KR20010072023A - 동식물성 폐유 등을 포함하는 오염물의 처리방법과 그 장치 - Google Patents

Abstract

동식물성 폐유 등을 포함하는 오염물을 처리하는 방법은, 호텔, 여관, 외식점포 등에서의 주로 주방폐수를 미생물효소의 작용으로 분해처리한다. 혐기성균, 통성 혐기성균, 호기성균이 생산되는 효소를 포함하는 액체미생물제제를 증식탱크(15)내에서 증식시켜서 미생물 효소수를 만든다. 이것을 동식물성 폐유 등의 고분자 유기물을 포함하는 주방폐수를 체류시킨 그리스 트랩(30) 중에 첨가하여, 공기에 의한 노출 등으로 교반함으로써, 효소와 유기물성분을 접촉시켜서 분해처리하고, 다시 분해잔재, 오니 등을 분리하여 웃물을 하수배관에 유하시킨다.

Description

동식물성 폐유 등을 포함하는 오염물의 처리방법과 그 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TREATING CONTAMINATED MATERIAL CONTAINING ANIMAL OR VEGETABLE WASTE OIL OR THE LIKE}

생활이나 산업에서 발생하는 폐기물·오물·악취 중에서, 인간이 새롭게 만들어 낸 화학물질은 처리가 어려운 것이지만, 원래 존재하는 유기물이면 지구의 자정작용(미생물)으로 분해할 수 있을 것이다. 한편, 옛날부터, 생활의 지혜로서 된장·메주·술·요구르트·치즈 등, 식품에서는 미생물이 발생하는 효소의 이용이 널리 행하여지고, 이 미생물효소를 보다 합리적으로 추출하여, 지구의 순환사이클에도 합치된 정화법을 확립하는 것이 요망되고 있다.

유기물처리, 특히 호텔, 여관 또는 식당, 패스트푸드 등의 외식점포에서의 주방폐수를 처리하는데는, 통상 그리스 트랩에 체류시켜서 불용분과 배수를 분리하고 있다. 사업소, 가정모두 살균력이 강한 세제가 다용되고 있어, 그 배수가 유기물처리의 현장으로 흘러들어가기 때문에 미생물이 사멸한다. 유기물에는, 용이분해성의 단백질·전분 등과, 난분해성의 섬유질·동식물성 유지 등이 있어, 난분해성 물질이 완전히 처리되지 않고, 축적된다. 이것이 호기성 미생물에의 산소공급을 저지하여 번식을 억제하고, 용이분해성 유기물의 분해도 저해한다. 이것에 의해, 정화설비의 능력을 대폭으로 감퇴시킨다.

지방은 리파아제나 핵산분해효소에 의해서 가수분해되지만, 유지분해미생물은, 혐기성이 많다. 다량의 공기로 교반하면, 혐기성 미생물이 사멸한다. 또, 단백질의 미생물적 처리는, 일반적으로 프로테아제에 의하여 펩티드결합을 가수분해함으로써 대응시키고 있다.

미생물에 의한 유기물(단백질·동식물성 유지 등)분해는, 미생물이 발생하는 분해효소의 촉매반응에 의해, 유기물의 화학반응을 촉진하여, 무기물로 분해한다. 미생물은 환경이 갖추어지면 수천만배나 배양되고, 효소발생량도 비례하여 많아진다. 그러나, 환경이 좋지 않으면 2배도 되지 않는다. 일반적으로 미생물이 적응할 수 있는 환경은, pH가 6∼8, 온도가 5∼50℃(예: 중온균)이지만, 일반적으로 효소는 pH가 5. 5∼13, 온도가 75℃까지(예: 리파아제) 충분한 촉매반응을 나타낸다.

살균작용이 강한 환경에서 미생물은 배양되지 않고, 효소도 발생하지 않는다. 그러나 효소 그 자체는 물질로서, 그 조성인 단백질이 변이할 정도의 환경이 아니면, 충분히 촉매로서의 기능을 나타낸다.

본 발명은, 주로 동식물성 폐유를 포함하여, 이것에 소량의 세제, 단백질·전분, 난분해성의 섬유질 등을 포함하는 폐수를 분해처리하는 방법과 그 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명 방법을 실시하는 장치의 개략을 나타내는 사시도이다.

도 2는 도 1의 효소수 발생기의 확대단면도이다.

도 3은 리파아제의 ph변화와 활동력과의 관계를 나타내는 그래프이다.

도 4는 리파아제의 온도변화와 활동력과의 관계를 나타내는 그래프이다.

발명을 실시하기 위한 최량의 형태

본 발명은, 이 미생물효소를 보다 합리적으로 추출하여 폐수를 처리함으로써, 지구의 순환사이클에도 합치된 정화법을 확립하는 것이다.

다음에, 본 발명의 시스템에 관하여 상술한다.

(ㄱ) 제 1 공정

수도관 등으로부터 효소(효소수)발생기에 배관하고, 수도관 등의 마개는 열린 상태로 해둔다. 염소 등 살균작용이 강한 물질이 다량으로 포함될 가능성이 있는 경우는, 정수기를 수도물 등과 효소발생기와의 사이에 설치하여, 미생물을 보호하지만, 음료에 적합한 정도의 염소농도에서는, 필요없다.

