KR20190138474A - Chemical-free circulating aquaculture farming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 순환식 양식 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a circulating aquaculture device.
육상에서 인공으로 조성된 수산 생물의 번식 또는 양식을 위한 시설을 갖춘 부지와 이에 존속된 부속 시설물의 부지를 통상적으로 양어장이라고 한다. 현재 많은 양어장들은 다양한 부피를 갖는 원형 또는 사각형의 형태의 수조가 수십에서 수백개씩 지상에 단층으로 설치되어 있다.Sites equipped with facilities for propagation or aquaculture of aquatic organisms artificially created on land and those which remain there are commonly referred to as fish farms. Many fish farms now have single or multiple layers of round or square tanks of varying volume on the ground.
한편, 양어장에서 양식하는 어종에 따라서 인공 사료 또는 천연 사료가 먹이로 제공되고 있으며, 항생제도 함께 투여되고 있다. 이러한 사료와 항생제를 먹은 피양식 생물의 배설물, 먹고 남은 사료 및 항생제 찌꺼기가 양식 용수에 남아 양식 용수를 처리할 필요가 있다.On the other hand, artificial or natural feeds are provided as food depending on the species of fish farmed, and antibiotics are also administered. It is necessary to treat the aquaculture water with these foods and the excreta of the aquaculture organisms fed with antibiotics, leftover feed and antibiotic residues in the aquaculture water.
또한, 양식장은 피양식 생물이 살 수 있는 환경이 조성되어야 하며, 이를 위해서 피양식 생물에 맞는 수온, 용존 산소량 등이 조절되어야 한다. 온도가 높아지면 용존 산소량 낮아져 피양식 생물이 폐사할 수 있고, 수온이 어종의 특성에 맞지 않을 경우 성장 발육의 저해 또는 폐사의 원인이 되며, 계절별 바이러스 침입에 감염될 수 있다.In addition, the farm should be created to live in the living organisms, and for this purpose, the water temperature, dissolved oxygen, etc. that are suitable for the living organisms should be controlled. The higher the temperature, the lower the amount of dissolved oxygen, which can result in the death of the living organisms. If the water temperature does not match the characteristics of the fish species, it may cause growth or death, and may be infected by seasonal virus invasion.
양식장에서 양식의 문제점을 해결하여 양식의 효율을 높이고, 환경 오염을 줄이기 위하여 다양한 연구가 진행되고 있다.In order to solve the problems of aquaculture in aquaculture farms, various studies are being conducted to increase the efficiency of aquaculture and to reduce environmental pollution.
본 발명은 양식 수조에서 배출되는 양식 용수 내 오염물을 제거하고 오염물이 제거된 양식 용수를 양식 수조로 재공급하여 양식 용수가 순환되도록 함으로써, 환경 오염을 방지하고 추가적인 양식 용수의 공급을 위한 에너지 소비를 최소화하는 순환식 양식 장치를 제공하는 것이다.The present invention removes contaminants in aquaculture water discharged from aquaculture tanks and recirculates the aquaculture waters from which aquaculture is removed to aquaculture tanks, thereby circulating the aquaculture water, thereby preventing environmental pollution and reducing energy consumption for supplying additional aquaculture water. It is to provide a circulating aquaculture device to minimize.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수중 생물의 양식을 위한 양식 수조, 양식 수조로부터 배출되는 양식 용수 내 오염물을 1차 여과하는 제1 필터부, 제1 필터부에 의해 1차 여과된 양식 용수 내에 나노 버블 및 마이크로 버블 중 적어도 어느 하나를 발생시키는 제1 나노-마이크로 버블 발생부, 및 제1 나노-마이크로 버블 발생부에 의해 발생된 나노 버블 및 마이크로 버블 중 적어도 어느 하나를 이용하여 양식 용수 내 오염물을 양식 용수의 표면으로 부상시켜 제거하고, 오염물이 제거된 양식 용수를 양식 수조로 재공급하기 위한 양식 용수 처리부를 포함하는 순환식 양식 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, aquaculture tanks for aquaculture of aquatic organisms, a first filter unit for first filtering the contaminants in the aquaculture water discharged from the aquaculture tank, nano water in the cultured water primarily filtered by the first filter unit The contaminants in the aquaculture water may be collected using at least one of the first nano-micro bubble generator that generates at least one of bubbles and micro bubbles, and at least one of the nano bubbles and micro bubbles generated by the first nano-micro bubble generator. A circulating aquaculture device is provided that includes aquaculture water treatment for floating and removing contaminant-removed aquaculture water back to the aquaculture tank.
제1 나노-마이크로 버블 발생부는, 하이드록실 레디칼을 생성하기 위해 오존, 과산화수소를 포함하는 산화제를 함유하는 나노 버블 및 마이크로 버블 중 적어도 어느 하나를 발생시킬 수 있다. 양식 용수 처리부로부터 배출되는 양식 용수에 산소를 공급하는 산소 공급부를 더 포함할 수 있다.The first nano-micro bubble generator may generate at least one of nano bubbles and micro bubbles containing an oxidizing agent including ozone and hydrogen peroxide to generate hydroxyl radicals. It may further include an oxygen supply unit for supplying oxygen to the aquaculture water discharged from the aquaculture water treatment unit.
산소 공급부는 양식 용수 내에 산소를 함유하는 나노 버블 및 마이크로 버블 중 적어도 어느 하나를 발생시키는 제2 나노-마이크로 버블 발생부를 더 포함할 수 있다.The oxygen supply unit may further include a second nano-micro bubble generator that generates at least one of nano bubbles and micro bubbles containing oxygen in the culture water.
양식 용수 처리부로부터 배출되는 양식 용수의 온도를 조절하는 수온 조절부를 더 포함할 수 있다.It may further include a water temperature control unit for adjusting the temperature of the aquaculture water discharged from the aquaculture water treatment unit.
양식 용수 처리부로부터 배출되는 양식 용수 내 잔존하는 오염물을 2차 여과하는 제2 필터부를 더 포함할 수 있다.The method may further include a second filter unit for secondarily filtering contaminants remaining in the aquaculture water discharged from the aquaculture water treatment unit.
양식 수조로부터 배출되는 양식 용수에 보충수를 공급하는 용수 보충 라인을 더 포함할 수 있다.It may further include a water replenishment line for supplying replenishment water to the aquaculture water discharged from the aquaculture tank.
양식 수조는 복수로 배치되며, 복수의 양식 수조는 종방향으로 다단 배치될 수 있다.The aquaculture tanks are arranged in plural, and the plural aquaculture tanks may be arranged in multiple stages in the longitudinal direction.
양식 용수 처리부는, 제1 나노-마이크로 버블 발생부로부터 유입되는 양식 용수를 나노 버블 및 마이크로 버블 중 적어도 어느 하나를 이용하여 살균 처리하는 살균조, 살균조에서 유입된 양식 용수 내에 오염물을 양식 용수의 표면으로 부상시키는 오염물 부상조, 오염물 부상조의 단부에 배치되어 오염물 부상조에서 양식 용수 표면으로 부상하는 오염물을 포집하는 오염물 포집조, 양식 용수 처리부의 상부에 이동 가능하게 설치되어 양식 용수의 표면으로 부상하는 오염물을 오염물 포집조로 긁어 모으는 스크레이퍼, 및 오염물 부상조에서 오염물이 제거된 청수를 보관하는 청수 보관조를 포함할 수 있다.The aquaculture water treatment unit may sterilize the aquaculture water flowing from the first nano-micro bubble generator using at least one of nano bubbles and micro bubbles, and remove contaminants from the aquaculture water introduced from the sterilization tank. Contaminant floatation tank to be floated to the surface, contaminant collection tank disposed at the end of the contaminant floatation tank to collect contaminants floating from the contaminant floatation tank to the surface of the aquaculture water; And a scraper for scraping contaminants into the contaminant collection tank, and a fresh water reservoir for storing the fresh water from which the contaminant is removed.
