KR102476809B1 - Filter material composition for aquaponics, manufacturing method of filter material composition for aquaponics and filter material composition for aquaponics manufactured thereby - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 아쿠아포닉스 전용 여과재 조성물, 아쿠아포닉스 전용 여과재의 제조방법 및 그에 의해 제조된 아쿠아포닉스 전용 여과재에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재 조성물은, 염화비닐수지; 철-함유 물질; 광물성 물질; 첨가제; 및 액상 가소제;를 포함한다.The present invention relates to a filter medium composition for exclusive use of aquaponics, a method for manufacturing a filter medium for exclusive use of aquaponics, and a filter medium for exclusive use of aquaponics manufactured thereby. vinyl resin; iron-containing substances; mineral substances; additive; and a liquid plasticizer.
Description
본 발명은 아쿠아포닉스 전용 여과재 조성물, 아쿠아포닉스 전용 여과재의 제조방법 및 그에 의해 제조된 아쿠아포닉스 전용 여과재에 관한 것이다.The present invention relates to a filter medium composition exclusively for aquaponics, a method for manufacturing a filter medium exclusively for aquaponics, and a filter medium exclusively for aquaponics manufactured thereby.
아쿠아포닉스(Aquaponics)란 Aquaculture(양어)와 Hydroponics(수경재배)를 합친 말로, 물고기 양식과 수경재배를 결합하여 환경에 부담을 최소화하면서 식량 확보가 가능하여 각광받고 있는 환경 친화적이고 미래지속 가능한 시스템이다. Aquaponics is a combination of Aquaculture (fish farming) and Hydroponics (aquaponics), an environmentally friendly and future sustainable system that is in the limelight as it is possible to secure food while minimizing the burden on the environment by combining fish farming and hydroponics. to be.
아쿠아포닉스로 가꾼 정원에서는 어류와 식물이 함께 자란다. 아쿠아포닉스 정원에서는 흙은 물론 살충제, 제초제, 화학 비료와 같은 일체의 합성물질을 찾아 볼 수 없다. 아쿠아포닉스는 최소한의 물과 공간으로 식량을 재배하게 해준다. 게다가 어류 배설물을 적극 활용하는 건강한 유기농법을 통해 어류 및 채소를 생산하므로 대단히 효율적인 방안이라 할 수 있다. In a garden tended by aquaponics, fish and plants grow together. In an aquaponics garden, you will not find any synthetic substances such as pesticides, herbicides or chemical fertilizers, let alone soil. Aquaponics allows you to grow food with minimal water and space. In addition, it is a very efficient method because fish and vegetables are produced through healthy organic farming methods that actively utilize fish excrement.
영양학적 관점에서도 아쿠아포닉스는 단백질(어류)과 비타민(채소)을 동시에 제공해준다. 지속 가능한 방법으로 신선한 채소를 재배하는 법을 찾는 사람들이 많기 때문에 아쿠아포닉스는 바로 인기를 끌었다. From a nutritional point of view, aquaponics provide both protein (fish) and vitamins (vegetables). Aquaponics immediately became popular as many people were looking for ways to grow fresh vegetables in a sustainable way.
아쿠아포닉스는 어류를 양식하는 과정에서 발생하는 영양성분이 가득한 물을 식물 재배과정에서 자연비료 형태의 공급원으로 활용하게 된다. 식물은 영양분을 소모하고, 그 덕에 정화된 물에서는 어류가 서식할 수 있게 되는 것이다. 자연적인 미생물분해 과정을 통해 어류와 식물 모두 건강하게 자라고 번창할 수 있는 지속 가능한 생태계를 만들어낸다.Aquaponics will use water full of nutrients generated in the process of farming fish as a supply source in the form of natural fertilizer in the process of growing plants. Plants consume nutrients, which allows fish to thrive in purified water. The natural biodegradation process creates a sustainable ecosystem in which both fish and plants can grow and thrive healthily.
그러나, 양어수 내 식물이 필요로 하는 필수원소 중 하나인 철분(Fe) 함량이 부족하여 식물의 생육이 불량하고 수량이 매우 낮아지게 된다. 또한, 매일 철분 함량의 점검과 보충의 번거로움이 있다.However, due to the lack of iron (Fe) content, which is one of the essential elements required by plants, the growth of plants is poor and the yield is very low. In addition, there is the hassle of checking and supplementing the iron content every day.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 식물의 수경재배와 어류양식을 동시에 수행하는 아쿠아포닉스 시스템에서 식물성장에 유익한 철(Fe)이 용출되어 어류와 식물성장을 촉진하고 활력을 공급하면서, 재사용이 가능한 아쿠아포닉스 전용 여과재의 제조방법 및 그에 의해 제조된 아쿠아포닉스 전용 여과재를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is, in an aquaponics system that simultaneously performs hydroponic cultivation of plants and fish farming, iron (Fe) beneficial for plant growth is eluted to improve fish and plant growth. It is an object of the present invention to provide a method for producing a reusable filter medium for aquaponics while promoting and supplying vitality, and a filter medium for aquaponics manufactured thereby.
그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 분야 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problem to be solved by the present invention is not limited to those mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 발명의 일 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재 조성물은, 염화비닐수지; 철-함유 물질; 광물성 물질; 첨가제; 및 액상 가소제;를 포함한다.A filter material composition exclusively for aquaponics according to an embodiment of the present invention includes a vinyl chloride resin; iron-containing substances; mineral substances; additive; and a liquid plasticizer.
일 실시형태에 있어서, 상기 철-함유 물질은, Fe2+ 이온과 Fe3+ 이온을 공급하는 것일 수 있다.In one embodiment, the iron-containing material may supply Fe 2+ ions and Fe 3+ ions.
일 실시형태에 있어서, 상기 철-함유 물질은, 산화철, 금속철 및 금속산화철로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the iron-containing material may include at least one selected from the group consisting of iron oxide, metallic iron, and metallic iron oxide.
일 실시형태에 있어서, 상기 철-함유 물질은, 철강 슬래그, 비철 제련 슬래그, 먼지 용융 슬래그, 더스트, 스케일, 철분, 산화철분, 사철(砂鐵) 및 철광석으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the iron-containing material is at least one selected from the group consisting of steel slag, non-ferrous smelting slag, dust molten slag, dust, scale, iron powder, iron oxide powder, iron sand and iron ore. may include
일 실시형태에 있어서, 상기 철-함유 물질은, 염화비닐수지 100 중량부에 대하여 25 중량부 내지 30 중량부인 것일 수 있다.In one embodiment, the iron-containing material may be 25 parts by weight to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride resin.
일 실시형태에 있어서, 상기 광물성 물질은, 토르마린, 제올라이트, 흑운모, 맥반석, 일라이트, 고령토, 포졸란, 산화망간, 백운석, 견운모, 황토, 활성백토, 귀양석 및 모데나이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하고, 상기 광물성 물질은, 분말 형태이고, 상기 분말의 평균 입도는 300 메시 내지 40,000 메시인 것일 수 있다.In one embodiment, the mineral material is at least selected from the group consisting of tourmaline, zeolite, biotite, elvan, illite, kaolin, pozzolan, manganese oxide, dolomite, sericite, ocher, activated clay, ghee and mordenite Including any one, the mineral material is in the form of a powder, and the average particle size of the powder may be 300 mesh to 40,000 mesh.
