KR101499679B1 - 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 육상의 양식장에서 배출된 사육수의 수질을 정화하기 위한 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기에 관한 것으로서, 생물여과수조에 수용된 미생물에 의하여 유기물이 제거된 사육수에서 분리된 회분과 같은 고형물이 포함된 사육수를 유입관을 통하여 공급받고, 고형물이 포함된 사육수를 일정의 간격을 가지며 서로 중첩되어 구성된 상승유도관, 하강유도관 및 챔버관의 사이에 형성된 유동로로 유동시킴으로써, 고형물은 유동로를 통하여 이동하다가 자중에 의하여 하부로 침전되어 챔버관의 하부에 농축된 회분이 유동하며 생물여과재로 활용되며 또한 농축된 여분의 회분은 배출되고, 고형물이 제거된 여과 사육수는 하강유도관과 챔버관의 사이에 형성된 유동로에 위치된 배출관을 통하여 챔버관의 외부로 배출되는 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기에 관한 것이다.
또한 본 발명은 고형물이 포함된 사육수를 상승유도관의 중공에 최초 유입시킨 후, 상승유도관, 하강유도관 및 챕버관 간의 사이에 형성된 공간인 유동로를 통하여 사육수가 유동될 수 있도록 구성되어, 상ㆍ하 방향으로 사육수가 유동되는 동안 사육수에 포함된 고형물은 챔버관의 하부로 침전되어 외부로 배출되고, 고형물이 여과된 사육수는 챔버관의 하강유도관과 챔버관의 사이에 형성된 유동로에 위치된 배출관을 통하여 챔버관의 외부로 배출되도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기{Ash and solid concentrator in biofilter system for waste water treatment in fish farms}

본 발명은 육상의 양식장에서 배출된 사육수의 수질을 정화하기 위한 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기에 관한 것으로서, 생물여과수조에 수용된 미생물에 의하여 유기물과 영양염이 제거된 사육수를 유입관을 통하여 공급받고, 공급된 사육수를 일정의 간격을 가지며 서로 중첩되어 구성된 상승유도관, 하강유도관 및 챔버관의 사이에 형성된 유동로로 유동시킴으로써, 유입된 사육수에 포함된 다양한 입자 크기의 고형물은 유동로를 통하여 이동하다가 자중에 의하여 챔버관 하부로 침전되거나 배출되고, 고형물이 제거된 여과 사육수는 하강유도관과 챔버관의 사이에 형성된 유동로에 위치된 배출관을 통하여 챔버관의 외부로 배출되는 양식장 생물여과장치의 회분과 회분이 포함된 다양한 크기의 고형물입자 농축여과기에 관한 분야이다.

일반적으로 육상의 양식장에서는 한정된 공간 및 수량(水量)을 기준으로 비교적 많은 량의 어류를 고밀도로 양식하게 되며, 이로 인하여 사료의 찌꺼기나 어류의 배설물과 같은 각종 유기질 고형물뿐만 아니라, 어류의 대사과정에서 발생한 단백질 성분이나 암모니아 성분 및 이산화탄소 등이 매우 빠른 시간 내에 사육수에 축적되어 사육수가 오염된다.

따라서, 사육수의 수질을 일정한 수준으로 유지시킬 수 있도록, 양식장에서 사용된 사육수를 배출시켜 사육수에 포함된 나뭇가지, 나뭇잎, 각종의 쓰레기 또는 양식어 사체 등과 같은 크기가 비교적 큰 고형물을 제거하는 한편, 이산화탄소 성분을 탈기시키는 고형물여과장치와, 상기 고형물여과장치를 거쳐 공급된 사육수에 포함된 유기질 물질인 단백질 성분과 암모니아 성분을 미생물에 의하여 제거시키는 생물학적 여과장치가 사육수의 순환식 처리시스템을 이루도록 양식장에 설비되어 사용된다.

다음은 양식장 사육수의 생물여과장치에 관한 대표적인 종래기술이다.

국내등록특허 제10-1247990호는 본 출원인이 선출원한 고형물 제거기능이 겸비된 생물여과조에 관한 것으로서, 기포분산기와 미생물 여과매질이 구비된 폭기반응조의 하부에 고형물의 제거를 위한 침전조를 배치시키고, 폭기반응조와 침전조를 구획하는 격판에 사육수의 상승통로를 제공하는 유동덮개를 설치하는 한편, 다량의 미생물 여과매질이 폭기반응조의 내부에서 사육수의 수면을 넘어 선회식으로 골고루 유동될 수 있도록 함으로서, 고형물의 1차 여과와 미생물에 의한 2차 여과가 서로 간섭을 일으키지 않고 효율적으로 분리 수행되도록 하는 동시에, 미생물 여과매질을 사육수 및 공기와 접촉시켜 생물학적 여과성능이 극대화되도록 하며, 폭기반응조에 저장된 사육수와 미생물 여과매질의 배출을 차단시킨 상태에서 침전조의 용이한 세척작업이 가능토록 함은 물론, 사육수의 공급과 처리수의 배출이 이중배관에 의하여 보다 효과적으로 유도되도록 하고, 침전조로 공급되는 사육수를 수리학적 낙차 방식에 의한 선회식 다회류 흐름으로 유도하여 고형물의 침전 및 여과기능 또한 극대화시키며, 에어주입관과 기포분산기를 유동덮개와 함께 폭기반응조의 중심부에 배치하는 한편, 거품배출관을 포함하는 나머지 배관구조는 폭기반응조의 내측 가장자리에 배치하여 한층 더 콤펙트한 여과장치를 제공할 수 있도록 한 고형물 제거기능이 겸비된 생물여과조를 제시하였다.