제1 나노-마이크로 버블 발생부는 양식 용수의 유출입이 가능하도록 유입구 및 배출구가 형성되는 하우징, 하우징 내부의 유체 이동 경로에 배치되어 양식 용수의 충돌 또는 마찰에 따라 유체에 버블을 발생시키는 복수의 충돌 부재를 포함하는 버블 발생 유닛, 및 하우징 내부 및 외부 중 적어도 어느 하나에 배치되어, 양식 용수의 이동 중 발생되는 응력에 의해 유체 내 버블이 초미세화되도록 유도하는 유로를 포함할 수 있다.The first nano-micro bubble generating unit is a housing in which the inlet and outlet are formed to enable the inflow and outflow of the cultured water, a plurality of collision members disposed in the fluid movement path inside the housing to generate bubbles in the fluid in accordance with the impact or friction of the cultured water It may include a bubble generating unit comprising a, and a flow path disposed in at least one of the inside and the outside of the housing, to guide the bubbles in the fluid to be ultra-fine by the stress generated during the movement of the aquaculture water.
수중 생물에게 제공되는 먹이와 산소의 공급을 자동 제어 가능한 자동 공급 유닛을 더 포함할 수 있다.It may further include an automatic supply unit capable of automatically controlling the supply of food and oxygen provided to the aquatic organisms.
본 발명에 따르면, 양식 수조에서 배출되는 양식 용수 내 오염물을 제거하고 오염물이 제거된 양식 용수를 양식 수조로 재공급하여 양식 용수가 순환되도록 함으로써 환경 오염을 방지하고 추가적인 양식 용수의 공급을 위한 에너지 소비를 최소화할 수 있다.According to the present invention, by removing the contaminants in the aquaculture water discharged from the aquaculture tank and re-contaminated the aquaculture water from the aquaculture tank to the aquaculture tank to circulate the aquaculture water to prevent environmental pollution and energy consumption for supply of additional aquaculture water Can be minimized.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 순환식 양식 장치의 순환 과정을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양식 용수 처리부를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 순환식 양식 장치를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 순환식 양식 장치를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 나노-마이크로 버블 발생부 및 제2 나노-마이크로 버블 발생부를 나타낸 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 나노-마이크로 버블 발생부 및 제2 나노-마이크로 버블 발생부의 복수의 충돌 부재의 세부 구조 및 변형례를 나타낸 도면.1 is a view showing a circulation process of the circulating aquaculture device according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view showing aquaculture water treatment unit according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows a circulating aquaculture device according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 shows a circulating aquaculture device according to another embodiment of the present invention.
5 is a view showing a first nano-micro bubble generator and a second nano-micro bubble generator according to an embodiment of the present invention.
6 and 7 illustrate detailed structures and modifications of a plurality of collision members of a first nano-micro bubble generator and a second nano-micro bubble generator according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.As the invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In the following description of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
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.Terms such as first and second 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.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present disclosure does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or combinations thereof.
이하, 본 발명에 따른 순환식 양식 장치(300)의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of the recirculating aquaculture device 300 according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in the following description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are given the same reference numerals and Duplicate description thereof will be omitted.
본 발명의 일 측면에 따르면, 수중 생물의 양식을 위한 양식 수조(310), 양식 수조(310)로부터 배출되는 양식 용수 내 오염물을 1차 여과하는 제1 필터부(320), 제1 필터부(320)에 의해 1차 여과된 양식 용수 내에 나노 버블 또는 마이크로 버블을 발생시키는 제1 나노-마이크로 버블 발생부(330), 및 제1 나노-마이크로 버블 발생부(330)에 의해 발생된 나노 버블 또는 마이크로 버블을 이용하여 양식 용수 내 오염물을 양식 용수의 표면으로 부상시켜 제거하고, 오염물이 제거된 양식 용수를 양식 수조(310)로 재공급하기 위한 양식 용수 처리부(340)를 포함하는 순환식 양식 장치(300)가 제공된다.According to an aspect of the present invention, the
본 실시예에 따른 순환식 양식 장치(300)는 제1 필터부(320), 제1 나노-마이크로 버블 발생부(330) 및 양식 용수 처리부(340)를 통하여, 양식 용수 내 오염물을 제거하고 양식 용수에 산소를 공급하며 이와 같이 오염물이 제거된 양식 용수를 양식 수조(310)로 재공급하여 양식 용수가 순환되도록 할 수 있다.The circulating aquaculture apparatus 300 according to the present embodiment removes contaminants in aquaculture water through a
본 발명에 따르면, 양식 용수 내 오염물 제거를 통해 오염된 양식 용수의 배출로 인한 환경 오염을 방지할 수 있고, 순환 구조를 가지고 있어 추가적인 양식 용수의 공급을 위한 에너지 소비를 최소화할 수 있다. 또한, 바이러스, 박테리아 등을 살균하고, 용존 산소량 및 수온 등의 양식 환경을 조절하여 양식의 효율을 증가 시킬 수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent the environmental pollution due to the discharge of contaminated aquaculture water through the removal of contaminants in aquaculture water, it has a circulation structure can minimize the energy consumption for the supply of additional aquaculture water. In addition, by sterilizing viruses, bacteria, etc., and controlling the aquaculture environment such as dissolved oxygen amount and water temperature can increase the efficiency of aquaculture.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 순환식 양식 장치(300)의 각 구성에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, each configuration of the recirculating culture apparatus 300 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
양식 수조(310)는 수중 생물의 양식을 위한 것으로 피양식 생물에 적합한 환경을 갖도록 형성되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 양식 수조(310)는 종방향으로 다단 배치되어 복수의 수조가 층을 이루어 배치될 수 있다.Aquaculture tank 310 is for aquaculture of aquatic life is formed to have an environment suitable for the aquatic life. As shown in FIG. 3, the
복수의 양식 수조(310)는 복수의 층으로 형성되어 해당 면적에 대비하여 많은 개체의 피양식 생물을 수용할 수 있다. 또한, 복수의 양식 수조(310)는 각각 다른 환경이 조성될 수 있어 다양한 피양식 생물을 동시에 양식할 수 있다.The plurality of
복수의 양식 수조(310)는 계단 형식의 다단 구조로 형성될 수 있고, 상층에 위치한 양식 수조(310)가 하층에 위치한 양식 수조(310)의 상부에 위치하는 빌딩과 같은 형식의 다단 구조로도 형성될 수 있다.The plurality of
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 필터부(320)는 양식 수조(310)와 연결되며 양식 수조(310)로부터 배출되는 양식 용수 내 오염물을 1차적으로 여과할 수 있다.As shown in FIG. 1, the
제1 필터부(320)는 피양식 생물의 배설물, 사료 등과 같은 입자가 큰 오염물을 여과할 수 있다. 더 나아가 제1 필터부(320)는 이보다 미세한 입자를 여과할 수 있도록 더 조밀한 구조를 가질 수 있다.The
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 필터부에서 여과된 오염물은 후술할 슬러지 처리부로 이동될 수 있으며, 이동된 오염물은 슬러지 처리부에 의해 슬러지 케이크로 형성되어 외부로 배출될 수 있다.As shown in FIG. 1, the contaminants filtered in the first filter part may be moved to a sludge treatment part to be described later, and the moved contaminants may be formed into a sludge cake by the sludge treatment part and discharged to the outside.
