KR20190044715A - Circulate and filter type water collecting apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 순환여과형 집수 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 양식 수조에 연결되어 사육수를 집수시키고, 집수된 사육수를 순환 및 여과시켜 양식 수조로 순환시키는 순환여과형 집수정 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circulating-filtration type collecting device, and more particularly, to a circulating-filtration type collecting device connected to a aquaculture tank for collecting breeding water and circulating and filtering the collected breeding water to the aqua- will be.
일반적으로, 물고기 양식은 정수식 양식, 유수식 양식, 가두리 양식, 순환 여과식 양식이 있고, 물고기의 양식시설은 양식하는 고기의 종류·목적·방법에 따라 시설의 구조·형태·크기가 달라진다.In general, there are fish farming systems, water farming farms, cage farming farms, circulation farming farms, and fish farming facilities vary in structure, form and size depending on the type, purpose and method of meat to be farmed.
순환식 양식은 수족관이나 가정에서 관상용 어류를 기르는데 쓰이던 방법을 대규모화한 것으로 수중의 유해물질을 제거하면서 용존산소를 늘려 적은 수량으로 많은 수산동물을 양식하는 것을 목적으로 한다. 양식 생물이 배설하는 암모니아나 유기물은 수중이나 여과층에 서식하는 세균의 작용으로 무기물로 분해되고, 어류에 해로운 암모니아·아질산 등은 독성이 약한 질산염으로 변환된다. 소규모의 관상용 수조의 경우 물 속의 먼지·배설물·먹이찌꺼기 등을 수조 내에서 모래·자갈층으로 여과시키는 경우도 있지만, 대규모 양식 시설에서는 이들을 침전·분리시켜서 뽑아내어 여과조와는 별도로 처리한다. 수조 내에서 여과시키는 방법을 쓸 때 오래 사용하거나 너무 많은 어류를 수용하면 여과층이 막히는 일이 있으므로 때때로 씻어 주어 여과능력을 개선시켜야 한다. 물의 순환은 펌프에 의하며 유기물의 분해를 촉진하기 위해서는 산소를 공급해 주어야 하므로 펌프로 포기를 해준다.Circulating aquaculture is a large-scale method used to grow ornamental fish in aquariums and homes. It aims to grow many aquatic animals in small quantities by increasing dissolved oxygen while eliminating harmful substances in the water. Ammonia and organic matter excreted by aquaculture organisms are decomposed into minerals by the action of germs in the water and the filtration layer, and ammonia and nitrite, which are harmful to fish, are converted into nitrate which is less toxic. In the case of a small ornamental water tank, the dust, excrement and food waste in the water may be filtered into the sand or gravel layer in the water tank, but in large-scale aquaculture facilities, they are separated and separated from the filtration tank. If you use a filter in the tank, you may need to wash it occasionally to improve its filtration ability because it may clog the filter layer if it is used for a long time or if it contains too many fish. The circulation of water is by the pump and oxygen is supplied to accelerate the decomposition of the organic matter, so it gives up by the pump.
한국 등록특허공보 제10-1508055(2015.03.26)호는 상부가 개구되고 일정면적을 갖는 바닥부와 다각형의 수조외벽으로 이루어진 수조본체; 상기 수조본체 외부에는 상부가 개구되고 일정면적을 갖는 바닥부와 다각형의 수조외벽으로 이루어진 부수조와 집수정이 설치되고; 사육수 공급파이프는 집수정에서 출발하여 수조본체로 연결되고; 상기 수조본체로부터 배출되는 사육수는 부수조와 배수파이프로 연결되고; 부수조로부터 배출되는 사육수는 집수정과 복수개의 파이프로 연결되는 것을 특징으로 하는 생물학적 스키머를 이용한 바이오플락용 복합양식수조이다.Korean Patent Registration No. 10-1508055 (Feb. 26, 2015) discloses a water tank body comprising a bottom portion having an open top and a predetermined area and a polygonal outer wall of the water tank; A water tank having a bottom and a polygonal outer wall having an open top and a predetermined area, The breeding water supply pipe is connected to the water tank body starting from the house collection; The breeding water discharged from the water tank body is connected to the water tank and the drain pipe; And the breeding water discharged from the auxiliary tank is connected to a plurality of pipes through collecting and collecting.
