KR20230083344A - Water Quality Control System - Google Patents
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Abstract
본 발명의 수질제어장치는 수조를 순환여과방식으로 원격관리하기 위하여, 산소/오존 발생장치, 나노버블 발생장치, 산소/오존량 자동 제어장치, 광용존산소량(DO) 측정장치, 둘 이상의 수조, 원격 모니터링장치를 포함한다. 이러한 본 발명에 의해 나노버블 발생장치의 용량을 조절하여 산소/오존 발생장치를 적정용량으로 구성할 수 있다. The water quality control device of the present invention includes an oxygen/ozone generator, a nano bubble generator, an automatic oxygen/ozone amount control device, a photodissolved oxygen (DO) measuring device, two or more water tanks, a remote Includes monitoring device. According to the present invention, the oxygen/ozone generator can be configured with an appropriate capacity by adjusting the capacity of the nanobubble generator.
Description
본 발명은 순환여과방식을 채용하는 양식장의 수질을 원격제어하여 관리하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for remotely controlling and managing water quality in a farm employing a circulation filtration method.
본 발명은 순환여과방식의 양식장에서 산소/오존 발생장치와 나노버블 장치 및 용존산소량 측정장치를 이용하여 수조의 용존산소량을 실시간 센싱하고, 설정된 용존산소량의 값으로 자동으로 원격제어하는 장치를 탑재한 양식장의 수질제어장치에 관한 것이다. The present invention is equipped with a device that senses the amount of dissolved oxygen in a water tank in real time by using an oxygen/ozone generator, a nano bubble device, and a dissolved oxygen amount measuring device in a circulating filtration farm, and automatically remotely controls the amount of dissolved oxygen at a set value. It is about a water quality control system in a farm.
국내 다수의 양식장에서는 블로워, 기포발생기 등의 단순한 설비에 의존해 용존산소량을 유지하는 경우가 많은데, 이 경우에는 기존보다 1ppm미만으로 밖에 높여줄 수 없어 양식어류가 필요한 수치에는 상당히 모자라는 경우가 많았다. 반대로, 대용량의 산소발생 장치의 경우에는 별도의 산소 저장탱크를 필요로 하고, 저장탱크의 무게(중량)과 부피를 수용할 수 있는 큰 면적의 설치공간이 필요하다. 값비싼 액화산소에 소모되는 비용과 다량의 에어소모량과 전력소모량에 의해 발생하는 유지비용도 많이 드는 편이다. In many farms in Korea, there are many cases in which the amount of dissolved oxygen is maintained by relying on simple facilities such as blowers and bubble generators. Conversely, in the case of a large-capacity oxygen generator, a separate oxygen storage tank is required, and a large area installation space capable of accommodating the weight (weight) and volume of the storage tank is required. The maintenance cost caused by the cost of expensive liquefied oxygen, large amount of air consumption and power consumption is also high.
특히, 바닷가에 위치한 양식장의 경우 염분에 의한 강한 부식성이 있고, 화재나 폭발 등의 위험을 갖고 있는 산소의 특성상 물과 전기가 함께하는 대용량의 수산용 산소 공급기는 항상 안전사고의 위험에 놓여 있다. In particular, in the case of fish farms located on the seashore, there is a strong corrosiveness caused by salt, and due to the nature of oxygen, which has a risk of fire or explosion, large-capacity fishery oxygen supplies that use water and electricity are always at risk of safety accidents.
또한, 종래에 양식장에 적용한 산소발생기는 예기치 못한 액체산소 부족과 일정량/일정압력의 안정적인 관리가 상당히 어려우며, 수조 내 일정한 용존산소량(DO)의 제어가 용이하지 않았다. 따라서 양식장 수조 내의 용존산소량 유지를 위해서는 각 수조별로 개별 산소공급라인이 각각 구축되어야 한다.In addition, oxygen generators conventionally applied to fish farms had unexpected liquid oxygen shortage and stable management of a certain amount/constant pressure, and it was not easy to control a constant amount of dissolved oxygen (DO) in the tank. Therefore, in order to maintain the amount of dissolved oxygen in the fish farm tank, individual oxygen supply lines must be established for each tank.