하지만 상기 종래기술은 원통형 구조의 생물여과조에 적용되며, 생물여과조의 배치와 배관 설비 및 장비운영에 많은 기술이 요구되어, 생물여과조의 크기와 형태 및 여과 면적 증대 등 대형의 생물여과조와 부정형의 생물여과장치에서 발생된 고형물을 포함하는 사육수를 처리하기 위한 문제점을 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 요구되는 실정이다.

본 발명은 양식장 생물여과장치에서의 회분과 고형물 제거에 관한 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 생물여과장치에서의 회분과 회분을 포함하는 다양한 크기의 고형물입자 제거에 관한 기술로서, 종래 생물여과장치에서 발생된 회분과 같은 고형물이 포함된 사육수는 생물여과장치에서 별도의 배관을 통하여 배출되는 고형물이 미포함된 사육수의 양에 비하여 상대적으로 적은 양을 차지하기 때문에 사육수 자체가 퇴비로 이용되거나, 필터를 이용한 필터여과장치, 원심력을 이용한 하이드로사이클론 또는 자연침전을 이용한 침전조를 통하여, 사육수에서 고형물을 분리하였으나, 상기 종래기술은 사육수에서 고형물을 분리하기 위한 설비를 구축하기 위한 투자비용이 과다하게 요구되는 문제가 발생하였고;

필터여과장치 또는 하이드로사이클론을 운용하기 위한 운용비용이 지속적으로 요구되는 문제가 발생하였으며; 침전조를 이용한 처리시에는 침전조 구축을 위한 넓은 토지가 요구됨과 동시에 고형물 수거의 어려움 및 처리에 많은 시간이 소요되는 문제가 발생하였며; 회분ㆍ고형물을 미세여과재로 재활용하지 못하는 문제점에 대한 해결점을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

고형물을 포함하는 사육수를 이송하는 유입관의 말단을 중공 내부에 수용하고, 열린 상태의 상부와 역상의 뿔대 형태를 하는 개폐가 가능한 상태의 하부를 가지는 상승유도관과; 상기 상승유도관의 상부와 외측부면의 일부분이 감싸지는 형태로 중공의 내부면과 이격되며 상승유도관의 일부분이 수용되도록 구성되고, 열린 상태의 상부와 열린 상태의 하부를 가지는 하강유도관과; 상기 하강유도관의 외측부면과 중공의 내부면이 이격되며 하강유도관이 수용되도록 구성되고, 상기 상승유도관 하부의 외측면과 중공 하부의 내부면이 이격되며 상승유도관이 수용되도록 구성되며, 역상의 뿔대 형태를 하는 개폐가 가능한 상태의 하부를 가지는 챔버관 및; 챔버관의 중공과 외부를 관통하도록 구성되고, 하강유도관과 챔버관 사이에서 유동되는 사육수를 챔버관의 외부로 배출하는 배출관;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 양식장 생물여과장치의 회분과 회분이 포함된 다양한 크기의 고형물 농축여과기(이하 ‘회분과 고형물 농축여과기’)를 제시한다.

상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기는 고형물이 포함된 사육수를 상승유도관의 중공에 최초 유입시킨 후, 상승유도관, 하강유도관 및 챔버관 간의 사이에 형성된 공간인 유동로를 통하여 사육수가 유동될 수 있도록 구성되어, 상ㆍ하 방향으로 사육수가 유동되는 동안 사육수에 포함된 고형물이 챔버관의 하부로 침전되어 유동되거나 외부로 배출되고, 고형물이 여과된 사육수는 챔버관의 하강유도관과 챔버관의 사이에 형성된 유동로에 위치된 배출관을 통하여 챔버관의 외부로 배출되도록 하는 효과를 얻을 수 있고; 그 결과, 사육수에서 고형물을 용이하게 농축시켜 여과할 수 있는 효과를 얻을 수 있으며; 수거 농축된 회분이 농축여과기에서 유동되는 동안, 회분에 붙어있는 미생물이 지속적으로 생육되어 농축여과기 내부에 수용된 사육수에 포함된 유ㆍ무기물을 분해시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있으며; 회분과 고형물 농축여과기 운용비용이 적게 드는 효과를 얻을 수 있으며; 고형물 농축여과기 설치를 위한 토지 또는 공간이 작게 소요되고, 고형물 처리시간이 짧게 소요되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 양식장 생물여과장치의 구성을 나타내는 블럭도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기를 나타내는 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기를 나타내는 부분 분해 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기를 나타내는 단면 사시도.
도 5 내지 6은 또 다른 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기를 나타내는 단면도.

