KR100453233B1 - Novel Bio-Media with improved specific surface area, bio-affinity and water-fluidization - Google Patents
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Abstract
본 발명은 식품 또는 의약품을 생산하거나 하폐수를 처리하는 미생물배양조의 내부에 충전되는 생물막 담체에 관한 것으로,세라믹분말이 도포되거나 입상의 세라믹이 부착 또는 그 내부에 혼합되는 섬유상 또는 스펀지상의 미생물 접촉재를 견고한 합성수지 케이스의 내부에 삽입하여 비표면적과 생체친화성이 증대되고 비중이 조절되어 유동성이 우수한 유동상의 생물막 담체를 제공하는 한편, 고정수단과 설치수단이 구비된 케이스의 내부에 세라믹담체를 삽입하고 고정하여 간편하게 반응조에 설치할 수 있도록 구성된 고정상의 생물막 담체를 제공하며, 본 발명은 생물막담체외에도 유해가스를 처리하는 세정탑등의 충전재로도 다양하게 이용될 수 있다.The present invention relates to a biofilm carrier filled in a microbial culture tank for producing food or pharmaceuticals or treating sewage water. The present invention relates to a fibrous or sponge-like microbial contact material to which ceramic powder is applied or granular ceramic is attached or mixed therein. Inserted inside the rigid plastic case, the specific surface area and biocompatibility are increased and the specific gravity is controlled to provide a fluidized biofilm carrier with excellent fluidity, while the ceramic carrier is inserted into the case provided with the fixing means and the mounting means. The present invention provides a stationary biofilm carrier configured to be fixed and easily installed in a reaction tank. The present invention may be used in various ways as a filler such as a cleaning tower for treating harmful gases in addition to the biofilm carrier.
Description
본 발명은 식품 또는 의약품을 생산하거나 하폐수를 처리하는 미생물배양조에 충전되는 생물막 담체에 관한 것으로, 특히 비표면적과 생체친화성 및 유동성이개선된 유동상의 생물막 담체와 내구성이 향상되고 간편하게 설치할 수 있도록 설치방법이 개선된 고정상의 생물막 담체에 관한 것이다.The present invention relates to a biofilm carrier filled in a microbial culture tank for producing food or pharmaceuticals or treating wastewater, and in particular, installed in a fluidized bed biofilm carrier with improved specific surface area and biocompatibility and fluidity and improved durability and easy installation. The method relates to an improved stationary biofilm carrier.
다양한 소재의 물질들을 비표면적이 큰 형상으로 가공하여 생물막 담체로 이용하고 있으며, 그중에서 합성수지사가 섬모형태 또는 수세미 형태로 가공된 섬유상과 기포가 서로 연통되도록 가공된 발포수지에 의한 스펀지상의 미생물 담체가 많이 사용되고 있다.Materials of various materials are processed into biofilm carriers with a large specific surface area, and among them, synthetic resins are sponge-like microbial carriers made of foamed resins processed to communicate with fibrous and bubbles processed in the form of cilia or scrubbers. It is used a lot.
그러나 섬유상을 설치하는 종래 방식은 판상(板床)으로 가공된 섬유상 담체의 끝부분을 접어서 봉재하여 형성된 설치구에 환봉을 삽입하여 반응조에 설치하는 고정상이므로 가공과 설치 및 증설이 어렵고, 반응액의 혼합을 저해하거나 내부장치의 수선에 장애물로 작용하며 특히, 미생물이 부착증식하게 되면 증가된 자중을 견디지 못하고 환봉과 접촉되는 부분의 담체가 전단 파괴되므로 내구성에 심각한 문제가 있었다.However, the conventional method of installing the fibrous form is difficult to process, install and expand because the fixed phase is installed in the reaction tank by inserting a round rod into the mounting hole formed by folding and sealing the end of the plate-like fibrous carrier. Inhibit or act as an obstacle to the repair of the internal device, in particular, when the microorganisms adhered to the increased self-weight, the carrier in contact with the round bar is destroyed, there was a serious problem in durability.
