KR20200012620A

KR20200012620A - 변색 양액 재처리 시스템

Info

Publication number: KR20200012620A
Application number: KR1020180088141A
Authority: KR
Inventors: 이주영; 김형석; 양중석; 박수현; 이택성; 김호연; 최재영; 노주원
Original assignee: 한국과학기술연구원
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2020-02-05
Also published as: KR102098855B1

Abstract

본 발명은 변색 양액 재처리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 코코피트 배지로부터 배출되는 폐양액과 같이 변색되거나 탁도를 갖는 폐양액을 효과적으로 정화하여 재활용할 수 있고, 구조가 간결, 단순하여 제조비용을 절감할 수 있으며, 사용, 취급 및 이동의 편의성 및 유지보수성을 향상시킬 수 있는 변색 양액 재처리 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 변색 양액 재처리 시스템은 변색 양액 재처리 시스템에 있어서, 폐양액이 유입되어 정화되는 양액재처리본체; 폐양액 중에 포함된 이물질을 제거하도록 상기 양액재처리본체에 설치되는 이물질제거부; 상기 이물질제거부의 하부에 배치되고 상기 이물질제거부를 경유한 폐양액에 포함된 이물질 및 현탁입자를 제거하는 모래여과부; 상기 모래여과부의 하부에 배치되고, 상기 모래여과부를 경유한 폐양액에 포함된 이물질 및 현탁입자를 흡착, 제거하는 흡착제처리부; 및 상기 흡착제처리부의 하부에 배치되고, 상기 흡착제처리부를 경유한 폐양액을 살균하도록 광원부가 구비된 살균처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

변색 양액 재처리 시스템{RETREATENT SYSTEM FOR MUDDY NUTRIENT SOLUTION}

본 발명은 변색 양액 재처리 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 코코피트 배지로부터 배출되는 폐양액과 같이 변색되거나 탁도를 갖는 폐양액을 효과적으로 정화하여 재활용할 수 있고, 구조가 간결, 단순하여 제조비용을 절감할 수 있으며, 사용, 취급 및 이동의 편의성 및 유지보수성을 향상시킬 수 있는 변색 양액 재처리 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 농작물의 노지재배는 일정 시기에 국한되어 있는 반면, 생활수준은 나날이 높아져 신선 농산물에 대한 수요는 연중 지속되고 있는 것이 현실이고, 근래 이상기온이 빈번히 발생하면서 국내 농산물 수급과 물가 변동에 대한 불확실성이 커지고 있다.

이에 따라, 이상기온에 따른 불확실성을 줄이고, 소비자들의 연중 수요를 충족하기 위한 방안으로 시설원예산업이 점차 확대되고 있으며 다양한 연구개발이 진행되고 있다.

예를 들면 시설원예는 유리온실이나 비닐하우스 등의 원예시설 내부에 구성한 재배지에 작물을 식재하고, 작물의 재배에 이상적인 온도, 습도, CO₂ 등의 조건을 유지하도록 환경을 관리하면서 재배과정을 수행하게 된다.

그리고, 시설원예는 주로 양액을 이용하여 식물을 재배하게 되는데, 양액을 식물로 이동시키기 위하여 고형 배지에 식물을 심고, 배지에 양액을 공급하여 식물을 재배하는 방법을 이용하고 있다.

고형 배지는 상토, 암면, 피트모스, 질석, 코코피트 등으로 제작하고 있고, 코코피트 배지와, 암면 배지가 주로 사용되고 있으나, 국내 농가의 경우 암면 배지에 비해 가격이 현저히 저렴한 코코피트 배지를 대부분 사용하고 있다.

한편, 양액은 양액공급장치를 통해 재배지에 배치된 배지에 공급하는 방식을 취하고 있는데, 사용된 양액은 바이러스, 병원균과 같은 유해 미생물이 존재하고 비료 등에 포함된 인, 질소 등을 포함하는 유기물이 존재하므로 이를 제거하기 위한 정화장치가 설치되어 있다.

예컨대, 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2012-0080200호로 개시된 양액 재배 시스템과 제균 정화용 수처리 장치가 제안되어 있다.

상기한 양액 재배 시스템과 제균 정화용 수처리 장치는 도1a에 도시된 바와 같이 시스템 본체(20)에 있어서, 양액 탱크(22)와 재배 베드(23)는 공급 라인(24)과 반송 라인(25)에 의해 접속되어 순환 라인(26)이 구성되고, 이 순환 라인(26)의 양액 탱크(22)와 재배 베드(23) 사이에는 폐액 탱크(27)와 제균 정화용의 수처리 장치(30)가 접속되어 있다. 또, 시스템 본체(20)에는 이들 이외에도 순환 펌프(31), pH 조정기(32), EC 조정기(33), 보급수 라인(34), 양액 혼합기(35)가 접속되어 있다.

