KR20030066880A - A microorganism media and method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 미생물 접촉여재 및 이를 이용한 수처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속이 담지된 활성탄을 스폰지 형태의 폴리우레탄 합성재료 또는 합성섬유시트에 점착하여 미생물의 번식효과를 상승시켜 유기물의 분해효과를 극대화시킬 수 있도록 한 미생물 접촉여재 및 이를 이용한 수처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to a microorganism contact medium and a water treatment apparatus using the same. More particularly, the activated carbon loaded with metal is adhered to a polyurethane synthetic material or a synthetic fiber sheet in the form of sponge to increase the propagation effect of microorganisms to decompose organic matters. It relates to a microbial contact medium and a water treatment device using the same to maximize the.
일반적으로 급격한 경제발전 과정에서 환경보전에 대한 인식이 부족하였다는 것은 주지의 사실이다. 이처럼 환경보전에 대한 인식의 부족으로 인하여 대기는 물론 수질 또한 그 오염의 정도가 매우 심각한 지경에 이르렀다. 특히, 생활하수, 농·축산폐수 및 산업폐수 등은 호소, 내만 및 내해 등의 공용 수역과 도시 중소 하천 등의 수질을 오염시키는 원인이 되고 있다.It is well known that there is a lack of awareness of environmental conservation in the course of rapid economic development. Due to this lack of awareness of environmental conservation, the level of pollution as well as air quality has reached a very serious level. In particular, domestic sewage, agricultural and livestock waste, and industrial wastewater cause pollution of public waters such as appeals, inner bays and inland seas, and urban small and medium rivers.
따라서, 수질의 오염으로 인한 호소, 내만 및 내해 등의 총질소(N)와 총인(P)에 관련된 수질환경 기준인 COD(Chemical Oxygen Demand), BOD(Biochemical Oxygen Demand)의 달성률은 매우 낮은 상태이다. 더욱이 하천, 호소 및 댐은 식수원인 경우가 많기 때문에 곰팡이 냄새, 여과장해 및 유독성 조류의 이상 증식 등은 커다란 환경 문제로 대두되고 있다.Therefore, the achievement rate of Chemical Oxygen Demand (COD) and Biochemical Oxygen Demand (BOD), which are related to total nitrogen (N) and total phosphorus (P) such as appeal due to water pollution, internal bay and inland sea, are very low. . In addition, rivers, lakes and dams are often drinking water sources, so mold odors, filter disturbances, and abnormal growth of toxic algae have become a major environmental problem.
한편, 산업이 고도로 발전하기 이전의 경우 생활하수, 농·축산폐수 및 산업폐수의 오염물질은 주로 일정한 미생물에 의해 분해가 가능한 유기물인 반면에 근래에 들어서 급속한 산업의 발달과 인구증가 및 도시의 인구집중으로 인하여 각종용수량의 증가와 함께 폐수 중에 무기 및 유기성분이 차지하는 비율이 점차로 증가하고 있는 실정으로, 산업 폐수의 경우 COD(Chemical Oxygen Demand, 화학적 산소 요구량), BOD(Biochemical Oxygen Demand, 생물학적 산소 요구량), TSS(고형성 부유물), 질소(窒素), 인(燐) 등 고농도의 유기물을 다량 함유하고 있어 하천, 호소 및 댐 등에 그대로 흘러 들어가면 부영양화 등 수자원의 오염은 물론, 독성으로 인한 생태계의 파괴 등으로 이어져 환경에 악영향을 끼친다. 따라서, 산업 폐수는 일정의 기준을 정해 놓고 일정의 기준치 이하로 정화시켜 배수하도록 되어 있다.On the other hand, before industrial development is high, contaminants in household sewage, agricultural and livestock wastewater, and industrial wastewater are mainly organic matter that can be decomposed by certain microorganisms, whereas in recent years, rapid industrial development, population growth, and urban population Due to concentration, the proportion of inorganic and organic components in the wastewater is gradually increasing with the increase of the amount of various waters. It contains high concentrations of organic matter such as TSS (Solid Float), Nitrogen, and Phosphorus.If it flows into rivers, lakes and dams as it is, it will not only contaminate water resources such as eutrophication but also destroy ecosystems due to toxicity. This adversely affects the environment. Therefore, industrial wastewater is set to a certain standard, and is purified to drain below a predetermined standard value.
전술한 바와 같이 폐수 중에 무기 및 유기성분이 차지하는 비율이 점차로 증가함에 따라 이를 제거하고자 하는 노력 및 연구 활동이 진행되고 있는데, 이러한 연구 노력의 결과로써 생활하수, 농·축산폐수 및 산업폐수를 처리하는데 있어서 국내의 경우 미생물의 부유식 성장을 이용한 표준 활성슬러지법 및 그 변법이 거의 보편적으로 이용되고 있다.As mentioned above, as the ratio of inorganic and organic components in the wastewater gradually increases, efforts and research activities are being conducted to remove them. As a result of such research efforts, in the treatment of living sewage, agricultural and livestock wastewater, and industrial wastewater, In Korea, the standard activated sludge method using the microbial floating growth and its variations are almost universally used.
한편, 수처리 방법에 있어서 최근에는 생물학적 처리공법에 물리적 처리공법과 화학적 처리공법이 통합적으로 적용되어 운영되는 추세에 있으나, 원수 중에 포함된 질소성분은 물리·화학적으로 처리하기가 곤란하다는 문제가 있다. 화학적으로 질소를 분해시킬 경우 처리비용의 증가로 미생물에 의한 처리가 절대적이라고 할 수 있다.On the other hand, in the water treatment method, the physical treatment method and the chemical treatment method have been applied to the biological treatment method in recent years integrated, but there is a problem that the nitrogen component contained in the raw water is difficult to treat physically and chemically. When nitrogen is chemically decomposed, it can be said that the treatment by microorganisms is absolute due to the increase in treatment cost.
전세계적으로 보면 폭기조 내에 다양한 미생물여재가 개발되어 적용되고 있다. 미생물여재의 가장 큰 장점은 1차적으로 표면적을 증가시키어 미생물의 번식효과를 개선시키는 것이다. 국내외에 사용되고 있는 고정상 또는 유동상의 미생물여재를 보면 제올라이트, 분말 활성탄, 나일론사, 폴리우레탄, 페비닐수지, 다공성세라믹 등 여러 가지 재질로 다양한 방법으로 폭기조 내의 미생물 번식효과를 증가 시키기 위하여 계속적으로 개발되고 있다. 제올라이트나 분말 활성탄 자체를 사용하는 경우에는 슬러지와 함께 배출되므로 재료비용이 상승하여 전체 처리비용이 증가하는 단점이 있다.Globally, various microbial media have been developed and applied in aeration tanks. The biggest advantage of microbial media is to increase the surface area primarily to improve the propagation effect of microorganisms. The microorganism media used in fixed and fluid phases, which are used at home and abroad, is continuously developed to increase the microbial propagation effect in the aeration tank by various methods such as zeolite, powdered activated carbon, nylon yarn, polyurethane, pevinyl resin, porous ceramic, etc. have. In the case of using zeolite or powdered activated carbon itself, it is discharged together with the sludge, so that the material cost increases and the overall treatment cost increases.
최근 국내에서는 폴리우레탄 여재(media)를 만들어서 폭기조에 유동상으로 사용할 수 있도록 한 부상식 여재 등을 통해 미생물을 부착시켜 하·폐수를 생물학적으로 처리하는 기술이 개발되었으나, 이러한 기술에서의 여재는 겉표면적을 넓히는데 한계가 있어 유기물, 인 및 질소의 흡착효과가 저조하여 미생물의 활동력이 저하된다는 문제가 있다. 이러한 한계를 개선하기 위하여 폴리우레탄에 활성탄을 점착시켜 사용하는 실례도 있다.Recently, a technology for biologically treating sewage and wastewater has been developed by attaching microorganisms through floating media such as making a polyurethane media and using it as a fluidized bed in an aeration tank. There is a limit to increase the surface area, there is a problem that the adsorption effect of organic matter, phosphorus and nitrogen is low and the activity of microorganisms is reduced. In order to improve these limitations, there is an example of using activated carbon adhered to polyurethane.
전술한 바와 같은 유동상 접촉여재의 단점은 폭기조 내에서 질소(N)나 인(P)같은 영양물질의 농도가 떨어지면 미생물번식이 낮아져 유동상 여재의 밀도가 낮아져 부상하는 현상이 빈번히 일어나게 되어 안정적으로 수질규제를 하기에 어려움이 있다. 또한, 활성탄을 분말 형태 또는 펠릿(Pellet) 형태로 폭기조에 단순 투입하는 경우에는 배출되는 슬러지 용량이 증가될 뿐만아니라, 고가인 활성탄을 한번 쓰고 버려야 하기 때문에 처리비용이 상승하는 단점이 있다.The disadvantage of the fluidized bed contact medium as described above is that if the concentration of nutrients such as nitrogen (N) or phosphorus (P) in the aeration tank is lowered, the microbial propagation is lowered and the density of the fluidized bed filter is lowered, so that the floating phenomenon occurs frequently and stably. Difficult to regulate water quality. In addition, when the activated carbon is simply added to the aeration tank in the form of a powder or pellet, the discharged sludge capacity is increased, and the cost of treatment increases because the expensive activated carbon must be used once.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 금속성분이 분말 활성탄 중량의 0.1~10 중량% 정도 침착(impregnation)되도록 수처리용 무기응집제에 담지시킨 활성탄을 일정 부피를 갖는 스폰지 상의 폴리우레탄 또는 합성수지 표면에 5∼80 중량% 정도 점착하여 유기물, 질소 및 인의 흡착효과를 상승시키고, 미생물이 다량으로 번식할 수 있는 환경 및 외부로 유출되기 쉬운 미생물을 일정하게 부착 유지시킬 수 있도록 한 미생물 접촉여재를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, polyurethane or sponge-like polyurethane having a certain volume of activated carbon supported on an inorganic coagulant for water treatment so that metal components are impregnated by 0.1 to 10% by weight of the powdered activated carbon. By adhering about 5 ~ 80% by weight to the surface of synthetic resin, it increases the adsorption effect of organic matter, nitrogen and phosphorus, and keeps microorganisms in contact with the environment where microorganisms can multiply largely and easily attach microorganisms that are easily leaked to the outside. The purpose is to provide.
