KR20200073366A - 고순도 순환여과시스템을 이용한 아쿠아포닉스장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 고순도 순환여과시스템을 이용하여 대형 양식장에서 양식하고 있는 수중생물의 배설물 및 사료 찌꺼기등의 오염물질을 용이하게 정화시킬 수 있으며 오염물질을 식물 재배에 필요한 양분으로 사용할 수 있도록 한 고순도 순환여과시스템을 이용한 아쿠아포닉스장치에 관한 것이다.
본 발명은 수중생물이 담겨져 양식되는 수조와; 수조로부터 배출되는 물을 공급받아 오염물질을 필터링하여 필터링된 급수는 수조로 순환되고 오염물질을 포함한 폐수가 폐수 저장조측으로 공급하는 정수필터와; 정수필터로부터 필터링된 오염물질과 폐수가 저장되며 암모니아수가 발생되는 폐수 저장조와; 폐수 저장조의 암모니아수를 공급받아 상기 암모니아수 100ℓ당 9.5~11.5ℓ의 미생물을 투입하면서 18~25℃의 온도에서 산소 1.2~2.4 LPM의 양으로 5~8시간 폭기시켜 암모니아를 아질산염으로 산화시키는 미생물실과; 미생물실의 아질산염을 공급받아 아질산염 100ℓ당 미생물 4.5~5.5ℓ를 혼합하고 산소 7.0~9.0 LPM의 양으로 25~28℃의 온도에서 5~10시간 폭기시켜 아질산염을 질산염으로 질산화시키는 폭기실과; 폭기실로부터 공급된 질산염이 함유된 급수에 영양소를 투입하고 식물재배실로 이송하는 급수실; 및 급수실로부터 급수를 공급받아 식물을 재배하며 식물을 통해 정화된 물을 상기 수조측으로 공급하여 순환시키는 식물재배실;을 포함하여 이루어진다.
본 발명은 수중생물이 담겨져 양식되는 수조와; 수조로부터 배출되는 물을 공급받아 오염물질을 필터링하여 필터링된 급수는 수조로 순환되고 오염물질을 포함한 폐수가 폐수 저장조측으로 공급하는 정수필터와; 정수필터로부터 필터링된 오염물질과 폐수가 저장되며 암모니아수가 발생되는 폐수 저장조와; 폐수 저장조의 암모니아수를 공급받아 상기 암모니아수 100ℓ당 9.5~11.5ℓ의 미생물을 투입하면서 18~25℃의 온도에서 산소 1.2~2.4 LPM의 양으로 5~8시간 폭기시켜 암모니아를 아질산염으로 산화시키는 미생물실과; 미생물실의 아질산염을 공급받아 아질산염 100ℓ당 미생물 4.5~5.5ℓ를 혼합하고 산소 7.0~9.0 LPM의 양으로 25~28℃의 온도에서 5~10시간 폭기시켜 아질산염을 질산염으로 질산화시키는 폭기실과; 폭기실로부터 공급된 질산염이 함유된 급수에 영양소를 투입하고 식물재배실로 이송하는 급수실; 및 급수실로부터 급수를 공급받아 식물을 재배하며 식물을 통해 정화된 물을 상기 수조측으로 공급하여 순환시키는 식물재배실;을 포함하여 이루어진다.
Description
본 발명은 고순도 순환여과시스템을 이용한 아쿠아포닉스장치에 관한 것으로, 특히 대형 양식장의 수조에서 발생된 사료 찌꺼기로 인한 슬러지와 수중생물의 배설물 등의 오염물질을 필터링하여 식물의 재배 양분으로 사용하고 수조 내의 오염물질을 고순도 순환여과방식으로 정화시켜 수조에 재순환 공급함으로써, 물을 절약할 수 있으며 화학적인 양분이 아닌 수중생물의 배설물을 양분으로 사용하여 친환경적인 먹거리를 소비자에게 제공할 수 있도록 그 구조가 개선된 고순도 순환여과시스템을 이용한 아쿠아포닉스장치에 관한 것이다.