한국 등록특허공보 제10-0334693(2002.04.17)호는 광물미립자와 포말분리장치를 이용한 어류 사육수의 순환여과식 어류양식 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 광물미립자를 사육수에 현탁시켜, 어류로부터 발생되는 노폐물을 분해 흡착시키고, 이를 포말분리 장치를 이용하여 사육수로부터 분리하여 배출시켜 사육수를 정화하여 재사용함을 특징으로 하는 광물미립자와 포말분리장치를 이용한 어류 사육수의 순환여과식 어류양식방법이며, 구조가 간단해서 관리유지에 특별한 어려움이 없으며, 90%이상의 사육수를 재사용하므로서 수자원의 풍족하지 못한 곳에서 사용하기 유리하며, 사육수의 오염과 외부 병원생물의 유입을 방지하고 사육수의 수온조절에 필요한 에너지를 절약할 수 있어 어류의 사육 성장율을 높이는 효과가 있는 것이다.Korean Patent Registration No. 10-0334693 (Apr. 14, 2002) discloses a method and apparatus for circulating and filtering fish culture using fish micro-particles and a foam separator, wherein micro-fine particles are suspended in fish, And separating and discharging the waste water from the water by using a foam separator to purify and reuse the water of the breeding water. The micro-particles and the foam separator are used for the circulation filtration of fish, It is a method of farming, it is simple in structure, so there is no particular difficulty in maintenance and it is advantageous to use in an inadequate place of water resources by reusing more than 90% of breeding water, The energy required for water temperature control can be saved, thereby enhancing the growth rate of the fish.
본 발명의 일 실시예는 양식 수조에 연결되어 사육수를 집수시키고, 집수된 사육수를 순환 및 여과시켜 양식 수조로 순환시킬 수 있는 순환여과형 집수정 장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a circulating-filtration type collecting device connected to a culture water tank, collecting water for breeding water, and circulating and filtering collected water to circulation to a culture water tank.
본 발명의 일 실시예는 양식 수조 외부에 별도로 설치되어 면적을 최소화하고 집수된 사육수를 한 곳에서 처리할 수 있는 순환여과형 집수정 장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a circulating-filtration-type collecting device which is separately provided outside the aquaculture tank and can minimize the area and treat the collected water in one place.
본 발명의 일 실시예는 집수조에 수질 첨가조, 혐기조 및 스키머를 연결하여 최소의 공간에서 가장 효율적으로 순환 및 여과처리를 수행할 수 있는 순환여과형 집수정 장치를 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a circulating-filtration type collecting device capable of circulating and filtering the most efficiently in a minimum space by connecting a water-adding tank, an anaerobic tank and a skimmer to a collecting tank.
실시예들 중에서, 순환여과형 집수정 장치는 기준면의 하부에 배치된 사육수 유입구, 상기 사육수 유입구로부터 유입된 유입수의 흐름 방향에 배치되는 스키머 유입구와 배출구, 상기 기준면의 상부에 배치된 생물 여과 사육수 배출구 및 혐기성 미생물 투입구를 포함하는 집수조, 상기 스키머 유입구를 통해 상기 유입수를 유입시켜 상기 유입수에 관한 포말 분리를 수행하여 포말 분리 배출수를 상기 스키머 배출구에 제공하는 스키머 및 혐기성 미생물의 개체 제어를 수행하고 상기 혐기성 미생물 투입구를 통해 상기 혐기성 미생물을 투입하는 혐기조를 포함한다.Among the embodiments, the circulation filtration type collecting device includes a breeding water inlet disposed at a lower portion of the reference surface, a skimmer inlet and an outlet disposed in the flow direction of the inflow water introduced from the breeding water inlet, A water collecting tank including a breeding water outlet and an anaerobic microorganism input port, a skimmer for introducing the influent water through the skimmer inlet to perform a foam separation on the influent water to provide a foam separation effluent to the skimmer outlet, and an object control of the anaerobic microorganism And an anaerobic tank for introducing the anaerobic microorganisms through the anaerobic microorganism input port.
집수조는 유속 측정 센서, 외부에 설치된 에어 브로어와 연결되어 산소를 제공받고 바닥에 배치된 폐쇄형 루프를 통해 수중으로 산소를 방출하는 산소 방출관 및 상기 유속 측정 센서를 통해 수신된 유속 데이터를 기초로 상기 에어 브로어의 산소 공급량을 제어하는 산소량 공급 제어모듈을 포함할 수 있다.The water collecting tank includes a flow rate measuring sensor, an oxygen discharge pipe connected to the external air blower to receive oxygen and discharge oxygen in the water through a closed loop disposed on the floor, and a flow rate sensor based on the flow rate data received through the flow rate measuring sensor And an oxygen amount supply control module for controlling the oxygen supply amount of the air blower.
산소량 공급 제어모듈은 상기 에어 브로어에 설치된 팬의 속도를 아래의 수학식에 따라 제어할 수 있다.The oxygen amount supply control module can control the speed of the fan installed in the air blower according to the following equation.
