KR100930330B1

KR100930330B1 - Microbial incubator for wastewater treatment

Info

Publication number: KR100930330B1
Application number: KR20030004276A
Authority: KR
Inventors: 홍완표; 김진만; 최기승; 정희원; 한순종; 김종택
Original assignee: 에스케이케미칼주식회사
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2009-12-08
Also published as: KR20040067254A

Abstract

The present invention is to provide a microorganism incubator for wastewater treatment, which is designed to allow the culture solution to be stirred and to supply a uniform oxygen at the same time.

Therefore, the present invention is Oh. A microorganism incubator for culturing useful bacteria present in a wastewater treatment plant and bacteria having degradability to specific organic materials, the microorganism incubator comprising: a culture passage through which the microorganisms are cultured; A supply unit for supplying a solution and an organic / inorganic medium to be cultured in the culture vessel, including a supply pipe connected to the culture vessel upper portion and a pump installed on the supply tube to supply a solution to be cultured to the culture vessel; An agitation part for receiving air from an air supply blower and injecting air into the culture solution in the culture vessel to maintain aeration in the culture solution and to stir the culture solution up, down, left, and right; An air control unit for preheating the air supplied to the stirring unit; Installed along the inner wall of the culture vessel and the inside of the fruit is circulated in the coil-shaped heating tube for heating the culture medium, and installed inside the culture vessel, including a high temperature heater for sterilizing the inside of the culture vessel after the discharge of the culture medium It provides a microbial incubator comprising a temperature control unit.

Culture tube, air preheater, culture heater, sterilization heater, heating tube, cleaning nozzle

Description

Bioreactor for Cultivating Bacteria in Wastewater treatment System

도 1은 본 발명에 따른 미생물 배양기의 전체 구성을 도시한 개략적인 도면,1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a microorganism incubator according to the present invention,

도 2는 본 발명에 다른 미생물 배양기의 개략적인 평면도,2 is a schematic plan view of another microorganism incubator in the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 미생물 배양기의 개략적인 단면도이다.3 is a schematic cross-sectional view of the microbial incubator according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

20 : 배양통 21 : 균주 및 배지 투입구20: culture vessel 21: strain and medium inlet

23 : 레벨게이지 24 : 배양액 배출관23: level gauge 24: culture medium discharge pipe

25 : 단열재 30 : 배양액 공급관25: heat insulating material 30: culture medium supply pipe

31 : 배양액 공급펌프 40 : 공기 공급 송풍기31: culture medium supply pump 40: air supply blower

41 : 에어 공급배관 42 : 에어여과 훨터41: air supply pipe 42: air filtration floater

43,44 : 에어 분기관 46 : 공기 예열히터 43,44: air branch pipe 46: air preheating heater

50 : 히팅관 51 : 살균히터50: heating tube 51: sterilization heater

53 : 냉. 열매탱크 54 : 배양히터53: cold. Fruit Tank 54: Culture Heater

55 : 냉.열매순환펌프 60,61 : 에어 주공급 헤드55: cold-heat circulating pump 60,61: air main supply head

62,63 : 분사 노즐 70 : 콘트롤러62,63: injection nozzle 70: controller

71 : 세척분사노즐 72 : 솔레노이드밸브71: washing spray nozzle 72: solenoid valve

본 발명은 오폐수 처리에 사용되는 미생물을 배양시키기 위한 배양기에 관한 것이다. 특히 배양액에 교반과 산소공급이 동시에 이루어질 수 있도록 된 오폐수 처리용 미생물 배양기에 관한 것이다.The present invention relates to an incubator for culturing microorganisms used for wastewater treatment. In particular, the present invention relates to a microbial incubator for treating wastewater, which allows agitation and oxygen supply to a culture.

일반적으로 폐수의 처리방법에는 여러 물리화학적 방법과 생물학적 방법이 있다. 이 중 물리화학적 방법은 비용이 많이 들뿐만 아니라 처리 후의 생성물을 재처리해야 하는 단점이 있는 반면에 생물학적 방법은 상당량의 유기물 성분을 이산화탄소의 형태로 분해 및 안정시키거나 메탄가스를 생성시켜 폐수내 유기물을 제거시킴으로써 처리 후 생성물의 양이 비교적 적게 된다.In general, there are several physicochemical and biological methods of treating wastewater. Among these, the physicochemical method is expensive and has the disadvantage of reprocessing the product, while the biological method decomposes and stabilizes a large amount of organic components in the form of carbon dioxide or generates methane gas to generate organic matter in the wastewater. By eliminating, the amount of product after treatment is relatively small.

생물학적 처리방법은 주로 미생물을 이용하여 폐수내의 오염물질을 분해, 해독 및 분리시키는 것으로서, 도시생활하수의 2차 처리, 유기물을 함유한 공장폐수 및 이로부터 생성되는 슬러지의 처리에 주로 사용되며 비교적 저렴한 경비와 다양한 공정 등으로 세계적으로 가장 널리 사용되고 있는 폐수처리방법이다.The biological treatment method mainly uses microorganisms to decompose, detoxify and separate contaminants in wastewater, and is mainly used for secondary treatment of urban sewage, factory wastewater containing organic substances, and sludge produced therefrom. It is the most widely used wastewater treatment method in the world due to expenses and various processes.