본 발명의 다른 목적은 금속성분이 분말 활성탄 중량의 0.1~10 중량% 정도 침착(impregnation)되도록 수처리용 무기응집제에 담지시킨 활성탄을 일정 부피를 갖는 스폰지 상의 폴리우레탄 또는 합성수지 표면에 5∼80 중량% 정도 점착시켜 제조한 미생물 접촉여재를 이용하여 미생물이 다량으로 번식될 수 있는 환경을 제공함으로써 미생물의 활동과 유기물의 분해가 더욱 향상되도록 하여 짧은 시간에 많은 양의 폐수를 처리할 수 있도록 함에 있다.Another object of the present invention is 5 to 80% by weight on the surface of the polyurethane or synthetic resin on a sponge having a certain volume of activated carbon supported on the inorganic coagulant for water treatment so that the metal component is impregnation of about 0.1 to 10% by weight of the powdered activated carbon The microbial contact medium prepared by sticking to a degree is provided to provide an environment in which microorganisms can multiply in large quantities so that the activities of microorganisms and decomposition of organic matters can be further improved, so that a large amount of wastewater can be treated in a short time.
본 발명의 또 다른 목적은 미생물이 다량으로 번식할 수 있는 환경을 제공하여 미생물의 활동과 유기물의 분해가 더욱 향상되도록 함으로써 주어진 시간에 많은 양의 폐수를 처리하여 폐수처리시설의 운영 및 유지 관리에 따른 비용을 보다 절감시킬 수 있도록 함에 있다.It is another object of the present invention to provide an environment in which microorganisms can multiply in large quantities so that the activity of microorganisms and the decomposition of organic matters are further improved, thereby treating a large amount of wastewater at a given time to operate and maintain a wastewater treatment facility. It is to help reduce the cost.
또한, 본 발명은 미생물이 다량으로 번식할 수 있는 환경을 제공하여 미생물의 활동과 유기물의 분해가 더욱 향상되도록 함으로써 폐수처리시설을 소형화하여 시설면적을 작게 할 수 있도록 함에 있다.In addition, the present invention provides an environment in which microorganisms can multiply in large quantities so that the activity of microorganisms and decomposition of organic matters can be further improved, thereby miniaturizing wastewater treatment facilities and reducing the facility area.
아울러, 본 발명의 전술한 바와 같은 목적들 이외에 미생물 접촉여재를 실제 공정에서 유동상-고정상의 기능을 발휘할 수 있도록 하수, 오수, 폐수처리장의 반응조 내에 일정크기의 부식되지 않는 철망 내에 제한적으로 유동될 수 있도록 하여미생물 접촉여재가 수면위로 부상하거나 미생물 번식효과가 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 함에 있다.In addition, in addition to the above-described objects of the present invention, microbial contact media may be restricted in a certain size of non-corrosive wire mesh in a reaction tank of sewage, sewage, and wastewater treatment plants so as to exhibit a fluidized bed-steady function in an actual process. It is possible to prevent the microbial contact medium from rising above the water surface or reducing the microbial propagation effect.
도 1 은 본 발명에 따른 미생물 접촉여재의 제 1 실시예를 보인 사시도.1 is a perspective view showing a first embodiment of the microbial contact medium according to the present invention.
도 2 는 본 발명에 따른 미생물 접촉여재의 제 2 실시예를 보인 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a second embodiment of the microbial contact medium according to the present invention.
도 3 은 본 발명에 따른 미생물 접촉여재의 제 3 실시예를 보인 사시도.Figure 3 is a perspective view showing a third embodiment of the microbial contact medium according to the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 미생물 접촉여재의 제 4 실시예를 보인 사시도.Figure 4 is a perspective view showing a fourth embodiment of the microbial contact medium according to the present invention.
도 5 는 도 4 에 따른 미생물 접촉여재의 사용 상태를 보인 사시도.5 is a perspective view showing a state of use of the microbial contact medium according to FIG.
도 6 은 도 1 내지 도 3 에 따른 미생물 접촉여재를 이용한 수처리장치를 보인 정단면도.Figure 6 is a front sectional view showing a water treatment apparatus using the microbial contact medium according to Figs.
도 7 은 도 4 및 도 5 에 따른 미생물 접촉여재를 이용한 수처리장치를 보인 정단면도.Figure 7 is a front sectional view showing a water treatment apparatus using the microbial contact medium according to Figures 4 and 5.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
100, 200, 300, 400. 미생물 접촉여재100, 200, 300, 400. Microbial contact media
500. 폭기조 510. 미생물 접촉여재 유동상 고정골조500. Aeration tank 510. Microstructure contact medium fluidized bed fixed frame
520. 안내레일 520. 안내편520. Information rails
530. 지지대530. Support
전술한 목적을 달성하기 위해 구성되는 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 미생물 접촉여재는 금속성분을 기준으로 분말 활성탄 중량의 0.1~10 중량% 비율로 침착(impregnation)되도록 폴리황산규산알루미늄, 폴리염화규산알루미늄, 염화제일철, 염화제이철, 황산제일철, 황산제이철, 폴리황산철, 폴리염화철, 염화알루미늄, 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄, 질산알루미늄 및 질산철 중의 단독 또는 둘 이상을 혼합한 수처리용 무기응집제에 담지시킨 분말 활성탄을 폴리우레탄재로 이루어진 일정 부피를 갖는 스폰지 상의 표면에 5∼80 중량% 비율로 점착하여 제조하는 구성으로 이루어진다.The present invention configured to achieve the above object is as follows. That is, the microbial contact medium according to the present invention is aluminum polysilicate, polypolysilicate silicate, ferrous chloride, ferric chloride, ferrous sulfate, so as to impregnation at a ratio of 0.1 to 10% by weight of the powdered activated carbon based on the metal component. A fixed volume of powdered activated carbon made of polyurethane material supported on ferrous sulfate, polyiron sulfate, polyiron chloride, aluminum chloride, aluminum sulfate, polyaluminum chloride, aluminum nitrate and iron nitrate alone or mixed with inorganic coagulant for water treatment It consists of the structure manufactured by sticking in the ratio of 5 to 80 weight% on the surface of the sponge phase which has a.
전술한 구성에서 수처리용 무기응집제에 담지된 분말 활성탄이 일정 비율로 점착된 폴리우레탄재의 스폰지 일면 또는 양면에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 및 나일론 중 어느 하나로 직조된 시트의 표면에 수처리용 무기응집제에 담지시킨 분말 활성탄을 점착시켜 제조한 섬유상활성탄시트가 접착될 수 있다.In the above-described configuration, one side or both sides of the sponge of the polyurethane material, in which the powdered activated carbon supported on the inorganic coagulant for water treatment is adhered to a certain ratio, on the surface of the sheet woven with any one of polyethylene, polypropylene, polyester and nylon, The fibrous activated carbon sheet prepared by adhering the supported powdered activated carbon may be bonded.
한편, 본 발명에 따른 미생물 접촉여재의 다른 구성은 금속성분을 기준으로 분말 활성탄 중량의 0.1~10 중량% 비율로 침착(impregnation)되도록 폴리황산규산알루미늄, 폴리염화규산알루미늄, 염화제일철, 염화제이철, 황산제일철, 황산제이철, 폴리황산철, 폴리염화철, 염화알루미늄, 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄, 질산알루미늄 및 질산철 중의 단독 또는 둘 이상을 혼합한 수처리용 무기응집제에 담지시킨 분말 활성탄을 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 및 나일론 중 어느 하나로 직조된 시트의 표면에 5∼80 중량% 비율로 점착시킨 일정두께의 섬유상활성탄시트를 일정크기의 중공상으로 형성하여 제조하는 구성으로 이루어진다.On the other hand, the other composition of the microorganism contact medium according to the present invention is aluminum polysilicate, polyvinyl chloride silicate, ferrous chloride, ferric chloride, so as to impregnation at a ratio of 0.1 to 10% by weight of the powder activated carbon based on the metal component Polyethylene, polypropylene, powdered activated carbon supported on ferrous sulfate, ferric sulfate, polyiron sulfate, polyiron chloride, aluminum chloride, aluminum sulfate, polyaluminum chloride, aluminum nitrate, and inorganic coagulant for water treatment in which two or more are mixed , To form a fibrous activated carbon sheet having a predetermined thickness in the hollow form of a certain thickness adhered to the surface of the sheet woven with any one of polyester and nylon at a ratio of 5 to 80% by weight.
전술한 구성에서 일정크기의 중공상으로 형성된 섬유상활성탄시트를 PVC 파이프의 외주면에 입혀 접착·고정시키는 한편, 섬유상활성탄시트가 고정된 PVC 파이프의 길이방향에 대하여 직각 방향으로 다수의 관통공을 형성한 후, PVC 파이프의 길이방향 중심을 절단하여 미생물 접촉여재를 제조할 수도 있다..In the above-described configuration, the fibrous activated carbon sheet formed in a hollow shape having a predetermined size is coated and fixed on the outer circumferential surface of the PVC pipe, and a plurality of through holes are formed at right angles to the longitudinal direction of the PVC pipe to which the fibrous activated carbon sheet is fixed. After that, the longitudinal center of the PVC pipe may be cut to prepare a microbial contact medium.
전술한 섬유상활성탄시트가 고정되어 길이방향 중심이 절단된 PVC 파이프는 사용시 층과 층이 교차되게 적층하여 사용함이 양호하다.PVC pipes in which the aforementioned fibrous activated carbon sheet is fixed and the longitudinal center thereof is cut are preferably used by laminating the layers with each other in use.
