KR20040096565A - Mega flow system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 양식탱크와 폭기순환시스템을 포함한 폭기순환식 양식시스템에 관한 것이다. 양식탱크에는 양식생물이 들어있다. 양식탱크는 제1 유로를 형성한다. 폭기순환시스템은 물을 폭기하도록 구성된 폭기장치를 포함한다. 폭기장치는 제2 유로를 형성한다. 제1 유로와 제2 유로는 적어도 부분적으로 양식탱크와 폭기탱크를 순차적으로 통과하는 폐쇄유로를 형성한다. 폭기순환시스템은 폐쇄유로 둘레로 물을 순환시키도록 구성된다.The present invention relates to an aeration circulating aquaculture system including a culture tank and an aeration circulation system. Aquaculture tanks contain aquaculture organisms. The culture tank forms a first flow path. The aeration circulation system includes an aeration device configured to aeration water. The aeration device forms a second flow path. The first flow passage and the second flow passage form at least partially a closed flow passage sequentially passing through the aquaculture tank and the aeration tank. The aeration circulation system is configured to circulate water around the closed flow path.
Description
현대의 양식업은 농장시설의 사이즈를 줄여 심각한 설비투자비와 운영비를 낮추려고 하고 있다. 이것은 사육어종을 고밀도로 양식하는 비교적 소규모 양식에 의해 이루어지고 있다. 이런 고밀도 양식은 환경친화적이 아니고, 산소용해, 이사화탄소 배출, 찌꺼기 제거에 특수한 수단이 필요하다.Modern aquaculture is attempting to reduce the size of farm facilities and lower the cost of capital investment and operation. This is achieved by relatively small farming of high-density farmed fish species. These high density forms are not environmentally friendly and require special means for oxygen dissolution, carbon dioxide emissions and debris removal.
가장 널리 퍼진 방법은 액체산소나 산소발생기로 산소를 강화시키는 것이다. 산소공급원의 높은 농도로 인해 산소가 과포화되고, 이에따라 물의 순환속도도 낮아진다. 이 방식에서는 산소를 용해시키고 호흡에서 생긴 이산화탄소를 제거하는데 많은 에너지가 필요하다.The most prevalent method is to enrich oxygen with liquid oxygen or oxygen generators. Due to the high concentration of the oxygen source, oxygen is supersaturated, thus reducing the rate of circulation of water. This way, a lot of energy is needed to dissolve oxygen and to remove the carbon dioxide from the breath.
패들휠, 표면교반기, 에어디퓨저와 같은 폭기장치를 이용하는 다른 방법은 최대 생물밀도를 제한한다. 사육어종의 웰빙에 필요한 최소농도와 포화농도 차이가 좁기 때문에 생물밀도가 제한된다. 일반적으로, 필요한 최소농도와 포화농도는 차이가 대개 1-3 ppm 정도로 크지 않다. 생물밀도는 이런 장치에서 생기는 난류와 최대속도 때문에도 제한되는데, 이런 장치는 그 용도가 제한되고 산소소비율과 최대허용속도 및 난류로부터 최대밀도의 장애가 생긴다.Other methods of using aeration devices such as paddle wheels, surface stirrers, and air diffusers limit the maximum biodensity. Biodensity is limited because the difference between minimum and saturation concentrations necessary for the well-being of breeding fish species is narrow. In general, the required minimum and saturation concentrations are usually not as large as 1-3 ppm. Biodensity is also limited by the turbulence and maximum velocity generated by these devices, which limit their use and impede maximum density from oxygen consumption, maximum allowable speed and turbulence.
따라서, 폭기순환식 양식시스템에 대한 밀도제한을 억제할 시스템이 필요하다.Therefore, there is a need for a system that will suppress the density limitation of aeration aquaculture systems.
본 발명은 양식시스템에 관한 것으로, 구체적으로는 대기만을 사용한 폭기에 의해 양식 생물밀도를 증가시키기 위한 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to aquaculture systems, and more particularly to a system for increasing aquaculture biodensity by aeration using only the atmosphere.
이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성되고 동작하는 폭기순환식 양식시스템의 평면도;1 is a plan view of an aeration aquaculture system constructed and operative in accordance with a preferred embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 A-A선 단면도;2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
도 3은 도 1의 B-B선 단면도;3 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따라 구성되고 동작하는 폭기순환식 양식시스템의 평면도;4 is a plan view of an aeration aquaculture system constructed and operative in accordance with another embodiment of the present invention;
도 5는 도 1의 시스템에 사용되는 디스펜서의 평면도;5 is a plan view of a dispenser used in the system of FIG.
도 6은 도 1의 시스템에 사용되는 조정초크의 평면도;6 is a plan view of an adjusting choke used in the system of FIG.
도 7a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성되고 동작하는 도 1의 폭기순환식 양식시스템의 단면도;7A is a cross-sectional view of the aeration and aquaculture system of FIG. 1 constructed and operating in accordance with a preferred embodiment of the present invention;
도 7b는 도 7a의 실시예의 폭기탱크의 평면도;7B is a plan view of the aeration tank of the embodiment of FIG. 7A;
도 8은 도 1의 C-C선 단면도.8 is a cross-sectional view taken along the line C-C in FIG.
발명의 요약Summary of the Invention
본 발명은 폭기순환식 양식시스템과 그 작동법에 관한 것이다.The present invention relates to an aeration circulation aquaculture system and its operation.
본 발명에 따르면, ⒜ 양식생물이 들어있고, 제1 유로를 형성하는 양식탱크; 및 ⒝ 물을 폭기하도록 구성된 폭기장치를 포함하고, 제2 유로를 형성하는 폭기순환시스템;을 포함하고, 상기 제1 유로와 제2 유로는 적어도 부분적으로 상기 양식탱크와 폭기장치를 순차적으로 통과하는 폐쇄유로를 형성하며, 상기 폭기순환시스템은 상기 폐쇄유로 둘레로 물을 순환시키도록 구성된 폭기순환식 양식시스템이 제공된다.According to the present invention, (a) aquaculture tank containing aquaculture organisms, forming a first flow path; And an aeration circulation system comprising an aeration device configured to aeration water, the aeration circulation system forming a second flow path, wherein the first flow path and the second flow path sequentially pass through the aquaculture tank and the aeration device at least partially. A closed circulation flow path is provided, and the aeration circulation system is provided with an aeration circulation culture system configured to circulate water around the closed flow path.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 폭기장치는 디스펜서와 배관을 갖는 에어리프트 펌프를 구비하고, 상기 배관은 상단 개구부와 하단 개구부를 가지며, 상기 디스펜서는 물에 공기를 주입하여 배관내에 다수의 기포를 형성하도록 구성된 다수의 구멍들을 갖고, 이들 구멍들은 상기 디스펜서의 대부분을 커버하며, 상기 디스펜서에는 물이 통과하도록 구성된 개구부가 하나 이상 있어서, 제2 유로를 흐르는 물의 대부분이 상기 구멍들 대부분의 사이로 상기 디스펜서를 통과한다.According to another feature of the invention, the aeration device includes an air lift pump having a dispenser and a pipe, the pipe has a top opening and a bottom opening, the dispenser injects air into water to form a plurality of bubbles in the pipe A plurality of holes configured to cover the majority of the dispenser, the dispenser having one or more openings configured to allow water to pass therethrough, such that most of the water flowing through the second flow path passes through most of the holes. To pass.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 배관은 배관내의 물의 상승류로부터 상기 양식탱크의 제1 유로쪽으로 모멘텀을 향하도록 구성된다.According to another feature of the invention, the piping is configured to direct momentum from the upward flow of water in the piping towards the first flow path of the aquaculture tank.