일 실시형태에 있어서, 상기 광물성 물질은, 염화비닐수지 100 중량부에 대하여 20 중량부 내지 25 중량부인 것일 수 있다.In one embodiment, the mineral material may be 20 parts by weight to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride resin.
일 실시형태에 있어서, 상기 첨가제는, 무기충전제, 무독안정제, 충격보강제 및 분산제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the additive may include at least one selected from the group consisting of an inorganic filler, a non-toxic stabilizer, an impact modifier, and a dispersant.
일 실시형태에 있어서, 상기 무기충전제는, 탄산칼슘, 비정질 실리카, 활석, 제올라이트, 탄산마그네슘, 황산칼슘, 인산칼슘, 인산마그네슘, 산화알루미늄, 카올린, ATH(Alumina trihydrate), 탈크로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the inorganic filler is selected from the group consisting of calcium carbonate, amorphous silica, talc, zeolite, magnesium carbonate, calcium sulfate, calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum oxide, kaolin, ATH (Alumina trihydrate), and talc. It may include at least one that is.
일 실시형태에 있어서, 상기 무독안정제는, TIN계, 금속석검계 및 유기복합계로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the non-toxic stabilizer may include at least one selected from the group consisting of TIN-based, metal stone gum-based, and organic complex-based.
일 실시형태에 있어서, 상기 충격보강제는, 메틸 메타크릴레이트-부타디엔스티렌(Methyl Methacrylate-ButadieneStyrene; MBS)계, 염소화 폴리에틸렌(chlorinated polyethylene; CPE)계 및 아크릴(acryl)계로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the impact modifier is at least one selected from the group consisting of methyl methacrylate-butadiene styrene (MBS), chlorinated polyethylene (CPE) and acryl. may contain one.
일 실시형태에 있어서, 상기 분산제는, 폴리아크릴레이트(Polyacrylate) 타입의 분산용 고분자 분산제를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the dispersing agent may include a polyacrylate type polymer dispersing agent for dispersing.
일 실시형태에 있어서, 상기 첨가제는, 염화비닐수지 100 중량부에 대하여 20 중량부 내지 25 중량부인 것일 수 있다.In one embodiment, the additive may be 20 parts by weight to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride resin.
일 실시형태에 있어서, 상기 액상 가소제는, 프탈레이트계 가소제, 테레프탈레이트계 가소제, 벤조에이트계 가소제, 시트레이트계 가소제, 포스페이트계 가소제 및 아디페이트계 가소제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the liquid plasticizer comprises at least one selected from the group consisting of phthalate-based plasticizers, terephthalate-based plasticizers, benzoate-based plasticizers, citrate-based plasticizers, phosphate-based plasticizers, and adipate-based plasticizers it could be
일 실시형태에 있어서, 상기 액상가소제는, 염화비닐수지 100 중량부에 대하여 20 중량부 내지 25 중량부인 것일 수 있다.In one embodiment, the liquid plasticizer may be 20 parts by weight to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride resin.
본 발명의 다른 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재 제조방법은, 염화비닐수지, 철-함유 물질, 광물성 물질 및 첨가제를 혼합하는 혼합물 준비 단계; 상기 혼합물에 액상 가소제 소량으로 투입하면서 혼합하는 가소제 투입 단계; 상기 액상 가소제가 투입된 혼합물을 가열하는 가열 단계; 상기 가열된 혼합물을 냉각탱크에서 냉각하는 냉각 단계; 상기 냉각된 혼합물을 메쉬를 이용하여 거르는 메쉬 선별 단계; 및 상기 메쉬 선별된 혼합물을 압출기에서 인발하여 환봉으로 인발하는 환봉인발 단계;를 포함한다.A method for manufacturing a filter medium exclusively for aquaponics according to another embodiment of the present invention includes a mixture preparation step of mixing a vinyl chloride resin, an iron-containing material, a mineral material, and an additive; Adding a plasticizer to the mixture while adding a small amount of liquid plasticizer to the mixture; A heating step of heating the mixture into which the liquid plasticizer is added; a cooling step of cooling the heated mixture in a cooling tank; A mesh screening step of filtering the cooled mixture using a mesh; and a round bar drawing step of drawing the mesh screened mixture in an extruder into a round bar.
일 실시형태에 있어서, 상기 가열 단계는, 140 ℃ 내지 170 ℃의 온도에서 수행하는 것이고, 상기 냉각 단계는, 20 ℃ 내지 50 ℃의 온도에서 수행하는 것일 수 있다.In one embodiment, the heating step may be performed at a temperature of 140 °C to 170 °C, and the cooling step may be performed at a temperature of 20 °C to 50 °C.
일 실시형태에 있어서, 상기 환봉인발 단계는, 송풍장치를 이용하여 건조하게 인발하여 기포를 제거하고, 1 m 내지 3 m의 길이로 절단하여 여과재를 제조하는 것이고, 상기 환봉인발 단계 이후에, 상기 여과재를 상온에서 10 일 내지 20 일 동안 건조 및 숙성하는 건조 및 숙성단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, in the round bar drawing step, air bubbles are removed by dry drawing using a blower and cut to a length of 1 m to 3 m to prepare a filter material, after the round bar drawing step, the A drying and aging step of drying and aging the filter medium at room temperature for 10 to 20 days may be further included.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재는, 상기 아쿠아포닉스 전용 여과재 제조방법에 의해 제조된다.A filter medium exclusively for aquaponics according to another embodiment of the present invention is manufactured by the method for manufacturing a filter medium exclusively for aquaponics.
일 실시형태에 있어서, 사용 후 철(Fe)이 용출된 상기 아쿠아포닉스 전용 여과재를 회수하여 파쇄하고, 상기 파쇄된 분말에 철을 배합하여 아쿠아포닉스 전용 여과재를 제조하여 재사용하는 것일 수 있다.In one embodiment, after use, the aquaponics exclusive filter medium from which iron (Fe) is eluted is collected and crushed, and iron is mixed with the crushed powder to manufacture and reuse the aquaponics exclusive filter medium.
본 발명의 다른 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재 조성물은, 식물이 흡수할 수 있는 철분 용출 여과재의 조성물을 제조하여 어류와 식물성장을 촉진하고 활력을 공급하고, 환경친화적인 아쿠아포닉스 시스템의 효율성을 높이고, 채소와 어류의 성장을 촉진하여 생산성과 편의성 증대로 농가 소득 증대에 기여할 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a filter material composition for exclusive use of aquaponics produces an iron-eluting filter material composition that can be absorbed by plants, promotes the growth of fish and plants, supplies vitality, and is an environmentally friendly aquaponics system. It can contribute to increase farm household income by increasing efficiency and promoting the growth of vegetables and fish, increasing productivity and convenience.
본 발명의 다른 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재 제조방법 및 그에 의해 제조된 아쿠아포닉스 전용 여과재는, 염화비닐수지의 철분과 광물성 물질을 사용하여 여재의 가공성, 안정성, 편리성 및 경제성을 제공할 수 있다. 또한, 제조된 여과재는 회수하여 재사용할 수 있어 환경 친화적이다.A method for manufacturing a filter medium for exclusive use of aquaponics according to another embodiment of the present invention and a filter medium for exclusive use of aquaponics manufactured thereby provide processability, stability, convenience and economy of the filter medium by using iron and mineral substances of polyvinyl chloride resin. can do. In addition, the manufactured filter media is environmentally friendly as it can be recovered and reused.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재의 제조방법을 나타내는 순서도이다.