상기 스펀지상의 담체는 그 자체의 강도와 내구성이 작음에도 불구하고 작은 크기의 정육면체 형태로 잘라서 반응조에 투입하므로 쉽게 마모될 뿐만아니라 반응액의 흐름에 따라 반응조의 유출구측으로 몰리고 원활한 유동이 이루어지지 못하는 구성이다. 스펀지상의 담체가 충전된 반응조에서는 담체가 고르게 분포되도록 담체를 Air-lift Pump로 강제 순환시키므로, 동력이 과다 소요됨은 물론 기계적 순환과정에서 마모율을 더욱 크게 하는 문제점이 있으며, 대표적인 것으로 독일기업에서 개발한 Linpor Process를 예로 들 수 있다.Although the sponge-like carrier has its own strength and durability, it is not easily worn because it is cut into a cube of small size and put into the reaction tank, and it is not easily worn as it flows toward the outlet side of the reaction tank according to the flow of the reaction solution. to be. In the reaction tank filled with a sponge carrier, the carrier is forcedly circulated by the air-lift pump so that the carrier is evenly distributed. Therefore, excessive power is required and the wear rate is increased in the mechanical circulation process. Linpor Process is an example.
이러한 문제점들을 개선하고자 출원인이 개발하여 상용화한 유동상 생물막담체는 비표면적과 공극율이 큰 섬유상 미생물 접촉재를 견고한 망상의 합성수지 케이스 내부에 삽입시켜서 생물막 담체를 구성한 것으로, 수면위로 부상하지 않고 반응조내에서 원활하게 유동될수 있도록 그 내부에는 비중이 큰 세라믹을 삽입시켜서 조립이 완료된 생물막 담체의 가중 평균 비중이 반응액의 비중과 유사하도록 조절한 것이다.The fluidized bed biofilm carrier developed and commercialized by the applicant to improve these problems is to construct a biofilm carrier by inserting a fibrous microbial contact material having a large specific surface area and a large porosity into a rigid mesh-like synthetic resin case, and it does not float above the water surface in the reactor. In order to flow smoothly, a ceramic having a large specific gravity was inserted therein so that the weighted average specific gravity of the assembled biofilm carrier was similar to that of the reaction solution.
상기 유동상 생물막 담체는 반응조에서 원활하게 유동되며 생물막의 증식에도 유리한 점이 많았다. 그러나 비중을 조절하기 위해 담체의 내부에 비표면적이 작은 덩어리 형태의 세라믹을 내장하므로 세라믹자체는 미생물이 부착 증식될 수 있는 유효공극과 표면적의 제공에는 별로 기여하지 못하고 오로지 비중조절수단으로만 기능하며 세라믹 삽입량에 해당되는 반응조의 용량이 감소되는 손실을 초래하였다. 이의 해소방안으로 상기 섬유의 내부 또는 상기 케이싱의 내부에는세라믹분말이 혼입될 수 있도록세라믹분말이 혼합된 합성수지를 방사(放絲) 또는 사출하는 방법도 검토될 수 있으나, 미세한 섬유에세라믹분말이 혼합되면 전단 및 인장강도가 약화되므로 잘 끊어지게 되고, 세라믹이 혼합된 케이스는 외부의 다른 담체 또는 반응조의 벽면과 충돌되므로 쉽게 깨어지거나 마모되는 문제가 발생된다.The fluidized bed biofilm carrier smoothly flows in the reaction tank and has many advantages in the growth of the biofilm. However, in order to control specific gravity, ceramics in the form of agglomerate having a small specific surface area are embedded in the carrier so that the ceramic itself does not contribute much to the provision of effective voids and surface areas where microorganisms can attach and multiply. This resulted in a loss in which the capacity of the reactor corresponding to the amount of ceramic insertion was reduced. As a solution for this, a method of spinning or injecting a synthetic resin in which ceramic powder is mixed may be considered to allow the ceramic powder to be mixed into the fiber or the casing. However, ceramic powder may be mixed into fine fibers. If the shear and tensile strength is weakened, so that it is broken well, the case of the ceramic mixed with the other carrier or the wall of the reaction vessel is easily broken or wear problems occur.
