KR100653950B1 - Water treatment using porous carriers spported microorganism - Google Patents

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KR100653950B1
KR100653950B1 KR1020050127799A KR20050127799A KR100653950B1 KR 100653950 B1 KR100653950 B1 KR 100653950B1 KR 1020050127799 A KR1020050127799 A KR 1020050127799A KR 20050127799 A KR20050127799 A KR 20050127799A KR 100653950 B1 KR100653950 B1 KR 100653950B1
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water treatment
porous carrier
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최명재
김성보
윤병태
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한국화학연구원
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Abstract

A water treatment agent obtained by supporting microorganisms on a porous carrier with a porosity range from 20 to 30% manufactured by molding a specific waste material at specific conditions is provided. A water treatment agent is obtained by supporting microorganisms on a porous carrier with a porosity range from 20 to 30% having rice straw. The porous carrier is formed in a shape selected from plate-like, tubular, cylindrical and atypical shapes. The porous carrier is used in the form of a fluidized bed or a fixed bed. The porous carrier comprises rice straw and polymer resin for microorganism supporting. The water treatment agent is used for separating volatile organic compounds contained in water.

Description

미생물 담지용 다공성 담체를 이용한 수처리제{Water treatment using porous carriers spported microorganism}Water treatment using porous carriers spported microorganism

도 1은 본 발명에 따른 다공성 담체의 성형을 위한 사출성형기의 개략도를 나타낸 것이다.1 shows a schematic view of an injection molding machine for molding a porous carrier according to the present invention.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명][Explanation of symbols on the main parts of the drawings]

1, 2 및 3 : 열전온도계 4 : 가열기1, 2 and 3: thermoelectric thermometer 4: heater

5 : 이송 스크류 6 : 폴리에틸렌과 볏짚분말 저장호퍼5: Transfer screw 6: Polyethylene and straw straw storage hopper

도 2는 본 발명에 따른 실시예 3의 다공성 담체 표면의 전자현미경 사진을 나타낸 것이다.Figure 2 shows an electron micrograph of the surface of the porous carrier of Example 3 according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 실시예 3의 다공성 담체의 표면에 미생물이 부착된 전자현미경 사진을 나타낸 것이다.Figure 3 shows an electron micrograph attached to the microorganisms on the surface of the porous carrier of Example 3 according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따라 제조된 다공성 담체의 성능을 평가하기 위한 수처리용 회분식 포기장치의 개략도를 나타낸 것이다.Figure 4 shows a schematic view of the batch aeration device for water treatment to evaluate the performance of the porous carrier prepared according to the present invention.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명][Explanation of symbols on the main parts of the drawings]

1 : 고무 기포 분산기(산기관) 2 : 유동상 여재1: Rubber Bubble Disperser (Diffuser) 2: Fluidized Bed Media

3 : 공기 유량계 3: air flow meter

도 5는 본 발명에 따라 실시예 1에서 제조된 다공성 담체의 친화도를 살펴보기 위하여 물에 대한 접촉각을 측정하여 나타낸 것이다.Figure 5 shows by measuring the contact angle to the water in order to examine the affinity of the porous carrier prepared in Example 1 according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따라 제조된 다공성 담체를 이용한 악취제거 성능을 평가하기 위한 바이오필터를 이용한 악취제거 장치의 개략도를 나타낸 것이다.Figure 6 shows a schematic diagram of the odor removal device using a biofilter for evaluating the odor removal performance using a porous carrier prepared according to the present invention.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명][Explanation of symbols on the main parts of the drawings]

1 : 필터 탑 2 : 담체 충진 부 1: filter tower 2: carrier filling part

3 : 수조 4 : 공기 압축기3: water tank 4: air compressor

도 7은 본 발명에 따라 제조된 다공성 담체(실시예 2) 표면과 상기 담체에 미생물이 고착된 표면의 SEM 사진을 나타낸 것이다.Figure 7 shows a SEM photograph of the surface of the porous carrier (Example 2) prepared according to the present invention and the surface of the microorganism is fixed to the carrier.

도 8은 본 발명에 따라 제조된 다공성 담체에 고착된 미생물의 고착성을 시간 변화에 따라 나타낸 것이다.Figure 8 shows the adhesion of the microorganisms fixed to the porous carrier prepared according to the present invention over time.

도 9는 본 발명에 따른 다공성 담체, 상업용 다공성 폴리우레탄 담체 및 황토볼 담체를 이용한 악취제거능을 나타낸 것이다.Figure 9 shows the odor removal ability using a porous carrier, commercial porous polyurethane carrier and ocher ball carrier according to the present invention.

본 발명은 미생물 담지용 다공성 담체를 이용한 수처리제에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 특정크기로 분쇄 및 건조하여 얻어진 분말 건조된 볏짚과, 특정의 크기로 분쇄된 폴리에틸렌을 일정 성분비로 혼합한 후, 이를 특정의 조건에서 성형 하여 얻어진 담체에, 미생물이 담지된 수처리제는, 종래 담체에 비해 다공성이 동등 또는 그 이상으로 향상되어 미생물의 부착력이 우수할 뿐만 아니라 담체의 소재로 산업 폐기물 및 농산물의 부산물을 사용하므로 경제적이며 환경 친화적이며 특히, 휘발성유기화합물과 같은 악취제거 발생원에 대한 악취제거능이 우수하여 오·폐수 등의 수처리 분야에 효과적인 미생물 담지용 다공성 담체를 이용한 수처리제에 관한 것이다.The present invention relates to a water treatment agent using a porous carrier for supporting microorganisms, and more particularly, to a powder dried rice straw obtained by pulverizing and drying to a specific size and a polyethylene pulverized to a specific size in a certain component ratio, In the carrier obtained by molding under the conditions of the microorganisms, the water treatment agent has the same or more porosity than the conventional carriers, so that the microorganisms are excellent in adhesion, and the by-products of industrial wastes and agricultural products are used as carrier materials. The present invention relates to a water treatment agent using a porous carrier for supporting microorganisms, which is economical and environmentally friendly, and particularly effective in removing odors from sources of odor removal, such as volatile organic compounds.

급속한 경제발전과 도시 인구의 폭증 및 생활수준 향상으로 인하여 용수량의 증가를 비롯한 각종 산업폐수, 생활 하·폐수와 정화조 오수 및 축산폐수의 배출량이 증가하게 된다. 이와 같이, 폐수의 배출량이 급격히 증가함에 따라 심각한 수질오염 등의 환경적인 문제가 대두되어, 경제적이고 효율적으로 오·폐수를 처리하는 방법에 대한 개발이 요구되고 있다.Due to the rapid economic development, the explosive growth of urban population, and the improvement of living standards, the discharge of various industrial wastes, domestic waste and septic tanks, septic tanks, and livestock wastes, including the increase of water volume, will increase. As such, as the discharge of wastewater increases rapidly, environmental problems such as serious water pollution have emerged, and development of a method for treating wastewater efficiently and economically is required.