[수학식][Mathematical Expression]
ω = v * αω = v * α
여기에서, ω는 상기 에어 브로어에 설치된 팬의 각속도, v는 상기 집수조의 유속 및 α는 각속도와 유속 간의 변수에 해당한다.Here, omega is the angular velocity of the fan installed in the air blower, v is the flow velocity of the water collecting tank, and alpha is a variable between the angular velocity and the flow velocity.
상기 스키머 유입구와 상기 스키머를 연결하고 지름 Ø(상기 Ø는 자연수)으로 구성된 메인 파이프 및 상기 스키머의 전단에서 분기되어 상기 혐기조를 연결하며 상기 지름 Ø의 1/2에 해당하는 지름을 가지는 서브 파이프로 구성된 배관 구조를 포함할 수 있다.A main pipe connecting the skimmer inlet and the skimmer and having a diameter Ø (Ø is a natural number), and a sub pipe branched from the front end of the skimmer and connecting the anaerobic tank and having a diameter corresponding to ½ of the diameter Ø And may comprise a constructed piping structure.
집수조는 내부에 산소, pH 및 암모니아 수치 중 적어도 하나를 측정하는 수질 측정 센서를 포함할 수 있다.The water collecting tank may include a water quality sensor for measuring at least one of oxygen, pH and ammonia values therein.
상기 사육수 유입구의 지름과 상기 메인 파이프의 지름 간의 길이 비는 10:1에 해당할 수 있다.The length ratio between the diameter of the breeding water inlet and the diameter of the main pipe may correspond to 10: 1.
상기 사육수 유입구의 지름과 상기 서브 파이프의 지름 간의 길이 비는 20:1에 해당할 수 있다.The length ratio between the diameter of the breeding water inlet and the diameter of the subpipe may be 20: 1.
상기 사육수 유입구의 지름과 상기 생물 여과 사육수 배출구의 지름 간의 길이 비는 4:1에 해당할 수 있다.The length ratio between the diameter of the breeding water inlet and the diameter of the biofiltration water outlet may be 4: 1.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The disclosed technique may have the following effects. It is to be understood, however, that the scope of the disclosed technology is not to be construed as limited thereby, as it is not meant to imply that a particular embodiment should include all of the following effects or only the following effects.
본 발명의 일 실시예에 따른 순환여과형 집수정 장치는 양식 수조에 연결되어 사육수를 집수시키고, 집수된 사육수를 순환 및 여과시켜 양식 수조로 순환시킬 수 있다.The circulation filtration type collecting device according to an embodiment of the present invention may be connected to the aquaculture tank to collect the breeding water, and circulate and collect the collected breeding water to the aquaculture water tank.
본 발명의 일 실시예에 따른 순환여과형 집수정 장치는 양식 수조 외부에 별도로 설치되어 면적을 최소화하고 집수된 사육수를 한 곳에서 처리할 수 있다.The circulation filtration type collecting device according to an embodiment of the present invention may be separately installed outside the aquaculture tank to minimize the area and treat the collected water in one place.
본 발명의 일 실시예에 따른 순환여과형 집수정 장치는 집수조에 수질 첨가조, 혐기조 및 스키머를 연결하여 최소의 공간에서 가장 효율적으로 순환 및 여과처리를 수행할 수 있다.The circulation filtration type collecting device according to an embodiment of the present invention can circulate and filter the most efficiently in a minimum space by connecting a water adding tank, an anaerobic tank and a skimmer to a collecting tank.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 순환여과형 양식 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1에 있는 순환여과형 집수정 장치를 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a circulating filtration type system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a circulating-filtration type collecting device shown in Fig. 1. Fig.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The description of the present invention is merely an example for structural or functional explanation, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, the embodiments are to be construed as being variously embodied and having various forms, so that the scope of the present invention should be understood to include equivalents capable of realizing technical ideas. Also, the purpose or effect of the present invention should not be construed as limiting the scope of the present invention, since it does not mean that a specific embodiment should include all or only such effect.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.Meanwhile, the meaning of the terms described in the present application should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms " first ", " second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, 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.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" to another element, it may be directly connected to the other element, but there may be other elements in between. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. On the other hand, other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that the singular " include " or " have " are to be construed as including the stated feature, number, step, operation, It is to be understood that the combination is intended to specify that it does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used predefined terms should be interpreted to be consistent with the meanings in the context of the related art and can not be interpreted as having ideal or overly formal meaning unless explicitly defined in the present application.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 순환여과형 양식 시스템을 설명하는 도면이다.1 is a view for explaining a circulating filtration type system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 순환여과형 양식 시스템(10)은 순환여과형 집수정 장치(100) 및 적어도 하나의 양식 수조(200)를 포함한다.1, a circulating-
일반적으로, 순환여과식 양식은 수조 속의 물을 계속 순환·여과시켜서 많은 어류들을 양식하는 방법이다. 순환여과식 양식의 경우, 물 속의 배설물·먹이 찌꺼기 등의 불순물들을 모래 또는 자갈층으로 여과시키는 소규모 양식과 침전·분리시켜서 뽑아내는 대규모 양식 방법이 있다. 종래의 순환여과식 양식은 불순물들을 제거하기 위해 사육수의 일부를 배출시키고 불순물을 포함하는 사육수를 이동시키기 위한 별도의 모터를 설치하는 등의 관리가 어려운 문제가 있다.In general, circulation filtration is a way of continuously cultivating many fish by circulating and filtering the water in the tank. In the case of recirculating filtration, there is a large-scale farming method in which impurities such as excrement and food waste in the water are filtered through a sand or gravel layer, and sedimentation and separation are carried out. Conventional circulation filtration methods have a problem in that it is difficult to manage such as discharging a part of the breeding water to remove impurities and installing a separate motor for moving the breeding water containing impurities.