본 실시예에 따라 순환되어 양식 수조(310)로 공급되는 양식 용수가 부족한 경우, 용수 보충 라인(420)을 통하여 보충수가 추가적으로 유입될 수 있다. 더 구체적으로 용수 보충 라인(420)은 제1 필터부(320)와 결합되어 외부에서 양식 용수를 추가적으로 유입시키고 유입된 양식 용수는 제1 필터부(320)를 거쳐 1차적인 오염물 여과가 진행될 수 있다.When there is a shortage of aquaculture water circulated according to the present embodiment and supplied to the
또한, 용수 보충 라인에서 공급되는 보충수가 제1 필터부를 거치지 않아도 될정도로 오염물이 없는 경우에는, 용수 보충 라인과 제1 나노-마이크로 버블 발생부가 바로 결합되어 보충수가 공급될 수 있다.In addition, when the replenishment water supplied from the water replenishment line does not have contaminants such that the replenishment water does not have to pass through the first filter unit, the replenishment line may be directly supplied with the first nano-micro bubble generating unit.
이와 같이 제1 필터부(320)는 양식 수조(310)에서 배출되는 양식 용수뿐만 아니라 외부에서 추가적으로 유입되는 양식 용수 내 오염물을 1차적으로 여과할 수 있다.As such, the
도 1에 도시된 바와 같이, 제1 나노-마이크로 버블 발생부(330)는 제1 필터부(320)와 연결되어 제1 필터부(320)에서 1차 여과를 거친 양식 용수에 나노 버블 또는 마이크로 버블을 발생시킨다. 제1 나노-마이크로 버블 발생부(330)에서 발생되는 나노 버블 또는 마이크로 버블은 초미세기포를 말하며, 작은 부피로 인해 부력을 적게 받아 오랜 시간 동안 양식 용수에 체류할 수 있다. 또한 나노 버블 또는 마이크로 버블은 양식 용수 내 오염물을 부상시켜 양식 용수와 오염물을 분리할 수 있다.As shown in FIG. 1, the first nano-
제1 나노-마이크로 버블 발생부는 필요에 따라서 각각 나노 버블 및 마이크로 버블 중 적어도 어느 하나를 발생시킬 수 있다.The first nano-micro bubble generator may generate at least one of nano bubbles and micro bubbles, respectively, as needed.
나노 버블은 직경 10μm이하의 버블을 말하고, 마이크로 버블은 직경 10μm ~ 50μm의 버블을 말한다. 나노 버블 및 마이크로 버블은 산화력이 강한 프리 레디칼을 발생시켜 유기물을 분해 제거하고, 유기물질을 흡착하여 부상시키고, 용존산소량을 증가시켜 호기성 미생물을 활성화하여 수질을 개선할 수 있다.Nano bubbles are bubbles of 10 μm or less in diameter, and micro bubbles are bubbles of 10 μm to 50 μm in diameter. Nano bubbles and micro bubbles can generate free radicals that are highly oxidative to decompose and remove organic materials, adsorb and float organic materials, and increase dissolved oxygen to activate aerobic microorganisms to improve water quality.
마이크로 버블은 나노 버블보다 직경이 크므로 부력에 의해 나노 버블보다 빠르게 부상할 수 있고, 나노 버블은 이와 반대로 오랜 시간 양식 용수에 체류할 수 있으며 프리 레디칼을 더 많이 발생시킬 수 있다는 장점을 각각 가지고 있어 필요에 따라 선택적으로 발생시킬 수 있다.Since microbubbles are larger than nanobubbles, they can float faster than nanobubbles due to buoyancy, and nanobubbles, on the other hand, can stay in cultured water for a long time and generate more free radicals. It can be generated selectively as needed.
또한, 제1 나노-마이크로 버블 발생부(330)는, 하이드록실 레디칼을 생성하기 위해 오존, 과산화수소와 같은 산화제를 함유하는 나노 버블 또는 마이크로 버블을 발생시킬 수 있다. 오존을 함유하는 나노 버블 또는 마이크로 버블은 양식 용수의 물과 반응 하여 하이드록실 레디칼과 산소를 발생 시킬 수 있다. 이를 과정을 통하여 양식 용수가 살균되고 양식 용수에 산소가 공급될 수 있다.In addition, the first nano-
이러한 제1 나노-마이크로 버블 발생부(330)의 보다 구체적인 구조 및 그에 따른 기능은 도 5를 참조하여 후술하도록 한다.More specific structure and function thereof of the first nano-
도 2에 도시된 바와 같이, 양식 용수 처리부(340)는 양식 용수 유입조(342), 살균조(344), 오염물 부상조, 오염물 포집조(354), 스크레이퍼(356), 청수 보관조(360) 및 복수의 격벽을 포함할 수 있다. 양식 용수 처리부(340)는 양식 용수 내 오염물을 제거하고 양식 환경을 조성하기 위한 용존 산소량을 조절할 수 있다.As shown in FIG. 2, the aquaculture
복수의 격벽은 도 2에 도시된 바와 같이 제1 격벽(370) 내지 제4 격벽(376), 및 보조 격벽(378)을 포함할 수 있다. 복수의 격벽을 통해 양식 용수 유입조(342), 살균조(344), 오염물 부상조, 오염물 포집조(354) 및 청수 보관조(360)가 구획될 수 있다.As illustrated in FIG. 2, the plurality of partition walls may include
구체적으로, 제1 격벽(370)은 양식 용수 유입조(342)와 제1 살균조(346)를 구획하고, 제2 격벽(372)은 제1 살균조(346)와 제2 살균조(348)를 구획하고, 제3 격벽(374)은 제2 살균조(348)와 오염물 부상조를 구획하고, 제4 격벽(376)은 오염물 부상조와 청수 보관조(360)를 구획하고, 보조 격벽(378)은 후술할 오염물 포집조(354)에서의 양식 용수의 넘침을 방지하도록 오염물 포집조(354)의 단부에 형성된다.Specifically, the
먼저, 양식 용수 유입조(342)는 제1 나노-마이크로 버블 발생부(330)를 통해 나노 버블 또는 마이크로 버블이 발생된 양식 용수가 유입되는 공간이다. 양식 용수 유입조(342)에 일정량 이상의 양식 용수가 유입되면 제1 격벽(370)에 형성되는 유입홀(380)을 통하여 양식 용수가 제1 살균조(346)로 유동된다.First, the cultured
다음으로 제1 살균조(346)는 양식 용수 내 나노 버블 또는 마이크로 버블을 이용하여 양식 용수를 살균한다. 본 실시예는 양식 용수 내 오존을 함유하는 나노 버블 또는 마이크로 버블은 물과 반응하여 하이드록실 레디칼 등의 프리 레디칼을 발생시킴으로써 박테리아, 바이러스, 곰팡이 등을 살균하는 작용을 일으킬 수 있다.Next, the
다음으로 제2 살균조(348)는 양식 용수 내에 나노 버블 또는 마이크로 버블을 이용하여 양식 용수를 살균하는 동시에 양식 용수의 용존 산소량을 조절할 수 있다. 상술한 나노 버블 또는 마이크로 버블 내 오존은 물과 반응 하면서 산소를 생성하여 양식 용수의 용존 산소량을 조절할 수 있다.Next, the
다음으로 오염물 부상조에는 제1 살균조(346) 및 제2 살균조(348)를 통해 살균 처리가 된 양식 용수가 유입되고, 오염물 부상조는 나노 버블 또는 마이크로 버블을 이용하여 양식 용수 내 오염물이 양식 용수의 표면으로 부상하도록 한다.Next, the sterilized aquaculture water flows into the contaminant flotation tank through the