일반적으로, 양어장은 인공적으로 물고기를 양어하는 곳을 말하는 것으로서, 양어장에서는 물고기의 습성에 맞도록 인위적인 시설과 수단을 구비하여 물고기를 기르게 된다. 양어의 종류로는 잉어, 붕어, 뱀장어 등 여러 가지가 있으나, 양어가 가능한 어종이 계속 증가하는 추세이다.
양어방법에는 기르고자 하는 장소의 환경조건(수량, 수질, 수온, 지형의 경사 등 자연 여건)과 고기의 종류(온수성 또는 냉수성)에 따라 각각 다르며, 크게 지수식 양어(물이 흐르지 않고 고여 있는 상태에서 기르는 방법), 유수식 양어(물이 항상 흐르는 상태에서 기르는 방법), 순환여과식 양어(한 번 사용한 물을 여과층을 통하여 정화시켜서 다시 사용하는 방법), 가두리 양식(댐·호수·저수지 등 큰 수면 위에 그물 가두리를 시설하여 기르는 방법)등이 있다.
최근 아쿠아포닉스(aquaponics)에 대한 관심이 증가하고 있다. 아쿠아포닉스는 양어를 의미하는 aquaculture와 식물의 수경재배를 의미하는 hydroponics를 합친 말로서, 어류의 배설물을 식물의 영양분으로 사용하고, 식물의 생물학적 작용에 의해 자연정화된 물을 어류의 양식에 사용하는 인공 식물재배의 한 방식이다. 아쿠아포닉스는 친환경적인 방식으로 어류의 양식과 식물재배를 동시에 하면서 유기능으로 식물을 재배할 수 있다.
뿐만 아니라, 화초와 같은 식물과 관상어와 같은 물고기를 함께 관상할 수 있다는 점에서 관상용으로서의 장점 또한 있다. 따라서, 일반가정이나 사무실 등에서 아쿠아포닉스시스템을 설치하면 환경개선 등에 큰 도움이 되므로 이에 대한 관심이 날로 증가하고 있다.
이와 같이 아쿠아포닉스에 대한 관심이 증대되면서 이를 구현한 제품이나 관련 기술이 많이 연구되고 소개되고 있다. 이러한 아쿠아포닉스에 관한 기술 중에는 대한민국 공개특허 제10-2016-0097091호(발명의 명칭 : 사이펀 유닛 및 이를 이용한 아쿠아포닉스 장치. 이하 선행기술1) 등이 있다.
상기 선행기술에는, 순환되는 물의 유량이 적더라도 벨사이펀이 작동을 하여 순환되는 물의 배출속도를 조절할 수 있는 기술이 개시되어 있다.
하지만, 이러한 선행기술에 따르면 다음과 같은 문제점이 있었다.
벨사이폰을 이용하는 경우 물이 수조 내측으로 낙수하면서 소음이 크게 나타나며, 공기유입기, 필터링장치 및 펌핑장치 등을 전기로 가동시켜야 하므로 전기소모량 또한 크다는 문제점이 있었다.
특히 이와 같은 문제점은 실내용으로 활용할 경우에 더욱 크게 드러나게 된다. 가정이나 실험실에서 활용하고자 하는 경우 갖추어야 할 대표적인 사항은 소음, 소비전력, 크기 등이 있겠으나, 벨사이폰을 사용하는 경우 벨사이폰 내부나 낙수에 의한 소음이 문제가 될 수 있다.
또한 다양한 품종의 관상어를 키우고자 하는 경우 다수의 작은 크기의 어항을 필요로 하는 경우 개별 어항의 수질을 관리하는 것이 원활하지 않을 수 있다. 아쿠아포닉스 시스템은 어항에 화분이 더해진 것이므로 다수의 아쿠아포닉스 시스템을 독립적으로 관리하는 경우 일반 어항의 경우보다 불편함이 더 클 수 있음을 예상할 수 있다.