효소발생기에 수도물 등으로부터의 물의 유입을 개폐하는 마개를 부착하여 둔다. 사용현장의 사정에 적합하도록, 개시시간을 타이머로 설정할 수 있게 한다. 타이머가 작동하면 효소발생기의 물마개가 열려, 효소발생기의 탱크에 주입한다.탱크내의 수량이 규정량이 되면 센서가 반응하여, 전자밸브로 물마개를 조인다.

이 때, 센서에 고장이 발생한 경우를 상정하여, 일정한 시간이 지나도 센서가 반응하지 않을 때는, 자동적으로 전자밸브로 물마개를 폐쇄하도록 한다.

(ㄴ) 제 2 공정

탱크내부의 히터에 통전하여, 사용하는 미생물의 최적 배양온도까지 가온한다.

히터의 표면온도는 통상의 미생물이 사멸하는 온도가 되기 때문에, 규정온도에 도달하면, 전기를 끈다. 이 때, 온도센서에 고장이 발생했을 때를 상정하여, 일정한 시간이 지나도 센서가 반응하지 않을 때는, 자동적으로 히터가 끊어지도록 한다.

(ㄷ) 제 3 공정

탱크에 액체미생물 제제를 적량 주입한다. 이 때, 분해하는 유기물(유분 등)의 양이나 분해의 난이도에 따라서, 미생물의 주입량을 가변할 수 있도록 한다.

주입하는 미생물은, 분해목적의 유기물에 적합한 효소를 발생하는 것이 아니면 안된다. 효소에는 기질특이성이라는 성질이 있어, 한 종류의 효소가 한 종류의 기질로 밖에 반응하지 않으므로, 보다 많은 종류의 유기물을 분해하기 위해서는, 보다 많은 종류의 효소를 발생할 필요가 있다. 그것에는, 호기성균, 혐기성균, 통성 혐기성균이 동시에 배합되어 있는 것이 바람직하다. 또, 효소의 양이 보다 많은 기질의 분해를 가능하게 하므로, 효소량이 많은 것이 바람직하다. 이것에는, 세포분열의 스피드가 효소의 발생량에 비례하므로, 배양스피드가 보다 빠른 미생물을선택해야 된다.

또한, 상기 액체미생물 제제는, 호기성균(예: 바칠루스·서브틸리스 Bacci11us subtilis), 혐기성균(예: 루메노코커스·알부스 Rumenococcus albus), 통성 혐기성균(예: 락토바칠루스·아시도풀스 Lactobaci11us acidophllus) 등을 포함하여, 유분분해효소: 리파아제, 단백질 분해효소: 프로테아제, 전분분해효소 : 아밀라아제, 식물섬유 분해효소: 펙티나아제, 섬유질 분해효소: 셀루라아제, 당질분해효소: 베타글루카나아제, 다당류분해효소: 헤미셀루라아제 등의 효소를 생산하는 미생물제로, 효소수 pH가 중성이다.

배양에 따라, 미생물로부터 효소가 발생하여, 효소수가 된다. 미생물의 배양시간은 사전에 설정하여 둔다. 이 때, 배양시간이 사용하는 미생물에 따라서 다르므로, 배양시간을 가변할 수 있도록 하여둔다. 유분분해가 잘되는 혐기성 미생물(산소가 없는 환경을 좋아하는 미생물)을 배양하기 위해서, 탱크내에 공기 등은 보내지 않는다.

(ㄹ) 제 4 공정

배양시간이 경과하면, 탱크의 바닥의 마개가 열리고, 발생장치의 하부에 설치한 탱크에 고저차의 자연낙하나 펌프동력 등으로 보내준다. 이 때 필요에 따라서 직접, 마루, 화장실, 그리스 트랩이나 정화조 등의 유기물분해의 현장에 보내준다.

제 1 공정에서 제 4 공정의 효소수 방출까지의 일련의 흐름을 전기적으로 제어하여, 필요에 따라서 몇번이나 반복할 수 있도록 설정한다. 이 설정은, 제 1 공정의 개시시간을 예를 들면, 오후 9시·오후 10시·오후 11시에 각각 개시하도록설정하는 방법, 또는 오후 9시부터 3회로 하는 방법이 있고, 어느 쪽이나 상관없다.

(ㅁ) 제 5 공정

마루, 화장실, 욕조 등 효소와 유기물이 충분히 접하는 곳은, 효소수를 보내주는 것만으로 상관없지만, 그리스 트랩 등 유분이 분리되어 있는 곳은, 효소와 유분 등의 유기물을 충분히 접촉시킬 필요가 있다.

즉, 효소수가 현장으로 이송되면, 효소와 기질(유기물)을 접촉시키기 위해서, 펌프로 공기에 의한 노출이나 교반을 한다. 이 때, 혐기성 미생물의 배양은 필요한 만큼 되고 있으므로, 산소를 보내도 상관없다. 이 시점에서 산소를 보내는 것은, 호기성 미생물에 의한 분해가 행하여지므로 이점이 많다.

유분 등이 수면보다 위에서 고형화된 경우는, 효소수와의 충분한 교반이 행하여지지 않으므로, 충분한 수의 산기관(散氣管)의 설치나 펌프로 효소수를 수면보다 높게 빨아올려서, 유기물에 샤워와 같이 뿌리거나 하여, 충분한 접촉을 하도록 한다. 교반펌프 등의 개시시간의 설정은, 효소수 방출후에 개시되도록 효소수 발생기로부터 신호가 보내지는 방법과, 효소수 발생기와 다른 회로의 펌프단독으로 타이머를 부착하여 효소수 방류의 시간을 가늠하여 펌프가 작동하도록 타이머를 설정하는 방법이 있다.