일반적으로 오·폐수 중의 무기 및 유기 성분이 차지하는 비율의 증가로 인한 문제가 많으며, 이에 무기 및 유기 성분을 제거하고자 하는 노력 및 연구 활동이 활발히 진행되고 있는 실정이다. In general, there are many problems due to the increase in the proportion of inorganic and organic components in the waste water and wastewater, and efforts to remove inorganic and organic components have been actively conducted.

이러한 결과로 생활하수, 농·축산폐수 및 산업폐수를 처리하는 방법으로 국내의 경우 미생물의 부유식 성장을 이용한 표준 활성 슬러지법 및 이의 변법이 거의 보편적으로 적용되고 있다. As a result, the standard activated sludge method and its variations using floating growth of microorganisms are almost universally applied in Korea as a method of treating domestic sewage, agricultural and livestock wastewater, and industrial wastewater.

먼저, 활성 슬러지법에 의해 폐수를 처리하는 방법은 담체인 접촉 여재에 고착된 미생물에 의해 정화하는 것으로, 접촉 여재에 다종 다양한 생물상이 고착되어 수 처리의 효율이 높아지게 된다. 이러한 활성 슬러지법은 생화학적 반응속도 가 빠르고, 슬러지의 자기산화가 촉진되기 때문에 잉여 슬러지양이 적으며, 저농도 오폐수처리에 우수한 처리효율을 나타낸다는 이점이 있다. First, a method of treating wastewater by the activated sludge method is to purify by microorganisms stuck to a contact medium serving as a carrier, and various bio phases are fixed to the contact medium, thereby increasing the efficiency of water treatment. This activated sludge method has the advantage of fast biochemical reaction rate, small amount of excess sludge because it promotes self-oxidation of sludge, and excellent treatment efficiency for low concentration wastewater treatment.

접촉 여재를 사용하는 접촉산화법의 가장 중요한 변수는 접촉 여재의 성능으로, 통상적으로 모래, 자갈, 유리, 세라믹, 목탄, 플라스틱 및 섬유 등의 여러 소재가 접촉 여재로 이용되고 있다.The most important parameter of the catalytic oxidation method using the contact media is the performance of the contact media. In general, various materials such as sand, gravel, glass, ceramic, charcoal, plastics and fibers are used as the contact media.

이들 접촉 여재 중에서 모래, 자갈, 유리 등의 경우에는 표면이 매끄러워서 미생물 부착이 어렵고, 세라믹은 다공성으로 제조하여 사용되고 있으며, 성능은 우수하나, 제조가 어렵고 경제적으로 단점이 있다. 또한, 플라스틱 소재의 여재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐 및 나일론 화이버 등의 이용이 시도되었으나, 가공이 용이하다는 장점에도 불구하고 미생물의 고착율이 낮고 일반적으로 비표면적이 적어 현재에도 계속적인 연구 개발이 요구되고 있는 실정이다.Among these contact media, in the case of sand, gravel, glass, etc., the surface is smooth and difficult to attach microorganisms, and ceramics are made of porous materials, and are excellent in performance, but are difficult to manufacture and economically disadvantageous. In addition, the use of polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride and nylon fibers has been attempted as a medium for plastic materials, but despite the advantages of easy processing, the rate of microorganisms is low and the specific surface area is generally low. Development is required.

이에, 본 발명자들은 상기와 같은 활성 슬러지법에 의하여 폐수를 처리하는 방법에서 생물상이 담지 되기 위한 접촉 여재 즉, 담체의 소재성, 경제성 및 효율성 등의 문제를 해결하고자 연구 노력하였다. 그 결과, 특정크기로 분쇄 및 건조하여 얻어진 분말 건조된 볏짚과, 특정의 크기로 분쇄된 폴리에틸렌을 혼합한 후, 이를 특정의 온도범위에서 성형하여 얻어진 담체에 미생물을 담지시킨 수처리에 적용하면, 상기 친수성이 높은 볏짚을 이용하여 종래에 비해 담체의 다공성이 개선되어 미생물의 부착력이 향상될 뿐만 아니라 재활용된 소재를 사용하여 경제성이 향상되며, 특히 수중에 함유된 휘발성유기화합물, 인 및 질소 등이 함유된 화합물 등과 같은 악취제거유발 물질의 악취제거능이 우수하다는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.Accordingly, the present inventors have tried to solve problems such as the material, economical efficiency and efficiency of the contact medium to support the biological material in the method for treating wastewater by the activated sludge method as described above. As a result, when the powder-dried rice straw obtained by pulverizing and drying to a specific size and the polyethylene pulverized to a specific size are mixed, it is applied to a water treatment in which microorganisms are supported on a carrier obtained by molding at a specific temperature range. Compared to the conventional method, the porosity of the carrier is improved by using rice straw with high hydrophilicity, and the adhesion of microorganisms is improved, and the economic efficiency is improved by using recycled materials. Especially, it contains volatile organic compounds, phosphorus and nitrogen contained in water. The present invention has been found to be excellent in the odor removal ability of odor removing substances such as compounds.

따라서, 본 발명은 특정의 폐소재를 특정의 조건에서 성형 제조되어 20 ∼ 30% 범위의 다공도를 갖는 다공성 담체에 미생물이 담지된 수처리제를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a water treatment agent in which microorganisms are supported on a porous carrier having a porosity in the range of 20 to 30% by molding a specific waste material under specific conditions.

본 발명은 볏짚을 포함하고 있고 다공도가 20 ∼ 30 %인 다공성 담체상에, 미생물이 담지된 수처리제에 그 특징이 있다.The present invention is characterized by a water treatment agent containing microorganisms on a porous carrier containing rice straw and having a porosity of 20 to 30%.

이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 미생물 담지용 다공성 담체에, 미생물이 담지된 수처리제에 관한 것으로, 특정한 조건에서 분말 건조된 볏짚과 특정 크기로 분쇄된 미생물 담지용 고분자 수지를 일정 성분비로 혼합하고 이를 특정의 온도에서 성형하여, 20 ∼ 30% 범위의 다공도를 형성하여 미생물의 고착성을 개선시켜 결과적으로 유기물의 분해율을 개선 특히, 악취유발 물질의 제거에 우수한 효과를 나타내어 오·폐수 등의 수처리 분야에 효율적인 수처리제에 관한 것이다. The present invention relates to a water treatment agent in which microorganisms are supported on a porous carrier for supporting microorganisms, by mixing powder dried rice straw under a specific condition and a polymer resin for supporting microorganisms pulverized to a specific size in a certain component ratio and molding at a specific temperature. The present invention relates to an effective water treatment agent in the field of water treatment, such as wastewater and wastewater, by forming a porosity in the range of 20 to 30%, thereby improving the adhesion of microorganisms, and consequently improving the decomposition rate of organic substances.

