KR100723543B1 - Operation technique of single reactor for sporulation of genus bacillus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명이 적용되는 바실러스 군집의 포자화를 위한 단일반응조의 구성을 나타낸 도면.1 is a view showing the configuration of a single reactor for spores of the Bacillus community to which the present invention is applied.
도 2는 본 발명에 따른 바실러스 군집의 포자화를 위한 단일반응조의 운전기법에 대한 흐름을 나타낸 도면.Figure 2 shows the flow for the operation of a single reactor for spores of the Bacillus community according to the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10 : 반응조 11 :유입밸브10: reactor 11: inlet valve
12 : 온도 제어기 13 : 상등액 반송밸브12
14 : 교반기 15 : 히팅 재킷(heating jacket)14: stirrer 15: heating jacket
16 : 슬러지 반송밸브 17 : 상등액 반송펌프16: sludge return valve 17: supernatant return pump
18 : 슬러지 반송펌프18: sludge conveying pump
본 발명은 하수, 분뇨, 축산폐수 및 유기성 산업폐수를 처리하기 위한 바실러스 군집의 포자화를 위한 단일반응조의 운전기법에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 단일 반응조에서 영양세포로 된 바실러스 군집을 가온을 통하여 포자화를 촉진하는 운전방법에 관한 것이다.The present invention relates to the operation of a single reactor for the sporulation of Bacillus community for the treatment of sewage, manure, livestock waste and organic industrial wastewater, and more specifically, spores by heating the Bacillus community of nutrient cells in a single reactor It is about driving method to promote anger.
일반적으로 하, 폐수 처리를 위해서 활성슬러지 공법은 유기물을 제거로 한 것이어서 질소나 영양염류의 처리효율이 매우 낮다. 따라서, 자연계로 과다하게 배출된 질소, 인의 영양염류가 호수 및 해안에 부영양호, 적조현상을 유발시켜 자연환경 훼손과 인간생활에 막대한 손실을 주고 있다.Generally, activated sludge method for wastewater treatment is to remove organic matter, so the efficiency of treating nitrogen and nutrients is very low. Therefore, nutrients of nitrogen and phosphorus, which are excessively released into the natural world, cause eutrophic lakes and red tide in lakes and coasts, causing enormous loss to the natural environment and human life.
이에 따라, 하,폐수에 포함된 영양염류를 제거하기 위해서 A/O, VIP, SBR 등의 고도처리기술들이 개발되었다.Accordingly, advanced treatment technologies such as A / O, VIP, and SBR have been developed to remove nutrients contained in sewage and wastewater.
이들 공법들은 주로 질소를 질산화시킨 후 무산소 상태에서 탈질화하여 질소를 제거하고, 혐기성 상태에서 인의 방출을 증가시킨 후에 호기성 상태에서 인을 미생물이 과잉섭취케 하여 제거하는 것이다. These methods are mainly to nitrify nitrogen and then denitrify in anoxic state to remove nitrogen, increase phosphorus release in anaerobic state, and then remove phosphorus by ingestion of microorganisms in aerobic state.
그러나, 이들 공법들은 다량의 공기를 주입하여 암모니아 질소를 질산화시킨 후 혐기성 상태를 유지하는 반응조로 반송하여 탈질하는 것이므로 혐기성 상태에서의 반응조에서 유기물질이 부패하여 악취가 발생하게 되거나 암모니아 질소를 산화시키는데 많은 에너지가 소요되어 유지관리비가 많이 들며, 수질 및 수온 변동에 민감한 반응을 일으켜 안정된 수질을 얻을 수 없으며, 혐기성 소화나 호기성 소화후 10~20배 정도의 희석수가 필요하기 때문에 시설비가 많이 들며, 처리공정이 복잡하여 고도의 운전기술을 습득하여야 하는 어려움이 있었다.However, these methods inject a large amount of air to nitrify ammonia nitrogen and return it to a reactor that maintains anaerobic conditions for denitrification. Therefore, organic substances decay in the reactor in anaerobic conditions, causing odor or oxidizing ammonia nitrogen. It takes a lot of energy and requires a lot of maintenance costs, and it is sensitive to water quality and water temperature fluctuations, so it is not possible to obtain stable water quality, and it requires a lot of facility costs because it requires 10 to 20 times dilution water after anaerobic or aerobic digestion. Due to the complexity of the process, there was a difficulty in acquiring advanced driving skills.