교반, 공기에 의한 노출의 펌프의 작동시간은, 중요한 요소가 된다. 즉 주방 등이 가동되고 있는 시간은, 작동을 피하지 않으면 안된다. 그리스 트랩은, 물과 유분의 비중차를 이용하여 기름과 물을 분리하고 있는 것이지만, 교반, 공기에 노출함으로써 기름과 물이 혼합되어, 새로운 배수가 흘러 들어가는 주방의 가동시간에는, 밀려나와 분해처리가 종료되지 않은 채, 그리스 트랩으로부터 배출된다. 환경오염이나 배관의 막힘 등의 문제를 발생할 우려가 있다.

상기 시스템은, 이 시간대를 피한 공기에 의한 노출, 교반이 아니면 안된다. 유기물 분해는, 6시간에 노르말헥산농도를 30분의 1로 하는 능력을 가지고 있어, 펌프의 작동시간의 제한에도 충분히 견딜 수 있다.

다음에 도면에 의거하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.

도 1은, 본 발명을 그리스 트랩 중에서 오물을 처리하는 장치에 적용한 경우의 사시도, 도 2는 도 1의 효소수 발생기(40)의 확대단면도이다.

도시와 같이, 효소수(8) 발생기(40)는, 액체미생물제제 조(10)에, 원액점적밸브(13)가 부착된 적하관(원액공급파이프)(12)을 통하여 미생물효소를 사전에 발생시키는 바이오증식탱크(효소수 발생기)(15)를 배치함과 동시에, 바이오증식탱크(15)의 상부에는 급수관(19)으로부터의 공급수량을 조절하는 수량조절밸브(21)를 설치하고, 증식탱크(15)의 저부로부터 개폐밸브(23)가 부착된 송출관(22)에 설치하여 구성되어 있다.

액체미생물제제 조(10)에는 원액이 주입되어 조 외벽에 하한센서(11)를 부설한다. 증식탱크(15)의 내벽근처에, 액면 및 액온을 검출하는 플로트 스위치(16) 및 온도센서(17)를 부착함과 동시에, 저부에 가온기(필름히터)(18)를 고착하고 있다. 송출관(22)은 호텔, 여관, 외식점포 등에 있어서의 주방에서 나오는 폐수를 체류시키는 그리스 트랩(30)에 연결되어 있다.

또, 증식탱크(15)의 측부에는, 원액점적밸브(13), 수량조절밸브(21), 개폐밸브(23) 및 그리스 트랩(30)에 부설한 진공펌프(34)의 서보계를 구동제어하는 제어부(25)와, 증식탱크(15)의 교반시간, 온도를 설정함과 동시에 상기 서보계의 각각에 구동·정지를 지시하는 타이머를 가지는 제어장치(24)를 배치한다. 도면 중, 26은 타이머표시창, 27, 28은 전원스위치, 29는 설정버튼, 29a는 효소의 소(素)보급, 수도수 보급/단수, 히터이상 등의 표시램프군, 33은 배수로가 구비된 마루 또는 받이판, 35는 그리스 트랩으로부터 도출한 배수관이다.

주방폐수를 분해처리하는 순서를 이하 설명한다.

우선, 급수관(19)으로부터 효소수 발생기(증식탱크(15))에 배관하고, 급수관(19)의 수량조정밸브(21)는 개방한 상태로 하여 둔다. 급수는 음료에 적합한 정도의 염소농도인 것으로 좋지만, 염소 등 살균작용이 강한 물질이 다량으로 포함될 가능성이 있는 경우에는, 급수관(19)과 증식탱크(15)와의 사이에 정수기(도시생략)를 설치하여, 미생물을 보호한다.

사용현장의 사정에 적합되도록, 개시시간을 타이머로 설정한다. 타이머가 작동하면 원액조(10)의 점적밸브(13)를 열고, 증식탱크(15)에 효소수를 주입한다. 탱크(15)내의 수량이 규정량이 되면 센서(플로트 스위치(16))가 작동하여, 수량조정밸브(21)를 폐쇄한다.

탱크내부의 히터(필름히터(18))에 통전하여, 사용하는 미생물의 최적배양온도(35∼45℃)까지 가온한다. 필름히터(18)의 표면온도는 통상의 미생물이 사멸하는 온도가 되기 때문에, 규정온도에 도달하면, 전기를 끈다.

증식탱크(15)에 미생물을 적량 주입한다. 이 때, 분해하는 고분자 유기물(동식물성 유분 등)의 양이나 분해의 난이도에 따라서, 미생물의 주입량을 변경할 수 있도록 한다.

주입하는 미생물은, 분해목적의 유기물에 적합한 효소를 발생하는 것이 아니면 안된다. 많은 종류의 유기물을 분해하기 위해서, 호기성균, 혐기성균, 통성 혐기성균을 동시에 배합한다. 또, 효소의 양이 보다 많은 기질의 분해를 가능하게 하므로, 효소량이 많은 것이 바람직하다. 이것에는, 세포분열의 스피드가 효소의 발생량에 비례하므로, 배양스피드가 보다 빠른 미생물을 선택한다.