순환여과형 양식 시스템(10)은 양식 수조들(200) 외부에 별도로 순환여과형 집수정 장치(100)를 설치하고, 양식 수조들(200) 각각으로부터 사육수를 집수하여 하나의 순환여과형 집수정 장치(100)에서 순환 및 여과시킬 수 있다. 순환여과형 집수정 장치(100)은 종래의 순환여과형 양식 수조 대비 여과시키는 면적을 감소시킬 수 있고, 전체 순환여과형 양식 시스템(10)의 구조를 단순화하여 공간의 효율성을 높일 수 있고, 시설비도 절감하는 장점이 있다.The circulating filtration
순환여과형 집수정 장치(100)는 양식 수조들(200) 보다 낮게 설치되어 별도의 모터를 통한 사육수의 이동을 제어할 필요가 없고, 높이 단차를 이용하여 양식 수조들(200)로부터 사육수를 집수할 수 있어 에너지 효율을 높일 수 있다. 또한, 순환여과형 집수정 장치(100)는 양식 수조들(200)의 유속에 맞게 사육수의 유입·배출을 제어하기 때문에 양식 생물의 운동성을 유지시킬 수 있고, 사육수 내의 불순물들을 보다 효과적으로 분해시킬 수 있다.The circulation
일 실시예에서, 순환여과형 집수정 장치(100)는 일반적인 어류 양식에 활용될 수 있고, 구체적으로, 새우양식에 사용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 어류, 갑각류를 포함하는 모든 양식에 적용될 수 있다.In one embodiment, the circulating-
도 2는 도 1에 있는 순환여과형 집수정 장치를 설명하는 도면이고, 도 2a는 순환여과형 집수정 장치의 단면도이고, 도 2b는 순환여과형 집수정 장치에 포함되는 구성의 배치도이다.FIG. 2 is a view for explaining a circulating-filtration type collecting device shown in FIG. 1, FIG. 2 is a sectional view of a circulating-filtration type collecting device, and FIG.
도 2를 참조하면, 순환여과형 집수정 장치(100)는 집수조(210), 스키머(220), 수질 첨가조(230), 혐기조(240), 모터(250), 산소 방출관(260), 유속 측정 센서(270), 수질 측정 센서(280) 및 에어 브로어(290)를 포함한다.2, the circulation filtration
집수조(210)는 양식 수조들(200) 각각으로부터 사육수를 유입하여 집수하는 물 탱크로 구현될 수 있고, 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고, 설계에 따라 다르게 구현될 수 있다.The
집수조(210)는 기준면의 하부에 배치된 사육수 유입구(212), 기준면의 상부에 배치된 생물 여과 사육수 배출구(214)를 포함하고, 스키머 유입구와 배출구(222, 224), 수질 첨가제 투입구(232) 및 혐기성 미생물 투입구(242)를 포함할 수 있다.The
일 실시예에서, 순환여과형 집수정 장치(100)는 양식 수조들(200) 각각에 연결된 배관을 지면 아래에 설치하고, 각각의 배관들은 집수조(210)와 연결될 수 있다. 집수조(210)는 지면 아래에 배치된 사육수 유입구(212)를 통해 양식 수조들(200) 각각으로부터 배출되는 사육수를 집수할 수 있다. 따라서, 순환여과형 집수정 장치(100)는 집수조(210)에 설치된 사육수 유입구(212)를 통해 유입된 사육수를 집수시키고, 집수된 사육수를 스키머(220), 수질 첨가조(230) 및 혐기조(240)으로 순환하여 여과된 생물 여과 사육수를 생물 여과 사육수 배출구(214)를 통해 양식 수조들(200) 각각으로 배출시킬 수 있다. 여기에서, 사육수 유입구(212)과 생물 여과 사육수 배출구(214)는 복수 개로 구현될 수 있고, 설계에 따라 그 개수는 다르게 설정될 수 있다.In one embodiment, the circulation
일 실시예에서, 순환여과형 집수정 장치(100)에서 수행되는 사육수를 순환 및 여과시키는 방법은 다음과 같다.In one embodiment, the method of circulating and filtering the breeding water performed in the circulation-