이에 본 발명은 상술한 제 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 비표면적과 생체친화성이 개선되고 비중이 조절된 유동상의 생물막 담체와 내구성과 설치방법이 개선된 고정상의 생물막 담체의 제공을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the object of the present invention is to provide a fixed bed biofilm carrier with improved specific surface area and biocompatibility, improved specific gravity, and improved durability and installation method It is done.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유동상의 생물막 담체는 무독성이며 가급적 생체친화성이 큰 합성수지 섬유사의 표면에세라믹분말을 도포하거나 또는 입상의 세라믹을 부착시키고, 이를 표면적과 공극율이 큰 형상으로 직조하거나 중첩시켜서 구성된 섬유상 미생물 접촉재를 견고한 망상의 합성수지케이스에 내삽시켜서 구성한 것이다.The fluidized bed biofilm carrier according to the present invention for achieving the above object is non-toxic and preferably bio-compatible, the application of ceramic powder or granular ceramic on the surface of the synthetic resin fiber yarn, weaving it into a shape with a large surface area and porosity Or it is composed by interposing the fibrous microbial contact material formed by overlapping or overlapping in a solid mesh synthetic resin case.
여기서, 상기 세리믹은 분말 또는 불규칙한 형태의 입상이므로 덩어리형태와 비교하여 비표면적이 매우 크기 때문에 합성수지사의 표면에 부착되면 합성수지사의 표면이 불규칙하게 돌기가 형성되고 거칠어지게 되므로 비표면적이 증대되고 세라믹의 특성에 의하여 섬유상 미생물 접촉재의 생체친화성이 개선될 뿐만 아니라 비중도 커지게 된다.Here, since the ceramic is granular in the form of powder or irregular shape, the specific surface area is very large compared to the lump form, so when the surface is attached to the surface of the synthetic resin, the surface of the synthetic resin is irregularly formed and roughened, so the specific surface area is increased and the ceramic The properties not only improve the biocompatibility of the fibrous microbial contact material but also increase the specific gravity.
상기 섬유상 미생물 접촉재는 실, 직포, 부직포, 수세미, 섬모가 다수 형성된 직포형태의 섬유상으로 여러개의 실을 꼬아서 이루어진 다중사이거나, 또는 여러개의 실을 엮어서 내부가 빈 형태의 다중사를 중첩시킨 형태로 다양하게 구성할 수 있다. 부직포등을 여러겹으로 중첩시켜서 구성하는 경우에는 부직포와 부직포 사이에도 수류와 기포가 원활하게 통과되고 생물막이 부착 증식될 수 있도록 그 중간 중간에 스트로우와 같은 간극재를 삽입하여 구성할 수 있다.The fibrous microbial contact material is a multi-fiber made by twisting a plurality of yarns in a woven fiber form in which a plurality of yarns, woven fabrics, non-woven fabrics, scrubbers and cilia are formed, or a plurality of yarns interwoven with multiple hollow yarns. It can be configured in various ways. In the case where the nonwoven fabric is formed by overlapping a plurality of layers, a gap material such as a straw may be inserted between the nonwoven fabric and the nonwoven fabric so that water flow and bubbles can pass smoothly and the biofilm adheres and grows.
또한, 합성수지사로 섬유상 미생물 접촉재를 먼저 구성하고 상기 섬유상 미생물 접촉재를 구성하는 합성수지사의 표면에 세라믹을 도포 또는 부착시키는 방법도 당연히 본 발명의 범위에 포함된다.In addition, a method of forming a fibrous microbial contact material first with a synthetic resin and then applying or attaching a ceramic to the surface of the synthetic resin constituting the fibrous microbial contact material is naturally included in the scope of the present invention.
조립이 완료된 상기 생물막 담체가 반응조에서 원활하게 유동되기 위해서는 그 비중이 반응액의 비중과 유사한 것이 바람직하므로, 상기 섬유상 미생물 접촉재에 부착된 세라믹의 비중과 부착량을 조절하게 되면 조립이 완료된 후의 각 소재의 무게와 체적에 의해 가중평균된 습윤비중이 반응액과 유사하게 조절될 수 있다.In order to smoothly flow the biofilm carrier after assembly, the specific gravity thereof is preferably similar to the specific gravity of the reaction solution. Therefore, if the specific gravity and the adhesion amount of the ceramic attached to the fibrous microorganism contacting material are adjusted, each material after the assembly is completed By weight and volume of the weighted average wet weight can be controlled similarly to the reaction solution.