또한, 담체의 소재로 통상적으로 사용되는 고분자 수지로 특별히 한정하지는 않으나, 구체적으로 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리테레프탈레이트 등이 사용될 수 있으며, 이들의 산업적 폐기물인 폐폴리에틸렌, 폐폴리프로필렌, 폐폴리테레프 탈레이트의 사용이 가능하다. 상기 미생물 담지용 고분자 수지에 농작물의 부산물인 볏짚을 혼합 사용하므로 제조원가가 저렴하며, 종래에 비해 분해성이 우수하여 환경친화적인 효과를 얻을 수 있다. In addition, it is not particularly limited to a polymer resin that is commonly used as a material of the carrier, specifically, polyethylene, polypropylene, polyterephthalate, etc. may be used, and waste industrial polyethylene, waste polypropylene, waste poly terefe, which are industrial wastes thereof. The use of thallate is possible. By using rice straw which is a by-product of crops mixed with the microorganism-supporting polymer resin, the manufacturing cost is low, and it is excellent in degradability compared with the prior art, thereby obtaining an environmentally friendly effect.

종래에 담체의 소재로 모래, 자갈, 유리, 세라믹, 목탄, 플라스틱 및 섬유 등이 사용된 바 있으나, 이들은 미생물 고착성과 소재의 경제성 및 효율성 등에 단점이 있어 사용에 제약이 있었다. 본 발명은 상기한 단점을 개선하기 위하여 산업 폐기물과 농작물의 부산물을 특정의 방법으로 성형한 다공성 담체를 제조하는 방법에 기술구성상의 특징이 있다. 상기한 산업적 폐기물과 농작물의 부산물을 사용한 조성물은 이미 여러 문헌[대한민국 공개특허 제 2000-9566호]에 공지된 바 있다. Conventionally, sand, gravel, glass, ceramics, charcoal, plastics, and fibers have been used as materials for carriers, but these have limitations in use due to disadvantages in microbial adhesion and material economy and efficiency. The present invention is characterized in the technical configuration in the method for producing a porous carrier molded in a specific manner by industrial wastes and by-products of crops in order to improve the above disadvantages. Compositions using industrial wastes and by-products of crops have already been known in many publications.

본 발명은 이러한 성분을 사용한 것에 특징이 있는 것이 아니라 미생물의 고착성을 향상시키고 담체의 다공성을 개선하기 위하여, 친수성기를 부여하는데 있어서, 통상적인 미생물 담체로 사용되는 고분자 수지 성분에 볏짚을 사용하여 친수성을 부여한 것이다. 즉, 상기 고분자 수지에 화학적인 방법으로 친수성기를 도입할 수 있으나, 본 발명은 생물학적, 환경친화적인 방법으로 친수성을 부여한 것에 기술구성상의 특징이 있는 것이다.The present invention is not characterized by the use of such a component, but in order to improve the adhesion of microorganisms and improve the porosity of the carrier, in order to impart a hydrophilic group, the hydrophilic property of rice straw is used in the polymer resin component used as a conventional microbial carrier. It is given. That is, although the hydrophilic group can be introduced into the polymer resin by a chemical method, the present invention has a feature of technical construction to impart hydrophilicity by a biological and environmentally friendly method.

또한, 상기한 산업 폐기물 중 발생량이 높은 고분자 수지와, 농작물의 부산물인 볏짚을 선택 사용하여 폐기물 재활용면에 있어서도 중요한 특징이 있다.In addition, there is an important feature in terms of waste recycling by using a high-molecular polymer resin and rice straw which is a byproduct of crops.

고분자 수지 중, 일반적으로 폴리에틸렌 등과 같은 수지 성분은 표면자유에너지가 작고 소수성이 강하며, 중성영역에서 음전하의 표면전하를 갖는다. 따 라서, 이를 원료로 하여 제조된 담체를 형성하는 경우에 중성에서 표면전하가 음성이고 친수성이 강한 미생물의 흡착력이 용이하지 않기 때문에 담체에 미생물의 흡착과 성장이 원활히 수행되기 위해서는 담체의 친수성이 높아야 한다. Among the polymer resins, resin components such as polyethylene generally have small surface free energy and strong hydrophobicity, and have negative charge surface charge in the neutral region. Therefore, in the case of forming a carrier prepared from the raw material, the carrier has high hydrophilicity in order to facilitate the adsorption and growth of the microorganisms on the carrier since the adsorption of the microorganisms with a negative surface charge and a strong hydrophilicity is not easy. do.

본 발명에 따른 미생물 담지용 다공성 담체를 이용한 수처리제를 제조하는 방법을 보다 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.Looking at the method for producing a water treatment agent using a porous carrier for supporting a microorganism according to the present invention in more detail as follows.

먼저, 볏짚 분말을 오븐 건조한다. 상기 볏짚은 당 분야에서 사용되는 일반적인 분쇄방법으로 특별히 한정하지는 않으나, 본 발명에서는 일정한 크기로 절단 한 후, 윌리밀을 사용하여 분쇄하는 바, 볏짚은 크기는 적정히 형성하나 바람직하기로는 40 ∼ 80 메쉬의 범위로 형성하는 것이 좋다. 상기 볏짚의 크기는 비표면적 및 분산성에 작용하는 중요한 인자가 되므로 상기 범위에서 사용하는 것이 바람직하다. 입자의 크기가 미세하여 비표면적이 클 경우에는 공기중의 수분을 흡수하는 성질이 강하여 성형조업에 어려움이 있으며, 반대로 입자의 크기가 클 경우에는 혼화도가 떨어져 불균일한 분산성을 갖게 되므로 입자의 크기도 중요하다.First, the rice straw powder is oven dried. The rice straw is not particularly limited to a general grinding method used in the art, but in the present invention, after cutting to a certain size, the rice straw is pulverized using a willy mill, the rice straw is properly formed but preferably 40 to 80 It is better to form a range of mesh. Since the size of the rice straw is an important factor acting on the specific surface area and dispersibility, it is preferable to use it in the above range. If the particle size is fine and the specific surface area is large, it absorbs moisture in the air, which makes it difficult to carry out molding operations. On the contrary, if the particle size is large, the degree of miscibility is low, resulting in uneven dispersibility. Size is also important.