본 발명에 따른 미생물 접촉여재를 이용한 수처리장치는 하·폐수 처리시 각종 미생물을 부착시켜 수질 오염원인 유기물, 부유현탁물질을 흡착, 탈색 및 유기물을 분해시킬 수 있도록 하는 미생물 접촉여재가 충진된 반응조를 포함하여 이루어진 수처리장치에 있어서, 미생물 접촉여재가 제한적으로 유동될 수 있도록 미생물 접촉여재가 충진되는 일정크기의 공간이 하나 또는 다수 구획되어 반응조 내에 설치된 부식되지 않는 망 구조의 미생물 접촉여재 유동상 고정골조; 반응조의 내측면 양측 각각에 상하의 길이방향으로 설치된 안내레일; 안내레일에 관계하는 미생물 접촉여재 유동상 고정골조의 양측면 각각에 설치되어 미생물 접촉여재 유동상 고정골조의 상하 이동시 안내레일을 따라 미생물 접촉여재 유동상 고정골조를 안내하는 안내편; 및 미생물 접촉여재 유동상 고정골조의 하부면에 다수 설치되어 미생물 접촉여재 유동상 고정골조의 하부면이 반응조의 내측 하부면으로부터 일정거리상부로 이격되도록 하는 지지대를 포함하여 이루어진다.The water treatment apparatus using the microorganism contact medium according to the present invention is a reaction tank filled with a microorganism contact medium filled to adsorb, decolorize, and decompose organic matter and suspended suspended solids as water pollution sources by attaching various microorganisms during sewage and wastewater treatment. In the water treatment device comprising a, the fixed structure of the microbial contact medium fluidized bed in a non-corrosive network structure is installed in the reaction tank is one or more compartments of a certain size filled with the microbial contact medium so that the microbial contact medium is restricted flow ; Guide rails installed in both longitudinal sides of the inner side of the reactor in the vertical direction; A guide piece installed on each of both sides of the microbial contact media fluid bed fixing frame related to the guide rail and guiding the microbial contact media fluid bed fixed frame along the guide rail when the microbial contact media fluid bed fixed frame moves up and down; And a support installed on the lower surface of the microbial contact medium fluidized bed fixed frame so that the lower surface of the microbial contact medium fluidized bed fixed frame is spaced apart from the inner lower surface of the reaction tank by a predetermined distance.
즉, 본 발명에 따른 미생물 접촉여재는 우선 분말 활성탄에 금속 0.1∼10 중량% 담지시킨 후, 소정의 형상으로 스폰지 상의 폴리우레탄 또는 시트 상의 합성섬유 표면에 점착시킨다. 흡착기능이 월등히 개선된 활성탄이 점착되어 있는 폴리우레탄 또는 합성섬유는 적절한 형태와 크기로 폭기조 또는 혐기조 내에 사용될 수 있다. 폭기조에 미생물 접촉여재가 사용되는 경우 고정상-유동상 기능을 발휘하는 형태로 사용될 수 있으며, 경우에 따라서 유동상 또는 고정상 형태로 사용할 수도 있다.That is, the microorganism contact medium according to the present invention is first supported on the powder activated carbon of 0.1 to 10% by weight of metal, and then adhered to the surface of the polyurethane on the sponge or the synthetic fiber on the sheet in a predetermined shape. Polyurethane or synthetic fiber to which activated carbon has a significant improvement in adsorption function may be used in an aeration tank or an anaerobic tank in an appropriate shape and size. When a microbial contact medium is used in the aeration tank, it may be used in the form of a stationary-fluid phase function, and in some cases, may be used in the form of a fluidized or fixed bed.
전술한 구성에서 수처리용 무기응집제 금속성분의 원료는 일반적으로 수처리시에 사용되는 폴리황산규산알루미늄, 폴리염화규산알루미늄, 염화제일철, 염화제이철, 황산제일철, 황산제이철, 폴리황산철, 폴리염화철, 염화알루미늄, 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄, 질산알루미늄 및 질산철, 중의 단독 또는 둘 이상을 혼합하여 금속성분이 폴리우레탄 또는 합성섬유의 0.1~10 중량% 비율로 침착되도록 제조된다. 수처리에 사용되지 않은 금속은 폭기조 내에서 미생물 번식에 유해를 제공할 수 있기 때문에 피하는 것이 양호하다. 활성탄에 금속성분을 담지하는 과정은 본 출원인의 특허출원 제 2001-41492 호에 기술된 바와 같은 과정에 따른다.In the above-described configuration, the raw material of the inorganic coagulant metal component for water treatment is generally used for aluminum polysilicate, polyaluminum silicate, ferric chloride, ferric chloride, ferrous sulfate, ferric sulfate, polyiron sulfate, polyiron chloride, and chloride used in water treatment. Aluminum, aluminum sulphate, polyaluminum chloride, aluminum nitrate and iron nitrate, alone or in combination of two or more thereof, are prepared so that the metal component is deposited at a ratio of 0.1 to 10% by weight of the polyurethane or synthetic fiber. Metals that have not been used for water treatment should be avoided because they can pose a hazard to the growth of microorganisms in the aeration tank. The process of supporting the metal component on the activated carbon is as described in the applicant's patent application No. 2001-41492.
전술한 미생물 접촉여재는 전체적인 겉표면적을 증가시키기 위해 정육면체 또는 육면체에 준하는 모양의 형태로 필요에 따라 적절한 형태를 취할 수가 있으며, 유동상인 경우 여재의 단위부피는 1cm3∼10cm3범위가 적당하며, 폭기조(반응조) 대비 10∼55 부피% 비율의 미생물 접촉여재를 투입하여 사용한다. 유동상 미생물 접촉여재의 특징은 초기에는 가벼워 물위에 떠오르나 시간이 점차적으로 흐름에 따라 미생물 번식이 진행되어 비중이 점차적으로 커짐에 따라 수중에 머므르게 된다. 종종 영양물질이 빈약할 경우에 유동상 미생물 접촉여재는 물위에 부상하는 단점이 있을 수가 있다.The aforementioned microorganisms and the contacted filter media and is can be in a suitable form as required in the form of a shape similar to a cube or hexahedron in order to increase the overall outer surface area, and unit volume of the filter medium when the flow is merchant 1cm 3 ~10cm 3 suitable range, 10 ~ 55% by volume of microbial contact medium is added to the aeration tank. The characteristics of the fluidized bed microorganism contact medium are initially light and float on the water, but as the time passes gradually, the microorganism propagates, and the specific gravity gradually increases in water. Often, in the absence of nutrients, fluidized bed microbial contact media can have the disadvantage of floating on water.
전술한 구성에서 합성섬유는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스터 및 나일론 중의 어느 하나에 의해 직조된 소정 두께를 갖는 것이며, 폴리우레탄은 기공분포가 미생물이 번식할 수 있는 최적조건인 것을 선택한다. 또한, 흡착기능이 개선된 활성탄이 점착된 합성섬유시트(이하, 섬유상활성탄시트이라고 표기한다)는 폴리우레탄의 일면 또는 양면에 접착시켜 사용할 수도 있다. 이는 섬유상활성탄시트의 겉표면적이 폴리우레탄보다 우수하기 때문에 스폰지 상의 폴리우레탄 일면 또는 양면에 접착하여 사용할 경우 더 많은 흡착점(adsorption site)를 제공할 수 있기 때문이다.In the above-described configuration, the synthetic fiber has a predetermined thickness woven by any one of polyethylene, polypropylene, polyester, and nylon, and polyurethane selects that the pore distribution is an optimal condition for microorganisms to propagate. In addition, synthetic carbon sheets (hereinafter referred to as fibrous activated carbon sheets) to which activated carbon has an improved adsorption function may be adhered to one or both sides of the polyurethane. This is because the surface area of the fibrous activated carbon sheet is superior to that of polyurethane, so that it can provide more adsorption sites when used by adhering to one or both sides of the polyurethane on the sponge.
전술한 바와 같이 구성된 미생물 접촉여재는 고정상-유동상 기능을 발휘하도록 사용할 수 있으며, 필요에 따라서 유동상 또는 고정상 형태로 사용할 수 있다(이하, 유동상 기능과 고정상 기능을 동시에 발휘하는 것을 "유동상-고정상 기능"이라고 표기한다).The microbial contact media configured as described above can be used to exert a fixed bed-fluid bed function, and can be used in the form of a fluidized bed or a fixed bed as necessary (hereinafter, the fluidized bed function and the fixed bed function can be used at the same time. -Stationary function ".
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 따른 미생물 접촉여재 및 이를 이용한 수처리장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the microbial contact medium and the water treatment apparatus using the same according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1 은 본 발명에 따른 미생물 접촉여재의 제 1 실시예를 보인 사시도, 도2 는 본 발명에 따른 미생물 접촉여재의 제 2 실시예를 보인 사시도, 도 3 은 본 발명에 따른 미생물 접촉여재의 제 3 실시예를 보인 사시도, 도 4 는 본 발명에 따른 미생물 접촉여재의 제 4 실시예를 보인 사시도, 도 5 는 도 4 에 따른 미생물 접촉여재의 사용 상태를 보인 사시도이다.1 is a perspective view showing a first embodiment of the microbial contact medium according to the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a second embodiment of the microbial contact medium according to the present invention, Figure 3 is a microbial contact medium according to the present invention 4 is a perspective view showing a third embodiment, Figure 4 is a perspective view showing a fourth embodiment of the microbial contact medium according to the present invention, Figure 5 is a perspective view showing a state of use of the microbial contact medium according to FIG.
먼저, 본 발명의 상세한 설명에서 기술될 섬유상활성탄시트의 이해를 돕기 위해 활성탄(Activated carbon)의 기원 및 작용에 대해 설명하면 다음과 같다. 즉, 석탄의 기원은 지구의 화산기 때 대량 발생된 황산화물의 수연에 의하여 생긴 산성비가 산성의 홍수를 유발하였고, 이 홍수가 휩쓸고 지나간 수목들이 황산의 탈수 작용에 의하여 목질부가 차례로 탄화되어 석탄이 되었으며, 지각 변동에 의해 묻혀진 석탄은 원생동물의 화석과 같이 발견되는데, 이는 탄화도가 낮은 저품위의 석탄에 존재하는 각종 미네랄 및 영양원에 의하여 미생물이 증식되어졌으리라 추측되고 있다.First, the origin and action of activated carbon to help understand the fibrous activated carbon sheet to be described in the detailed description of the present invention are as follows. In other words, the origin of coal originated from acid rain caused by sulfur oxides produced during the volcanic period of the earth, causing acid flooding, and the trees passed by the floods were carbonized by the wood part in turn by the dehydration of sulfuric acid. In addition, coal buried by crustal changes is found like fossils of protozoa, which is thought to have caused microorganisms to multiply by various minerals and nutrients in low-grade coal.