본 발명의 또다른 특징에 의하면, ⒜ 상기 양식탱크가 내부 바닥면을 갖고; ⒝ 상기 배관의 하단 개구부의 적어도 일부는 상기 내부 바닥면의 어느 부분보다도 밑에 위치한다.According to another feature of the invention, the culture tank has an inner bottom surface; At least a portion of the lower end opening of the pipe is located below any portion of the inner bottom surface.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 배관의 단면은 사각형이다.According to another feature of the invention, the cross section of the pipe is rectangular.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 배관은 상단 개구부를 향해 테이퍼진다.According to another feature of the invention, the pipe is tapered towards the top opening.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 구멍들이 상기 디스펜서 사이로 균등하게 이격된다.According to another feature of the invention, the holes are evenly spaced between the dispensers.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 에어리프트 펌프가 상기 배관내의 수량을 조절하도록 구성된 조정초크를 포함하여 물의 폭기량을 조절한다.According to another feature of the invention, the airlift pump includes an adjusting choke configured to adjust the amount of water in the pipe, thereby controlling the amount of aeration of water.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 에어리프트 펌프가 상기 배관 외부에 배치된 에어디스펜서를 포함하고, 상기 에어디스펜서는 상기 배관내의 수량을 조절하여 물의 폭기량을 조절하도록 구성된다.According to another feature of the invention, the air lift pump comprises an air dispenser disposed outside the pipe, the air dispenser is configured to control the amount of aeration of water by controlling the amount of water in the pipe.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상단 개구부 전체가 양식탱크 내부의 정지수위보다 낮게 있다.According to another feature of the invention, the entire top opening is lower than the water level inside the culture tank.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 양식탱크가 상기 배관의 상단 개구부 부근의 제1 경사바닥면과, 제2 경사바닥면을 가지며, 제1 경사바닥면의 기울기는 제2 경사바닥면의 기울기보다 크다.According to another feature of the invention, the culture tank has a first inclined bottom surface and a second inclined bottom surface near the top opening of the pipe, the inclination of the first inclined bottom surface is greater than the inclination of the second inclined bottom surface .
본 발명의 다른 특징에 의하면, 제1 유로 끝 부분에서 양식탱크와 폭기탱크 사이에 거름장치를 배치하고, 상기 거름장치는 양식탱크를 나가는 물을 여과하여 폭기장치가 막히지 않도록 한다.According to another feature of the invention, at the end of the first flow path disposed between the aeration tank and the aeration tank, the filtering device to filter the water exiting the aquaculture tank so that the aeration device is not blocked.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 수집입구를 갖는 하단 수집기를 더 포함하고, 상기 양식탱크는 내부바닥면을 가지며, 작동중에 제1 유로를 흐르는 하단 오염수층을 수집입구를 통해 양식탱크로부터 제거하도록 상기 수집입구가 내부바닥면 부근에 배치된다.According to another feature of the invention, further comprising a bottom collector having a collection inlet, wherein the culture tank has an inner bottom surface, and during operation the bottom contaminant layer flowing through the first flow path to remove from the culture tank through the collection inlet. The collecting inlet is located near the inner bottom.
본 발명의 다른 특징에 의하면, ⒜ 상기 하단 수집기는 상기 하단 오염수층을 수집하도록 구성된 수집용기를 포함하고; ⒝ 상기 하단 수집기는 또한 상기 수집용기로부터 상기 하단 오염수층을 제거하도록 구성된 펌핑장치를 더 구비하며, 상기 펌핑장치는 상기 제1 유로로부터 수집입구를 통해 하단 오염수층을 제거하기에 충분한 유량으로 펌핑하도록 구성된다.According to another feature of the invention, the bottom collector comprises a collection vessel configured to collect the bottom contaminated water layer; The bottom collector further comprises a pumping device configured to remove the bottom contaminated water layer from the collection vessel, the pumping device being pumped at a flow rate sufficient to remove the bottom contaminated water layer from the first flow path through the collection inlet; It is composed.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 수집용기는 상기 펌핑장치 부근에서 물체들을 수집하도록 구성된 적어도 부분적으로 경사진 바닥면을 갖는다.According to another feature of the invention, the collection vessel has an at least partially inclined bottom surface configured to collect objects in the vicinity of the pumping device.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 펌핑장치가 에어리프트 장치를 이용해 동작한다.According to another feature of the invention, the pumping device is operated using an airlift device.
본 발명의 다른 예에 의하면, ⒜ 상단 개구부와 하단 개구부를 갖고, 하단개구부로부터 상단개구부까지 유로를 형성하는 배관; 및 ⒝ 물에 공기를 주입하여 상기 배관내에 다수의 기포를 형성하도록 구성된 다수의 구멍들을 갖는 디스펜서;를 포함하고, 상기 구멍은 디스펜서 대부분을 커버하며, 상기 디스펜서는 물을 통과시키도록 구성된 하나 이상의 개구부를 가져, 상기 유로를 흐르는 물의 대부분이 상기 구멍들 대부분들 사이로 해서 디스펜서를 통과하도록 한 에어리프트 펌프시스템이 제공된다.According to another example of the present invention, a pipe having a top opening and a bottom opening and forming a flow path from the bottom opening to the top opening; And a dispenser having a plurality of apertures configured to inject air into the water to form a plurality of bubbles in the piping, the aperture covering most of the dispenser, the dispenser having one or more openings configured to pass water therethrough. There is provided an airlift pump system in which a majority of the water flowing through the flow path passes through the dispenser between most of the holes.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 배관의 단면이 사각형이다.According to another feature of the present invention, the cross section of the pipe is rectangular.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 배관이 상단 개구부를 향해 테이퍼되어 있다.According to another feature of the invention, the pipe is tapered towards the top opening.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 구멍들이 상기 디스펜서 사이로 균등하게 이격되어 있다.According to another feature of the invention, the holes are evenly spaced between the dispensers.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 배관내의 수량을 조절하도록 구성된 조정초크를 더 포함하여, 물의 폭기량을 조절한다.According to another feature of the invention, it further comprises an adjusting choke configured to adjust the amount of water in the pipe, thereby controlling the amount of aeration of water.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 배관 외부에 배치된 에어디스펜서를 포함하고, 상기 에어디스펜서는 상기 배관내의 수량을 조절하여 물의 폭기량을 조절하도록 구성된다.According to another feature of the invention, it comprises an air dispenser disposed outside the pipe, the air dispenser is configured to control the amount of aeration of water by controlling the amount of water in the pipe.