이러한 점을 고려하여, 단간균 형태이며 성장에 적합하지 않은 환경에서 내성포자를 만드는 그람양성 통성 혐기성 세균인 바실러스(Bacillus)를 우점화 하여 하,폐수에 포함된 유기물, 질소 및 인을 제거하는 바실러스 군집을 이용한 하,폐수 고도처리기술이 개발되었다.In view of this point, a short rod shape, and subject to the positive gram in a non-ideal environment for growth to create a resistant spores resistant anaerobic bacteria Bacillus (Bacillus) Wu Burning, the organic material contained in the waste water, Bacillus for removing nitrogen and phosphorus Advanced sewage and wastewater treatment technology using clusters has been developed.
다시 말해서, 다수 개의 실로 분할 구성된 반응조를 점감포기방식(공기방식을 점차 감소시키는 방식)으로 포기하여 최종적으로 무산소 상태를 조성하고, 무산소 상태에서 포자화된 바실러스 군집을 다시 반응조로 반송시킴으로써 포자 -> 균체 ->포자의 라이프 사이클을 반복하여 반응조 내에 일정 균체 수의 이상을 유지하여 폐수 속에 포함되어 있는 유기물, 질소 및 인을 제거하는 것이다.In other words, abandoning the reaction tank composed of a plurality of yarns in a tapered aeration method (gradually decreasing the air method) to finally form an anaerobic state, and by returning the spores of the Bacillus cluster in the anoxic state back to the reactor to spore-> By repeating the life cycle of the cells-> spores, it maintains more than a certain number of cells in the reactor to remove organic matter, nitrogen and phosphorus contained in the waste water.
그러나, 이러한 바실러스 이용공정에서의 포자배양은 포자화를 진행시키기 위해서 낮은 DO(Dissolved Oxygen: 용존 산소)량 및 유기물이 없는 조건을 필요로 함과 동시에 포자화를 위한 충분한 체류시간을 필요로 하기 때문에, 반응조의 크기가 커지며 많은 시간을 필요로 하는 문제점을 발생한다.However, spore culture in this Bacillus process requires low DO (Dissolved Oxygen) and organic-free conditions in order to proceed with spores, and at the same time requires sufficient residence time for spores. As a result, the size of the reactor increases and a problem that requires a lot of time occurs.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 단일 반응조에서 바실러스 군집의 포자화를 진행함으로써, 반응조의 크기를 줄임과 동시에 짧은 시간 내에 포자화를 수행하는 바실러스 군집의 포자 배양조의 적정운전방법을 제공함에 있다. Accordingly, the present invention is to solve the above problems, by proceeding the spores of the Bacillus community in a single reactor, the appropriate operation of the spore culture tank of the Bacillus community to perform the spores in a short time while reducing the size of the reactor In providing a method.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 단일 반응조를 이용한 바실러스 군집의 포자화를 위한 단일반응조의 운전기법은 상기 단일 반응조에 유입되는 바실러스 군집 함유수를 일정시간 침진시킨 후, 생성된 상등액을 반송하는 단계와 침전된 바실러스 군집을 설정된 온도로 일정시간 가온하여 포자화를 촉진한 후 반송하는 단계를 포함한다.The operation method of the single reaction tank for spores of the Bacillus community using a single reaction tank according to an aspect of the present invention for achieving the above object is settled for a predetermined time after the water containing the Bacillus community flowing into the single reaction tank, the supernatant produced The step of conveying and warming the settled Bacillus community to a predetermined temperature for a period of time includes the step of promoting spores and conveying.
바람직하게, 본 발명의 일 측면에 따른 바실러스 군집의 포자화를 위한 단일반응조의 운전기법은 상기 침전된 바실러스 군집을 설정된 속도로 교반하는 단계를 더 포함한다.Preferably, the operation of a single reactor for sporulation of the Bacillus community according to an aspect of the present invention further comprises the step of stirring the precipitated Bacillus community at a set rate.
상기 상등액의 반송은 상등액의 40~60%로 이루어지는 바람직하다.The return of the supernatant is preferably made up of 40 to 60% of the supernatant.
상기 바실러스 군집을 체류하기 위한 일정시간은 10~12시간인 것이 바람직하다.The predetermined time for staying in the Bacillus community is preferably 10 to 12 hours.
상기 침전된 바실러스 군집을 가온하기 위해 설정된 온도 및 일정시간은 각각 80~90℃ 및 2시간이하인 것이 바람직하다.The temperature and a predetermined time set for heating the precipitated Bacillus community is preferably 80 ~ 90 ℃ and 2 hours or less, respectively.