따라서, 전술한 저품위 석탄(성분 30∼50%의 3,000kcal/kg 이하의 석탄)을 사용하여 산성액으로 침적하면 석탄내에 존재하는 불순물 및 화분이 제거됨과 동시에 다공질이 형성되며, 또한 각종 미생물이 번식할 수 있는 상태가 되는데, 이러한 과정을 거친 석탄을 활성탄이라 한다.Therefore, when the above-mentioned low-grade coal (coal of 30 to 50% of 3,000 kcal / kg or less) is deposited with an acidic liquid, impurities and pollen existing in coal are removed, and a porous is formed, and various microorganisms are propagated. This can be done, and the coal that has undergone this process is called activated carbon.
전술한 바와 같은 다공성의 활성탄은 물리적 흡착능력을 보유함은 물론, 천연의 이온 교환수지로서의 역할을 맞게 되는데, 예를 들면 석탄층을 통과한 해수 등이 담수화 되는 경우와 같으며, 이는 염분의 처리능력이 뛰어나다는 것을 알 수 있다. 아울러, 활성탄 자체가 미생물의 영양원이 되므로 각종 미생물이 번식할 수있는 조건이 된다.Porous activated carbon as described above not only has physical adsorption capacity, but also serves as a natural ion exchange resin, for example, when seawater, etc., which has passed through a coal bed, is desalted. You can see this is excellent. In addition, since activated carbon itself becomes a nutrient source of microorganisms, it becomes a condition for breeding various microorganisms.
또한, 활성탄 자체에서 발생되는 열과 미생물 대사과정에서 발생된 에너지에 의하여 외부의 온도가 영하일지라도 내부의 온도는 7∼8℃를 유지하게 되는데, 이는 영하의 저온에서도 미생물이 증식할 수 있음을 보여 주는 것이다. 특히, 호염성 미생물이 공존하여 고농도의 세제나 염분이 유입되면 자기소화에 의한 원형질의 액화현상이 일어나게 되는데, 이와 같은 현상에 의하여 활성탄 여상에는 슬러지(Sluge, 물이나 기름 등에 혼합된 불순물이 밑바닥에 침전된 것을 말한다.)가 형성되지 않는다.In addition, due to the heat generated from activated carbon itself and the energy generated during the metabolic process of microorganisms, even if the outside temperature is below zero, the inside temperature is maintained at 7 to 8 ℃, which shows that microorganisms can grow at low temperatures below zero. will be. Particularly, when a high concentration of detergent or salt is introduced due to coexistence of basophilic microorganisms, liquefaction of protoplasts occurs due to self-extinguishing.In this way, activated charcoal filter has sludge (slug, water or oil mixed with impurities) on the bottom. Does not form).
전술한 활성탄은 형상에 따라 분말 활성탄, 입상 활성탄, 섬유상 활성탄(비표면적 1,000∼1,800 m2/g)으로 분류되고 있다. 또한, 입상 활성탄은 파쇄탄과 구상, 원주상 등의 성형탄으로 구별되고 있으며, 일본에서는 입상 또는 섬유상 활성탄은 공업적으로는 주로 가스활성화법으로 제조되고 있지만, 분말 활성탄은 가스활성화와 약품활성화의 두가지 방법으로 제조되어 각각의 특성을 살릴 수 있다.The above-mentioned activated carbon is classified into powder activated carbon, granular activated carbon, and fibrous activated carbon (specific surface area of 1,000 to 1,800 m 2 / g) depending on the shape. Granular activated carbon is divided into pulverized coal and coal briquettes such as spherical and columnar. In Japan, granular or fibrous activated carbon is mainly manufactured by gas activation method, but powdered activated carbon has two kinds of gas activation and chemical activation. It can be prepared by the method to utilize each characteristic.
전술한 바와 같은 활성탄은 흡착기능을 갖는 다공질 탄소제로 원료는 그것을 탄화하여 얻을 수 있는 탄화물이 수증기 등의 활성화 가스와 고온에서 반응해서 다공질 탄재가 되거나 그것을 염화아연 같은 탈수성 약제와 혼합한 후, 탄화와 활성화를 거치면 다공질 탄재가 되는 탄소물질이면 모두 가능하다.As described above, activated carbon is made of porous carbon having adsorption function, and the raw material is carbonized from it, and the carbide obtained from carbonization reacts with activated gas such as water vapor at high temperature to become porous carbon material or mixed with dehydrating agent such as zinc chloride, and then carbonized. If the carbon material becomes a porous carbon material through and activated.
한편, 섬유상활성탄시트라 함은 섬유상으로 제조된 활성탄을 의미하는 것으로, 여러 종류의 섬유를 탄화 활성화해서 섬유상활성탄(활성탄소섬유)이 제조되지만 셀룰로오스계 섬유를 원료로 해서 제품화된 것이 최초이다. 그 후 아크릴로니트릴(PAN)계 섬유나 페놀계 섬유를 원료로 제품화하는 것 이외에 피치(pitch)를 방사해 불융화한 원료로부터 제품화해서 각각의 섬유의 기능성을 살려 여러 종류의 용도개발이 추진되고 있다.On the other hand, fibrous activated carbon refers to activated carbon produced in a fibrous form, and fibrous activated carbon (activated carbon fiber) is produced by carbonizing various kinds of fibers, but it is the first to be commercialized using cellulose fibers. After that, in addition to acrylonitrile (PAN) fiber or phenolic fiber as a raw material, the development of various types of applications is promoted by utilizing the functionality of each fiber by producing a pitch from an incompatible raw material by spinning a pitch. have.
전술한 섬유상활성탄의 제조는 원료의 종류에 따라서 발염하거나 열융하므로 이것을 막기 위해 산화성 분위기 속에서 가열해 불융화 또는 내염화 처리를 한다. 이러한 처리는 활성화 후의 섬유의 형상, 물성의 유지 외에 흡착성능의 발휘에도 영향을 미친다. 불융화, 내염화에 이어 불활성가스 중에서 가열해 탄소화하면 탄소섬유가 얻어진다.Since the above-mentioned fibrous activated carbon is produced or fired according to the type of raw material, in order to prevent this, it is heated in an oxidizing atmosphere and subjected to infusible or flameproof treatment. This treatment also affects the performance of adsorption performance in addition to maintaining the shape and physical properties of the fiber after activation. Carbon fiber is obtained when carbonization is carried out by heating in an inert gas following incompatibility and flame resistance.
본 발명에 따른 미생물 접촉여재의 구성을 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 도 1 에 도시된 바와 같은 스폰지 상의 폴리우레탄을 이용한 미생물 접촉여재(100)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 구성으로, 금속성분이 침착(impregnation)되도록 수처리용 무기응집제에 담지시킨 분말 활성탄을 일정부피를 갖는 스폰지 상의 폴리우레탄(110) 표면에 5∼80 중량%의 비율로 점착하여 제조된다.Looking at the configuration of the microorganism contact medium according to the present invention. First, the microbial contact medium 100 using the sponge-like polyurethane as shown in FIG. 1 is a powder according to the first embodiment of the present invention, which is supported on a powder-treated inorganic coagulant to impregnate a metal component (impregnation). Activated carbon is prepared by adhering the surface of the polyurethane-like sponge 110 having a predetermined volume in a ratio of 5 to 80% by weight.
전술한 구성에서 수처리용 무기응집제로는 폴리황산규산알루미늄, 폴리염화규산알루미늄, 염화제일철, 염화제이철, 황산제일철, 황산제이철, 폴리황산철, 폴리염화철, 염화알루미늄, 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄, 질산알루미늄 및 질산철 중의 단독 또는 둘 이상을 혼합한 것을 사용한다. 이때, 무기응집제의 담지량은 무기응집제의 금속성분을 기준으로 하여 분말 활성탄 중량의 0.1~10 중량%로 담지시킨다.Inorganic coagulants for water treatment in the above-described configuration include polyaluminum silicate, polyaluminum silicate, ferrous chloride, ferric chloride, ferrous sulfate, ferric sulfate, iron polysulfate, polyiron chloride, aluminum chloride, aluminum sulfate, polyaluminum chloride, and nitric acid. One or a mixture of two or more of aluminum and iron nitrate is used. At this time, the amount of the inorganic coagulant supported is 0.1 to 10% by weight of the weight of the powdered activated carbon based on the metal component of the inorganic coagulant.
도 2 는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 미생물 접촉여재(200)로, 이 미생물 접촉여재(200)는 도 1 에서와 같은 제조방법에 의해 수처리용 무기응집제에 담지된 분말 활성탄이 일정 비율로 점착되어 제조된 스폰지 상의 폴리우레탄(210) 일면 또는 양면에 섬유상활성탄시트(220)가 접착되어 이루어진 것이다.2 is a microbial contact medium 200 according to a second embodiment of the present invention, the microbial contact medium 200 is a powder activated carbon supported on the inorganic coagulant for water treatment by a manufacturing method as shown in FIG. The fibrous activated carbon sheet 220 is adhered to one or both surfaces of the polyurethane 210 that is attached to the sponge.
전술한 구성의 섬유상활성탄시트(220)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 및 나일론 중 어느 하나로 직조된 시트의 표면에 수처리용 무기응집제에 담지시킨 분말 활성탄을 점착시켜 제조된다.The fibrous activated carbon sheet 220 having the above-described configuration is manufactured by adhering the powdered activated carbon supported on the inorganic coagulant for water treatment to the surface of the sheet woven with polyethylene, polypropylene, polyester or nylon.
한편, 전술한 스폰지 상의 폴리우레탄(210)과 섬유상활성탄시트(220)는 접착제에 의해 접착될 수도 있고, 스폰지 상의 폴리우레탄(210) 표면을 용융시켜 섬유상활성탄시트(220)와 용착을 통해 접차시킬 수도 있다.Meanwhile, the aforementioned polyurethane 210 on the sponge and the fibrous activated carbon sheet 220 may be bonded by an adhesive, and the surface of the polyurethane 210 on the sponge may be melted to contact the fibrous activated carbon sheet 220 by welding. It may be.