수처리 장치(30)는 도1b에 나타내는 바와 같이 오존 공급부(40)와, 자외선 조사부(41)와, 광촉매 작용부(42)를 가지고 있고, 오존 공급부(40)는 배양액(21)에 오존을 공급하고, 자외선 조사부(41)는 배양액(21)에 자외선을 조사하고, 광촉매 작용부(42)는 배양액(21)에 광촉매를 작용시키도록 되어 있다. 오존 공급부(40)는 오조나이저(43) 내에 설치되고, 자외선 조사부(41)와 광촉매 작용부(42)는 자외선광촉매 유닛(44) 내에 각각 설치되어 있다. 이 오조나이저(43)와 자외선광촉매 유닛(44)은 별도 유닛으로서 형성되고, 오조나이저(43)의 하류측에 자외선광촉매 유닛(44)이 접속되어 있다.

전술한 종래 제균 정화용 수처리 장치는 오존 공급부(40), 자외선 조사부(41), 광촉매 작용부(42)가 구비되어 정화작용과 살균작용을 수행할 수 있지만, 이하와 같은 여러 가지 문제점을 수반하고 있다.

먼저, 종래 제균 정화용 수처리 장치는 암면 배지와 같이 배출되는 폐양액이 비교적 맑은 경우 적절한 정화작용과 살균작용을 수행할 수 있지만, 국내 대다수의 농가에서 사용하는 코코피트 배지의 경우 배출되는 폐양액의 색깔이 검은 색에 가깝고 찌꺼기가 많아서 광투과가 불가능하므로 광에 의해 살균작용을 기대할 수 없고, 오존을 공급하여 살균하고자 할 경우 코코피트로부터 배출되는 유기물 등과 반응하여 양액의 성분이 변화하는 문제점이 있었다.

이에 따라 국내 농가의 경우 코코피트 배지로부터 배출되는 폐양액을 재활용하지 않고 그대로 방류 등의 방식으로 폐기하고 있는 실정에 있으므로 하천의 부패, 부영양화, 적조 등 유발하므로 환경오염을 초래하고 있다. 그리고, 고가의 양액을 1회만 사용하고 폐기하고 있으므로 농산물의 생산비용 상승으로 경쟁력이 저하되는 한계점이 있다.

또한, 종래 제균 정화용 수처리 장치는 구성부품이 많고 이를 서로 연결하여야 하는 등 구조가 매우 복잡하므로 자재비 및 조립비용이 비싸고, 넓은 설치공간을 요구하므로 협소한 장소에 설치하기가 곤란하며, 사용, 취급 및 이동이 어려울 뿐만 아니라 고장요인이 많아 유지보수에 많은 비용과 시간이 요구되는 단점이 있다.

한국등록특허 등록번호 제10-0323954호 "한국형 양액 여과시스템" 한국공개특허 공개번호 제10-2012-0080200호 "양액 재배 시스템과 제균 정화용 수처리 장치" 한국공개특허 공개번호 제10-2014-0140140호 "수처리 방법 및 이를 이용한 수처리 시스템" 한국등록특허 등록번호 제10-1714025호 "식물공장용 고효율 양액재순환시스템 및 이를 이용한 식물공장"

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 코코피트 배지로부터 배출되는 폐양액과 같이 변색되거나 탁도를 갖는 폐양액을 효과적으로 정화하여 재활용할 수 있도록 한 폐양액한 변색 양액 재처리 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 구조가 간결, 단순하여 제조비용을 절감할 수 있고, 사용, 취급 및 이동의 편의성 및 유지보수성을 향상시킬 수 있도록 한 변색 양액 재처리 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 변색 양액 재처리 시스템은 변색 양액 재처리 시스템에 있어서, 폐양액이 유입되어 정화되는 양액재처리본체; 폐양액 중에 포함된 이물질을 제거하도록 상기 양액재처리본체에 설치되는 이물질제거부; 상기 이물질제거부의 하부에 배치되고 상기 이물질제거부를 경유한 폐양액에 포함된 이물질 및 현탁입자를 제거하는 모래여과부; 상기 모래여과부의 하부에 배치되고, 상기 모래여과부를 경유한 폐양액에 포함된 이물질 및 현탁입자를 흡착, 제거하는 흡착제처리부; 및 상기 흡착제처리부의 하부에 배치되고, 상기 흡착제처리부를 경유한 폐양액을 살균하도록 광원부가 구비된 살균처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 이물질제거부는, 상기 양액재처리본체의 상부에 구획, 형성되는 이물질제거실; 상기 이물질제거실에 경사지게 배치되고 다수의 배수공이 형성된 여과판; 및 상기 여과판에 의해 여과된 이물질이 수집되는 이물질수집부를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 여과판은 하향 경사지는 경사면을 갖는 구조로 형성되고, 상기 이물질수집부는 상기 경사면의 하측 부분에 이동 가능하게 배치된 함체로 구성될 수 있다.