본 발명은 육상의 양식장(10)에서 배출된 사육수의 수질을 정화하기 위한 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기에 관한 것으로서, 고형물을 포함하는 사육수를 이송하는 유입관(65)의 말단을 중공 내부에 수용하고, 열린 상태의 상부와 역상의 뿔대 형태를 하는 개폐가 가능한 상태의 하부를 가지는 상승유도관(61)과; 상기 상승유도관(61)의 상부와 외측부면의 일부분이 감싸지는 형태로 중공의 내부면과 이격되며 상승유도관(61)의 일부분이 수용되도록 구성되고, 열린 상태의 상부와 열린 상태의 하부를 가지는 하강유도관(62)과; 상기 하강유도관(62)의 외측부면과 중공의 내부면이 이격되며 하강유도관(62)이 수용되도록 구성되고, 상기 상승유도관(61) 하부의 외측면과 중공 하부의 내부면이 이격되며 상승유도관(61)이 수용되도록 구성되며, 역상의 뿔대 형태를 하는 개폐가 가능한 상태의 하부를 가지는 챔버관(63) 및; 챔버관(63)의 중공과 외부를 관통하도록 구성되고, 하강유도관(62)과 챔버관(63) 사이에서 유동되는 사육수를 챔버관(63)의 외부로 배출하는 배출관(64);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기에 관한 것이다.

이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 7을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

우선 본 발명에 의한 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기에 공급되는 사육수는 양식장(10)에서 양식어를 양식한 후 반출되는 물이고, 사육수에는 양식어의 배설물, 양식어의 먹이로 주어진 사료 및 사료에 포함된 유기물과 회분등의 고형물이 섞여 있는 상태이다. 이때, 상기 고형물은 사료에 포함된 동물성 재료인 동물의 뼈가루 또는 생선의 뼈가루 같은 회분이 주류를 이루고, 본 발명은 회분과 같은 고형물을 사육수에서 분리수거하여 여과재로 재활용하는 주된 목적을 가진다.

아울러 본 발명에 의한 회분과 고형물 농축여과기(60)에 공급되는 사육수는 양식장(10)에서 반출되는 것이 직접 본 발명의 회분과 고형물 농축여과기(60)로 공급될 수도 있으나, 도 1과 같이 양식장(10)에서 반출되는 사육수를 집수로(20')에서 집수하여, 사료, 사료찌꺼기 또는 양식어 사체 등과 같은 크기가 비교적 큰 고형물을 우선적으로 사육수에서 분리하는 고형물여과장치(30)를 통과한 후, 사육수를 임시적으로 수용하는 집수로(20)를 거쳐, 집수로(20)에서 미생물의 호흡작용을 이용하여 사육수에 포함된 유기물을 분해하여 제거하는 생물여과수조(40)에 공급되어 유기물이 제거된 이후, 생물여과수조(40) 내부에 내재되거나 생물여과수조(40)와 연결된 고형물 분리기(50)를 통과한 것을 이용할 수 있다.

이때, 상기 고형물 분리기(50)는 생물여과수조(40)에서 미생물로서 유기물이 분해되어 제거된 사육수에 포함된 회분과 같은 고형물을 분리시킴으로써, 유기물이 제거된 사육수를 고형물이 포함된 사육수와 고형물이 미포함된 사육수로 분리시킬 수 있는 구성을 하고, 본 발명에 의한 회분과 고형물 농축여과기(60)는 상기 고형물이 포함된 사육수를 고형물 분리기(50)와 연결된 유입관(65)을 통하여 공급받아, 사육수에 포함된 고형물을 농축시켜 여과하는 기능을 한다.

상기와 연관하여, 고형물이 미포함된 사육수는 도 1과 같이 임시저장조 또는 펌프장(70)에 일시적으로 저장된 이후, 자연방출 또는 양식장(10)으로 재공급되도록 구성된다.

구체적으로, 상기 고형물 분리기(50)는 당업자의 판단에 따라 다양한 것을 이용가능하고, 실시 예로서 본 발명에 의한 고형물 분리기(50)는 도 1과 같이, 생물여과수조(40)의 내부공간에 하나 이상 구비되고, 미생물이 증착된 비드(100)가 관통하지 못하는 크기의 직경을 가지고 유기물이 제거된 사육수를 내부로 흡입하는 다수 개의 흡입홀을 구비하며, 흡입된 사육수를 정치시켜 고형물이 포함된 사육수와 고형물이 미포함된 사육수로 분리하도록 구성될 수 있으며, 사육수에 포함된 고형물을 자연침전시켜 농축시킴으로써 전체 사육수에서 고형물이 미포함된 사육수를 분리시키는 구성이다.

이때, 상기 흡입홀은 미생물이 증착된 비드(100)가 관통하지 못할 정도의 직경을 가져 비드(100)가 고형물 분리기(50) 내부로 인입되는 것을 방지한다.

또한 고형물 분리기(50)에 대한 사육수의 흡입압은 생물여과수조(40)로 공급되는 사육수의 인입압에 의하여 형성될 수도 있고, 고형물 분리기(50)와 연결된 고형물이 미포함된 사육수의 배출용 배관에 펌프를 설치되고, 설치된 펌프의 작동에 의하여 형성될 수도 있다.