도 3 은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 미생물 접촉여재(300)로, 이 미생물 접촉여재(300)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 및 나일론 중 어느 하나로 직조된 일정두께의 시트 표면에 금속성분이 침착(impregnation)되도록 수처리용 무기응집제에 담지시킨 분말 활성탄을 점착시킨 일정두께의 섬유상활성탄시트(310)를 일정크기의 중공상으로 제조된다.3 is a microbial contact filter 300 according to a third embodiment of the present invention, the microbial contact filter 300 is a metal component on the surface of the sheet of a certain thickness woven in any one of polyethylene, polypropylene, polyester and nylon The fibrous activated carbon sheet 310 having a predetermined thickness to which the powdered activated carbon supported on the inorganic coagulant for water treatment is deposited to be impregnation is manufactured in a hollow state of a predetermined size.
전술한 구성에서 수처리용 무기응집제로는 폴리황산규산알루미늄, 폴리염화규산알루미늄, 염화제일철, 염화제이철, 황산제일철, 황산제이철, 폴리황산철, 폴리염화철, 염화알루미늄, 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄, 질산알루미늄 및 질산철 중의 단독 또는 둘 이상을 혼합한 것을 사용한다. 이때, 무기응집제의 담지량은 무기응집제의 금속성분을 기준으로 하여 분말 활성탄 중량의 0.1~10 중량%로 담지시킨다. 한편, 전술한 금속에 담지된 분말 활성탄의 점착량은 섬유상활성탄시트(310) 중량의 5∼80 중량% 비율로 점착되어진다.Inorganic coagulants for water treatment in the above-described configuration include polyaluminum silicate, polyaluminum silicate, ferrous chloride, ferric chloride, ferrous sulfate, ferric sulfate, iron polysulfate, polyiron chloride, aluminum chloride, aluminum sulfate, polyaluminum chloride, and nitric acid. One or a mixture of two or more of aluminum and iron nitrate is used. At this time, the amount of the inorganic coagulant supported is 0.1 to 10% by weight of the weight of the powdered activated carbon based on the metal component of the inorganic coagulant. On the other hand, the adhesion amount of the powdered activated carbon supported on the metal described above is adhered at a ratio of 5 to 80% by weight of the fibrous activated carbon sheet 310.
도 4 및 도 5 는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 미생물 접촉여재(400)로, 이 미생물 접촉여재(400)는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리에스테르 및 나일론 중 어느 하나로 직조된 일정두께의 시트 표면에 금속성분이 침착(impregnation)되도록 수처리용 무기응집제에 담지시킨 분말 활성탄을 점착시킨 일정두께의 섬유상활성탄시트(410)를 일정크기의 중공상으로 제조한 후, 일정크기의 중공상으로 형성된 섬유상활성탄시트(410)를 PVC 파이프(420)의 외주면에 입혀 접착·고정시키는 한편, 섬유상활성탄시트(410)가 고정된 PVC 파이프(420)의 길이방향에 대하여 직각 방향으로 다수의 다수의 관통공(430)을 형성한 후, PVC 파이프(420)의 길이방향 중심을 절단하여 제조된다.4 and 5 is a microbial contact medium 400 according to a fourth embodiment of the present invention, the microbial contact medium 400 is a sheet surface of a certain thickness woven in any one of polyethylene, polypropylene, polyester and nylon After the fibrous activated carbon sheet 410 having a predetermined thickness was prepared in a hollow state, the fibrous activated carbon formed by adhering the powdered activated carbon supported on the inorganic coagulant for water treatment so as to impregnation a metal component into the hollow fiber of a predetermined size. While the sheet 410 is coated on the outer circumferential surface of the PVC pipe 420 to bond and fix the sheet 410, the plurality of through holes 430 are perpendicular to the longitudinal direction of the PVC pipe 420 to which the fibrous activated carbon sheet 410 is fixed. ), And then is produced by cutting the longitudinal center of the PVC pipe 420.
전술한 구성에서 수처리용 무기응집제로는 폴리황산규산알루미늄, 폴리염화규산알루미늄, 염화제일철, 염화제이철, 황산제일철, 황산제이철, 폴리황산철, 폴리염화철, 염화알루미늄, 황산알루미늄, 폴리염화알루미늄, 질산알루미늄 및 질산철 중의 단독 또는 둘 이상을 혼합한 것을 사용한다. 이때, 무기응집제의 담지량은 무기응집제의 금속성분을 기준으로 하여 분말 활성탄 중량의 0.1~10 중량%로 담지시킨다. 한편, 전술한 금속에 담지된 분말 활성탄의 점착량은 섬유상활성탄시트(410) 중량의 5∼80 중량% 비율로 점착되어진다.Inorganic coagulants for water treatment in the above-described configuration include polyaluminum silicate, polyaluminum silicate, ferrous chloride, ferric chloride, ferrous sulfate, ferric sulfate, iron polysulfate, polyiron chloride, aluminum chloride, aluminum sulfate, polyaluminum chloride, and nitric acid. One or a mixture of two or more of aluminum and iron nitrate is used. At this time, the amount of the inorganic coagulant supported is 0.1 to 10% by weight of the weight of the powdered activated carbon based on the metal component of the inorganic coagulant. On the other hand, the adhesion amount of the powdered activated carbon supported on the metal described above is adhered at a ratio of 5 to 80% by weight of the fibrous activated carbon sheet 410.
전술한 섬유상활성탄시트(410)가 고정되어 길이방향 중심이 절단된 PVC 파이프(420)는 도 5 에 도시된 바와 같이 사용시 층과 층이 교차되게 적층하여 사용되어진다.As described above, the PVC pipe 420 having the fibrous activated carbon sheet 410 fixed thereto and cut in the longitudinal center thereof may be used by laminating the layers alternately in use.
한편, 전술한 바와 같이 본 발명에서 금속에 담지된 활성탄의 흡착특성은 관능기 구조(functional group)와 기공분포 그리고 표면적에 따라 흡착성능이 달라지게 된다. 관능기 구조는 흡착점(adsorbing site)으로써 유기물이나 질소물질 등이 흡착하게 되며, 활성탄의 전형적인 관능기 구조는 -COOH, -OH, -C=O, -NH2등으로, 이러한 활성점 갯 수가 많을수록 흡착효과가 증가하게 된다.On the other hand, as described above, the adsorption characteristics of the activated carbon supported on the metal in the present invention may vary depending on the functional group structure, pore distribution and surface area. The functional group structure is an adsorption point (adsorbing site) to adsorb organic materials and nitrogen substances, and typical functional group structures of activated carbon are -COOH, -OH, -C = O, -NH 2, etc. The effect is increased.
전술한 활성탄의 특성은 제조 조건에 따라 표면적이나 관능기의 종류와 구성분포 등이 달라지므로 적절한 선택이 중요하다. 아래에서와 같이 활성탄 표면에 인위적으로 금속성분 M(metal)이 담지되면 서로 다른 유기물(그림에서 R1, R2)이 흡착하게 되어 미생물이 유기물을 분해시키는데 효과적이다. 유기물과 친화력이 우수한 알루미늄 또는 철금속을 담지시키므로 흡착 갯 수가 증가하게 되므로 흡착기능이 월등히 증가하게 된다.The characteristics of the above-described activated carbon are important because the surface area and the type and composition distribution of functional groups vary depending on the production conditions. As shown below, artificially supported M (metal) on the surface of activated carbon adsorbs different organic substances (R1, R2 in the figure), which is effective for microorganisms to decompose organic substances. As it supports aluminum or ferrous metal having excellent affinity with organics, the number of adsorption increases, so the adsorption function is greatly increased.
앞서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 활성탄에 금속을 담지시킴으로써 활성탄의 흡착 활성점(active site)을 인위적으로 증가시킨 것이다. 이때, 금속으로는 하수처리과정(전처리 과정 또는 폭기조)에 가장 많이 사용되는 알루미늄과 철금속을 사용하여 미생물에 영향을 주지 않도록 한다. 이처럼 제조된 활성탄은 유기물, 인 및 질소성분의 흡착효과를 증가시켜 미생물이 번식을 왕성하게 할 뿐만아니라유기물 분해효과를 개선시키게 된다.As described above, the present invention is to artificially increase the adsorption active site of the activated carbon by supporting the metal on the activated carbon. In this case, aluminum and iron metal which are most used in the sewage treatment process (pretreatment or aeration tank) are used so as not to affect microorganisms. Activated carbon prepared in this way increases the adsorption effect of organic matter, phosphorus and nitrogen components, not only makes microorganisms flourish, but also improves organic decomposition effects.
따라서, 본 발명의 핵심은 궁극적으로 미생물 접촉여재(100, 200, 300, 400)의 흡착기능을 대폭 개선하여 미생물의 번식을 극대화 함음 물론, 수처리과정에서 유기물과 질소 그리고 인의 제거효과를 개선시키는 것이다.Therefore, the core of the present invention is to ultimately improve the adsorption function of the microorganism contact medium (100, 200, 300, 400) to maximize the growth of microorganisms, as well as to improve the removal effect of organic matter, nitrogen and phosphorus in the water treatment process .
도 6 은 도 1 내지 도 3 에 따른 미생물 접촉여재를 이용한 수처리장치를 보인 정단면도이다.Figure 6 is a front sectional view showing a water treatment apparatus using the microbial contact medium according to Figs.
도 6 은 도 1 내지 도 3 의 미생물 접촉여재(100, 200, 300)를 이용한 수처리장치의 폭기조(500)를 보인 것으로, 이 수처리장치의 폭기조(500) 내부에는 미생물 접촉여재{도 1 내지 도 3 의 미생물 접촉여재(100, 200, 300)로 별도의 도면부호는 표기하지 않는다}가 충진되는 일정크기의 공간부(512)가 하나 또는 다수 구획되어 폭기조(500) 내에 설치된 부식되지 않는 망 구조의 미생물 접촉여재 유동상 고정골조(510), 폭기조(500)의 내측면 양측 각각에 상하의 길이방향으로 설치된 안내레일(520), 안내레일(520)에 관계하는 미생물 접촉여재 유동상 고정골조(510)의 양측면 각각에 설치되어 미생물 접촉여재 유동상 고정골조(510)의 상하 이동시 안내레일(520)을 따라 미생물 접촉여재 유동상 고정골조(510)를 안내하는 안내편(530) 및 미생물 접촉여재 유동상 고정골조(510)의 하부면에 다수 설치되어 미생물 접촉여재 유동상 고정골조(510)의 하부면이 폭기조(500)의 내측 하부면으로부터 일정거리 상부로 이격되도록 하는 지지대(540)를 포함한 구조가 구성된다.6 shows the aeration tank 500 of the water treatment apparatus using the microbial contact media 100, 200, 300 of FIGS. 1 to 3, and the microbial contact media inside the aeration tank 500 of the water treatment apparatus {FIGS. 1 to 3. The microbial contact media (100, 200, 300) of 3 is not a separate reference} is filled with one or more space portion 512 of a predetermined size filled with a non-corroded network structure installed in the aeration tank 500 Microbial contact medium fluidized bed fixed bed 510 of the microbial contact medium fluidized bed associated with the guide rail 520, the guide rail 520 is installed in the longitudinal direction of the upper and lower sides of each of the inner surface of the aeration tank 500, the aeration tank 500 Guide pieces 530 and microbial contact media flow which are installed on each side of each side to guide the microbial contact media flow bed fixed frame 510 along the guide rails 520 when the microbial contact media flow bed fixed frame 510 moves up and down Lower part of upper fixed frame 510 Is a number provided on the structure including the support 540 such that a distance spaced from the inner side to the upper bottom surface of the aeration tank 500, the lower surface of the microorganism filter material contacts the fluidized bed fixed frame 510 are formed.