본 발명의 또다른 예에 의하면, 물이 흐르는 유로를 이루도록 구성되고 내부 바닥면을 갖는 탱크에서 오염된 물을 청소하는 크리닝 시스템에 있어서: ⒜ 탱크를 흐르는 하단 오염수층을 제거하도록 구성되고 탱크의 바닥면 부근에 배치된 수집입구; ⒝ 상기 하단 오염수층을 수집하기 위한 수집용기; 및 ⒞ 상기 수집용기에서 하단 오염수층을 제거하고, 상기 오염수층을 탱크로부터 수집입구를 통해 제거하기에 충분한 유량으로 펌핑하도록 구성된 펌핑장치;를 포함하는 시스템이 제공된다.According to another example of the invention, there is provided a cleaning system for cleaning contaminated water in a tank configured to form a flow path and having an internal bottom: (i) configured to remove the bottom contaminated water layer flowing through the tank and to the bottom of the tank; A collection inlet disposed near the face; A collection container for collecting the bottom contaminated water layer; And a pumping device configured to remove the bottom contaminated water layer from the collection vessel and pump the flow rate at a flow rate sufficient to remove the contaminated water layer from the tank through the collection inlet.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 수집용기의 적어도 일부의 경사 바닥면은 물체를 펌핑장치 가까이 모으도록 구성된다.According to another feature of the invention, the inclined bottom surface of at least a portion of the collection vessel is configured to collect objects close to the pumping device.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 펌핑장치가 에어리프트 장치를 이용해 동작한다.According to another feature of the invention, the pumping device is operated using an airlift device.
본 발명은 폭기순환식 양식시스템의 구조와 그 작동방법에 관한 것이다.The present invention relates to a structure of the aeration circulation aquaculture system and its operation method.
본 발명에 따른 폭기순환식 양식시스템의 원리와 동작에 대해 첨부 도면들을 참조하여 설명한다.The principle and operation of the aeration circulation aquaculture system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
먼저 도 1-3을 참조한다. 도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동하는 폭기순환식 양식시스템(10)의 평면도이다. 도 2는 도 1의 A-A선 단면도이고, 도 3은 도 1의 B-B선 단면도이다. 폭기순환식 양식시스템(10)은 물고기, 조개 등의 양식어종을 담아두는 양식탱크(12)와 폭기탱크(14)를 포함한다. 양식탱크(12)는 유로(16)를 형성한다. 폭기탱크(14)는 양식탱크(12) 안의 물을 폭기시키도록 구성된 폭기장치(20)가 달린 폭기순환시스템(18)을 포함한다. 폭기장치(20)는 에어리프트(22)로 이루어진다. 당업자라면 알 수 있듯이, 폭기장치(20) 안의 에어리프트 수는 여러가지 설계변수에 따라 좌우된다. 일반적으로 폭기장치(20)내의 에어리프트는 하나이다. 그러나, 에어리프트의 수만큼 폭기장치(20)를 분할하면, 작업자는 생물자원이 작을 때는 에어리프트의 일부만을 이용할 수 있고, 생물자원과 폭기 수요가 증가할수록 더 많은 에어리프트를 이용할 수 있다. 이렇게 하면 수요공급이 거의 일치하기 때문에 에너지가 절약된다. 에어리프트는 산소를 공급하고 이산화탄소를 제거하면서 물을 폭기시킨다. 폭기장치(20)는 유로(24)를 형성한다. 유로(16,24)는 물론이고, 폭기탱크(14)의 나머지 부분에 의해 이루어지는 유로(26)는 양식탱크(12)와 폭기탱크(14)를 흐르는 폐쇄 유로이다. 폐쇄유로는 그중 10%는 질소사이클로서 제거되고 약 1%는 폐기물로서 제거되기 때문에(검사용기 33 참조) 거의 폐쇄되었다고 볼 수 있다. 폐쇄유로는 양식탱크(12)와 폭기탱크(14)를 차례로 통과하는 유로라 할 수 있다. 폭기순환시스템(18)은 폐쇄유로 둘레로 물을 순환시키는 구성을 갖는다. 각각의 에어리프트(22)는 이런 순환기능을 수행한다. 에어리프트(22)에 대해 도 5를 참조하여 자세히 설명한다.First, reference is made to FIGS. 1-3. 1 is a plan view of an aeration aquaculture system 10 constructed and operative in accordance with a preferred embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG. The aeration circulation aquaculture system 10 includes a culture tank 12 and aeration tank 14 containing aquaculture fish species such as fish, shellfish. The aquaculture tank 12 forms a flow path 16. The aeration tank 14 includes an aeration circulation system 18 with an aeration device 20 configured to aeration water in the aquaculture tank 12. The aeration device 20 consists of an air lift 22. As will be appreciated by those skilled in the art, the number of airlifts in the aerator 20 depends on various design variables. In general, there is only one air lift in the aeration device 20. However, if the aerator 20 is divided by the number of airlifts, the worker can use only a part of the airlift when the biomass is small, and more airlifts can be used as the biomass and the aeration demand increase. This saves energy because supply and demand are nearly identical. Airlifts aeration water while supplying oxygen and removing carbon dioxide. The aeration device 20 forms a flow path 24. As well as the flow paths 16 and 24, the flow path 26 formed by the remaining portion of the aeration tank 14 is a closed flow path flowing through the aquaculture tank 12 and the aeration tank 14. Closed flow paths are almost closed because 10% of them are removed as nitrogen cycles and about 1% as wastes (see Inspection Container 33). The closed flow passage may be referred to as a passage passing through the aquaculture tank 12 and the aeration tank 14 in sequence. The aeration circulation system 18 is configured to circulate water around the closed flow passage. Each air lift 22 performs this circulation function. The air lift 22 will be described in detail with reference to FIG. 5.
