KR100312833B1 - 미생물베이스의 악취처리제 및 그 이용장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 악취를 처리할 수 있는 미생물 및 이들의 분해산물을 이용하여 악취를 마스킹, 분해, 제거할 수 있는 미생물베이스의 악취처리제와 그를 효과적으로 이용하기 위한 이용장치에 관한 것으로, 악취처리제거를 제조하는데 있어서, 바실러스 코아글란스(Bacillus coagulans KCTC 1015), 스트렙토코커스 락티스 (Streptococcus lactis KCTC 3195), 리조푸스 오리재(Rhizopus oryzae KCTC 1277), 니트로소모나스 유로파(Nitrosomonas europaea ATCC 19718), 니트로박터 아길리스(Nitrobacter agillis ATCC 14123), 슈도모나스 아에로지노사(Pseudomonas aeruginosa KCTC 1636), 아스퍼질러스 니게르(Aspergillus niger KCTC 1700)의 7종의 미생물이 적절히 혼합되어 있는 미생물베이스의 악취처리제 및 그 이용장치.

Description

미생물베이스의 악취처리제 및 그 이용장치
본 발명은 미생물베이스의 악취처리제 및 그 이용장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 악취를 처리할 수 있는 미생물 및 이들의 분해산물을 이용하여 악취를 마스킹(Masking), 분해, 제거할 수 있는 미생물베이스의 악취처리제와 그를 효과적으로 이용하기 위한 이용장치에 관한 것이다.
종래의 악취를 처리하는 데에 있어서는 크게 3가지 범주로 요약되고 있는바, 먼저 첫 번째 방법은 향료를 알코올 등에 용해시켜 악취를 내는 곳에 분무함으로써 악취를 마스킹하는 방법이지만, 이는 상기 향료를 알코올 등에 녹여 분무시키는 방법으로 일정시간이 지나면 마스킹의 효과가 소멸된다는 약점이 있어 근본적으로 악취를 제거할 수 있다는 문제점이 있다.
두 번째 방법은 미생물과 효소를 혼합 제제화하여 악취물을 분해 또는 제거하는 방법으로, 종래의 미생물과 효소를 조합하여 만든 제제는 분해하는 시간이 오래 걸릴 뿐만 아니라 주변의 악취를 제거할 수 없고 그 효과는 불충분하다는 문제점이 있다.
그리고 세 번째 방법은 악취를 포집한 다음 스크래퍼 등을 이용하여 활성탄흡착법 등을 이용하는 방법으로써, 상기 스크래퍼를 이용하여 악취를 포집제거하는 장치가 대규모의 기계장치임으로 그 기계에 수반되는 부속장치가 많았고, 또한 유지보수에 많은 비용이 소요되어 소규모로 악취를 제거하는 데에는 바람직한 것이 아니였다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래방법의 문제점을 해소하고자 새로운 악취처리를 발명한 것으로, 악취를 분해하고 변환을 할 수 있는 미생물을 선택하여, 적절한 첨가제를 혼합하여 미생물 자체가 가진 암모니아 등의 분해능과 미생물의 대사에 의해 생산되는 산물을 - 유기산 - 이용하여 장기적으로 악취를 제거시킬 수 있는 악취처리제를 제조하고, 이렇게 제조된 미생물베이스의 악취처리제를 효과적으로 사용할 수 있는 이용장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
따라서, 본 발명은 미생물자체와 필요한 첨가제(영양성분 등)를 혼합하여 물과 함께 29 - 40℃의 온도범위에서 산소를 공급하여 24 - 60 시간 배양을 시킨 것으로 미생물의 생육을 촉진하여 악취의 마스킹 및 제거에 필요한 분비물의 양을 늘리고, 변화능을 높여 악취 처리시간을 대폭 단축시키고 장기간 악취처리 효과를 가질 수 있는 미생물베이스의 악취처리제를 제조하고, 이를 효과적으로 이용할 수 있는 이용장치를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명 미생물베이스의 악취처리제 및 그 이용장치를 상세히 설명한다.