전술한 바와 같이 구성된 망 구조의 미생물 접촉여재 유동상 고정골조(510)에서 공간부(512)에 충진된 미생물 접촉여재는 공간부(512)의 내부에서 제한적으로유동된다. 따라서, 미생물 접촉여재가 유실되는 것을 방지할 수 있다.The microbial contact media filled in the space 512 in the microstructure of the microbial contact media fluidized bed fixed structure 510 configured as described above is limitedly flows inside the space 512. Therefore, the microbial contact medium can be prevented from being lost.
한편, 미생물 접촉여재를 교체하는 경우 미생물 접촉여재 유동상 고정골조(510)를 상향으로 들어 올리게 되면 미생물 접촉여재 유동상 고정골조(510)는 안내레일(520)과 안내편(530)의 안내 작용에 의해 상향으로 이동된다. 이처럼 미생물 접촉여재 유동상 고정골조(510)를 상하로 이동시 안내하는 안내레일(520)과 안내편(530)은 미생물 접촉여재 유동상 고정골조(510)를 상하 안내는 물론, 좌우의 유동을 방지하는 기능을 한다.On the other hand, when replacing the microbial contact medium when the microbial contact medium fluidized fixed frame 510 is lifted upward, the microbial contact medium fluidized fixed frame 510 is guide action of the guide rail 520 and the guide piece 530 Is moved upward by. As described above, the guide rail 520 and the guide piece 530 for guiding the microbial contact media fluid bed fixed frame 510 when moving up and down guide the microbial contact media fluid bed fixed frame 510 up and down, as well as preventing the flow of the left and right. Function.
도 7 은 도 4 및 도 5 에 따른 미생물 접촉여재를 이용한 수처리장치를 보인 정단면도이다.7 is a front sectional view showing a water treatment apparatus using the microbial contact medium according to FIGS. 4 and 5.
도 7 은 도 6 의 구성과 동일하나 미생물 접촉여재(400)로써 도 4 및 5 에 예시된 제 4 실시예에 따른 미생물 접촉여재(400)를 사용하는 것이 다를 뿐이다.7 is the same as the configuration of FIG. 6 except that the microbial contact medium 400 according to the fourth embodiment illustrated in FIGS. 4 and 5 is used as the microbial contact medium 400.
도 6 및 도 7 에서와 같이 폭기조(500)에 이동이 용이한 소정크기의 망(網) 구조물을 설치하여 망 안에서만 미생물 접촉여재(100, 200, 300, 400)의 유동이 이루어질 수 있도록 함으로써 미생물의 번식효과가 증가할 뿐 아니라 일정 사용 후 교환이 용이한 장점이 있다.As shown in FIGS. 6 and 7, microorganisms are formed by allowing a microorganism contact medium (100, 200, 300, 400) to flow only in a network by installing a network structure having a predetermined size that is easy to move in the aeration tank 500. The breeding effect of not only increases, but also has the advantage of easy exchange after a certain use.
또한, 앞서 기술한 바와 같이 제조된 미생물 접촉여재(100, 200, 300, 400)는 오수, 폐수, 하수처리시 폭기조(500)에서 탈월한 효과를 발휘할 수 있으며, 특히 유입원수의 부하변동이 심한 경우에 안정적으로 처리할 수 있는 장점이 있으며, 폭기조의 용량을 최소화할 수 있다.In addition, the microbial contact medium (100, 200, 300, 400) prepared as described above can exert an effect that escaped from the aeration tank 500 during sewage, wastewater, sewage treatment, in particular, the load fluctuation of influent water is severe In this case, there is an advantage that can be handled stably, it can minimize the capacity of the aeration tank.
한편, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 미생물 접촉여재(100, 200, 300,400)를 혐기 반응조, 무산소 반응조 및 호기 반응조가 구비된 폐수처리장치의 혐기 반응조, 무산소 반응조 및 호기 반응조 각각에 미생물 접촉여재를 고정시켜 하·폐수를 처리한다고 가정할 때, 각 반응조 상의 미생물 접촉여재(100, 200, 300, 400)에 부착된 미생물의 분해작용을 살펴보면 다음과 같다. 즉, 혐기 반응조와 무산소 반응조에서는 연속적인 혐기적 소화반응과 탈질반응을 통해 유기물질과 질산성 질소를 제거하고, 호기 반응조에서는 질산화 과정을 통해 일부의 유기물 및 암모니아성 질소를 제거하여 폐수를 정화·처리하게 된다.On the other hand, the microbial contact medium (100, 200, 300, 400) of the present invention configured as described above to the anaerobic reaction tank, anaerobic reaction tank and anaerobic reaction tank of the waste water treatment apparatus equipped with an anaerobic reaction tank, an anoxic reaction tank and an aerobic reaction tank, respectively Assuming that the sewage and waste water treatment is fixed, the decomposition of the microorganisms attached to the microbial contact media (100, 200, 300, 400) on each reactor is as follows. In other words, anaerobic and anaerobic reactors remove organic substances and nitrate nitrogen through continuous anaerobic digestion and denitrification, and aerobic reactors remove some organic matter and ammonia nitrogen through nitrification to purify wastewater. Will be processed.
먼저, 혐기 반응조 내에서 질소형 유기물은 미생물의 작용에 의해 조금씩 소비되어 간다. 즉, 질소형 유기물은 미생물의 작용으로 분해되어 탄산이나 암모니아성 질소가 된다. 한편, 연속적인 혐기적 소화는 무산소 조건하에서 이루어지고, 혐기적 소화반응을 거친 폐수는 무산소 반응조로 이송된다.First, nitrogen-type organics are gradually consumed by the action of microorganisms in the anaerobic reactor. In other words, nitrogen-type organic matter is decomposed by the action of microorganisms to form carbonic acid or ammonia nitrogen. On the other hand, continuous anaerobic digestion is carried out under anoxic conditions, and wastewater undergoing anaerobic digestion is transferred to an anaerobic reactor.
무산소 반응조에서는 탈질반응이 연속적으로 일어나게 되는데, 이 무산소 반응조에서는 미생물의 작용을 통해 혐기적 소화반응에 의해 발생된 암모니아성 질소를 질산 또는 아질산화하여 발생되는 질소가스를 방출시키게 된다. 즉, 탈질반응을 거치는 동안 폐수 속에 존재하는 질산성 질소 제거된다. 이처럼 무산소 반응조에서는 폐수 속의 미생물에 의해 탈질이 연속적으로 일어나 폐수에 함유된 고농도의 COD, BOD, 고형성 부유물, 질소·인이 제거되고, 호기 반응조로 이송된다.In the anoxic reactor, denitrification occurs continuously. In the anoxic reactor, ammonia nitrogen generated by anaerobic digestion is released through nitric acid or nitridation through the action of microorganisms. That is, the nitrate nitrogen in the wastewater is removed during the denitrification. As described above, in the anoxic reaction tank, denitrification is continuously performed by the microorganisms in the wastewater to remove high concentrations of COD, BOD, solid suspended solids, nitrogen and phosphorus contained in the wastewater, and are transferred to the aerobic reactor.
호기 반응조는 폐수의 각종 유기물을 배양기로 하여 용존산소의 존재하에서 미생물의 혼합집단을 연속 배양시키게 되는데, 이 호기 반응조에서는 혐기적 소화와 탈질반응을 거친 폐수에 충분한 산소를 공급하여 폐수 속에 존재하는 질소를 질산화를 통하여 제거한다.The aerobic reactor uses a variety of organic matter in the wastewater as a cultivator to continuously cultivate a mixed group of microorganisms in the presence of dissolved oxygen. The aerobic reactor provides sufficient oxygen to the wastewater after anaerobic digestion and denitrification. Is removed through nitrification.
전술한 바와 같이 혐기 반응조와 무산소 반응조 및 호기 반응조의 내부에 충진된 유동상 미생물 접촉여재는 유입된 폐수의 BOD와 COD원 및 난분해성 유기물을 흡착 및 생물학적 분해를 하게 된다. 이러한 미생물 접촉여재(100, 200, 300, 400)에는 수 많은 종류의 미생물이 부착되어 배양된다. 이처럼 배양된 미생물들은 폐수의 오염물질을 흡착하여 포식·정화하게 된다.As described above, the fluidized bed microbial contact medium filled in the anaerobic reactor, the anaerobic reactor, and the aerobic reactor allows adsorption and biodegradation of BOD, COD source, and hardly degradable organic material of the introduced wastewater. Many kinds of microorganisms are attached to these microbial contact media (100, 200, 300, 400) and cultured. The cultured microorganisms thus adsorb and contaminate the pollutants in the wastewater.
또한, 미생물 접촉여재(100, 200, 300, 400)는 활성 슬러지균이 많아져 여상에 눈막힘이 생겨도 활성탄의 특징인 호염성 미생물의 발생·번식에 의해 과잉 슬러지는 분해되어 없어지게 된다.In addition, the microbial contact media (100, 200, 300, 400) is a lot of activated sludge bacteria, even if clogging in the image, excess sludge is decomposed by the generation and reproduction of basophilic microorganisms characteristic of activated carbon.