작동시, 물을 상승시키는 에어리프트(22) 안의 물에 기포가 첨가된다. 이런"기포류"는 양식탱크(12)로 보내진다. 여기서 물은 대략 1m/sec의 속도로 움직인다. 그러나, 물의 속도는 이 지점에서 에어리프트(22)의 디자인과 사용되는 에어리프트 수에 따라 20~150 cm/sec 사이에서 변할 수 있다. 양식탱크(12)는 에어리프트(22) 가까이에 경사진 바닥면(30)을 갖고, 양식탱크의 나머지 바닥면(30)도 경사져있다. 경사진 내부바닥면(28)의 기울기는 바닥면(30)보다 급하다. 바닥면(28)의 경사때문에 에어리프트(22)를 넘는 "기포류"가 천천히 양식탱크에 모인다. 양식탱크(12)내의 바닥면(30)에서의 유속은 대개 10cm/sec로서 균일한 층류를 이룬다. 이 유속은 사육어종이 편안함을 느끼는 속도로 유지된다. 바닥면(30)의 경사때문에 고체폐기물은 유로(16)가 끝나는 지점 부근의 바닥면(30) 부근에 배치된 하단의 수집기(32)를 향해 이동한다. 하단 수집기(32)는 폐기물을 포함한 하단 오염수 층을 제거한다. 오염된 물은 먹다남긴 사료알갱이와 같은 무거운 고체들을 수거하는 검사용기(33)를 통해 처리되도록 보내지면서, 사육방식을 조정하는 등에 의해 양식어종의 보살핌을 결정하고 정보를 모을 수 있다. 검사용기(33)로부터 물과 침전물은 더 처리하기 위해 방류된다. 거의 유로(16) 끝부분에서 양식탱크(12)와 폭기탱크(14) 사이에는 통상 그물이나 거름망같은 거름장치(34)가 배치된다. 거름장치(34)는 양식탱크(12)에서 나오는 물을 걸러서 폭기장치(20)가 막히지 않도록 한다. 죽은 물고기처럼 거름장치(34)를 막을 수 있는 것들은 위로 떠올라 쉽게 제거할 수 있도록 거름장치(34)는 폭기탱크(14)쪽으로 기울어져 있다. 양식탱크(12)와 폭기탱크(14)의 폐쇄루프 구성으로 인해, 산소로 충만되고 다른 기체는 없는 물이 양식탱크(12)로 들어가고 산소가 적고 이산화탄소는 포화된 물은 폭기탱크(14)로 돌아간다. 따라서, 에어리프트(22)를 작동시키기 위한 가장 높은 농도차가 생기고, 이것은 에어리프트의 기체전달효율을 향상시킨다. 전술한 바와 같이, 양식탱크(12)를 흐르는 물의 속도는 에어리프트(22)의 디자인과 작동되는 에어리프트의 갯수에 따라 좌우된다. 무거운 물체는 양식탱크(12)의 바닥에 급속히 가라앉으려 한다. 따라서, 물체가 양식탱크(12)에 가라앉아 모이지 않도록 물의 유량과 바닥면(30)의 기울기를 설계할 필요가 있다. 물체가 모이면 유해물질이 물에 방류되므로 물체가 모이지 않도록 하는 것은 아주 중요하다. 그러나, 당업자라면 알 수 있듯이, 양식탱크(12)를 흐르는 물의 속도는, 물체는 경사 바닥면(30)을 따라 하단 수집기(32)로 들어가되 물고기는 편안하고 기체는 효율적으로 전달되는데 필요한 최소의 크리닝 속도에 의해 좌우된다.In operation, bubbles are added to the water in the airlift 22 which raises the water. This "bubble" is sent to a culture tank (12). Here the water moves at a speed of approximately 1 m / sec. However, the speed of water can vary between 20 and 150 cm / sec depending on the design of the airlift 22 and the number of airlifts used at this point. The aquaculture tank 12 has an inclined bottom surface 30 near the air lift 22, and the remaining bottom surface 30 of the aquaculture tank is also inclined. The inclination of the inclined inner bottom surface 28 is steeper than the bottom surface 30. Due to the inclination of the bottom surface 28, "bubbles" over the air lift 22 slowly collect in the aquaculture tank. The flow rate at the bottom surface 30 in the culture tank 12 is usually 10 cm / sec, resulting in uniform laminar flow. This flow rate is maintained at a rate at which breeding fishes feel comfortable. Because of the inclination of the bottom surface 30, the solid waste moves toward the bottom collector 32 disposed near the bottom surface 30 near the end of the flow path 16. Bottom collector 32 removes the bottom contaminated water layer, including waste. The contaminated water is sent to be processed through a test container 33 which collects heavy solids such as feed grains left over, so that caring for fish species can be determined and collected by adjusting breeding methods. Water and sediment from the test vessel 33 are discharged for further treatment. Near the end of the flow path 16, between the aquaculture tank 12 and the aeration tank 14, a filtering device 34 such as a net or a sieve is usually disposed. Filtering device 34 to filter the water from the aquaculture tank 12 so that the aeration device 20 is not blocked. Those that can block the manure device 34, such as dead fish, rise up and can be easily removed so that the manure device 34 is inclined toward the aeration tank 14. Due to the closed-loop configuration of the aquaculture tank 12 and the aeration tank 14, water filled with oxygen and no other gas enters the aquaculture tank 12, and water containing less oxygen and saturated carbon dioxide goes to the aeration tank 14. Go back. Therefore, the highest concentration difference for operating the air lift 22 is generated, which improves the gas transfer efficiency of the air lift. As described above, the speed of water flowing through the aquaculture tank 12 depends on the design of the airlift 22 and the number of airlifts operated. Heavy objects attempt to sink rapidly to the bottom of the aquaculture tank (12). Therefore, it is necessary to design the flow rate of water and the inclination of the bottom surface 30 so that objects do not settle in the aquaculture tank 12. When objects collect, it is very important to keep them from collecting harmful substances in the water. However, as will be appreciated by those skilled in the art, the speed of the water flowing through the aquaculture tank 12 is such that the object enters the bottom collector 32 along the inclined bottom surface 30 while the fish are comfortable and the gas is required for efficient delivery. It depends on the cleaning speed.
도 4도는 본 발명의 다른 실시예에 따라 구성되고 작동하는 폭기순환식 양식시스템(36)의 평면도이다. 폭기순환식 양식시스템(36)은 두개의 양식탱크(38)와 두개의 폭기탱크(40)로 이루어진다. 각각의 폭기탱크(40)는 폭기순환시스템(42)을 구비한다. 폭기순환식 양식시스템(36)은 또한 각각의 양식탱크(38) 내부에 배치된 하단 수집기(44)와 거름장치(46)를 포함한다. 양식탱크(38)와 폭기탱크(40)는 폐쇄 유로(48)를 이룬다.4 is a plan view of an aeration aquaculture system 36 constructed and operative in accordance with another embodiment of the present invention. The aeration circulation culture system 36 consists of two aquaculture tanks 38 and two aeration tanks 40. Each aeration tank 40 has an aeration circulation system 42. The aeration circulating aquaculture system 36 also includes a bottom collector 44 and a strainer 46 disposed within each aquaculture tank 38. The aquaculture tank 38 and the aeration tank 40 form a closed flow path 48.