본 발명의 수질제어장치는 양식장을 순환여과방식으로 원격관리하는 수질제어장치로서, 산소와 오존을 발생시키는 산소/오존 발생장치; 상기 산소와 오존으로 나노버블산소수와 나노버블오존수를 발생시키는 나노버블 발생장치; 용존산소량(DO) 측정장치; 둘 이상의 수조; 상기 수조의 산소량을 설정된 용존산소량의 값으로 맞추는 산소/오존량 자동 제어장치;와 원격 모니터링장치;를 포함하며, The water quality control device of the present invention is a water quality control device that remotely manages a farm in a circulation filtration method, and includes an oxygen/ozone generator that generates oxygen and ozone; a nano-bubble generator for generating nano-bubble oxygen water and nano-bubble ozone water from the oxygen and ozone; Dissolved oxygen content (DO) measuring device; two or more cisterns; An oxygen/ozone automatic control device that adjusts the amount of oxygen in the water tank to the value of the set amount of dissolved oxygen; and a remote monitoring device;
상기 나노버블 오존수는 나노버블 내부에 오존(O3)이 존재하면서 나노크기의 형태로 물속에서 이물질들이 흡착되어 수면위로 부상하면서 상기 이물질을 지속적으로 제거하고, 탁도를 개선하여 수질을 정화하며, 상기 나노버블 산소수는 나노버블 내부에 산소(O2)가 존재하게 되어 수조 내의 용존산소량(DO)을 연속하여 일정하게 분포시킨다. The nano-bubble ozone water continuously removes foreign substances while floating on the surface of the water by adsorbing foreign substances in the water in the form of nano-sizes while ozone (O 3 ) exists inside the nano-bubbles, and improves turbidity to purify the water quality. In the nanobubble oxygen water, oxygen (O 2 ) exists inside the nanobubble to continuously and uniformly distribute the amount of dissolved oxygen (DO) in the water tank.
본 발명의 수질제어장치는, 상기 산소/오존발생장치로부터 나노버블발생장치로 공급되는 산소와 오존을 공급 또는 차단하는 밸브;를 더 포함하며, 상기 나노버블발생장치를 상시 운전하고, 상기 용존산소량 측정장치가 수조의 용존산소량을 실시간 센싱하며, 상기 설정된 용존산소량의 값에 따라 상기 밸브의 개폐가 결정된다. The water quality control device of the present invention further includes a valve for supplying or blocking oxygen and ozone supplied from the oxygen/ozone generator to the nano bubble generator, continuously operating the nano bubble generator, and controlling the amount of dissolved oxygen. A measuring device senses the amount of dissolved oxygen in the water tank in real time, and opening and closing of the valve is determined according to the set amount of dissolved oxygen.
본 발명의 수질제어장치에 있어서, 상기 용존산소량 측정장치가 광DO센서이며, 상기 산소/오존량 자동 제어장치는 상기 광DO센서로 실시간 측정된 수조 내의 DO값과 사용자가 설정한 용존산소량(DO)값을 비교하여 산소/오존의 공급량을 자동으로 제어하는 것을 특징으로 한다. In the water quality control device of the present invention, the dissolved oxygen amount measuring device is an optical DO sensor, and the oxygen/ozone automatic control device measures the DO value in the water tank measured in real time by the optical DO sensor and the amount of dissolved oxygen (DO) set by the user. It is characterized in that the supply amount of oxygen/ozone is automatically controlled by comparing the values.
본 발명의 수질제어장치는 수질센싱데이터서버를 더 포함하며, 상기 수질센싱데이터서버에 저장된 용존산소량(DO)의 측정값들을 확인하고, 실시간으로 측정되는 값들을 모니터링하고, 용존산소량(DO)의 하한값 및 상한값을 유선 또는 무선(PC 또는 태블릿, 휴대폰)으로 설정하는 것을 특징으로 한다.The water quality control device of the present invention further includes a water quality sensing data server, checks the measured values of the amount of dissolved oxygen (DO) stored in the water quality sensing data server, monitors the measured values in real time, and monitors the amount of dissolved oxygen (DO). It is characterized by setting the lower limit and the upper limit by wire or wireless (PC, tablet, mobile phone).
본 발명의 수질제어장치에 있어서, 상기 용존산소량(DO) 측정장치는 광DO센서와 데이터수집컨트롤러(RTU)를 포함하며, 상기 광DO센서는 상기 수조 내에 용존산소량(DO)을 측정하고, 상기 데이터수집컨트롤러는 측정된 용존산소량데이터를 실시간으로 서버 또는 클라우드에 전송하는 것을 특징으로 한다. In the water quality control device of the present invention, the dissolved oxygen amount (DO) measuring device includes an optical DO sensor and a data collection controller (RTU), and the optical DO sensor measures the amount of dissolved oxygen (DO) in the water tank, and the The data collection controller is characterized in that it transmits the measured dissolved oxygen amount data to a server or a cloud in real time.