전술한 바와 같이 구성된 미생물 접촉여재(100, 200, 300, 400)를 이용한 오수 또는 폐수처리장에서 미생물의 작용으로 폐수에 함유된 질소가 제거되어 미생물에 의한 정화처리 기능은 순조롭게 진행된다.In the sewage or wastewater treatment plant using the microorganism contact medium (100, 200, 300, 400) configured as described above, the nitrogen contained in the wastewater is removed by the action of the microorganisms so that the purification process by the microorganism proceeds smoothly.
[실시예 1]Example 1
본 발명에 따른 미생물 접촉여재를 개발한 폐수처리장치에 적용하여 기존의 유사한 유동상, 고정상 여재와 비교하여 BOD, T-N, T-P의 제거율을 조사하였다. 본 발명의 도 1 에 따른 제 1 실시예의 금속담지 활성탄이 점착된 폴리우레탄 여재 단위부피가 1cm3인 것을 사용하여 일정 크기의 철망안에서 미생물 접촉여재가 움직일 수 있도록 설치하여 유동상-고정상 기능을 동시에 발휘할 수 있도록 구성하여 실험하였다. 미생물 접촉여재를 구성하는 활성탄의 금속담지량은 1.2 중량%(알루미늄금속 기준)로 하였으며, 스폰지 상의 폴리우레탄 표면에 금속담지 활성탄의 점착량은 25중량%이었다. 표 1 은 상대적 결과를 보여주며 유동상 기능과 고정상 기능을 발휘하여 우수한 성능을 보여준다.The removal rate of BOD, TN, and TP was investigated by applying the microbial contact medium according to the present invention to the wastewater treatment apparatus developed in comparison with the existing similar fluidized bed and fixed bed media. By using a metal volume activated carbon-coated polyurethane media unit volume of the first embodiment according to Figure 1 of the present invention is 1cm 3 to install the microbial contact media in a wire mesh of a certain size at the same time fluid bed-steady phase function The experiment was configured to exert. The metal loading of the activated carbon constituting the microorganism contact medium was 1.2% by weight (based on aluminum metal), and the adhesion amount of the metal-supported activated carbon on the polyurethane surface of the sponge was 25% by weight. Table 1 shows the relative results and shows excellent performance with both fluidized and fixed bed functions.
실시예 1 에 따른 유입수의 조건은 다음과 같다. 폭기조 체류시간= 8시간, 유입 BOD = 110.4 mg/ℓ, 유입질소(N) = 26.6 mg/ℓ, 유입인(P)= 3.5 mg/ℓ, 유동상 미생물 접촉여재 충진량 = 폭기조 용량대비 35%(미생물 접촉여재의 부피는 겉보기 부피를 적용하였다).The condition of the influent according to Example 1 is as follows. Aeration tank residence time = 8 hours, influent BOD = 110.4 mg / ℓ, influent nitrogen (N) = 26.6 mg / ℓ, influent (P) = 3.5 mg / ℓ, fluidized bed microbial contact medium filling amount = 35% of aeration tank capacity ( The volume of the microbial contact media was the apparent volume applied).
* 상기 수치는 5회 평균수치임.* The above figures are averages of 5 times.
유동상-고정상 기능을 발휘하는 접촉여재를 도입하였을 때 표 1 에서와 같이 기존의 유동상 또는 고정상 미생물 접촉여재보다 우수하며, 본 발명의 유동상 또는 고정상보다도 우수한 결과를 보여준다.When introducing a contact medium exhibiting a fluidized bed-steady-bed function, it is superior to the existing fluidized bed or fixed bed microbial contact medium as shown in Table 1, and shows better results than the fluidized bed or the fixed bed of the present invention.
[실시예 2]Example 2
본 발명의 도 2 에 도시된 바와 같은 제 2 실시예에 따른 유동상 미생물 접촉여재(섬유상활성탄시트를 금속담지 활성탄이 점착된 스폰지 상의 폴리우레탄 양면에 부착시킨 여재)를 기존의 유사한 유동상 미생물 접촉여재를 이용하여 오수처리에 적용하였다. 표 2 에서와 BOD와 SS제거효과가 상대적으로 우수함을 알 수 있다. 오수처리의 경우 현재는 BOD와 SS만을 규제하고 있지만 향후 질소(N)와 인(P)까지 제거해야 하므로 기존의 오수처리시설 보수공사나 신설할 경우 본 발명에서 개발된 유동상-고정상 접촉여재를 적용하면 오수처리효과를 증가시킬 수가 있다. 특히, 오수처리의 경우 유입원수 부하량이 불규칙하고, 관리측면에서 현실적으로 어려운 면이 있으므로 고정상-유동상 기능을 발휘하는 처리장치를 활용하면 처리수질이 향상될 뿐만 아니라 안정적으로 수질규제를 만족시킬 수가 있다.Similar to the conventional fluidized bed microorganism contacting the fluidized bed microbial contact medium (filtered fibrous activated carbon sheet attached to both sides of the polyurethane on the sponge attached to the metal-supported activated carbon) according to the second embodiment as shown in Figure 2 of the present invention Filter was applied to sewage treatment. It can be seen from Table 2 that the BOD and SS removal effects are relatively good. In the case of sewage treatment, currently only BOD and SS are regulated, but in the future, nitrogen (N) and phosphorus (P) must be removed. Application can increase sewage treatment effect. In particular, in the case of sewage treatment, the load of inflow of raw water is irregular and it is difficult to manage. .
* 상기 수치는 5회 평균수치임.* The above figures are averages of 5 times.
[실시예 3]Example 3
본 발명에 따른 금속이 담지된 활성탄을 두깨 약 2mm인 나일론시트 표면에 점착시킨 후 직경 1.2cm인 원통형(외경 1.2cm, 내경 1cm, 높이 1.2 cm) 크기로 변형하여 그 자체를 미생물 접촉여재로 사용하였다(도 3 의 제 3 실시예에 따른 미생물 접촉여재). 폭기조 내에 유동상 형태의 미생물 접촉여재를 투입하면 초기에는 표면에 떠있으나 일정시간이 지나 미생물이 붙어 번식하기 시작하면 수중으로 잠입하여 폭기와 더불에 수중에 머무르게 되는 현상이 나타난다. 표 3 은 산업폐수처리의 경우 개선된 BOD와 질소(N)제거율을 보여준다.After adhering the activated carbon loaded with metal according to the present invention to the surface of the nylon sheet having a thickness of about 2 mm, it is transformed into a cylindrical size (1.2 cm in diameter, 1 cm in diameter, 1.2 cm in height) having a diameter of 1.2 cm and used as a microorganism contact medium. (Microorganism contact medium according to the third embodiment of Figure 3). When the microbial contact medium in the form of a fluidized bed is introduced into the aeration tank, it initially floats on the surface, but when the microorganisms start to breed after a certain time, they infiltrate into the water and stay in the aeration and debris. Table 3 shows the improved BOD and nitrogen (N) removal rates for industrial wastewater treatment.
*상기수치는 5회 평균수치임* The above figures are averages of 5 times
[실시예 4]Example 4
본 발명의 4 및 도 5 에 예시된 제 4 실시예의 미생물 접촉여재로 섬유상활성탄시트(직경 7cm 길이 50cm 파이프의 겉표면에 여재를 입힌 여재)를 이용하여 고정상 형태로 하여 산업폐수처리에 적용한다. 미생물 접촉여재의 부피는 폭기조 대비 45부피%(여재의 외형부피기준) 금속담지(알루미늄 1.2중량%) 활성탄과 담지하지 않은 활성탄을 비교하였다. 표 4 는 개선된 BOD와 질소(N)제거율을 보여준다. 이는 활성탄 표면에 담지된 금속성분이 용해성 유기물의 흡착효과를 유도하였기 때문으로 판단된다.The microbial contact medium of the fourth embodiment illustrated in FIGS. 4 and 5 of the present invention is applied to industrial wastewater treatment in the form of a stationary phase using a fibrous activated carbon sheet (filtrate coated on the outer surface of a pipe having a diameter of 7 cm and a length of 50 cm). The volume of the microbial contact medium was 45% by volume compared to the aeration tank (based on the external volume of the medium), compared to the activated carbon and the unsupported activated carbon. Table 4 shows the improved BOD and nitrogen (N) removal rates. This is because the metal component supported on the surface of activated carbon induced the adsorption effect of soluble organics.
* 상기 수치는 5회 평균수치임.* The above figures are averages of 5 times.
본 발명에 따른 구성을 정리하면 따라서, 본 발명에서는 흡착기능을 증가시키는 방법으로 첫째, 표면적이 우수한 활성탄을 사용하는 것이고, 둘째 사용하는 활성탄의 표면에 금속을 담지시켜 유기물이나 질소 또는 인의 흡착 활성점(active site) 증가시키는 것이며, 셋째 기능이 개선된 활성탄을 스폰지 상의 폴리우레탄 또는 시트 상의 합성섬유 표면에 점착시켜 사용하므로 폭기조 내에서 흡착기능을 안정적으로 그리고 지속적으로 발휘할 수 있도록 하는 것이다.In summary, according to the present invention, according to the present invention, as a method of increasing the adsorption function, firstly, activated carbon having a good surface area is used, and secondly, an active substance of organic matter, nitrogen, or phosphorus is supported by supporting a metal on the surface of the activated carbon. (active site) is increased, and the third function is to use activated carbon adhered to the surface of the polyurethane on the sponge or the synthetic fiber on the sheet so that the adsorption function can be stably and continuously maintained in the aeration tank.