본 발명은 바실러스 코아글란스(Bacillus coagulans KCTC 1015), 스트렙토코커스 락티스 (Streptococcus lactis KCTC 3195), 리조푸스 오리재(Rhizopus oryzae KCTC 1277), 니트로소모나스 유로파(Nitrosomonas europaea ATCC 19718), 니트로박터 아길리스(Nitrobacter agillis ATCC 14123), 슈도모나스 아에로지노사 (Pseudomonas aeruginosa KCTC 1636), 아스퍼질러스 니게르(Aspergillus niger KCTC 1700)의 7종의 혼합물 10중량%에 대하여 글루코스 1O - 5,OOO 중량%, 유당 5 - 5,OOO 중량%, 염화암모늄 3 - 1,0O0중량%, 물 3O,OOO 중량%를 쟈퍼멘터(jar-Fermenter)에서 온도 28 - 4O℃, 공기공급량 0.1 - 2.0ℓ/분의 조건하에서 24 - 60시간 교반반응시켜 발효원액을 얻어진 것에다가 계면활성제 1 - 5O 중량%를 첨가하고 이를 밀기올(Wheat bran)등과 같은 건조매체와 혼합한 후 저온건조시켜 미생물베이스의 악취처리제를 제조할 수 있다.
이렇게 얻어진 본 발명 미생물베이스의 악취처리제를 소나무톱밥과 고루 혼합하여 충진제로 만들고 이를 카트리지(Cartridge) 충진시켜 악취를 효과적으로 제거할 수 있는 미생물베이스의 악취처리제 이용장치인 것이다.
본 발명에 있어서, 사용되는 7종의 균은 혼합되어 상호 협력작용에 의해 악취의 마스킹과 분해제거의 기능이 있다.
바실러스 코아글란스(Bacillus coagulans), 스트렙토코커스 락티스 (Streptococcus lactos), 리조푸스 오리재(Rhizopus oryzae)의 3균은 유당을 유산으로 변환시키는 기능을 가지고 있는 바, 상기 유산은 방향성이 있는 유기산으로서 악취를 중화하는 효과가 있고, 또한 악취원과 유기물을 분해시키는 기능도 가지고 있다.
니트로소모나스 유로파(Nitrosomonas europaea), 니트로박터 아길리스 (Nitrobacter agillis), 슈도모나스 아에로지노사(Pseudomonas aeroginosa)의 3균은 초기의 악취원인 암모니아를 분해시키는 기능을 가지고 있다. 이들은 상호연관하여 암모니아를 무취무독한 N2가스로 변환시키는 기능을 가지고 있다. 즉, 니트로박터 아길리스(Nitrobacter agillis)균은 암모니아를 NO3로, 니트로소모나스 유로파(Nitrosomonas europaea)균은 NO3를 NO2로, 슈나모나스 아에로지노사 (Pseudomonas aeroginosa)균은 NO2를 N2로 변환시키는 능력을 갖고 있다. 즉, 악취인 암모니아를 무취의 N2가스로 변화하여 악취를 제거한다.
아스퍼질러스 니게르(Aspergillus niger)균은 당류와 알코올을 구연산과 같은 유기산으로 변환시키어 악취를 중화시키는 작용을 한다.
이상과 같이 본 발명에 사용되는 미생물베이스의 악취처리제는 이러한 7종의 균이 균형을 이루고 있어야만 악취의 처리가 가능하다.