배양에 따라, 미생물로부터 효소가 발생하여, 효소수가 된다. 미생물의 배양시간은 사전에 설정하여 둔다. 이 때, 배양시간이 사용하는 미생물에 따라서 다르므로, 배양시간을 가변할 수 있도록 하여둔다. 이 때, 유분분해가 잘되는 혐기성 미생물을 배양하기 위해서, 탱크(15)내에 공기 등은 보내지 않는다.

배양시간이 경과하면, 탱크(15)의 효소수 송급관(22)의 개폐밸브(23)를 열고, 유기물분해의 현장(그리스 트랩(30))이나 정화조 등에, 고저차의 자연낙하나 펌프동력 등으로 이송한다.

효소수가 현장으로 이송되면, 효소와 기질(유기물)을 접촉시키기 위해서, 펌프(도시생략)로 공기에 의한 노출이나 교반을 한다. 이 때, 혐기성 미생물의 배양은 필요한 만큼 되고있으므로, 산소를 보내도 지장은 없다. 이 시점에서 산소를 보내는 것은, 호기성 미생물에 의한 분해가 행하여지므로 이점이 많다.

유분 등이 수면보다 위에서 고형화된 경우는, 효소수와의 충분한 교반이 행하여지지 않으므로, 물리적으로 파쇄하거나, 펌프로 효소수를 수면보다 높게 빨아올려서, 유기물에 샤워와 같이 뿌리거나 하여, 충분한 접촉을 하게 한다.

이와 같이 동식물성 폐유 등의 고분자 유기물을 포함하는 주방폐수를 체류시킨 그리스 트랩 중에 첨가하고, 공기에 의한 노출 등으로 교반함으로써, 효소와 유기물성분을 접촉시켜서 분해처리하여 분해잔재, 오니 등을 분리하여 웃물을 하수배관에 유하시킨다.

상기 효소수 주입으로부터 효소수방출까지의 일련의 흐름을 제어장치에 의해서 제어하고, 필요에 따라서 몇번이나 반복할 수 있도록 설정한다. 이 설정은, 효소수 주입의 개시시간을, 예컨대, 오후 9시 개시·오후 10시 개시·오후 11개시와 같이 개시시간으로 설정하는 방법, 또는 오후 9시부터 3회로 하는 방법이 채용된다. 또, 상기 교반펌프 등의 개시시간의 설정은, 개폐밸브(23)의 개방에 의한 효소수 방출시에 개시되도록 효소수 발생기로부터 신호가 보내지는 방법과, 효소수 발생기인 증식탱크(15)와 다른 회로의 펌프단독으로 타이머를 부착하여, 상기 효소수 방류의 시간을 가늠하여 펌프가 작동하도록 타이머를 설정하는 방법이 있다. 어느쪽이나 상관없다.

다음에 효소수 발생기(40)의 능력에 관하여 설명한다.

〔효소수 생성능력〕 140리터/일(4리터×35회) 수도물 15℃, 농도조정: 표준∼＋1300%, 효소의 소보급: 6개월에 1회 정도(사용량 70리터/일의 경우)

〔배수처리능력〕 상정농도: 노르말헥산(유분) 25.000ppm, 효소수 사용량: 배수 100리터에 효소수 5리터 이상, 처리시간: 3∼6시간, 처리능력: 95∼98% 저감

〔제어〕 CPU: 16비트, 바이오제어: 2계통, 외부타이머: 2계통(각 ON. OFF 2회/일)

전원: AC100V/1500W, 소비전력: 대기 10W, 최대 800W,

외부출력: 2계통 합계 700W

외형치수: 폭 300×높이 570×길이 250cm

다음에 사용법을 설명한다.

〔세트내용〕

현재시간: 전원 온으로부터, 세트·셀렉터로 설정한다. (이하를 1일 2사이클 설정).

스타트타임(효소수생성의 개시시간), 바이오볼륨(「효소의 소」농도), 바이오턴(효소수 생성회수 1회 4리터), 바이오온도(배양온도). 펌프타이머(외부출력의 개시종료시간을 설정), 올클리어(모드＋전원 온).

(차례로 누른다) 모드＋셀렉트: 급수밸브, 모드＋세트: 배수밸브, 모드＋ 기동: 펌프출력, 모드＋셀렉트＋세트: 점적밸브

〔설정치〕

급수폭주제한 5분, 히터폭주제한 20분, 배양시간 20분, 배수시간 8분. 온도: 35∼45℃

〔본체설치〕

급수공사: ① 수도를 분기하여, 수도꼭지가 구비된 배관을 한다. ② 본체내의 급수코크로, 수도의 세기를 조정한다.

본체조정: ① 콘센트를 넣어, 전원 온, ②「효소의 소」를 넣는다, ③ 현재시간을 설정한다, ④ 테스트(급수밸브, 배수밸브, 점적),⑤ 세트 1을 설정(개시시간, 회수), 볼륨, 온도는 표준으로 설정완료, ⑥ 세트 2를 설정(하루에 2회, 효소수를 만드는 경우), ⑦ 펌프타이머(1)를 설정한다. 또한, 주방의 작업종료시부터 다음날의 작업개시시간의 사이에서 설정한다(6∼8시간, 길수록 좋다), ⑧ 펌프타이머(1)의 설정시간이 짧아, 충분히 분해할 수 없는 경우에는, 펌프타이머(2)를 설정.