상기 이물질제거부는, 상기 함체를 전후로 이동시키는 함체이동수단; 상기 함체의 중량을 감지하는 중량감지수단; 및 상기 여과판에 설치되어 진동력을 인가하는 여과판진동수단을 포함하여 구성될 수 있다.

상기 이물질제거부, 상기 모래여과부, 및 상기 흡착제처리부는 상기 양액재처리본체의 내부에 다층 구조로 상하 배치되고 다수의 배수공을 갖는 타공판에 의해 구획, 형성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 변색 양액 재처리 시스템은 상기 이물질제거부의 상부에 위치하도록 상기 양액재처리본체에 구획, 형성되고, 상기 이물질제거부로 폐양액을 공급하는 제1 폐양액이동라인이 구비된 폐양액저장부를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 변색 양액 재처리 시스템은 상기 이물질제거부의 하측 부분에 폐양액이 수용, 저장되도록 제1 막음판이 설치되고, 상기 이물질제거부의 폐양액을 상기 모래여과부로 이동시키도록 설치되는 제2 폐양액이동라인과, 상기 제2 폐양액이동라인에 연결되어 상기 모래여과부에 채워진 모래를 향해 폐양액을 분사하는 폐양액분사수단을 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 변색 양액 재처리 시스템은 상기 흡착제처리부와 상기 살균처리부 사이에 형성되어 상기 흡착제처리부로부터 배출되는 폐양액이 저장되는 완충부; 상기 완충부에 일단에 접속되고 타단이 상기 살균처리부에 연결되는 보조흡착제처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 보조흡착제처리부는, 흡착제가 수용되는 흡착제수용용기; 상기 완충부에 일단에 접속되고 타단이 상기 흡착제수용용기에 접속되는 폐양액흡입라인; 상기 폐양액흡입라인에 설치되는 흡입펌프; 상기 흡착제수용용기에 일단이 접속되고 타단이 상기 살균처리부에 접속되는 폐양액배출라인; 상기 폐양액흡입라인에 분기되는 폐양액바이패스라인; 및 상기 폐양액바이패스라인 및 상기 폐양액흡입라인으로 유동되는 폐양액의 흐름을 제어하는 폐양액제어밸브를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 변색 양액 재처리 시스템은 상기 이물질제거부, 상기 모래여과부, 상기 흡착제처리부, 및 상기 살균처리부 중 적어도 한 곳 이상에 설치되는 수위감지수단; 상기 살균처리부에 수용된 정화양액을 흡인하여 사용처로 압송하는 압송펌프; 상기 압송펌프 및 상기 광원부의 작동을 위한 입력신호를 인가하는 입력부; 및 상기 수위감지수단 또는 상기 입력부로부터 인가되는 신호에 따라 상기 압송펌프의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명에 따른 변색 양액 재처리 시스템에 의하면, 코코피트 배치로부터 배출되는 폐양액와 같이 색깔이 검은 색에 가깝고 찌꺼기가 많아서 광투과가 불가능하더라도 이물질제거부에 이물질이 제거되고, 모래여과부 및 흡착제처리부에 의해 광의 투과가 가능한 상태로 현탁입자가 제거되므로 살균처리부에 의한 살균작용을 안정적으로 수행하여 정화할 수 있어서 폐양액을 효과적으로 재활용할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따른 변색 양액 재처리 시스템에 의하면, 정화과정에서 폐양액이 중력에 의해 이물질제거부, 모래여과부, 흡착제처리부 및 살균처리부로 이동되는 것이므로, 펌프와 같은 인위적인 장치, 복잡한 이송배관이나 복잡한 설비가 요구되지 않아서 시설비, 운전비를 절감할 수 있고, 양액재처리본체의 내부에 이물질제거부, 모래여과부, 흡착제처리부, 및 살균처리부가 배치되어 단일 구조로 이루어지므로 시설의 점유면적이 작고 관리가 용이한 장점이 있다.