본 발명에 있어서, 압축산소 공급탱크 및 산소/오존발생기의 기능은 수질정화와 용존산소량 유지를 위한 나노버블 산소수와 오존수의 발생을 목적으로 하므로, 나노버블 발생장치의 설계용량에 따라 산소/오존 발생장치는 최소용량으로 구성가능하다. 또한, 종래의 방식인 수조에 각각의 산소공급라인을 구축하는 설계구조가 아닌 수조의 공급수에 나노버블 산소수를 직접 용해시킴으로써 각 수조마다의 산소공급라인을 별도로 구축할 필요가 없다.In the present invention, since the functions of the compressed oxygen supply tank and the oxygen/ozone generator are aimed at generating nano-bubble oxygenated water and ozone water for water quality purification and dissolved oxygen content maintenance, oxygen/ozone according to the design capacity of the nano-bubble generating device. The generator can be configured with a minimum capacity. In addition, it is not necessary to build a separate oxygen supply line for each tank by directly dissolving nano-bubble oxygen water in the supply water of the tank, which is not a conventional design structure in which each oxygen supply line is built in the tank.
종래의 산소공급 장치나 나노 버블 발생 장치를 이용하는 경우에는 수조 내의 용존산소량(DO)값의 변화에 대응하여 실시간으로 산소공급량 또는 버블 발생량의 제어가 불가능하지만, 본 발명에서는 산소/오존량 자동 제어장치와 제어 알고리즘을 탑재하여 사용자가 원하는 최적의 용존산소량(DO)으로 실시간 자동제어할 수 있게 된다.In the case of using a conventional oxygen supply device or nano bubble generator, it is impossible to control the oxygen supply amount or bubble generation amount in real time in response to the change in the amount of dissolved oxygen (DO) in the water tank, but in the present invention, the automatic control device for oxygen / ozone amount It is equipped with a control algorithm to enable real-time automatic control with the optimal amount of dissolved oxygen (DO) desired by the user.
도 1 본 발명의 수질제어장치의 개요도
도 2 본 발명의 중앙관제 모니터링 장치의 HMI 예시
도 3 본 발명에서의 용존산소량(DO) 센싱값 동작 설정의 예시
도 4 본 발명의 운용흐름도의 예시(a)
도 5 본 발명의 운용흐름도의 다른 예시(b)
도 6 본 발명의 운용흐름도의 다른 예시(c)
도 7 나노버블 오존수 및 산소수 상태가 표현된 본 발명의 구성 예시
도 8 용존산소량 측정 장치의 설치 예시
도 9 수조 내 위치별 용존산소량 측정예(종래의 산소발생기 사용시)
도 10 수조 내 위치별 용존산소량 측정예(본 발명의 나노버블 오존수 및 산소수 공급장치 사용시)
도 11 본 발명의 현장 설치 예
도 12 나노버블발생장치의 동작 개요 예시 1 schematic diagram of the water quality control device of the present invention
Figure 2 HMI example of the central control monitoring device of the present invention
3 Example of Dissolved Oxygen Amount (DO) sensing value operation setting in the present invention
Figure 4 Example of Operation Flow Chart of the present invention (a)
Figure 5 Another example of the operation flow chart of the present invention (b)
Figure 6 Another example of the operation flow chart of the present invention (c)
Figure 7 An example of the configuration of the present invention in which the states of nanobubble ozone water and oxygen water are expressed
Figure 8 installation example of the dissolved oxygen amount measuring device
9 Example of measuring the amount of dissolved oxygen by position in the tank (when using a conventional oxygen generator)
Figure 10 Example of measuring the amount of dissolved oxygen by position in the water tank (when using the nano-bubble ozone water and oxygen water supply device of the present invention)
11 Example of field installation of the present invention
Figure 12 Example of operation overview of nanobubble generator
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예(embodiments)에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 이러한 설명은 본 발명에 관한 예시적 내지 기능적 설명일 뿐이며, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위가 이러한 설명과 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이러한 해석에 의하여 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들에 미친다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, these descriptions are merely illustrative or functional descriptions of the present invention, and the embodiments can be modified and have various forms, so the scope of the present invention should not be construed as being limited by these descriptions and examples. Can not be done. In addition, the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, so it should be understood that the scope of the present invention is not limited by these interpretations. That is, the scope of the present invention extends to equivalents capable of realizing the technical idea described in the claims.