상기 침전된 바실러스 군집을 교반하기 위한 설정된 속도는 20~30RPM인 것이 바람직하다.The set speed for stirring the precipitated Bacillus community is preferably 20 ~ 30RPM.
본 발명의 다른 측면에 따른 단일 반응조를 이용한 바실러스 군집의 포자화를 위한 단일반응조의 운전기법은 상기 단일 반응조에 유입되는 바실러스 군집을 일정시간 침진시켜 생성된 상등액을 반송하는 단계와, 상기 침전된 바실러스 군집을 일정속도로 교반하면서 설정된 온도로 일정시간 가온하여 포자화시켜 반송하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, a method of operating a single reaction tank for sporulation of a Bacillus community using a single reaction tank includes returning a supernatant generated by immersing a Bacillus community flowing into the single reaction tank for a predetermined time, and the precipitated Bacillus. While the cluster is stirred at a constant speed, a step of warming to a predetermined temperature for spores and conveying.
본 발명의 또 다른 측면에 따른 단일 반응조를 이용한 바실러스 군집의 포자 배양조의 운전방법은 상기 단일 반응조에 유입되는 바실러스 군집을 10~12시간 동안 체류시켜 생성된 상등액의 40~60%를 반송하는 단계와, 상기 바실러스 군집을 10~12시간동안 체류시켜 침전된 바실러스 군집을 20~30RPM으로 교반하면서 80~90℃로 2~3시간 동안 가온하여 포자화시켜 반송하는 단계를 포함한다.The operation method of the spore culture tank of the Bacillus community using a single reaction tank according to another aspect of the present invention is to return 40 to 60% of the supernatant generated by holding the Bacillus community flowing into the single reactor for 10 to 12 hours; , And the Bacillus colony was kept for 10 to 12 hours, and the precipitated Bacillus colony was heated at 80 to 90 ° C. for 2 to 3 hours while stirring at 20 to 30 RPM, followed by sporulation.
이하 본 발명에 따른 바실러스 군집의 포자 배양조의 운전방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of operating a spore culture tank of a Bacillus community according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
또한, 이해의 편의를 위하여 비록 다른 도면에 속하더라도 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하였음을 주의하여야 한다.In addition, it should be noted that the same reference numerals are given to the same elements, although belonging to different drawings for convenience of understanding.
도 1은 본 발명이 적용되는 바실러스 군집의 포자화를 위한 단일반응조에 대한 구성을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a configuration for a single reactor for spores of the Bacillus community to which the present invention is applied.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 바실러스 군집의 포자화를 위한 단일반응조는 반응조(10), 유입밸브(11), 온도 제어기(12), 상등액 반송밸브(13), 교반기(14), 히팅 재킷(heating jacket)(15), 슬러지 반송밸브(16), 상등액 반송펌프(17) 및 슬러지 반송펌프(18)를 포함한다.As shown in Figure 1, the single reactor for spores of the Bacillus community according to the present invention is a
반응조(10)는 영양세포로 된 바실러스 군집을 가온을 통해 바실러스 군집을 포자화하기 위한 장치이다.
유입밸브(11)는 반응조(10) 내에 바실러스 군집을 유입시키기 위한 밸브이고, 반응조(10)의 상단에 설치되는 것이 바람직하다. The
상등액 반송밸브(13)는 유입밸브(11)를 통해 반응조(10)에 유입된 바실러스 군집이 일정시간 동안 체류하여 침전됨에 따라 생성되는 유기물이 포함된 상등액을 반송하는 밸브이며, 상등액의 40~60%를 반송시킬 수 있도록 반응조(10)의 위치에 설치되는 것이 바람직하다.The
이때, 바실러스 군집을 체류하기 위한 일정시간은 10~12시간인 것이 바람직하다.At this time, the predetermined time for staying in the Bacillus community is preferably 10 to 12 hours.
상등액 반송펌프(17)는 상등액 반송밸브(13)에 연결되어 반응조(10) 내의 상등액을 반송하기 위한 펌프이다.The supernatant
히팅 재킷(15)은 침전된 바실러스 군집을 설정된 온도로 가온하기 위한 장치이며, 반응조(10)의 하단에서부터 상등액의 40~60%가 반송된 후 남아있는 바실러스 군집을 효율적으로 가온하기위하여 반응조(10)의 위치까지 부착되어 설치되는 것이 바람직하다.The
이때, 침전된 바실러스 군집을 가온하기 위한 설정된 온도는 80~90℃인 것이 바람직하다.At this time, the set temperature for heating the precipitated Bacillus community is preferably 80 ~ 90 ℃.