이후에, 상기 볏짚 분말은 100 ∼ 120 ℃ 온도에서 4 시간 이하, 바람직하기로는 3 ∼ 4 시간동안 건조 과정을 수행하는 바, 상기 건조 온도가 100 ℃ 미만이면 볏짚의 조직세포에 함유하고 있는 자유수(free water)가 완전히 제거되지 않아 성형시 문제가 발생하며, 120 ℃를 초과하는 경우에는 세포구조의 변형으로 물성이 변화되는 문제가 발생한다. 또한, 건조 시간을 벗어나는 경우에는 항건이 되지 않는 문제가 발생하므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다. Thereafter, the rice straw powder is dried for 4 hours or less, preferably 3 to 4 hours at a temperature of 100 to 120 ℃ bar, if the drying temperature is less than 100 ℃ free water contained in tissue cells of rice straw (Free water) is not completely removed, a problem occurs during molding, and when it exceeds 120 ℃, the problem of physical properties change due to deformation of the cell structure. In addition, when the drying time is out of the condition does not occur, it is preferable to maintain the above range.

다음으로, 상기에서 제조된 건조된 볏짚 분말 5 ∼ 20 중량%와 고분자 수지 분말 80 ∼ 95 중량%를 혼합한다. 이때, 상기 폴리에틸렌은 공정상의 효율성을 위하여 적정한 크기로 바람직하기로는 5 ∼ 10 mm 크기로 분쇄하여 사용한다. 분말의 크기가 너무 미세하면 원료 이송이 원활하지 못하고 입자가 클 경우에는 성형기의 모터에 부하를 초래하는 문제가 발생하므로 상기 범위를 유지하는 것이 바람직하다.Next, 5 to 20% by weight of the dried rice straw powder prepared above and 80 to 95% by weight of the polymer resin powder are mixed. In this case, the polyethylene is used in a suitable size for the process efficiency, preferably 5 to 10 mm crushed. If the size of the powder is too fine, it is preferable to maintain the above range because a problem of causing a load on the motor of the molding machine occurs when the raw material transfer is not smooth and the particles are large.

상기 고분자 수지는 80 ∼ 95 중량%와 분말 건조된 볏짚 5 ∼ 20 중량%를 혼합 사용하는 것이 바람직한 바, 상기 분말 건조된 볏짚의 사용량이 5 중량% 미만이면 형성된 담체의 공극 형성이 적어 미생물의 고착효율이 감소되며, 20 중량%를 초과하는 경우에는 볏짚분말이 공기중의 수분을 흡수하여 성형이 어려운 문제점이 있므로 상기 범위를 유지하는 것이 좋다.  Preferably, the polymer resin is used by mixing 80 to 95% by weight with 5 to 20% by weight of powdered rice straw. If the amount of the powdered rice straw is less than 5% by weight, the formation of pores of the formed carrier is small, and microorganisms are fixed. If the efficiency is reduced, if the amount exceeds 20% by weight, rice straw powder absorbs moisture in the air, so that molding is difficult, so it is preferable to maintain the above range.

상기한 고분자 수지와 볏짚 이외에 본 발명의 목적을 벗어나지 않는 범위내에서 당 분야에서 사용되는 것으로 미생물의 흡착을 높이기 위한 목적으로 사용되는 첨가제를 추가로 사용할 수 있으며, 상기 첨가제로는 점토, 활성탄 등이 있다. In addition to the above-mentioned polymer resin and rice straw, an additive used for the purpose of improving the adsorption of microorganisms may be additionally used in the art without departing from the object of the present invention, and the additives include clay, activated carbon, and the like. have.

다음으로, 상기에서 제조된 혼합물을 성형하여 담체를 제조한다. 상기 성형은 당 분야에서 사용되는 것으로 특별히 한정하지는 않으나, 구체적으로 압출성형, 사출성형 등을 사용하여 사용되는 용도에 따라 판상형, 관상형, 원통형 및 부정형을 갖는 담체를 제조할 수 있다. Next, a carrier is prepared by molding the mixture prepared above. The molding is used in the art, but is not particularly limited, and in particular, a carrier having a plate shape, a tubular shape, a cylindrical shape, and an irregular shape may be prepared according to the use used by extrusion molding, injection molding, and the like.

이때, 성형온도는 150 ∼ 250 ℃ 범위를 유지하는 것이 바람직한 바, 상기 성형온도가 150 ℃ 미만이면 성형기에서 원료의 이송이 원활하지 않으며 250 ℃를 초과하는 경우에는 성형한 담체의 형태 및 크기가 불균일한 문제가 발생하므로 상기 범위를 유지하는 것이 좋다.At this time, it is preferable that the molding temperature is maintained at a range of 150 to 250 ° C. If the molding temperature is less than 150 ° C., the raw material is not smoothly transferred from the molding machine. It is advisable to maintain this range because one problem arises.

다음 도 1은 일례로, 사출 성형기를 사용하여 담체를 제조하는 방법으로, 분쇄한 폐폴리에틸렌에 분말 건조된 볏짚을 혼합하여 호퍼(6)에 넣어 50 ∼ 100 rpm의 회전속도로 5 ∼ 30 분간 교반 혼합하여 얻어진 혼합물을, 가열기(4)에 의해 열전온도계(1-3)가 170 ∼ 200 ℃의 온도로 유지된 조건하에서 10 ∼ 30 rpm의 이송스크류(5)로 용융시키면서 전방으로 이송시킨다. 상기 이송에 의해 통과한 성형물은 절단기로 10 mm의 일정 길이로 절단하여 펠렛을 제조한다. Next, Figure 1 is an example, a method for producing a carrier using an injection molding machine, mixed with powdered dried rice straw in the pulverized waste polyethylene into the hopper (6) and stirred for 5 to 30 minutes at a rotational speed of 50 to 100 rpm The mixture obtained by mixing is transferred forward by melting with a transfer screw 5 at 10 to 30 rpm under the condition that the thermoelectric thermometer 1-3 is maintained at a temperature of 170 to 200 ° C by the heater 4. The molded product passed by the transfer is cut into a predetermined length of 10 mm with a cutter to produce a pellet.

이상과 같은 본 발명에 따른 방법으로 볏짚의 섬유들이 망상구조처럼 폴리에틸렌에 결합하게 되고, 일부 탄화 수축되면서 거친 표면을 형성하여 비표면적이 증가되고 외축표면과 내부에 많은 공극이 형성하게 되는 것이다. Fibers of rice straw by the method according to the present invention as described above is bonded to the polyethylene like a network structure, and some carbonized shrinkage to form a rough surface to increase the specific surface area and to form a lot of voids in the outer surface and the inside.