상기 망상의 케이스는 원기둥형, 다각형, 정육면체 등 그 형태에는 제한이 없으나, 유동성과 충돌에 따른 내마모성의 측면에서 원구형(圓球形)이 바람직하다.The case of the mesh is not limited in the form of a cylinder, a polygon, a cube, etc., but a spherical shape is preferable in terms of fluidity and abrasion resistance due to collision.
또한, 종래 방식의 스펀지상 미생물 접촉재의 문제점을 해소하기 위하여, 본 발명에서는 무독성이며 생체친화성이 큰 합성수지에 세라믹 분말 또는 입상의 세라믹을 혼합하여 공극이 서로 연통되도록 발포시켜서 비표면적과 공극율이 크고 비중도 증대시킨 스펀지 형상의 미생물 접촉재를, 견고한 망상의 합성수지 케이스에 내삽시켜서 생물막 담체로 구성할 수 있으며, 반응조에서 원활하게 유동될 수 있도록 그 비중을 조절하되, 세라믹의 비중과 혼합량을 조절하므로써 조립이 완료된 담체의 비중이 조절되도록 하였다.In addition, in order to solve the problem of the conventional sponge-like microbial contact material, in the present invention, by mixing the ceramic powder or granular ceramic in a non-toxic and high biocompatibility synthetic foam to foam the pores to communicate with each other, the specific surface area and porosity is large Sponge-shaped microbial contact material with increased specific gravity can be constructed as a biofilm carrier by interpolating into a rigid mesh-like synthetic resin case, and controlling its specific gravity so as to flow smoothly in a reaction tank, by controlling the specific gravity and mixing amount of ceramics. Specific gravity of the carrier after the assembly was adjusted.
본 발명에 따른 상기 스펀지상의 미생물 접촉재에 의한 유동상 생물막 담체는 내구성이 작은 스펀지상의 미생물 접촉재가 견고한 케이스 내부에서 보호되므로 마모정도가 감소되고 케이스 내부에 작은 크기의 스펀지상 미생물 접촉재를 다수 충전하게 되면 각개 미생물 접촉재는 그 내부도 혐기화되지 않을 뿐아니라 담체의 크기와 유동성이 증대되므로 Air Lift Pump에 의해 강제로 내부 순환시켜야 되는 Linpor Process가 갖는 문제도 해소된다. 스펀지상은 여러방향으로 서로 얽혀 있는 구조이므로, 미세한 섬유와는 달리 그 내부에세라믹분말을 혼합하여도 쉽게 끊어지거나 파손되지 않게 된다.The fluidized bed biofilm carrier by the sponge-like microbial contact material according to the present invention is less durable because the sponge-like microbial contact material is protected in a solid case and the number of sponge-like microbial contact material of the small size filled in the case When the microbial contact material is not anaerobic, the microorganism contact material also increases the size and fluidity of the carrier, thereby eliminating the problem of the linpor process that must be forced to circulate internally by an air lift pump. Since the sponge phase is entangled with each other in various directions, unlike the fine fibers, even if the ceramic powder is mixed therein, it is not easily broken or broken.
발포가 이루어진 수세미상의 생물막접촉재의 표면에 세라믹 분말 또는 입상의 세라믹을 부착시키는 것도 본 발명의 범위에 포함된다.It is also included in the scope of the present invention to adhere ceramic powders or granular ceramics to the surface of the loofah-like biofilm contact material having been foamed.
또한 본 발명에서는 세라믹을 첨가하지 않고서도 간편하게 생물막 담체의 비중을 조절하는 방법을 고안하였다. 무독성이며 생체친화성이 큰 합성수지 섬유사로 구성된 섬유상 미생물 접촉재를 견고한 망상의 합성수지 케이스에 내삽시켜서 생물막 담체로 조립하되, 상기 생물막 담체는 반응조에서 원활하게 유동될 수 있도록 상기 합성수지사 또는 상기 합성수지 케이스중의 어느 하나는 비중이 큰 폴리우레탄, PVC, PVDC 등의 재질로 구성하고, 다른 하나는 비중이 작은 PE, PP, Nylon등으로 구성하게 되면, 그 조립이 완료된 후에는 반응조에서 원활하게 유동될 수 있도록 조립된 담체의 가중평균 비중이 반응액과 유사한 비중으로 간편하게 조절될 수 있다.In addition, the present invention has devised a method for easily adjusting the specific gravity of the biofilm carrier without adding a ceramic. The fibrous microbial contact material composed of non-toxic and biocompatible synthetic fiber yarns is interpolated into a rigid networked synthetic resin case and assembled into a biofilm carrier, wherein the biofilm carrier is smoothly flowed in a reaction tank in the synthetic resin yarn or the synthetic resin case. If one is composed of a material such as polyurethane, PVC, PVDC with a high specific gravity, the other is composed of PE, PP, Nylon, etc. with a small specific gravity, it can flow smoothly in the reactor after the assembly is completed. The weighted average specific gravity of the carrier so assembled can be easily adjusted to a specific gravity similar to the reaction solution.