아울러 고형물 분리기(50)의 내부로 흡입된 사육수를 정치 또는 자연유동에 가까운 속도(약1~5cm/s)로 유동시켜 고형물이 포함된 사육수와 고형물이 미포함된 사육수로 분리하는 고형물 분리기(50)의 구성은 고형물을 하부로 자연침전시켜 고형물 분리기(50) 내부의 하부에는 비교적 고농도의 고형물이 침전될 수 있도록 구성되고, 고형물 분리기(50) 내부의 상부에는 저농도 또는 고형물이 미포함된 사육수가 위치될 수 있도록 구성되며, 각각 다른 위치에 내재된 고형물이 포함된 사육수와 고형물이 미포함된 사육수를 서로 다른 배출용 배관을 통하여 배출할 수 있도록 구성되면 어떠한 구성을 하여도 무방하다.

또한 본 발명에 의한 회분과 고형물 농축여과기(60)로 상기 고형물이 포함된 사육수를 공급하는 유입관(65)은 일반적인 파이프 형태의 관으로서, 일정부분에 자동 또는 수동 밸브(80)가 장착되어 회분과 고형물 농축여과기(60)로 유입되는 고형물을 포함하는 사육수의 공급여부를 조절할 수 있고, 도 2와 같이 복수 개의 고형물 분리기(50)에 각각 연결된 복수 개의 배출용 배관(65-1)을 단일 개의 유입관(65)에 각각 연결되도록 구성하여 복수 개의 고형물 분리기(50)에서 공급되는 고형물이 포함된 사육수를 공급받을 수 있다.

이때, 배출용 배관(65-1) 각각에는 고형물이 포함된 사육수의 유동여부를 조절할 수 있는 밸브(80)가 장착되고, 유동관 역시 밸브(80)가 별도로 장착될 수 있다.

또한 유입관(65)의 말단은 하기 상승유도관(61)의 중공내부로 직접 유도될 수도 있고, 도 2와 같이 회분과 고형물 농축여과기(60)의 최외부에 구성된 챔버관(63), 챔버관(63)의 내측임과 동시에 하강유도관(62)의 내측에 구성된 상승유도관(61)을 관통하며 상승유도관(61)의 중공 내부로 유도될 수 있다.

아울러 본 발명에 의한 회분과 고형물 농축여과기(60)는 일정의 간격을 가지며 서로 중첩되어 구성된 중공의 상승유도관(61), 하강유도관(62) 및 챔버관(63)의 사이에 형성된 유동로(간격)로 고형물이 포함된 사육수가 상승 또는 하강하는 방향으로 소정의 속도를 유동되고, 사육수의 유동력보다 큰 자중력을 가지는 고형물은 상승유도관(61)의 하부 또는 챔버관(63)의 하부로 침전됨으로써, 사육수에 포함된 고형물이 농축되고 사육수에서 여과될 수 있도록 하는 구성이다.

구체적으로 상기 상승유도관(61)은 고형물을 포함하는 사육수를 이송하는 유입관(65)의 말단을 중공 내부에 수용하고, 열린 상태의 상부와 역상의 뿔대 형태를 하는 개폐가 가능한 상태의 하부를 가지는 구성으로서, 유입관(65)으로부터 공급받은 사육수에서 1차적으로 고형물을 침전, 유동시킴과 동시에, 사육수를 상승유도관(61) 중공의 상부 방향으로 유동시키는 구성이다.

즉, 상기 상승유도관(61)은 도 4와 같이 열린 상태의 상부를 가져 중공의 하부에서 상부 방향으로 유동되는 사육수가 상승유도관(61)의 중공 상부에서 외부로 빠져나갈 수 있도록 구성되고, 상승유도관(61)의 하부는 하방으로 갈수록 중공 상부보다 내경이 작은 역상의 뿔대 형태로 구성되는 것이 바람직하다.

이때, 상승유도관(61)의 중공 내부로 말단의 일정부분이 수용되는 유입관(65)은 도 2와 같이 상승유도관(61)의 하부에 해당하는 일정부분까지 말단이 유도되도록 구성되고, 유도관 말단의 배출구가 상승유도관(61)의 하부 방향으로 향하여 공급되는 사육수에 포함된 고형물이 자중력과 하부 방향으로의 유동력을 받으며 상승유도관(61)의 중공 하부로 침전 및 침전된 고형물 입자가 유동될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한 상승유도관(61)의 중공 하부로 유동력을 가지며 공급되는 사육수는 역상의 뿔때 형태로 구성된 상승유도관(61) 중공의 하부 내부면에 부딪혀 상승유도관(61) 중공의 상부 방향으로 흐름이 전환되어, 상승유도관(61) 중공의 상부로의 유동력을 가지게 된다.

이때, 상승유도관(61) 중공의 상부로 상승되는 사육수에 포함된 고형물은 입자가 미세하여 고형물 자체의 자중력보다 상승되는 사육수의 유동력을 더 크게 받는 것들만이 해당하여 사육수와 함께 상승한다.

아울러 상승유도관(61)의 하부는 역상의 뿔대 형태를 하는 개폐가 가능한 상태의 하부를 가져, 역상의 뿔대 형태(경사진 중공을를 가지는 원뿔대, 다각뿔대 형태 또는 반구 형태)에 의하여 형성된 경사진 중공 내부면에 의하여, 자중력 또는 유동력에 의하여 하부 방향으로 유동되는 사육수의 유동방향을 상승유도관(61)의 상부 방향으로 전환시킬 수 있고, 역상의 뿔대 말단에 형성된 개폐가 가능한 상태의 하부를 통하여 침전된 고형물을 상승유도관(61)의 외부로 배출할 수 있다.