다음으로, 상기에서 제조된 담체에, 미생물을 담지시켜 수처리제를 제조한다. 본 발명은 미생물 담지용으로 사용되는 고분자 수지에 친수성을 부여하기 위하여 생물학적 및 환경친화적인 방법으로 볏짚을 도입한 다공성 담체에 기술 구성상의 특징이 있는 것으로, 상기 친수성이 향상된 담체로 통상의 수처리에 사용되는 미생물의 담지가 보다 효과적이다.  Next, a microorganism is supported on the carrier prepared above to prepare a water treatment agent. The present invention has a feature in the technical configuration of a porous carrier in which rice straw is introduced in a biological and environmentally friendly way to impart hydrophilicity to a polymer resin used for supporting microorganisms. The microorganism loading is more effective.

즉, 본 발명에 사용되는 미생물은 통상적으로 수처리에 사용되는 것으로 특별히 한정하지 않으며, 구체적으로, 지오트리쿰(Geotrichum계), 슈도모나스(Pseudomonas계), 바실러스(Bacillus계), 아스로박터(Arthrobacter계), 엔테로박터(Enterobacter계), 시트로박터(Citrobacter계) 및 코리네박터(Corynebacter계) 등 이 사용될 수 있다. 이중에서 바실러스 속은 탁월한 폐기물 분해능을 가졌을 뿐 아니라 보호된 포자형태를 생산하기 때문에 많이 사용되고 있고, 지오트리쿰(Geotrichum계), 슈도모나스(Pseudomonas계) 등은 톨루엔의 방향족화합물 등과 같은 휘발성유기화합물과 인 및 질소가 함유된 악취유발 물질의 악취 제거능에 탁월한 효과를 보여 많이 사용되고 있다.That is, the microorganism used in the present invention is not particularly limited to those that are commonly used in water treatment, specifically, the geo-tree glutamicum (Geotrichum system), Pseudomonas (Pseudomonas based), Bacillus (Bacillus system) bakteo (Arthrobacter System as Aspergillus ), Enterobacter ( Enterobacter type ), Citrobacter ( Citrobacter type ) and Corynebacter ( Coynebacter type ) and the like can be used. And widely used because the production of the addition have had an excellent waste resolution Bacillus genus in a dual protection spore form, geo-tree glutamicum (Geotrichum system), Pseudomonas (Pseudomonas system) and the like of the volatile organic compounds such as aromatic compounds such as toluene and It is widely used because it shows an excellent effect on the odor removal ability of odor-causing substances containing nitrogen.

이하, 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명하는 바, 본 발명 이 다음의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, which should not be construed as limiting the invention thereto.

실시예 1Example 1

볏짚은 절단기로 3 cm의 크기로 절단한 다음, 윌리 밀로 분쇄하여 40 ∼ 80 메쉬(mesh)체를 통과시켜 분말화 한 후, 105 ℃에서 1 시간동안 건조시켰다. The straw was cut into a 3 cm size with a cutter, then pulverized with a Willie mill, passed through a 40-80 mesh sieve, and then powdered, and dried at 105 ° C. for 1 hour.

5 mm 정도의 크기로 절단된 폐폴리에틸렌 95 중량%에, 상기 볏짚 분말 5 중량%를 혼합하여 성형하였다. 95% by weight of waste polyethylene cut to a size of about 5 mm was mixed by molding 5% by weight of the rice straw powder.

이때, 상기 성형은 다음 도 1의 사출성형기의 개략도에 나타낸 바와 같이, 호퍼(6)에 넣어 70 rpm의 회전속도로 10분간 교반 혼합하여 혼합물을 가열기(4)로 열전온도계(1-3)가 180 ℃ 범위의 온도로 유지되도록 하며 15 rpm의 이송스크류(5)로 용융시키면서 전방으로 이송시켰다. 상기 이송하여 통과한 성형물은 절단기로 10 mm의 일정 길이로 절단하여 지름 5 mm의 원통형 펠렛상의 다공성 담체를 제조하였다.At this time, as the molding is shown in the schematic diagram of the injection molding machine of FIG. 1, the mixture is stirred and mixed for 10 minutes at a rotational speed of 70 rpm in the hopper 6, and the mixture is heated to the thermoelectric thermometer 1-3. It was maintained at a temperature in the range of 180 ° C and transferred forward while melting with a transfer screw 5 at 15 rpm. The molded product passed through the transfer was cut into a predetermined length of 10 mm with a cutter to prepare a porous carrier on a cylindrical pellet having a diameter of 5 mm.

실시예 2Example 2

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 폐폴리에틸렌 90 중량%와 볏짚분말 10 중량%를 사용하여 다공성 담체를 제조하였다.In the same manner as in Example 1, using a waste polyethylene 90% by weight and rice straw powder 10% by weight to prepare a porous carrier.

실시예 3Example 3

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 폐폴리에틸렌 85 중량%와 볏짚분말 15 중량%를 사용하여 다공성 담체를 제조하였다.In the same manner as in Example 1, a porous carrier was prepared using 85% by weight of waste polyethylene and 15% by weight of straw straw powder.

상기에서 제조된 다공성 담체 표면의 전자현미경 사진과, 상기 담체 표면에 미생물이 부착된 전자현미경 사진을 각각 다음 도 2와, 도 3에 나타내었다.An electron micrograph of the surface of the porous carrier prepared above and an electron micrograph of microorganisms attached to the surface of the carrier are shown in FIGS. 2 and 3, respectively.

실시예 4Example 4

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 폐폴리에틸렌 80 중량%와 볏짚분말 20 중량%를 사용하여 다공성 담체를 제조하였다.In the same manner as in Example 1, a porous carrier was prepared using 80% by weight of waste polyethylene and 20% by weight of straw straw powder.

비교예 1Comparative Example 1

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 폐폴리에틸렌 100 중량%를 사용하여 담체를 제조하였다. Carried out in the same manner as in Example 1, using 100% by weight of waste polyethylene.

비교예 2Comparative Example 2

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 폐폴리에틸렌 90 중량%와 점토 10 중량%를 사용하여 담체를 제조하였다.The carrier was prepared in the same manner as in Example 1, using 90 wt% of waste polyethylene and 10 wt% of clay.

비교예 3Comparative Example 3

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 폐폴리에틸렌 90 중량%와 활성탄 10 중량%를 사용하여 담체를 제조하였다.A carrier was prepared in the same manner as in Example 1, using 90 wt% of waste polyethylene and 10 wt% of activated carbon.

상기 실시예 1 ∼ 4 및 비교예 1 ∼ 3에서 제조된 다공성 담체의 다공성을 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 정리하였다.The porosity of the porous carriers prepared in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 was measured, and the results are summarized in Table 1 below.