상기 생물학적 처리의 핵심 역할을 하는 미생물은 주로 배양기에서 배양 증식되며, 세균류, 진균류, 원생동물 및 후생동물의 각기 다른 개체군의 미생물에 의해서 구성되는 혼합 배양체로서 폐수 중에 녹아있는 용존 산소를 이용하여 증식하면서 유기성 오염 물질을 영양 성분으로 이용하여 유기성 오염 물질을 분해 제거함으로써 오·폐수를 정화시킨다. The microorganisms, which play a key role in the biological treatment, are mainly grown and cultured in an incubator, and are grown as a mixed culture composed of microorganisms of different populations of bacteria, fungi, protozoa, and welfare animals, while proliferating using dissolved oxygen dissolved in wastewater. Organic contaminants are used as nutrients to decompose and remove organic contaminants to purify wastewater.

이러한 생물학적 처리에 사용되는 미생물이 배양되는 배양기는 임의성 미생물들이 가장 양호하게 배양 번식할 수 있는 자연환경조건과 유사한 환경을 조성시키는 장치로 내부에 배양시키고자하는 용액 및 유,무기 배지, 공기를 공급하여 미생물을 배양 증식시키게 된다.The incubator in which the microorganisms used for such biological treatment are cultured is a device that creates an environment similar to the natural environment conditions in which arbitrary microorganisms can be best cultured and supplies solutions, organic and inorganic media, and air to be cultured inside. By culturing and growing the microorganisms.

따라서 배양기는 생물학적 오폐수 처리에서 가장 중요한 요소인 미생물의 배양,증식에 직접 관련된 중요한 장치로서, 배양기에 따라 오폐수처리설비의 효율이나 미생물 활성화 상태가 달라지게 된다.Therefore, the incubator is an important device directly related to the cultivation and growth of microorganisms, which is the most important factor in biological wastewater treatment, and the efficiency and microbial activation state of the wastewater treatment facility vary depending on the incubator.

한편, 배양기를 이용하여 오·폐수처리 효율을 극대화하려는 기존의 방법으로는 미생물 발효 탱크에 4종의 호기성 미생물과 혐기성 미생물을 투입하여 악취, 유해가스 및 유해물질을 배출하지 않고 하수를 처리하는 기술이 국제특허공개 WO 96/15992에 개시되어 있다. 이 기술은 발효기내에서 미생물을 증식시키는 목적이 아니고, 자연에서 분리된 특정 미생물을 투입하여 하수 슬러지에 적응시켜 유해가스 등을 제거하는 방법으로 투입된 균이 슬러지에 적응하는데 일정 시간이 소요되는 단점이 있다. 또한, 미국특허 제5,376,275호에 순환(recirculation)장치 및 2∼3개의 동일한 구조를 가진 발효기와 연결될 수 있는 구조를 지닌 발효기에 하수 슬러지를 15∼60일간 발효시킨 후 이를 새로 유입되는 슬러지와 혼합하여 조정 슬러지(conditioned sludge)를 만든 후 혐기조→무산소조→호기조로 구성된 처리조에 투입함으로써 질소와 인의 함량을 감소시키는 기술이 소개된 바 있는데, 이 기술은 상기한 WO 96/15992호와 같이 발효기내에서 미생물을 증식시키는 목적이 아닌 미생물을 이용한 슬러지내 탈인과 탈질을 목적으로 하는 방법으로, 15일 내지 60일 정 도의 상당히 긴 처리시간이 소요되는 단점이 있다.Meanwhile, existing methods for maximizing the efficiency of wastewater treatment using incubators include four types of aerobic and anaerobic microorganisms in a microbial fermentation tank to treat sewage without odor, harmful gas and harmful substances. This is disclosed in WO 96/15992. This technology is not intended to multiply microorganisms in fermenters, but it is a disadvantage that it takes a certain time for the microorganisms to be introduced to the sludge by adapting to the sewage sludge by inserting specific microorganisms separated from nature. have. In addition, U.S. Patent No. 5,376,275 fermented sewage sludge for 15 to 60 days in a fermenter having a recirculation device and a structure that can be connected to two or three fermenters having the same structure, and then mixed with the newly introduced sludge. After making a conditioned sludge, a technology for reducing nitrogen and phosphorus content by introducing into a treatment tank consisting of an anaerobic tank, an anoxic tank, and an aerobic tank has been introduced, which is described in WO 96/15992. It is a method for the purpose of dephosphorization and denitrification in sludge using microorganisms rather than the purpose of multiplying them, which has a disadvantage of requiring a considerably long treatment time of 15 days to 60 days.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 미생물배양을 위한 온도 조건을 최적화시킴과 더불어 교반 및 산소공급이 동시에 이루어질 수 있도록 된 오·폐수처리용 미생물 배양기를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a microorganism incubator for wastewater treatment to optimize the temperature conditions for microbial culture, and to be able to simultaneously carry out stirring and oxygen supply. .

또한, 본 발명은 온도를 제어하여 살균과 배양이 동시에 이루어질 수 있도록 된 오·폐수처리용 미생물 배양기를 제공함에 또다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another object to provide a microorganism incubator for waste water treatment to control the temperature so that sterilization and culture can be performed at the same time.

또한, 본 발명은 열유출을 최소화할 수 있도록 된 오·폐수처리용 미생물 배양기를 제공함에 또다른 목적이 있다.In addition, the present invention has another object to provide a microorganism incubator for waste water treatment to minimize the heat leakage.