상승유도관(61) 하부에 장착된 배출관을 통하여 하기 챔버관(63)의 외부로 배출되며, 배출관에는 자동 또는 수동 밸브(80)가 장착되는 것이 바람직하다.

또한 상승유도관(61)의 하부는 역상의 뿔대 형태를 하는 개폐가 가능한 상태의 하부로 구성되면 어떠한 형태로 구성되어도 무방하나, 상승유도관(61)의 측부와 대응 체결되는 상부를 가지고, 상부보다 작은 내경을 가지는 개폐가 가능한 상태의 하부를 가지는 경사콘(66a)이 체결되어, 역상의 뿔대 형태로 구성되도록 구성될 수 있다.

이때, 경사콘(66a)의 상부는 실린더 형태의 상승유도관(61) 하부의 말단 일정부분과 중공들이 서로 대응되도록 체결되고, 경사콘(66a)의 하부는 상부보다 작은 내경을 가져 상부에서 하부 방향으로 일정의 기울기가 형성될 수 있도록 구성되며, 경사콘(66a)의 하부 말단에는 개폐가 가능한 상태의 개구부를 가져 침전되는 고형물이 상승유도관(61)의 외부로 배출될 수 있도록 구성된다. 또한 상승유도관(61)의 하부가 경사콘(66a)의 형태로 구성되어 분리가능하면 상승유도관(61)의 유지보수가 용이하고, 필요에 따라 다양한 경사각 또는 다양한 크기의 개구부를 가지는 경사콘(66a)을 교체하여 적용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

아울러 하강유도관(62)은 상기 상승유도관(61)의 상부와 외측부면의 일부분이 감싸지는 형태로 중공의 내부면과 이격되며 상승유도관(61)의 일부분이 수용되도록 구성되고, 열린 상태의 상부와 개폐가 가능한 하부를 가지는 구성으로서, 상승유도관(61)의 상부로 유동되어 상승유도관(61)의 외부로 인출된 사육수의 방향을 다시 하부 방향으로 전환시키는 구성이다.

즉, 상기 하강유도관(62)은 도 2와 같이, 일정의 길이와 중공을 가지는 파이프 형태로 구성되되, 상승유도관(61)의 외경보다 큰 외경을 가져 상승유도관(61)의 외측부면과 하강유도관(62)의 내측부면 사이에 일정의 간격을 형성하여, 사육수가 유동될 수 있는 유동로를 형성하도록 구성된다.

또한 하강유도관(62)의 열린 상태 상부는 상승유도관(61)의 상부보다 높은 위치에 구성되어 상승유도관(61)의 상부로 유동된 사육수가 하강유도관(62)의 상부로 넘치지 않도록 구성되고, 하강유도관(62)의 상부와 일정의 간격을 유지하며 공간을 형성하여, 사육수가 유동될 수 있는 유동로를 형성하도록 구성된다. 이때, 상승유도관(61)의 상부에서 상부 방향으로 유동되어 인출되는 사육수는 도 2와 같이 상승유동관(61)과 하강유도관(62)의 사이에 형성된 유동로로 유동된다.

아울러 하강유도관(62)의 내측 상부에서 하부 방향으로 흐름이 전환된 사육수는 하강유도관(62)의 내부면과 상승유도관(61)의 외부면에 의하여 형성된 유동로를 통하여 하기 챔버관(63)의 하부(상승유도관(61)의 하부와 동일함.)에 해당하는 방향으로 유동된다.

또한 하강유도관(62)의 길이는 유동로 내부의 유속에 따라 조정될 수 있으며, 도 4와 같이 상승유도관(61)의 상부와 측부에 해당하는 일부분이 하강유도관(62)의 중공에 수용될 수 있도록 구성되어, 하강유도관(62)과 상승유도관(61) 사이의 이격된 공간인 유동로를 따라 유동하는 사육수가 유동력을 유지하며 하강유도관(62)의 열린 상태 하부를 통과하여 챔버관(63)의 하부까지 유동될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

아울러 챔버관(63)은 상기 하강유도관(62)의 외측부면과 중공의 내부면이 이격되며 하강유도관(62)이 수용되도록 구성되고, 상기 상승유도관(61) 하부의 외측면과 중공 하부의 내부면이 이격되며 상승유도관(61)이 수용되도록 구성되며, 역상의 뿔대 형태를 하는 개폐가 가능한 상태의 하부를 가지는 구성으로서, 하강유도관(62)과 상승유도관(61) 사이의 유동로를 통하여 하부로 유동되는 사육수에 포함된 고형물을 챔버관(63)의 중공 하부로 침전시키고, 사육수의 유동 방향을 다시 상부 방향으로 전환시키는 구성이다.

즉, 상기 챔버관(63)은 도 2와 같이, 일정의 길이와 중공을 가지는 파이프 형태로 구성되되, 하강유도관(62) 보다 큰 내경을 가져, 하강유도관(62)의 외측부면과 중공의 내부면이 일정의 간격을 가지며 유동로를 형성할 수 있도록 구성된다.