제1 나노-마이크로 버블 발생부(330)를 지난 양식 용수는 나노 버블 또는 마이크로 버블이 함유되어 양식 용수 유입조(342), 제1 살균조(346), 제2 살균조(348) 및 오염물 부상조를 거치는 동안 살균 작용 및 산소 발생 작용이 계속해서 이뤄질 수 있다.Aquaculture water passing through the first nano-
오염물 포집조(354)는 오염물 부상조에서 양식 용수 표면으로 부상하는 오염물을 포집하는 공간이다. 양식 용수 내 오염물은 양식 용수의 표면으로 부상되므로, 오염물 포집조(354)는 도 2에 도시된 바와 같이 제4 격벽(376)의 상부 청수 보관조(360) 방향에 배치되며, 부상된 오염물 포집 과정에서 오염물의 이동경로가 최소화되도록 오염물 부상조에 체류하는 양식 용수의 수위와 비슷한 높이로 배치될 수 있다.The
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 보조 격벽(378)은 오염물 포집조(354)의 단부에 형성되어 포집된 오염물이 오염물 부상조에서 청수 보관조(360)로의 넘치는 것을 방지할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 2, the
도 1에 도시된 바와 같이, 오염물 포집조(354)는 슬러지 처리부(358)와 연결될 수 있다. 슬러지 처리부(358)는 오염물 포집조(354)에 모인 오염물의 수분을 감소시켜 슬러지 케이크 형성할 수 있다. 구체적으로 양식 용수로부터 제거된 오염물은 오염물 포집조(354)에서 슬러지 처리부(358)로 이동되고, 슬러지 처리부(358)는 오염물에 포함된 수분을 감소시켜 슬러지 케이크를 형성하여 외부로 배출시킬 수 있다. 여기서 분리된 수분은 다시 제1 필터부(320)로 이동되어 순환될 수 있다.As shown in FIG. 1, the
스크레이퍼(356)는 양식 용수 처리부(340)의 상부에 이동 가능하게 설치되어 양식 용수의 표면으로 부상하는 오염물을 오염물 포집조(354)로 긁어 모을 수 있다. 스크레이퍼(356)는 회전 운동하는 체인 및 체인에 결합하여 오염물을 긁어 모을 수 있는 판 부재를 포함할 수 있다.The
다시 말하면, 오염물 부상조가 나노 버블 또는 마이크로 버블을 이용하여 양식 용수 내 오염물을 양식 용수의 표면로 부상시키면, 오염물 포집조(354) 방향으로 이동하는 스크레이퍼(356)가 양식 용수의 표면으로 부상된 오염물을 긁어 모아 오염물을 포집할 수 있다.In other words, when the contaminant flotation tank floats contaminants in the aquaculture water to the surface of the aquaculture water using nano bubbles or micro bubbles, the
상술한 바와 같이 오염물 부상조, 오염물 포집조(354) 및 스크레이퍼(356)에 의해 양식 용수 내 오염물이 제거되면 오염물 부상조의 하부에는 오염물이 제거된 청수가 남게 된다.As described above, when the contaminants in the culture water are removed by the contaminant flotation tank, the
도 2에 도시된 바와 같이, 청수 유도관(362)은 제4 격벽(376)을 관통하여 오염물 부상조와 청수 보관조(360) 사이에 형성되며, 오염물 부상조의 하부에 위치되는 청수를 청수 보관조(360)로 유입시킬 수 있다.As shown in FIG. 2, the fresh
양식 용수 처리부(340) 내에서 양식 용수는 제1 격벽(370)에 형성되는 유입홀(380)을 통하고 제2 격벽(372)과 제3 격벽(374)을 넘어서 양식 용수 유입조(342), 제1 살균조(346), 제2 살균조(348) 및 오염물 부상조로 순차적으로 유동할 수 있다.Aquaculture water in the culture
여기서 제1 격벽(370) 내지 제4 격벽(376), 및 보조 격벽(378)의 높이는 상이하게 형성될 수 있다. 구체적으로 양식 용수가 양식 용수 유입조(342), 제1 살균조(346), 제2 살균조(348) 및 오염물 부상조로 순차적으로 유동할 수 있도록 제2 격벽(372)은 제1 격벽(370)보다 낮게 형성될 수 있고, 제3 격벽(374)은 제2 격벽(372)보다 낮게 형성될 수 있다.Here, the heights of the first and
또한, 제4 격벽(376)은 오염물 포집조(354)의 높이에 따라서 제2 격벽(372) 또는 제3 격벽(374)의 높이와 유사하게 형성될 수 있다. 구체적으로 제2 격벽(372)과 제4 격벽(376)의 높이가 유사하게 형성되는 경우에는, 제2 살균조(348)와 오염물 부상조에 있는 양식 용수의 수위가 제2 격벽(372)및 제4 격벽(376)의 높이로 형성될 수 있으며, 제3 격벽(374)과 제4 격벽(376)의 높이가 유사하게 형성되는 경우에는, 오염물 부상조에 있는 양식 용수의 수위가 제3 격벽(374) 및 제4 격벽(376)의 높이로 형성될 수 있다.In addition, the
도 2에 도시된 바와 같이, 제2 격벽(372) 및 제3 격벽(374)은 양식 용수의 이동방향으로 경사를 갖도록 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2, the
양식 용수는 양식 용수 처리부(340)를 거치며 양식 용수의 살균 및 산소 공급이 진행된 이후에, 양식 용수는 청수 보관조(360)에서 제2 필터부(390)로 유입될 수 있다. 제2 필터부(390)는 도 1에 도시된 바와 같이 양식 용수 처리부(340)를 거친 양식 용수 내 잔존하는 오염물을 2차적으로 여과할 수 있다.Aquaculture water passes through the culture
또한, 제2 필터부는 은나노 등과 같은 나노 입자의 물질로 이루어 질 수 있으며, 유로는 규칙 또는 불규칙성 미로로 형성될 수도 있다.In addition, the second filter part may be made of a material of nano particles such as silver nano, and the flow path may be formed as a regular or irregular maze.
도 1에 도시된 바와 같이, 수온 조절부(400)는 2차 필터부에서 유입되는 양식 용수의 수온을 조절할 수 있다. 양식 수조(310)에서 양식되는 피양식 생물에게 적합한 환경에 따라서 양식 용수를 냉각 또는 가열할 수 있다.As shown in FIG. 1, the
또한, 복수의 양식 수조(310)에 다양한 피양식 생물을 양식하는 경우, 각각 다른 수온의 양식 용수를 공급할 수 있도록 복수의 수온 조절부(400)가 형성될 수 있다.In addition, when a variety of aquaculture organisms are cultured in the plurality of
산소 공급부(410)는 수온 조절부(400)를 통해 수온이 조절된 양식 용수가 피양식 생물이 양식될 수 있는 용존 산소량을 가질 수 있도록 양식 용수에 산소를 공급할 수 있다. 여기서 공급되는 산소는 나노 버블 또는 마이크로 버블의 크기의 입자로 양식 용수에 공급될 수 있다.The
도 1에 도시된 바와 같이, 제2 나노-마이크로 버블 발생부(412)는 산소 공급부(410)가 양식 용수에 공급하는 산소를 나노 버블 또는 마이크로 버블의 크기를 갖도록 하여 양식 용수에 공급될 수 있도록 할 수 있다. 나노 버블 또는 마이크로 버블의 크기를 갖는 산소는 양식 용수 내에서 장기간 체류할 수 있으므로 양식 용수의 용존 산소량의 변화를 최소화 할 수 있다.As shown in FIG. 1, the second nano-
또한 제2 나노-마이크로 버블 발생부는 상술한 제1 나노-마이크로 버블 발생부와 같이 필요에 따라서 각각 나노 버블 및 마이크로 버블 중 적어도 어느 하나를 발생시킬 수 있다.In addition, the second nano-micro bubble generating unit may generate at least one of nano bubbles and micro bubbles, respectively, as needed, such as the first nano-micro bubble generating unit described above.