기존 아쿠아포닉스와 관련된 다른 선행기술로는 한국 공개특허공보 제10-2018-123881 "아쿠아포닉스시스템"(공개일자: 2018.11.20)에 개시된 바와 같이, 일정수준의 물을 저수하여 수중생물이 서식할 수 있는 공간을 마련하는 수조부; 상기 수조부에 저수된 물의 상측에 배치되도록 상기 수조부와 결합되고, 식물이 서식할 수 있는 공간을 마련하는 재배부; 상기 수조부의 내측에 배치되며, 상기 수조부의 내측에 저수된 물을 상기 재배부 측으로 급수하여주는 순환부; 및 상기 수조부의 내측에 배치되며, 상기 수조부의 내측에 저수된 물에서 부유물질 또는 유분(油分)을 필터링하는 필터부; 를 포함하되, 상기 수조부 내에 저수된 물과 상기 순환부 내측에 저수된 물 사이의 수위 차이에 의해 상기 수조부 내에 저수된 물이 상기 순환부의 내측으로 유입되면서 상기 필터부에 의해 필터링되는 것이다.
그런데, 상기한 아쿠아포닉스 선행기술들은 가정용 등의 소형 규모에 적합하지만, 대량 양식장에서는 상대적으로 많은 양의 수중생물의 배설물과 사료 찌꺼기 등의 슬러지가 발생하게 되면서 수질이 오염될 우려가 있으므로 적용할 수 없는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 대형 양식장의 수조에서 발생된 사료 찌꺼기로 인한 슬러지와 수중생물의 배설물 등의 오염물질을 필터링하여 식물의 재배 양분으로 사용하고 수조 내의 오염물질을 고순도 순환여과방식으로 정화시켜 수조에 재순환 공급함으로써, 물을 절약할 수 있으며 화학적인 양분이 아닌 수중생물의 배설물을 양분으로 사용하여 친환경적인 먹거리를 소비자에게 제공할 수 있도록 그 구조가 개선된 고순도 순환여과시스템을 이용한 아쿠아포닉스장치를 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수중생물이 담겨져 양식되는 수조와; 상기 수조로부터 배출되는 물을 공급받아 오염물질을 필터링하여 필터링된 급수는 상기 수조로 순환되고 오염물질을 포함한 폐수가 폐수 저장조측으로 공급하는 정수필터와; 상기 정수필터로부터 필터링된 오염물질과 폐수가 저장되며 암모니아수가 발생되는 폐수 저장조와; 상기 폐수 저장조의 암모니아수를 공급받아 상기 암모니아수 100ℓ당 9.5~11.5ℓ의 미생물을 투입하면서 18~25℃의 온도에서 산소 1.2~2.4 LPM의 양으로 5~8시간 폭기시켜 암모니아를 아질산염으로 산화시키는 미생물실과; 상기 미생물실의 아질산염을 공급받아 아질산염 100ℓ당 미생물 4.5~5.5ℓ를 혼합하고 산소 7.0~9.0 LPM의 양으로 25~28℃의 온도에서 5~10시간 폭기시켜 아질산염을 질산염으로 질산화시키는 폭기실과; 상기 폭기실로부터 공급된 질산염이 함유된 급수에 영양소를 투입하고 식물재배실로 이송하는 급수실; 및 상기 급수실로부터 급수를 공급받아 식물을 재배하며 식물을 통해 정화된 물을 상기 수조측으로 공급하여 순환시키는 식물재배실;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 미생물실에서의 가장 바람직한 산화조건은 암모니아수 100ℓ당 10ℓ의 미생물을 투입하면서 22℃의 온도에서 산소 2 LPM의 양으로 7시간 폭기시켜 암모니아를 아질산염으로 산화시키는 것이다.