또한 챔버관(63)의 하부는 도 4와 같이 상승유도관(61)의 하부와 대응되는 형태인 역상의 뿔대 형태를 하는 개폐가 가능한 상태의 하부를 가져, 하강유도관(62)에서 하부 방향으로 유동되는 사육수에서 자중력과 유동력에 의하여 침전되는 고형물을 챔버관(63)의 외부로 배출할 수 있도록 하고, 소정의 경사각을 가지는 챔버관(63) 하부의 내부면에 하부 방향으로 유동되며 부딪힌 사육수(하강유도관(62)과 상승유도관(61) 사이의 유동로를 통하여 하부로 유동되는 사육수)가 방향을 전환하여, 다시 상부 방향으로 유동될 수 있도록 하는 효과를 발휘한다.

더불어 개폐가 가능한 상태의 챔버관(63) 하부에는 하부의 여닫힘 상태를 조절할 수 자동 또는 수동 밸브(80)가 장착되어, 챔버관(63) 중공의 하부에 대한 침전된 고형물의 외부 배출여부를 조절할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 챔버관(63) 하부에 침전된 고형물은 개폐가 가능한 상태의 챔버관(63)) 하부에 장착된 배출관을 통하여 하기 챔버관(63)의 외부로 배출되며, 배출관에는 상기에서 설명한 바와 같이 자동 또는 수동 밸브(80)가 장착되는 것이 바람직하다.

아울러 챔버관(63)의 하부는 역상의 뿔대 형태를 하는 개폐가 가능한 상태의 하부로 구성되면 어떠한 형태로 구성되어도 무방하나, 상기 상승유도관(61)의 하부와 마찬가지로, 챔버관(63)의 측부와 대응 체결되는 상부를 가지고, 상부보다 작은 직경을 가지는 개폐가 가능한 상태의 하부를 가지는 경사콘(66b)이 체결되어, 역상의 뿔대 형태로 구성될 수 있다.

이때, 경사콘(66b)의 상부는 실린더 형태의 챔버관(63) 하부의 말단 일정부분과 중공들이 서로 대응되도록 체결되고, 경사콘(66b)의 하부는 상부보다 작은 내경을 가져 상부에서 하부 방향으로 일정의 기울기가 형성될 수 있도록 구성되며, 경사콘(66b)의 하부 말단에는 열린 상태의 개구부를 가져 침전되는 고형물이 챔버관(63)의 외부로 배출될 수 있도록 구성된다. 또한 챔버관(63)의 하부가 경사콘(66b)의 형태로 구성되어 분리가능하면 챔버관(63)의 유지보수가 용이하고, 필요에 따라 다양한 경사각 또는 다양한 크기의 개구부를 가지는 경사콘(66b)을 교체하여 적용할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

또한 챔버관(63)은 개폐가 가능한 상태의 하부가 상기 상승유도관(61)의 개폐가 가능한 상태의 하부와 동일한 수직축상에 위치되도록 구성되어, 상승유도관(61)의 하부로 배출되는 고형물이 자중에 의하여 챔버관(63)의 하부의 열린 부분으로 직접 침전된 이후, 챔버관(63) 하부의 여닫힘에 의하여 챔버관(63)의 외부로 배출될 수 있도록 구성될 수 있다.

아울러 여닫힘 조절이 가능하도록 개폐가 가능한 상태를 갖는 챔버관(63)의 하부에서 소정량의 사육수와 함께 배출되는 고형물은 본 발명에 의한 회분과 고형물 농축여과기(60)로 최초로 유입된 사육수의 고형물보다 농축된 상태를 가지고, 일반적인 농축 고형물 처리방법에 따라 처리될 수 있다.

또한 배출관(64)은 챔버관(63)의 중공과 외부를 관통하도록 구성되고, 하강유도관(62)과 챔버관(63) 사이에서 유동되는 사육수를 챔버관(63)의 외부로 배출하는 구성으로서, 고형물이 침전되어 분리된 사육수를 본 발명에 의한 회분과 고형물 농축여과기(60)의 외부로 배출하는 구성이다.

즉, 배출관(64)은 도 4와 같이 하강유도관(62)과 챔버관(63)의 사이에 해당하는 챔버관(63)의 측부 일정부분을 관통하며 구성되어, 하강유도관(62)과 상승유도관(61) 사이의 유동로를 통하여 하부 방향으로 유동되었다가 챔버관(63)의 하부에서 다시 상부 방향으로 유동되어 올라온 사육수를 챔버관(63)의 외부로 배출하는 구성이다.

이때, 챔버관(63)의 외부에 위치하는 배출관(64)의 일정부분에는 배출관(64) 내부로 유동되는 여과된 사육수의 유동여부를 조절할 수 있도록 하는 자동 또는 수동 밸브(80)가 장착될 수 있다.

더불어 배출관(64)을 통하여 챔버관(63)의 외부로 배출되는 사육수는 상부 방향으로 유동력을 갖기 때문에 유동력보다 큰 자중력을 가지는 고형물은 하부 방향으로 침전되어 챔버관(63) 중공 하부로 떨어지게 된다.