자동 공급 유닛은 수중 생물에게 제공되는 먹이와 산소의 공급을 자동으로 제어할 수 있다. 자동 공급 유닛은 제1 나노-마이크로 버블 발생부(330), 제2 나노-마이크로 버블 발생부(412) 및 산소공급부(410)를 자동으로 제어하여 양식 용수에 공급되는 산소량을 조절할 수 있다.The automatic supply unit can automatically control the supply of food and oxygen to the aquatic organisms. The automatic supply unit may automatically control the first nano-
또한 자동 공급 유닛은 수중 생물의 양식에 필요한 먹이의 제공을 자동으로 제어할 수 있다.양식 용수에 살균 처리, 수온 조절 및 산소 공급 과정이 진행된 후 양식 용수는 양식 수조(310)로 재공급될 수 있다. 상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 순환식 양식 장치(300)는 양식 용수가 양식 수조(310)에서 배출되어 제1 필터부(320), 제1 나노-마이크로 버블 발생부(330), 양식 용수 처리부(340), 제2 필터부(390), 수온 조절부(400) 및 제2 나노-마이크로 버블 발생부(412)를 거쳐 다시 양식 수조(310)로 공급되는 순환이 일어나도록 할 수 있다.In addition, the automatic supply unit can automatically control the provision of food for aquaculture. Aquaculture water can be resupplied to the
다음으로, 도 4를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 순환식 양식 장치(300)에 대해 설명한다.Next, with reference to Figure 4 will be described with the recirculating culture apparatus 300 according to another embodiment of the present invention.
본 실시예의 경우, 상술한 실시예와 양식 용수의 순환 과정에서 산소 공급부(410)와 수온 조절부(400)의 순서에 차이가 있으므로, 이에 따른 차이점을 중심적으로 설명하도록 한다.In the present embodiment, since there is a difference in the order of the
본 실시예의 경우, 양식 용수는 산소 공급부(410) 및 제2 나노-마이크로 버블 발생부(412)를 통하여 산소가 공급된 후 수온 조절부(400)에서 수온이 조절이 이루어 진다.In the present embodiment, the culture water is supplied with oxygen through the
산소 공급부(410) 및 제2 나노-마이크로 버블 발생부(412)를 거치고 수온 조절부(400)를 거치는 경우, 비슷한 용존 산소량을 필요로 하는 다품종의 피양식 생물을 양식할 때, 먼저 일괄적으로 용존 산소량을 조절한 후 피양식 생물에 적합한 수온으로 각각 조절하여 양식 용수를 순환시킬 수 있다는 장점이 있다.When passing through the
다음으로, 도 5을 참조하여 본 실시예에 따른 제1 나노-마이크로 버블 발생부(330)와 제2 나노-마이크로 버블 발생부의 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다.Next, referring to FIG. 5, the respective configurations of the first nano-
하우징(110)은 도 5에 도시된 바와 같이 유체(10)의 유출입이 가능하도록 유입구(112) 및 배출구(114)가 형성되는 구성이다. 유체(10)는 펌프(190)의 구동력에 의해 하우징(110)의 유입구(112)로 유입될 수 있으며, 펌프(190)와 하우징(110)의 유입구(112) 사이에는 하우징(110)으로 공급되는 유체(10)에 유체(10)와 상이하고 기체 또는 액체 상태를 갖는 이종 유체(20)를 공급하는 이종 유체 공급 유닛(180)이 배치될 수 있다.As shown in FIG. 5, the
이종 유체 공급 유닛(180)은 예를 들어 도 5에 도시된 바와 같이 입구와 출구가 넓고 내부가 상대적으로 좁게 형성된 벤츄리관 구조(벤츄리부)로 구성될 수 있다. 그리고 벤츄리부에는 일측에는 하우징(110)으로 공급되는 유체(10) 내에 이종 유체(20)(공기, 산소, 질소, 오존, 이산화탄소 등의 기체 또는 촉매제 등의 액체)를 혼합할 수 있도록 이종 유체(20) 탱크가 연결될 수 있다.The heterogeneous
펌프(190)에 의해 공급된 유체(10)는 벤츄리부를 통과하는 동안 유속이 급격히 빨라지게 되고, 이종 유체(20) 탱크로부터 공급된 이종 유체(20)는 유속 상승에 따른 강한 흡입력에 의해 벤츄리부 내부로 자흡되어, 하우징(110)으로 유입되는 유체(10)와 혼합된다. 이와 같이 유체(10)와 이종 유체(20)의 혼합 유체(10)는 버블 발생 유닛(120) 및 유로(130)에 의해 더욱 미세하게 혼합된 후 토출관로(195)를 따라서 배출될 수 있다.The flow rate of the fluid 10 supplied by the
본 실시예에 따르면, 버블 생성 및 기체 혼합 시스템을 모듈화하여 저용량에서 대용량까지 유체(10)를 처리할 수 있으며, 아울러 공기나 산소, 수소, 오존 등의 기체군으로부터 선택된 기체의 수중 용존율을 높일 수 있어 기체 주입량을 줄일 수 있고, 이에 따라 산소 발생기, 수소 발생기 또는 오존 발생기 등과 같은 기체 발생 장치를 소형화할 수 있다.According to this embodiment, the bubble generation and gas mixing system can be modularized to process the fluid 10 from low volume to large volume, and to increase the water dissolution rate of the gas selected from the group of gases such as air, oxygen, hydrogen, and ozone. The gas injection amount can be reduced, and accordingly, a gas generator such as an oxygen generator, a hydrogen generator or an ozone generator can be miniaturized.