이 방법은 스펀지상의 미생물 접촉재에도 당연히 적용될 수 있는 바, 무독성이며 생체친화성이 큰 합성수지를 공극이 서로 연통되도록 발포시킨 스펀지 형상의 미생물 접촉재를 견고한 망상의 합성수지 케이스에 내삽시켜서 생물막 담체로 조립하되, 상기 생물막 담체는 반응조에서 원활하게 유동될 수 있도록 상기 스펀지상의 미생물 접촉재와 상기 합성수지 케이스중의 어느 하나는 비중이 큰 폴리우레탄, PVC, PVDC 등의 재질로 구성하고, 다른 하나는 비중이 작은 PE, PP, Nylon등으로 구성하게 되면, 그 조립이 완료된 담체의 가중평균 비중이 수중에서 잘 유동될 수 있도록 간편하게 조절될 수 있다.This method can be naturally applied to sponge-like microbial contact materials. The non-toxic and biocompatible synthetic resin is assembled into a biofilm carrier by inserting a sponge-like microbial contact material into a rigid network-like synthetic resin case in which foams are communicated with each other. However, the biofilm carrier is composed of one of the sponge-like microbial contact material and the synthetic resin case made of a large specific gravity polyurethane, PVC, PVDC and the like, so that the biofilm carrier can flow smoothly in the reaction tank, the other specific gravity When composed of a small PE, PP, Nylon, etc., the weighted average specific gravity of the carrier is assembled can be easily adjusted to flow well in water.
종래 방식 고정상의 내구성과 번거로운 설치 및 증설방법을 개선하기 위하여, 본 발명에서는 무독성이며 생체친화성이 큰 합성수지 섬유사를 표면적과 공극율이 큰 형상으로 직조하거나 중첩시켜서 구성된 다양한 형상의 섬유상 미생물 접촉재를, 그 내부에 수납시켜서 이탈되지 않도록 고정시키는 조립수단과 조립이 완료된 고정상의 담체가 반응조내부의 일정한 위치에 설치되도록 하는 고정수단이 구비된 견고한 망상의 합성수지 케이스 내부에 수납시키고, 상기 미생물 접촉재가 상기 케이스 외부로 이탈되지 않도록 상기 조립수단으로 고정시켜서 담체유니트를 구성하며, 상기 케이스에 구비된 고정수단에 의하여 상기 담체유니트를 반응조 내부의 일정한 위치에 설치하는 고정상을 구성하였다.In order to improve the durability of the conventional fixed phase and the cumbersome installation and expansion method, the present invention uses various types of fibrous microbial contact materials composed by weaving or superimposing non-toxic and biocompatible synthetic fiber yarns into a shape having a large surface area and porosity. And housed in a sturdy mesh-like synthetic resin case provided with an assembly means for storing the inside and fixing it so as not to be separated and a stationary carrier having completed assembly to be installed at a predetermined position in the reaction tank, and the microorganism contact material is The carrier unit was fixed by the assembly means so as not to be separated out of the case, and the stationary phase was installed by the fixing means provided in the case to install the carrier unit at a predetermined position inside the reactor.