사육수 유입구(212)로부터 유입된 사육수는 스키머(220)로 유입되어 포말 분리를 수행할 수 있고, 포말 분리된 포말 분리 배출수는 스키머 배출구(224)를 통해 집수조(210)로 유입될 수 있고, 일부의 포말 분리 배출수는 수질 첨가조(230) 또는 혐기조(240)로 유입될 수 있다. 수질 첨가조(230) 또는 혐기조(240) 각각에서 여과된 사육수는 다시 스키머(220)로 유입되어 포말 분리를 수행할 수 있다. 최종적으로 순환여과형 집수정 장치(100)는 순환 및 여과된 사육수(생물 여과 사육수)는 생물 여과 사육수 배출구(214)를 통해 배출되어 양식 수조들(200) 각각으로 유입되도록 할 수 있다. 생물 여과 사육수 배출구(214)는 집수조(210)의 상부에 설치될 수 있고, 외부 모터(250)에 의해 사육수를 끌어올려 배출될 수 있다.The breeding water introduced from the breeding
일 실시예에서, 스키머 유입구(212)는 사육수 유입구(212)로부터 유입된 유입수의 흐름 방향에 배치될 수 있으며, 스키머(220)는 스키머 유입구(212)로부터 유입된 유입수에 관한 포말 분리를 수행하여 포말 분리 배출수를 스키머 배출구(214)에 제공할 수 있다. 여기에서, 스키머(220)는 어류 양식에 사용되는 단백질 제거 장치로 구현될 수 있고, 사육수에 포함된 단백질 유기물 등을 제거하는 포말 분리를 수행할 수 있다.In one embodiment, the
구체적으로, 순환여과형 집수정 장치(100)는 사육수 유입구(212)에서 가장 가까운 거리에 스키머 유입구(222)를 설치할 수 있고, 유입된 사육수는 스키머(220)로 이동되어 포말 분리될 수 있다. 스키머(220)는 외부에 설치된 모터(250)를 통해 유입된 사육수를 회전시켜 포말 분리를 수행할 수 있고, 포말 분리된 포말 분리 배출수는 스키머 배출구(224)를 통해 집수조(210)로 다시 유입되거나, 서브 파이프(225)를 통해 수질 첨가조(230) 또는 혐기조(240)로 유입될 수 있다.The circulation
일 실시예에서, 스키머(220)는 스키머 유입구(222)와 스키머 배출구(224)의 배치되는 위치를 각각 다르게 형성할 수 있고, 스키머 배출구(224)를 스키머 유입구(222) 보다 낮게 배치할 수 있다. 스키머(220)는 사육수에 포함된 단백질 유기물을 포말에 흡착시켜 분리하기 때문에 단백질이 제거된 사육수는 상대적으로 스키머(220)의 하부에 수집되어 스키머 배출구(224)는 스키머 유입구(222)보다 낮게 설치되어 포말 분리된 배출수를 배출할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 수질 첨가조(230)는 사육수의 pH 수치, 암모니아 수치를 기초로 pH 농도를 조절할 수 있고, 식물성 원료를 첨가할 수 있다. 예를 들어, 수질 첨가조(230)는 수질 측정 센서(280)로부터 수신된 사육수의 pH 수치에 따라 탄산염을 조절하여 첨가할 수 있다.In one embodiment, the water
일 실시예에서, 혐기조(240)는 혐기성 미생물의 개체 제어를 수행할 수 있고, 혐기성 미생물 투입구(242)를 통해 혐기성 미생물을 사육수에 투입할 수 있다. 여기에서, 혐기성 미생물은 산소가 없는 환경에서 생활하는 혐기성 세균에 해당할 수 있다.In one embodiment, the
혐기성 세균은 사육수에 포함된 호기성 세균이 배출하는 배설물 등을 먹이로 증식할 수 있다. 양식 과정 중에 호기성 세균이 증식함에 따라 호기성 세균이 배출하는 배설물(암모니아, 탄산염 등)로 인해 사육수가 오염되고, 악취가 발생하게 되는데, 혐기성 세균을 사육수에 첨가하여 호기성 세균의 배설물을 제거할 수 있다. Anaerobic bacteria are able to multiply by feeding the excreted matter of aerobic bacteria contained in the breeding water. As the aerobic bacteria multiply during the aquaculture process, aerobic bacteria are polluted by the excrement (ammonia, carbonate etc.) discharged from the aerobic bacteria, and the odor is generated. The anaerobic bacteria can be added to the breeding water to remove the aerobic bacteria have.