또한, 하우징(110)은 내통과 외통으로 구성되어 이중 구조를 가질 수 있다. 내통의 내부에는 버블 발생 유닛(120)이 설치될 수 있으며, 상부가 개방된 용기 구조를 가질 수 있다.In addition, the
내통의 내부에는 버블 발생 유닛(120)이 설치될 수 있으며, 상부가 개방된 용기 구조를 가질 수 있다. 내통의 내부에는 제1 충돌 부재(122)와 제2 충돌 부재(124)가 번갈아 설치될 수 있으며, 구동 유닛(160)에 의해 제1 충돌 부재(122)는 회전 가능하다.The
외통은 내통보다 큰 사이즈(직경)로 형성되어 내부에 내통을 수용할 수 있고, 유로(130)는 내통과 외통 사이의 공간에 형성될 수 있다. 예를 들어 유로(130)는 내통의 외벽을 따라 나선형 구조를 갖도록 형성될 수 있다.The outer cylinder may be formed in a larger size (diameter) than the inner cylinder to accommodate the inner cylinder therein, and the
버블 발생 유닛(120)은 도 5에 도시된 바와 같이 하우징(110) 내부의 유체(10) 이동 경로에 설치되어 유체(10)의 충돌 또는 마찰에 따라 유체(10)에 버블을 발생시킬 수 있으며, 서로 이격되게 배치된 복수의 충돌 부재, 즉 다수의 제1 충돌 부재(122)와 제2 충돌 부재(124)로 구성될 수 있다.The
이 경우, 복수의 충돌 부재 중 적어도 일부는 판형 부재일 수 있다. 즉 도 5에 도시된 바와 같이 제1 충돌 부재(122)와 제2 충돌 부재(124)는 판형상을 가질 수 있으며, 서로 번갈아 배치될 수 있다.In this case, at least some of the plurality of collision members may be plate-like members. That is, as shown in FIG. 5, the
그리고 복수의 충돌 부재 중 적어도 일부는 유체(10)가 통과하도록 복수의 개구부(127)가 형성된 메쉬형 구조를 가질 수 있다. 본 실시예의 경우 제1 충돌 부재(122)와 제2 충돌 부재(124) 모두 개구부(127)가 형성된 메쉬 타입인 경우를 일 예로서 제시한다.At least some of the plurality of collision members may have a mesh structure in which a plurality of
이와 같이 하우징(110) 내부에 제1 충돌 부재(122)와 제2 충돌 부재(124)로 이루어진 복수의 충돌 부재를 배치함으로써, 하우징(110)으로 유입되는 유체(10)는 제1 충돌 부재(122)와 제2 충돌 부재(124)에 충돌 및 마찰을 일으키게 되며, 이에 따라 유체(10) 내에는 미세한 버블이 생성될 수 있다.As such, by arranging a plurality of collision members including the
한편, 하우징(110)의 내부에는 도 5에 도시된 바와 같이 회전축(140)이 종방향으로 배치되어 양단이 하우징(110)에 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 복수의 충돌 부재 중 적어도 일부, 구체적으로 제1 충돌 부재(122)는 이러한 회전축(140)에 결합되어 회전축(140)과 함께 회전 운동할 수 있으며, 제2 충돌 부재(124)는 고정형 타입으로 하우징(110)에 고정 설치될 수 있다.On the other hand, the interior of the
이와 같이 회전축(140)에 결합된 제1 충돌 부재(122)는 회전 날개(150) 또는 구동 유닛(160)의 구동력에 의해 회전 운동할 수 있다. 우선, 도 5에 도시된 바와 같이 모터 등과 같은 구동 유닛(160)을 회전축(140)에 결합하여 동력에 의해 제1 충돌 부재(122)를 회전시킬 수 있다. 이 경우 기어 박스나 인버터 등으로 구성된 속도 조절 장치를 통해 제1 충돌 부재(122)의 회전 속도를 조절하여 버블의 사이즈 및/또는 발생량을 조절할 수 있다.As such, the
또한 이와 같이 구동 유닛(160)을 이용하지 않는 무동력 방식으로도 제1 충돌 부재(122)를 회전시킬 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 회전축(140)의 단부에는 회전 날개(150)가 설치될 수 있다. 회전 날개(150)는 하우징(110)을 유입되는 유체(10)의 유동력에 의해 복수의 충돌 부재 중 적어도 일부, 즉 제1 충돌 부재(122)를 회전시킬 수 있다. 이 경우 유체(10)는 축류, 횡류, 또는 사류로 제1 충돌 부재(122)에 유동력을 전달할 수 있다.In addition, the
이와 같이 본 실시예의 경우 회전 날개(150)를 이용한 무동력 방식, 구동 유닛(160)을 이용한 동력 방식의 2가지 모드로 운전될 수 있으며, 이 중 무동력 방식을 이용하는 경우 운전 에너지를 절감할 수 있는 이점이 있으며, 동력 방식을 이용하는 경우 버블 사이즈, 발생량 등을 능동적으로 제어할 수 있어 보다 양질의 나노 버블을 생성시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, the present embodiment may be operated in two modes, the non-powered method using the
한편 회전 날개(150)는 상술한 바와 같이 1차적으로는 제1 충돌 부재(122)의 회전 구동을 위해 이용되나, 이 밖에 회전 날개(150) 또한 유체(10)의 충돌 또는 마찰에 따라 유체(10)에 버블을 발생시키는 2차적인 역할을 수행하여 나노 버블을 더욱 풍부하게 생성할 수 있게 된다.Meanwhile, as described above, the
본 실시예의 경우 상술한 바와 같이 제1 충돌 부재(122)를 회전자로 구성하고, 제2 충돌 부재(124)를 고정자로 구성함으로써, 나노 버블을 더욱 효과적으로 생성할 수 있다. 보다 구체적으로, 제1 충돌 부재(122)와 제2 충돌 부재(124)는 각각 개구부(127)를 갖는 메쉬형 구조로 이루어질 수 있으며, 이들은 서로 대향하는 면이 실질적으로 접촉하거나 거의 접촉된 상태를 유지하도록 비교적 작은 간격을 두고 배치되어 있으므로, 제1 충돌 부재(122)와 제2 충돌 부재(124)를 통과하는 유체(10)는 제1 충돌 부재(122) 및 제2 충돌 부재(124)와의 충돌, 마찰을 일으키게 되며, 이와 동시에 제1 충돌 부재(122)의 회전에 따라 유체(10) 내에는 캐비테이션이 발생될 수 있다.In the present embodiment, as described above, by configuring the
이와 같이 유체(10)와의 충돌, 마찰 및 유체(10) 내 캐비테이션 현상이 복합적으로 작용함에 따라 유체(10) 입자는 최소 수 나노미터(㎚)∼수십 마이크로미터(㎛)까지 미립화될 수 있어 유체(10) 내 기체 용존율이 더욱 증가될 수 있다.As such, the collision with the fluid 10, friction, and cavitation in the fluid 10 act in a complex manner, and thus, the fluid 10 particles may be atomized at least several nanometers (nm) to several tens of micrometers (μm). The gas dissolution rate in (10) can be further increased.