상기 고정상의 생물막 담체를 설치하는 구체적인 방법은, 가늘고 긴 원형 또는 각형의 구조재에 상기 담체유니트에 구비된 고정수단을 이용하여 하나 이상의 상기 담체유니트를 고정시키고, 상기 구조재에는 발판 또는 현가대를 구비하여 반응조내의 반응액을 양수하지 않고서도 반응조의 바닥에 세우거나 반응조 상부에서 현가시켜서 반응조내의 일정한 위치에 설치할 수 있게 하였다.Specific method for installing the fixed phase biofilm carrier is, by fixing the one or more carrier units to the elongated circular or rectangular structural member using the fixing means provided in the carrier unit, the structural member is provided with a scaffold or suspension Even without pumping the reaction liquid in the reactor, it was allowed to stand at the bottom of the reactor or suspended at the top of the reactor so that it could be installed at a constant position in the reactor.
또한, 본 발명에서는 상기 고정상 생물막 담체를 구성하는 케이스 내부에 수납되는 상기 미생물 접촉재는 무독성이며, 생체친화성이 큰 합성수지를 공극이 서로 연통되도록 발포시켜서 비표면적과 공극율을 증대시킨 스펀지 형상의 미생물 접촉재를 적용할 수 있으며, 상기 미생물 접촉재의 표면에는 비표면적을 증대시키고 생체친화성이 개선될 수 있도록 세라믹 분말을 도포하거나 부착시키기도 한다.In addition, in the present invention, the microbial contact material accommodated in the case constituting the fixed-phase biofilm carrier is non-toxic, and a sponge-like microorganism contact having a high biocompatibility so as to foam the pores to communicate with each other to increase specific surface area and porosity. Ash may be applied, and the surface of the microbial contact material may be coated or adhered with ceramic powder to increase specific surface area and improve biocompatibility.
또한 상기 섬유상의 미생물 접촉재를 구성하는 섬유는 그 단면이 원형인 것보다는 얇고 좁고 긴 리본형태의 섬유로 구성하게 되면 그 비표면적이 증대될 수 있다. 특히 이러한 리본형태의 섬유를 나선형으로 꼬아서 구성하게 되면 비표면적을 더욱 크게 할 수 있고 미생물이 부착증식될 수 있는 표면적을 대폭 증대시킬 수 있게 된다.In addition, the specific surface area of the fiber constituting the fibrous microorganism contact material may be increased by forming a thin, narrow and long ribbon-shaped fiber rather than a circular cross section. In particular, when the ribbon-like fibers are twisted in a spiral configuration, the specific surface area can be further increased, and the surface area on which microorganisms can grow can be significantly increased.
도1은 본 발명에 따른 유동상 생물막 담체의 개념도,1 is a conceptual diagram of a fluidized bed biofilm carrier according to the present invention;
도2는 본 발명에 따른 고정상 담체유니트의 개념도,2 is a conceptual diagram of a stationary carrier unit according to the present invention;
도3은 본 발명에 따른 고정상 담체유니트의 사시도,3 is a perspective view of a stationary phase carrier unit according to the present invention;
도4는 본 발명에 따른 고정상 생물막 담체의 설치 단면도이다.4 is a cross-sectional view of the stationary biofilm carrier according to the present invention.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-
1 : 미생물 접촉재 2, 2a, 2b : 케이스1: microbial contact material 2, 2a, 2b: case
3a, 3b : 조립수단 4 : 고정수단3a, 3b: assembly means 4: fixing means
5 : 현가대 6 : 발판5: suspension stand 6: scaffolding
7 : 환봉 10 : 고정상 담체 유니트7: round bar 10: stationary phase carrier unit
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명에 따른 유동상 생물막 담체의 개념도에 관한 것으로 미생물 접촉재(1)가 망상의 케이스(2) 내부에 내삽되어 구성된 담체의 단면도이다.1 is a schematic view of a fluidized bed biofilm carrier according to the present invention, which is a cross-sectional view of a carrier in which a microbial contact material 1 is inserted into the reticulated case 2.
여기서 상기 미생물 접촉재는 그 표면에세라믹분말이 도포되거나 입상의 세라믹이 부착된 섬유상이거나, 또는 그 내부에 세라믹이 혼합된 스펀지상이며, 상기 케이스는 수류와 기포가 내부로 잘 유통될 수 있고 견고한 망상의 합성수지 케이스이며, 망상이며 유동이 원활하게 이루어질 수 있는 형상이면 그 형태에는 제한이 없으나 원구형의 케이스가 원활한 유동을 위해서 바람직하다.Here, the microbial contact material is a fiber form coated with ceramic powder or granular ceramic attached to the surface thereof, or a sponge form in which ceramic is mixed therein, and the case has a solid network in which water flow and bubbles can be well distributed inside. Synthetic resin of the case, the shape of the mesh and the flow can be made smoothly, the shape is not limited, but the spherical case is preferable for the smooth flow.