발명의 개시

본 발명은, 동식물성 폐유를 포함하여, 이것에 소량의 세제, 단백질·전분,난분해성의 섬유질 등을 포함하는 폐수의 처리방법과 그 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

즉, 본 발명은, 액체미생물 제제를 바이오증식탱크에 적하하여 대량의 미생물효소를 발생시키고, 얻어진 효소수를 그리스 트랩 또는 동식물성 폐유, 단백질, 전분 등을 포함하는 유기물 오염현장에 첨가 또는 접촉시켜서, 유기물을 분해시키는 방법이다.

또 본 발명은, 동식물성 폐유, 단백질, 전분 등을 포함하는 주방폐수를 일시 체류시키는 그리스 트랩 또는 유기물을 분해시키는 현장에 미생물효소수를 공급하여 분해처리하는 장치로서 ; 액체미생물제제 조와, 그 미생물제제 조 하부로부터 도출한 원액점적밸브가 부착된 적하관을 통하여 배치한 미생물효소를 사전에 발생시키는 바이오증식탱크와, 바이오증식탱크로의 공급수 양을 조절하는 수량(水量)조절밸브와, 증식탱크의 송출관에 설치한 개폐밸브와, 상기 송출관에 연결된 그리스 트랩과, 증식탱크내의 저부에 배치한 가온기와, 증식탱크내의 액면, 온도 등을 검출하는 센서군을 가지며 ; 또한 상기 원액점적밸브, 수량조절밸브, 개폐밸브 및 그리스 트랩에 부설한 진공 펌프의 서보계를 구동제어하는 제어부와, 증식탱크의 교반시간, 온도를 설정함과 동시에 상기 서보계의 각각에 구동·정지를 지지하는 타이머를 포함하는 제어장치(24)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐수의 분해처리장치에 관한 것이다.

본 발명은, 주로 동식물성 유지(식용유지, 샐러드유, 튀김유, 라드, 헤드, 쇼트닝, 버터, 마아가린, 마요네즈, 드레싱, 쵸코렛 등)폐유를 포함하여, 이것에소량의 세제, 단백질·전분, 난분해성의 섬유질 등을 포함하는 폐수를 처리하는 것이다.

본 발명에서는, 미생물을 직접, 분해하는 현장(그리스 트랩)으로 보내지 않고, 이상적인 환경하에서 배양하여, 대량의 효소를 발생시킨다. 그 효소수를 유기물분해의 현장으로 보내어, 공기에 의한 노출(폭기) 등으로 교반하고, 효소와 유기물성분을 접촉시켜서 분해한다.

주입하는 미생물은, 분해목적의 유기물에 적합한 효소를 발생하는 것이 아니면 안된다. 효소에는 기질특이성이라는 성질이 있어, 한 종류의 효소가 한 종류의 기질(여기서는 유기물)로 밖에 반응하지 않으므로, 보다 많은 종류의 유기물을 분해하기 위해서는, 보다 많은 종류의 효소를 발생할 필요가 있다. 거기에는 호기성균, 혐기성균, 통성(通性) 혐기성균이 동시에 배합되어 있는 것이 바람직하다.

또, 효소의 양이 보다 많은 기질의 분해를 가능하게 하므로, 효소량이 많은 것이 바람직하다. 이것에는, 세포분열의 스피드가 효소의 발생량에 비례하므로, 배양스피드가 보다 빠른 미생물을 선택해야한다.

원수(原水) 중의 탄수화물, 단백질, 동식물성 유지 등의 고분자 유기물은, 통성 혐기성균군의 작용으로, 아세트산, 프로피온산, 부티르산 등의 유기산류와 저급알콜류로 분해된다. 또 절대 혐기성 세균의 작용에 의해서, 유기산 등의 중간생성물이 메탄, 이산화탄소, 암모니아 등으로 분해된다. 또한 호기성 세균에 의해 분해된다.

본 발명에서는, 미생물을 이상적인 환경하에서 배양하여, 충분한 효소를 생산시킨다. 효소 그 자체는 물질이고, 그 조성인 단백질이 변이할 정도의 환경이 아니면, 충분히 촉매로서의 기능을 나타낸다.

종래의 그리스 트랩의 유분처리는, 24시간의 공기에 의한 노출에 의해 미생물의 활성을 높여서, 처리하는 것이었지만, 이것으로는 사업소 작업의 개시와 함께 흘러 들어가는 배수에서, 교반된 유분 등이 처리되지 않은 채 그리스 트랩을 나가서, 외관상 그리스 트랩이 처리한 것처럼 생각할 수 있는데, 그 후의 배관이나, 정화조·하수·하천에 부담을 강제하게 된다. 본 발명의 처리에서는, 단시간에 수십분의 1까지 처리가 가능해지기 때문에, 사업소의 작업시간에는 공기에 의한 노출, 교반하지 않고, 야간이나 업무종료후의 시간만으로 처리를 할 수가 있다.

또, 종래의 미생물을 배양하는 타입의 장치는, 미생물의 활성을 높이는 활성제를 필요로 하였는데, 본 발명에서는 충분한 활성력을 가지는 미생물 제제를 사용함으로써, 활성제의 공급장치를 불필요하게 하였다.