이 같은 구성에서 복수의 제1 충돌 부재(122)(회전자)들이 일정 간격을 두고 설치되는 회전축(140)의 개수는 하우징(110)의 내부 공간이 허용하는 한 하우징(110) 내에 2축이나 3축 또는 그 이상의 축 설치가 가능한데, 그에 대한 내용은 후술하도록 한다.In this configuration, the number of the
유로(130)는 도 5에 도시된 바와 같이 하우징(110) 내부 및 외부 중 적어도 어느 하나에 배치되어, 유체(10)의 이동 중 발생되는 응력에 의해 유체(10) 내 버블이 초미세화되도록 유도할 수 있다.The
유체(10)가 유로(130)를 통과하는 과정에서 유로(130)의 표면과 마찰이 일어나 유체(10)에는 예를 들어 전단 응력이 발생되고 이로 인하여 경계층 유동 박리 현상이 일어날 수 있으며, 이에 따라 유체(10) 내 버블은 보다 초미세화되어 나노 버블화될 수 있다.As the fluid 10 passes through the
이러한 유로(130)는 도 5에 도시된 바와 같이 지그재그 구조(수직 방향으로의 지그재그 경로, 동일 평면 상에서의 지그재그 경로 또는 이들이 복합 적용된 경로 모두 가능함)로 이루어질 수 있으며, 유체(10)에 응력이 충분히 발생될 수 있도록 충분히 긴 길이로 형성될 수 있고, 유체의 응력 발생을 원활히 유도하도록 그 단면적은 충분히 좁게 형성될 수 있다.The
유로(130)는 하우징(110)의 내부에 형성되어 유체(10) 이동 경로를 기준으로 버블 발생 유닛(120)의 이후에 배치될 수 있다. 이에 따라 버블 발생 유닛(120)에 의해 1차적으로 유체(10) 내에 생성된 버블은 유로(130)를 거치면서 2차적으로 초미세화되어 결과적으로 양질의 나노 버블이 풍부하게 생성될 수 있는 것이다.The
또한 유로(130)는 하우징(110)의 외부에 별도로 마련될 수도 있다. 도 5에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 배출구(114)에는 챔버(170)가 연결될 수 있으며, 이러한 챔버(170) 내부에는 유로(130)가 형성될 수 있다. 이 경우 상술한 바와 같이 1, 2차 처리를 거친 유체(10)가 챔버(170) 내 유로(130)에 의해 3차 처리되면서 이미 형성된 초미세 버블이 안정화되면서 더욱 효과적으로 나노 버블을 생성할 수 있게 된다.In addition, the
다른 형태로, 하우징(110)의 내부에는 상부에만 유로(130)가 형성될 수 있으며, 하부에는 별도의 유로(130)가 형성되어 있지 않을 수 있다. 또한 구동 유닛(160)이 생략되어, 하부의 회전 날개(150)를 이용한 유체(10)에 의한 무동력 방식으로만 제1 충돌 부재(122)를 회전시킬 수 있다.In another form, the
이와 같은 경우 구동 유닛(160)을 생략함으로써 장치를 단순화할 수 있으며, 제1 충돌 부재(122)의 회전을 위해 동력을 사용하지 않아 장치의 운전 비용을 현저히 낮출 수 있으며, 유지/보수 측면에서도 보다 유리하게 될 수 있다.In such a case, the device may be simplified by omitting the
한편 유로(130)는 도 5에 도시된 바와 같이 유체(10) 이동 경로를 기준으로 버블 발생 유닛(120)의 이전에 배치될 수도 있다. 이와 같이 유로(130)를 버블 발생 유닛(120) 이전에 배치하여 하우징(110)으로 유입되는 유체(10)를 유로 표면의 경계층을 지날 때까지 발생되는 전단 응력에 의해 전처리 함으로써 버블의 생성 및 초미세화가 보다 원활히 이루어질 수 있다.Meanwhile, the
또한, 내부에 유로(130)가 형성된 챔버(170)는 하우징(110)의 전단 및 후단에 각각 배치되어 유입구(112) 및 배출구(114)와 각각 연결될 수 있다. 따라서 본 실시예에 따르면 펌프(190)를 통해 공급되어 이종 유체 공급 유닛(180)을 거친 유체(10)는 1차적으로 챔버(170)에서 전처리된 후 하우징(110)의 내부로 유입되고, 이어서 하우징(110)의 하부에 형성된 유로(130), 그 상부에 형성된 버블 발생 유닛(120)을 거쳐 하우징(110)의 외부로 배출되고, 최종적으로 챔버(170)를 한차례 더 거치면서 버블이 발생 및 초미세화되어 결과적으로 나노 버블이 생성될 수 있다.In addition, the
본 실시예는 다수의 하우징(110)을 병렬로 연결하여 구성할 수 있다. 즉 펌프(190) 및 이종 유체 공급 유닛(180)을 경유한 유체(10)는 다수의 하우징(110)으로 분기되어 각각 공급될 수 있다. 하우징(110) 내부에는 각각 버블 발생 유닛(120)과 유로(130)가 형성되어 있으므로 상술한 바와 같이 충돌, 마찰, 캐비테이션의 복합적인 작용에 따라 미세 버블이 발생될 수 있다. 이어서 하우징(110)의 배출구(114)를 통해 각각 배출되는 유체(10)는 다시 하나로 통합되어 유로(130)를 구비한 챔버(170)로 공급되어 최종적으로 버블의 초미세화가 이루어질 수 있다.This embodiment can be configured by connecting a plurality of
이와 같은 본 실시예에 따르면, 하우징(110)(버블 발생 유닛(120)과 유로(130))을 다시 구비하고 이들을 병렬로 배치함으로써 나노 버블 발생 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 또한 본 실시예를 변형하여 하우징(110)과 챔버(170)를 병렬로 배치할 수도 있으며, 다수의 하우징(110)(버블 발생 유닛(120) 포함)을 직렬로 연결하거나 다수의 챔버(170)(유로(130) 포함)를 직렬 또는 병렬로 연결할 수도 있음은 물론이다.According to the present embodiment, the housing 110 (
다음으로, 도 6 및 도 7를 참조하여 본 실시예에 따른 제1 나노-마이크로 버블 발생부(330) 및 제2 나노-마이크로 버블 발생부(412)의 복수의 충돌 부재의 세부 구조 및 변형례에 대해 설명한다.Next, detailed structures and modifications of the plurality of collision members of the first nano-
도 6은 회전자(제1 충돌 부재(122)) 및 고정자(제2 충돌 부재(124))의 메쉬 구조의 예시들을 나타낸 것으로서, 도 6에 따르면, 제1 충돌 부재(122)와 제2 충돌 부재(124)의 메쉬 구조는 평면 구조의 격자 형태를 이룰 수 있다. 도 7에 따르면, 제1 충돌 부재(122)와 제2 충돌 부재(124)의 메쉬 구조는 가로대(125)와 세로대(126)가 일정한 높이 차를 갖고 울퉁불퉁하게 단차진 형태의 격자 구조를 이룰 수 있다.FIG. 6 shows examples of the mesh structure of the rotor (first collision member 122) and the stator (second collision member 124), and according to FIG. 6, the
유체(10)는 격자 형태를 갖는 메쉬 개구부(127)들을 통과하는 동안 가로대(125)와 세로대(126)에 충돌하게 되고, 이 때 제1 충돌 부재(122)와 제2 충돌 부재(124)의 상대 회전에 따라 유체(10)의 충돌 및 마찰이 촉진될 수 있으므로, 유체(10) 입자가 더욱 미립화되어 나노 버블이 효과적으로 생성될 수 있으며, 이에 따라 기체 용존율 또한 현저히 증가하게 된다.The fluid 10 collides with the
한편, 본 실시예의 경우 격자 형태의 메쉬 구조를 도시하고 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 벌집 형태나 삼각형, 오각형 등 다양한 형태의 메쉬 구조 또한 본 발명의 권리범위에 포함됨은 물론이다.On the other hand, the present embodiment shows a mesh structure of the lattice form, but the present invention is not limited thereto, and the mesh structure of various forms such as honeycomb form, triangle, and pentagon are also included in the scope of the present invention.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 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.Although the above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below It will be appreciated that modifications and variations can be made.