구 분division 다공도 (%)Porosity (%) 실시예 1Example 1 21.9321.93 실시예 2Example 2 23.2023.20 실시예 3Example 3 27.3027.30 실시예 4Example 4 28.5628.56 비교예 1Comparative Example 1 7.157.15 비교예 2Comparative Example 2 18.0018.00 비교예 3Comparative Example 3 22.6722.67

상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 볏짚을 혼합 사용한 실시예 1 ∼ 4의 담체의 다공도가 동등 또는 그 이상으로 향상됨을 확인할 수 있었다. As shown in Table 1, it was confirmed that the porosity of the carriers of Examples 1 to 4 using the mixed straw in accordance with the present invention is equal or higher.

실험예 1Experimental Example 1

상기 실시예 1 ∼ 4에서 제조한 다공성 담체의 성능을 알아보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하였다.In order to determine the performance of the porous carrier prepared in Examples 1 to 4, the following experiment was performed.

다음 도 4에 나타낸 바와 같이, 4 구역으로 구성된 회분식 아크릴 포기장치에, 식품폐수를 10 L씩 채우고 실시예 1 ∼ 4에서 제조된 다공성 담체 각각을 10 부피%씩 충전한 후, 분말상의 종균제인 바실러스계(BioENT사의 Biomax)를 각각 1,000 mg/L씩 투입하였다. 이후에 30 L/min를 유지시키면서 산기관을 통하여 일정하게 분산되도록 공급하였다. 이때, 상기 식품폐수는 화학적 산소요구량(COD)은 17,700 mg/L이고, 생물학적 산소요구량(BOD)은 18,120 mg/L를 유지하였다.Next, as shown in Figure 4, the batch acrylic aeration device consisting of four zones, each 10L of food wastewater and 10% by volume of each of the porous carriers prepared in Examples 1 to 4, and then the Bacillus powdery seed Each system (BioENT, Biomax) was added 1,000 mg / L each. Thereafter, while maintaining 30 L / min was supplied to be uniformly distributed through the diffuser. At this time, the food wastewater chemical oxygen demand (COD) was 17,700 mg / L, biological oxygen demand (BOD) was maintained at 18,120 mg / L.

상기 과정은 미생물이 다공성 담체에 고착시키는 공정으로서, 7일 동안 수행하면서 화학적 산소요구량과 생물학적 산소요구량의 변화를 관찰하여 각각 다공성 담체의 성능 결과를 다음 표 2에 나타내었다. The process is a process in which the microorganisms adhere to the porous carrier, and the change in the chemical oxygen demand and the biological oxygen demand is observed for 7 days while the performance of the porous carrier is shown in Table 2 below.

구 분division COD/BOD (㎎/L)COD / BOD (mg / L) 0 일0 days 2 일2 days 4 일4 days 6 일6 days 7 일7 days 실시예 1Example 1 17,700/18,12017,700 / 18,120 9,800/9,800 / 7,500/7,500 / 2,200/2,200 / 2,400/5,1962,400 / 5,196 실시예 2Example 2 17,700/18,12017,700 / 18,120 7,500/7,500 / 8,600/8,600 / 2,400/2,400 / 1,200/4,7761,200 / 4,776 실시예 3Example 3 17,700/18,12017,700 / 18,120 7,000/7,000 / 5,600/5,600 / 3,000/3,000 / 1,140/3,3181,140 / 3,318 실시예 4Example 4 17,700/18,12017,700 / 18,120 7,100/7,100 / 5,100/5,100 / 1,300/1,300 / 750/2,052750 / 2,052

실험예 2Experimental Example 2

상기 실험예 1을 수행한 이후에 미생물이 고착된 다공성 담체의 성능을 평가하기 위하여 새로운 식품폐수를 10 L씩 교환하여 채운 후, 30 L/min의 공기를 분산시키면서 7일 동안 화학적 산소요구량과 생물학적 산소요구량의 변화를 관찰하여 그 결과를 표 3에 나타내었다. 이때, 상기 식품폐수의 화학적 산소요구량(COD)은 5,250 mg/L이고, 생물학적 산소요구량(BOD)은 7,230 mg/L이다.After performing Experimental Example 1, in order to evaluate the performance of the porous carrier to which the microorganisms were fixed, the new food wastewater was replaced by 10 L, and the chemical oxygen demand and the biological content for 7 days while dispersing 30 L / min of air were filled. The change in oxygen demand was observed and the results are shown in Table 3. At this time, the chemical oxygen demand (COD) of the food wastewater is 5,250 mg / L, biological oxygen demand (BOD) is 7,230 mg / L.

구 분division COD/BOD (㎎/L)COD / BOD (mg / L) 0 일0 days 1 일1 day 2 일2 days 3 일3 days 4 일4 days 5 일5 days 6 일6 days 7 일7 days 실시예 1Example 1 5,250/7,2305,250 / 7,230 3,900/3,900 / 3,275/3,275 / 2,600/2,600 / 1,100/1,100 / 1,020/1,020 / 720/720 / 670/2,862670 / 2,862 실시예 2Example 2 5,250/7,2305,250 / 7,230 3,100/3,100 / 1,375/1,375 / 1,100/1,100 / 860/860 / 790/790 / 650/650 / 600/2,103600 / 2,103 실시예 3Example 3 5,250/7,2305,250 / 7,230 3,100/3,100 / 1,250/1,250 / 1,900/1,900 / 1,300/1,300 / 230/230 / 270/270 / 230/317230/317 실시예 4Example 4 5,250/7,2305,250 / 7,230 2,300/2,300 / 2,375/2,375 / 1,620/1,620 / 1,400/1,400 / 470/470 / 210/210 / 120/335120/335

실험예 3Experimental Example 3

상기 실험예 1과 동일하게 실시하되, 실시예 2와 비교예 1 ∼ 3의 담체의 성능을 비교 측정하여 그 결과를 다음 표 4에 나타내었다. 이때, 식품폐수의 화학적 산소요구량(COD)은 47,000 mg/L이고, 생물학적 산소요구량(BOD)은 69,200 mg/L이며, 12일 동안 화학적 산소요구량과 생물학적 산소요구량의 변화를 관찰하여 그 결과를 표 4에 나타내었다. Experimental Example 1 was carried out in the same manner, but the performance of the carrier of Example 2 and Comparative Examples 1 to 3 were measured and compared, and the results are shown in Table 4 below. In this case, the chemical oxygen demand (COD) of food wastewater is 47,000 mg / L, the biological oxygen demand (BOD) is 69,200 mg / L, and the change in chemical oxygen demand and biological oxygen demand for 12 days was observed and the results are shown in the table. 4 is shown.