도 3은 일반 아쿠아포닉스 양어수(무처리)로 재배한 채소의 철분 결핍 증상을 나타낸 사진이다.1 is a flow chart showing a manufacturing method of a filter material exclusively for aquaponics according to an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart showing a method of manufacturing a filter material exclusively for aquaponics according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a photograph showing symptoms of iron deficiency in vegetables grown with general aquaponics fish pond (untreated).
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms used in this specification are terms used to appropriately express preferred embodiments of the present invention, which may vary according to the intention of a user or operator or customs in the field to which the present invention belongs. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification. Like reference numerals in each figure indicate like elements.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only a case where a member is in contact with another member, but also a case where another member exists between the two members.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components rather than excluding other components.
이하, 본 발명의 아쿠아포닉스 전용 여과재 조성물, 아쿠아포닉스 전용 여과재의 제조방법 및 그에 의해 제조된 아쿠아포닉스 전용 여과재에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, a filter medium composition for exclusive use of aquaponics according to the present invention, a manufacturing method of a filter medium for exclusive use of aquaponics, and a filter medium for exclusive use of aquaponics manufactured thereby will be described in detail with reference to Examples and drawings. However, the present invention is not limited to these examples and drawings.
본 발명의 일 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재 조성물은, 염화비닐수지; 철-함유 물질; 광물성 물질; 첨가제; 및 액상 가소제;를 포함한다.A filter material composition exclusively for aquaponics according to an embodiment of the present invention includes a vinyl chloride resin; iron-containing substances; mineral substances; additive; and a liquid plasticizer.
일 실시형태에 있어서, 상기 염화비닐수지 대신 폴리에틸렌 수지와 같은 열가소성 수지를 사용할 수도 있다.In one embodiment, a thermoplastic resin such as polyethylene resin may be used instead of the vinyl chloride resin.
일 실시형태에 있어서, 상기 철-함유 물질은, Fe2+ 이온과 Fe3+ 이온을 공급하는 것일 수 있다. Fe2+ 이온과 Fe3+ 이온을 공급할 수 있는 수용액 형태인 것일 수 있다.In one embodiment, the iron-containing material may supply Fe 2+ ions and Fe 3+ ions. It may be in the form of an aqueous solution capable of supplying Fe 2+ ions and Fe 3+ ions.
일 실시형태에 있어서, 양어수에 용출된 철분은 식물의 광합성, 호흡, 단백질, 합성 등 각종 효소작용에 중요한 역할을 해주며 식물과 어류의 성장을 촉진하고 생육관리의 편의성을 제공하고 인건비를 절감하여 생산효율의 극대화할 수 있다.In one embodiment, iron eluted in fish water plays an important role in various enzymatic actions such as photosynthesis, respiration, protein synthesis, etc. of plants, promotes the growth of plants and fish, provides convenience in growth management, and reduces labor costs. Thus, the production efficiency can be maximized.
일 실시형태에 있어서, 상기 철-함유 물질은, 산화철, 금속철 및 금속산화철로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the iron-containing material may include at least one selected from the group consisting of iron oxide, metallic iron, and metallic iron oxide.
일 실시형태에 있어서, 상기 철-함유 물질은, 철강 슬래그, 비철 제련 슬래그, 먼지 용융 슬래그, 더스트, 스케일, 철분, 산화철분, 사철(砂鐵) 및 철광석으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the iron-containing material is at least one selected from the group consisting of steel slag, non-ferrous smelting slag, dust molten slag, dust, scale, iron powder, iron oxide powder, iron sand and iron ore. may include
일 실시형태에 있어서, 상기 철-함유 물질은, 염화비닐수지 100 중량부에 대하여 25 내지 30중량부인 것일 수 있다. 상기 철-함유 물질이 염화비닐수지 100 중량부에 대하여 25 중량부 미만인 경우 철분이 충분히 용출될 수 없고, 30 중량부 초과인 경우 상대적으로 염화비닐수지 및 첨가제의 함량이 적어 여과재를 만들기 어려울 수 있다.In one embodiment, the iron-containing material may be 25 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride resin. If the iron-containing material is less than 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride resin, iron cannot be sufficiently eluted, and if it exceeds 30 parts by weight, the content of the vinyl chloride resin and additives is relatively low, making it difficult to make a filter medium. .
일 실시형태에 있어서, 상기 광물성 물질은, 토르마린, 제올라이트, 흑운모, 맥반석, 일라이트, 고령토, 포졸란, 산화망간, 백운석, 견운모, 황토, 활성백토, 귀양석 및 모데나이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the mineral material is at least selected from the group consisting of tourmaline, zeolite, biotite, elvan, illite, kaolin, pozzolan, manganese oxide, dolomite, sericite, ocher, activated clay, ghee and mordenite It may include any one.
일 실시형태에 있어서, 상기 광물성 물질은, 바람직하게는, 토르마린, 제올라이트, 흑운모를 포함하는 것일 수 있다. 상기 제올라이트는 장석과 같이 정점산소(apical oxygen)에 의하여 3차원의 골격구조를 만들고 있지만 공극이 있으며, 여기에 물분자와 교환양성이온이 포함되어 있어, 양이온교환특성과 흡착 및 촉매의 특성이 있다. 흑운모는 황토나 맥반석보다 약 3 배 이상의 원적외선 방사율 (약 94 %)이 높으며, 게르마늄 함량이 36 ppm에 이르는 물질로서 발암물질을 흡수제거시키는 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 토르마린은 규산염 광물의 일종으로 전기를 발생시키는 특성을 가진 광물로서, 이온발생, 물의 전기분해, 물분자집단의 축소, 원적외선 방사 등의 특성이 있는 것으로 알려져 있으며, 중금속의 독성제거, 공기중의 유해가스를 흡수조절하는 효능이 있다.In one embodiment, the mineral material may preferably include tourmaline, zeolite, or biotite. The zeolite makes a three-dimensional skeletal structure by apical oxygen like feldspar, but has pores, and contains water molecules and exchange protons, so it has cation exchange characteristics, adsorption and catalytic properties. . Biotite has a far-infrared emissivity (about 94%) that is about three times higher than ocher or elvan, and has a germanium content of up to 36 ppm, and is known to have an effect of absorbing and removing carcinogens. Tourmaline is a kind of silicate mineral that has characteristics of generating electricity. It is known to have characteristics such as ion generation, water electrolysis, reduction of water molecule group, and far-infrared radiation. It has the effect of regulating gas absorption.
일 실시형태에 있어서, 상기 광물성 물질은 천연광물을 사용하여 여과재의 가공성, 안정성, 편리성 및 경제성을 제공할 수 있다.In one embodiment, the mineral material may provide processability, stability, convenience and economy of the filter medium by using natural minerals.
일 실시형태에 있어서, 상기 광물성 물질은, 분말 형태이고, 상기 분말의 평균 입도는 300 메시 내지 40,000 메시인 것일 수 있다. 상기 분말의 평균 입도가 300 메시 미만인 경우 미분으로 제조하는데 과도한 시간이 걸릴 수 있고, 40,000 메시 초과인 경우 내구성이 약해질 수 있다.In one embodiment, the mineral material is in the form of a powder, and the average particle size of the powder may be 300 mesh to 40,000 mesh. If the average particle size of the powder is less than 300 mesh, it may take an excessive amount of time to manufacture it into fine powder, and if it exceeds 40,000 mesh, durability may be weakened.