한편, 제조된 미생물 접촉여재를 실제 공정에서 유동상-고정상 기능을 발휘할 수 있도록 하수, 오수, 폐수처리장의 폭기조 내에 일정크기의 부식되지 않는 망 내에 제한적으로 미생물 접촉여재가 유동될 수 있도록 하여 미생물 접촉여재가 수면위로 부상하거나 미생물 번식효과가 떨어지는 것을 방지하도록 하였다. 폭기조 내에 투입한 유동상 접촉여재가 수면위로 떠오르면 미생물이 미생물 접촉여재에 붙어서 번식하기가 용이하지 않다. 특히, 오수처리시 기존의 유동상 미생물 접촉여재의 경우 유입수의 부하변동이나 영양소 부족으로 유동상 접촉여재가 수면으로 부상하는 경우가 심하다. 이러한 문제점을 방지하여 처리효과를 증가시키기 위하여 본 발명에서는 유동상-고정상 기능을 발휘하는 이중기능을 동시에 발휘시키고자 하였다.On the other hand, the microbial contact medium is allowed to flow in a non-corrosive network of a certain size in the aeration tank of sewage, sewage, wastewater treatment plant so that the prepared microbial contact medium can exhibit the fluidized bed-steady function in the actual process. To prevent the filter medium from rising above the water surface and reducing the microbial propagation effect. When the fluidized bed contact medium injected into the aeration tank floats on the surface of the water, microorganisms are not easily attached to the microbial contact medium and are not easily reproduced. In particular, in the case of sewage treatment, the fluidized bed contact medium is often surfaced due to fluctuations in influent load or lack of nutrients. In order to prevent such a problem and increase the treatment effect, the present invention was intended to simultaneously exhibit a dual function exhibiting a fluidized bed-steady-bed function.
한편, 본 발명은 표면적이 우수한 금속담지 분말 활성탄을 활용하는 것으로, 흡착기능이 개선된 분말 활성탄을 스폰지 상의 폴리우레탄 또는 시트 상의 합성섬유 표면에 점착시킴으로써 미생물 번식효과를 최대화하여 오폐수처리 시설 중의 폭기조 용량을 소형화 할 수 있도록 하였다. 또한, 유도체로 섬유상활성탄시트를 소정두깨를 갖는 스폰지 상의 폴리우레탄에 접착시켜 폭기조 내의 미생물 번식효과를 상승시킬 수 있도록 하였다.On the other hand, the present invention utilizes a metal-supported powder activated carbon having an excellent surface area, by adhering the powder activated carbon with improved adsorption function to the surface of the polyurethane on the sponge or the synthetic fiber on the sheet to maximize the microbial propagation effect to aeration tank capacity in waste water treatment facilities It can be miniaturized. In addition, as a derivative, the fibrous activated carbon sheet was attached to a sponge-like polyurethane having a predetermined thickness to increase the microbial propagation effect in the aeration tank.
특히, 오수처리시 유입수의 부하변동이 심하여 유동상 여재의 미생물번식효과가 크게 떨어질 수 있으므로, 본 발명에서는 활성탄에 담지되는 금속은 미생물 번식에 영향을 주지 않는 알루미늄 금속와 철금속을 선정하여 담지시켜 유기물이나 질소, 인의 흡착효과를 증가시켰다. 활성탄에 담지된 금속이 수중에 용출되어 나올 경우 바로 금속수산화물형(Al(OH)3또는 Fe(OH)3)태로 전환되기 때문에 미생물 성장에 무해하다.In particular, since the load fluctuation of the influent water during the sewage treatment may be severely degrade the microbial propagation effect of the fluidized bed media, in the present invention, the metal supported on the activated carbon is selected and supported by aluminum and iron metals that do not affect the microbial propagation The adsorption effect of nitrogen, phosphorus and phosphorus was increased. When the metal supported on activated carbon is eluted in water, it is converted to the metal hydroxide type (Al (OH) 3 or Fe (OH) 3 ) immediately and is harmless to microbial growth.
전술한 바와 같은 단점을 보완하기 위하여 본 발명에서는 첫째, 금속이 담지된 활성탄을 시트 상의 합성섬유 또는 스폰지 상의 합성수지재(일정 크기의 다공성 스폰지) 표면에 점착시켜 미생물 접촉여재의 표면적을 증가시킬 뿐만 아니라, 활성탄 표면에 금속을 담지시키므로 유기물, 인, 질소의 흡착효과가 증가하여 미생물의 활동이 증가하는 기능을 발휘하도록 하며, 둘째 유동상 미생물 접촉여재를 폭기조 내에 일정한 크기의 형태를 갖는 철망 또는 플라스틱망 내에 넣어서 미생물 번식효과를 극대화 한 방법으로 기존의 오폐수처리 문제점을 대폭 개선하도록 한다.In order to compensate for the above disadvantages, in the present invention, first, the metal-supported activated carbon is adhered to the surface of the synthetic fiber on the sheet or the synthetic resin material on the sponge (porous sponge of a certain size) to increase the surface area of the microbial contact medium. , The metal on the surface of activated carbon increases the adsorption effect of organic matter, phosphorus, and nitrogen to increase the activity of microorganisms, and second, the wire or plastic net having a certain size in the aeration tank In order to maximize the microbial propagation effect, the existing wastewater treatment problem can be greatly improved.
한편, 본 발명에 따른 미생물 접촉여재의 제조방법은 첫째, 분말 활성탄의 흡착효과를 증가시키기 위한 과정으로 금속을 담지시키는 과정, 둘째, 흡착기능이 개선된 활성탄을 소정두께를 갖는 스폰지 상의 폴리우레탄 또는 시트 상의 합성섬유 표면에 점착시키는 과정, 셋째 완성된 미생물 접촉여재를 사용조건에 적절한 모양과 크기로 변형하여 생산하는 과정으로 구성된다.On the other hand, the method for producing a microbial contact medium according to the present invention is first, the process of supporting the metal to increase the adsorption effect of the powdered activated carbon, the second, the polyurethane on the sponge having a predetermined thickness of activated carbon improved adsorption function or The process of adhering to the surface of the synthetic fiber on the sheet, and third, the process of producing the modified microbial contact medium in the shape and size suitable for the conditions of use.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 미생물 접촉여재가 기존의 여재에 비해 BOD, T-N 및 T-P의 제거율면에서 우수함을 알 수 있고, 금속담지 한 경우가 하지 않은 것보다 처리효과가 증가함을 알 수 있다. 또한, 금속의 담지는 흡착효과를 개선시키고 뿐만아니라 유기물의 분해효과를 개선시키는 효과가 있음을 알 수 있으며, 미생물 접촉여재의 활용에 있어서 유동상-고정상 기능을 발휘하게 해주면 수처리개선효과를 기대할 수 있다.As described above, it can be seen that the microbial contact medium according to the present invention is superior in the removal rate of BOD, TN, and TP compared to the existing medium, and the treatment effect is increased than that of the case without metal support. . In addition, it can be seen that the supporting of metals has the effect of improving the adsorption effect as well as the decomposition effect of organic matters. If the fluidized bed-steady-phase function is used in the utilization of microbial contact media, the improvement of water treatment can be expected. have.
본 발명은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면 금속성분이 분말 활성탄 중량의 0.1~10 중량% 정도 침착(impregnation)되도록 수처리용 무기응집제에 담지시킨 활성탄을일정 부피를 갖는 스폰지 상의 폴리우레탄 또는 합성수지 표면에 5∼80 중량% 정도 점착하여 유기물, 질소 및 인의 흡착효과를 상승시키고, 미생물이 다량으로 번식할 수 있는 환경 및 외부로 유출되기 쉬운 미생물을 일정하게 부착 유지시킬 수 있도록 하는 효과가 발휘된다.As described above, according to the present invention, 5 to 80 on the surface of the polyurethane or synthetic resin on a sponge having a certain volume of activated carbon supported on the inorganic coagulant for water treatment so that the metal component is impregnated by 0.1 to 10% by weight of the powdered activated carbon. By adhesion by weight percent to increase the adsorption effect of organic matter, nitrogen and phosphorus, it is possible to maintain the constant attachment of microorganisms that are easily outflowed to the environment and the environment where microorganisms can multiply in large quantities.
본 발명의 다른 효과는 금속성분이 분말 활성탄 중량의 0.1~10 중량% 정도 침착(impregnation)되도록 수처리용 무기응집제에 담지시킨 활성탄을 일정 부피를 갖는 스폰지 상의 폴리우레탄 또는 합성수지 표면에 5∼80 중량% 정도 점착시켜 제조한 미생물 접촉여재를 이용하여 미생물이 다량으로 번식될 수 있는 환경을 제공함으로써 미생물의 활동과 유기물의 분해가 더욱 향상되도록 하여 짧은 시간에 많은 양의 폐수를 처리할 수 있다.Another effect of the present invention is 5 to 80% by weight on the surface of the polyurethane or synthetic resin on a sponge having a certain volume of activated carbon supported on the inorganic coagulant for water treatment so that the metal component is impregnation of about 0.1 to 10% by weight of the powdered activated carbon. By using microbial contact media prepared by adhesion to a degree to provide an environment in which microorganisms can multiply in large quantities to improve the activity of microorganisms and decomposition of organic matter can be treated a large amount of wastewater in a short time.
본 발명의 또 다른 효과는 미생물이 다량으로 번식할 수 있는 환경을 제공하여 미생물의 활동과 유기물의 분해가 더욱 향상되도록 함으로써 주어진 시간에 많은 양의 폐수를 처리하여 폐수처리시설의 운영 및 유지 관리에 따른 비용을 보다 절감시킬 수 있다.Another effect of the present invention is to provide an environment in which microorganisms can multiply in large quantities to further improve the activity of microorganisms and the decomposition of organic matter, thereby treating a large amount of wastewater at a given time to operate and maintain a wastewater treatment facility. The cost can be further reduced.
또한, 본 발명은 미생물이 다량으로 번식할 수 있는 환경을 제공하여 미생물의 활동과 유기물의 분해가 더욱 향상되도록 함으로써 폐수처리시설을 소형화하여 시설면적을 작게 할 수 있다.In addition, the present invention can provide a environment in which microorganisms can multiply in large quantities to further improve the activity of microorganisms and decomposition of organic matter, thereby miniaturizing wastewater treatment facilities and reducing the facility area.
아울러, 본 발명의 전술한 바와 같은 효과들 이외에 미생물 접촉여재를 실제 공정에서 유동상-고정상의 기능을 발휘할 수 있도록 하수, 오수, 폐수처리장의 반응조 내에 일정크기의 부식되지 않는 철망 내에 제한적으로 유동될 수 있도록 하여미생물 접촉여재가 수면위로 부상하거나 미생물 번식효과가 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 한다.In addition, in addition to the effects described above of the present invention, microbial contact media may be restricted in a certain size of non-corrosive wire mesh in a reaction tank of sewage, sewage, and wastewater treatment plants so as to exhibit a fluidized bed-fixed function in an actual process. It should be possible to prevent the microbial contact media from rising above the water surface or reducing the microbial propagation effect.
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