아울러 배출관(64)은 도 2와 같이 챔버관(63)의 측부 일정부분에 구비될 수도 있고, 도 6과 같이 챔버관(63)의 수직방향으로 소정 간격을 가지며 복수 개 구성될 수도 있다. 이때, 배출관(64)이 챔버관(63)의 수직방향(높이방향)으로 복수 개 구성되는 경우에는, 챔버관(63) 내에 수용된 고형물이 여과된 사육수의 양에 따라 달라지는 사육수의 수면높이에 대응하는 배출관(64)을 통하여 사육수를 외부로 배출할 수 있도록 하는 효과를 발휘한다.

또한 배출관(64)이 챔버관(63)의 수직방향으로 복수 개 구성되는 경우에는 배출관(64) 각각에 장착된 밸브(80)의 여닫힘 정도를 조절하여, 각각의 밸브(80)를 통하여 배출되는 여과된 사육수의 양을 조절할 수 있다. 즉, 도 6과 같이 챔버관(63) 측부의 하방에 위치한 배출관(64)은 하강유도관(62)과 챔버관(63) 내부면 사이의 유동로로 상부 방향으로 유동되는 사육수의 유동압을 많이 받기 때문에 밸브(80)를 조금 열고, 챔버관(63) 측부의 상방에 위치한 배출관(64)은 유동압을 하방에 위치한 배출관(64)보다 적게 받기 때문에 하방에 위치한 배출관(64)의 밸브(80)보다 밸브(80)를 더 열어 각각의 배출관(64)을 통하여 배출되는 사육수의 양을 동일하게 조절할 수도 있다.

아울러 본 발명에 의한 배출관(64)은 여과된 사육수를 챔버관(63)의 외부로 용이하게 배출할 수 있도록 구성되면 어떠한 형태로 구성되어도 무방하나, 링형태로 구성되어 상기 하강유도관(62)을 안쪽에 수용하며 하강유도관(62)의 외측부면과 상기 챔버관(63) 중공의 내부면 사이에 구비되고, 중공과 통기되는 다수 개의 흡입홀(64c)을 구비하는 링흡입관(64a)과; 상기 링흡입관(64a)의 중공과 통기되는 중공을 구비하고, 일측은 링흡입관(64a)과 연결되며, 타측은 챔버관(63)의 중공과 외부를 관통하는 연결관(64b);을 포함하여 구성될 수 있다.

즉, 도 3 내지 4와 같이 상기 링흡입관(64a)은 링형태로 구성되어 하강유도관(62)을 링의 안쪽에 수용하며 하강유도관(62)의 외측부면과 챔버관(63) 중공의 내부면 사이에 구비되고, 중공과 통기되는 다수 개의 흡입홀(64c)을 구비하는 구성으로서, 흡입관의 외형이 링형태로 구성되어 하강유도관(62)과 챔버관(63)의 사이에 형성된 유동로 전체에 용이하게 위치될 수 있다.

이때, 링의 형태는 하강유도관(62)과 챔버관(63)의 사이에 형성된 유동로의 수평단면의 형태에 따라 원형 또는 다각형 등과 같은 다양한 형태로 구성될 수 있고, 링흡입관(64a)의 상부, 하부 또는 측부에는 링흡입관(64a)의 내부에 형성된 중공과 링흡입관(64a)의 외부를 관통하는 다수 개의 흡입홀(64c)이 일정 간격으로 복수 개 구비된다. 아울러 흡입홀(64c)의 크기는 링흡입관(64a)에서 흡입된 여과된 사육수를 집수하여 배출하는 연결관(64b)과 인접된 흡입홀(64c)이 연결관(64b)과 먼 쪽에 구성된 흡입홀(64c)보다 작은 직경을 갖도록 구성하여, 하강유도관(62)과 챔버관(63)의 사이에 형성된 유동로 전체 범위의 사육수를 고르게 흡입할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한 연결관(64b)은 도 4와 같이 상기 링흡입관(64a)의 중공과 통기되는 중공을 구비하고, 일측은 링흡입관(64a)과 연결되며, 타측은 챔버관(63)의 중공과 외부를 관통하는 구성으로서, 링흡입관(64a)을 통하여 흡입된 사육수를 챔버관(63) 외부를 배출하는 구성이다.

이때, 연결관(64b)은 일반적인 배관으로 대체가능하고, 연결관(64b)의 일측 일정부분은 타측보다 큰 중공을 갖도록 구성하여, 링흡입관(64a)에서 흡입된 사육수가 보다 용이하게 배출될 수 있도록 구성될 수도 있다.

아울러 챔버관(63)의 외부에 해당하는 부분에 위치되는 연결관(64b)의 타측 일정부분에는 밸브(80)가 장착될 수 있음은 자명할 것이다.

아울러 본 발명에 의한 상승유도관(61)은 하강유도관(62) 및 챔버관(63)과 일정 간격 이격되어 고정될 수 있으면 어떠한 구성과 연결되어 체결되어도 무방하고, 하강유도관(62) 역시 상승유도관(61) 및 챔버관(63)과 일정 간격 이격되어 고정될 수 있으면 어떠한 구성과 연결되어 체결되어도 무방하다. 즉, 본 발명에 의한 상승유도관(61), 하강유도관(62) 및 챔버관(63)은 서로 간의 간격을 유지하며 서로에 고정체결될 수 있다.