상기 폭기실에서의 가장 바람직한 질산화조건은 아질산염 100ℓ당 미생물 5ℓ를 혼합하고 산소 8.0 LPM의 양으로 27℃의 온도에서 폭기시켜 아질산염을 질산염으로 질산화시키는 것이다.
상기 영양소는 철분, 단백질, 지방, 미네랄, 비타민 중 적어도 2종 이상이 함유된 것이다.
상기 미생물실에는 미생물의 배양을 위해 다수의 미생물 흡착칩이 침지되며, 상기 미생물 흡착칩은 중공을 갖는 원통형 구조로서, 외주면 둘레에 요철 구조의 요철부가 형성되고, 내부에는 상기 중공이 격벽에 의해 구획된 형태로 된 것이다.
본 발명은 수조 내의 폐수가 물리학적 및 생물학적 여과를 통해 고순도 순환여과 방식으로 정수된 상태로 수조 내에 재공급되는 방식을 갖게 되므로, 농약이나 비료 항생제를 투여하지 않고 농산물과 수산물을 재배 및 양식할 수 있게 되며 폐수가 배출되지 않게 되어 친환경적이며 안전한 먹거리를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 수조 내의 폐수 정수효율을 대폭 향상시켜 대형 양어장에 적용할 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 본 발명은 자연환경의 영향없이 실내에서 양어 및 식물을 재배할 수 있으므로, 계절에 관계없이 농,수산물을 기를 수 있을 뿐만 아니라, 토종 미생물을 이용하여 최적의 폭기 조건으로 폐수를 질산화시키는 고순도 순환 여과방식을 적용하여 식물에 적합한 영양분을 충분히 제공할 수 있는 이점을 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 고순도 순환여과시스템을 이용한 아쿠아포닉스장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명 미생물 흡착칩을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명 미생물 흡착칩을 나타낸 사시도.
본 발명은 고순도 순환여과시스템을 이용하여 대형 양식장에서 양식하고 있는 수중생물의 배설물 및 사료 찌꺼기등의 오염물질을 용이하게 정화시킬 수 있으며 오염물질을 식물 재배에 필요한 양분으로 사용할 수 있도록 한다.
이하, 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통하여 본 발명에 따른 고순도 순환여과시스템을 이용한 아쿠아포닉스장치에 대해 보다 상세하게 기술하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다.
본 발명에 따른 고순도 여과순환시스템을 이용한 아쿠아포닉스장치는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 수중생물이 담겨져 양식되는 수조(100)와; 상기 수조(100)로부터 배출되는 물을 공급받아 오염물질을 필터링하여 필터링된 급수는 상기 수조(100)로 순환되고 오염물질을 포함한 폐수가 폐수 저장조(300)측으로 공급하는 정수필터(200)와; 상기 정수필터(200)로부터 필터링된 오염물질과 폐수가 저장되며 암모니아수가 발생되는 폐수 저장조(300)와; 상기 폐수 저장조(300)의 암모니아수를 공급받아 상기 암모니아수 100ℓ당 9.5~11.5ℓ의 미생물을 투입하면서 18~25℃의 온도에서 산소 1.2~2.4 LPM의 양으로 5~8시간 폭기시켜 암모니아를 아질산염(N02)으로 산화시키는 미생물실(400)과; 상기 미생물실(400)의 아질산염을 공급받아 아질산염 100ℓ당 미생물 4.5~5.5ℓ를 혼합하고 산소 7.0~9.0 LPM의 양으로 25~28℃의 온도에서 5~10시간 폭기시켜 아질산염을 질산염(NO3)으로 질산화시키는 폭기실(500)과; 상기 폭기실(500)로부터 공급된 질산염이 함유된 급수에 영양소를 투입하고 식물재배실(700)로 이송하는 급수실(600); 및 상기 급수실(600)로부터 급수를 공급받아 식물을 재배하며 식물을 통해 정화된 물을 상기 수조(100)측으로 공급하여 순환시키는 식물재배실(700);을 포함하여 이루어진다.