10: 유체
20: 유체 공급원
100: 나노 버블 생성 장치
110: 하우징
112: 유입구
114: 배출구
120: 버블 발생 유닛
122: 제1 충돌 부재
124: 제2 충돌 부재
125: 가로대
126: 세로대
127: 개구부
130: 유로
140: 회전축
150: 회전 날개
160: 구동 유닛
170: 챔버
180: 가스 공급 라인
190: 유체 이송 유닛
195: 토출관로
300: 순환식 양식 장치
310: 양식 수조
320: 제1 필터부
330: 제1 나노-마이크로 버블 발생부
340: 양식 용수 처리부
342: 양식 용수 유입조
344: 살균조
346: 제1 살균조
348: 제2 살균조
350: 오염물 제거부
352: 오염물 부상조
354: 오염물 포집조
356: 스크레이퍼
358: 슬러지 처리부
360: 청수 보관조
362: 청수 유도관
370: 제1 격벽
372: 제2 격벽
374: 제3 격벽
376: 제4 격벽
378: 보조 격벽
380: 유입홀
390: 제2 필터부
400: 수온 조절부
410: 산소 공급부
412: 제2 나노-마이크로 버블 발생부
420: 용수 보충 라인10: fluid
20: fluid source
100: nano bubble generating device
110: housing
112: inlet
114: outlet
120: bubble generating unit
122: first collision member
124: second collision member
125: crossbar
126: stand
127: opening
130: Euro
140: axis of rotation
150: rotary wing
160: drive unit
170: chamber
180: gas supply line
190: fluid transfer unit
195: discharge pipe
300: circulating aquaculture device
310: Aquaculture Tank
320: first filter unit
330: first nano-micro bubble generator
340: Aquaculture water treatment part
342: Aquaculture water inlet tank
344: sterilizer
346: first sterilization tank
348: second sterilization tank
350: contaminant removal unit
352: contaminant flotation
354: pollutant collection tank
356: scraper
358: sludge treatment unit
360: fresh water reservoir
362: fresh water induction pipe
370: first bulkhead
372: second bulkhead
374: third partition
376: fourth partition
378: secondary bulkhead
380: inlet hole
390: second filter unit
400: water temperature control unit
410: oxygen supply
412: second nano-micro bubble generator
420: water replenishment line
Claims (11)
상기 양식 수조로부터 배출되는 상기 양식 용수 내 오염물을 1차 여과하는 제1 필터부;
상기 제1 필터부에 의해 1차 여과된 상기 양식 용수 내에 나노 버블 및 마이크로 버블 중 적어도 어느 하나를 발생시키는 제1 나노-마이크로 버블 발생부; 및
상기 제1 나노-마이크로 버블 발생부에 의해 발생된 나노 버블 및 마이크로 버블 중 적어도 어느 하나를 이용하여 상기 양식 용수 내 오염물을 상기 양식 용수의 표면으로 부상시켜 제거하고, 오염물이 제거된 상기 양식 용수를 상기 양식 수조로 재공급하기 위한 양식 용수 처리부를 포함하는 순환식 양식 장치.
Aquaculture tanks for aquaculture;
A first filter unit for first filtering the contaminants in the aquaculture water discharged from the aquaculture tank;
A first nano-micro bubble generator which generates at least one of nano bubbles and micro bubbles in the cultured water primarily filtered by the first filter part; And
By using at least one of the nano-bubble and the micro-bubble generated by the first nano-micro bubble generator, the contaminants in the cultured water is floated to the surface of the cultured water and removed, and the cultured water from which the contaminants are removed is removed. And aquaculture water treatment for resupplying the aquaculture tank.
상기 제1 나노-마이크로 버블 발생부는, 하이드록실 레디칼을 생성하기 위해 오존, 과산화수소를 포함하는 산화제를 함유하는 나노 버블 및 마이크로 버블 중 적어도 어느 하나를 발생시키는, 순환식 양식 장치.
The method of claim 1,
Wherein the first nano-micro bubble generator generates at least one of nano bubbles and micro bubbles containing an oxidizing agent including ozone and hydrogen peroxide to generate hydroxyl radicals.
상기 양식 용수 처리부로부터 배출되는 상기 양식 용수에 산소를 공급하는 산소 공급부를 더 포함하는 순환식 양식 장치.
The method of claim 1,
And an oxygen supply unit for supplying oxygen to the cultured water discharged from the cultured water treatment unit.
상기 산소 공급부는 상기 양식 용수 내에 산소를 함유하는 나노 버블 및 마이크로 버블 중 적어도 어느 하나를 발생시키는 제2 나노-마이크로 버블 발생부를 더 포함하는, 순환식 양식 장치.
The method of claim 3,
And the oxygen supply unit further comprises a second nano-micro bubble generator that generates at least one of nano bubbles and micro bubbles containing oxygen in the culture water.
상기 양식 용수 처리부로부터 배출되는 상기 양식 용수의 온도를 조절하는 수온 조절부를 더 포함하는, 순환식 양식 장치.
The method of claim 1,
And a water temperature control unit for controlling the temperature of the cultured water discharged from the cultured water treatment unit.
상기 양식 용수 처리부로부터 배출되는 상기 양식 용수 내 잔존하는 오염물을 2차 여과하는 제2 필터부를 더 포함하는 순환식 양식 장치.
The method of claim 1,
And a second filter unit for secondly filtering the contaminants remaining in the cultured water discharged from the cultured water treatment unit.
상기 양식 수조로부터 배출되는 상기 양식 용수에 보충수를 공급하는 용수 보충 라인을 더 포함하는 순환식 양식 장치.
The method of claim 1,
And a water replenishment line for supplying replenishment water to the aquaculture water discharged from the aquaculture tank.
상기 양식 수조는 복수로 배치되며,
복수의 상기 양식 수조는 종방향으로 다단 배치되는, 순환식 양식 장치.
The method of claim 1,
The culture tank is arranged in plurality,
And a plurality of said aquaculture tanks are arranged multistage in a longitudinal direction.
상기 양식 용수 처리부는,
상기 제1 나노-마이크로 버블 발생부로부터 유입되는 상기 양식 용수를 나노 버블 및 마이크로 버블 중 적어도 어느 하나를 이용하여 살균 처리하는 살균조;
상기 살균조에서 유입된 상기 양식 용수 내에 오염물을 상기 양식 용수의 표면으로 부상시키는 오염물 부상조;
상기 오염물 부상조의 단부에 배치되어 상기 오염물 부상조에서 상기 양식 용수 표면으로 부상하는 오염물을 포집하는 오염물 포집조;
상기 양식 용수 처리부의 상부에 이동 가능하게 설치되어 상기 양식 용수의 표면으로 부상하는 오염물을 상기 오염물 포집조로 긁어 모으는 스크레이퍼; 및
상기 오염물 부상조에서 오염물이 제거된 청수를 보관하는 청수 보관조를 포함하는, 순환식 양식 장치.
The method of claim 1,
The culture water treatment unit,
A sterilization tank for sterilizing the cultured water flowing from the first nano-micro bubble generator using at least one of nano bubbles and micro bubbles;
A contaminant flotation tank that floats contaminants to the surface of the aquaculture water in the aquaculture water introduced from the sterilization tank;
A contaminant collecting tank disposed at an end of the contaminant floating tank to collect contaminants floating from the contaminant floating tank to the aquaculture water surface;
A scraper movably installed on an upper portion of the aquaculture water treatment unit to scrape contaminants floating on the surface of the aquaculture water with the contaminant collection tank; And
And a fresh water storage tank for storing the fresh water from which the contaminants have been removed from the contaminant flotation tank.
상기 제1 나노-마이크로 버블 발생부는,
상기 양식 용수의 유출입이 가능하도록 유입구 및 배출구가 형성되는 하우징;
상기 하우징 내부의 유체 이동 경로에 배치되어 상기 양식 용수의 충돌 또는 마찰에 따라 상기 유체에 버블을 발생시키는 복수의 충돌 부재를 포함하는 버블 발생 유닛; 및
상기 하우징 내부 및 외부 중 적어도 어느 하나에 배치되어, 상기 양식 용수의 이동 중 발생되는 응력에 의해 상기 유체 내 상기 버블이 초미세화되도록 유도하는 유로를 포함하는, 순환식 양식 장치.
The method of claim 1,
The first nano-micro bubble generator,
A housing in which an inlet and an outlet are formed to enable the inflow and outflow of the cultured water;
A bubble generating unit including a plurality of collision members disposed in the fluid movement path inside the housing to generate bubbles in the fluid according to the impact or friction of the cultured water; And
And a flow passage disposed in at least one of the inside and the outside of the housing to guide the bubbles in the fluid to be micronized by the stress generated during the movement of the aquaculture water.
수중 생물에게 제공되는 먹이와 산소의 공급을 자동 제어 가능한 자동 공급 유닛을 더 포함하는, 순환식 양식 장치.
The method of claim 1,
And an automatic supply unit capable of automatically controlling the supply of food and oxygen provided to the aquatic organisms.
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