KR0131373Y1 - 폐수 처리용 미생물 접촉재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 산업상의 폐수를 정화 처리하는 폐수 처리용 미생물 접촉재에 관한 것으로 특히 생물학적 처리의 살수여상에 사용되는 폐수 처리용 미생물 접촉재에 관한 것이다.

종래의 미생물 접촉재는 입자 크기가 약 5~10㎝ 인 쇄석, 자갈, 소괴, 광재 또는 이와 유사한 합성여재를 미생물 접촉재로 하여서 된다.

그러나 이는 단지 여재의 외 표면적만을 이용한 미생물 접촉을 이루므로 세균의 집락이 용이하게 이루어지지 않으며 그 집락의 두께가 충분해 지기 전에 이탈되는 단점이 있어 미생물 접촉재의 잦은 교체로 인력과 비용적 문제점이 야기된다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결기 위해 폐수 처리를 위한 여재인 미생물 접촉재를 형성함에 있어서 투수계수 20×10^-4㎝/sec 정도가 되고 공극율이 5~20% 정도가 되게 물 10중량부와 시멘트 41중량부, 모래 10중량부, 골재 168중량부와 지연제 0.2 및 수지 0.1중량부의 조성비로 성형하되 골재는 직경 5-20mm 정도인 것을 사용하여 폐수 처리용 미생물 접촉재를 형성한다.

Description

폐수 처리용 미생물 접촉재

제1도는 종래의 살수여상 단면도.

제2도는 본 고안의 살수여상 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20:미생물 접촉재

본 고안은 산업상의 폐수를 정화 처리하는 폐수 처리용 미생물 접촉재에 관한 것으로, 특히 생물학적 처리의 살수여상에 사용되는 폐수 처리용 미생물 접촉재에 관한 것이다.

일반적으로 산업폐수는 폐수의 특성에 따라 물리적, 생물학적, 화학적 처리를 하나의 시스템으로 효율적으로 설계하여 폐수 처리의 효율성을 좋게 한다.

여기서 생물학적 처리는 폐수 내에 존재하는 유기물 중에서 생물에 의해서 분해 가능한(Biodegradable)유기물을 미생물(원생동물, 조류, 박테리아 등)을 사용하여 제거시키는 처리를 일컫는 것으로 폐수를 생물학적으로 처리하는 단위공정(Unit process)에는 살수여과상, 활성슬럿지법, 호기성 및 혐기성 소화, 산화지법, 부폐조 등이 있으며, 이 공정에서 분해 가능한 유기물을 산화시켜 H₂O나 CO₂로 혹은 침전시킬 수 있는 미생물체로 변화시킴으로서 폐수 처리를 이룬다.

이때 보통 매질을 이용하여 미생물 막을 형성한 접촉재를 사용하게 되는데 이를 살수여과상에 의한 예로 설명한다.

제1도는 종래의 미생물 접촉재에 의한 살수여과상의 단면도로써, 반응조(100)내에 입자 크기가 약 5~10㎝인 쇄석, 자갈 소괴, 광재 또는 이와 유사한 합성여재를 미생물 접촉재(200)로 하여 반응조 바닥의 침전조(110)상에 적층 시키되, 도시 안된 침전지에서 1차 침전된 폐수를 방사하기 위한 살수관(120)을 그 상부에 설치하고 일측에는 자연적으로 공기유입을 이루기 위한 공기 유입관(130)을 두어서 된 것으로 이때 미생물 접촉재(200)에는 폐수처리 3-4시간후 미세한 음성의 편모를 가진 세균이 부착되어 작고 납작한 집락을 형성한 후 점액 물질이 비교적 큰 필라민트 형 세균 등이 부착되어 1차 작용으로 글리코캘릭스(Glycocalyx)는 다른 생물체들과 폐수 내 각종 유,,무기물 성분이 부착되고 세포의 보호, 유기물 저장, 이온 교환 등의 작용 관여를 이루며 2차 집락을 이룬다.

그리고 2차적으로 상기의 2차 집락에 여러 세균들과 미생물, 원생 동물, 후생 동물이 붙어 폐수를 처리케 한다.

그러나 상기의 살수여과상에 내재되는 미생물 접촉재(200)는 단지 여재의 외 표면적만을 이용한 미생물 접촉을 이루므로 세균의 집락이 용이하게 이루어지지 않으며 그 집락의 두께가 충분해 지기 전에 이탈되는 단점이 있어 미생물 접촉재(200)의 잦은 교체로 인력과 비용적 문제점이 야기된다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 그 목적은 각종 세균 및 미생물의 접촉이 양호하면서 그 접촉 표면적을 중대시킨 미생물 접촉재를 제공하여 생물학적 폐수 처리의 효율성을 향상시키는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 고안은 폐수 처리를 위한 여재인 미생물 접촉재를 형성함에 있어서, 투수계수가 20×10^-4㎝/sec 정도가 되고 공극율이 5~20% 정도가 되게 물 10 중량부와 시멘트 41중량부, 모래 10중량부, 골재 168중량부와 지연제 0.2 및 수지 0.1중량부의 조성비로 성형하되 골재는 직경 5~20㎜ 정도인 것을 사용하여 미생물 접촉재를 형성한다.