또한, 본 발명은 외부로부터 폐수 처리장의 폭기액 등을 끌어들일 수 있게 하여 미생물의 배양을 용이하도록 한 오·폐수처리용 미생물 배양기를 제공함에 또다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a microorganism incubator for wastewater treatment, which facilitates the cultivation of microorganisms by allowing the aeration liquid of a wastewater treatment plant to be introduced from the outside.

또한, 본 발명은 미생물 제제를 용이하게 활성화시킬 수 있도록 된 오·폐수처리용 미생물 배양기를 제공함에 또다른 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is to provide a microorganism incubator for wastewater treatment, which enables the microbial preparation to be easily activated.

또한, 본 발명은 특정 미생물을 무오염으로 배양을 용이하게 활성화시킬 수 있도록 된 오·폐수처리용 미생물 배양기를 제공함에 또다른 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a microorganism incubator for wastewater treatment, which enables the microorganism to be easily activated without contamination of a specific microorganism.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 미생물의 배양이 이루어지는 배양통과, 배양통 내에 배양시키고자 하는 용액 및 유,무기 배지를 공급하기 위한 공급부, 배양통 내에 공기 공급과 함께 배양액을 교반시키기 위한 교반부, 오염방지를 위한 세척 및 살균부를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, the present invention provides a culture vessel in which microorganisms are cultured, a supply unit for supplying a solution and an organic and inorganic medium to be cultured in the culture vessel, and agitation for stirring the culture solution with air supply in the culture vessel. And cleaning and sterilization to prevent contamination.

또한, 본 발명은 배양통 내에 설치되어 배양액내의 미생물 배양의 최적 조건의 온도를 제공하기 위해 온도, 유량, 시간 등을 제어하는 온도제어부를 더욱 포함한다.In addition, the present invention further includes a temperature control unit installed in the culture vessel to control the temperature, flow rate, time, etc. to provide the optimum temperature of the microorganism culture in the culture medium.

또한, 본 발명은 배양통 내로 공급되는 공기의 온도를 적정 온도로 제어하기 위한 공기제어부를 더욱 포함할 수 있다.In addition, the present invention may further include an air control unit for controlling the temperature of the air supplied into the culture vessel to an appropriate temperature.

상기 공급부는 배양통 상부로 연결설치되는 공급관과, 공급관 상에 설치되어 배양액을 배양통으로 공급하기 위한 펌프를 포함하여 이루어지고, 공급관을 개폐하는 밸브 및 압력계 등을 포함할 수 있다.The supply unit may include a supply pipe connected to the upper portion of the culture vessel and a pump installed on the supply tube to supply the culture liquid to the culture vessel, and may include a valve and a pressure gauge to open and close the supply tube.

상기 교반부는 에어공급용 송풍기와, 배양통 내에 설치되어 송풍기로부터 공급된 공기를 배양통에 분사시키기 위한 분사파이프, 분사파이프에 일정방향으로 배열 설치되어 배양통내의 배양액을 회류시키기 위한 분사노즐을 포함한다.The stirring unit includes an air supply blower, an injection pipe installed in the culture vessel to inject air supplied from the blower into the culture vessel, and an injection nozzle arranged in a predetermined direction to the injection pipe to circulate the culture solution in the culture vessel. do.

또한, 상기 온도, 유량, 시간 등을 제어하는 온도제어부는 배양통 내주면을 따라 코일형태로 설치되는 히팅관과, 이 히팅관으로 열매를 공급하여 배양액을 저온 배양시키기 위한 저온히팅 장치, 배양통 내측 저부에 설치되어 배양통 내부를 고온 살균시키기 위한 고온히팅 장치 및 각 히터를 제어 작동시키기 위한 제어수단인 콘트롤러를 포함한다.In addition, the temperature control unit for controlling the temperature, flow rate, time and the like is a heating tube installed in the form of a coil along the inner circumferential surface of the culture vessel, and a low temperature heating apparatus for supplying fruit to the heating tube to incubate the culture medium at low temperature, inside the culture vessel It is installed at the bottom and includes a high temperature heating device for high temperature sterilization of the inside of the culture vessel and a controller which is a control means for controlling the operation of each heater.

또한, 상기 공기제어부는 상기 교반부로 공급되는 공기를 배양 시에 적절한 온도, 유량을 유지, 예열시키기 위한 것으로, 공기 공급라인 일측에 설치되는 공기예열히터를 포함한다. In addition, the air control unit for maintaining and preheating the appropriate temperature, flow rate at the time of culturing the air supplied to the stirring unit, and includes an air preheating heater installed on one side of the air supply line.

이하 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 미생물 배양기의 전체 구성을 도시한 개략적인 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 미생물 배양기의 개략적인 평면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 미생물 배양기의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a microbial incubator according to the present invention, Figure 2 is a schematic plan view of a microbial incubator according to the present invention, Figure 3 is a schematic cross-sectional view of a microbial incubator according to the present invention.