종래의 장치에서 분말형상의 미생물 제제를 사용하는 방법은, 습도의 관리가 곤란하고, 제제의 열화가 일어나기 쉽다. 그것을 방지하는데는 복잡한 장치를 필요로 하고, 설치장소를 크게 필요로 하여, 제조비용도 고가가 되어, 보급이 어렵다. 아무리 훌륭한 발명도 사회에 보급공헌하는 것이 곤란하였지만, 본 발명은 소형으로 저렴한 제조가 가능하게 되어, 보급이 용이하게 되었다.

또한, 종래의 처리는, 그리스 트랩에만 초점을 맞추는 것이 주류이지만, 거기에 이르기까지의 배관·바닥·측홈 등에 유분이 부착퇴적하여, 작업의 안전성을 손상시키고, 악취를 발생하고 있었다. 이것에 대하여, 본 발명의 시스템은, 저렴하고 대량의 효소수를 생성하기 위해서, 유분의 발생원의 보다 가까운 곳으로부터 사용함으로써, 일관된 처리를 할 수가 있다. 또 사용한 개소에 효소의 피막이 생기기 때문에, 유분 등의 부착을 방지하여, 청소 등의 작업을 삭감할 수가 있다.

외식점에 있어서의 동식물성 폐유, 단백질, 전분 등을 포함하는 주방폐수를 일시 체류시키는 그리스 트랩에 미생물 효소수를 공급하여 분해처리한다.

효소수의 주된 함유성분(유분분해효소: 리파아제, 단백질분해효소: 프로테아제, 전분분해효소: 아밀라아제, 식물섬유 분해효소: 펙티나아제, 섬유질 분해효소: 셀루라아제, 당질분해효소: 베타글루카나아제, 다당류분해효소: 헤미셀루라아제) 효소수 ph: 중성

사용가능한 세제 ph: 5. 5∼13. 5(도 3 참조: ph변화에 의한 활성력)

처리의 흐름은 도1에 도시한 바와 같으며, 주방 등의 마루면에는 매일의 업무에 의한 유분이 퇴적되어 있는데, 기름 분해효소인 리파아제가 마루면이나 배관내에 잔류퇴적한 유분을 서서히 분해한다. 연속사용에 의해, 마루면이나 배관내의 표면에 효소의 피막이 생겨 유분을 부착시키지 않는다.

악취의 원인은, 식품 등의 단백질이나 유분 등을 먹이로, 잡균이 번식하는데에 있다. 각종 효소로, 잡균의 먹이를 분해하여, 악취의 발생원인을 근절시킨다. 일반적으로 기름처리에는, 강력한 계면활성제나 강알칼리세제가 사용되는데, 효소수는, 중성이다.

피부세포는 일정한 기간을 경과하면, 아포토시스(자기사)에 의해 세포로서의 죽음을 맞이한다. 효소는 이 죽은 세포를 분해한다. 효소자체도 단백질로 되어 있지만, 활동하고있는 동안은 분해되지 않는다. 이와 같이, 특정한 상대에게 밖에 반응하지 않는 성질을「기질특이성」을 가지고있다.

주방 마루면의 유분제거의 현장시험에 관하여 기술한다.

그리스 트랩: 현장시험(6시간 처리)

노르말헥산 : 24.000ppm → 880ppm

BOD : 6.700ppm → 2.650ppm

SS : 6.870ppm → 498ppm

1) 10월 18일(토): 효소수 사용개시. AM 11: 30 장소: 요리작업소 마루면 전체에 기름이 얇게 부착되어 있다(미끄럼방지가공이나, 미끄러지기 쉽다).

10월 25일(토)부터 1주간 사용

PM 8: 00 장소: 요리작업소(1일 기름을 사용한, 폐점직전의 상태)

1. 마루면의 유분이 제거되고, 효소의 피막이 형성된다.

2. 그 날의 작업에 의한 유분도 분해되어, 폐점시각에서도 마루표면에 부착되지 않는다.

그리스 트랩: 현장시험

일시: 98년 12월10일∼11일, 장소: 요리하는 주방(주로 튀김)

시험 그리스 트랩의 현상:

1) 용량: 약 250리터, 2) 퇴적: 약 150리터,

3) 폐유: 수 리터/일, 4) n­헥산농도: 24. 000ppm(교반시)

시험방법

① 처리전 배수를 수 분간 교반하여, 기름과 배수를 혼합한다.

시험 원수로서 채취한다. (12월10일 오후 8시)

② 타이머설정으로 처리개시. (12월10일 오후 10시)

③ 타이머설정으로 6시간후에 처리종료. (12월11일 오전 4시)

④ 처리후 배수를 수 분간 교반하여, 혼합한다. 시험처리수로서 채취한다.

(12월11일 오전 7시 40분)

⑤ 처리전 원수와 처리수를 검사협회에 보낸다. (12월11일 오전 9시)

비고: 일상사용의 세제(사용상황의 변경없음)

소독용: 알콜계(J&J) ·기름처리용: 알칼리계(J&J)

(효소수의 그 외의 이용)

① 음식점 등의 주방설비

주방마루, 객석마루, 테이블, 의자, 배관내, 그리스 트랩 등 기름이 부착하는 장소, 음식점, 슈퍼의 요리주방 조리공장 등의 기름처리, 부착방지.