일 실시형태에 있어서, 상기 광물성 물질은, 염화비닐수지 100 중량부에 대하여 20 중량부 내지 25 중량부인 것일 수 있다. 상기 광물성 물질이 상기 범위를 벗어나면 환봉 및 가공작업 시 불량품이 생산되는 문제가 있다.In one embodiment, the mineral material may be 20 parts by weight to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride resin. If the mineral material is out of the above range, there is a problem that defective products are produced during round bars and processing operations.
일 실시형태에 있어서, 상기 첨가제는, 무기충전제, 무독안정제, 충격보강제 및 분산제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the additive may include at least one selected from the group consisting of an inorganic filler, a non-toxic stabilizer, an impact modifier, and a dispersant.
일 실시형태에 있어서, 상기 무기충전제는, 탄산칼슘, 비정질 실리카, 활석, 제올라이트, 탄산마그네슘, 황산칼슘, 인산칼슘, 인산마그네슘, 산화알루미늄, 카올린, ATH(Alumina trihydrate), 탈크로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the inorganic filler is selected from the group consisting of calcium carbonate, amorphous silica, talc, zeolite, magnesium carbonate, calcium sulfate, calcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum oxide, kaolin, ATH (Alumina trihydrate), and talc. It may include at least one that is.
일 실시형태에 있어서, 상기 무독안정제는, TIN계, 금속석검계 및 유기복합계로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the non-toxic stabilizer may include at least one selected from the group consisting of TIN-based, metal stone gum-based, and organic complex-based.
일 실시형태에 있어서, 상기 충격보강제는 폴리염화비닐 수지에 첨가되어 폴리염화비닐 수지의 내충격성을 향상시켜 준다. In one embodiment, the impact modifier is added to the polyvinyl chloride resin to improve the impact resistance of the polyvinyl chloride resin.
일 실시형태에 있어서, 상기 충격보강제는, 메틸 메타크릴레이트-부타디엔스티렌(Methyl Methacrylate-ButadieneStyrene; MBS)계, 염소화 폴리에틸렌(chlorinated polyethylene; CPE)계 및 아크릴(acryl)계로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the impact modifier is at least one selected from the group consisting of methyl methacrylate-butadiene styrene (MBS), chlorinated polyethylene (CPE) and acryl. may contain one.
일 실시형태에 있어서, 상기 충격보강제는, 폴리염화비닐 수지 100 중량부에 대해 2 내 10중량부로 첨가되는 것일 수 있다. 상기 충격보강제가 2중량부 미만으로 사용되는 경우 충격강도를 향상시키는 효과가 미미하고, 충격보강제를 10중량부 초과하여 사용하면 환봉 형성 시 압출부하가 높아지고, 수지의 마찰열이 증가하여 열안정성이 떨어지며 생산원가가 상승하는 문제가 있다.In one embodiment, the impact modifier may be added in an amount of 2 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyvinyl chloride resin. When the impact modifier is used in an amount of less than 2 parts by weight, the effect of improving the impact strength is insignificant, and when the impact modifier is used in an amount exceeding 10 parts by weight, the extrusion load increases when forming a round bar, and the frictional heat of the resin increases, resulting in poor thermal stability. There is a problem of increasing production costs.
일 실시형태에 있어서, 상기 분산제는, 폴리아크릴레이트(Polyacrylate) 고분자를 포함하는 것일 수 있다.일 실시형태에 있어서, 상기 첨가제는, 염화비닐수지 100 중량부에 대하여 20 중량부 내지 25 중량부인 것일 수 있다. 상기 첨가제가 이 범위를 벗어나면 환봉 및 가공작업 시 불량품이 생산되는 문제가 있다.In one embodiment, the dispersant may include a polyacrylate polymer. In one embodiment, the additive is 20 parts by weight to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride resin. can If the additive is out of this range, there is a problem in that defective products are produced during round bars and processing operations.
일 실시형태에 있어서, 상기 액상 가소제는, 염화비닐수지에 유연성을 부여하기 위해서 이용되는, 상온에서 액상의 첨가제라면, 적당히 선택해서 사용할 수 있다. 단, 본 발명의 열가소성 수지 조성물을 이용해서 형성된 환봉 여과재의 제조가 생분해되는 때를 고려하여, 안정성이 높은 액상가소제를 이용하는 것이 바람직하다.In one embodiment, the liquid plasticizer can be appropriately selected and used as long as it is a liquid additive at room temperature used to impart flexibility to the vinyl chloride resin. However, it is preferable to use a highly stable liquid plasticizer in consideration of biodegradation in the production of the round bar filter medium formed using the thermoplastic resin composition of the present invention.
일 실시형태에 있어서, 상기 액상 가소제는, 프탈레이트계 가소제, 테레프탈레이트계 가소제, 벤조에이트계 가소제, 시트레이트계 가소제, 포스페이트계 가소제 및 아디페이트계 가소제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the liquid plasticizer comprises at least one selected from the group consisting of phthalate-based plasticizers, terephthalate-based plasticizers, benzoate-based plasticizers, citrate-based plasticizers, phosphate-based plasticizers, and adipate-based plasticizers it could be
일 실시형태에 있어서, 프탈레이트계 가소제로는 디옥틸프탈레이트, 디에틸헥실프탈레이트, 디이소노닐프탈레이트, 디이소데실프탈레이트, 디메틸프탈레이트, 디에틸프탈레이트, 디부틸프탈레이트, 디헵틸프탈레이트, 디노닐프탈레이트 또는 디트리데실프탈레이트를 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In one embodiment, the phthalate-based plasticizer is dioctyl phthalate, diethylhexyl phthalate, diisononyl phthalate, diisodecyl phthalate, dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate, diheptyl phthalate, dinonyl phthalate or di Tridecyl phthalate may be used, but is not limited thereto.
일 실시형태에 있어서, 상기 테레프탈레이트계 가소제로는 디옥틸테레프탈레이트를 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. In one embodiment, dioctyl terephthalate may be used as the terephthalate-based plasticizer, but is not limited thereto.
일 실시형태에 있어서, 상기 벤조에이트계 가소제로는 2-(2-(2-페닐카르보닐옥시에톡시)에톡시)에틸 벤조에이트, 글리세릴 트리벤조에이트, 트리메틸올프로판 트리벤조에이트, 이소노닐 벤조에이트, 1-메틸-2-(2-페닐카보닐옥시프로폭시)에틸 벤조에이트, 2, 2, 4-트리메틸-1, 3-펜탄디올 디벤조에이트, n-헥실 벤조에이트 및 트리메틸올 프로판트리벤조에이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the benzoate-based plasticizer is 2- (2- (2-phenylcarbonyloxyethoxy) ethoxy) ethyl benzoate, glyceryl tribenzoate, trimethylolpropane tribenzoate, isononyl Benzoate, 1-methyl-2-(2-phenylcarbonyloxypropoxy)ethyl benzoate, 2,2,4-trimethyl-1,3-pentanediol dibenzoate, n-hexyl benzoate and trimethylol propane It may contain at least one selected from the group consisting of tribenzoate.
일 실시형태에 있어서, 상기 시트레이트계 가소제로는 아세틸트리부틸 시트레이트, 트리부틸시트레이트 또는 이 둘을 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the citrate-based plasticizer may include acetyl tributyl citrate, tributyl citrate, or both.
일 실시형태에 있어서, 상기 포스페이트계 가소제로는 트리크레실 포스페이트, 트리부틸포스페이트 또는 이 둘을 포함하는 것일 수 있다. In one embodiment, the phosphate-based plasticizer may include tricresyl phosphate, tributyl phosphate, or both.