도1a 및 도1b는 종래 양액 살균장치를 설명하기 위한 도면,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 변색 양액 재처리 시스템을 나타낸 개략적인 모식도,
도3a는 도2의 A부 확대도,
도3b는 도2의 B부 확대도,
도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 변색 양액 재처리 시스템을 나타낸 개략적인 모식도,
도5는 도4의 C부 확대도,
도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 변색 양액 재처리 시스템의 제1 변형예를 설명하기 위한 개략적인 모식도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도1 내지 도6에 의거하여 상세히 설명하고, 도1 내지 도6에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 변색 양액 재처리 시스템을 나타낸 개략적인 모식도, 도3a는 도2의 A부 확대도, 도3b는 도2의 B부 확대도이다.

도2 및 도3b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 변색 양액 재처리 시스템은 양액재처리본체(1), 이 양액재처리본체(1)에 구성되는 이물질제거부(2), 모래여과부(3), 흡착제처리부(4), 및 살균처리부(5)가 구비되어 있다.

양액재처리본체(1)는 폐양액이 유입되어 정화되도록 주요 구성요소가 내장되는 본체로서 내부에 수용공간을 갖는 통 형상의 구조로 구성된다. 그리고 양액재처리본체(1)는 사각통이나 원통 형상으로 형성된 처리몸체(11)에 폐양액 및 정화양액의 유입 및 배출을 위한 배관이 설치되는 배관설치공과, 주요 구성품의 삽입 및 분리를 위한 도어(13)가 형성되어 있다.

여기서, 도어(13)는 손잡이(132)를 갖는 도어판(131)이 볼트와 같은 체결부재(134)에 의해 처리몸체(11)에 고정되는 것으로서, 도어판(131)과 처리몸체(11) 사이에는 가스켓과 같은 기밀부재(135)가 개재되어 있다.

상기한 이물질제거부(2), 모래여과부(3), 및 흡착제처리부(4)는 폐양액의 정화 처리과정에서 폐양액의 유동을 위해 연결용 배관과 가동에 에너지비용이 요구되는 펌프 등의 부속설비를 최소화할 수 있도록 양액재처리본체(1)의 내부에 다층 구조로 배치됨으로써 폐양액이 중력에 의해 이동되도록 구성한 점에 특징이 있는 것으로서, 다수의 배수공을 갖는 타공판에 의해 상하로 구획, 형성되어 있다.

이물질제거부(2)는 폐양액 중에 포함된 고형 이물질을 제거하도록 양액재처리본체(1)에 설치되는 구성요소로서, 양액재처리본체(1)의 상측 부분에 타공판(22)에 의해 구획, 형성되는 이물질제거실(21), 이물질제거실(21)에 경사지게 배치되고 다수의 배수공(231)이 형성된 여과판(23), 여과판(23)에 의해 여과된 이물질이 수집되는 이물질수집부(24)가 구성되어 있다.

여과판(23)은 여과된 이물질이 자유 낙하할 수 있도록 다수의 배수공(231)이 천공된 판상부재를 이물질제거실(21)에 경사면을 갖는 구조가 되도록 하향 경사지게 설치하여 구성한다. 이때 여과판(22)은 배수공의 내경이 0.2mm 보다 작은 치수가 되도록 형성한 것을 설치한다. 배수공의 내경이 0.2mm보다 클 경우에는 눈간격이 0.078 내지 0.0.142mm 범위(메쉬 규격번호:180# ~ 325# 범위의 메시망을 적용함)인 별도의 메쉬망을 덧대어 설치한 후 고정하는 것이 바람직하다.

그리고, 여과판(23)에는 진동력을 인가하도록 전기식 진동기와 같은 여과판진동수단(25)이 설치되어 있다. 이 여과판진동수단(25)은 진동력에 의해 여과판(23)의 상면에 부착된 이물질을 이탈시켜 하부로 이동시키는 기능을 수행한다.

아울러, 여과판(23)은 이물질제거실(21)에 설치되는 각 파이프와 같은 횡부재(261) 및 종부재(262)로 이루어진 지지부재(26)에 의해 지지되도록 되어 있다.

이물질수집부(24)는 여과판(23)의 경사면의 하측 부분에 이동 가능하게 배치된 함체(241)로 구성된 것으로서, 수집된 이물질을 제거할 경우 양액재처리본체(1)의 외부로 분리할 수 있도록 손잡이(242)를 갖는 서랍 형태로 형성되어 있고, 도3a에 약식으로 도시한 바와 같이 함체(241)의 용이한 삽입 및 이탈을 위해 함체레일(244)이 설치되어 있다.