구 분division COD/BOD (㎎/L)COD / BOD (mg / L) 0 일0 days 3 일3 days 6 일6 days 9 일9 days 12 일12 days 비교예 1Comparative Example 1 47,000/69,20047,000 / 69,200 41,400/41,400 / 39,000/39,000 / 31,800/31,800 / 29,400/19,90029,400 / 19,900 비교예 2Comparative Example 2 47,000/69,20047,000 / 69,200 39,200/39,200 / 37,800/37,800 / 33,200/33,200 / 26,300/20,10026,300 / 20,100 비교예 3Comparative Example 3 47,000/69,20047,000 / 69,200 36,300/36,300 / 26,700/26,700 / 24,800/24,800 / 23,700/18,20023,700 / 18,200 실시예 2Example 2 47,000/69,20047,000 / 69,200 38,900/38,900 / 34,700/34,700 / 27,400/27,400 / 16,100/16,70016,100 / 16,700

상기 표 2과 표 3은 본 발명에 따라 실시예 1 ∼ 4에서 제조된 담체의 성능을 나타낸 것으로, 반응원료인 볏짚의 사용량이 증가할수록 COD와 BOD의 수치가 저하됨을 확인할 수 있었다. Tables 2 and 3 show the performance of the carriers prepared in Examples 1 to 4 according to the present invention. As the amount of rice straw used as the reaction material increases, the COD and BOD levels decreased.

또한, 상기 표 4은 본 발명에 따라 제조된 폐폴리에틸렌에 볏짚을 포함하여 제조된 담체(실시예 2)와, 이의 비교예로서 폐폴리에틸렌 단독, 폐폴리에틸렌에 점토 및 활성탄을 혼합하여 제조한 담체(비교예 1 ∼ 3)의 성능을 비교하여 나타낸 것으로, 본 발명에 따른 실시예 2의 담체가 비교예 1 ∼ 3의 담체에 비해 수처리능이 개선되었음을 확인할 수 있었으며, 시간 경과에 따른 COD와 BOD의 수치 저하율이 크게 나타내는 바, 이는 실시에 2의 담체가 미생물의 보존 안정성이 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.In addition, Table 4 shows a carrier (Example 2) prepared by using straw straw in the waste polyethylene prepared according to the present invention, and a carrier prepared by mixing clay and activated carbon in waste polyethylene alone, waste polyethylene as a comparative example thereof ( Comparing the performance of Comparative Examples 1 to 3), the carrier of Example 2 according to the present invention was confirmed that the water treatment performance is improved compared to the carriers of Comparative Examples 1 to 3, the value of COD and BOD over time As the reduction rate was large, it was confirmed that the carrier of Example 2 was excellent in the storage stability of the microorganism.

실험예 4Experimental Example 4

상기 실시예 1에서 제조한 다공성 담체의 재질에 따른 친화도를 살펴보기 위하여 물에 대한 접촉각을 측정하여 다음 도 5에 나타내었다.In order to examine the affinity according to the material of the porous carrier prepared in Example 1 was measured in the contact angle to the water shown in Figure 5 below.

다음 도 5에 나타낸 바와 같이, 폴리에틸렌을 단독(PE)은 75 °로 높게 측정되었으나, 실시예 1과 같이 볏짚(RS)을 5 중량% 추가한 경우 접촉각이 46 °로 현저히 저하되었다. 그러나 볏짚과 화학적 성분이 유사한 전분(STARCH)을 혼합한 경우에는 65 °로 높은 수치로 측정되었다. 즉, 볏짚의 주요성분인 글루코오스의 하이드록실기가 물과 강하게 결합하여 섬유를 팽윤시키는 성질을 가지고 있으며, 전분과는 글루코오스 단위의 결합 구조 차이 때문에 친수성이 달리 나타났음을 확인할 수 있었다.Next, as shown in FIG. 5, polyethylene alone (PE) was measured as high as 75 °, but when 5% by weight of straw (RS) was added as in Example 1, the contact angle was significantly lowered to 46 °. However, when rice starch and starch with similar chemical composition were mixed, it was measured as high as 65 °. That is, it was confirmed that the hydroxyl group of glucose, which is the main component of rice straw, strongly bound with water to swell the fiber, and the hydrophilicity was different from starch due to the difference in the binding structure of the glucose unit.

따라서, 상기한 결과를 종합해 보면 본 발명에 따라 페폴리에틸렌과 볏짚을 특정한 조건으로 성형한 경우 다공성이 형성되어 미생물이 양호하게 고착되고 번식되어, 효율적인 수 처리가 가능하다는 것을 알게 되었다.Therefore, in summary, when the pepolyethylene and rice straw were molded under specific conditions according to the present invention, it was found that porosity was formed so that microorganisms were well adhered and propagated, and efficient water treatment was possible.

실험예 5Experimental Example 5

상기 실시예 2의 담체(폐폴리에틸렌 90 중량% + 볏짚분말 10 중량%), 상업용 다공성 폴리우레탄 담체(Poly Urethane) 및 황토볼 담체(Loess Ball)에 미생물을 고착시킨 후, 이를 이용하여 휘발성유기화합물의 악취제거 실험을 수행하였다. 이때, 미생물로는 지오트리쿰(Geotrichum)계로 Pseudomonas sp.TKD, Pseudomonas sp. SKA, Pseudomonas sp. AKC, Pseudomonas sp. VKA와 슈도모나스(Pseudomonas)계로 Geotrichum sp. MKA, Geotrichum sp. MKB, Geotrichum sp. MKC, Geotrichum sp. MKD를 1 : 1 중량비로 혼합 사용하여 담체상에 고착시켰다.After fixing the microorganisms to the carrier of Example 2 (90% by weight polyethylene + 10% by weight straw straw), commercial porous polyurethane carrier (Poly Urethane) and loess ball carrier (Loess Ball), using this, a volatile organic compound Odor elimination experiment was performed. At this time, the microorganism is a geo-tree glutamicum (Geotrichum) to step sp.TKD Pseudomonas, Pseudomonas sp. SKA, Pseudomonas sp. AKC, Pseudomonas sp. VKA and Pseudomonas (Pseudomonas) to step Geotrichum sp. MKA, Geotrichum sp. MKB, Geotrichum sp. MKC, Geotrichum sp. MKD was fixed on the carrier using a 1: 1 ratio by weight.

악취제거는 다음 도 6에 나타낸 바이오필터(bio filter) 장치를 이용하는 바, 상기 각각의 담체는 필터 탑의 20 부피%(1 L)로 충진하고, 15 L의 수돗물이 함유된 수조에 영양원으로, KH2PO4 1.5 g/L, Na2HPO4 6.0 g/L, (NH4)2SO4 3.0 g/L, MgSO4 0.05 g/L 및 CaCl2 0.01 g/L를 접종하였다. 이 영양원을 공급펌프로 7 L/min 유량으로 7일 동안 2시간마다 10분 간격으로 분사시켜서 담체표면에 미생물을 고착시키는 작업을 실시하였다. Deodorization is carried out using the bio filter device shown in FIG. 6, wherein each carrier is filled with 20% by volume (1 L) of the filter tower, and as a nutrient source in a water tank containing 15 L of tap water. 1.5 g / L KH 2 PO 4 , 6.0 g / L Na 2 HPO 4 , 3.0 g / L (NH 4 ) 2 SO 4 , 0.05 g / L MgSO 4 and 0.01 g / L CaCl 2 . This nutrient was sprayed at a rate of 7 L / min at a flow rate of 7 L / min every 10 hours for 10 days to fix microorganisms on the surface of the carrier.