일 실시예에서, 집수조(210)는 내부에 유속 측정 센서(270)를 포함할 수 있고, 외부에 설치된 에어 브로어(290)와 연결되어 산소를 방출하는 산소 방출관(260)을 포함할 수 있다. 산소 방출관(260)은 에어 브로어(290)로부터 산소를 제공받아 집수조(210) 내부에 산소를 방출할 수 있고, 구체적으로, 집수조(210)의 바닥에 배치될 수 있으며 폐쇄형 루프를 통해 수중으로 산소를 방출할 수 있다. 산소 방출관(260)은 폐쇄형 루프의 구조로 구현될 수 있고, 집수조(210) 내부에 보다 많은 산소를 공급하기 위해 단일의 폐쇄형 루프가 아닌 복수 개의 구조로 형성될 수 있고, 반드시 이에 한정되지 않고, 다양한 형태로 형성될 수 있다.In one embodiment, the
일 실시예에서, 순환여과형 집수정 장치(100)는 유속 측정 센서(270)를 통해 수신된 유속 데이터를 기초로 에어 브로어(290)의 산소 공급량을 제어하는 산소량 공급 제어모듈(272)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 산소량 공급 제어모듈(272)은 에어 브로어(290)에 설치된 팬의 속도를 제어하여 산소 공급량을 제어할 수 있고, 다음의 수학식을 따라 팬의 속도를 제어할 수 있다.In one embodiment, the circulating-filtrated
[수학식][Mathematical Expression]
ω = v * αω = v * α
여기에서, ω는 에어 브로어(290)에 설치된 팬의 각속도, v는 집수조(210)의 유속 및 α는 각속도와 유속 간의 변수에 해당한다.Here, omega is the angular velocity of the fan installed in the
산소량 공급 제어모듈(272)은 유속 측정 센서(270)로부터 집수조(210) 내 유속 데이터를 수신할 수 있고, 수신된 유속 데이터를 기초로 에어 브로어(290)에 설치된 팬의 속도를 제어할 수 있다. 위의 수학식에 따라, 산소량 공급 제어모듈(272)은 집수조(210)의 유속이 빠를수록 에어 브로어(290)의 팬의 속도를 높게 제어할 수 있다. 따라서, 집수조(210)의 유속이 빠를수록 집수조(210)에 더 많은 산소량을 공급할 수 있다. 여기에서, α는 각속도와 유속 간의 변수에 해당하고, 집수조(210)의 크기, 에어 브로어(290)에 설치된 팬의 종류 및 연결된 모터의 종류에 따라 다르게 설정할 수 있다.The oxygen
일 실시예에서, 집수조(210)는 내부에 수질 측정 센서(280)를 포함할 수 있고, 수질 측정 센서(280)는 집수조(210) 내부의 산소량, pH 농도 및 암모니아 수치 중 적어도 하나를 측정할 수 있다. 순환여과형 집수정 장치(100)는 수질 측정 센서(280)로부터 수신된 수질 정보에 따라 산소량, pH 농도 및 암모니아 수치를 조절할 수 있고, 구체적으로, 산소량 공급 제어모듈(272)을 제어하여 산소량을 조절할 수 있고, 수질 첨가조(230) 또는 혐기조(230)을 통해 수질 첨가제 또는 혐기성 세균의 개체수를 조절할 수 있다.In one embodiment, the
순환여과형 집수정 장치(100)는 양식 수조들(200) 각각으로부터 유입되는 사육수 전체를 집수하고, 순환 및 여과 과정을 거쳐 다시 양식 수조들(200) 각각으로 유입되기 때문에 집수조(210)에 집수된 사육수의 수온을 적정한 온도로 맞춰 양식 수조들(200)로 배출시킬 수 있다.The circulation filtration
일 실시예에서, 집수조(210)는 옆면을 따라 설치된 열선(미도시)을 통해 집수조(210)에 있는 물의 온도를 제어할 수 있고, 별도의 온도 제어기(미도시)를 설치하여 실시간으로 수온을 확인할 수 있다. 집수조(210)에 집수된 사육수의 수온을 조절하는 온도 제어 장치는 열선, 코일 또는 별도의 가온 장치 등으로 구현될 수 있고, 온도 제어기는 양식 수조들(200)로부터 유입된 사육수의 수온을 적정 수준으로 유지시키기 위해 실시간으로 온도 제어를 수행할 수 있다.In an embodiment, the
일 실시예에서, 순환여과형 집수정 장치(100)는 유입된 사육수를 보다 효율적으로 순환 및 여과시키기 위해 메인 파이프(223) 및 서브 파이프(225)를 포함하는 배관의 구조를 형성할 수 있다. 스키머(220)와 스키머 유입구(222)를 연결하는 배관은 메인 파이프(223)로 구성될 수 있고, 스키머(220)의 전단에서 분기되어 혐기조(240) 또는 수질 첨가조(230)와 연결되는 배관은 서브 파이프(225)로 구성될 수 있다. 구체적으로, 메인 파이프의 지름 Ø(Ø은 자연수)은 서브 파이프의 지름의 2배에 해당할 수 있다.In one embodiment, the circulating-