상기한 도면에 의하면, 본 발명은 베이스프레임에 지지되어 수직으로 세워진 원통형태의 배양통(20)과, 배양통 상부로 연결되어 배양통(20)에 배양액을 투입하기 위한 배양액 공급관(30), 베이스프레임에 설치되고 공급관이 연결되어 공급관으로 배양액을 보내기 위한 배양액 공급펌프(31), 베이스프레임 일측에 설치되는 에어 공급송풍기(40), 송풍기에 연결되어 공기를 공급하기 위한 에어 공급배관(41), 공급용 에어의 온도를 적정온도로 조정하는 조절용 공기 예열히터(46), 배양통 내부에서 상하로 일정간격을 두고 에어 공급배관(41)에 연결되는 환형의 에어 주공급헤드(60,61), 상하분사 파이프를 따라 일정각도로 배열 설치되어 배양액을 교반시키기 위한 분사노즐(62,63), 배양통(20) 내벽을 따라 설치되고 내부로는 냉.열매가 순환되어 배양액을 가열하기 위한 코일형태의 히팅관(50), 이 히팅관(50)으로 냉.열매를 공급하기 위한 냉.열매공급수단, 상기 배양통(20) 내부로 설치되어 배양액 배출후 배양통(20) 내부를 고온으로 살균하기 위한 살균히터(51), 배양통(20) 내부를 청결하게 세척하고, 각종 전.계장기기의 보호와 수명연장을 위해 배양통(20) 내측 상부에 설치되는 세척분사 노즐(71)과 세척분사노즐로 공급되는 세척수 공급을 제어하기 위한 제어용 솔레노이드 밸브(72), 각 구성부를 제어 작동시키기 위한 콘트롤러(70)를 포함하여 이루어진다.According to the drawings, the present invention is supported by the base frame, the culture vessel 20 of the cylindrical shape and vertically connected, the culture medium supply pipe 30 for injecting the culture solution into the culture vessel 20 is connected to the culture vessel 20, The culture medium supply pump 31 installed in the base frame and the supply pipe is connected to send the culture solution to the supply pipe, the air supply blower 40 installed at one side of the base frame, and the air supply pipe 41 connected to the blower to supply air. , A control air preheating heater 46 for adjusting the temperature of the supply air to an appropriate temperature, and annular air main supply heads 60 and 61 connected to the air supply pipe 41 at regular intervals up and down inside the culture vessel. , Arranged along the upper and lower injection pipes at a predetermined angle, are installed along the injection nozzles 62 and 63 for agitating the culture solution and the inner wall of the culture vessel 20, and the inside of the cold and fruit is circulated to heat the culture solution. Heating coil 50 in the form of a coil, cold and heat supply means for supplying cold and fruit to the heating pipe 50, the culture vessel 20 is installed inside the culture vessel 20 after discharge of the culture solution Sterilization heater (51) for sterilization at high temperature to clean the inside of the culture vessel 20, washing spray nozzle (71) installed in the upper portion of the culture vessel 20 for the protection and extension of life of various electric and instrumentation equipment And a solenoid valve 72 for controlling the supply of the washing water supplied to the washing spray nozzle, and a controller 70 for controlling and controlling the respective components.

상기 배양통(20)은 외측면에 전체적으로 풀리우레탄 등의 단열재(25)가 부착설치되고, 상부에는 배지 등을 투입하기 위한 균주 및 배지 투입구(21)가 형성되며, 투입구에는 덮개(22)가 설치되어 필요시 투입구를 개폐시킬 수 있도록 되어 있다.The culture vessel 20 is attached to the heat insulating material 25 such as pulley urethane as a whole on the outer side, the upper portion is formed with a strain and a medium inlet 21 for injecting the medium and the like, the cover 22 is provided in the inlet It is installed to open and close the opening if necessary.

상기 배양통(20)의 외측에는 투명관으로 된 레벨게이지(23)가 수직으로 설치되어 배양통(20) 내부의 수위를 자동제어, 확인할 수 있고, 일측에는 배양액의 온도를 확인하기 위한 온도 표시계(도시되지 않음)가 설치되며, 배양통(20)의 저면에는 배양 완료된 배양액을 배출시키기 위한 배양액 배출관(24)이 설치된다.A level gauge 23 made of a transparent tube is installed vertically on the outside of the culture vessel 20 to automatically control and confirm the water level inside the culture vessel 20, and on one side, a temperature indicator for checking the temperature of the culture solution. (Not shown) is installed, and a culture medium discharge tube 24 for discharging the culture medium having been cultured is installed at the bottom of the culture container 20.

상기 배양액 공급펌프(31)는 베이스프레임 위에 고정 설치되며 배양기 외부에 위치한 폐수 처리장의 폭기조 등과 배양액 공급관(30)을 통해 연결되어, 처리장의 폭기액 등을 끌어올려 배양통(20) 상부로 연결된 배양액 공급관(30)과 공급에어 조절장치를 통해 배양통 내부로 배출시키게 된다.The culture medium supply pump 31 is fixedly installed on the base frame and is connected to the aeration tank and the culture medium supply pipe 30 of the wastewater treatment plant located outside the incubator, and the culture medium connected to the culture vessel 20 by raising the aeration solution of the treatment plant. Through the supply pipe 30 and the supply air control device is discharged into the culture vessel.

상기 에어 공급송풍기(40)는 베이스프레임 일측에 고정 설치되고, 송풍기에 연결되는 에어 공급배관(41) 일측에는 에어에 함유되어 있는 이물질을 걸러내기 위한 에어 여과훨터(42)가 더욱 설치되어, 배양 조건에서 요구되는 최적의 청정 에어를 배양액에 공급하게되며, 에어 훨터를 전후로 에어 공급배관(41)을 개폐시키기 위한 솔레노이드밸브(47)가 설치된다.The air supply blower 40 is fixedly installed on one side of the base frame, and one side of the air supply pipe 41 connected to the blower is further provided with an air filtration filter 42 for filtering foreign substances contained in the air, and The optimum clean air required in the conditions is supplied to the culture medium, and the solenoid valve 47 for opening and closing the air supply pipe 41 before and after the air floater is installed.