에어리프트(22)는 고효율 에어리프트로서 기존의 에어리프트 펌프의 개량형이다. 에어리프트 펌프는 펌프 바닥에 들어온 압축공기를 이용해 기포와 물을 혼합하고, 이 혼합물은 물보다 가볍다. 이렇게 되면 리프팅 효과가 생긴다. 여러 연구기관, 특히 Timmons & Reinemann에 의하면, 에어리프트 펌프는 액체에 대한 기체의비율이 25% 미만일 경우 효과적임이 밝혀졌다. 이 경우 "기포류(bubbly flow)"로 불리우는 현상이 생긴다. 또한 이들 연구기관에 의하면 펌프의 직경과 길이의 비율은 1:15 미만이 바람직하다고 한다. 일반적인 양식설비의 탱크는 비교적 얕기 때문에, 에어리프트 직경이 3인치로 제한되어, 배출유량 역시 제한된다. 본 발명에서는 폭기탱크(14)를 통해 대량의 물을 새로 폭기하는 것을 기본으로 한다. 이런 흐름에 의해 필요한 산소가 용해되면서도 농도는 소정값 이상의 최소 값으로 유지된다. 따라서, 원하는 유량은 필요한 전체 산소유량을 허용 농도범위로 나눈 것이다. 일반적인 양식장의 산소유량은 시간당 생물자원 1톤당 수백 그램이므로, 필요한 수량은 매시간 생물자원 1톤당 수백 ㎥이다. 따라서, 일반적인 에어리프트는 시간당 수천 ㎥ 정도의 수량을 공급해야만 한다. 이런 수량은 직경이 3인치로 제한된 종래의 에어리프트로는 실현할 수 없었다. 이런 수량을 공급하려면 종래의 에어리프트 수백개가 필요할 것이다. 그러나, 이런 대량의 에어리프트는 제조비, 운영비, 유지관리비가 너무 소요되어 상업적 양식장에서는 경제적이지 못하다. 또, 작업의 밸런스를 맞추기가 아주 어려워 저효율이다. 따라서, 본 발명의 에어리프트(22)의 다른 특징으로는, 1:15의 비율을 극복하여 상업적 양식장에 맞는 고효율 에어리프트를 제공하는데 있다.The air lift 22 is an improved type of the existing air lift pump as a high efficiency air lift. Air lift pumps use compressed air at the bottom of the pump to mix bubbles and water, which is lighter than water. This has a lifting effect. According to several research institutes, especially Timmons & Reinemann, airlift pumps have been shown to be effective when the ratio of gas to liquid is less than 25%. In this case, a phenomenon called "bubbly flow" occurs. According to these research institutes, the ratio of diameter to length of the pump is preferably less than 1:15. Since tanks in conventional aquaculture equipment are relatively shallow, the airlift diameter is limited to 3 inches, so the discharge flow rate is also limited. In the present invention, it is based on newly aeration of a large amount of water through the aeration tank (14). This flow keeps the concentration at a minimum above a predetermined value while dissolving the necessary oxygen. Thus, the desired flow rate is the total required oxygen flow rate divided by the allowable concentration range. In general, the farm's oxygen flow is hundreds of grams per tonne of biomass per hour, so the quantity required is several hundred ㎥ per tonne of biomass per hour. Thus, a typical airlift must supply a quantity of several thousand m3 per hour. Such quantities could not be realized with conventional airlifts limited to 3 inches in diameter. To supply these quantities, hundreds of conventional airlifts will be needed. However, such a large amount of airlift is too expensive to manufacture, operate, and maintain, making it uneconomical for commercial farms. It is also very difficult to balance the work, resulting in low efficiency. Accordingly, another feature of the airlift 22 of the present invention is to overcome the ratio of 1:15 to provide a high efficiency airlift suitable for commercial farms.
다시 도 2를 살펴본다. 에어리프트(22)마다 디스펜서(50)와 배관(52)이 달려있다. 배관(52)의 상하단에는 각각 개구부(54,56)가 있다. 디스펜서(50)는 하단 개구부(56) 부근에서 배관(52)의 안이나 밑으로 배치된다. 도 5는 디스펜서(50)의 평면도이다. 디스펜서(50)는 디스펜싱 그릴(58)을 갖고, 이 그릴은 중앙의 에어웨이(60)로부터 압축공기를 여러개의 이차 에어웨이(62)로 보내도록 되어 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 디스펜싱 그릴(58)의 표면적은 대략 길이 45cm X 폭 35cm이다. 이차 에어웨이(62)에는 여러개의 배기공(64)이 뚫려있고, 이곳을 통해 공기가 물로 분사되어 배관(52) 내에 기포를 일으킨다. 이차 에어웨이(62)는 일반적으로 경질 플라스틱과 같은 단단한 재료로 이루어진다. 배기공(64)의 직경은 대개 0.5mm이다. 한편, 이차 에어웨이(62)는 단단한 지지구조물로 지지되는 유연한 물질로 이루어지고, 배기공(64)은 유연한 물질 표면에 형성된 아주 좁은 슬릿 형태일 수도 있다. 배기공이 유연한 물질에 형성된 슬릿일 경우, 일반적으로 잘 막히지 않는다. 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 디스펜싱 그릴(58)마다 약 2000개의 배기공(64)이 있다. 배기공(64)은 그릴(58)에 거의 등간격으로 형성된다. 배기공(64) 사이의 간격은 예상되는 기포의 직경 정도이다. 기포들이 합쳐지는 것은 좋지 않다. 그러나, 공기와 물의 접촉표면적은 가능한 최대화하는 것이 좋다. 따라서, 구멍들(64) 사이의 실용적인 최소 간격은 통상 6mm 정도로서, 예상되는 기포 직경보다 20 내지 50% 크다. 일반적으로 구멍(64)은 그릴(58) 대부분을 커버하도록 구성된다. "커버"란 단위면적(1㎡)당 구멍(64)이 3,000개 이상임을 의미한다. 구멍(64)이 유로(24)에 수직면에 있지 않으면, 유로(24)에 수직면에 구멍(64)을 투사하여 구멍(64) 사이의 간격을 측정해야 한다. 이차 에어웨이(62) 사이의 다수의 개구부(66)는 그릴(58)을 통과하는 물의 통로 역할을 하고, 이차 에어웨이(62)상의 구멍들(64)을 통해서는 균일한 간격으로 기포가 공급된다. 개구부(66)의 폭은 이차 에어웨이(62)의 폭과 거의 같다. 물과 기포는 균질하게 혼합되어 출구쪽을 향한 속도가 점점 증가한다. 에어리프트(22) 안으로 흐르는 물의 대부분, 통상 100%는 구멍(64)의 대부분, 거의 100%의 사이로 디스펜싱 그릴(58)의 개구부(66)를 통과한다. 디스펜싱 그릴(58)은 일반적으로 유지관리의 목적으로 분해가능하므로, 구멍(64)에 쉽게 접근할 수 있고, 에어리프트(22) 전체를 제거할 여지를 남겨둔다.2 again. Each air lift 22 has a dispenser 50 and a pipe 52. Upper and lower ends of the pipe 52 have openings 54 and 56, respectively. The dispenser 50 is disposed in or under the pipe 52 near the lower opening 56. 5 is a plan view of the dispenser 50. The dispenser 50 has a dispensing grill 58, which is configured to direct compressed air from the central airway 60 to the various secondary airways 62. According to a preferred embodiment of the present invention, the surface area of the dispensing grill 58 is approximately 45 cm long by 35 cm wide. The secondary airway 62 has a plurality of exhaust holes 64, through which air is injected into the water to create bubbles in the pipe (52). Secondary airway 62 is generally made of a rigid material, such as hard plastic. The diameter of the exhaust hole 64 is usually 0.5 mm. On the other hand, the secondary airway 62 is made of a flexible material supported by a rigid support structure, the exhaust hole 64 may be in the form of a very narrow slit formed on the surface of the flexible material. When the vent holes are slits formed in a flexible material, they are generally not clogged well. According to a preferred embodiment of the present invention, there are about 2000 exhaust holes 64 per dispensing grill 58. The exhaust holes 64 are formed in the grill 58 at substantially equal intervals. The spacing between the exhaust holes 64 is about the diameter of the expected bubble. It is not good for the bubbles to merge. However, it is best to maximize the contact surface area of air and water as much as possible. Thus, the practical minimum spacing between the holes 64 is typically on the order of 6 mm, 20-50% larger than the expected bubble diameter. In general, the aperture 64 is configured to cover most of the grill 58. "Cover" means that there are 3,000 or more holes 64 per unit area (1 m 2). If the holes 64 are not in the plane perpendicular to the flow path 24, the gaps between the holes 64 should be measured by projecting the holes 64 in the plane perpendicular to the flow path 24. The plurality of openings 66 between the secondary airways 62 serve as a passage of water through the grille 58, and bubbles are supplied at uniform intervals through the holes 64 on the secondary airway 62. The width of the opening 66 is approximately equal to the width of the secondary airway 62. Water and bubbles mix homogeneously, increasing the speed toward the outlet. Most, typically 100%, of the water flowing into the airlift 22 passes through the opening 66 of the dispensing grill 58 through most of the hole 64, almost 100%. The dispensing grill 58 is generally demountable for maintenance purposes, so that the holes 64 are easily accessible and leave room for the entire airlift 22 to be removed.
