기 제1 관정에 배치된 제2 유체 파이프;
지중의 지하수를 펌핑하여 수막재배시설에 공급하는 양수펌프; 및
(i) 제1 기간 동안, 지중의 지하수를 상기 제1 유체 파이프를 통해 양수하여 상기 수막재배시설에 제공하도록 상기 양수펌프를 구동하고, (ii) 제2 기간 동안, 농도 조절된 산소수가 상기 제2 유체 파이프를 통해 지중에 제공되도록 제어하는 제어부를 포함하는 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템. A first tunnel that was intubated in the first area near the hydrothermal cultivation facility;
A first fluid pipe disposed in the first conduit;
A second fluid pipe disposed in the first conduit;
A pumping pump for pumping underground water in the ground and supplying it to a water culture plant; And
(i) driving the amphibious pump to provide groundwater underground through the first fluid pipe to the water film growing facility during a first period, and (ii) during the second period, 2 fluid pipe to be provided to the ground.
상기 제2 유체 파이프에 연결되고, 상기 산소발생기에서 발생된 순도 조절된 산소를 물에 용해시켜 농도 조절된 산소수를 상기 제2 유체 파이프에 제공하는 산소용해기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수막재배시설용 하이브리드 관정 시스템.12. The apparatus of claim 11, further comprising: an oxygen generator for generating purity oxygen in response to the control of the controller; And
Further comprising an oxygen dissolver connected to the second fluid pipe and dissolving the purity adjusted oxygen generated in the oxygen generator in water to provide concentration-adjusted oxygen water to the second fluid pipe, Hybrid tuning system for facilities.
(b) 제2 기간 동안, 지하수를 상기 제2 관정을 통해 양수하여 상기 수막재배시설에 공급하고, 농도 조절된 산소수를 상기 제1 관정을 통해 지중에 주입하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수막재배시설용 산소수 교대 주입 방법. (a) During the first period, the groundwater is pumped through the first plant located near the water plant cultivation facility and supplied to the water plant cultivation facility, and the concentration-adjusted oxygen water is supplied through the second plant located near the water plant cultivation facility Injecting into the ground; And
(b) pumping groundwater through the second well, supplying the water to the water film growing facility during the second period, and injecting the oxygen-adjusted concentration through the first well into the ground. Oxygen water alternation injection method for water culture plant.
단계(a)는, 상기 제1 기간 동안, 상기 제1 유체 파이프에 연결된 상기 제1 양수펌프를 구동하고 상기 제3 유체 파이프에 연결된 상기 제2 양수펌프의 동작을 정지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수막재배시설용 산소수 교대 주입 방법.16. The apparatus of claim 15, wherein a first fluid pipe and a second fluid pipe are disposed in the first well, a third fluid pipe and a fourth fluid pipe are disposed in the second well,
(A) comprises, during said first period, driving said first amphibious pump connected to said first fluid pipe and stopping operation of said second amphibious pump connected to said third fluid pipe The oxygen water alternation injection method for a water film growing facility.
17. The method according to claim 16, wherein step (b) comprises the step of driving the second amphibious pump and stopping the operation of the first amphibious pump during the second period. Injection method.
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