본 발명 미생물베이스의 악취처리제를 제조하는 데는, 미생물혼합제 10중량%에 대하여 그루코스 1O - 5,OOO 중량%, 유당 5 - 5,OOO 중량%, 염화암모늄 3 - 1,OOO 중량%, 물 3O,OOO 중량%을 영양액으로 하여 제조된다. 상기와 같은 액과 미생물을 쟈페멘터(jar-fermenter)에 넣고 28 - 40℃의 온도범위에서 산소를 공급하여 24 - 50시간 배양을 시킨 다음 계면활성제를 1 - 50 중량%를 첨가하고 건조매체에 넣고 건조시키면 본 발명의 미생물베이스의 악취처리제가 제조된다.
상기 유당은 바실러스 코아글란스(Bacillus coagulans), 스트펩토코커스 락티스(Streptococcus lactis), 리조푸스 오리재(Rhizopus oryzae)의 3균의 미생물 배지(영양원)로서 유산으로 변환되어서 악취의 마스킹과 중화, 방향발생의 기능을 한다.
유당 5중량% 미만에서는 미생물의 생육이 효과적이지 못하고, 5,OO0중량% 이상에서는 바실러스 코아글란스(Bacillus coagulans), 슈도모나스 아에로지노사 (Pseudomonas aeroginosa)군의 성장이 과도하여져서 타종의 균이 공존되지 못한다.
상기 염화암모늄은 미생물의 생육, 증식에 있어서 질소원이 된다. 본 발명의 악취처리제에는 미생물 1O중량%에 대하여 3 - 1,OOO 중량%를 함유한다. 염화암모늄이 3중량% 미만에서는 미생물의 생육이 효과적이지 못하고, 1,OOO 중량% 이상에서는 악취의 분해능이 떨어지고 암모니아냄새의 원인이 되어 오히려 마이너스의 역할을 한다.
계면활성제의 첨가는 미생물 및 미생물이 배양되며 생산한 산물인 효소와 유기산 등을 악취 및 악취원에 고르게 분산시키는 역할을 한다. 계면활성제에는 아니온계, 카치온계, 비이온성계 중에서 침투성이 강한 것이 좋다. 예로서는 akylaryl polyetheralcohol, dioxylsulf succinate sodium salt 등이 적당하다. 계면활성제는 미생물 1O중량%에 대하여 1 - 5 중량% 이상에서는 침투능력이 더 증가하지 않는다. 적당한 첨가량이 중요하다.
상기에서 얻어진 본 발명 미생물베이스의 악취처리제를 효과적으로 사용하기 위해서는 본 발명의 이용장치를 사용하면 악취처리가 매우 우수하다. 본 발명의 이용장치는 제 1 도에 도시된 바와 같이 구성되어 있는데, 본 발명의 미생물베이스의 악취처리제와 소나무톱밥을 1:1로 혼합하고 제 2 충진층(2)에 충진시키고, 제 3 충진층(3)은 활성탄으로, 제 1 충진층(1)은 소나무 톱밥으로 각기 구성되어 있다.
본 발명의 미생물베이스의 악취처리제 이용장치는 전술한 바와 같이 제 1 내지 제 3 충진층(1,2,3)의 3부분으로 적층되어 있고, 이 3부분은 각기 독립적인 층으로 구성되어 있다.
물은 멸균수를 사용하면 더욱 좋은데, 이 물은 양쪽의 인입구(4)로 공급되어 제 1 내지 제 3 충진물(1,2,3)의 방향으로 점적되어 흘러가며 내부 수분율은 20 - 30%를 유지토록 하여주면 내부 제 2 충진층(20)인 본 발명의 미생물베이스 악취처리제가 효과적으로 작용토록 한다. 상기 제 3 충진층(3)에 양쪽의 물배출구(5)가 설치되면서 중앙에 악취발생원 포집부와의 연결부인 악취발생포집부(6)가 설치되고, 상기 제 충진층(1)의 중앙에 악취제거 처리된 공기의 방출부(7)가 설치된다.