디스펜서(50)는 배수구(68)를 구비하고(도 2 참조), 이때문에 중앙 에어웨이(60)와 이차 에어웨이(62)에서 물을 빨리 배수할 수 있다. 에어리프트(22)가 작동하지 않을 때 디스펜서(50)로 들어간 물은 압축공기가 디스펜서(50)로 재유입할 때 배수구(68)를 통해 디스펜서(50)에서 배수된다. 압축공기는 구멍(64)에서 공기가 나올 때까지 디스펜서(50)에서 물을 밀어낸다. 배수구는 구멍(64)보다 낮게 위치하므로, 공기는 배수구(68)에서 빠져나오지 않는다. 에어웨이를 열어두면 그릴(58)을 통해 공기를 균일하게 분배하여 균일한 "기포류"를 형성할 수 있다. 구멍(64)의 사이즈와 갯수는 배수구(68)에서 공기가 새지 않으면서 에어웨이에서 물을 배수하도록 구성한다. 배수구(68)는 일방향 밸브이므로 물은 배수구(68)를 통해 디스펜서(50)에서 배출되기만 할 뿐이다. 이 특징은, 에어리프트(22)가 정지할 때 오염된 물이 에어웨이로 들어가지 않게 하고 펌핑이 재개되었을 때 구멍(64)을 막히지 않게 하는데 중요하다. 배수구(68)는 거의 폭기탱크(14) 바닥까지 이어져 시스템내의 균일한 공기분포를 보장한다.The dispenser 50 has a drain 68 (see FIG. 2), which allows for rapid drainage of water from the central airway 60 and the secondary airway 62. Water entering the dispenser 50 when the air lift 22 is not operated is drained from the dispenser 50 through the drain port 68 when the compressed air flows back into the dispenser 50. Compressed air pushes water out of the dispenser 50 until air comes out of the hole 64. Since the drain is located lower than the hole 64, air does not escape from the drain 68. Leaving the airway open allows the air to be evenly distributed through the grille 58 to form a uniform “bubble stream”. The size and number of holes 64 are configured to drain the water from the airway without leaking air from the drain 68. Since the drain 68 is a one-way valve, water is only discharged from the dispenser 50 through the drain 68. This feature is important to prevent contaminated water from entering the airway when the airlift 22 is stopped and to block the hole 64 when pumping is resumed. The drain 68 extends almost to the bottom of the aeration tank 14 to ensure uniform air distribution in the system.
하단 개구부(56)는 그 전체나 일부가 경사 바닥면(30)의 일부분 보다 밑에 위치한다. 따라서, 폭기탱크(14)는 양식탱크(12)보다 깊다. 이렇게 깊이가 깊어지면 에어리프트(22)가 효과적으로 동작한다. 배관(52)의 단면은 사각형이다. 배관(52)의 사각 단면 때문에 배관의 길이를 증가시키지 않고도 에어리프트(22) 내부의 수량을 증가시킬 수 있는데, 종래의 원형 단면의 에어리프트에서는 길이를 길게하는 것이 일반적인 조건이었다. 사각 단면은 또한 효과적인 공간활용을 보장한다. 또, 배관(52)은 상단 개구부(54)를 향해 테이퍼되어 있다. 하단 개구부(56)에서부터 상단 개구부(54)로 가면서 단면적이 변하면, 에어리프트(22) 내부의 유속의 점진적인 증가를 가져와 특히 하단 개구부(56)에서의 마찰손실을 절감하고, 이곳에서 유입되는 물은 급격한 속도변화를 감당한다. 상단 개구부(54)가 양식탱크(12)를 접하도록 배관(52)을 구부리면 배관내의 상향류에서 양식탱크(12)의 유로(16)로 모멘텀을 보내도록 배관을 구성한다.The bottom opening 56 is located in whole or in part below a portion of the inclined bottom surface 30. Thus, the aeration tank 14 is deeper than the aquaculture tank 12. When the depth is so deep, the air lift 22 operates effectively. The cross section of the pipe 52 is rectangular. Due to the rectangular cross section of the pipe 52, the amount of water inside the air lift 22 can be increased without increasing the length of the pipe. In the conventional air lift of the circular cross section, it was a general condition to increase the length. The rectangular cross section also ensures effective space utilization. In addition, the pipe 52 is tapered toward the upper end opening 54. As the cross-sectional area changes from the lower opening 56 to the upper opening 54, a gradual increase in the flow velocity inside the airlift 22 results in a reduction of friction losses, especially in the lower opening 56, and the water flowing therein Tolerate rapid speed changes. When the pipe 52 is bent so that the upper opening 54 contacts the culture tank 12, the pipe is configured to send momentum to the flow path 16 of the culture tank 12 at an upstream side of the pipe.
도 6은 초크(70)의 평면도이다. 도 6과 도 2를 참조하여 설명한다. 참고로, 폭기순환식 양식시스템의 주요 에너지 비용은 공기압축비용이다. 따라서, 압축공기를 효과적으로 사용하려면, 발생된 기포를 가능한한 배관(52)에 머물게 해야 한다. 조정초크(70)는 디스펜싱 그릴(58)의 하부 가까이 배관(52) 내부에 배치한다. 조정초크(70)는 배관(52)내의 수량을 조정하여, 물의 폭기량을 조정하도록 구성된다. 조정초크(70)는 양변 지지대(72)와 다수의 중앙의 기다란 부재(74)로 이루어진 그릴 형태이다. 기다란 부재들(74)의 폭과 간격은 디스펜싱 그릴(58)의 폭과 간격에 일치하도록 한다(도 5 참조). 조정초크(70)는, 부재(74)의 방향이 개구부(66)의 방향과 평행하도록 배치된다. 따라서, 조정초크(70)의 그릴(58)에 대한 측방운동으로 배관(52)을 통과하는 수량을 조절할 수 있다. 당업자라면 알 수 있듯이, 조정초크(70)와 비슷한 기능을 하는 배열을 배관(52)내 어디에도 배치할 수 있다.6 is a plan view of the choke 70. It demonstrates with reference to FIG. 6 and FIG. For reference, the main energy cost of the aeration aquaculture system is the cost of air compression. Therefore, in order to use compressed air effectively, the generated bubbles should be kept in the pipe 52 as much as possible. The adjusting choke 70 is disposed inside the piping 52 near the bottom of the dispensing grill 58. The adjusting choke 70 is configured to adjust the amount of water in the pipe 52 and to adjust the amount of aeration of water. The adjusting choke 70 is in the form of a grill consisting of a bilateral support 72 and a plurality of central elongated members 74. The width and spacing of the elongated members 74 are made to match the width and spacing of the dispensing grill 58 (see FIG. 5). The adjusting choke 70 is disposed so that the direction of the member 74 is parallel to the direction of the opening 66. Therefore, it is possible to adjust the amount of water passing through the pipe 52 in the lateral movement with respect to the grill 58 of the adjusting choke 70. As will be appreciated by those skilled in the art, an arrangement that functions similar to the adjusting choke 70 may be placed anywhere in the piping 52.