상기 수조(100)는 상부가 개구된 원통형 물탱크 구조로서, 대략 30톤의 가량의 물이 집수된다.
상기 수조(100)에 양식되는 수중생물은 장어, 황복 등의 물고기를 양식할 수 있다.
상기 정수필터(200)는 기존 카트리지방식 여과기일 경우 막힘 현상이 발생하게 되고 유지보수에 많은 비용이 발생하는 단점이 있고, 기존 세라믹 여과기는 재사용이 불가능한 단점이 있으며, 기존 모래 여과기는 효율성이 낮고 세척이 어려운 단점이 있으므로, 이를 고려하여 막힘현상이 없으며 재사용이 가능하고 효율성이 좋고 세척이 상대적으로 쉬운 회전식 드럼필터를 채용하는 것이 바람직하다.
상기 정수필터(200)는 수조(100)로부터 물을 공급받아 필터링하는 과정에서 정수된 물은 다시 수조(100)로 공급하고, 필터링과정에서 남겨진 오염물질(사료 찌꺼기 슬러지, 수중생물 배설물 등)을 포함한 폐수를 폐수 저장조(300) 측으로 공급하게 된다.
상기 폐수 저장조(300)는 정수필터(200)로부터 공급된 폐수를 저장하여 슬러지와 배설물로부터 암모니아(NH3)가 발생하도록 일정 시간 경과하도록 보관하게 되고, 이로 인해 암모니아가 물에 녹으면서 폐수 저장조(300)의 내부에 암모니아수가 저장된다.
이후에, 상기 미생물실(400)은 상기 폐수 저장조(300)로부터 공급된 암모니아수 100ℓ당 9.5~11.5ℓ의 미생물(질산화세균)을 투입하면서 18~25℃의 온도에서 산소 1.2~2.4 LPM(Liter Per Minute ; 분당 리터)의 양으로 5~8시간 폭기시켜 암모니아를 아질산염으로 산화시키는 과정을 수행하는 중에, 미생물이 흡착된 미생물 흡착칩(450)을 다수개 침지시켜 질산화 전처리 공정을 보조하도록 수행하게 된다.
상기 미생물 흡착칩(450)은 물에 함유된 단백질을 흡착시킬 수 있으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 중공(452)을 갖는 원통형 구조로서, 외주면 둘레에 요철 구조의 요철부(456)가 형성되고, 내부에는 상기 중공(452)이 격벽(454)에 의해 구획된 형태로 구성된다.
상기 요철부(456)는 물과 미생물에 대한 접촉면적을 넓히기 위한 구성으로, 더 바람직하게는 미생물 흡착칩(450)의 외주면 뿐만 아니라, 중공(452)의 내주면에도 형성시킬 수 있다.
이때, 미생물실(400)에서 암모니아수 100ℓ당 미생물 투입량은 9.5~11.5ℓ를 투입하는 것이 바람직하며, 이 경우 9.5ℓ 미만일 경우에는 질산화세균 미생물의 양이 부족하여 질산화작용이 충분하지 못하고, 11.5ℓ 초과시에는 과질산화될 우려가 있으며 비용이 증가하게 되는 단점이 있다.
또한, 미생물실(400)의 온도를 18~25℃로 유지할 필요가 있으며, 18℃ 미만일 경우에는 수온이 낮아서 질산화작용이 잘 이루어지지 않으며, 25℃ 초과시에는 에너지 소모가 증가하게 되는 단점이 있다.
상기 산소 투입량을 1.2~2.4 LPM의 양으로 5~8시간 폭기시킬 경우 너무 산소 투입량이 적으면(1.2LPM미만으로 5시간 미만 폭기) 충분한 산화가 이루어지기 어렵고, 너무 산소 투입량이 많으면(2.4LPM 초과, 8시간 초과 폭기) 충분한 효과를 얻을 수 있지만 산소의 낭비가 심한 단점이 있다.