일 실시예에서, 사육수 유입구(212)의 지름과 메인 파이프(223)의 지름 간의 길이 비는 10 : 1 에 해당할 수 있고, 사육수 유입구(212)의 지름과 서브 파이프(225)의 지름 간의 길이 비는 20 : 1에 해당할 수 있으며, 사육수 유입구(212)의 지름과 생물 여과 사육수 배출구(214)의 지름 간의 길이 비는 4 : 1에 해당할 수 있다. The length ratio between the diameter of the catching
구체적으로, 사육수 유입구(212)의 지름을 N(N은 자연수)일 경우, 메인 파이프(223)의 지름은 1/10N으로 형성될 수 있고, 서브 파이프(225)의 지름은 1/20N으로 형성될 수 있으며, 생물 여과 사육수 배출구(214)의 지름은 1/4N으로 형성될 수 있다.The diameter of the
일 실시예에서, 사육수 유입구(212)의 지름에 관한 메인 파이프(223)의 지름이 1/10N일 경우에 유입된 사육수의 일부가 메인 파이프(223)를 통해 스키머(220)로 이동하여 포말 분리 과정을 통과할 수 있고, 1/10N 보다 크거나 작을 경우, 사육수의 스키머(220)로의 이동이 원활하게 진행되지 못하거나 와류가 발생하여 전체 사육수의 흐름이 막히는 문제가 발생하게 된다.In one embodiment, when the diameter of the
일 실시예에서, 사육수 유입구(212)의 지름에 관한 서브 파이프(225)의 지름이 1/20N일 경우에 스키머(220)로부터 배출된 포말 분리 배출수의 일부가 서브 파이프(225)를 통해 수질 첨가조(230)와 혐기조(240) 각각으로 이동시킬 수 있으며, 포말 분리 배출수의 나머지 일부는 다시 집수조(210)로 유입될 수 있다. 서브 파이프(225)의 지름이 1/20N 보다 크거나 작을 경우, 포말 분리 배출수의 일부가 수질 첨가조(230)와 혐기조(240)로 이동되지 않는 문제가 발생하게 된다.In one embodiment, when the diameter of the sub-pipe 225 relative to the diameter of the
일 실시예에서, 사육수 유입구(212)의 지름에 관한 생물 여과 사육수 배출구(214)의 지름이 1/4N일 경우에 집수조(210)에서 모든 여과 과정을 마친 사육수가 다시 양식 수조들(200) 각각으로 원활하게 이동할 수 있다.In one embodiment, when the diameter of the
결과적으로, 사육수 유입구(212)의 지름을 N(N은 자연수)일 경우, 메인 파이프(223)의 지름은 1/10N으로, 서브 파이프(225)의 지름은 1/20N으로, 생물 여과 사육수 배출구(214)의 지름은 1/4N으로 형성될 수 있으며, 이때의 사육수의 순환 및 여과 과정의 효율성이 가장 높은 것으로 나타났다.As a result, when the diameter of the breeding
상기에서는 본 발명의 바람직한 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 present invention as defined by the following claims It can be understood that
10: 순환여과형 양식 시스템
100: 순환여과형 집수정 장치
200: 양식 수조
210: 집수조
220: 스키머
230: 수질 첨가조
240: 혐기조
250: 모터
260: 산소 방출관
270: 유속 측정 센서
280: 수질 측정 센서
290: 에어 브로어
212: 사육수 유입구
214: 생물 여과 사육수 배출구
222: 스키머 유이북
224: 스키머 배출구
223: 메인 파이프
225: 서브 파이프
232: 수질 첨가제 투입구
242: 혐기성 미생물 투입구
272: 산소량 공급 제어모듈10: Circulating filtration system
100: Circulating-filtration type collecting device 200: Aquaculture tank
210: Water collecting tank 220: Skimmer
230: water addition tank 240: anaerobic tank
250: motor 260: oxygen discharge tube
270: Flow rate measuring sensor 280: Water quality measuring sensor
290: Air blower 212: Breeding water inlet
214: Biofiltration breeding water outlet 222: Skimmer Yui North
224: Skimmer outlet 223: Main pipe
225: Subpipe 232: Water quality additive inlet
242: Anaerobic microorganism input port 272: Oxygen supply control module
Claims (8)
상기 스키머 유입구를 통해 상기 유입수를 유입시켜 상기 유입수에 관한 포말 분리를 수행하여 포말 분리 배출수를 상기 스키머 배출구에 제공하는 스키머; 및
혐기성 미생물의 개체 제어를 수행하고 상기 혐기성 미생물 투입구를 통해 상기 혐기성 미생물을 투입하는 혐기조를 포함하는 순환여과형 집수정 장치.