본 발명 이용장치의 작용방법은 악취 포집부(6)를 통하여 올라온 악취는 제 3 내지 제 1 충진층(3 → 2 → 1)의 순서로 오르면서 방출부(7)로 배출되고, 이는제 3 충진층(3)의 활성탄, 제 2 충진층(2)인 본 발명의 미생물베이스 악취처리제, 제 1 충진층(1)의 상호작용에 의해 제거된다.
본 발명 이용장치의 크기는 본 발명에 의해 한정되지 않으나, 도면에 도시된 D와 L의 비율은 1:3 - 3.5 일때가 가장 효과적으로 악취를 제거할수 있다. 상기 D와 L의 비율이 1:3 보다 작으면 층의 두께가 효과적이지 못해 악취의 제거가 윈활하지 않고, 1:3.5 이상이면 제 2 충진층(2)의 유지관리에 좋지 않은 영향을 주어 교체시기 등이 빨라져 유지관리에 좋지 않고, 또한 악취제거에도 좋지 않은 영향을 미친다.
제 3 충진층(3)의 활성탄은 악취의 포집에도 좋은 영향을 미치며 충진층의 제일 하부에서 위치하면서 제 1 내지 제 3 충진층(1,2,3)이 적절한 수분함량을 가지게 함으로써 악취가 효과적으로 분해시킬 수 있는 환경을 조성하여 주는 작용을 한다.
본 발명의 이용장치는 악취원의 양에 따라 충진층의 크기와 악취발생포집부 (6), 방출부(7)의 크기는 달리 제작된다.
이하 실시예로서 본 발명을 설명한다.
[실시예]
바실러스 코아글란스(Bacillus coagulans KCTC 1015)균 0.8g, 스트렙토코커스 락티스 (Streptococcus lactis KCTC 3195)균 0.1g, 리조푸스 오리재(Rhizopus oryzae KCTC 1277)균 0.8g, 니트로소모나스 유로파(Nitrosomonas europaea ATCC 19718)균 0.5g, 니트로박터 아길리스(Nitrobacter agillis ATCC 14123)균 0.2g, 슈도모나스 아에로지노사(Pseudomonas aeroginosa KCTC 1838)균 1.0g, 아스퍼질러스 니게르(Aspergillus niger KCTC 1700)균 0.5g을 각각 계량한다. 이것에 글루코스 300g, 유당 370g, 염화암모늄 45g 및 100,000cc의 증류수를 쟈퍼멘터(jar-fermenter)에 넣고서 온도 30℃, 공기공급량 0.15 - 0.17ℓ/분의 조건하에서 30시간 교반시킨다.
이 결과 얻어진 용액은 pH3.7이고, 이 용액중에는 0.6중량%의 유기산, O.0O17중량%의 효소가 내재되어 있으며 또한 좋은 향기를 가지게 된다. 이 용액에 계면활성제(dioxylsulf succinate sodium salt) 1.2g을 넣고 혼합시킨후 밀기울 (Wheat bran)과 1:1로 혼합시키고 저온에서 건조시키면 본 발명의 미생물베이스의 악취처리제가 얻어진다.
상기에서 얻어진 본 발명 미생물베이스의 악취처리제를 효과적으로 사용하기 위해서는, 제 1도에 도시된 본 발명의 이용장치를 사용하면 악취처리가 매우 우수하다.
본 발명의 이용장치는 제 1 도에 도시된 바와 같이 본 발명의 미생물베이스 악취처리제와 소나무톱밥을 1:1로 혼합을 하고 제 1 충진층(2)에 충진시키고, 활성탄의 제 3 충진층(3)과 소나무톱밥의 제 1 충진층(1)사이에 제 2 충진층(2)을 충진시켜 사용한다.
인입구(4)의 물은 멸균수를 사용하면 더욱 좋은데, 이 물은 제 1 내지 제 3 충진물(1,2,3)의 방향으로 점적되어 흘러가며 내부 수분율은 20 -30%를 유지토록 하여주면 내부 제 2 충진층(2)인 본 발명의 미생물베이스 악취처리제가 효과적으로작용되어진다.