에어 공급배관(41)은 배양통(20)의 내측면을 따라 수직으로 세워져 설치되며, 에어 공급배관(41)의 하단과 하단으로부터 일정간격 위쪽에서 배양통쪽으로 에어 분기관(43,44)이 각각 분기되어 배양통(20) 측면을 통해 내부로 연장설치되고, 분기된 각 에어 분기관(43,44) 끝단에 각각 환형 분사노즐(60,61)이 연결설치된다.The air supply pipe 41 is installed vertically along the inner surface of the culture vessel 20, the air branch pipes (43, 44) from the bottom and bottom of the air supply pipe (41) toward the culture vessel at a predetermined interval above Each branch is extended to the inside through the culture vessel 20 side, and the annular injection nozzles (60, 61) are connected to the ends of each branched air branch pipe (43, 44), respectively.

에어 주공급 헤드(60,61)는 내부가 빈 환형의 파이프로써, 배양통(20)과 일정거리를 두고 배양통의 중앙에 위치하며 에어 주공급 헤드(60,61)의 일측에 에어 분기관(43,44)의 끝단을 연결하여 지지할 수 있고, 또한 배양통(20)의 중심을 가로지르는 연결관을 설치하고, 배양통(20) 내부로 진입한 에어 주공급 헤드(60,61)는 배양통(20) 중앙부에서 하향 절곡되어 상기 연결관에 연결 설치함으로서 에어 주공급 헤드(60,61)를 지지할 수 있다.Air main supply head (60, 61) is an annular pipe with an empty inside, located at the center of the culture vessel at a certain distance from the culture vessel 20, the air branch pipe on one side of the air main supply head (60, 61) The main air supply heads 60 and 61 which can connect and support the ends of the 43 and 44, and also install a connecting tube that crosses the center of the culture vessel 20 and enter the culture vessel 20. Is bent downward in the center of the culture vessel 20 can be connected to the connecting pipe to support the main air supply head (60, 61).

이때, 에어는 에어 공급배관(41)와 에어 분기관(43,44)을 거쳐 연결관을 통해 에어 주공급 헤드(60,61), 분사노즐(62,63)로 공급 분사되게 된다.At this time, the air is supplied to the main air supply head (60, 61), the injection nozzles (62, 63) through the connecting pipe via the air supply pipe 41 and the air branch pipe (43, 44).

에어 공급배관(41)에서 분기된 각 에어 분기관(43,44) 상에는 솔레노이드밸브(45)가 설치되어 에어 분기관(43,44)을 통해 각각 개폐시키게 된다.Solenoid valves 45 are installed on each of the air branch pipes 43 and 44 branched from the air supply pipe 41 to open and close the air branch pipes 43 and 44, respectively.

그리고 상기 에어 공급배관(41) 상에는 에어여과훨터(42)를 거쳐 배양통(20) 내부로 공급되는 에어를 일정온도로 미리 예열시키기 위한 온도조절용 에어 예열히터(46)가 더욱 설치된다.And on the air supply pipe 41 is further provided a temperature control air preheat heater 46 for preheating the air supplied to the inside of the culture vessel 20 through the air filter filter 42 to a predetermined temperature.

한편, 상기 온도제어부는 미생물 배양을 위한 배양용 히팅관(50)과 각종 전.계장 기기 및 배양통 내부를 고온 살균을 위한 살균 히터(51)를 포함하는 데, 상기 히팅관(50)은 배양시키고자 하는 용액에 대한 적정온도, 용액의 물성변화, 효과적인 배양조건을 충족시키기 위한 것으로 표면온도가 약 60℃ 이하로 가온되고, 고온 살균 히터(51)는 살균용으로 표면온도가 약 100℃ 이상으로 가온된다.On the other hand, the temperature control unit includes a heating tube 50 for culturing the microorganism and various electric and instrument equipment and the sterilization heater 51 for high temperature sterilization inside the culture vessel, the heating tube 50 is cultured The surface temperature is warmed to about 60 ℃ or less, and the high temperature sterilization heater 51 has a surface temperature of about 100 ℃ or more for sterilization. Is warmed up.

본 실시예에서 상기 살균 히터(51)는 배양통(20) 저부에 위치하며, 저온 배양을 위한 상기 히팅관(50)은 내부에 냉매 혹은 열매가 흐르는 파이프 형태로 배양통(20)의 내주면을 따라 상단에서 하단으로 나선형태로 설치되어 콘트롤러(70)의 신호에 따라 냉매 또는 열매를 순환시키게 된다.In this embodiment, the sterilization heater 51 is located at the bottom of the culture vessel 20, the heating tube 50 for low temperature culture is the inner circumferential surface of the culture vessel 20 in the form of a pipe flowing refrigerant or fruit therein The spiral is installed from the top to the bottom in accordance with the signal of the controller 70 to circulate the refrigerant or fruit.