본 발명은 산소/오존 발생 자동 제어 장치 및 나노버블 발생기를 이용한 순환여과방식의 양식장 수질원격제어관리장치(도 1)에 관한 것이다. 직경이 0.1mm 이상인 미세 버블은 큰 부력에 의해 빠르게 수면으로 부상해 사라지지만, 나노버블의 경우에는 표면적의 크기(직경 1~999nm)로 인하여 부력이 매우 작고 용해도가 높기 때문에 액체 속에 장시간 부유 상태로 남게 되는데, 이러한 성질을 이용하여 양식장의 수질을 제어하고자 한다. The present invention relates to an automatic oxygen/ozone generation control device and a water quality remote control management device (FIG. 1) of a circulation filtration method using a nano bubble generator. Micro bubbles with a diameter of 0.1 mm or more quickly rise to the surface and disappear due to high buoyancy, but nanobubbles have very low buoyancy due to the size of the surface area (diameter 1-999 nm) and high solubility, so they remain suspended in liquid for a long time. This property is used to control the quality of water in the farm.
도 1에 나타낸 장치의 구성은 1)산소/오존 발생장치, 2)나노버블 발생장치, 3)산소/오존 공급조절장치, 4) 원격 모니터링&제어장치, 5) 용존산소량(DO) 측정장치, 6) 수조를 포함하며, 산소/오존 발생장치에서 발생된 산소와 오존을 나노버블 발생장치에 공급하고, 나노버블 발생장치는 나노버블 산소수와 나노버블 오존수를 생성시킨다. The configuration of the device shown in Figure 1 is 1) oxygen / ozone generator, 2) nano bubble generator, 3) oxygen / ozone supply control device, 4) remote monitoring & control device, 5) dissolved oxygen (DO) measurement device, 6) It includes a water tank, and supplies oxygen and ozone generated from the oxygen/ozone generator to the nanobubble generator, and the nanobubble generator generates nanobubble oxygen water and nanobubble ozone water.
압축산소 공급탱크(1)로부터 산소/오존(O2/O3) 발생장치(2)로 산소가 공급되고, 용존산소량제어장치(6)로부터 신호선(5, 예시: DATA신호선 또는 네트워크 신호선)을 통해 신호를 받아서 산소/오존 공급조절장치(3)를 구동시킨다. 용존산소량제어장치(6)는 수조(14)에 설치된 광DO센서(10, 용존산소량디텍터)로부터 감지된 용존산소량값을 데이터수집 컨트롤러(7, 예시:RTU(remote terminal unit))에 전달한다. 이 데이터는 용존산소량제어장치(6)와 수질센싱데이터서버(8)로 전송된다. 이때, 용존산소량제어장치(6)는 PLC 자동제어장치일 수 있으며, 이 장치에 의해 수조 내에 유지되어야 할 용존산소량의 범위(이상적인 예: 8.5~10.5ppm)가 설정된다. 산소/오존 공급조절장치(3)는 PLC제어형 3포트(1in 2out) 솔레노이드밸브일 수 있으며, 제어신호선(5)을 통해 신호를 받아서 산소/오존을 나노버블발생장치(22)로 향하게 하거나 산소/오존 공기 배출장치(4)로 향하도록 바이패스 시킬 수 있다. Oxygen is supplied from the compressed oxygen supply tank (1) to the oxygen/ozone (O 2 /O 3 ) generator (2), and the signal line (5, example: DATA signal line or network signal line) from the dissolved oxygen amount control device (6) Receives a signal through and drives the oxygen/ozone supply control device (3). The dissolved oxygen
원격관제장치(9)는 예시로서 관제용 프로그램이 설치된 PC 또는 관제용 앱이 설치된 스마트폰이 유선 또는 무선으로 용존산소량제어장치(6) 및 수질센싱데이터서버(8)와 연결된다. 원격관제장치(9)와 용존산소량제어장치(6)사이의 양방향 통신의 예로서, 원격관제장치(9)는 원격으로 용존산소량제어장치(6)에서의 용존산소량 설정값 제어을 제어할 수 있으며, 용존산소량제어장치(6)는 현장에서의 장치의 동작상태(예시: 나노버블 장치, 산소/오존 장치), 광DO센서의 상태, 주변기기(예시: 급수펌프)의 동작상태 정보 등을 원격관제장치(9)에 제공할 수 있다. 중앙관제 모니터링 장치는 수질센싱데이터서버(8)와 원격관제장치(9)로 구축될 수 있다. 원격관제장치(9)는 예시로서 HMI(Human Machine Interface software)가 설치된 관제PC일 수 있으며, 도 2에 도시한 바와 같이 장치의 동작 상태, 광 DO 센서의 상태, 주변 기기의 동작 상태를 보여준다. 도 3은 용존산소량(DO) 센싱값 및 동작 설정의 예시로서, 용존산소량(DO) 센서의 현재값을 확인하며, 자동운전을 위한 상한값과 하한값을 설정하여 장치를 자동 운전시킬 수 있다. 이때, 하한값 사용 버튼이 점등이 되어 있어야 자동 운전이 가능하다. In the