일 실시형태에 있어서, 상기 아디페이트계 가소제로는 비스(2-에틸헥실)아디페이트, 디메틸 아디페이트, 모노메틸 아디페이트 및 디옥틸 아디페이트 디이소노닐 아디페치트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the adipate-based plasticizer is at least one selected from the group consisting of bis (2-ethylhexyl) adipate, dimethyl adipate, monomethyl adipate, and dioctyl adipate diisononyl adipechite It may contain.
일 실시형태에 있어서, 상기 액상가소제는, 염화비닐수지 100 중량부에 대하여 20 중량부 내지 25 중량부인 것일 수 있다. 바람직하게는, 염화비닐수지 100 중량부에 대하여 15 중량부 내지 20 중량부인 것일 수 있다. 상기 액상가소제는, 염화비닐수지 100 중량부에 대하여 20 중량부 미만시 가공성 및 물성이 저하되고, 25 중량부를 초과하는 경우 여과재로서의 기계적 물성을 달성하기 곤란하므로, 상기 범위 내로 사용하는 것이 바람직하다.In one embodiment, the liquid plasticizer may be 20 parts by weight to 25 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride resin. Preferably, it may be 15 parts by weight to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the vinyl chloride resin. The liquid plasticizer is less than 20 parts by weight relative to 100 parts by weight of vinyl chloride resin, processability and physical properties are lowered, and when it exceeds 25 parts by weight, it is difficult to achieve mechanical properties as a filter medium, so it is preferable to use it within the above range.
본 발명의 다른 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재 조성물은, 식물이 흡수할 수 있는 철분 용출 여과재를 개발하여 환경친화적인 아쿠아포닉스 시스템의 효율성을 높이고, 채소와 어류의 성장을 촉진하여 생산성과 편의성 증대로 농가 소득 증대에 기여할 수 있다. A filter material composition exclusively for aquaponics according to another embodiment of the present invention develops an iron-eluting filter material that can be absorbed by plants to increase the efficiency of an environmentally friendly aquaponics system and promotes the growth of vegetables and fish to increase productivity and productivity. Increased convenience can contribute to increase farm household income.
본 발명의 다른 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재 제조방법은, 염화비닐수지, 철-함유 물질, 광물성 물질 및 첨가제를 혼합하는 혼합물 준비 단계; 상기 혼합물에 액상 가소제 소량으로 투입하면서 혼합하는 가소제 투입 단계; 상기 액상 가소제가 투입된 혼합물을 가열하는 가열 단계; 상기 가열된 혼합물을 냉각탱크에서 냉각하는 냉각 단계; 상기 냉각된 혼합물을 메쉬를 이용하여 거르는 메쉬 선별 단계; 및 상기 메쉬 선별된 혼합물을 압출기에서 인발하여 환봉으로 인발하는 환봉인발 단계;를 포함한다.A method for manufacturing a filter medium exclusively for aquaponics according to another embodiment of the present invention includes a mixture preparation step of mixing a vinyl chloride resin, an iron-containing material, a mineral material, and an additive; Adding a plasticizer to the mixture while adding a small amount of liquid plasticizer to the mixture; A heating step of heating the mixture into which the liquid plasticizer is added; a cooling step of cooling the heated mixture in a cooling tank; A mesh screening step of filtering the cooled mixture using a mesh; and a round bar drawing step of drawing the mesh screened mixture in an extruder into a round bar.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재의 제조방법을 나타내는 순서도이다.1 is a flow chart showing a manufacturing method of a filter material exclusively for aquaponics according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재의 제조방법은, 혼합물 준비 단계 (110), 가소제 투입 단계 (120), 가열 단계 (130), 냉각 단계 (140), 메쉬 선별 단계 (150) 및 환봉 인발 단계 (150)를 포함한다.Referring to FIG. 1 , the method for manufacturing a filter medium exclusively for aquaponics according to an embodiment of the present invention includes preparing a mixture (110), introducing a plasticizer (120), heating (130), cooling (140), A mesh screening step (150) and a round bar drawing step (150) are included.
일 실시형태에 있어서, 상기 혼합물 준비 단계 (110)는, 염화비닐수지, 철-함유 물질, 광물성 물질 및 첨가제를 혼합하는 단계이다.In one embodiment, the
일 실시형태에 있어서, 상기 염화비닐수지 대신 폴리에틸렌 수지와 같은 열가소성 수지를 사용할 수도 있다.In one embodiment, a thermoplastic resin such as polyethylene resin may be used instead of the vinyl chloride resin.
일 실시형태에 있어서, 상기 철-함유 물질은, Fe2+ 이온과 Fe3+ 이온을 공급하는 것일 수 있다. Fe2+ 이온과 Fe3+ 이온을 공급할 수 있는 수용액 형태인 것일 수 있다.In one embodiment, the iron-containing material may supply Fe 2+ ions and Fe 3+ ions. It may be in the form of an aqueous solution capable of supplying Fe 2+ ions and Fe 3+ ions.
일 실시형태에 있어서, 상기 철-함유 물질은, 산화철, 금속철 및 금속산화철로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the iron-containing material may include at least one selected from the group consisting of iron oxide, metallic iron, and metallic iron oxide.
일 실시형태에 있어서, 상기 철-함유 물질은, 철강 슬래그, 비철 제련 슬래그, 먼지 용융 슬래그, 더스트, 스케일, 철분, 산화철분, 사철(砂鐵) 및 철광석으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the iron-containing material is at least one selected from the group consisting of steel slag, non-ferrous smelting slag, dust molten slag, dust, scale, iron powder, iron oxide powder, iron sand and iron ore. may include
일 실시형태에 있어서, 상기 광물성 물질은, 토르마린, 제올라이트, 흑운모, 맥반석, 일라이트, 고령토, 포졸란, 산화망간, 백운석, 견운모, 황토, 활성백토, 귀양석 및 모데나이트로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the mineral material is at least selected from the group consisting of tourmaline, zeolite, biotite, elvan, illite, kaolin, pozzolan, manganese oxide, dolomite, sericite, ocher, activated clay, ghee and mordenite It may include any one.
일 실시형태에 있어서, 상기 첨가제는, 무기충전제, 무독안정제, 충격보강제 및 분산제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the additive may include at least one selected from the group consisting of an inorganic filler, a non-toxic stabilizer, an impact modifier, and a dispersant.
일 실시형태에 있어서, 상기 혼합물은, 예를 들어, 염화비닐 수지 100 중량부, 상기 염화비닐수지 100 중량부에 대하여 철-함유 물질 25 중량부 내지 30 중량부, 광물성 물질 20 중량부 내지 25 중량부, 첨가제 20 중량부 내지 25 중량부를 정량하여 계량하는 것일 수 있다.In one embodiment, the mixture is, for example, 100 parts by weight of a vinyl chloride resin, 25 parts by weight to 30 parts by weight of an iron-containing material, 20 parts by weight to 25 parts by weight of a mineral material based on 100 parts by weight of the vinyl chloride resin Part, 20 parts by weight to 25 parts by weight of the additive may be quantified and weighed.
일 실시형태에 있어서, 상기 혼합물을 배합기에 투입하고, 배합기를 5 분 내지 20 분 동안 가동하여 상기 혼합물을 혼합 및 교반하는 것일 수 있다.In one embodiment, the mixture may be put into a blender, and the blender may be operated for 5 minutes to 20 minutes to mix and stir the mixture.