도 7a는 도 1의 폭기순환식 양식시스템(10)의 A-A 단면도로서, 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 따라 구성되고 작동된다. 이 실시예에서, 배관(52)의 상단 개구부(54)는 전체가 양식탱크(12)내의 정지수위 밑에 위치한다. "정지수위"란 폭기순환시스템(18)이 작동하지 않고 폭기순환식 양식시스템(10)에서 수위차를 생성하는 "기포류"가 없을 때의 양식탱크(12)내의 수위를 말한다. 본 실시예의 에어리프트(22)는 정지수위 위로 물을 올리도록 작동할 필요가 없어 리프팅 에너지를 절감할 수 있다. 또, 본 실시예에 다르면, 배관(52)의 단면적이 테이퍼되어 있지 않은데, 도 5에서 배관(52)의 단면의 테이퍼에 관해 전술한 이유들이 여기서는 일반적으로 적용되지 않기 때문이다. 도 7b는 본 실시예에 따른 폭기탱크(14)의 평면도이다. 여기서, 폭기탱크(14)의 내부, 배관(52)의 외부에 에어디스펜서(90)를 배치한다. 에어디스펜서(90)는 배관(52)내의 수량을 조절하여 물의 폭기량을 조절하도록 구성된다. 에어디스펜서(90)는 이차 에어웨이(94)에 공기를 공급하는 메인 에어웨이(92)를 구비한다. 이차 에어웨이(94)에는 다수의 구멍(도시 안됨)이 형성되어 있어서 폭기탱크(14) 내부의 물에 공기를 주입해 물을 더 가볍게 하면서 에어리프트(22) 외부의 물의 밀도를 감소시킨다. 이런 물의 밀도 감소는, 에어리프트(22)의 디스펜싱 그릴(58)에서 생기는 에어리프트922)내의 상승류효과를 감소시킨다(화살표 98로 표시됨). 따라서, 에어리프트(22) 내부에서 상승하는 물의 속도는 디스펜서(90)에 의해 감소된다. 즉, 에어디스펜서(90)는 조정초크(70)의 단점 없이 조정토크와 비슷한 기능을 한다(도 6 참조). 조정토크는 물의 속도를 국부적으로 증가시키는 갑작스러운 단면적 감소에 의해 수량을 제한하고, 따라서 에너지손실을 가져온다. 또, 에어디스펜서(90)를 통해 물에 첨가된 공기는 에어리프트(22) 내부의 물을 폭기하는데 사용되기도 한다. 즉, 에어디스펜서(90)는 에어리프트(22) 내부의 상승류를 낮추는데 아주 효과적인 장치이다. 배관(52) 내부의 물-공기 혼합물은 폭기탱크(14) 내부에서 배관(52) 외부의 혼합물보다 가벼워서 물이 배관(52)에서 계속 상승할 수 있도록 해야 한다. 따라서, 에어디스펜서(90)의 단위면적당 구멍수는 그릴(58)의 단위면적당 구멍수보다 작아야 한다. 이것은, 이차 에어웨이(94)의 구멍은 물론 구멍들 사이의 간격을 조정하면 이루어진다. 에어디스펜서(90)는 폭기탱크(14) 내부의 디스펜싱 그릴(58)과 같은 높이로 배치된다. 에어디스펜서(90)는 다수의 지지다리(100)로 지지된다. 에어리프트(22)의 일부만 작동할 때에도 에어디스펜서(90)는 전체가 작동되어야 한다. 이렇게 되면, 작동가능한 에어리프트(22)에 물이 머무는 시간이 작동중인 에어리프트(22)의 갯수와 무관하도록 작동 에어리프트 외부의 물에 대한 공기의 밀도비를 원하는대로 유지할 수 있다. 또, 폭기탱크(14) 내부의 물은 상단에서부터 에어디스펜서(90)쪽으로 흘러내린다. 이때문에 에어디스펜서(90) 밑으로 물이 흐르고 에어디스펜서를 우회하지 않게 된다. 따라서, 에어탱크(14) 내부에 격벽(102)을 배치한다. 격벽(102)의 상단은 폭기탱크(14)내의 정지수위보다 밑에 있다. 검사용기(33)는 물의 흐름을 막지 않도록 배치한다. 또, 에어리프트(22)가 일부 작동할 경우, 정지중인 에어리프트는 폭기탱크(14)로부터의 물의 역류를 방지하도록 막을 필요가 있는데, 역류가 생기면 물의 유동패턴에 국부적인 단절이 생긴다. 배관(52)의 상단 개구부(54)에는 부유물질로 이루어진 힌지 플랩(104)을 하나 이상 부착한다. 힌지플랩(104)는 배관(52)내에 유동이 없을 때자동으로 개구부(54)를 닫는다.FIG. 7A is an A-A cross sectional view of the aeration circulation aquaculture system 10 of FIG. 1, constructed and operated in accordance with the most preferred embodiment of the present invention. In this embodiment, the top opening 54 of the tubing 52 is located entirely below the water level in the culture tank 12. "Stop water level" refers to the water level in the aquaculture tank 12 when the aeration circulation system 18 does not operate and there are no "bubbles" that generate a water level difference in the aeration circulation aquaculture system 10. The air lift 22 of this embodiment does not need to operate to raise the water above the stop level, thereby saving lifting energy. In addition, according to the present embodiment, the cross-sectional area of the pipe 52 is not tapered because the reasons described above with respect to the taper of the cross-section of the pipe 52 in Fig. 5 are not generally applied here. 7B is a plan view of the aeration tank 14 according to the present embodiment. Here, the air dispenser 90 is disposed inside the aeration tank 14 and outside the pipe 52. The air dispenser 90 is configured to control the amount of aeration of water by adjusting the amount of water in the pipe 52. The air dispenser 90 has a main airway 92 for supplying air to the secondary airway 94. A plurality of holes (not shown) are formed in the secondary airway 94 to inject air into the water inside the aeration tank 14 to reduce the density of water outside the air lift 22 while making the water lighter. This reduction in the density of water reduces the synergistic effect in the airlift 922 resulting from the dispensing grill 58 of the airlift 22 (indicated by arrow 98). Thus, the velocity of water rising inside the airlift 22 is reduced by the dispenser 90. That is, the air dispenser 90 functions similar to the adjusting torque without the disadvantage of the adjusting choke 70 (see FIG. 6). The adjusting torque limits the yield by a sudden decrease in cross-sectional area which locally increases the speed of the water, thus resulting in energy losses. In addition, air added to the water through the air dispenser 90 may be used to aeration the water inside the air lift 22. That is, the air dispenser 90 is a very effective device for lowering the upward flow in the air lift 22. The water-air mixture inside the piping 52 should be lighter than the mixture outside the piping 52 inside the aeration tank 14 so that water can continue to rise in the piping 52. Therefore, the number of holes per unit area of the air dispenser 90 should be smaller than the number of holes per unit area of the grill 58. This is done by adjusting the spacing between the holes as well as the holes of the secondary airway 94. The air dispenser 90 is disposed at the same height as the dispensing grill 58 inside the aeration tank 14. The air dispenser 90 is supported by a plurality of support legs 100. Even when only a part of the air lift 22 is operated, the air dispenser 90 must be operated in its entirety. In this way, it is possible to maintain the density ratio of air to water outside the working airlift as desired so that the time the water dwells in the operable airlift 22 is independent of the number of working airlifts 22. In addition, the water in the aeration tank 14 flows toward the air dispenser 90 from the upper end. This causes water to flow under the air dispenser 90 and does not bypass the air dispenser. Therefore, the partition 102 is disposed in the air tank 14. The upper end of the partition wall 102 is below the water level in the aeration tank 14. Inspection container 33 is arranged so as not to block the flow of water. In addition, when the air lift 22 is partially operated, the stationary air lift needs to be prevented to prevent the back flow of water from the aeration tank 14. When the back flow occurs, a local disconnection occurs in the water flow pattern. One or more hinge flaps 104 made of suspended solids are attached to the upper opening 54 of the pipe 52. The hinge flap 104 automatically closes the opening 54 when there is no flow in the pipe 52.