한편, 모래여과부(3)는 폐양액을 상부에서 하부로 통과시키면서 정수하는 하향류 여과방식으로 구성된 것으로 이물질제거부(2)를 경유한 폐양액에 포함된 미세 이물질이나 현탁입자 등을 제거한다.

그리고, 모래여과부(3)는 이물질제거부(2)의 하부에 설치되는 타공판(32)에 의해 구획, 형성되는 모래여과실(31)과, 이 모래여과실(31)에 수용되는 모래로 이루어지는 모래층(33)으로 구성되어 있다. 여기서, 모래는 수처리분야에서 통상적으로 사용하고 있는 모래여과제를 투입한다.

이때, 모래여과실(31)을 구회하는 타공판(32)은 모래의 유출을 방지하기 위해 투입되는 모래의 외경보다 작은 내경을 갖도록 배수공을 천공하여 구성할 수도 있지만, 부직포여과망(미도시)을 타공판(32)의 상면에 설치하는 것이 바람직하다.

흡착제처리부(4)는 모래여과부(3)의 하부에 배치되어 모래여과부를 경유한 폐양액에 포함된 이물질 및 현탁입자를 흡착, 제거하는 구성요소로서, 모래여과부(3)의 하부에 설치되는 타공판(42)에 의해 구획, 형성되는 흡착제처리실(41)과, 이 흡착제처리실(41)에 수용되는 흡착제로 이루어지는 흡착제층(43)으로 구성되어 있다.

그리고, 흡착제(43)는 현탁물질의 흡착 특성이 우수하다면 특별한 제한 없이 적용할 수 있지만, 본 실시예에서는 장시간 사용할 수 있고 비교적 표면적이 넓어 흡착특성이 우수한 것으로 알려진 알갱이 형태로 형성된 다공성 나노 활성탄으로 구성된다.

여기서, 다공성 나노 활성탄은 코어-쉘 구조의 다공성 금속 실리카 복합입자를 흡착 성능이 우수한 것으로 알려진 활성탄(active carbon)의 표면에 코팅시켜 형성한 것을 적용한다.

살균처리부(5)는 흡착제처리부(4)의 하부에 구획, 형성되어 흡착제처리부를 경유한 폐양액을 살균하는 구성요소로서, 흡착제처리부(4)의 하부에 형성된 살균처리실(51)과, 이 살균처리실 내부에 수용된 폐양액에 살균용 광을 인가하는 광원부(52)가 구비되어 있다.

광원부(52)는 전원의 공급시 UVC 광선 등과 같은 살균용 광선을 방출하는 발광체(521)와, 이 발광체에 전원을 공급하는 전원공급부(미도시)로 구성된 것으로서, 발광체(521)는 통상의 램프 구조로 형성된 것 외에도, 전원의 공급시 발광되는 발광다이오드가 기판에 설치된 발광다이오드모듈(미도시)로도 구성할 수 있다.

그리고, 살균처리실(51)은 바닥으로 침전하는 슬러지 등을 배출하기 위한 슬러지배출노즐이 설치되어 있고, 이 슬러배출노즐에는 슬러지배출용 개폐밸브(54)가 설치되어 있다.

또한, 상기 살균처리부(5)는 광원부(52)에 의해 정해진 살균작용이 수행됨에 따라 정화가 완료된 정화양액을 흡인하여 사용처인 재배지의 코코피트 배지(미도시)로 압송하는 압송펌프(55)가 설치되어 있다.

이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 변색 양액 재처리 시스템의 작용을 간략하게 설명한다.

온실과 같은 원예시설에서 코코피트 배지에 식물을 식재하여 재배할 경우 양액이 코코피트 배지에 공급되어 체류하게 되면 폐양액의 색깔이 검은 색에 가깝고 찌꺼기가 많아서 광투과가 불가능하므로 광에 의해 살균작용을 기대할 수 없는 상태로 배출된다.

이와 같은 색상이 검고 다량의 이물질을 함유한 폐양액이 양액재처리본체(1)의 상부를 통해 이물질제거부(2)로 유입되면 여과판(23)을 타고 흘러내리면서 폐양액을 하방으로 낙하하게 되고 이물질은 걸려져 미끄러진 후 이물질수집부(24)로 수집된다.

여과판(23)으로부터 낙하하는 폐양액은 타공판(22)을 경유하여 낙하한 후 모래여과부(3)의 모래층(33)으로 스며들게 되면서 하향류 여과방식에 의해 폐양액에 포함된 미세 이물질의 2차 제거과정과 현탁입자의 1차적인 제거과정이 수행된다.

이와 같이 모래층(33)을 경유한 폐양액은 흡착제처리부(4)로 낙하한 후 흡착제층(43)으로 침투하고 흡착제의 흡착작용을 통해 현탁입자의 2차적인 제거과정이 수행되므로 광투과가 가능한 정도의 맑은 상태로 정화된다.

전술한 바와 같이 폐양액이 흡착제처리부(4)를 경유하면서 맑은 상태로 변환된 후 살균처리실(51)로 낙하하게 되면 광원부(52)로부터 조사되는 UVC 광선에 의해 바이러스, 유해미생물 등이 사멸되면서 청정한 양액으로 변환되므로 압송펌프(55)를 작동시켜 재배지에 설치된 코코피트 배지로 공급하여 재활용할 수 있다.

전술한 바와 같이 본 발명의 제1 실시예에 따른 변색 양액 재처리 시스템은 정화과정에서 폐양액이 중력에 의해 이물질제거부(2), 모래여과부(3), 흡착제처리부(4) 및 살균처리부(5)로 이동되는 것이므로, 펌프와 같은 인위적인 장치, 복잡한 이송배관이나 복잡한 설비가 요구되지 않아서, 시설비, 운전비를 절감할 수 있다.

그리고, 본 발명의 제1 실시예에 따른 변색 양액 재처리 시스템은 양액재처리본체(1)의 내부에 이물질제거부(2), 모래여과부(3), 흡착제처리부(4), 및 살균처리부(5)가 배치되어 단일 구조로 이루어지므로 시설의 점유면적이 작고 관리가 용이한 장점이 있다.

이하, 본 발명에 따른 다른 실시예를 설명하되, 전술한 제1 실시예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. 그리고, 이하의 다른 실시예에서는 제1 실시예에 나타난 구성요소 또는 서로 다른 실시예에 나타난 구성요소 중에서 채용 가능한 구조라면 선택적으로 적용할 수도 있는 것으로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.

도4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 변색 양액 재처리 시스템을 나타낸 개략적인 모식도, 도5는 도4의 C부 확대도이다.

도4 및 도5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 변색 양액 재처리 시스템은 양액재처리본체(1), 이 양액재처리본체(1)에 구성되는 이물질제거부(2), 모래여과부(3), 흡착제처리부(4), 및 살균처리부(5)가 구비되되, 식물의 재배지에서 이송되어지는 폐양액이 수용되어 일시 저장되는 폐양액저장부(6)가 양액재처리본체(1)에 구성되어 있다.

폐양액저장부(6)는 이물질제거부(2)의 상부에 위치하도록 양액재처리본체(1)에 구획, 형성되는 것으로, 구획판(62)에 의해 형성된 폐양액저장실(61), 이 폐양액저장실(61)의 폐양액을 이물질제거부(2)로 공급하는 제1 폐양액이동라인(63), 이 제1 폐양액이동라인(63)에 설치되는 제1 단속밸브(64)와, 폐양액저장실(61)로 유입되는 폐양액유입라인(65)에 설치되는 제2 단속밸브(66)가 구비되어 있다.

이물질제거부(2)는 타공판(22)에 의해 구획, 형성되는 이물질제거실(21), 이물질제거실(21)에 경사지게 배치되고 다수의 배수공이 형성된 여과판(23), 여과판(23)에 의해 여과된 이물질이 수집되도록 함체(241)로 형성된 이물질수집부(24), 함체(241)를 전후로 이동시키는 함체이동수단(27), 함체(241)의 중량을 감지하는 중량감지수단(28), 및 여과판(23)에 설치되어 진동력을 인가하는 여과판진동수단(25)이 구비되어 있다.

함체이동수단(27)은 함체(241)에 형성되는 래크(271,rack)와, 이 래크(271)에 치합되는 피니언(272), 모터축에 피니언(272)이 결합되고 고정브라켓(274)에 의해 양액재처리본체(1)에 설치되는 함체이동모터(273)로 구성되어 있다.

그 외에도, 함체이동수단(27)은 함체에 로드측이 결합되는 전기식 액츄에이터(미도시)나 공압실린더(미도시) 등으로도 구성될 수 있다.

중량감지수단(28)은 함체(241)에 채워지는 이물질의 중량을 감지하도록 함체의 저면에 설치되는 것으로서, 일정 범위 이상의 중량이 감지될 경우 후술되는 제어부의 제어하에 함체이동수단(27)의 함체이동모터(273)을 작동시켜 함체를 이동시킴으로서 외부로 이물질을 배출시키는 동작을 수행할 수 있는 신호를 생성하는 기능을 수행한다.

그리고, 전술한 모래여과부(3), 및 살균처리부(5), 폐양액저장부(6)에는 수위감지센서와 같은 수위감지수단(L1,L2,L3)이 설치되어 있다.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 변색 양액 재처리 시스템은 광원부(52), 제1 단속밸브(64), 제2 단속밸브(64), 함체이동수단(27), 압송펌프(55)의 구동을 제어하는 제어부(71)와, 압송펌프(55), 광원부(42) 등의 작동을 위한 입력신호를 인가하기 위해 버튼, 터치스크린 등으로 구성되는 입력부(72), 제어부(71)의 제어동작을 디스플레이 하기 위해 LCD패널 등으로 형성된 표시부(73), 각종 데이터가 저장되는 메모리부(74)가 구비되어 있다.

제어부(71)는 수위감지수단(L1,L2,L3), 입력부(72)로부터 인가되는 신호에 따라 광원부, 제1 단속밸브(64), 제2 단속밸브(66), 함체이동수단(27), 압송펌프(55)의 구동을 제어함으로써 폐양액의 정화과정을 자동적으로 시행할 수 있다.

도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 변색 양액 재처리 시스템의 제1 변형예를 설명하기 위한 개략적인 모식도이다.

도6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 변색 양액 재처리 시스템은 양액재처리본체(1), 이 양액재처리본체(1)에 구성되는 이물질제거부(2), 모래여과부(3), 흡착제처리부(4), 살균처리부(5) 및 폐양액저장부(6)를 구비하되, 폐양액의 보다 안정적이면서 원활한 정화를 위해 폐양액분사수단(35), 완충부(8) 및 보조흡착제처리부(9)가 더 구성되어 있다.

이물질제거부(2)는 여과판(23)의 하측 부분에 타공판이 설치되는 것이 아니라 폐양액이 모아져 저장되도록 배수공이 형성되지 않는 판상부재로 형성된 막음판(36)이 설치되어 있고, 이 막음판(36)의 상부에 수용되는 폐양액을 모래여과부(3)로 이동시키도록 설치되는 제3 단속밸브(38)가 구비된 제2 폐양액이동라인(39)이 설치되어 있다.

폐양액분사수단(35)은 모래여과부(3)에 채워진 모래를 향해 폐양액을 분사하기 위해 제2 폐양액이동라인(39)에 연결되는 것으로서, 분사수단설치배관(351)과 이 분사수단설치배관(351)에 설치되는 복수의 분사노즐(352)로 구성되어 있다.

완충부(8)는 흡착제처리부(4)와 살균처리부(5) 사이에 막음판(82)에 의해 형성되어 흡착제처리부(4)로부터 배출되는 폐양액이 일시적으로 저장되는 완충탱크실(81)의 기능을 수행하는 구성요소로서, 실시간으로 탁도를 측정하는 탁도측정모듈(83)이 설치되어 있다.

보조흡착제처리부(9)는 탁도측정모듈(83)에 의해 측정된 탁도 값이 정해진 범위 이상일 경우 추가적으로 폐양액에 포함된 이물질 및 현탁입자를 흡착, 제거하는 기능을 수행하는 구성요소로서 완충부(8)에 일단에 접속되고 타단이 살균처리부(5)에 연결되어 있다.

그리고 보조흡착제처리부(9)는 흡착제가 수용되는 흡착제수용용기(91), 완충부(8)에 일단에 접속되고 타단이 흡착제수용용기(91)에 접속되는 폐양액흡입라인(92), 폐양액흡입라인(92)에 설치되는 흡입펌프(93), 흡착제수용용기(91)에 일단이 접속되고 타단이 살균처리부(5)에 접속되는 폐양액배출라인(94), 폐양액흡입라인(92)에 분기되는 폐양액바이패스라인(95), 및 폐양액바이패스라인(95) 및 폐양액흡입라인(92)으로 유동되는 폐양액의 흐름을 제어하는 폐양액제어밸브(96)로 구성되어 있다.

폐양액제어밸브(96)는 밸브의 설치수량을 최소화하고 배관을 간결, 단순화하기 위해 도6에 도시된 바와 같이 폐양액바이패스라인(95) 및 폐양액흡입라인(92)에 설치되는 3방향 제어밸브로 구성되어 있다.

전술한 본 발명의 제2 실시예의 제1 변형예에 따른 변색 양액 재처리 시스템은 보조흡착제처리부(9)에 의해 탁도측정모듈(83)에 의해 측정된 탁도 값이 정해진 범위 이상일 경우 폐양액에 포함된 이물질 및 현탁입자를 한번 더 흡착, 제거하므로 이어지는 살균처리부(5)에 의한 살균작용을 안정적으로 수행할 수 있는 장점이 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 변색 양액 재처리 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

상기한 실시예에서 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.