일 실시형태에 있어서, 상기 가소제 투입 단계(120)는, 상기 혼합물에 액상 가소제를 소량으로 투입하면서 혼합하는 단계이다. 이 때, 액상 가소제뿐만 아니라, 안정제, 분산제를 더 투입하는 것일 수 있다.In one embodiment, the
일 실시형태에 있어서, 상기 액상 가소제는, 프탈레이트계 가소제, 테레프탈레이트계 가소제, 벤조에이트계 가소제, 시트레이트계 가소제, 포스페이트계 가소제 및 아디페이트계 가소제로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 어느 하나를 포함하는 것일 수 있다.In one embodiment, the liquid plasticizer comprises at least one selected from the group consisting of phthalate-based plasticizers, terephthalate-based plasticizers, benzoate-based plasticizers, citrate-based plasticizers, phosphate-based plasticizers, and adipate-based plasticizers it could be
일 실시형태에 있어서, 상기 혼합 및 교반을 거친 혼합물에 혼합이 잘 되도록 하는 액상 가소제를 염화비닐수지 100 중량부에 대하여 15 중량부 내지 20 중량부를 호스를 연결하여 소량씩 투입하는 것일 수 있다.In one embodiment, 15 parts by weight to 20 parts by weight of a liquid plasticizer to be well mixed to the mixture subjected to mixing and stirring may be added in small amounts based on 100 parts by weight of the vinyl chloride resin by connecting a hose.
일 실시형태에 있어서, 상기 가열 단계(130)는, 상기 액상 가소제가 투입된 혼합물을 가열하는 단계이다.In one embodiment, the
일 실시형태에 있어서, 상기 가열 단계는, 140 ℃ 내지 170 ℃의 온도에서 수행하는 것일 수 있다. 바람직하게는, 150 ℃ 내지 160 ℃의 온도에서 수분을 제거하면서 혼합이 원활하게 되고, 혼합된 재료의 수분을 완전히 제거시키도록 가열을 수행하는 것일 수 있다. In one embodiment, the heating step may be performed at a temperature of 140 °C to 170 °C. Preferably, mixing is smooth while removing moisture at a temperature of 150° C. to 160° C., and heating may be performed to completely remove moisture from the mixed materials.
일 실시형태에 있어서, 상기 냉각 단계(140)는 상기 가열된 혼합물을 냉각탱크에서 냉각하는 단계이다. In one embodiment, the cooling
일 실시형태에 있어서, 상기 냉각 단계는, 20 ℃ 내지 50 ℃의 온도에서 수행하는 것일 수 있다. 바람직하게는, 냉각탱크로 이송하여 30 ℃ 내지 40 ℃의 온도에서 냉각하는 것일 수 있다.In one embodiment, the cooling step may be performed at a temperature of 20 °C to 50 °C. Preferably, it may be transferred to a cooling tank and cooled at a temperature of 30 ° C to 40 ° C.
일 실시형태에 있어서, 상기 메쉬 선별 단계(150)는 상기 냉각된 혼합물을 메쉬를 이용하여 거르는 단계이다.In one embodiment, the
일 실시형태에 있어서, 상기 환봉인발 단계(160)는, 메쉬 선별된 혼합물을 압출기에서 인발하여 환봉으로 인발하는 단계이다.In one embodiment, the round
일 실시형태에 있어서, 상기 환봉인발 단계는, 송풍장치를 이용하여 건조하게 인발하여 기포를 제거하고, 1 m 내지 3 m의 길이로 절단하여 여과재를 제조하는 것이고, 상기 환봉인발 단계 이후에, 상기 여과재를 상온에서 10 일 내지 20 일 동안 건조 및 숙성하는 건조 및 숙성단계를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, in the round bar drawing step, air bubbles are removed by dry drawing using a blower and cut to a length of 1 m to 3 m to prepare a filter material, after the round bar drawing step, the A drying and aging step of drying and aging the filter medium at room temperature for 10 to 20 days may be further included.
일 실시형태에 있어서, 상기 환봉인발 단계는, 염화비닐수지 혼합물일 경우, 압출기에서 자연냉각 또는 송풍장치를 이용하여 순수한 공기로 건조하게 인발하여 기포를 제거하고, 진공 포장하여 수분 침투를 방지하고, 압출기로 이송하여 바람직하게는, 10 mm 내지 20 mm 지름과 2 m 길이로 절단 성형하여 단위 환봉여재로 제조하는 것이다.In one embodiment, in the round seal drawing step, in the case of a vinyl chloride resin mixture, it is drawn dry with pure air using natural cooling or a blowing device in an extruder to remove air bubbles, vacuum packaging to prevent moisture penetration, It is transferred to an extruder and preferably cut and molded into 10 mm to 20 mm in diameter and 2 m in length to produce a unit round rod filter material.
일 실시형태에 있어서, 상기 환봉인발 단계에서 제조된 염화비닐수지 혼합물의 환봉여재는 별도의 제조 장치에서 철 구조물로 사각 프레임을 견고하게 한 틀에 휘어짐이 없도록 적재시켜 상온에서 약 15 일 정도 건조 및 숙성 단계 (미도시)를 거칠 수 있다. 상기 숙성 단계 이후에 적정 크기로 성형가공하는 것일 수 있다.In one embodiment, the round sealing material of the polyvinyl chloride resin mixture prepared in the round sealing step is loaded without bending in a steel structure with a steel structure in a separate manufacturing device so as not to bend, and dried at room temperature for about 15 days and It may undergo a maturation step (not shown). After the aging step, it may be molded to an appropriate size.
본 발명의 다른 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재 제조방법은, 염화비닐수지의 철분과 광물성 물질을 사용하여 여재의 가공성, 안정성, 편리성 및 경제성을 제공할 수 있다. 또한, 제조된 여과재는 회수하여 재사용할 수 있어 환경 친화적이다.In the method for manufacturing a filter medium exclusively for aquaponics according to another embodiment of the present invention, processability, stability, convenience, and economy of the filter medium can be provided by using iron and mineral substances of polyvinyl chloride resin. In addition, the manufactured filter media is environmentally friendly as it can be recovered and reused.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재는, 상기 아쿠아포닉스 전용 여과재 제조방법에 의해 제조된다.A filter medium exclusively for aquaponics according to another embodiment of the present invention is manufactured by the method for manufacturing a filter medium exclusively for aquaponics.
일 실시형태에 있어서, 상기 아쿠아포닉스 전용 여과재는, 철 함량이 수경 식물베드에서 용출되는 일정 기간이 지나면 더 이상 용출되지 않는다.In one embodiment, the aquaponics-only filter material is no longer eluted after a certain period of time in which the iron content is eluted from the hydroponic plant bed.
일 실시형태에 있어서, 사용 후 철(Fe)이 용출된 상기 아쿠아포닉스 전용 여과재를 회수하여 파쇄하고, 상기 파쇄된 분말에 철을 배합하여 아쿠아포닉스 전용 여과재를 제조하여 재사용하는 것일 수 있다.In one embodiment, after use, the aquaponics exclusive filter medium from which iron (Fe) is eluted is collected and crushed, and iron is mixed with the crushed powder to manufacture and reuse the aquaponics exclusive filter medium.