이하에서 본 고안을 바람직한 실시예의 첨부된 도면에 의거 보다 상세히 설명하기로 한다.

제2도는 본 고안의 미생물 접촉재를 내재시킨 살수여과상을 도시한 것으로 본 고안의 설명에서 종래와 동일 또는 동등한 부분은 같은 도면부호로 표기하여 설명한다.

본 고안의 미생물 접촉재(20)는 투수계수가 20×10^-4㎝/sec정도가 되게 성형하는데 이때 공극율은 5-20% 정도가 된다.

상기에서 투수계수 및 공극율은 처리할 폐수의 종류나 BOD 및 살수여과상의 용적 등에 따라 다소의 가감을 허용한다.

또한 상기 미생물 접촉재(20)는 그 크기와 형태를 자유로이 할 수 있는 것으로 살수여과상 또는 폐수의 종류에 따라 구 상 또는 입방체상으로 할 수 있다.

상기의 조건을 만족기 위한 본 고안의 조성예를 살펴보면 아래의 표와 같다.

상기 표에서 골재는 5~20㎜ 정도의 크리로써, 골재의 크기에 따라 투수계수 및 공극율이 비례한다.

그리고 상기 수지는 에폭시 수지로써, 재료간의 부착성과 재 사용시 수세 성을 양호하게 한다.

상기 표의 조성예로 성형한 미생물 접촉재(20)는 압축강도가 230㎏/㎠, 공극율이 5-20%, 투수계수가 20×10 ㎝/sec로 나타난다.

이때 골재가 크고 작음에 따라 공극율 및 투수계수가 정비례한다.

즉 골재의 크기로 투수계수 및 공극율을 조절할 수가 있다.

이상과 같이 구성된 본 고안의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

살수여과상의 살수관(12)을 통하여 방사된 폐수는 본 고안의 미생물 접촉재(20)를 통과하면서 반응조(100) 바닥의 침전조(110)를 통하여 배출되는데 이러한 폐수 처리 2-3시간 후 미세한 음성의 편모를 가진 세균이 부착되어 작고 납작한 집락을 형성한 후 점액 물질이 비교적 큰 필라민트 형 세균 등이 부착되어 1차 작용으로 글리코캘릭스 (Glycocalyx)는 다른 생물체들과 폐수내 각종 유, 무기물 성분이 부착되고 세포의 보호, 유기물 저장, 이온 교환 등의 작용 관여를 이루며 2차 집락을 이룬다.

그리고 2차적으로 상기의 2차 잡락에 여러 세균들과 미생물, 원생 동물, 후생동물이 붙어 폐수를 처리케 한다.

그런데 상기 미생물 접촉재(20)는 공극률이 5~20% 투수계수가 20×10 ㎝/sec로써 폐수가 단지 여재의 외 표면적만을 접촉하지 않고 자체의 공극을 통하여 그 내부의 표면적과도 미생물 접촉을 이루므로 세균의 집락이 용이하게 이루어지며, 그 집락의 두께가 충분한 작용을 이룬다.

한편 본 고안에서 수지는 미생물 접촉재(20)를 형성함에 있어서 큰 공극률에 불구하고 이들 소재간에 부착력을 유지하는 것과 함께 표면을 비교적 매끄럽게 형성함으로써 미생물 접촉재(20)를 수세하여 재활용하는 측면에서 볼 때 집락을 이룬 유기물 등의 이탈을 용이하게 하는 이점이 있다.

이상과 같이 구성되고 작용되는 본 고안은 세균 및 미생물의 접촉이 양호하면서 그 접촉 표면적을 증대시킨 폐수 처리용 미생물 접촉재를 제공하여 생물학적 폐수 처리의 효율성을 향상시키는 효과가 있으며 재활용적 측면에도 이점이 있어 이에 따른 노동력 및 운전비용을 절감할 수 있는 유용한 고안이다.

Claims (2)

1. 폐수 처리를 위한 여재인 미생물 접촉재를 형성함에 있어서, 투수계수가 20×10^-4㎝/sec정도가 되게 성형하여 공극율이 5~20% 정도가 되게 하는 것을 특징으로 한 폐수 처리용 미생물 접촉재.
2. 제1항에 있어서, 상기 미생물 접촉재의 조성비는 물 10중량부와 시멘트 41중량부, 모래 10중량부, 골재 168중량부와 지연제 0.2 및 수지 0.1중량부로 이루어지되 골재는 직경 5~20㎜ 정도인 것을 특징으로 한 폐수 처리용 미생물 접촉재.