도 1에서의 수조는 예시로서 네 개(11, 12, 13, 14)가 도시되며, 배관은 실선으로 표현된다. 각각의 수조로부터의 배수는 배수관(15)을 따라 집수되어 배수순환펌프(16)에 의해 응집조(180)로 보내진다. 보충수는 예비수 탱크(17)에서 보충수배관(171)을 통해 응집조(180)에 공급된다. In FIG. 1, four
DOF(Dissolved Ozone Flotation)부상조는 예시로서 네 개(181, 182, 183, 184)로 구성되며, 나노버블발생장치(22)는 첫 번째 DOF부상조(181)에 나노버블을 공급한다. 나노여과장치(19)는 나노 바이오 필터를 내장하며, 일반 작동 상태에서는 용존오존부상조(DOF)(184)에 있는 물을 바이오필터링해서 용존오존부상조(DOF)(183)으로 보낸다. 역세(逆洗) 작동 상태조건의 설정 시 설정된 시간상태(예:12일 간격 역세)에 따라 나노여과장치 내의 여과된 부유물을 역세 사이클에 의해 밖으로 배출하게 된다. 용존오존부상조(DOF)를 통과한 정화수는 급수펌프(20)를 통하여 네 개의 수조(11, 12, 13, 14)에 공급된다. 나노버블 오존수는 도 7와 같이 나노버블 내부에 오존(O3)이 장시간 존재하면서 나노크기의 형태로 물속에서 이물질들을 쉽게 흡착시켜 수면위로 부상하면서 이물질을 지속적으로 제거하고, 탁도를 개선하는 수질 정화 기능을 가진다. 나노버블 산소수는 나노버블 내부에 산소(O2)가 존재하면서 순환여과방식의 양식장 전체 수질에 장시간 용존산소량(DO)을 일정하게 분포시키는 기능을 가진다. 도 11은 본 발명의 구성요소의 실시예로서 양식 수조(1101, 1102), 광용존산소(DO) 측정데이터 수집/지시부 컨트롤러(RTU) (1103, 1104), 용존산소량(DO) 자동제어 장치(1105, 1106, 1107)을 보여준다. The DOF (Dissolved Ozone Flotation) floatation tank consists of four (181, 182, 183, 184) as an example, and the nanobubble generator 22 supplies nanobubbles to the first
산소/오존량 자동 제어장치는 도 4, 도 5, 도 6와 같이 PC 또는 태블릿에 탑재된 제어 알고리즘을 이용하여 수조 내에 광DO센서로 실시간 측정된 DO값과 사용자가 설정한 용존산소량(DO)값을 비교하여 산소/오존의 발생량을 자동으로 제어하는 기능을 가진다. 도 4는 수조에서 수집된 용존산소량(DO)데이터가 용존산소량(DO)자동제어시스템으로 보내지면, 용존산소량(DO)의 공급량을 판단하여 산소/오존 발생량 제어장치를 작동시킨다. 도 5는 상기 도 4의 용존산소량(DO)자동제어시스템이 ‘용존산소량(DO) 측정값을 PLC로 자동제어하는 시스템’이고 용존산소량(DO) 측정값과 제어값 비교하며, 상기 산소/오존 발생량 제어장치가 ‘3방향 플러그밸브 개폐(PLC제어)장치’인 경우의 예시이다. 도 6은 도 5의 구성에 더하여, ‘원격제어 중앙관제모니터링 시스템(원격PC & 모바일앱)’이 작동하는 경우의 예시이다. As shown in FIGS. 4, 5, and 6, the automatic oxygen/ozone control device uses a control algorithm mounted on a PC or tablet to measure DO values in real time with an optical DO sensor in a water tank and dissolved oxygen (DO) values set by the user. It has a function of automatically controlling the generation amount of oxygen/ozone by comparing the Figure 4 is When the dissolved oxygen (DO) data collected in the water tank is sent to the dissolved oxygen (DO) automatic control system, the oxygen/ozone production control device is operated by determining the amount of dissolved oxygen (DO) supplied. 5 shows that the dissolved oxygen (DO) automatic control system of FIG. 4 is a 'system for automatically controlling the dissolved oxygen (DO) measured value with a PLC' and the dissolved oxygen (DO) measured value and control value are compared, and the oxygen/ozone This is an example of a case where the generation amount control device is a 'three-way plug valve opening and closing (PLC control) device'. 6 is an example of a case in which a 'remote control central control monitoring system (remote PC & mobile app)' operates in addition to the configuration of FIG. 5 .