여기서 상기 히팅관에 대해 좀더 상세히 살펴보면, 도 1에 도시된 바와 같이 배양통(20)의 내주면을 따라 나선형태로 설치되고 내부로는 냉.열매가 흐르는 구조로 되어 있으며, 상기 배양통(20) 외측에는 히팅관(50)에 연결되어 순환하는 냉.열매의 열교환을 위한 냉,열매탱크(53)가 설치되고, 이 냉,열매탱크(53) 내부에는 열매를 가열하기 위한 저온용 배양히터(54)가 설치되며, 상기 냉,열매탱크(53)와 히팅관(50)를 연결하는 공급로상에는 냉,열매 순환펌프(55)가 설치되어 열매를 순환시키는 구조로 되어 있다.Looking at the heating tube in more detail, as shown in Figure 1 is installed in a spiral form along the inner circumferential surface of the culture vessel 20, there is a structure in which a cooling and cooling medium flows therein, the culture vessel 20 On the outside is connected to the heating tube 50, the cold, fruit tank 53 for heat exchange of the cold and circulating heat is installed, the cold, fruit tank 53 inside the low temperature culture heater for heating the fruit ( 54 is installed, the cooling and fruit circulation pump 55 is installed on the supply path connecting the cold and fruit tank 53 and the heating pipe 50 is configured to circulate the fruit.

따라서 상기 콘트롤러(70)는 배양액에 따른 효과적인 배양조건으로 배양 히터(54)를 적절하게 가열, 냉각하여 냉.열매의 온도를 조절하여 이를 히팅관(50)을 통해 순환시켜 배양액에 대하여 최적의 온도를 유지시키게 된다.Therefore, the controller 70 adjusts the temperature of the cold and heating medium by appropriately heating and cooling the culture heater 54 in an effective culture condition according to the culture medium, and circulating it through the heating tube 50 to obtain an optimal temperature for the culture solution. Will be maintained.

한편, 각 에어 주공급 헤드(60,61)에 설치되는 에어 분사노즐(62,63)은 배양액에 에어를 공급함과 더불어 에어의 분사방향을 제어하여 배양액을 교반시키게 되는 데, 이를 위해 도 3에 도시된 바와 같이, 상부에 위치한 에어 주공급 헤드(60)의 하부에 위치한 분사노즐(62)은 에어 주공급 헤드(60)의 외측방향에서 하부방향의 범위 내를 향하도록 부착설치되고, 하부에 위치한 에어 주공급 헤드(61)의 분사노즐(63)은 에어 주공급 헤드(61)의 내측방향에서 상부방향의 범위 내를 향하도록 부착설치 된다.On the other hand, the air injection nozzles (62, 63) installed in each of the air main supply head (60, 61) is to supply the air to the culture solution and to control the injection direction of the air to agitate the culture solution, for this purpose As shown, the injection nozzle 62 located at the bottom of the air main supply head 60 located on the upper side is attached to the inside of the lower direction range from the outer direction of the air main supply head 60, The injection nozzle 63 of the air main supply head 61 located is attached to be in the range of the upper direction from the inner direction of the air main supply head 61.

이와같이 상하 에어 주공급 헤드(60,61)에 설치된 각 분사노즐(62,63)의 일정각도를 서로 어긋나게 함으로서, 분사노즐(62,63)을 통해 분사되는 에어에 의해 배양액은 에어 주공급 헤드(60,61) 내측에서 상승하여 외측으로 하강하는 순환을 하게 되고 이 과정에서 배양액이 교반될 수 있게 된다.As such, by shifting the predetermined angles of the injection nozzles 62 and 63 installed in the upper and lower air main supply heads 60 and 61 with each other, the culture liquid is supplied to the air main supply head by the air injected through the injection nozzles 62 and 63. 60, 61) the inner ascending and descending to the circulation and the culture in this process can be stirred.

이하 본 발명의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter will be described the operation of the present invention.

배양하고자 하는 미생물이 포함된 용액은 배양액 공급펌프(31)의 구동에 따라 배양액 공급관(30)을 통해 배양통(20)으로 보내지게 된다.The solution containing the microorganisms to be cultured is sent to the culture vessel 20 through the culture solution supply pipe 30 according to the driving of the culture solution supply pump 31.

배양통(20)으로 유입되는 배양액의 유입양은 배양통(20) 측면에 설치된 레벨게이지(23)를 통해 임의로 확인할 수 있다.The inflow amount of the culture solution introduced into the culture vessel 20 can be arbitrarily confirmed through the level gauge 23 installed on the culture vessel 20 side.

내부에 설치된 전장 레벨게이지(23)를 통해 적정량의 배양액이 배양통(20)에 채워졌음이 확인되면, 공급펌프(31)의 구동을 자동으로 멈추고 히팅관(50)을 위한 배양히터(54)에 전원을 인가하여 배양액을 각각의 배양조건에 따라 일정온도로 가열하게 된다.When it is confirmed that the appropriate amount of the culture solution is filled in the culture vessel 20 through the electric field level gauge 23 installed therein, the driving of the supply pump 31 is automatically stopped and the culture heater 54 for the heating tube 50 is provided. The power is applied to the culture medium is heated to a constant temperature according to the respective culture conditions.

코일형태로 된 히팅관(50)은 배양통(20) 내부에 설치됨으로써 배양액 속에 담가져 있는 상태가 되어 코일에서 발생되는 열을 바로 배양액에 전달하여 배양액을 적정온도로 높일 수 있게 된다.The heating tube 50 in the form of a coil is installed in the culture vessel 20 so as to be immersed in the culture medium, and transfers the heat generated from the coil directly to the culture solution to increase the culture solution to an appropriate temperature.

여기서 히팅관(50)은 콘트롤러(70)의 제어작동에 따라 코일 표면 온도가 일정조건(통상기준 20 - 60 ±10℃)을 넘지않는 환경에서 배양액을 일정온도(약 25±5℃)로 유지시키게 된다.Here, the heating tube 50 maintains the culture solution at a constant temperature (about 25 ± 5 ℃) in an environment in which the coil surface temperature does not exceed a predetermined condition (usually 20-60 ± 10 ℃) according to the control operation of the controller 70 Let's go.