또한, 상기 미생물실(400)에서 암모니아수를 아질산염으로 산화시키는 최적의 산화조건은 암모니아수 100ℓ당 10ℓ의 미생물을 투입하면서 22℃의 온도에서 산소 2 LPM의 양으로 7시간 폭기시켜 암모니아를 아질산염으로 산화시키는 것이다.
상기 폭기실(500)에서는 미생물실(400)의 아질산염을 공급받아 아질산염 100ℓ당 미생물 4.5~5.5ℓ를 혼합하고 산소 7.0~9.0 LPM의 양으로 25~28℃의 온도에서 5~10시간 폭기시켜 아질산염을 식물이 흡수할 수 있는 질산염으로 질산화시키는 공정을 수행하게 되며, 폭기조 내에 산소 공급시 수중에 산소가 용해되고 산소 기포의 부상력에 의해 폭기조 내의 물이 교반되면서 질산화의 효율과 속도를 향상시킬 수 있다.
이로 인해, 미생물과 수중의 오염물질의 접촉성을 높여서 폭기조 내의 오염물질을 간편하게 제거할 수 있다.
상기 아질산염 100ℓ당 미생물 4.5ℓ미만 투입시에는 질산화세균 미생물의 양이 부족하여 질산화작용이 충분하지 못하고, 5.5ℓ 초과시에는 과질산화될 우려가 있으며 비용이 증가하게 되는 단점이 있다.
또한, 미생물실(400)의 온도를 25~28℃로 유지할 필요가 있으며, 25℃ 미만일 경우에는 수온이 낮아서 질산화작용이 잘 이루어지지 않으며, 28℃ 초과시에는 에너지 소모가 증가하게 되는 단점이 있다.
상기 산소 투입량을 7.0~9.0 LPM의 양으로 5~10시간 폭기시킬 경우 너무 산소 투입량이 적으면(7.0LPM미만으로 5시간 미만 폭기) 충분한 산화가 이루어지기 어렵고, 너무 산소 투입량이 많으면(9.0LPM 초과, 10시간 초과 폭기) 충분한 효과를 얻을 수 있지만 산소의 낭비가 심한 단점이 있다.
상기 질산염이 함유된 급수에 영양소를 투입하게 되는 데, 상기 영양소는 식물 재배에 필요한 양분을 공급하기 위한 것으로, 철분, 단백질, 지방, 미네랄, 각종 비타민에서 적어도 2종 이상의 성분을 투입하게 된다.
이후에 폭기실(500)내에서 질산화된 급수를 식물재배실(700)로 공급하여 채소 등의 식물에 필요한 영양소를 충분히 공급하면서 재배할 수 있으며, 상기 재배 가능한 식물의 예로는 딸기, 토마토, 인삼, 상추, 치커리, 맨드라미, 아마란스, 두릅, 취나물, 미나리 등을 재배할 수 있다.
상기 식물재배실(700)에 공급되는 급수는 식물 재배시 질산염을 흡수하고 정화시켜 깨끗한 물로 정수되어 다시 수조(100)로 재공급된다.
따라서, 본 발명은 수조(100) 내의 폐수가 물리학적 및 생물학적 여과를 통해 고순도 순환여과 방식으로 정수된 상태로 수조(100) 내에 재공급되는 방식을 갖게 되므로, 농약이나 비료 항생제를 투여하지 않고 농산물과 수산물을 재배 및 양식할 수 있게 되며 폐수가 배출되지 않게 되어 농업 용수를 절약할 수 있고 친환경적이며 안전한 먹거리를 제공할 수 있을 뿐만 아니라, 수조(100) 내의 폐수 정수효율을 대폭 향상시켜 대형 양어장에 적용할 수 있는 이점을 갖는다.