효소수로 의자, 테이블을 닦음으로써, 효소의 피막을 만들어 끈적거림이 없이 작업을 경감한다. 마루에 효소수를 뿌림으로써, 퇴적된 유분을 분해하고, 다시효소의 피막을 만들어 유분의 퇴적을 방지하여 악취의 발생과, 종업원 및 방문객의 안전을 확보한다.

뿌려진 효소수가 배수홈이나 배관에 퇴적된 유분을 분해하여, 막힘을 방지한다. 그리스 트랩으로 흘러 들어간 효소수를 교반, 공기에 노출함으로써, 효소분해하여 물과 이산화탄소로 된다. 그리스 트랩으로부터 회수된 폐유의 처리가 문제가 되고 있어, 환경에 대한 공헌이 된다. 이러한 분해를 강알칼리세제나 계면활성제를 사용하지 않고 행하므로, 종업원의 안전과 건강이 보호된다.

② 공중목욕탕, 여관, 온천 등의 입욕시설

효소수를 욕조에 넣음으로써, 인체에서 나오는 유분이나 단백질 등의 노폐물을 분해한다. 그것에 의하여, 욕조나 마루에 점액이 부착되지 않아 청소작업이 경감된다. 배관내의 유기물인 점액이나 기름찌꺼기를 제거하여, 악취의 발생을 억제한다. 잡균번식의 온상인 노폐물의 분해로, 더운물이 냄새가 나지 않아 청결하다. 더운물의 교체 회수가 줄어, 자원 절약이 되고, 경제효과도 발생된다.

③ 정화조시설

용기, 그리스 트랩, 정화조, 배관, 상기 외, 다수의 화장실을 보유하는 시설, 정화조의 기능이 충분하지 않은 시설 등의 악취제거, 방지.

정화조시설의 주류는 활성 오니법으로, 호기성 미생물을 활성화시켜 미생물효소에 의한 유기물분해를 도모하는 것이다. 그러나 근래, 주방화장실 등에서 대량으로 사용되는 살균제 등에 의해, 정화조 미생물은 많지만 활성을 상실하여, 정화조의 처리능력을 대폭으로 떨어뜨리고 있다. 당 시스템은, 미생물에 비교하여 현격히, 환경대응이 강한 효소를 보내줌으로써, 정화조처리능력의 대폭향상을 조장한다. 일반적으로 미생물의 적응 ph는 중성영역 6∼8정도이지만, 그 미생물이 만들어 내는 효소는 ph 5. 5∼13. 5로 충분한 활성을 나타낸다. (도3∼4, 리파아제(액체) 그래프참조)

④ 화장실의 요석

화장실의 요석(尿石)은 인체로부터의 유기물이 지질 등을 접착제로서 부착하고 있고, 효소수를 매일 살포함으로써, 분해된다.

⑤ 부엌쓰레기 처리기의 분해보조

근래 개발이 왕성한 부엌쓰레기 처리기인데, 그 중에서도 미생물의 분해에 의한 처리가 주목을 끌고있다. 미생물에 의한 분해처리는, 호기성 상태 미생물에 의한 물과 이산화탄소로의 분해를 목표로 하고 있어 양을 줄이는 감용화를 위해 필요하다. 그러나 난분해성의 유분이 충분히 분해되지 않기 때문에, 공기를 차단하여 처리조 전체가 혐기상태가 되어, 유기산을 생성하여 악취를 발생, 감용되지 않는 현상이 많이 발생하고있다. 당 시스템에 의한 효소수를 부엌쓰레기 처리기에 투입함으로써, 유분의 분해를 보조하여, 이 과제를 해결하는 것이다.

⑥ 그 외 유기물처리의 보조

세탁시 당 시스템에 의한 효소수를 넣음으로써, 악취의 발생을 방지한다. 세탁물을 실내에서 건조시켰을 때 발생하는 악취는, 황색 포도 구균 등 잡균의 번식에 의한 것인데, 그 번식을 억제함으로써, 악취의 발생을 억제한다. 그 외, 행주, 세탁물 등에 효소수를 사용하면 악취의 발생을 방지한다.

효소는, 인체에의 안전성, 환경에 대한 배려, 또 능력의 높이에서 최근 많은 분야에서 사용되게 되었다. 예를 들면, 세제에 넣어, 오물의 분해를 활발히 하고, 이닦기로 치석의 분해와 코팅으로 치석이 부착되기 어렵게 하고, 또, 건강식품에 사용하여, 소화능력의 보조 등의 작용을 발휘한다.

그러나, 효소는 고가인 것으로, 사용량은 극히 소량일 수밖에 없어, 보조적인 역할에 그치고 있다. 액체미생물 제제(주식회사 메이컴제, 상품명 엠자임L-1)는, 저렴한 비용(1리터당 약 9엔)으로 효소수를 생성한다. 더구나 난분해성의 지질을 분해하는 리파아제 효소나 단백질 분해효소 등, 여러가지 효소를 동시에 생성한다. 이것에 의해 종래는, 강알칼리세제를 사용하고있던 기름빼기나 화장실의 요석제거의 약제 등, 인체에 악영향이 있는 것을 알고있어도, 경제성에서 사용되고 있던 약제와의 대체가 가능해진다.