이때, 배양액의 공급과 함께 배양의 활성화를 위하여 적절한 배지를 배양통(20)의 상부에 설치된 균주 및 배지 투입구(21)를 통해 배양통(20)으로 공급하게 된다.At this time, the appropriate medium is supplied to the culture vessel 20 through the strain and the medium inlet 21 installed in the upper portion of the culture vessel 20 for the activation of the culture with the supply of the culture solution.

한편, 배양액 또는 배양액과 배지의 혼합액은 배양 미생물에 산소를 공급하는 과정에서 혼합, 교반되어 활성화가 증진된다.On the other hand, the culture medium or the mixed solution of the culture medium and the medium is mixed and stirred in the process of supplying oxygen to the culture microorganisms to enhance the activation.

즉, 에어 공급송풍기(40)가 작동되면 에어공급배관(41)을 통해 공기가 공급되어 에어공급배관(41)에서 분기된 각 에어 분기관(43,44)으로 보내지게 되고, 각 에어 분기관(43,44)에 설치된 에어 주공급 헤드(60,61)로 공급되어 최종적으로 에어 주공급 헤드(60,61)의 외주면을 따라 배열된 각 분사노즐(62,63)을 통해 배양액에 분사된다.That is, when the air supply blower 40 is operated, air is supplied through the air supply pipe 41 to be sent to each air branch pipe 43 and 44 branched from the air supply pipe 41, and each air branch pipe It is supplied to the air main supply heads (60, 61) installed in (43, 44) and finally injected into the culture medium through the respective injection nozzles (62, 63) arranged along the outer circumferential surface of the air main supply heads (60, 61) .

여기서 상기 에어공급배관(41)을 통해 공급되는 에어는 콘트롤러(70)의 신호에 따라 에어 예열히터(46)에 의해 적정온도로 예열된 상태로 공급되는 데, 상기 콘트롤러(70)의 신호에 따라 에어공급배관(41) 상에 설치된 에어 예열히터(46)에 전원이 인가되어 에어 예열히터(46)를 가열시키게 되고, 따라서 에어 예열히터(46)를 거치는 에어는 적정온도로 예열되어 분사파이프(60,61)로 공급되게 되는 것이다.Here, the air supplied through the air supply pipe 41 is supplied in a state of being preheated to an appropriate temperature by the air preheating heater 46 according to the signal of the controller 70, according to the signal of the controller 70. Power is applied to the air preheating heater 46 installed on the air supply pipe 41 to heat the air preheating heater 46. Therefore, the air passing through the air preheating heater 46 is preheated to an appropriate temperature and the injection pipe ( 60, 61) will be supplied.

상기 분사파이프 중 상부 에어 주공급 헤드(60)에 설치된 분사노즐(62)을 통해서 분사되는 공기는 에어 주공급 헤드(60)의 하방향과 외측방향 사이로 분사되므로, 분사되는 공기에 의해 배양액이 분사공기와 같이 하방향으로 흐르게 된다.Since the air injected through the injection nozzle 62 installed in the upper air main supply head 60 of the injection pipe is injected between the downward direction and the outer direction of the air main supply head 60, the culture solution is injected by the injected air. It flows downward like air.

그리고 하부 에어 주공급 헤드(61)에 설치된 분사노즐(63)을 통해서는 공기가 에어 주공급 헤드(61)의 상방향과 내측방향 사이로 분사되므로, 분사되는 공기 에 의해 배양액은 분사파이프(61)의 중심부를 지나 상승하게 된다.And since the air is injected between the upper direction and the inward direction of the air main supply head 61 through the injection nozzle 63 installed in the lower air main supply head 61, the culture solution is injected pipe 61 by the injected air You will rise past the center of the.

따라서 각 분사노즐(62,63)에 의해 배양액은 상부 분사파이프(60)와 배양통(20)의 내주면 사이로 하향 진행한 후 하부 에어 주공급 헤드(61)를 지나서는 에어 주공급 헤드(61)의 중앙부를 따라 상승하는 순환운동을 하게 된다.Accordingly, the culture liquid is advanced downward by the injection nozzles 62 and 63 between the upper injection pipe 60 and the inner circumferential surface of the culture vessel 20, and then passes through the lower air main supply head 61. There is a circulating movement that rises along the center of the.

이 과정에서 배양액과 배지가 고르게 혼합되며 투입되는 산소가 미생물에 고르게 전달될 수 있는 것이다.In this process, the culture medium and the medium are evenly mixed, and the introduced oxygen can be evenly delivered to the microorganism.

이와같이 별도의 교반기를 설치하지 않고서도 투입되는 공기에 의해 교반과 산소 공급이 동시에 이루어지게 되는 것이다.As such, stirring and oxygen supply are simultaneously performed by the air introduced without installing a separate stirrer.

배양이 완료되면 배양통(20) 저면의 배출관(24)을 개방시켜 배양액을 배출시키고, 세척장치인 세척 솔레노이드밸브(72)를 작동시켜, 자동으로 세척노즐(71) 이 세척수를 배양통(20) 내부에 고압분사하여 세척한 후 살균용 살균히터(51)를 가동하여 배양통(20) 내부를 살균하게 된다.When the incubation is completed, the discharge tube 24 of the bottom of the culture vessel 20 is opened to discharge the culture solution, and the washing solenoid valve 72, which is a washing device, is operated to automatically wash nozzle 71 to wash the water. After washing by high pressure spraying inside), the sterilization heater 51 for sterilization is operated to sterilize the inside of the culture vessel 20.