A water collecting tank including a breeding water inlet disposed at a lower portion of the reference surface, a skimmer inlet and an outlet disposed in a flow direction of the inflow water introduced from the breeding water inlet, a biological filtration water outlet disposed at an upper portion of the reference surface, and an anaerobic microorganism inlet;
A skimmer for introducing the inflow water through the skimmer inlet port to perform a foam separation on the inflow water to provide foam separation and discharge water to the skimmer outlet port; And
And an anaerobic tank for subjecting the anaerobic microorganisms to individual control and introducing the anaerobic microorganisms through the anaerobic microorganism input port.
유속 측정 센서;
외부에 설치된 에어 브로어와 연결되어 산소를 제공받고 바닥에 배치된 폐쇄형 루프를 통해 수중으로 산소를 방출하는 산소 방출관; 및
상기 유속 측정 센서를 통해 수신된 유속 데이터를 기초로 상기 에어 브로어의 산소 공급량을 제어하는 산소량 공급 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 순환여과형 집수정 장치.
The water treatment system according to claim 1, wherein the water collecting tank
Flow rate measurement sensor;
An oxygen discharge tube connected to an externally installed air blower to receive oxygen and to release oxygen into the water through a closed loop disposed at the bottom; And
And an oxygen amount supply control module for controlling an oxygen supply amount of the air blower based on the flow rate data received through the flow rate measuring sensor.
상기 에어 브로어에 설치된 팬의 속도를 아래의 수학식에 따라 제어하는 것을 특징으로 하는 순환여과형 집수정 장치.
[수학식]
ω = v * α
여기에서, ω는 상기 에어 브로어에 설치된 팬의 각속도, v는 상기 집수조의 유속 및 α는 각속도와 유속 간의 변수에 해당한다.
3. The fuel cell system according to claim 2, wherein the oxygen amount supply control module
Wherein the speed of the fan installed in the air blower is controlled according to the following equation.
[Mathematical Expression]
ω = v * α
Here, omega is the angular velocity of the fan installed in the air blower, v is the flow velocity of the water collecting tank, and alpha is a variable between the angular velocity and the flow velocity.
상기 스키머 유입구와 상기 스키머를 연결하고 지름 Ø(상기 Ø는 자연수)으로 구성된 메인 파이프 및 상기 스키머의 전단에서 분기되어 상기 혐기조를 연결하며 상기 지름 Ø의 1/2에 해당하는 지름을 가지는 서브 파이프로 구성된 배관 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환여과형 집수정 장치.
The method according to claim 1,
A main pipe connecting the skimmer inlet and the skimmer and having a diameter Ø (Ø is a natural number), and a sub pipe branched from the front end of the skimmer and connecting the anaerobic tank and having a diameter corresponding to ½ of the diameter Ø Wherein the piping structure comprises a piping structure.
내부에 산소, pH 및 암모니아 수치 중 적어도 하나를 측정하는 수질 측정 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 순환여과형 집수정 장치.
The water treatment system according to claim 1, wherein the water collecting tank
And a water quality sensor for measuring at least one of oxygen, pH, and ammonia values in the inside thereof.
10:1에 해당하는 것을 특징으로 하는 순환여과형 집수정 장치.
5. The method of claim 4, wherein the length ratio between the diameter of the breeding water inlet and the diameter of the main pipe
10: 1. ≪ / RTI >
20:1에 해당하는 것을 특징으로 하는 순환여과형 집수정 장치.
5. The method of claim 4, wherein the length ratio between the diameter of the submerged water inlet and the diameter of the sub-
20: 1. ≪ / RTI >
4:1에 해당하는 것을 특징으로 하는 순환여과형 집수정 장치.
2. The method of claim 1, wherein the length ratio between the diameter of the breeding water inlet and the diameter of the biofiltration water outlet is
4: 1. ≪ / RTI >
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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