상기 미생물 접촉재에는 세라믹이 부착 또는 혼합되지 않고 비중이 큰 폴리우레탄, PVC, PVDC등의 재질로 구성되고 상기 케이스는 비중이 작은 PE, PP, Nylon등으로 구성하여 조립후에는 비중이 반응액과 비슷하게 조절할 수 있게 된다. 물론, 상기 미생물 접촉재의 비중을 작게 하고 상기 케이스의 비중을 큰 소재로 구성하여 비중을 조절할 수도 있다.The microorganism contact material is made of a material such as polyurethane, PVC, PVDC having a high specific gravity without attaching or mixing ceramics, and the case is composed of PE, PP, Nylon, etc. having a low specific gravity. Similar adjustments are possible. Of course, the specific gravity of the microbial contact material may be reduced and the specific gravity of the case may be made of a large material to adjust the specific gravity.
도2는 본 발명에 따른 고정상의 생물막 담체에 관한 단면도에 관한 것으로, 섬유상 또는 스펀지상의 미생물 접촉재(1)를 그 내부에 고정시키는 조립수단(3a, 3b)과 반응조내부에 설치하는 고정수단(4)이 구비된 견고한 망상의 합성수지 케이스(2a, 2b)내부에 수납시키고, 상기 미생물 접촉재가 상기 케이스 외부로 이탈되지않도록 상기 조립수단으로 고정시켜서 구성된 고정상의 담체를 나타내고 있다. 열융착에 의하여 상기 조립수단을 고정하거나 두 개의 케이스를 결합시킬 수 있으나, 이는 가장 일반적인 방법으로 그 과정이 번거롭고 추가 비용이 소요되는 비경제성을 초래하게 된다.2 is a cross-sectional view of a fixed-phase biofilm carrier according to the present invention, which includes assembling means (3a, 3b) for fixing a fibrous or sponge-like microbial contact material (1) therein and a fixing means provided in the reaction tank ( 4) is provided in a rigid mesh-like synthetic resin case (2a, 2b) is provided, and the fixed-phase carrier configured by fixing by the assembly means so that the microbial contact material does not escape to the outside of the case. By heat fusion, the assembly means can be fixed or the two cases can be combined, but in the most general method, the process is cumbersome and requires additional cost.
도2A는 판상이며 망체로 구성된 케이스(2a)에 미생물 접촉재(1)를 삽입하고 핀 형태의 고정수단(3a)으로 고정시키는 실시예에 관한 것이다. 도2B는 판상이며 망체로 구성되고 핀 형태의 고정수단(3b)이 그 자체에 돌출된 케이스(2b)의 내부에 미생물 접촉재(1)를 삽입하고 동일한 형태의 케이스(2b)를 180°회전시켜서 서로 맞대고 결합시키는 실시예에 관한 것이다. 도2B의 실시예에 의하면 하나의 금형에서 사출된 케이스에 의하여 미생물 담체를 양면에서 견고하게 보호될 수 있도록 수납할 수 있게 되고 조립도 용이하며 금형제작비를 절약하고 별도의 부품이 소요되지 않는 한 종류의 케이스이므로 재고관리도 쉬워진다.FIG. 2A relates to an embodiment in which the microbial contact material 1 is inserted into a plate-shaped case 2a made of a mesh and fixed by a pin-shaped fastening means 3a. Fig. 2B is a plate-shaped mesh, and the pin-shaped fixing means 3b inserts the microbial contact material 1 into the case 2b in which it protrudes and rotates the case 2b of the same shape by 180 °. The present invention relates to an embodiment in which each other is coupled to and coupled to each other. According to the embodiment of Figure 2B can be accommodated so that the microbial carrier is firmly protected on both sides by the case injected from one mold, easy to assemble, save the mold production cost and does not require any separate parts As it is a case, inventory management becomes easy, too.