상기 미생물의 고착 여부는 확인하기 위하여 액체배지에 접종하고 샘플을 채취 하였다. 다음 도 7은 미생물을 고착하기전의 담체 표면과, 미생물 고착 후의 담체 표면의 SEM 사진을 나타낸 것으로 미생물 고착을 확인할 수 있었다.In order to confirm the adherence of the microorganism was inoculated in a liquid medium and a sample was taken. Next, FIG. 7 shows SEM photographs of the carrier surface before the microorganisms are fixed and the surface of the carrier after the microorganisms are fixed.

이후에 시간대별로 취한 샘플을 고체 배지에 도말하여 다음 도 8 및 표 5에 나타낸 바와 같이 미생물수 및 활성을 관찰하였다. Thereafter, samples taken at different time zones were plated on a solid medium, and the number of microorganisms and activities were observed as shown in FIG. 8 and Table 5 below.

접종 후 샘플채취 시간 (시간)Sampling time after inoculation (hours) 미생물수 (개)Microbial Count 22 12001200 66 1600016000 1515 수치화하기 어려움 (많은양)Difficult to quantify (large volume)

상기 표 5 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 2시간 배양한 경우 미생물이 담체 표면에 고착되었음을 확인할 수 있었으며, 배양 시간이 경과함에 따라 미생물수의 지속적인 증가하고 있음을 알 수 있었다. 이로부터 담체에 부착된 미생물이 높은 활성을 유지하고 있음을 확인할 수 있었다. As shown in Table 5 and FIG. 8, when incubated for 2 hours, it was confirmed that the microorganisms were fixed on the surface of the carrier, and it was found that the number of microorganisms was continuously increased as the incubation time elapsed. From this, it was confirmed that the microorganisms attached to the carrier maintain high activity.

상기에서 균주의 고착을 확인한 후, 휘발성유기화합물로 톨루엔을 이용하여 각각의 담체(실시예 2의 담체, 상업용 다공성 폴리우레탄 담체, 황토볼 담체)에 따른 악취제거능을 확인실험을 수행하고 그 결과를 다음 도 9에 나타내었다. After confirming the fixation of the strain in the above, using the toluene as a volatile organic compound to perform the experiment to confirm the odor removal ability according to each carrier (carrier of Example 2, commercial porous polyurethane carrier, ocher ball carrier) Next, it is shown in FIG.

이때, 액상의 톨루엔을 기체로 공급하기 위하여 작은 병(bottle)을 이용한 폭기방법으로, 병에 톨루엔을 충진하고 공기를 공급하여 악취가 발생시켰다. 악취의 주입량은 2 L/min으로 공급하였고, 가스의 농도를 조절하기 위하여 미량의 톨루엔 가스와 공기 압축기(air compressor)에서 공급되는 공기를 혼합하여 공급하였다. At this time, in order to supply liquid toluene as a gas, a small bottle (bottle) aeration method, toluene was filled in the bottle and air was supplied to cause odor. The odor was injected at 2 L / min, and a small amount of toluene gas was mixed with air supplied from an air compressor to control the concentration of the gas.

상기 도 9에 나타낸 바와 같이, 6시간 기준으로 상업용 다공성 폴리우레탄 담체(PU), 황토볼 담체(LB)의 경우 50 ∼ 60 %의 악취제거 효율을 나타내었으며, 본 발명에 따른 폴리에틸렌과 볏짚분말을 혼합 사용한 실시예 2의 담체의 경우 80 % 이상의 높은 악취제거능을 확인할 수 있었다. As shown in FIG. 9, the commercial porous polyurethane carrier (PU) and ocher ball carrier (LB) exhibited an odor removal efficiency of 50 to 60% on the basis of 6 hours, and polyethylene and rice straw powder according to the present invention. In the case of the carrier of Example 2 used in combination, high odor removal ability of 80% or more was confirmed.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 고분자 수지 성분에, 농작물의 부산물인 볏짚을 특정 조건에서 성형하여 얻어진 담체는 종래 담체에 비해 다공성이 개선되어, 미생물균의 고착 및 번식효과를 상승시켜 유기물의 분해효과를 극대화시킬 수 있고, 폐기물 및 부산물을 이용하므로 경제성이 높으며, 특히, 휘발성유기화합물과 같은 악취유발물질에 대한 악취제거능이 우수하여 오·폐수 등의 미생물을 이용한 수처리 분야에 그 이용성이 크게 기대된다.As described above, according to the present invention, a carrier obtained by molding rice straw, which is a by-product of crops, under a specific condition, in the polymer resin component has improved porosity compared to a conventional carrier, thereby increasing the adhesion and propagation effect of microorganisms It can maximize the decomposition effect, and it is economical because it uses wastes and by-products. Especially, it has great ability to remove odors from odor-causing substances such as volatile organic compounds. It is expected.

Claims (5)

볏짚을 포함하고 있고 다공도가 20 ∼ 30 %인 다공성 담체상에, 미생물이 담지된 것임을 특징으로 하는 수처리제.A water treatment agent comprising rice straw and having microorganisms supported on a porous carrier having a porosity of 20 to 30%. 제 1 항에 있어서, 상기 다공성 담체는 판상형, 관상형, 원통형 및 부정형 중에서 선택된 형상인 것임을 특징으로 하는 수처리제.The water treatment agent of claim 1, wherein the porous carrier has a shape selected from a plate, a tubular shape, a cylindrical shape, and an irregular shape. 제 1 항에 있어서, 상기 다공성 담체는 유동상 또는 고정상 형태로 사용되는 것임을 특징으로 하는 수처리제.The water treatment agent according to claim 1, wherein the porous carrier is used in the form of a fluidized or fixed bed. 제 1 항에 있어서, 상기 다공성 담체는 볏짚과 미생물 담지용 고분자 수지가 포함되어 이루어진 것임을 특징으로 하는 수처리제.The water treatment agent according to claim 1, wherein the porous carrier comprises rice straw and a polymer resin for supporting microorganisms. 제 1 항에 있어서, 상기 수처리제는 수중의 휘발성유기화합물 분리에 이용되는 것임을 특징으로 하는 수처리제.The water treatment agent according to claim 1, wherein the water treatment agent is used for separating volatile organic compounds in water.
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