이 이용장치의 작용방법은 악취 포집부(6)를 통하여 올라온 악취는 제3 내지 제 1 충진층(3 → 2 → 1)의 순서로 오르면서 제 3 충진층(3)의 활성탄, 제 2 충진층(2)인 본 발명의 미생물베이스의 악취처리제, 제 1 충진층(1)의 상호작용에 의해 제거된다.
이렇게 얻어진 본 발명의 미생물베이스 악취처리제 및 이용장치를 악취제거효과를 비교 실험하면, 본 시험은 재래식 공중화장실의 배기팬부위에 장착한 것과 대형건물의 정화조 배기부위에 장착하여 아래의 조건으로 시험을 한다.
(1) 공중화장실의 배기팬 부위 : 가, 나, 다 3곳의 공중화장실을 대상으로 시험을 행한다.
배기팬에 본 발명의 미생물베이스의 악취처리제를 장착한 이용장치를 부착한다. 14일간 시험을 한다.
관능에 의한 비교 테스트를 행하여 그 표시는 ○(냄새가 없음), △(약간의냄새), ★(심한 냄새), mm(매우 심한 냄새)로 표시한다.
(2) 대형건물의 정화조 배기부위: 처리조건은(1)과 동일하다.
표기 방식도 동일하나, 처리는 10일간만 행한다.
이 장치의 실시시험방법을 악취가 발생하는 장소에 악취 포집을 하여 본 발명 미생물베이스의 악취처리제 및 이용장치를 사용하면 악취의 제거가 가능하다.
제 1 도는 본 발명의 실시예에 관한 미생물베이스의 악취처리제를 이용하는 장치를 도시해 놓은 개략도이다.
1 ------ 제 1 충진층, 2 ------ 제 2 충진층,
3 ------ 제 3 충진층, 4 ------ 물인입구,
5 ------ 물배출구, 6 ------ 악취발생포집부,
7 ------ 방출구,

Claims (5)

  1. 악취처리제거를 제조하는데 있어서, 바실러스 코아글란스(Bacillus coagulans KCTC 1015), 스트렙토코커스 락티스 (Streptococcus lactis KCTC 3195), 리조푸스 오리재(Rhizopus oryzae KCTC 1277), 니트로소모나스 유로파(Nitrosomonas europaea ATCC 19718), 니트로박터 아길리스(Nitrobacter agillis ATCC 14123), 슈도모나스 아에로지노사(Pseudomonas aeruginosa KCTC 1636), 아스퍼질러스 니게르(Aspergillus niger KCTC 1700)의 7종의 미생물이 적절히 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 미생물베이스의 악취처리제.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 미생물 7종 혼합물 10중량%에 대하여 글루코스 1O - 5,OOO 중량%, 유당 5 - 5,OOO 중량%, 염화암모늄 3 - 1,0O0 중량%, 물 3O,OOO 중량%를 넣고 배양을 하고 이 얻어진 배양액에 계면활성제 1 - 5O 중량%를 첨가한 후 건조시켜 얻어진 것을 특징으로 하는 미생물베이스의 악취처리제.
  3. 제 2 항에 있어서, 제조되어진 미생물베이스의 악취처리제를 소나무 톱밥과 1:1 로 혼합시킨 다음 제 2 충진층(2)에 넣은 것을 특징으로 하는 미생물베이스의 악취처리제 이용장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 미생물베이스의 악취처리제 이용장치는 활성탄, 미생물베이스의 악취처리제 + 소나무톱밥, 소나무톱밥의 3 단구성으로 되어진 것을 특징으로 하는 미생물베이스의 악취처리제 이용장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4항에 있어서, 상기 악취처리제 이용장치는 D : L 의 비가 1 : 3.0 - 3.5 인 것을 특징으로 하는 미생물베이스의 악취처리제 이용장치.
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