도 8은 도 1의 폭기순환식 양식시스템(10)의 C-C선 단면도로서, 하단 수집기(32)를 자세히 보여준다. 이 설명에서는 도 3도 참조한다. 하단 수집기(32)의 수집입구(76)는 경사 바닥면(30)의 최하단부 가까이 배치된다. 작동중에, 유로(16)를 통해 흐르는 하단 오염수층은 탱크내에서 최고농도의 무거운 물체들을 포함하고 있으며 양식탱크(12)로부터 입구(76)를 통해 수집용기(78)로 들어가 모인다. 입구(76)는 수집용기(78)와 수집도어(86) 사이의 공간으로 이루어지고, 수집도어는 하나 이상의 힌지(88)를 통해 수집용기 상단부에 연결된다. 수집도어(86)는 일반적으로 경사바닥면(30)의 전체 폭을 가로지르는 사각판이다. 수집도어(86)는 정상 작동중에 열려있도록 부유물질로 이루어진다. 입구(76)의 크기를 유지하기 위해 측정장치(도시 안됨)를 도어(86)에 설치한다. 입구(76)의 높이는 일반적으로 경사 바닥면(30)보다 약 1cm 높게 한다. 따라서, 하단 수집기(32)는 목수의 대패처럼 작용하여, 경사진 넓은 날에 대고 움직이는 물질 층을 잘라내는 기능을 한다. 전술한 바와 같이, 수집도어(86)가 힌지를 통해 수집용기(78)에 달려있으므로, 검사나 유지관리를 위해 용기(78)에 접근하기가 쉽다. 수집용기(78)의 내용물은 펌핑장치(80)에 의해 검사용기(33)로 배출된다(도 1 참조). 펌핑장치(80)는 유로(16)를 통해 흐르는 하단 오염수층을 입구(76)를 통해 제거하기에 충분한 유량으로 펌핑한다. 펌핑유량은 양식탱크(12) 바닥 부근에서 움직이는 무거운 물체를 제거하기에 충분해야 한다. 일반적으로, 필요한 펌핑유량은 하단 수집기(32)에 가까운 유로(16)내의 평균 단면 유속과 입구(76)의 면적을 곱한 것과 같거나 이보다 커야 한다. 펌핑장치(80)는 배관(82)과 에어디스펜서(84)를 포함한 에어리프트 장치를 이용해 작동한다. 에어디스펜서(84)의 구멍들은 디스펜싱 그릴(58)의 구멍(64)과 같은 높이에 있으므로, 공통의 압축공기원을 사용할 수 있다. 따라서, 하나의 컴프레서를 폭기순환 양식시스템(10) 각각에 사용할 수도, 이들 시스템의 어레이에 사용할 수도 있다. 수집용기(78)의 바닥면은 40% 이상의 기울기로 날카롭게 기울어져 있어서, 물체를 펌핑장치(80)의 입구 부근으로 모은다.FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line C-C of the aeration circulation aquaculture system 10 of FIG. 1 showing the bottom collector 32 in detail. Reference is also made to FIG. 3 in this description. The collection inlet 76 of the bottom collector 32 is disposed near the bottom end of the inclined bottom surface 30. During operation, the bottom contaminant layer flowing through the flow path 16 contains the highest concentrations of heavy objects in the tank and collects from the aquaculture tank 12 through the inlet 76 and into the collection vessel 78. The inlet 76 consists of a space between the collection vessel 78 and the collection door 86, which is connected to the top of the collection vessel via one or more hinges 88. The collecting door 86 is generally a square plate across the entire width of the inclined bottom surface 30. The collection door 86 is made of suspended solids to remain open during normal operation. A measurement device (not shown) is installed in the door 86 to maintain the size of the inlet 76. The height of the inlet 76 is generally about 1 cm higher than the inclined bottom surface 30. Thus, the bottom collector 32 acts like a carpenter's planer, cutting the layer of material against the inclined wide blade. As described above, since the collection door 86 rests on the collection vessel 78 via a hinge, it is easy to access the container 78 for inspection or maintenance. The contents of the collection vessel 78 are discharged to the inspection vessel 33 by the pumping device 80 (see Fig. 1). The pumping device 80 pumps at a flow rate sufficient to remove the bottom contaminant layer flowing through the flow path 16 through the inlet 76. The pumping flow should be sufficient to remove heavy objects moving near the bottom of the aquaculture tank (12). In general, the required pumping flow rate should be equal to or greater than the average cross-sectional flow rate in the flow path 16 near the bottom collector 32 times the area of the inlet 76. The pumping device 80 operates using an airlift device that includes a pipe 82 and an air dispenser 84. The holes of the air dispenser 84 are at the same level as the holes 64 of the dispensing grill 58, so that a common source of compressed air can be used. Therefore, one compressor may be used for each of the aeration circulation aquaculture systems 10 or an array of these systems. The bottom surface of the collection vessel 78 is sharply inclined at an inclination of 40% or more, so that objects are collected near the inlet of the pumping device 80.
이상, 본 발명에 대해 몇가지 실시예를 들어 설명했지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 이상 설명한 여러가지 특징들을 다양하게 조합한 것도 포함하고, 당업자라면 예상할 수 있는 여러가지 변형이나 변경도 본 발명의 범위에 포함된다고 보아야 한다.As mentioned above, although some Example was given and demonstrated about this invention, this invention is not limited to this. The scope of the present invention includes various combinations of the various features described above, and various modifications and changes that can be expected by those skilled in the art should be considered to be included in the scope of the present invention.
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