고온 살균 히터(51)는 각각의 살균조건(약 100 - 125 ±5℃)으로 급속 가열되어 배양통(20) 내부를 고온으로 살균하게 된다.The high temperature sterilization heater 51 is rapidly heated to each sterilization condition (about 100-125 ± 5 ℃) to sterilize the inside of the culture vessel 20 at a high temperature.

한편, 본 장치를 폐수처리에 직접 활용하는 경우를 살펴보면 다음과 같다.On the other hand, look at the case of using the device directly to the wastewater treatment as follows.

배양액 공급펌프(31)를 작동하여 배양액 공급관(30)을 통해 폭기조의 폭기액 등을 직접 배양통(20)으로 유입시킨 후 상기와 동일한 조건으로 미생물과 폭기액을 교반시키게 된다.By operating the culture medium supply pump 31 to directly enter the aeration tank, etc. of the aeration tank through the culture medium supply pipe 30 to the culture vessel 20 to stir the microorganism and aeration liquid under the same conditions as described above.

이들 미생물은 에어 주공급 헤드(60,61)를 통해 분사노즐(62,63)로 분사되고 배양액에 공급되어 폐수에 녹아드는 용존 산소를 이용하여 증식하게 되고, 유기성 오염 물질을 영양 성분으로 이용하여 유기성 오염 물질을 분해 제거함으로써 오·폐수를 정화시킨다.These microorganisms are injected into the injection nozzles 62 and 63 through the air main supply heads 60 and 61, and are multiplied by using dissolved oxygen dissolved in the waste water supplied to the culture solution, and organic contaminants are used as nutrients. Purify wastewater by decomposing and removing organic pollutants.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 미생물 배양기에 의하면, 외부로부터 배양하고자 하는 액을 직접 유입시켜 미생물을 배양시킴으로서 현장에서 직접 미생물을 간편하게 배양할 수 있게 된다.As described above, according to the microbial incubator according to the present invention, the microorganisms can be cultured by directly injecting the liquid to be cultured from the outside, and thus, the microorganisms can be easily cultured directly in the field.

또한, 본 발명은 폭기조의 폭기액을 직접 배양시킴으로서 폐수 처리효율을 증대시킬 수 있게 된다.In addition, the present invention can increase the wastewater treatment efficiency by directly incubating the aeration liquid in the aeration tank.

또한, 본 발명은 배양통 내로 공급되는 산소에 의해 배양액의 교반이 이루어지도록 함으로서 별도로 교반기를 설치할 필요가 없으며 이에 따라 구조를 단순화시킬 수 있게 된다. In addition, the present invention does not need to install a stirrer by allowing the agitation of the culture by the oxygen supplied into the culture vessel, thereby simplifying the structure.

또한, 배양통 내로 공급되는 에어를 미리 예열시킴으로써 배양효율을 더욱 높일 수 있게 된다.In addition, by preheating the air supplied into the culture vessel in advance it is possible to further increase the culture efficiency.

Claims

Five. In the microbial incubator for cultivating useful bacteria present in the wastewater treatment plant and bacteria with degradability to specific organic matter,

Culture vessels in which microorganisms are cultured;

A supply unit for supplying a solution and an organic / inorganic medium to be cultured in the culture vessel, including a supply pipe connected to the culture vessel upper portion and a pump installed on the supply tube to supply a solution to be cultured to the culture vessel;

An agitation part for receiving air from an air supply blower and injecting air into the culture solution in the culture vessel to maintain aeration in the culture solution and to stir the culture solution up, down, left, and right;

An air control unit for preheating the air supplied to the stirring unit; And

Installed in the form of a coil along the inner wall of the culture vessel and the heating and cooling medium is circulated inside the heating tube for heating and cooling the culture medium, the cooling and heating tank for heat exchange of the cooling and circulating refrigerant is connected to the heating tube, The cold-heater tank is installed inside the low temperature heater for heating the fruit, the fruit supply path is installed on the fruit supply path for circulating the fruit, the inside of the culture vessel is installed in the culture vessel after sterilizing the inside of the culture vessel at high temperature Temperature control unit including a high temperature heater for controlling, and a controller for controlling and operating the respective heaters

Microbial incubator comprising a.

According to claim 1, wherein the stirring unit is connected to the blower vertically along the side of the culture vessel is installed vertically installed in the air supply pipe, two air branch pipes extending inward through the culture vessel side from the air supply pipe, each branch pipe An annular air main supply head connected to the end, an injection nozzle arranged along the outer circumferential surface of the upper air main supply head among the air main supply heads, and installed so as to be in a range in the lower direction from the outside of the air main supply head; And a spray nozzle arranged along the outer circumferential surface of the lower air main supply head and installed to be in a range from an inner direction to an upper direction of the spray pipe.

The microorganism incubator of claim 1, wherein the heating tube maintains the temperature of the culture solution at 20-60 ° C, and the high temperature heater is heated to 90 ° C or more.

According to claim 1, wherein the inside of the culture vessel is further provided with a washing nozzle for injecting high-pressure washing water, and a solenoid valve for controlling the supply of the washing water, it is further characterized in that it is possible to wash the inside of the culture vessel Microbial incubator.