더 이상 철이 용출되지 않은 여과재를 회수 분쇄하여 철-함유 물질을 20 중량부 내지 40 중량부, 바람직하게는 30 중량부를 첨가하여, 상기 아쿠아포닉스 전용 여과재 제조방법으로 연속 재작업하여 아쿠아포닉스 전용 여과재를 제조할 수 있다.The filter medium from which iron is no longer eluted is recovered and pulverized, and 20 to 40 parts by weight, preferably 30 parts by weight of iron-containing material is added, and continuously reworked according to the aquaponics exclusive filter medium manufacturing method to be used exclusively for aquaponics. Filter media can be prepared.
본 발명의 다른 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재는, 염화비닐수지의 철분과 광물성 물질을 사용하여 여재의 가공성, 안정성, 편리성 및 경제성을 제공할 수 있다. 또한, 제조된 여과재는 회수하여 재사용할 수 있어 환경 친화적이다. 또한, 매일 철분 함량의 점검과 보충의 번거로움을 해결할 수 있다.A filter medium exclusively for aquaponics according to another embodiment of the present invention may provide processability, stability, convenience, and economy of the filter medium by using iron and mineral substances of polyvinyl chloride resin. In addition, the manufactured filter media is environmentally friendly as it can be recovered and reused. In addition, you can solve the hassle of checking and supplementing iron content every day.
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by examples. However, the following examples are only for illustrating the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.
[실시예][Example]
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재의 제조방법을 나타내는 순서도이다. 도 2의 순서로 본 발명의 실시예에 따른 아쿠아포닉스 전용 여과재를 다음과 같이 제조하였다.2 is a flow chart showing a method of manufacturing a filter material exclusively for aquaponics according to an embodiment of the present invention. In the order of FIG. 2, a filter medium for aquaponics according to an embodiment of the present invention was prepared as follows.
먼저, 토르마린, 제올라이트, 흑운모를 포함하는 혼합광물을 준비하였다. 철분(Fe)을 준비하고, 염화비닐수지 100 중량부에 철분(Fe) 25~30 중량부, 혼합광물 20~25 중량부, 탄산칼슘, 무독안정제, 충격보강제, 분산제 20~25 중량부를 배합 교반기에 투입하였다. 교반운전 10~15 분 후부터 액상가소제 15~20 중량부, 안정제를 15 mm 호수로 연결하여 소량씩 투입하고 배합교반기를 150~160 ℃에 설정 가열하여 혼합된 재료의 수분을 완전히 제거시켰다. 이 후 냉각탱크로 이송하여 30~40 ℃로 혼합된 재료의 온도를 맞춘 후 미세한 매쉬를 이용하여 걸렀다. 이어서, 진공 포장하여 수분 침투를 방지하고 압출기로 이송하여 일정한 굵기에 환봉으로 인발하였다. 환봉인발과정에서 기포가 생기지 않게 수분이 접촉하지 않게 하고 송풍창치를 이용 순수한 공기로 건조하게 인발하여 2 m 길이로 절단하여 철 구조물로 사각 후레임을 견고하게 한 틀에 휘어짐이 없도록 적재시켜 상온에서 약 15일 정도 건조 및 숙성을 갖게 하였다.First, mixed minerals including tourmaline, zeolite, and biotite were prepared. Prepare iron powder (Fe), and mix 25 to 30 parts by weight of iron powder (Fe), 20 to 25 parts by weight of mixed minerals, calcium carbonate, non-toxic stabilizer, impact modifier, and 20 to 25 parts by weight of dispersant in 100 parts by weight of vinyl chloride resin. was put into. After 10 to 15 minutes of stirring operation, 15 to 20 parts by weight of liquid plasticizer and a stabilizer were connected to a 15 mm hose and added in small amounts, and the mixture stirrer was set to 150 to 160 ° C and heated to completely remove moisture from the mixed materials. Thereafter, it was transferred to a cooling tank, the temperature of the mixed material was adjusted to 30 ~ 40 ℃, and then filtered using a fine mesh. Subsequently, it was vacuum-packed to prevent moisture permeation, transferred to an extruder, and drawn into a round bar to a certain thickness. In the round seal drawing process, avoid contact with moisture to prevent air bubbles from forming, draw dry with pure air using a blower device, cut it into 2 m lengths, and stack the square frame with a steel structure so that it does not bend in a solid frame. It was allowed to dry and mature for about 15 days.
상온에서 건조 및 숙성기간에 배합된 조성물들이 생성되게 하고 생성된 환봉을 표면적이 넓게 가공하고 염화비닐수지에 천연광물과 철분(Fe)이 배합 가공되어 철 함량이 수경 식물베드에서 용출되는 일정기간이 지나면 더 이상 용출되지 않는다. 그러고 나서, 여과재를 회수 분쇄하여 철 30 중량부를 첨가하여 상기와 같은 동일방법으로 연속 재작업하여 재사용이 가능한 식물성장에 유익한 철분이 용출되게 하였다.During the drying and maturation period at room temperature, the mixed compositions are produced, the resulting round bar is processed with a large surface area, and natural minerals and iron (Fe) are mixed and processed in vinyl chloride resin, so that the iron content is eluted from the hydroponic plant bed for a certain period of time. No more elution after Then, the filter medium was recovered and pulverized, and 30 parts by weight of iron was added to continuously rework in the same method as above to elute iron beneficial for plant growth that could be reused.
하기 표 1은 본 발명 실시예에 따라 제조된 아쿠아포닉스 전용 여과재의 수량별 철분 용해도를 나타내었다.Table 1 below shows the solubility of iron powder according to the quantity of the aquaponics-only filter media prepared according to the examples of the present invention.
♩ 증류수 1 리터에 여과재 투입 후 채취한 물 시료를 ICP 이용 분석함※ 25일차에서 80 % 이상 철분이 용해되어 채소 이용 가능성이 확인되었으며, 용출이 끝난 여과재는 회수 후 철분 첨가 후 재사용 가능♩ Water samples collected after adding filter media to 1 liter of distilled water were analyzed using ICP
하기 표 2는 본 발명 실시예에 따라 제조된 아쿠아포닉스 전용 여과재의 철분 함유 여과재의 채소 생육 상황 (재배기간 : 27일간)을 나타낸 것이다.Table 2 below shows the vegetable growth conditions (cultivation period: 27 days) of the iron-containing filter medium of the aquaponics-only filter medium prepared according to the embodiment of the present invention.
(cm)pasture
(cm)
(매)general leaves
(hawk)
(cm)near
(cm)
(g)live weight
(g)
(SPAD)chlorophyll
(SPAD)
지수Quantity
jisoo
정식 : 2018년 12월 20일, 생육조사 : 2019년 1월 17일어종 : 메기 (6kg/톤) Official: December 20, 2018 Growth survey: January 17, 2019 Species: Catfish (6kg/ton)
표 2를 참조하면, 철분 함유 여과재를 투입한 처리구의 채소 생육 상황은, 철분이 용출되는 여과재를 투입한 채소 생육은 무처리 대비 앤다이브 6.6 배, 불꽃상추 5.6 배, 다청채 9.2 배 생육이 우수한 것을 확인하였다.Referring to Table 2, in the vegetable growth situation of the treatment group in which iron-containing filter media was added, vegetable growth with iron-eluting filter media was 6.6 times higher than untreated endive, 5.6 times higher flame lettuce, and 9.2 times higher growth of Dacheongchae. confirmed that
도 3은 일반 아쿠아포닉스 양어수(무처리)로 재배한 채소의 철분 결핍 증상을 나타낸 사진이다. 상추, 앤다이브, 다청채는, 근장이 짧고, 생체중도 적으며, 엽록소 수치가 현저히 낮은 것을 확인할 수 있다.Figure 3 is a photograph showing symptoms of iron deficiency in vegetables grown with general aquaponics fish pond (untreated). It can be seen that lettuce, endive, and dacheongchae have short roots, low live weight, and significantly low chlorophyll levels.