교반기(14)는 침전된 바실러스 군집의 가온시에 열을 효율적으로 전달하기 위해 침전된 바실러스 군집을 일정속도로 교반하는 장치이다.The
이때, 침전된 바실러스 군집을 교반하기 위한 일정속도는 20~30RPM인 것이 바람직하다.At this time, the constant speed for stirring the precipitated Bacillus community is preferably 20 ~ 30RPM.
슬러지 반송밸브(16)는 포자화된 바실러스 군집을 반송하기 위한 밸브이며, 반응조(10)의 하단에 설치되는 것이 바람직하다.The
슬러지 반송펌프(18)는 슬러지 반송밸브(16)에 연결되어 반응조(10) 내의 포자화된 바실러스 군집을 반송하기 위한 펌프이다.The
온도 제어기(12)는 반응조(10) 내의 내부온도를 측정하여 포자의 생성온도를 유지하도록 하는 장치이다.The
도 2는 본 발명에 따른 바실러스 군집의 포자화를 위한 단일반응조의 운전기법에 대한 흐름을 나타낸 도면이다.Figure 2 is a view showing the flow for the operation of a single reactor for spores of the Bacillus community according to the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 바실러스 군집의 포자 배양조의 운전방법은 도 1에 도시된 바실러스 군집의 포자화를 위한 단일반응조에 적용될 수 있다.As shown in Figure 2, the operation method of the spore culture tank of the Bacillus community according to the present invention can be applied to a single reactor for spores of the Bacillus community shown in FIG.
따라서, 본 발명에 따른 바실러스 군집의 포자화를 위한 단일반응조의 운전기법은 도 1에 도시된 바실러스 군집의 포자화를 위한 단일반응조의 구성을 이용하여 설명하기로 한다.Therefore, the operation of a single reactor for sporulation of the Bacillus community according to the present invention will be described using the configuration of a single reactor for spore of the Bacillus community shown in FIG.
영양세포로된 바실러스 군집은 유입밸브(11)를 통하여 반응조(10)에 유입이 된다(S20).Bacillus colonies made of feeder cells are introduced into the
이후, 반응조(10)에 유입된 바실러스 군집을 일정시간(10~12시간) 동안 체류시키고, 이에 따라서 일정시간이 경과함에 따라 침전되는 바실러스 군집 및 상등액이 생성된다(S21)Thereafter, the Bacillus community introduced into the
이렇게 생성된 상등액의 40~60%는 상등액 반송밸브(13) 및 상등액 반송펌프(17)를 통하여 반송한다(S22).40 to 60% of the supernatant thus produced is conveyed through the
교반기(14)를 이용하여 침전된 바실러스 군집의 침적 및 가온의 효율을 높이기 위해 설정된 속도(20~30RPM)로 바실러스 군집의 교반을 유지하고(S23), 히팅재킷(15)을 통해 교반이 이루어지고 있는 바실러스 군집을 설정된 온도(80~90℃) 및 시간(2시간이하) 동안 가온하여 포자화 한다(S24).In order to increase the efficiency of deposition and heating of the precipitated Bacillus community using the
히팅재킷(15)을 통하여 침전된 바실러스 군집을 가온하여 포자화된 바실러스 군집을 슬러지 반송밸브(16) 및 슬러지 반송펌프(18)를 통해 반송한다(S25).The Bacillus community that has precipitated through the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 바실러스 군집의 포자화를 위한 단일반응조의 운전기법에 따르면, 단일 반응조에서 유입되는 바실러스 군집을 일정시간 침전시켜 생성된 상등액을 반송하고, 상기 침전된 바실러스 군집을 설정된 온도로 일정시간 가온하여 포자화시켜 반송함으로써, 반응조의 크기를 줄임과 동시에 짧은 시간 내에 포자화를 수행할 수 있다.As described above, according to the operation method of the single reaction tank for sporulation of the Bacillus community according to the present invention, the supernatant generated by precipitating the Bacillus community flowing in the single reaction tank for a predetermined time, and the settled Bacillus community is set By heating at a temperature for a certain period of time and sporulating and conveying, spores can be carried out within a short time while reducing the size of the reactor.
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KR1020060065277A KR100723543B1 (en) | 2006-07-12 | 2006-07-12 | Operation technique of single reactor for sporulation of genus bacillus |
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