종래의 산소 발생기를 이용한 산소 주입방식에서는 미세버블(직경 0.1~2mm)의 큰 부력에 의해 수면으로 빨리 부상해 소멸됨으로써 도 7과 같이 수조 구역내에서 일정한 용존산소량의 유지가 어렵다. 그러나 본 발명에서의 나노 버블 산소수(직경 1~999nm)의 경우에는 부력이 매우 작아서 액체 속에 상승하지 않고 정체되어 장시간 부유 상태로 남아있음으로써 도 8과 같이 수조 전 구역내에서 일정한 용존산소량이 분포될 수 있다. In the oxygen injection method using a conventional oxygen generator, it is difficult to maintain a constant amount of dissolved oxygen in the water tank area as shown in FIG. However, in the case of the nano-bubble oxygenated water (diameter of 1 to 999 nm) in the present invention, the buoyancy is very small, so it does not rise in the liquid and remains suspended for a long time, so that a constant amount of dissolved oxygen is distributed in the entire area of the tank as shown in FIG. It can be.
도 8은 용존산소량 측정 장치를 보여준다. 광용존산소량(DO) 측정장치는 광DO센서 및 데이터수집컨트롤러(RTU)로 구성되며, 실시간으로 광DO센서를 이용하여 수조내에 용존산소량(DO)을 측정하고, 측정된 데이터를 서버 또는 클라우드에 전송하는 기능을 가진다.8 shows a device for measuring the amount of dissolved oxygen. The optical dissolved oxygen (DO) measuring device consists of an optical DO sensor and a data collection controller (RTU). It measures the dissolved oxygen (DO) in the water tank in real time using the optical DO sensor, and stores the measured data on a server or cloud. It has the ability to transmit.
도 9는 종래의 자연해수공급라인과 산소발생기를 사용하여 수조 내의 여러 위치별 용존산소량을 측정한 결과로서, 8.30 ~ 8.84 ppm의 분포를 보여준다. 도 10은 본 발명의 나노버블 오존수 및 산소수 공급장치 사용시 수조 내 위치별 용존산소량을 측정한 예시로서, 9.35 ~ 9.43 ppm의 분포를 보여준다. 이러한 비교를 통해 본 발명의 효과가 평균값의 크기와 균일도에 있어서 종래 기술에 비해 뛰어남을 알 수 있다. 9 shows a distribution of 8.30 to 8.84 ppm as a result of measuring the amount of dissolved oxygen at various positions in the water tank using a conventional natural seawater supply line and an oxygen generator. 10 is an example of measuring the amount of dissolved oxygen at each position in the water tank when using the nano-bubble ozone water and oxygen water supply device of the present invention, showing a distribution of 9.35 to 9.43 ppm. Through this comparison, it can be seen that the effect of the present invention is superior to the prior art in terms of average value size and uniformity.
본 발명에 있어서, 나노버블 발생장치 on/off시 가압/감압을 위한 펌핑 딜레이시간이 필요(도 12 의 pumping 부터 discharge 까지의 구간, 출처: https://www.acniti.com/technology/ultrafine-bubble-generation/ 참조)하므로 경계조건을 정상상태로 유지하기 위해 마이크로버블발생기는 장치운전 중 상시"가동"상태를 유지하며, 밸브(3)를 사용해 산소/오존의 공급을 조절한다.In the present invention, when the nanobubble generator is turned on/off, a pumping delay time for pressurization/decompression is required (section from pumping to discharge in FIG. 12, source: https://www.acniti.com/technology/ultrafine- bubble-generation/), so to keep the boundary conditions normal, the microbubble generator maintains an "on" state at all times during device operation, and the valve (3) is used to control the supply of oxygen/ozone.