하기 표 3은 본 발명 실시예에 따라 제조된 아쿠아포닉스 전용 여과재의 철분 함유 여과재의 채소 생육 상황 (재배기간 : 30일간)을 나타낸 것이다.Table 3 below shows the vegetable growth conditions (cultivation period: 30 days) of the iron-containing filter medium of the aquaponics-only filter medium prepared according to the embodiment of the present invention.
(cm)pasture
(cm)
(매)general leaves
(hawk)
(cm)near
(cm)
(g)live weight
(g)
(SPAD)chlorophyll
(SPAD)
지수Quantity
jisoo
정식 : 2019년 1월 21일, 생육조사 : 2019년 2월 22일어종 : 메기 (6kg/톤) Official: January 21, 2019 Growth survey: February 22, 2019 Species: Catfish (6kg/ton)
하기 표 4 및 표 5는 본 발명 실시예에 따라 제조된 아쿠아포닉스 전용 여과재 처리한 양어수의 무기성분 함량을 나타낸 것이다.Table 4 and Table 5 below show the content of inorganic components in fish water treated with filter media for aquaponics, prepared according to Examples of the present invention.
(dS/m)EC
(dS/m)
(mg/L)NO 3 -N
(mg/L)
(mg/L)PO 4 -P
(mg/L)
(mg/L)K
(mg/L)
(mg/L)Ca
(mg/L)
(mg/L)Mg
(mg/L)
(mg/L)Na
(mg/L)
(50g/200리터)iron filter media
(50 g/200 liters)
(양어수)untreated
(Farming water)
(mg/L)Fe
(mg/L)
(mg/L)Zn
(mg/L)
(mg/L)Mn
(mg/L)
(mg/L)Cu
(mg/L)
(50g/200리터)iron filter media
(50 g/200 liters)
(양어수)untreated
(Farming water)
표 4 및 표 5를 참조하면, 철분을 함유한 여과재 투입 시 아쿠아포닉스 재배 시 무기 성분 함량은, 철분을 함유한 여과재 투입으로 철분 함량이 식물이 필요한 양을 공급하고 작물 생육을 촉진하는 것을 확인할 수 있다.Referring to Tables 4 and 5, it can be confirmed that the content of inorganic components during aquaponics cultivation when the filter medium containing iron is added provides the required amount of iron to the plant and promotes crop growth. can
본 발명의 실시예 따라 제조된 철분 용출 여과재에 의하여, 식물이 흡수할 수 있는 철분을 용출하므로 어류와 식물성장을 촉진하고 활력을 공급하는 것을 확인하였다. 양어수에 용출된 철분은 식물의 광합성, 호흡, 단백질, 합성 등 각종 효소작용에 중요한 역할을 해주며 식물과 어류의 성장을 촉진하고 생육관리의 편의성을 제공하고 인건비를 절감하여 생산효율의 극대화할 수 있음을 확인하였다.It was confirmed that the iron content-eluting filter medium prepared according to the embodiment of the present invention promotes the growth of fish and plants and supplies vitality by eluting iron content that can be absorbed by plants. Iron eluted in fish water plays an important role in various enzymes such as photosynthesis, respiration, protein synthesis, etc. of plants, promotes the growth of plants and fish, provides convenience in growth management, and maximizes production efficiency by reducing labor costs. confirmed that it can.
본 발명의 아쿠아포닉스 전용 여과재는, 수경재배와 어류양식을 동시에 수행하는 아쿠아포닉스 시스템에서 철분을 함유한 여과재 투입으로 식물의 결핍증을 예방해 주고 작물 생육을 촉진하여 사용자의 편의성 및 생산성 향상에 기여할 수 있다.The aquaponics-only filter material of the present invention contributes to user convenience and productivity improvement by preventing plant deficiency and promoting crop growth by introducing iron-containing filter media in an aquaponics system that simultaneously performs hydroponic cultivation and fish farming. can
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, even if the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or the described components are combined or combined in a different form than the described method, or substituted or replaced by other components or equivalents. Appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.
Claims (20)
상기 혼합물에 액상 가소제 소량으로 투입하면서 혼합하는 가소제 투입 단계;
상기 액상 가소제가 투입된 혼합물을 가열하는 가열 단계;
상기 가열된 혼합물을 냉각탱크에서 냉각하는 냉각 단계;
상기 냉각된 혼합물을 메쉬를 이용하여 거르는 메쉬 선별 단계; 및
상기 메쉬 선별된 혼합물을 압출기에서 인발하여 환봉으로 인발하는 환봉인발 단계;
를 포함하는,
아쿠아포닉스 전용 여과재 제조방법.
A mixture preparation step of mixing a vinyl chloride resin, an iron-containing material, a mineral material and an additive;
Adding a plasticizer to the mixture while adding a small amount of liquid plasticizer to the mixture;
A heating step of heating the mixture into which the liquid plasticizer is added;
a cooling step of cooling the heated mixture in a cooling tank;
A mesh screening step of filtering the cooled mixture using a mesh; and
A round bar drawing step of drawing the mesh-screened mixture in an extruder into a round bar;
including,
Method for manufacturing a filter material exclusively for aquaponics.
상기 가열 단계는, 140 ℃ 내지 170 ℃의 온도에서 수행하는 것이고,
상기 냉각 단계는, 20 ℃ 내지 50 ℃의 온도에서 수행하는 것인,
아쿠아포닉스 전용 여과재 제조방법.
According to claim 16,
The heating step is performed at a temperature of 140 ° C to 170 ° C,
The cooling step is carried out at a temperature of 20 ° C to 50 ° C,
Method for manufacturing a filter material exclusively for aquaponics.
상기 환봉인발 단계는, 송풍장치를 이용하여 건조하게 인발하여 기포를 제거하고, 1 m 내지 3 m의 길이로 절단하여 여과재를 제조하는 것이고,
상기 환봉인발 단계 이후에, 상기 여과재를 상온에서 10 일 내지 20 일 동안 건조 및 숙성하는 건조 및 숙성단계를 더 포함하는,
아쿠아포닉스 전용 여과재 제조방법.
According to claim 16,
In the round bar drawing step, air bubbles are removed by dry drawing using a blower, and a filter medium is prepared by cutting to a length of 1 m to 3 m,
After the round-seal drawing step, further comprising a drying and aging step of drying and aging the filter medium at room temperature for 10 to 20 days,
Method for manufacturing a filter material exclusively for aquaponics.
A filter medium for exclusive use of aquaponics manufactured by the method of manufacturing a filter medium for exclusive use of aquaponics according to any one of claims 16 to 18.
사용 후 철(Fe)이 용출된 상기 아쿠아포닉스 전용 여과재를 회수하여 파쇄하고,
상기 파쇄된 분말에 철을 배합하여 아쿠아포닉스 전용 여과재를 제조하여 재사용하는,
아쿠아포닉스 전용 여과재.According to claim 19,
After use, the aquaponics exclusive filter medium from which iron (Fe) is eluted is recovered and crushed,
Iron is blended with the crushed powder to prepare and reuse a filter material exclusively for aquaponics.
Filter media exclusively for Aquaponics.
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