또한 본 발명에 의한 회분과 고형물 농축여과기(60)로 유입, 유동 및 배출되는 사육수의 유입압, 유동압 및 배출압은 유입관(65)의 일정부분에 장착될 수 있는 펌프 또는 배출관(64)의 일정부분에 장착될 수 있는 펌프에 의한 가압 또는 흡입압으로 형성될 수 있고, 고형물의 원활한 침전 유도를 위하여 사육수는 1~5cm/s의 유동속도로 유동될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

아울러 본 발명에 의한 회분과 고형물 농축여과기(60)에서 배출구를 통하여 배출되는 여과된 사육수는 직접 자연방류 또는 재사용할 수도 있으나, 도 7과 같이 본 발명에 의한 회분과 고형물 농축여과기(60)와 동일한 구성 및 효과를 가지는 또 다른 회분과 고형물 농축여과기(60)의 유입관(65)으로 재유입시켜, 고형물의 농축 및 사육수의 여과처리를 다시 처리할 수도 있다.

또한 본 발명에 의한 회분과 고형물 농축여과기(60)가 복수 개의 배출관(64)을 구비하는 경우에는, 도 6 내지 7과 같이 각각의 배출관(64)의 타측 말단에 체결되어 각각의 배출관(64)에서 배출되는 여과된 사육수를 일괄적으로 집수가능한 집수관(90)을 구비가능하다.

더불어 본 발명은 집수관(90)을 수직 방향으로 길이를 형성하도록 구성하여, 일정의 높이차이를 가지고 챔버관(63)에 구성된 복수 개의 배출관(64)에서 배출되는 사육수를 일괄적으로 집수할 수 있도록 구성할 수 있고, 집수관(90)의 내부에는 플로트스위치(92)와 연결된 부력체(93)를 인입시켜, 집수관(90)에서 집수된 사육수를 배출시키는 펌핑기(91)의 작동여부를 조절할 수 있도록 구성할 수 있다.

상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.

10 : 양식장 20, 20' : 집수로
30 : 고형물여과장치 40 : 생물여과수조
50 : 고형물 분리기 60 : 회분과 고형물 농축여과기
61 : 상승유도관 62 : 하강유도관
63 : 챔버관 64 : 배출관
64a : 링흡입관 64b : 연결관
64c : 흡입홀 65 : 유입관
66a, 66b : 경사콘 70 : 펌프장
80 : 밸브 90 : 집수관
91 : 펌핑기 92 : 플로트스위
93 : 부력체 100 : 비드

Claims (7)

1. 고형물을 포함하는 사육수를 이송하는 유입관(65)의 말단을 중공 내부에 수용하고, 열린 상태의 상부와 역상의 뿔대 형태를 하는 개폐가 가능한 상태의 하부를 가지는 상승유도관(61)과; 상기 상승유도관(61)의 상부와 외측부면의 일부분이 감싸지는 형태로 중공의 내부면과 이격되며 상승유도관(61)의 일부분이 수용되도록 구성되고, 열린 상태의 상부와 열린 상태의 하부를 가지는 하강유도관(62)과; 상기 하강유도관(62)의 외측부면과 중공의 내부면이 이격되며 하강유도관(62)이 수용되도록 구성되고, 상기 상승유도관(61) 하부의 외측면과 중공 하부의 내부면이 이격되며 상승유도관(61)이 수용되도록 구성되며, 역상의 뿔대 형태를 하는 개폐가 가능한 상태의 하부를 가지는 챔버관(63) 및; 챔버관(63)의 중공과 외부를 관통하도록 구성되고, 하강유도관(62)과 챔버관(63) 사이에서 유동되는 사육수를 챔버관(63)의 외부로 배출하는 배출관(64);을 포함하여 구성되고,
   상기 배출관(64)은,
   링형태로 구성되어 상기 하강유도관(62)을 안쪽에 수용하며 하강유도관(62)의 외측부면과 상기 챔버관(63) 중공의 내부면 사이에 구비되고, 중공과 통기되는 다수 개의 흡입홀(64c)을 구비하는 링흡입관(64a)과;
   상기 링흡입관(64a)의 중공과 통기되는 중공을 구비하고, 일측은 링흡입관(64a)과 연결되며, 타측은 챔버관(63)의 중공과 외부를 관통하는 연결관(64b);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 상승유도관(61)의 하부는,
   상승유도관(61)의 측부와 대응 체결되는 상부를 가지고, 상부보다 작은 직경을 가지는 개폐가 가능한 상태의 하부를 가지는 경사콘(66a)이 체결되어, 역상의 뿔대 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 챔버관(63)의 하부는,
   챔버관(63)의 측부와 대응 체결되는 상부를 가지고, 상부보다 작은 내경을 가지는 개폐가 가능한 상태의 하부를 가지는 경사콘(66b)이 체결되어, 역상의 뿔대 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 배출관(64)은,
   챔버관(63)의 수직방향으로 간격을 가지며 복수 개 구성되는 것을 특징으로 하는 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기.
   
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 챔버관(63)의 개폐가 가능한 상태의 하부는,
   상기 상승유도관(61)의 개폐가 가능한 상태의 하부와 동일한 수직축상에 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 상승유도관(61)의 개폐가 가능한 상태의 하부 또는 챔버관(63)의 개폐가 가능한 상태의 하부에는 밸브(80)가 장착되어 여닫힘이 조절되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 양식장 생물여과장치의 회분과 고형물 농축여과기.

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