상기 고정상 생물막 담체를 구성하는 미생물 접촉재는 수세미상, 스펀지상 또는 다공성의 세라믹 등 미생물의 부착증식에 유리하면 어떠한 재질과 형태도 제한없이 이용될 수 있으며, 상기 섬유상의 미생물 접촉재에는 직포 또는 부직포의 일면 또는 양면에 합성수지 섬유들이 돌출되어 섬모층을 형성한 섬모상도 포함된다.The microbial contact material constituting the fixed-phase biofilm carrier may be used without limitation in any material and form as long as it is advantageous for adhesion growth of microorganisms such as a loofah, sponge, or porous ceramic, and the fibrous microbial contact material may be a woven or nonwoven fabric. Also included is a ciliated phase in which synthetic resin fibers protrude on one or both sides to form a ciliated layer.
수세미상 또는 스펀지상의 표면에 세라믹 분말등을 도포하여 비표면적을 크게하고 생체친화성을 개선할 수 있으며, 이 경우에는 고정상이므로 세라믹의 부착은 유동을 위한 비중조절과는 무관하다.It is possible to increase the specific surface area and improve biocompatibility by applying ceramic powder on the surface of a scouring pad or sponge phase, and in this case, since it is a fixed phase, the adhesion of ceramic is irrelevant to specific gravity control for flow.
도 3은 도2B에 의한 고정상 담체유니트의 전체 형상을 나타내는 사시도이다.Fig. 3 is a perspective view showing the overall shape of the stationary carrier unit shown in Fig. 2B.
도 4는 본 발명에 따른 고정상 생물막 담체의 설치방법을 나타내는 단면도로, 하나 이상의 상기 담체유니트(10)를 가늘고 긴 환봉(7)등의 구조재에 고정수단(4)을 이용하여 고정시키고, 상기 구조재에는 발판(6)을 구비하여 반응액을 양수하지 않고서도 반응조의 바닥에 세워서 설치할 수 있고, 현가대(5)를 구비하여 반응조 상부에서 현가시켜서 반응조내부의 일정한 위치에 설치하는 것을 나타내고 있다.4 is a cross-sectional view showing a method for installing a fixed-phase biofilm carrier according to the present invention, wherein at least one carrier unit 10 is fixed to a structural member such as an elongated round rod 7 using fixing means 4, and the structural member It is shown that the scaffold 6 is provided to be installed on the bottom of the reaction tank without pumping the reaction liquid, and the suspension stand 5 is provided to be suspended from the upper part of the reaction tank and installed at a constant position inside the reaction tank.
지금까지 설명한 본 발명에 따른 고정상의 생물막 담체에 있어서, 상기 케이스는 상기 실시예와 같은 형태에 국한되지 않고, 반응액의 유통과 미생물 접촉재의 수납이 용이하면 그 형태에 제한이 없으며, 고정수단은 상기 구조재와 결합시킬 수 있는 구조이면 제한없이 이용될 수 있다.In the fixed-phase biofilm carrier according to the present invention described above, the case is not limited to the form as in the above embodiment, and if the flow of the reaction solution and storage of the microbial contact material are easy, the form is not limited. Any structure that can be combined with the structural material can be used without limitation.
본 발명에 따른 비표면적과 생체친화성이 크고 비중이 조절되어 유동성이 개선된 유동상의 생물막 담체는 반응조내에서 설치와 증설이 용이하고 다량의 미생물을 증식시킬 수 있게 되어 반응효율이 우수하고, 내구성이 증대되고 설치와 조립이 간편한 고정상의 생물막 담체는 수명이 반영구적이며, 생물학적 하폐수처리에 이용됨은 물론, 탈취탑, 흡수탑 또는 유해가스를 제거하는 세정탑의 충전제로 다양하게 이용할 수 있게된다.The fluidized bed biofilm carrier having a specific surface area and biocompatibility according to the present invention having a large specific gravity and improved fluidity can be easily installed and expanded in a reaction tank and can grow a large amount of microorganisms, resulting in excellent reaction efficiency and durability. The fixed-phase biofilm carrier, which has been increased and is easy to install and assemble, is semi-permanent in life and can be used for biological wastewater treatment as well as various applications as a deodorizing tower, an absorption tower, or a cleaning tower filler to remove harmful gases.
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