이러한 본 발명은 위에서 예시한 양식장에 국한되지 않고, 용존산소량에 관한 수질관리가 필요한 모든 경우에 적용될 수 있다. 본 발명을 서술하기 위해 사용된 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 한다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 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. 여기서 사용된 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 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.The present invention is not limited to the farms exemplified above, and can be applied to all cases in which water quality management regarding the amount of dissolved oxygen is required. The meaning of terms used to describe the present invention should be understood as follows. It should be understood that when an element is referred to as “connected” to another element, it may be directly connected to the other element, but other elements may exist in the middle. Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as “comprise” or “having” refer to a described feature, number, step, operation, component, part, or It should be understood that it is intended to indicate that a combination exists, and does not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof. All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as consistent with meanings in the context of related art, and cannot be interpreted as having ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.
1: 압축산소 공급탱크
2: 산소/오존(O2/O3) 발생장치
3: 산소/오존 공급조절장치
4: 산소/오존 공기 배출장치로 향하는 배관
5: PLC제어신호선(굵은 점선은 DATA신호선 or 네트워크 신호선)
6: 용존산소량제어장치
7: 광용존산소(DO)측정 데이터수집/지시부 컨트롤러(RTU: remote terminal unit)
8: 수질센싱데이터서버
9: 원격관제장치
10: 광용존산소(DO)측정센서
11: 수조 #1
12: 수조 #2
13: 수조 #3
14: 수조 #4
15: 배수관
16: 배수순환펌프
17: 예비수 탱크
171:보충수배관
18: DOF(DOF, Dissolved Ozone Flotation) 부상조
180 : 응집조
181: 용존오존부상조(DOF) 1
182: 용존오존부상조(DOF) 2
183: 용존오존부상조(DOF) 3
184: 용존오존부상조(DOF) 4
19: 나노여과장치
21: DOF배수관
22: 나노버블 발생장치
1101: 양식 수조 외부 전경
1102: 양식 수조 내부
1103: 광용존산소(DO) 측정데이터 수집/지시부 컨트롤러(RTU)
1104: 광용존산소(DO) 측정데이터수집/지시부 컨트롤러 전원 및 에어컴프레샤
1105: 용존산소량(DO) 자동제어 장치(메인 화면)
1106: 용존산소량(DO) 자동제어 장치(가동상태 및 실시간 측정값 표시화면)
1107: 용존산소량(DO) 자동제어 장치(자동 제어모드 설정 화면)1: compressed oxygen supply tank
2: Oxygen/ozone (O2/O3) generator
3: Oxygen/ozone supply control device
4: Piping to oxygen/ozone air exhaust
5: PLC control signal line (thick dotted line is DATA signal line or network signal line)
6: dissolved oxygen amount control device
7: photodissolved oxygen (DO) measurement data collection/indicator controller (RTU: remote terminal unit)
8: Water quality sensing data server
9: remote control device
10: photodissolved oxygen (DO) measuring sensor
11: Tank #1
12:
13:
14: Tank #4
15: drain pipe
16: drainage circulation pump
17: reserve water tank
171: supplementary water piping
18: DOF (Dissolved Ozone Flotation) Flotation Team
180: flocculation tank
181: dissolved ozone floatation (DOF) 1
182: dissolved ozone floatation (DOF) 2
183: dissolved ozone floatation (DOF) 3
184: dissolved ozone floatation (DOF) 4
19: nanofilter
21: DOF drain pipe
22: nanobubble generator
1101: Outside view of aquaculture tank
1102: Inside the aquaculture tank
1103: photodissolved oxygen (DO) measurement data collection/indicator controller (RTU)
1104: photo-dissolved oxygen (DO) measurement data collection/indicator controller power supply and air compressor
1105: Dissolved oxygen amount (DO) automatic control device (main screen)
1106: Dissolved oxygen (DO) automatic control device (operating status and real-time measured value display screen)
1107: Dissolved Oxygen (DO) automatic control device (automatic control mode setting screen)
Claims (5)
산소와 오존을 발생시키는 산소/오존 발생장치;
상기 산소와 오존으로 나노버블산소수와 나노버블오존수를 발생시키는 나노버블 발생장치;
용존산소량(DO) 측정장치;
둘 이상의 수조;
상기 수조의 산소량을 설정된 용존산소량의 값으로 맞추는 산소/오존량 자동 제어장치; 와
원격 모니터링장치;를 포함하며,
상기 나노버블 오존수는 나노버블 내부에 오존(O3)이 존재하면서 나노크기의 형태로 물속에서 이물질들이 흡착되어 수면위로 부상하면서 상기 이물질을 지속적으로 제거하고, 탁도를 개선하여 수질을 정화하며,
상기 나노버블 산소수는 나노버블 내부에 산소(O2)가 존재하게 되어 수조 내의 용존산소량(DO)을 연속하여 일정하게 분포시키는 수질제어장치.In the water quality control device for remote management of the farm by circulation filtration method,
an oxygen/ozone generator that generates oxygen and ozone;
a nano-bubble generator for generating nano-bubble oxygen water and nano-bubble ozone water from the oxygen and ozone;
Dissolved oxygen content (DO) measuring device;
two or more cisterns;
an automatic oxygen/ozone amount control device that adjusts the amount of oxygen in the water tank to a set amount of dissolved oxygen; and
Including; remote monitoring device;
The nano-bubble ozone water continuously removes the foreign substances while floating on the surface of the water by being adsorbed in the form of nano-sized ozone (O 3 ) inside the nano-bubbles, and improving the turbidity to purify the water quality,
The nanobubble oxygen water is a water quality control device in which oxygen (O 2 ) exists inside the nanobubble and continuously and constantly distributes the amount of dissolved oxygen (DO) in the water tank.
상기 산소/오존발생장치로부터 나노버블발생장치로 공급되는 산소와 오존을 공급 또는 차단하는 밸브;를 더 포함하며,
상기 나노버블발생장치를 상시 운전하고,
상기 용존산소량 측정장치가 수조의 용존산소량을 실시간 센싱하며,
상기 설정된 용존산소량의 값에 따라 상기 밸브의 개폐가 결정되는 수질제어장치. According to claim 1,
A valve for supplying or blocking oxygen and ozone supplied from the oxygen/ozone generator to the nano bubble generator;
Always operate the nanobubble generator,
The dissolved oxygen amount measuring device senses the amount of dissolved oxygen in the tank in real time,
A water quality control device in which opening and closing of the valve is determined according to the value of the set amount of dissolved oxygen.
상기 용존산소량 측정장치가 광DO센서이며,
상기 산소/오존량 자동 제어장치는 상기 광DO센서로 실시간 측정된 수조 내의 DO값과 사용자가 설정한 용존산소량(DO)값을 비교하여 산소/오존의 공급량을 자동으로 제어하는 것을 특징으로 하는 수질제어장치. According to claim 1,
The dissolved oxygen amount measuring device is an optical DO sensor,
The automatic oxygen / ozone control device compares the DO value in the water tank measured in real time by the optical DO sensor with the dissolved oxygen (DO) value set by the user to automatically control the supply amount of oxygen / ozone. Device.
수질센싱데이터서버를 더 포함하며,
상기 수질센싱데이터서버에 저장된 용존산소량(DO)의 측정값들을 확인하고, 실시간으로 측정되는 값들을 모니터링하고, 용존산소량(DO)의 하한값 및 상한값을 유선 또는 무선(PC 또는 태블릿, 휴대폰)으로 설정하는 것을 특징으로 하는 수질제어장치.According to claim 1,
Further comprising a water quality sensing data server,
Check the measured values of the amount of dissolved oxygen (DO) stored in the water quality sensing data server, monitor the measured values in real time, and set the lower and upper limit values of the amount of dissolved oxygen (DO) by wire or wirelessly (PC, tablet, or mobile phone) Water quality control device characterized in that.
상기 용존산소량(DO) 측정장치는 광DO센서와 데이터수집컨트롤러(RTU)를 포함하며,
상기 광DO센서는 상기 수조 내에 용존산소량(DO)을 측정하고,
상기 데이터수집컨트롤러는 측정된 용존산소량데이터를 실시간으로 서버 또는 클라우드에 전송하는 것을 특징으로 하는 수질제어장치.
According to claim 1,
The dissolved oxygen content (DO) measuring device includes an optical DO sensor and a data collection controller (RTU),
The optical DO sensor measures the amount of dissolved oxygen (DO) in the water tank,
The data collection controller transmits the measured dissolved oxygen amount data to a server or a cloud in real time.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117326623A (en) * | 2023-11-27 | 2024-01-02 | 潍坊恒远环保水处理设备有限公司 | Air supporting device with generate nanoscale bubble function |
-
2021
- 2021-12-01 KR KR1020210169803A patent/KR20230083344A/en unknown
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| CN117326623B (en) * | 2023-11-27 | 2024-02-27 | 潍坊恒远环保水处理设备有限公司 | Air supporting device with generate nanoscale bubble function |
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