1:양액재처리본체
2:이물질제거부
3:모래여과부
4:흡착제처리부
5:살균처리부
6:폐양액저장부
71:제어부
72:입력부
73:표시부
8:완충부
9:보조흡착제처리부

Claims

변색 양액 재처리 시스템에 있어서,
폐양액이 유입되어 정화되는 양액재처리본체;
폐양액 중에 포함된 이물질을 제거하도록 상기 양액재처리본체에 설치되는 이물질제거부;
상기 이물질제거부의 하부에 배치되고 상기 이물질제거부를 경유한 폐양액에 포함된 이물질 및 현탁입자를 제거하는 모래여과부;
상기 모래여과부의 하부에 배치되고, 상기 모래여과부를 경유한 폐양액에 포함된 이물질 및 현탁입자를 흡착, 제거하는 흡착제처리부; 및
상기 흡착제처리부의 하부에 배치되고, 상기 흡착제처리부를 경유한 폐양액을 살균하도록 광원부가 구비된 살균처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 변색 양액 재처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 이물질제거부는,
상기 양액재처리본체의 상부에 구획, 형성되는 이물질제거실;
상기 이물질제거실에 경사지게 배치되고 다수의 배수공이 형성된 여과판; 및
상기 여과판에 의해 여과된 이물질이 수집되는 이물질수집부를 포함하는 것을 특징으로 하는 변색 양액 재처리 시스템.
제2항에 있어서,
상기 여과판은 하향 경사지는 경사면을 갖는 구조로 형성되고,
상기 이물질수집부는 상기 경사면의 하측 부분에 이동 가능하게 배치된 함체로 구성된 것을 특징으로 하는 변색 양액 재처리 시스템.
제4항에 있어서,
상기 이물질제거부는,
상기 함체를 전후로 이동시키는 함체이동수단;
상기 함체의 중량을 감지하는 중량감지수단; 및
상기 여과판에 설치되어 진동력을 인가하는 여과판진동수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 변색 양액 재처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 이물질제거부, 상기 모래여과부, 및 상기 흡착제처리부는 상기 양액재처리본체의 내부에 다층 구조로 상하 배치되고 다수의 배수공을 갖는 타공판에 의해 구획, 형성된 것을 특징으로 하는 변색 양액 재처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 이물질제거부의 상부에 위치하도록 상기 양액재처리본체에 구획, 형성되고, 상기 이물질제거부로 폐양액을 공급하는 제1 폐양액이동라인이 구비된 폐양액저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 변색 양액 재처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 이물질제거부의 하측 부분에 폐양액이 수용, 저장되도록 제1 막음판이 설치되고,
상기 이물질제거부의 폐양액을 상기 모래여과부로 이동시키도록 설치되는 제2 폐양액이동라인과, 상기 제2 폐양액이동라인에 연결되어 상기 모래여과부에 채워진 모래를 향해 폐양액을 분사하는 폐양액분사수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 변색 양액 재처리 시스템.
제1항에 있어서,
상기 흡착제처리부와 상기 살균처리부 사이에 형성되어 상기 흡착제처리부로부터 배출되는 폐양액이 저장되는 완충부;
상기 완충부에 일단에 접속되고 타단이 상기 살균처리부에 연결되는 보조흡착제처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 변색 양액 재처리 시스템.
제8항에 있어서,
상기 보조흡착제처리부는,
흡착제가 수용되는 흡착제수용용기;
상기 완충부에 일단에 접속되고 타단이 상기 흡착제수용용기에 접속되는 폐양액흡입라인;
상기 폐양액흡입라인에 설치되는 흡입펌프;
상기 흡착제수용용기에 일단이 접속되고 타단이 상기 살균처리부에 접속되는 폐양액배출라인;
상기 폐양액흡입라인에 분기되는 폐양액바이패스라인; 및
상기 폐양액바이패스라인 및 상기 폐양액흡입라인으로 유동되는 폐양액의 흐름을 제어하는 폐양액제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 변색 양액 재처리 시스템.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이물질제거부, 상기 모래여과부, 상기 흡착제처리부, 및 상기 살균처리부 중 적어도 한 곳 이상에 설치되는 수위감지수단;
상기 살균처리부에 수용된 정화양액을 흡인하여 사용처로 압송하는 압송펌프;
상기 압송펌프 및 상기 광원부의 작동을 위한 입력신호를 인가하는 입력부; 및
상기 수위감지수단 또는 상기 입력부로부터 인가되는 신호에 따라 상기 압송펌프의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 변색 양액 재처리 시스템.