세제에 흔히 사용되는 계면활성제는, 유분을 박리하여 감싸는 작용으로, 자연계에 방출된 후, 미생물에 의해 분해될 것으로 기대된다. 이것에 대하여, 효소는, 강알칼리 등의 특수환경하에서도 능력을 발휘한다. 즉, 정화조나 그리스 트랩 등 미생물을 투입하는 장소에, 살균성의 세제·강알칼리의 용제·계면활성제·항생 물질 등의 약제가 흘러 들어간 경우, 미생물이 사멸하여, 정화기능이 현저히 저하한다. 효소는, 생물이 아니므로 특수환경하에서도 식물의 영양원인 무기물의 레벨로까지 분해된다.

또, 계면활성제는 순시에 혈관에 도달할 정도의 침투력을 가지고, 인체에 흡수된다. 기름제거의 알칼리용제는, 위험물지정에서 장갑의 착용이 의무화되고 있다. 화장실의 세제 등 냄새가 강한 경우는, 휘발성이 높고 인체에의 흡수가 급속히 진행된다. 이것에 대하여, 효소는, 인체 등의 살아있는 세포에는 반응하지 않고, 죽은 세포에만 반응한다(기질특이성). 효소수를 사용하고 있으면 손의 살결이 매끈매끈한 것은, 각질화된 피부를 떨어뜨리고, 신선한 살갗이 나타나는 것에 의한 것이다.

또한, 효소는, 잡균의 먹이를 분해하여 번식을 억제한다. 행주나 세탁물에 악취가 나는 것은 황색 포도 구균 등의 번식에 의하는데, 효소수를 사용하면 먹이인 단백질 등을 분해하여, 번식시키지 않고, 그 때문에 악취가 나지 않는다. 또한, 화학물질은 자연계에서 분해되지 않는 것이 많고, 음식물연쇄에 의한 농축과 인체에의 축적이 문제가 되고 있다. 효소는 단백질로 되어 있어, 활동할 수 있는 한도가 오면 분해되어 무기물이 되고, 식물의 영양원으로서 자연계로 환원된다.

상기한 바와 같이, 본 발명은, 액체미생물 제제를 증식탱크내에 적하하여, 증식탱크내에서 증식시켜서 미생물 효소수를 만들고, 이것을 동식물성 폐유 등의 고분자 유기물을 포함하는 주방폐수를 체류시킨 그리스 트랩 등에 첨가하여, 공기에 의한 노출 등으로 교반함으로써, 효소와 유기물성분을 접촉시켜서 분해처리하여 분해잔재, 오니 등을 분리하여 웃물을 하수배관에 유하시키도록 한 것이기 때문에, 용이분해성의 단백질·전분 등의 분해와, 난분해성의 섬유질·동식물성 유지를 분해하고, 산소공급에 의하여 호기성 미생물의 번식을 왕성히 하여 분해하고, 이것에 의해 정화설비의 능력이 감퇴하는 것을 저지함과 동시에 환경에의 영향을 작게 억제할 수가 있다.

Claims (3)

1. 액체미생물 제제를 바이오증식탱크에 적하하여 대량의 미생물효소를 발생시키고, 얻어진 효소수를 그리스 트랩 또는 동식물성 폐유, 단백질, 전분 등을 포함하는 유기물오염현장에 첨가 또는 접촉시켜서, 유기물을 분해시키는 것으로 이루어지는 동식물성 폐유 등을 포함하는 오염물의 처리방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 액체미생물 제제는, 호기성균(예: 바칠루스·서브틸리스 Bacci­llus subtilis), 혐기성균(예: 루메노코커스·알부스 Rumenococcus albus), 통성 혐기성균(예: 락토바칠루스·아시도풀스 Lacto­bacillus acidophllus) 등을 포함하여, 유분분해효소: 리파아제, 단백질분해효소: 프로테아제, 전분분해효소: 아밀라아제, 식물섬유 분해효소: 펙티나아제, 섬유질 분해효소: 셀루라아제, 당질분해효소: 베타글루카나아제, 다당류분해효소: 헤미셀루라아제 등의 효소를 생산하는 미생물제로서, 효소수 pH가 중성인 것을 특징으로 하는 오염물의 처리방법.
3. 동식물성 폐유, 단백질, 전분 등을 포함하는 주방폐수를 일시 체류시키는 그리스 트랩 또는 유기물을 분해시키는 현장에 미생물 효소수를 공급하여 분해처리하는 장치로서,

   액체미생물제제 조와, 그 미생물제제 조 하부에서 도출한 원액점적밸브가 부착된 적하관을 통하여 배치한 미생물 효소수를 사전에 발생시키는 바이오증식탱크와, 바이오 증식탱크로의 공급수 양을 조절하는 수량조절밸브와, 증식탱크의 송출관에 설치한 개폐밸브와, 상기 송출관에 연결된 그리스 트랩과, 증식탱크내의 저부에 배치한 가온기와, 증식탱크내의 액면, 온도 등을 검출하는 센서군을 가지며,

   또한 상기 원액점적밸브, 수량조절밸브, 개폐밸브 및 그리스 트랩에 부설한 진공펌프의 서보계를 구동제어하는 제어부와, 증식탱크의 교반시간, 온도를 설정함과 동시에 상기 서보계의 각각에 구동·정지를 지시하는 타이머를 포함하는 제어장치(24)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐수의 분해처리장치.