또한, 본 발명은 자연환경의 영향없이 실내에서 양어 및 식물을 재배할 수 있으므로, 계절에 관계없이 농,수산물을 기를 수 있을 뿐만 아니라, 토종 미생물을 이용하여 최적의 폭기 조건으로 폐수를 질산화시키는 고순도 순환 여과방식을 적용하여 식물에 적합한 영양분을 충분히 제공할 수 있는 이점을 갖는다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 앞서 설명된 실시 예에 국한되어 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
즉, 이상에서와 같이 설명한 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100 : 수조 200 : 정수필터
300 : 폐수 저장조 400 : 미생물실
450 : 미생물 흡착칩 452 : 중공
454 : 격벽 456 : 요철부
500 : 폭기실 600 : 급수실
700 : 식물재배실
300 : 폐수 저장조 400 : 미생물실
450 : 미생물 흡착칩 452 : 중공
454 : 격벽 456 : 요철부
500 : 폭기실 600 : 급수실
700 : 식물재배실
Claims (5)
- 수중생물이 담겨져 양식되는 수조(100)와;
상기 수조(100)로부터 배출되는 물을 공급받아 오염물질을 필터링하여 필터링된 급수는 상기 수조(100)로 순환되고 오염물질을 포함한 폐수가 폐수 저장조(300)측으로 공급하는 정수필터(200)와;
상기 정수필터(200)로부터 필터링된 오염물질과 폐수가 저장되며 암모니아수가 발생되는 폐수 저장조(300)와;
상기 폐수 저장조(300)의 암모니아수를 공급받아 상기 암모니아수 100ℓ당 9.5~11.5ℓ의 미생물을 투입하면서 18~25℃의 온도에서 산소 1.2~2.4 LPM의 양으로 5~8시간 폭기시켜 암모니아를 아질산염으로 산화시키는 미생물실(400)과;
상기 미생물실(400)의 아질산염을 공급받아 아질산염 100ℓ당 미생물 4.5~5.5ℓ를 혼합하고 산소 7.0~9.0 LPM의 양으로 25~28℃의 온도에서 5~10시간 폭기시켜 아질산염을 질산염으로 질산화시키는 폭기실(500)과;
상기 폭기실(500)로부터 공급된 질산염이 함유된 급수에 영양소를 투입하고 식물재배실(700)로 이송하는 급수실(600); 및
상기 급수실(600)로부터 급수를 공급받아 식물을 재배하며 식물을 통해 정화된 물을 상기 수조(100)측으로 공급하여 순환시키는 식물재배실(700);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고순도 순환여과시스템을 이용한 아쿠아포닉스장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 미생물실(400)에서의 가장 바람직한 산화조건은 암모니아수 100ℓ당 10ℓ의 미생물을 투입하면서 22℃의 온도에서 산소 2 LPM의 양으로 7시간 폭기시켜 암모니아를 아질산염으로 산화시키는 것을 특징으로 하는 고순도 순환여과시스템을 이용한 아쿠아포닉스장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 폭기실(500)에서의 가장 바람직한 질산화조건은 아질산염 100ℓ당 미생물 5ℓ를 혼합하고 산소 8.0 LPM의 양으로 27℃의 온도에서 폭기시켜 아질산염을 질산염으로 질산화시키는 것을 특징으로 하는 고순도 순환여과시스템을 이용한 아쿠아포닉스장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 영양소는 철분, 단백질, 지방, 미네랄, 비타민 중 적어도 2종 이상이 함유된 것을 특징으로 하는 고순도 순환여과시스템을 이용한 아쿠아포닉스장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 미생물실(400)에는 미생물의 배양을 위해 다수의 미생물 흡착칩(450)이 침지되며,
상기 미생물 흡착칩(450)은 중공(452)을 갖는 원통형 구조로서, 외주면 둘레에 요철 구조의 요철부(456)가 형성되고, 내부에는 상기 중공(452)이 격벽(454)에 의해 구획된 형태로 된 것을 특징으로 하는 고순도 순환여과시스템을 이용한 아쿠아포닉스장치.
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |