KR100953179B1 - Oligomer for microbe immobilized media, method of preparing the oligomer, microbe immobilized media, method of preparing the media, method of reducing volume of the media and bioreactor applying the media - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An oligomer for microbe immobilized media is provided to ensure reactivity and excellent mechanical strength, to ensure thermal and UV curing, and to facilitate mass production of carriers. CONSTITUTION: An oligomer for microbe immobilized media has a structure represented by chemical formula 1. In chemical formula 1, R1, R2 and R3 are independently C1~C10 alkylene substituted or unsubstituted with halogen group, hydroxyl group, alkyl group, amine group, or combined substituents thereof, C1~C10 alkylenealkoxy in which hydrogen is substituted or unsubstituted with any one of the substituents, C6~C24 arylene in which hydrogen is substituted or unsubstituted with any one of the substituents, C6~C24 cycloalkylene in which hydrogen is substituted or unsubstituted with any one of the substituents, C6~C24 heterocycloalkylene in which hydrogen is substituted or unsubstituted with any one of the substituents, or carbonyl; a1~a3 are 1~100; b1~b3 are 0~100; a1+b1=1~200, a2+b2=1~200, and a3+b3=1~200; R4 is hydrogen or methyl group; and i is 1~50 and j is 1~100.

Description

미생물 고정화 담체용 올리고머, 상기 올리고머의 제조방법, 미생물 고정화 담체, 상기 담체의 제조방법, 상기 담체의 감용방법 및 상기 담체를 채용한 생물 반응장치{Oligomer for microbe immobilized media, method of preparing the oligomer, microbe immobilized media, method of preparing the media, method of reducing volume of the media and bioreactor applying the media}Oligomer for microorganism immobilized carrier, method for preparing the oligomer, method for preparing microorganism immobilized carrier, method for preparing the carrier, method for reducing the carrier and bioreactor using the carrier [Oligomer for microbe immobilized media, method of preparing the oligomer, microbe immobilized media, method of preparing the media, method of reducing volume of the media and bioreactor applying the media}

미생물 고정화 담체용 올리고머, 상기 올리고머의 제조방법, 미생물 고정화 담체, 상기 담체의 제조방법, 상기 담체의 감용방법 및 상기 담체를 채용한 생물 반응장치가 개시된다. 보다 상세하게는, 이중결합 함유 말단기를 3개 포함하는 미생물 고정화 담체용 올리고머, 상기 올리고머의 제조방법, 미생물 고정화 담체, 상기 담체의 제조방법, 상기 담체의 감용방법 및 상기 담체를 채용한 생물 반응장치가 개시된다. Disclosed are an oligomer for a microorganism immobilized carrier, a method for preparing the oligomer, a microorganism immobilized carrier, a method for producing the carrier, a method for reducing the carrier, and a bioreactor employing the carrier. More specifically, the oligomer for microorganism immobilized carrier comprising three double bond-containing end groups, the method for producing the oligomer, the microorganism immobilized carrier, the method for producing the carrier, the method for reducing the carrier and the biological reaction employing the carrier An apparatus is disclosed.

난분해성 유기물은 일반적으로 물리ㆍ화학적 방법에 의하여 처리되는데, 이러한 난분해성 유기물을 특정 미생물을 이용하여 처리하게 되면 물리ㆍ화학적 처리에 소요되는 비용을 크게 절감할 수 있다. 특히, 전자폐수, 염색폐수 및 제지공장폐수 등은 다양한 난분해성 유기물을 함유하고 있어서 이들을 물리ㆍ화학적 방법이 아닌 생물학적 방법으로 처리하고자 하는 시도가 있어 왔다.Hardly decomposable organic materials are generally treated by physical and chemical methods, and the treatment of these hardly decomposable organic materials with specific microorganisms can greatly reduce the cost of physical and chemical treatment. In particular, electronic wastewater, dyeing wastewater and paper mill wastewater contain various hardly decomposable organic substances, and there have been attempts to treat them by biological methods rather than physical and chemical methods.

상기 생물학적 처리방법 중 현재 많이 사용되고 있는 활성 슬러지법과 같은 미생물 부유현탁법은 미생물이 반응조로부터 다량 유출되기 때문에, 미생물을 반응조 내에서 고농도로 축적시키기 어려운 문제점이 있다.Suspension of microorganisms, such as activated sludge method, which is widely used among the biological treatment methods, has a problem that it is difficult to accumulate microorganisms at a high concentration in the reaction tank because microorganisms are largely discharged from the reaction tank.

이에 따라, 생물막 담체를 이용하는 생물학적 처리방법이 유기물을 효과적으로 분해할 수 있는 기술로서 주목 받고 있다. 생물막 담체를 이용하는 생물학적 처리방법으로서는 생물막법, 포괄고정화법 및 자기조립법 등이 있다. 특히, 포괄고정화법은 특정 미생물 또는 효소 등을 담체 내에 고농도로 고정화시킬 수 있어서 처리효율이 높으므로, 전자폐수, 염색폐수 또는 제지폐수 등의 처리에 적용될 수 있으며, 활성 슬러지의 발생량을 저하시킬 수도 있다. Accordingly, a biological treatment method using a biofilm carrier has attracted attention as a technology capable of effectively decomposing organic matter. Examples of biological treatment methods using a biofilm carrier include a biofilm method, a comprehensive fixation method, and a self-assembly method. In particular, the comprehensive immobilization method can fix specific microorganisms or enzymes in a carrier at a high concentration, so that the treatment efficiency is high, and thus, can be applied to the treatment of electronic wastewater, dyeing wastewater or papermaking wastewater, and can also reduce the amount of activated sludge. have.

특정 미생물을 고정화하는 포괄고정화법에 사용되는 담체는 미생물을 고농도로 고정화할 수 있고 폐수가 확산되어 출입할 수 있는 복수의 공극들 및 상기 공극들이 서로 연장되어 형성된 망상 구조의 네트웍 유로(reticulated network of flow channels)가 형성될 수 있으며 탄성 및 압축강도 등의 기계적 강도가 충분하여 장기간 폐수처리에 사용될 수 있을 정도의 내구성을 가져야 한다. The carrier used in the comprehensive fixation method of immobilizing a specific microorganism is a reticulated network of a plurality of pores capable of immobilizing the microorganisms at a high concentration and allowing the wastewater to enter and exit, and the pores extending from each other. flow channels) can be formed, and the mechanical strengths such as elasticity and compressive strength are sufficient to be durable enough to be used for long-term wastewater treatment.

미생물 고정화 담체 합성용 올리고머의 주된 구조는 자연친화적이고 미생물에 의해 분해되지 않는 폴리에틸렌글리콜계 또는 폴리비닐알콜계의 주사슬과 양 말단기로 이루어져 있는데, 상기 양 말단기 각각은 중합반응성을 갖는 이중결합을 포함한다. 특히, 폴리알킬렌글리콜계열의 올리고머는 폴리알킬렌글리콜의 분자량을 조절함으로써 다량의 미생물을 고정화할 수 있는 담체를 형성할 수 있어 고정화 미 생물에 의한 환경오염물질의 분해속도와 분해효율을 증가시킬 수 있다. 그러나, 상기 올리고머를 사용하여 합성된 담체는 기계적 강도가 크지 않아 다양한 분야의 생물학적 처리공정에 적용하기 어려운 문제점이 있다. The main structure of the oligomer for synthesizing the microorganism immobilized carrier is composed of a polyethylene glycol-based or polyvinyl alcohol-based main chain and both terminal groups which are naturally friendly and are not decomposed by microorganisms. It includes. In particular, the polyalkylene glycol-based oligomer can form a carrier capable of immobilizing a large amount of microorganisms by controlling the molecular weight of the polyalkylene glycol, thereby increasing the decomposition rate and decomposition efficiency of environmental pollutants by the immobilized microorganisms. Can be. However, the carrier synthesized using the oligomer has a problem that it is difficult to apply to biological treatment processes of various fields because the mechanical strength is not large.

상기 문제점을 해결하기 위해, 최근에는 폴리에틸렌글리콜과 같은 폴리알킬렌글리콜 계열의 주사슬과 양 말단기 사이에 우레탄 결합을 포함하는 올리고머를 담체의 합성에 사용함으로써, 담체의 기계적 강도를 증가시키려는 노력이 진행되었다. 그러나, 이러한 종래의 올리고머는 화학적 중합(즉, 열 경화)에는 반응성을 나타내지만 자외선 경화에는 반응성을 전혀 나타내지 않아 다양한 방식의 생산 시스템을 갖추기 어려운 단점이 있다. 따라서, 화학적 중합 반응과 자외선 경화 반응에 대한 반응성을 모두 갖고 기계적 강도가 뛰어난 미생물 고정화 담체용 올리고머의 개발 필요성이 대두되고 있다. 특히, 자외선 경화법은 화학적 중합법에 비해 반응시간을 단축할 수 있어서 담체의 생산효율을 증가시킬 수 있다.In order to solve the above problems, in recent years, efforts have been made to increase the mechanical strength of a carrier by using an oligomer containing a urethane bond between the polyalkylene glycol series main chain and both terminal groups such as polyethylene glycol in the synthesis of the carrier. Progressed. However, these conventional oligomers exhibit responsiveness to chemical polymerization (ie, thermal curing) but no reactivity to ultraviolet curing, which makes it difficult to have various production systems. Therefore, there is a need to develop oligomers for microbial immobilization carriers having both reactivity to chemical polymerization reactions and ultraviolet curing reactions and excellent mechanical strength. In particular, the ultraviolet curing method can shorten the reaction time compared to the chemical polymerization method can increase the production efficiency of the carrier.

본 발명의 일 구현예는 이중결합 함유 말단기를 3개 포함하는 미생물 고정화 담체용 올리고머를 제공한다.One embodiment of the present invention provides an oligomer for a microorganism immobilization carrier comprising three double bond-containing end groups.

본 발명의 다른 구현예는 상기 미생물 고정화 담체용 올리고머의 제조방법을 제공한다.Another embodiment of the present invention provides a method for preparing the oligomer for the microorganism immobilization carrier.

본 발명의 또 다른 구현예는 상기 미생물 고정화 담체용 올리고머의 중합체 또는 상기 올리고머의 가교 중합체를 포함하는 미생물 고정화 담체를 제공한다. Another embodiment of the present invention provides a microorganism immobilization carrier comprising a polymer of the oligomer for the microorganism immobilization carrier or a crosslinked polymer of the oligomer.

본 발명의 또 다른 구현예는 상기 미생물 고정화 담체의 제조방법을 제공한다. Another embodiment of the present invention provides a method for preparing the microorganism immobilization carrier.

본 발명의 또 다른 구현예는 상기 미생물 고정화 담체의 감용방법을 제공한다. Another embodiment of the present invention provides a method for reducing the microorganism immobilization carrier.

본 발명의 또 다른 구현예는 상기 미생물 고정화 담체를 채용한 생물 반응장치를 제공한다. Another embodiment of the present invention provides a bioreactor employing the microorganism immobilization carrier.

본 발명의 일 측면은,One aspect of the invention,

하기 화학식 1로 표시되는 미생물 고정화 담체용 올리고머를 제공한다:
[화학식 1]

Figure 112010003072412-pat00008

상기 화학식 1에서, R1, R2 및 R3는, 각각 서로 독립적으로, 수소가 할로겐기, 히드록시기, 알킬기, 알콕시기, 아민기 또는 이들이 조합된 치환기로 치환되거나 비치환된 C1~C10 알킬렌, 수소가 상기 치환기들 중 어느 하나로 치환되거나 비치환된 C1~C10 알킬렌알콕시, 수소가 상기 치환기들 중 어느 하나로 치환되거나 비치환된 C6~C24 아릴렌, 수소가 상기 치환기들 중 어느 하나로 치환되거나 비치환된 C6~C24 시클로알킬렌, 수소가 상기 치환기들 중 어느 하나로 치환되거나 비치환된 C6~C24 헤테로시클로알킬렌, 또는 카르보닐이고,
a1~a3는 각각 1~100이고, b1~b3는 각각 0~100이고, a1+b1=1~200이고, a2+b2=1~200이고, a3+b3=1~200이며,
R4는 수소 또는 메틸기이고, It provides an oligomer for a microorganism immobilization carrier represented by the following formula (1):
[Formula 1]
Figure 112010003072412-pat00008

In Formula 1, R 1 , R 2 and R 3 are each independently of each other, hydrogen is C 1 ~ C 10 unsubstituted or substituted with a halogen group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkoxy group, an amine group or a substituent combination thereof Alkylene, C 1 ~ C 10 alkylene alkoxy unsubstituted or substituted with any one of the substituents, C 6 ~ C 24 arylene unsubstituted or substituted with any one of the substituents, hydrogen is the substituent C 6 -C 24 cycloalkylene unsubstituted or substituted with any one of these, C 6 -C 24 heterocycloalkylene unsubstituted or substituted with any one of the above substituents, or carbonyl,
a 1 to a 3 are each 1 to 100, b 1 to b 3 are each 0 to 100, a 1 + b 1 = 1 to 200, a 2 + b 2 = 1 to 200, and a 3 + b 3 = 1-200,
R 4 is hydrogen or a methyl group,

i는 1~50이고, j는 1~100이다. i is 1-50, j is 1-100.

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본 발명의 다른 측면은,Another aspect of the invention,

상기 올리고머의 중합체 또는 상기 올리고머의 가교 중합체를 포함하는 미생물 고정화 담체를 제공한다.It provides a microorganism immobilization carrier comprising the polymer of the oligomer or the crosslinked polymer of the oligomer.

상기 미생물 고정화 담체는 마이코박테리움 종 SMIC-1(Mycobacterium sp. SMIC-1)(수탁번호 KCTC 10947 BP), 메틸로박테리움 엑스토쿠엔스 SMIC-1(Methylobacterium extorquens SMIC-1)(수탁번호 KCTC 10946 BP), 아시네토박터 종 SMIC-1 (Acinetobacter sp. SMIC-1)(수탁번호 KCCM 10999P) 및 쿠프리아비더스 종 SMIC-2 (Cupriavidus sp. SMIC-2)(수탁번호 KCCM 11000P)으로 이루어진 군으로 부터 선택된 적어도 1종의 미생물을 포함할 수 있다.The microorganism immobilization carrier is Mycobacterium sp. SMIC-1 (Accession No. KCTC 10947 BP), Methylobacterium extorquens SMIC-1 (Accession No. KCTC) 10946 BP), the group consisting of Acinetobacter sp. SMIC-1 (Accession No. KCCM 10999P) and Cupriavidus sp. SMIC-2 (Accession No. KCCM 11000P) It may include at least one microorganism selected from.

상기 미생물 고정화 담체는 비중이 1.01 내지 3.0일 수 있다. The microorganism immobilization carrier may have a specific gravity of 1.01 to 3.0.

상기 미생물 고정화 담체는 비중이 2 내지 5인 무기충진제를 추가로 포함할 수 있다. The microorganism immobilization carrier may further include an inorganic filler having a specific gravity of 2 to 5.

상기 무기충진제는 적어도 1종의 금속산화광물을 포함할 수 있다. The inorganic filler may include at least one metal oxide mineral .

상기 금속산화광물은 카올린(Kaolin), 그라나이트(Granite), 황산바륨(Barium Sulfate) 및 고령토로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함할 수 있다.The metal oxide mineral may include at least one selected from the group consisting of kaolin, granite, barium sulfate and kaolin.

상기 무기충진제의 입자 크기는 0.1 내지 1000㎛일 수 있다.The particle size of the inorganic filler may be 0.1 to 1000㎛.

본 발명의 또 다른 측면은,Another aspect of the invention,

상기 미생물 고정화 담체를 채용한 생물 반응장치를 제공한다.Provided is a bioreactor employing the microorganism immobilization carrier.

상기 미생물 고정화 담체의 충진률은 10 내지 90부피%일 수 있다.Filling rate of the microorganism immobilization carrier may be 10 to 90% by volume.

상기 생물 반응장치는 상기 미생물 고정화 담체를 포함하는 유동상(fluidized bed), 이동상(moving bed), 및 고정상(packed bed) 반응기 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.The bioreactor may include at least one of a fluidized bed, a moving bed, and a packed bed reactor including the microorganism immobilization carrier.

본 발명의 또 다른 측면은,Another aspect of the invention,

상기 미생물 고정화 담체의 표면 온도가 10 내지 40℃에 이르도록 상기 미생물 고정화 담체를 송풍 건조하는 단계를 포함하는 미생물 고정화 담체의 감용방법을 제공한다.It provides a method for reducing the microorganism immobilization support comprising the step of blowing the microorganism immobilization support to blow the surface temperature of the microorganism immobilization support to 10 to 40 ℃.

상기 송풍 건조는 상기 미생물 고정화 담체의 수분 함량이 1 내지 5중량%에 이를 때까지 지속될 수 있다.The blowing drying may be continued until the moisture content of the microorganism immobilization carrier reaches 1 to 5% by weight.

본 발명의 또 다른 측면은,Another aspect of the invention,

글리세롤계 폴리에테르 트리올과 디이소시아네이트 화합물을 반응시켜 제1 화합물을 합성하는 단계; 및Reacting a glycerol-based polyether triol with a diisocyanate compound to synthesize a first compound; And

상기 제1 화합물과 폴리알킬렌글리콜 (메타)아크릴레이트를 반응시키는 단계를 포함하는 미생물 고정화 담체용 올리고머의 제조방법을 제공한다. It provides a method for producing an oligomer for a microorganism immobilization carrier comprising the step of reacting the first compound and polyalkylene glycol (meth) acrylate.

상기 글리세롤계 폴리에테르 트리올은 글리세롤과 알킬렌 옥사이드의 반응에 의해 합성될 수 있다. The glycerol-based polyether triol can be synthesized by the reaction of glycerol and alkylene oxide.

상기 알킬렌 옥사이드는 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 화합물을 포함할 수 있다. The alkylene oxide may include at least one compound selected from the group consisting of ethylene oxide and propylene oxide.

본 발명의 또 다른 측면은,Another aspect of the invention,

상기 미생물 고정화 담체용 올리고머, 미생물 및 중합개시제를 반응기에 투입하는 제1 단계; 및A first step of introducing the oligomer, the microorganism and the polymerization initiator for the microorganism immobilization carrier into a reactor; And

상기 반응기 내용물을 교반하여 중합체를 얻는 제2 단계를 포함하는 미생물 고정화 담체의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a microorganism immobilization carrier comprising a second step of agitating the reactor contents to obtain a polymer.

상기 제1 단계에서는 가교제가 추가로 투입될 수 있다.In the first step, a crosslinking agent may be further added.

상기 제1 단계에서는 무기충진제가 추가로 투입될 수 있다.In the first step, an inorganic filler may be additionally added.

상기 무기충진제의 함량은 상기 올리고머 100 중량부에 대하여 0.5 내지 1,000 중량부일 수 있다. The content of the inorganic filler may be 0.5 to 1,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the oligomer.

상기 제1 단계에서는 중합촉진제가 추가로 투입될 수 있다.In the first step, a polymerization promoter may be further added.

상기 제1 단계에서는 상기 미생물 투입 전에 중화제가 추가로 투입될 수 있다.In the first step, a neutralizing agent may be additionally added before the microorganism is added.

상기 중합개시제는 포타슘 퍼설페이트, 암모늄 퍼설페이트, 소듐 퍼설페이트, 포타슘 퍼설파이트, 암모늄 퍼설파이트, 소듐 퍼설파이트, 암모늄 바이설페이트, 소듐 바이설페이트, 1,1'-아조비스(1-메틸부티로니트릴-3-소듐 술포네이트) 및 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함할 수 있다.The polymerization initiator is potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfite, ammonium persulfite, sodium persulfite, ammonium bisulfate, sodium bisulfate, 1,1'-azobis (1-methylbutyronitrile) -3-sodium sulfonate) and 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid).

본 발명의 또 다른 측면은,Another aspect of the invention,

상기 미생물 고정화 담체용 올리고머 및 미생물을 반응기에 투입하는 제1 단계; 및A first step of introducing the microorganism immobilization carrier oligomer and microorganism into a reactor; And

상기 반응기 내용물에 광개시제를 첨가한 후 UV를 조사하여 중합체를 얻는 제2 단계를 포함하는 미생물 고정화 담체의 제조방법을 제공한다.It provides a method for producing a microorganism immobilization carrier comprising the second step of obtaining a polymer by adding a photoinitiator to the reactor contents and then irradiated with UV.

상기 제1 단계에서는 가교제가 추가로 투입될 수 있다.In the first step, a crosslinking agent may be further added.

상기 광개시제는 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2-옥소글루타르산, 1-하이드록시 사이클로 헥실 페닐 메탄온 및 2-하이드록시-2-메틸-프로피오페논으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함할 수 있다.The photoinitiator is selected from the group consisting of 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-oxoglutaric acid, 1-hydroxy cyclohexyl phenyl methanone and 2-hydroxy-2-methyl-propiophenone It may include at least one kind.

상기 미생물은 활성 슬러지와 함께 투입되고, 상기 미생물 및 활성 슬러지의 총 투입 농도는 50 내지 30,000 MLSS(mg/L)일 수 있다. The microorganism is added with activated sludge, and the total input concentration of the microorganism and activated sludge may be 50 to 30,000 MLSS (mg / L).

상기 미생물은 활성 슬러지와 함께 투입되고, 상기 미생물 대 상기 활성 슬러지의 투입 농도 비율은 1%:99% 내지 99%:1%일 수 있다. The microorganism is added with activated sludge, and the concentration ratio of the microorganism to the activated sludge may be 1%: 99% to 99%: 1%.

상기 가교제의 투입량은 상기 올리고머의 투입량 100 중량부에 대하여 0.5 내지 80 중량부일 수 있다.The amount of the crosslinking agent may be 0.5 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the amount of the oligomer.

본 발명의 일 구현예에 의하면, 반응성이 우수하고 열 및 자외선 경화가 모두 가능하여 다양한 방식으로 담체의 대량생산이 용이한 미생물 고정화 담체용 올리고머 및 그의 제조방법이 제공될 수 있다. According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide a microorganism immobilized carrier oligomer and a method for producing the carrier having excellent reactivity, both heat and ultraviolet curing is easy to mass-produce the carrier in various ways.

본 발명의 다른 구현예에 의하면, 각종 난분해성 유기물을 효과적으로 분해하는 미생물이 효율적으로 포괄고정화되어 있고, 탄성 및 압축강도 등의 기계적 강도가 뛰어나 장기간 폐수처리에 사용될 수 있을 정도의 내구성을 갖는 미생물 고정화 담체, 그의 제조방법 및 감용방법이 제공될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, microorganisms that effectively decompose various hardly decomposable organic substances are efficiently encapsulated and immobilized, and have high mechanical strength such as elasticity and compressive strength, and have a durability enough to be used for long-term wastewater treatment. A carrier, a method for producing the same, and a method for applying the same may be provided.

본 발명의 또 다른 구현예에 의하면, 상기 담체를 채용함으로써 폐수처리시 처리비용을 절감할 수 있는 생물 반응장치가 제공될 수 있다. According to another embodiment of the present invention, a bioreactor capable of reducing the treatment cost during wastewater treatment may be provided by employing the carrier.

이어서, 본 발명의 일 구현예에 따른 미생물 고정화 담체용 올리고머 및 그의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다. Next, the oligomer for the microorganism immobilization carrier and its preparation method according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 일 구현예에 따른 미생물 고정화 담체용 올리고머는 하기 화학식 1로 표시된다.
[화학식 1]

Figure 112010003072412-pat00009

상기 화학식 1에서, R1, R2 및 R3는, 각각 서로 독립적으로, 수소가 할로겐기, 히드록시기, 알킬기, 알콕시기, 아민기 또는 이들이 조합된 치환기로 치환되거나 비치환된 C1~C10 알킬렌, 수소가 상기 치환기들 중 어느 하나로 치환되거나 비치환된 C1~C10 알킬렌알콕시, 수소가 상기 치환기들 중 어느 하나로 치환되거나 비치환된 C6~C24 아릴렌, 수소가 상기 치환기들 중 어느 하나로 치환되거나 비치환된 C6~C24 시클로알킬렌, 수소가 상기 치환기들 중 어느 하나로 치환되거나 비치환된 C6~C24 헤테로시클로알킬렌, 또는 카르보닐이고,
a1~a3는 각각 1~100이고, b1~b3는 각각 0~100이고, a1+b1=1~200이고, a2+b2=1~200이고, a3+b3=1~200이며,
R4는 수소 또는 메틸기이고, The oligomer for a microorganism immobilization carrier according to an embodiment of the present invention is represented by the following formula (1).
[Formula 1]
Figure 112010003072412-pat00009

In Formula 1, R 1 , R 2 and R 3 are each independently of each other, hydrogen is C 1 ~ C 10 unsubstituted or substituted with a halogen group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkoxy group, an amine group or a substituent combination thereof Alkylene, C 1 ~ C 10 alkylene alkoxy unsubstituted or substituted with any one of the substituents, C 6 ~ C 24 arylene unsubstituted or substituted with any one of the substituents, hydrogen is the substituent C 6 -C 24 cycloalkylene unsubstituted or substituted with any one of these, C 6 -C 24 heterocycloalkylene unsubstituted or substituted with any one of the above substituents, or carbonyl,
a 1 to a 3 are each 1 to 100, b 1 to b 3 are each 0 to 100, a 1 + b 1 = 1 to 200, a 2 + b 2 = 1 to 200, and a 3 + b 3 = 1-200,
R 4 is hydrogen or a methyl group,

i는 1~50이고, j는 1~100이다.i is 1-50, j is 1-100.

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상기 올리고머는 화학적 중합법뿐만 아니라 자외선 경화법에 의해서도 가교제와 반응하여 담체를 형성할 수 있는데, 이와 같이 다양한 방식의 중합법이 적용될 수 있어서 사용 목적에 따른 담체의 효율적인 제조가 가능하다. 또한, 상기 올리고머는 이중결합 함유 말단기를 3개 포함하고 있어서, 이중결합 함유 말단기를 2개 포함하는 종래의 올리고머에 비해 높은 반응성을 갖는다. 따라서, 상기 올리고 머는 담체의 제조에 사용될 경우 종래의 올리고머에 비해 더 견고한 망상구조의 네트웍 유로를 형성할 수 있어 기계적 강도가 더 우수한 미생물 고정화 담체를 형성할 수 있다. The oligomer may form a carrier by reacting with a crosslinking agent not only by chemical polymerization but also by UV curing, and thus, various polymerization methods may be applied, thereby efficiently preparing a carrier according to a purpose of use. In addition, the oligomer includes three double bond-containing end groups, and thus has high reactivity compared to a conventional oligomer including two double bond-containing end groups. Therefore, the oligomer can form a network passage of a more robust network structure than the conventional oligomer when used in the preparation of the carrier can form a microorganism immobilized carrier having better mechanical strength.

상기 미생물 고정화 담체용 올리고머의 제조방법은 글리세롤계 폴리에테르 트리올과 디이소시아네이트 화합물을 반응시켜 제1 화합물을 합성하는 단계 및 상기 제1 화합물과 폴리알킬렌글리콜 (메타)아크릴레이트를 반응시키는 단계를 포함한다. The method for preparing an oligomer for the microorganism immobilization carrier comprises the steps of synthesizing a first compound by reacting a glycerol-based polyether triol and a diisocyanate compound and reacting the first compound with a polyalkylene glycol (meth) acrylate. Include.

상기 글리세롤계 폴리에테르 트리올은 글리세롤과 알킬렌 옥사이드의 반응에 의해 합성될 수 있다. 상기 알킬렌 옥사이드는, 예를 들어, 에틸렌 옥사이드, 프로필렌 옥사이드 및 이들의 혼합물일 수 있다. 또한, 상기 글리세롤계 폴리에테르 트리올의 수평균 분자량은, 예를 들어, 500 내지 5000일 수 있다.The glycerol-based polyether triol can be synthesized by the reaction of glycerol and alkylene oxide. The alkylene oxide may be, for example, ethylene oxide, propylene oxide and mixtures thereof. In addition, the number average molecular weight of the glycerol-based polyether triol may be, for example, 500 to 5000.

상기 제1 화합물은 글리세롤계 폴리에테르 트리올의 3개의 말단 각각에 디이소시아네이트 화합물이 결합된 것으로, 글리세롤계 폴리에테르 트리올 1몰당 디이소시아네이트 화합물 3몰을 반응시켜 상기 제1 화합물을 합성할 수 있다. 또한, 이러한 제1 화합물 1몰당 폴리알킬렌글리콜 (메타)아크릴레이트 3몰을 추가로 반응시켜 상기 올리고머를 합성할 수 있다. 또한, 상기 폴리알킬렌글리콜 (메타)아크릴레이트의 수평균 분자량은, 예를 들어, 44 내지 1000일 수 있다.The first compound is a diisocyanate compound bonded to each of the three terminals of the glycerol-based polyether triol, and the first compound may be synthesized by reacting 3 moles of the diisocyanate compound per one mole of the glycerol-based polyether triol. . In addition, the oligomer may be synthesized by further reacting 3 moles of polyalkylene glycol (meth) acrylate per 1 mole of the first compound. In addition, the number average molecular weight of the polyalkylene glycol (meth) acrylate may be, for example, 44 to 1000.

본 발명의 일 구현예에 따른 미생물 고정화 담체는 상기 올리고머의 중합체 또는 상기 올리고머의 가교 중합체를 포함한다.Microbial immobilization carrier according to an embodiment of the present invention comprises a polymer of the oligomer or a crosslinked polymer of the oligomer.

상기 화학식 1로 표시되는 올리고머는 3개의 말단기에 각각 포함된 이중결합을 통해 중합개시제 및/또는 광개시제에 의해 중합되어 담체를 형성하기에 충분한 분자량을 갖는 중합체를 형성할 수 있다.The oligomer represented by Chemical Formula 1 may be polymerized by a polymerization initiator and / or a photoinitiator through a double bond included in each of three end groups to form a polymer having a molecular weight sufficient to form a carrier.

한편, 1종의 올리고머만을 중합하여 형성한 중합체나 또는 분자량이 다른 2종 이상의 올리고머를 중합하여 형성한 중합체도 담체로서 기능할 수 있지만, 중합체 분자 백본(backbone) 사이에 친수성 가교결합이 형성되어 있는 3차원 망상구조를 이루는 것이 미생물 포괄고정, 내구성 및 탄성 증가 등의 측면에서 유리하다. On the other hand, polymers formed by polymerizing only one oligomer or polymers formed by polymerizing two or more kinds of oligomers having different molecular weights may also function as carriers, but hydrophilic crosslinks are formed between the polymer molecular backbones. A three-dimensional network structure is advantageous in terms of microorganism inclusion fixation, durability and elasticity.

상기 미생물 고정화 담체는, 예를 들어, 상기 올리고머가 중합되어 형성된 중합체 분자 백본(backbone) 사이에 가교결합이 형성되어 있는 3차원 망목구조의 가교 중합체이다. 이러한 미생물 고정화 담체에는 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드에 내성이 있고 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드를 탄소원으로 하여 생장이 가능한 미생물이 고정될 수 있다. 구체적으로, 상기 미생물 고정화 담체에는 서로 연장되어 망상 구조의 네트웍 유로(reticulated network of flow channels)를 형성하는 다수의 공극들이 형성되어 있고, 이러한 공극내에 폐수를 처리하는 미생물이 포괄 고정화되며, 아울러 상기 공극내의 유로를 통하여 폐수가 확산되어 출입할 수 있다.The microorganism immobilization carrier is, for example, a three-dimensional network crosslinked polymer in which crosslinks are formed between polymer molecular backbones formed by polymerizing the oligomer. The microorganism immobilization carrier can be immobilized microorganisms resistant to tetramethyl ammonium hydroxide and capable of growing using tetramethyl ammonium hydroxide as a carbon source. Specifically, the microorganism immobilization carrier is formed with a plurality of pores extending to each other to form a reticulated network of flow channels, the microorganisms for treating wastewater in the pores is comprehensively immobilized, and the pores Wastewater is diffused through the flow path in and out.

상기 미생물은 마이코박테리움 종 SMIC-1(Mycobacterium sp. SMIC-1)(수탁번호 KCTC 10947 BP), 메틸로박테리움 엑스토쿠엔스 SMIC-1(Methylobacterium extorquens SMIC-1)(수탁번호 KCTC 10946 BP), 아시네토박터 종 SMIC-1 (Acinetobacter sp. SMIC-1)(수탁번호 KCCM 10999P) 및 쿠프리아비더스 종 SMIC-2 (Cupriavidus sp. SMIC-2)(수탁번호 KCCM 11000P)중 적어도 1종을 포함할 수 있다. 상기 마이코박테리움 종 SMIC-1, 메틸로박테리움 엑스토쿠엔스 SMIC-1, 아시네토박 터 종 SMIC-1 및 쿠프리아비더스 종 SMIC-2는, 2006년 5월 15일에 부다페스트 조약하의 국제기탁기관인 한국생명공학연구소 생물자원센터 (KCTC)에 기탁한 균주와 동일한 것이다. The microorganism is Mycobacterium sp. SMIC-1 (Accession No. KCTC 10947 BP), Methylobacterium extorquens SMIC-1 (Accession No. KCTC 10946 BP) ), At least one of Acinetobacter sp. SMIC-1 (Accession No. KCCM 10999P) and Cupriavidus sp. SMIC-2 (Accession No. KCCM 11000P) It may include. The Mycobacterium spp. SMIC-1, Methylobacterium extocuens SMIC-1, Acinetobacter spp. SMIC-1, and Cupri abidus spp. SMIC-2, were deposited under the international treaty of Budapest on May 15, 2006. It is the same as the strain deposited at Korea Institute of Biotechnology and Biotechnology Center (KCTC).

또한, 상기 미생물 고정화 담체의 비중은 1.01 내지 3.0일 수 있다. 상기 담체의 비중이 1.01 미만이면 상기 담체가 충진된 반응기를 이용한 폐수처리시 유입수 및 에어의 유속에 의한 반응기내 담체의 부피 팽창률이 증가하여 담체 충진률이 제한될 수 있고, 3.0을 초과하게 되면 역세시 에어나 물의 양이 상당량 증가하여 비경제적인 운전을 야기할 수 있다. In addition, the specific gravity of the microorganism immobilization carrier may be 1.01 to 3.0. When the specific gravity of the carrier is less than 1.01, the carrier filling rate may be limited by increasing the volume expansion rate of the carrier in the reactor due to the flow rate of inflow water and air during wastewater treatment using the reactor filled with the carrier. Significant increases in sea air or water can cause uneconomical driving.

또한, 상기 미생물 고정화 담체는 비중이 2 내지 5인 무기충진제를 추가로 포함할 수 있는데, 이로써 상기 미생물 고정화 담체는 상기 범위의 비중을 유지할 수 있다. 상기 무기충진제의 비중이 2 미만이면 담체 합성시 과량의 무기충진제가 첨가되어야 하므로 비경제적이며 원료 혼합액에 대한 무기충진제의 비율이 높아 혼합이 어렵고, 5를 초과하게 되면 상기 원료 혼합액내에 층분리가 이루어져서 균일한 물성을 얻기 힘들다. 상기 비중 범위의 무기충전제를 사용함으로써, 상기 미생물 고정화 담체에 상기 무기충진제가 균일하게 분산되게 되고, 이로써 최종제품인 담체의 비중, 압축강도 및 탄성이 증가하여 담체의 반응기 충진률이 향상되고 담체의 내구성이 개선되게 된다. In addition, the microorganism immobilization carrier may further include an inorganic filler having a specific gravity of 2 to 5, whereby the microorganism immobilization carrier can maintain the specific gravity of the above range. When the specific gravity of the inorganic filler is less than 2, an excessive amount of inorganic filler should be added during the synthesis of the carrier, which is uneconomical and difficult to mix due to a high ratio of the inorganic filler to the raw material mixture. It is difficult to obtain uniform physical properties. By using the inorganic filler in the specific gravity range, the inorganic filler is uniformly dispersed in the microorganism immobilization carrier, thereby increasing the specific gravity, compressive strength and elasticity of the carrier as a final product to improve the reactor filling rate of the carrier and durability of the carrier This will be improved.

상기 무기충진제로는 카올린(Kaolin), 그라나이트(Granite), 황산바륨(Barium Sulfate) 및 고령토 등의 금속산화광물이 1종 이상 사용될 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. As the inorganic filler, one or more metal oxide minerals such as kaolin, granite, barium sulfate and kaolin may be used, but the present invention is not limited thereto.

또한, 상기 무기충진제는 입자의 크기가 0.1 내지 1,000㎛일 수 있다. 상기 무기충진제의 입자 크기가 0.1㎛ 미만이면 제조가 어려울뿐만 아니라 운반 등의 관리 용이성이 떨어지고, 1,000㎛를 초과하게 되면 담체가 비균일(non-homogeneous)하게 합성된다.In addition, the inorganic filler may have a particle size of 0.1 to 1,000㎛. If the particle size of the inorganic filler is less than 0.1㎛ not only difficult to manufacture, but also easy to manage such as transport, and exceeds 1,000㎛ synthesize the carrier non-homogeneous (non-homogeneous).

이어서, 본 발명의 일 구현예에 따른 미생물 고정화 담체의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.Next, a method for preparing a microorganism immobilization carrier according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

상기 미생물 고정화 담체의 제조방법으로는 화학적 중합법과 자외선 경화법이 있는데, 아래에서 각 방법의 일례를 상세히 설명한다.Methods for producing the microorganism immobilization carrier include a chemical polymerization method and an ultraviolet curing method, one example of each method will be described in detail below.

<화학적 중합법><Chemical Polymerization Method>

먼저, 수성용매가 존재하는 반응기내에 상기 화학식 1로 표시되는 올리고머 및 선택적으로 가교제, 무기충진제 및 중합촉진제로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 투입하여 이들을 서로 혼합한다. 상기 가교제는 1 내지 6개의 관능기를 포함할 수 있고, 상기 올리고머 분자 사이에서 분자간 또는 분자내 가교결합을 형성할 수 있다. 상기 가교제로는, 예를 들어, 소비톨, N,N'-디알릴타르타르디아미드, N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, 디알릴 푸마레이트, 1,5-헥사디엔-3-올, N,N'-메틸렌비스아크릴아미드, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트, 디(에틸렌글리콜) 디아크릴레이트, 트리알릴 1,2,4-벤젠트리카르복실레이트, 디알릴아민, 트리알릴아민, 폴리알릴아민, 테트라알릴옥시에탄, 디비닐벤젠, 디알릴 프탈레이트 또는 이들 중 2 이상의 혼합물이 사용될 수 있다. 상기 가교제의 투입량은 상기 올리고머의 투입량 100 중량부에 대하여 0.5 내지 80 중량부일 수 있다. 상기 가교제 의 투입량이 0.5 중량부 미만이면 담체의 강도가 약해지고, 80 중량부를 초과하게 되면 겔이 지나치게 빨리 형성된다. 또한, 상기 무기충진제의 투입량은 상기 올리고머의 투입량 100 중량부에 대하여 0.5 내지 1,000 중량부일 수 있다. 상기 무기충진제의 투입량이 0.5 중량부 미만이면 담체의 강도가 저하되고, 1,000 중량부를 초과하게 되면 담체내의 기질투과율이 낮아지고 담체가 비균일하게 중합된다. 여기서, '기질투과율'이란 담체의 내부로 전달되는 미생물 영양원, 질소원, 미량무기원소 등의 무기물질 및 산소 등의 투과율을 의미한다. 상기 중합촉진제로는, 예를 들어, N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민 및/또는 β-메틸아미드프로피오니트릴 등이 사용될 수 있다. First, an oligomer represented by Chemical Formula 1 and optionally at least one material selected from the group consisting of a crosslinking agent, an inorganic filler and a polymerization accelerator are introduced into a reactor in which an aqueous solvent is present and mixed with each other. The crosslinking agent may include 1 to 6 functional groups, and may form intermolecular or intramolecular crosslinks between the oligomer molecules. As said crosslinking agent, for example, sorbitol, N, N'-diallyl tardiamide, N, N'-methylenebisacrylamide, diallyl fumarate, 1,5-hexadien-3-ol, N , N'-methylenebisacrylamide, trimethylolpropane triacrylate, di (ethylene glycol) diacrylate, triallyl 1,2,4-benzenetricarboxylate, diallylamine, triallylamine, polyallylamine , Tetraallyloxyethane, divinylbenzene, diallyl phthalate or a mixture of two or more thereof may be used. The amount of the crosslinking agent may be 0.5 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the amount of the oligomer. If the amount of the crosslinking agent is less than 0.5 parts by weight, the strength of the carrier is weakened. If it exceeds 80 parts by weight, the gel is formed too quickly. In addition, the amount of the inorganic filler may be 0.5 to 1,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the amount of the oligomer. When the amount of the inorganic filler is less than 0.5 parts by weight, the strength of the carrier is lowered. When it is more than 1,000 parts by weight, the substrate transmittance in the carrier is lowered and the carrier is non-uniformly polymerized. Here, the substrate transmittance refers to the transmittance of inorganic substances such as microbial nutrients, nitrogen sources, trace inorganic elements, and oxygen delivered to the inside of the carrier. As the polymerization promoter, for example, N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine and / or β-methylamide propionitrile may be used.

이후, 상기 반응기에 중화제를 더 첨가하여 상기 반응기 내용물을 중화시킬 수 있다. 상기 중화제로는 아세트산 수용액 등이 사용될 수 있으며, 상기 중화제를 사용하여 상기 반응기 내용물을 6 내지 8의 pH 범위로 조절함으로써 중화후 투입되는 미생물이 생존하기에 적합한 환경을 마련할 수 있다. Thereafter, further neutralizing agent may be added to the reactor to neutralize the reactor contents. As the neutralizing agent, an acetic acid aqueous solution or the like may be used. By using the neutralizing agent, the reactor contents may be adjusted to a pH range of 6 to 8 to provide a suitable environment for survival of microorganisms introduced after neutralization.

이어서, 상기 반응기에 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드에 내성이 있고 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드를 탄소원으로 하여 생장이 가능한 미생물 및 활성 슬러지를 소정 비율로 투입한 다음 균일하게 교반한다. 또한, 상기 미생물은 활성 슬러지와 함께 상기 반응기에 투입될 수 있는데, 상기 미생물 및 활성 슬러지의 총 투입 농도는 50 내지 30,000 MLSS(mg/L)일 수 있다. 상기 총 투입 농도가 50 MLSS 미만이면 담체내에 포괄 고정된 미생물의 농도가 낮아 폐수 처리 효율이 저하되고, 30,000 MLSS를 초과하게 되면 담체 합성시 합성원료 대비 미생물의 함량비가 너무 높아 합성이 어려워진다. 또한, 상기 미생물 대 활성 슬러지의 투입 농도 비율은 1%:99% 내지 99%:1%, 예를 들어 15%:85% 내지 85%:15%, 예를 들어 35%:65% 내지 65%:35%일 수 있다. 상기 미생물 및 활성 슬러지의 총 투입 농도 중 상기 미생물의 농도 비율이 1% 미만이면 특정 유기물질의 처리효율이 낮고, 99%를 초과하게 되면, 미생물에 의해 1차적으로 분해된 물질이 활성 슬러지에 의해 최종적으로 광물화(mineralization)되어야 하는데, 이 경우에는 활성 슬러지의 비율이 지나치게 낮기 때문에 상기 광물화 효율이 좋지 않다.Subsequently, microorganisms and activated sludge, which are resistant to tetramethyl ammonium hydroxide and can be grown using tetramethyl ammonium hydroxide as a carbon source, are charged at a predetermined rate, followed by uniform stirring. In addition, the microorganism may be introduced into the reactor together with activated sludge, the total concentration of the microorganism and activated sludge may be 50 to 30,000 MLSS (mg / L). When the total input concentration is less than 50 MLSS, the concentration of microorganisms immobilized in the carrier is low, and the wastewater treatment efficiency is lowered. When the total concentration is more than 30,000 MLSS, the content ratio of the microorganisms to the synthetic raw materials is too high to synthesize the carrier, making synthesis difficult. In addition, the input concentration ratio of the microorganism to activated sludge is 1%: 99% to 99%: 1%, for example 15%: 85% to 85%: 15%, for example 35%: 65% to 65%. May be 35%. If the ratio of the concentration of the microorganism in the total concentration of the microorganism and the activated sludge is less than 1%, the treatment efficiency of the specific organic material is low, and if it exceeds 99%, the material decomposed primarily by the microorganism is activated by the sludge. Finally, it should be mineralized, in which case the mineralization efficiency is not good because the ratio of activated sludge is too low.

이후, 상기 반응기에 중합개시제를 첨가한 후 교반시켜 중합반응을 진행시킨다. 상기 중합개시제로는, 예를 들어, 포타슘 퍼설페이트, 암모늄 퍼설페이트, 소듐 퍼설페이트, 포타슘 퍼설파이트, 암모늄 퍼설파이트, 소듐 퍼설파이트, 암모늄 바이설페이트, 소듐 바이설페이트, 1,1'-아조비스(1-메틸부티로니트릴-3-소듐 술포네이트) 및 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종이 사용될 수 있다.Thereafter, a polymerization initiator is added to the reactor, followed by stirring to proceed with the polymerization reaction. As the polymerization initiator, for example, potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfite, ammonium persulfite, sodium persulfite, ammonium bisulfate, sodium bisulfate, 1,1'-azobis ( 1-methylbutyronitrile-3-sodium sulfonate) and at least one selected from the group consisting of 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid) can be used.

결과로서, 중합체 분자 백본 사이에 가교결합이 형성되어 있는 3차원 망상구조의 중합체 또는 가교 중합체가 얻어진다. 상기 중합체 또는 가교 중합체는 실온의 인큐베이터(예를 들어, PVC 튜브)내에서 소정시간 숙성시키면 졸상태에서 겔상태로 상태변화를 일으켜 압출하기에 적합한 상태로 된다. 상기 겔상태의 중합체 또는 가교 중합체를 적당한 직경의 구멍(orifice)를 통해 압출하면 선택적으로 무기충진제가 균일하게 분산되어 있으며, 서로 연장되어 망목 구조의 네트웍 유로(reticulated network of flow channels)를 형성하는 복수의 공극이 형성되어 있 고, 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드에 내성이 있고 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드를 탄소원으로 하여 생장이 가능한 미생물이 고정되어 있는 미생물 고정화 담체를 얻을 수 있다. As a result, a polymer or crosslinked polymer having a three-dimensional network in which crosslinks are formed between the polymer molecular backbones is obtained. When the polymer or the crosslinked polymer is aged for a predetermined time in an incubator (for example, a PVC tube) at room temperature, a state change from a sol state to a gel state becomes suitable for extruding. When the gel polymer or crosslinked polymer is extruded through an orifice of a suitable diameter, the inorganic filler is selectively dispersed uniformly, and a plurality of extensions are formed to extend to form a reticulated network of flow channels. The microorganism immobilization support which has the void | gap of which the microorganism which is resistant to tetramethyl ammonium hydroxide, and which can grow using tetramethyl ammonium hydroxide as a carbon source is fixed can be obtained.

이후, 상기 제조된 미생물 고정화 담체를 송풍 건조하여 상기 미생물 고정화 담체의 부피를 감소시킬 수 있다. 상기 송풍 건조에 의해 상기 미생물 고정화 담체의 표면 온도가 10 내지 40℃에 이를 수 있다. 또한, 상기 송풍 건조는 상기 미생물 고정화 담체의 수분 함량이 1 내지 5중량%에 이를 때까지 지속될 수 있다.Thereafter, the prepared microorganism immobilization support may be blow-dried to reduce the volume of the microorganism immobilization support. The surface temperature of the microorganism immobilization support may be 10 to 40 ° C. by the air drying. In addition, the air drying may be continued until the water content of the microorganism immobilization carrier reaches 1 to 5% by weight.

<자외선 경화법><Ultraviolet curing method>

자외선 경화법이 상기 화학적 중합법과 다른 점은, 전술한 중합개시제 대신에 광개시제를 사용하고 중합촉진제를 첨가하지 않으며 소정 형태의 사출금형에 반응기 내용물을 붓고 자외선을 조사함으로써 사출금형과 같은 형태의 겔상태의 담체를 얻는다는 것이다. 또한, 자외선 경화법은 실온에서 수행되며 짧은 시간 동안의 자외선 조사를 통해 중합체를 형성할 수 있어서 제조시간이 단축되는 잇점이 있다. 상기 광개시제로는 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2-옥소글루타르산, 1-하이드록시 사이클로 헥실 페닐 메탄온, 2-하이드록시-2-메틸-프로피오페논 또는 이들 중 2이상의 혼합물 등이 사용될 수 있다.The UV curing method differs from the above-mentioned chemical polymerization method by using a photoinitiator instead of the polymerization initiator described above, adding a polymerization promoter, and pouring the reactor contents into an injection mold of a predetermined type and irradiating with UV light to form a gel in the form of an injection mold. It is to obtain a carrier of. In addition, the ultraviolet curing method is carried out at room temperature and the polymer can be formed through a short time of ultraviolet irradiation has the advantage that the manufacturing time is shortened. Examples of the photoinitiator include 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-oxoglutaric acid, 1-hydroxy cyclohexyl phenylmethanone, 2-hydroxy-2-methyl-propiophenone or two of these. The above mixture and the like can be used.

또한 본 발명의 일 구현예에 의하면, 상기 미생물 고정화 담체를 채용한 생물 반응장치가 제공될 수 있다. 상기 생물 반응장치에서 상기 미생물 고정화 담체 의 충진률은 10 내지 90부피%일 수 있다. 상기 담체의 충진률이 10부피% 미만이면 반응기 용적당 폐수 처리 효율이 저하되어 비경제적이고, 90부피%를 초과하면 유지관리가 어렵고 운전 용이성이 저하된다. 또한, 상기 생물 반응장치는 상기 미생물 고정화 담체를 포함하는 유동상(fluidized bed), 이동상(moving bed) 및 고정상(packed bed) 반응기 중 적어도 하나를 구비할 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, a bioreactor employing the microorganism immobilization carrier may be provided. The filling rate of the microorganism immobilization carrier in the bioreactor may be 10 to 90% by volume. If the filling rate of the carrier is less than 10% by volume, the efficiency of wastewater treatment per reactor volume is lowered, which is uneconomical. In addition, the bioreactor may include at least one of a fluidized bed, a moving bed, and a packed bed reactor including the microorganism immobilization carrier.

이하에서는 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 이는 본 발명의 실시태양을 예시하기 위한 것이며, 본 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, which are intended to illustrate embodiments of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by the Examples.

실시예Example

실시예 1: 올리고머의 합성Example 1 Synthesis of Oligomers

4구 유리 반응기에, 글리세롤계 폴리에테르 트리올(주식회사 한농화성, FA-103) 1몰 및 이소포론 디이소시아네이트 3몰을 투입한 후, 반응기 온도를 75℃로 유지하면서 3시간 동안 반응을 진행시켰다. 이어서, 교반하에 반응기를 60℃까지 냉각하고 상기 반응기에 폴리에틸렌글리콜 모노메타크릴레이트 3몰을 30분에 걸쳐서 천천히 첨가하였다. 이후, 반응기 온도를 75℃로 유지하면서 4시간 동안 반응을 다시 진행시켰다. 결과로서, 수평균 분자량이 4000이고, 상온에서의 점도가 10000cps인 상기 화학식 1로 표시되는 올리고머를 얻었다. Into a four-necked glass reactor, 1 mol of glycerol-based polyether triol (FA-103) and 3 mol of isophorone diisocyanate were added, followed by reaction for 3 hours while maintaining the reactor temperature at 75 캜. . The reactor was then cooled to 60 ° C. under stirring and 3 moles of polyethylene glycol monomethacrylate was slowly added to the reactor over 30 minutes. Thereafter, the reaction was proceeded again for 4 hours while maintaining the reactor temperature at 75 ℃. As a result, an oligomer represented by the formula (1) having a number average molecular weight of 4000 and a viscosity at room temperature of 10000 cps was obtained.

실시예 2-1: 미생물(마이코박테리움 종 SMIC-1(Mycobactrium sp. SMIC-1, 수탁번호 KCTC 10947 BP))이 고정된 담체의 제조(화학적 중합법)Example 2-1 Preparation of a Carrier to Which a Microorganism (Mycobactrium sp. SMIC-1 (Accession No. KCTC 10947 BP)) is Fixed (Chemical Polymerization Method)

먼저, 상기 실시예 1에서 제조한 올리고머의 10w/v% 수용액 100g 및 공업용 카올린(중국산 고령토 분말, 비중 4.45, 입자크기 100㎛ 미만)의 2w/v% 수용액 100g을 반응기에 투입한 후, 상기 반응기에 가교제인 솔비톨 수용액(동양화학공업, 1.0w/v% 수용액) 2g을 첨가하고 1분간 교반시킨 후, 라디칼중합을 실온에서 가능케하는 중합촉진제인 N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민 수용액(일본 신요사, 0.25w/v% 수용액) 2.5g을 더 첨가하였다. 계속해서, 상기 올리고머의 가교 중합체가 추후 담체로서 담지할 미생물의 생존환경에 적합하도록, 상기 반응기에 아세트산의 10w/v% 수용액을 적정량 혼합하여 상기 반응기 내용물을 pH 7로 중화시켰다. 이어서, 상기 반응기에 마이코박테리움 종 SMIC-1(Mycobactrium sp. SMIC-1, 수탁번호 KCTC 10947 BP) 및 활성 슬러지를 투입한 다음 약 30초 동안 균일하게 교반하였다. 이때, 미생물:활성 슬러지의 투입비율은 중량 기준으로 80%:20%로 하였고 중합개시제인 포타슘 퍼설페이트 수용액(동양제철화학, 0.25w/v%) 2.5g을 마지막으로 혼합한 후 상기 혼합액을 600rpm의 속도로 교반시켜 중합시켰다. 결과로서, 카올린이 분산되어 있는 올리고머의 가교 중합체를 얻었다. First, 100g of 10w / v% aqueous solution of the oligomer prepared in Example 1 and 100g of 2w / v% aqueous solution of industrial kaolin (kaolin powder made in China, specific gravity of 4.45, particle size less than 100 μm) were added to the reactor, followed by the reactor. 2 g of sorbitol aqueous solution (Dongyang Chemical Co., 1.0w / v% aqueous solution), which is a crosslinking agent, was stirred for 1 minute, and then N, N, N ', N'-tetramethylethylene, a polymerization accelerator that enables radical polymerization at room temperature. 2.5 g of diamine aqueous solution (Japan Shinyo Co., 0.25w / v% aqueous solution) was further added. Subsequently, an appropriate amount of 10 w / v% aqueous solution of acetic acid was mixed in the reactor to neutralize the reactor contents to pH 7 so that the crosslinked polymer of the oligomer was suitable for the survival environment of the microorganisms to be later supported as a carrier. Subsequently, mycobacterium species SMIC-1 (Mycobactrium sp. SMIC-1, Accession No. KCTC 10947 BP) and activated sludge were added to the reactor, followed by uniform stirring for about 30 seconds. At this time, the input ratio of microorganism: activated sludge was 80%: 20% by weight, and after mixing 2.5 g of potassium persulfate aqueous solution (Dongyang Steel Chemical, 0.25w / v%) as a polymerization initiator, the mixture was 600rpm. The polymerization was carried out by stirring at a rate of. As a result, a crosslinked polymer of an oligomer in which kaolin was dispersed was obtained.

이렇게 하여 얻은 졸 상태의 가교 중합체를 주사기(syringe)를 이용하여 PVC 튜브에 채운 후 25℃의 항온조에서 약 2시간 동안 숙성시켰다. 숙성과정에서 졸상태의 가교 중합체가 겔 상태로 고화되는데, 이를 주사기를 이용하여 압출하여 직경 약 4㎜의 원통형의 고화된 고분자 담체를 얻고, 이를 4㎜ 간격으로 절단하여 미생물 고정화 담체를 얻었다.The sol crosslinked polymer thus obtained was filled in a PVC tube using a syringe, and then aged in a 25 ° C. thermostat for about 2 hours. In the aging process, the sol cross-linked polymer is solidified in a gel state, which is extruded using a syringe to obtain a cylindrical solidified polymer carrier having a diameter of about 4 mm, and cut at 4 mm intervals to obtain a microorganism immobilized carrier.

고정화시킨 미생물의 농도는 0.5w/v%이었으며, 구체적으로 MLSS 농도가 5,000mg/L인 미생물 및 활성 슬러지 혼합물을 원심분리기로 10배 농축시켜 100㎖로 만들어서 중성의 pH 조건상에서 상기 반응기에 투입하였다.The concentration of the immobilized microorganism was 0.5w / v%. Specifically, the microbial and activated sludge mixtures of which the MLSS concentration was 5,000 mg / L were concentrated 10 times in a centrifuge, and made into 100 ml. .

실시예 2-2: 미생물(마이코박테리움 종 SMIC-1(Mycobactrium sp. SMIC-1, 수탁번호 KCTC 10947 BP))이 고정된 담체의 제조(자외선 경화법)Example 2-2 Preparation of a Carrier to Which Microorganisms (Mycobactrium sp. SMIC-1 (Accession No. KCTC 10947 BP)) are Fixed (Ultraviolet Curing Method)

중합촉진제인 N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민을 전혀 사용하지 않았다는 점과, 중합개시제인 포타슘 퍼설페이트 수용액 대신에 광개시제인 2-하이드록시-2-메틸-프로피오페논 0.2g을 사용하였다는 점과, 고화된 고분자 담체 형성시 주사기를 이용한 압출 대신에 사출성형을 이용하였다는 점만을 제외하고는, 상기 실시예 2-1에서와 동일한 방법으로 미생물 고정화 담체를 제조하였다. 구체적으로, 상기 담체의 형성(즉, 가교 중합체 형성) 및 성형은 가로 4cm x 세로 4cm x 높이 2mm인 상하면이 개방된 사각 튜브 형태의 사출금형을 이의 개방된 일면이 밀폐되도록 석영판 위에 위치시킨 다음, 이의 개방된 타면을 통해 상기 금형에 반응기 내용물을 붓고, 이어서 상기 금형의 개방된 양면을 통하여 상기 반응기 내용물에 자외선 경화기(Fusion UV Systems Inc., LH-6)를 사용하여 UV를 조사(상기 양면 중 일면은 석영판을 통하여 UV를 조사)함으로써 이루어지고 이를 4㎜ 간격으로 절단하여 미생물 고정화 담체를 얻었다. 이 반응에 있어서 자외선 조사에 의한 미생물의 사멸을 방지하기 위해 상기 자외선 경화기에 자외선 필터(300~400 nm 파장만 투과)를 장착하였다.No polymerization promoter N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine was used and 0.2g of 2-hydroxy-2-methyl-propiophenone as a photoinitiator instead of aqueous solution of potassium persulfate as a polymerization initiator. Microorganism immobilization support was prepared in the same manner as in Example 2-1, except that injection molding was used instead of extrusion using a syringe when forming the solidified polymer carrier. Specifically, the formation of the carrier (that is, the formation of the crosslinked polymer) and the molding may be performed by placing an injection mold having a square tube shape having an open top and bottom with a width of 4 cm x 4 cm x 2 mm on the quartz plate to seal one open side thereof. Pour reactor contents into the mold through the open other side thereof, and then irradiate the UV through the open sides of the mold using UV curing machine (Fusion UV Systems Inc., LH-6) One side is irradiated with UV through a quartz plate) and cut at 4 mm intervals to obtain a microorganism immobilization carrier. In this reaction, in order to prevent the death of microorganisms by ultraviolet irradiation, an ultraviolet filter (transmitting only 300 to 400 nm wavelength) was attached to the ultraviolet curing machine.

실시예 2-3: 미생물(메틸로박테리움 엑스토쿠엔스 SMIC-1(Methylobacterium extorquens SMIC-1)(수탁번호 KCTC 10946 BP))이 고정된 담체의 제조(화학적 중합 법)Example 2-3 Preparation of a Carrier to Which a Microorganism (Methylobacterium extorquens SMIC-1) (Accession No. KCTC 10946 BP) is Fixed (Chemical Polymerization Method)

고정화될 미생물로서 마이코박테리움 종 SMIC-1(Mycobactrium sp. SMIC-1, 수탁번호 KCTC 10947 BP) 대신에 메틸로박테리움 엑스토쿠엔스 SMIC-1(Methylobacterium extorquens SMIC-1)(수탁번호 KCTC 10946 BP)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-1에서와 동일한 방법으로 미생물 고정화 담체를 제조하였다.Methylobacterium extorquens SMIC-1 (Accession No. KCTC 10946) instead of Mycobactrium sp. SMIC-1 (Accession No. KCTC 10947 BP) as a microorganism to be immobilized. A microbial immobilization carrier was prepared in the same manner as in Example 2-1 except for using BP).

실시예 2-4: 미생물(메틸로박테리움 엑스토쿠엔스 SMIC-1(Methylobacterium extorquens SMIC-1)(수탁번호 KCTC 10946 BP))이 고정된 담체의 제조(자외선 경화법)Example 2-4 Preparation of a Carrier to Which a Microorganism (Methylobacterium extorquens SMIC-1 (Accession No. KCTC 10946 BP)) is Fixed (Ultraviolet Curing Method)

고정화될 미생물로서 마이코박테리움 종 SMIC-1(Mycobactrium sp. SMIC-1, 수탁번호 KCTC 10947 BP) 대신에 메틸로박테리움 엑스토쿠엔스 SMIC-1(Methylobacterium extorquens SMIC-1)(수탁번호 KCTC 10946 BP)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 2-2에서와 동일한 방법으로 미생물 고정화 담체를 제조하였다.Methylobacterium extorquens SMIC-1 (Accession No. KCTC 10946) instead of Mycobactrium sp. SMIC-1 (Accession No. KCTC 10947 BP) as a microorganism to be immobilized. A microbial immobilization carrier was prepared in the same manner as in Example 2-2 except for using BP).

참고예 2-1: 미생물(마이코박테리움 종 SMIC-1(Mycobactrium sp. SMIC-1, 수탁번호 KCTC 10947 BP))이 고정된 담체의 제조(화학적 중합법)Reference Example 2-1: Preparation of a Carrier to Which a Microorganism (Mycobactrium sp. SMIC-1 (Accession No. KCTC 10947 BP)) was Fixed (Chemical Polymerization Method)

상기 실시예 1에서 제조한 올리고머의 수용액 대신에 수평균 분자량이 700인 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트의 수용액(미원상사, 18w/v%, 상품명: MIRAMER M286) 180g을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2-1과 동일한 방법으로 미생물 고정화 담체를 제조하였다.The above example was used except that 180 g of an aqueous solution of polyethylene glycol diacrylate having a number average molecular weight of 700 (Miwon Corporation, 18w / v%, trade name: MIRAMER M286) was used instead of the aqueous solution of the oligomer prepared in Example 1. A microorganism immobilization carrier was prepared in the same manner as in 2-1.

참고예 2-2: 미생물(마이코박테리움 종 SMIC-1(Mycobactrium sp. SMIC-1, 수탁번호 KCTC 10947 BP))이 고정된 담체의 제조(자외선 경화법)Reference Example 2-2: Preparation of a Carrier to Which a Microorganism (Mycobactrium sp. SMIC-1 (Mycobactrium sp. SMIC-1, Accession No. KCTC 10947 BP)) was Fixed (Ultraviolet Curing Method)

상기 실시예 1에서 제조한 올리고머의 수용액 대신에 수평균 분자량이 700인 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트의 수용액(미원상사, 18w/v%, 상품명: MIRAMER M286) 180g을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2-2와 동일한 방법으로 미생물 고정화 담체를 제조하려는 시도를 하였으나, 이 방법으로는 중합 반응이 일어나지 않아 미생물 고정화 담체를 얻지 못하였다.The above example was used except that 180 g of an aqueous solution of polyethylene glycol diacrylate having a number average molecular weight of 700 (Miwon Corporation, 18w / v%, trade name: MIRAMER M286) was used instead of the aqueous solution of the oligomer prepared in Example 1. An attempt was made to produce a microorganism immobilization carrier in the same manner as in 2-2, but a polymerization reaction did not occur in this manner, and thus, a microorganism immobilization carrier was not obtained.

참고예 2-3: 미생물(메틸로박테리움 엑스토쿠엔스 SMIC-1(Methylobacterium extorquens SMIC-1)(수탁번호 KCTC 10946 BP))이 고정된 담체의 제조(화학적 중합법)Reference Example 2-3: Preparation of a Carrier to Which a Microorganism (Methylobacterium extorquens SMIC-1) (Accession No. KCTC 10946 BP) is Fixed (Chemical Polymerization Method)

상기 실시예 1에서 제조한 올리고머의 수용액 대신에 수평균 분자량이 700인 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트의 수용액(미원상사, 18w/v%, 상품명: MIRAMER M286) 180g을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2-3과 동일한 방법으로 미생물 고정화 담체를 제조하였다.The above example was used except that 180 g of an aqueous solution of polyethylene glycol diacrylate having a number average molecular weight of 700 (Miwon Corporation, 18w / v%, trade name: MIRAMER M286) was used instead of the aqueous solution of the oligomer prepared in Example 1. A microorganism immobilization carrier was prepared in the same manner as in 2-3.

참고예 2-4: 미생물(메틸로박테리움 엑스토쿠엔스 SMIC-1(Methylobacterium extorquens SMIC-1)(수탁번호 KCTC 10946 BP))이 고정된 담체의 제조(자외선 경화법)Reference Example 2-4: Preparation of a Carrier to Which a Microorganism (Methylobacterium extorquens SMIC-1) (Accession No. KCTC 10946 BP) was Fixed (Ultraviolet Curing Method)

상기 실시예 1에서 제조한 올리고머의 수용액 대신에 수평균 분자량이 700인 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트의 수용액(미원상사, 18w/v%, 상품명: MIRAMER M286) 180g을 사용한 것을 제외하고는, 상기 실시예 2-4와 동일한 방법으로 미생물 고정화 담체를 제조하려는 시도를 하였으나, 이 방법으로는 중합 반응이 일어나지 않아 미생물 고정화 담체를 얻지 못하였다.The above example was used except that 180 g of an aqueous solution of polyethylene glycol diacrylate having a number average molecular weight of 700 (Miwon Corporation, 18w / v%, trade name: MIRAMER M286) was used instead of the aqueous solution of the oligomer prepared in Example 1. An attempt was made to prepare a microorganism immobilization carrier in the same manner as 2-4, but a polymerization reaction did not occur with this method, and thus, a microorganism immobilization carrier was not obtained.

평가예Evaluation example

평가예 1: 압축강도의 측정Evaluation Example 1 Measurement of Compressive Strength

압축강도는 담체의 내구성의 척도로서 사용수명을 결정하는 중요한 인자중의 하나이다. 따라서 상기 실시예 2-1~2-4와, 참고예 2-1 및 2-3에서 제조한 미생물 고정화 담체 각각의 압축강도 변화를 측정하였다.Compressive strength is one of the important factors that determine the service life as a measure of the durability of the carrier. Therefore, the changes in compressive strength of each of the microorganism-immobilized carriers prepared in Examples 2-1 to 2-4 and Reference Examples 2-1 and 2-3 were measured.

압축강도는 SMS(Stable Micro Systems)사의 Texture Analyser(TA-XT2)를 사용하여 측정하였다. 구체적으로, 내경이 4mm인 원통형의 담체를 4mm 간격으로 절단한 다음, 수분이 포함된 상태에서 상기 절단된 담체들 중 무작위로 10개씩을 선택하여 압축강도를 측정한 다음 그 평균값을 산출하였다. 압축강도는 다음 식으로부터 구하였다.Compressive strength was measured using SMS (Stable Micro Systems) Texture Analyser (TA-XT2). Specifically, the cylindrical carrier having an inner diameter of 4 mm was cut at intervals of 4 mm, and then ten compresses were randomly selected from the cut carriers in the state of containing water, and then the compressive strength was measured. The compressive strength was obtained from the following equation.

F = P/SF = P / S

상기 식에서 F는 압축강도, P는 담체가 파열되기 시작할 때의 하중(N)이고, S는 하중을 받는 담체의 단면적(0.1257㎠)을 나타낸다.In the above formula, F is the compressive strength, P is the load (N) when the carrier starts to rupture, S is the cross-sectional area (0.1257 cm 2) of the carrier under load.

실시예 2-1~2-4 및 참고예 2-1, 2-3에서 제조한 미생물 고정화 담체 각각의 압축강도 측정 결과를 정리하여 하기 표 1에 나타내었다.The compressive strength measurement results of each of the microorganism-immobilized carriers prepared in Examples 2-1 to 2-4 and Reference Examples 2-1 and 2-3 are collectively shown in Table 1 below.

[표 1] TABLE 1

압축강도(kg/㎠)Compressive strength (kg / ㎠) 실시예 2-1Example 2-1 7.487.48 실시예 2-2Example 2-2 7.527.52 실시예 2-3Example 2-3 7.557.55 실시예 2-4Examples 2-4 7.457.45 참고예 2-1Reference Example 2-1 5.845.84 참고예 2-2Reference Example 2-2 -- 참고예 2-3Reference Example 2-3 5.935.93 참고예 2-4Reference Example 2-4 --

상기 표 1을 참조하면, 상기 화학식 1로 표시되는 올리고머를 사용하여 제조한 실시예 2-1~2-4의 미생물 고정화 담체는 종래의 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 올리고머를 사용하여 제조한 참고예 2-1 및 2-3의 미생물 고정화 담체에 비해 압축강도가 큰 것으로 나타났다. 한편, 자외선 경화법에 속하는 참고예 2-2 및 2-4의 경우에는 종래의 폴리에틸렌글리콜 디아크릴레이트 올리고머가 자외선 경화에 대한 반응성이 없어 중합이 이루어지지 않았다.Referring to Table 1, the microbial immobilization carrier of Examples 2-1 to 2-4 prepared using the oligomer represented by Chemical Formula 1 was prepared using a conventional polyethylene glycol diacrylate oligomer. The compressive strength was found to be higher than the microbial immobilization carriers of 1 and 2-3. On the other hand, in the case of Reference Examples 2-2 and 2-4 belonging to the ultraviolet curing method, the conventional polyethylene glycol diacrylate oligomer was not reactive to ultraviolet curing, and thus polymerization was not performed.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 올리고머를 사용하여 화학적 중합법으로 제조한 실시예 2-1 및 2-3의 미생물 고정화 담체와, 상기 올리고머를 사용하여 자외선 경화법으로 제조한 실시예 2-2 및 2-4의 미생물 고정화 담체는 압축강도가 서로 비슷하여 차이가 없었다. In addition, the microorganism immobilization carriers of Examples 2-1 and 2-3 prepared by the chemical polymerization method using the oligomers according to one embodiment of the present invention, and Example 2 manufactured by the ultraviolet curing method using the oligomer The microbial immobilization carriers of 2 and 2-4 did not differ due to similar compressive strengths.

상기 결과로부터 본 발명의 일 구현예에 따른 올리고머는 화학적 중합법과 자외선 경화법 모두에 대하여 우수한 반응성을 나타내어 고정화된 미생물의 종류에 관계없이 압축강도(물리적 강도)가 우수한 담체를 형성하였음을 알 수 있다. From the above results, it can be seen that the oligomer according to one embodiment of the present invention exhibits excellent reactivity with respect to both chemical polymerization and UV curing, thereby forming a carrier having excellent compressive strength (physical strength) regardless of the type of immobilized microorganism. .

평가예 2: 미생물 고정화 담체의 전자폐수 처리능Evaluation Example 2: Electronic Wastewater Treatment Capacity of Microorganism Immobilized Carrier

연속 흐름식 반응기(continuous flow reactor)를 사용하여, 상기 실시예 2-1~2-4와, 참고예 2-1 및 2-3에서 제조한 미생물 고정화 담체 각각의 전자폐수 처리 능을 테스트하였다. Using a continuous flow reactor (test), the ability to treat the electronic wastewater of each of the microbial immobilization carriers prepared in Examples 2-1 to 2-4 and Reference Examples 2-1 and 2-3 was tested.

테스트조건은 다음과 같았다.The test conditions were as follows.

즉, 부피 677ml인 반응조에, 미생물과 활성 슬러지가 0.5%(w/v)로 고정화된 미생물 고정화 담체를 75부피%로 충진시키고, 최대 54일간 폭기를 실행하였다. 이 경우, 0.5L/min의 에어 공급량을 유지하고, 용존산소(DO: dissolved oxygen)를 최소 3ppm(wt/v)으로 유지하였다. That is, the reaction vessel having a volume of 677 ml was filled with 75 volume% of the microorganism immobilization carrier immobilized with 0.5% (w / v) of microorganisms and activated sludge, and aerated for up to 54 days. In this case, an air supply amount of 0.5 L / min was maintained, and dissolved oxygen (DO) was maintained at a minimum of 3 ppm (wt / v).

유입수로는 실제 전자폐수 처리공정의 저농도 TOC 전자폐수를 사용하였고 반응조의 수리학적 체류시간(HRT)은 1hr로 하여 운전하였다. As the influent, the low concentration TOC electronic wastewater of the actual electronic wastewater treatment process was used, and the hydraulic residence time (HRT) of the reactor was operated at 1hr.

상기 미생물 고정화 담체의 전자폐수 처리능을 모니터링하기 위하여, 반응기 유출수를 매일 100ml씩 채취하여 TOC(total organic carbon)를 분석하고, TMAH(tetramethyl ammonium hydroxide)는 하기 표 3에 나타낸 바와 같이 소정의 주기로 분석하였다. In order to monitor the electronic wastewater treatment capacity of the microorganism immobilization carrier, 100 ml of reactor effluent was collected every day to analyze TOC (total organic carbon), and TMAH (tetramethyl ammonium hydroxide) was analyzed at predetermined cycles as shown in Table 3 below. It was.

TOC는 Flame-ionization Detector가 장착된 TOC Analyzer(Sievers 900, USA)를 사용하여 분석하였고, TMAH는 Conductivity Detector(Column Ionpac CS17 4X250mm)가 장착된 Ionex Autosuppressed Ion Chromatograph(ICS-3000, USA)를 사용하여 분석하였으며, 상기 Ion Chromatograph의 이동상(CH3SO3H)은 1분당 1㎖의 유속으로 이동시키고, 상기 이동상의 농도를 6mM에서부터 24mM까지 점진적으로 증가시키면서 반응기 유출수 시료를 분석하였다. 상기 TOC 분석 결과를 하기 표 2 및 도 1에 각각 나타내었고, TMAH 분석 결과를 하기 표 3에 나타내었다. TOC was analyzed using a TOC Analyzer with a Flame-ionization Detector (Sievers 900, USA), and TMAH with an Ionex Autosuppressed Ion Chromatograph (ICS-3000, USA) equipped with a Conductivity Detector (Column Ionpac CS17 4X250mm). The Ion Chromatograph mobile phase (CH 3 SO 3 H) was moved at a flow rate of 1 ml per minute, and the reactor effluent sample was analyzed while gradually increasing the concentration of the mobile phase from 6 mM to 24 mM. The results of the TOC analysis are shown in Table 2 and FIG. 1, respectively, and the results of TMAH analysis are shown in Table 3 below.

[표 2]TABLE 2

시간 (일)Hours (days) 유입수 중의 TOC 농도 (㎍/㎖)TOC concentration in influent (µg / ml) 유출수 중의 TOC 농도 (㎍/㎖)TOC concentration in effluent (μg / ml) 실시예 2-1Example 2-1 실시예 2-2Example 2-2 실시예 2-3Example 2-3 실시예 2-4Examples 2-4 참고예 2-1Reference Example 2-1 참고예 2-2Reference Example 2-2 참고예 2-3Reference Example 2-3 참고예 2-4Reference Example 2-4 33 32403240 14001400 15291529 17271727 15261526 1762.561762.56 -- 1888.921888.92 -- 44 30603060 10801080 11201120 13281328 12731273 1477.981477.98 -- 1597.321597.32 -- 66 31203120 970970 954954 982982 11201120 1254.241254.24 -- 1441.441441.44 -- 88 35603560 882882 972972 969969 958958 1274.481274.48 -- 1238.881238.88 -- 1010 29802980 750750 857857 734734 849849 1028.11028.1 -- 1081.741081.74 -- 1212 32603260 641641 721721 773773 689689 1092.11092.1 -- 1036.681036.68 -- 1313 26002600 553553 572572 659659 573573 920.4920.4 -- 873.6873.6 -- 1515 34833483 632632 625625 563563 552552 1208.6011208.601 -- 1292.1931292.193 -- 1818 25302530 593593 534534 539539 629629 941.16941.16 -- 931.04931.04 -- 2121 31303130 552552 613613 582582 648648 1067.331067.33 -- 1129.931129.93 -- 2323 28802880 655655 591591 667667 603603 1146.241146.24 -- 1200.961200.96 -- 2727 33303330 543543 584584 603603 637637 1355.311355.31 -- 1468.531468.53 --

[표 3] [Table 3]

시간 (일)Hours (days) 유입수 중의 TMAH 농도 (㎍/㎖)TMAH concentration in influent (µg / ml) 유출수 중의 TMAH 농도(㎍/㎖)TMAH concentration in effluent (μg / ml) 실시예 2-1Example 2-1 실시예 2-2Example 2-2 실시예 2-3Example 2-3 실시예 2-4Examples 2-4 참고예 2-1Reference Example 2-1 참고예 2-2Reference Example 2-2 참고예 2-3Reference Example 2-3 참고예 2-4Reference Example 2-4 1010 25302530 00 00 00 00 00 -- 00 -- 1515 24132413 00 00 00 00 00 -- 00 -- 2121 23622362 00 00 00 00 00 -- 00 -- 2727 22562256 00 00 00 00 22 -- 33 --

도 1은 실시예 2-1~2-4와, 참고예 2-1 및 2-3에서 제조한 미생물 고정화 담체각각의 TOC 제거효율 시험 결과를, 처리시간에 따라 비교 형식으로 나타낸 그래프이다. 1 is a graph showing the results of the TOC removal efficiency test of each of the microbial immobilization carriers prepared in Examples 2-1 to 2-4 and Reference Examples 2-1 and 2-3 in a comparative format according to treatment time.

상기 표 2와 도 1을 참조하면, 실시예 2-1의 화학적 중합법으로 제조되고 마이코박테리움이 고정된 담체의 TOC 처리효율(제거효율)은 유입수를 공급한지 12일 이후부터 정상상태(80±3%)에 도달한 것으로 나타났으며, 최대 처리효율은 84%이었 다. 또한, 실시예 2-2의 자외선 경화법에 의해 제조되고 마이코박테리움이 고정된 담체의 TOC 처리효율(제거효율)은 유입수를 공급한지 14일 이후부터 정상상태(80±5%)에 도달한 것으로 나타났으며, 최대 처리효율은 85%이었다. 또한, 실시예 2-3의 화학적 중합법으로 제조되고 메틸로박테리움이 고정된 담체의 TOC 처리효율(제거효율)은 유입수를 공급한지 14일 이후부터 정상상태(78±4%)에 도달한 것으로 나타났으며, 최대 처리효율은 81%이었다. 또한, 실시예 2-4의 자외선 경화법으로 제조되고 메틸로박테리움이 고정된 담체의 TOC 처리효율(제거효율)은 유입수를 공급한지 11일 이후부터 정상상태(80±4%)에 도달한 것으로 나타났으며, 최대 처리효율은 84%이었다. 그러나, 참고예 2-1과 2-3의 담체는 실시예 2-1과 2-3의 담체에 비해 TOC 처리효율이 낮은 것으로 나타났다.Referring to Table 2 and FIG. 1, the TOC treatment efficiency (removal efficiency) of the carrier prepared by the chemical polymerization method of Example 2-1 and to which the mycobacterium was fixed was 12 days after the influent was supplied ( 80 ± 3%), and the maximum treatment efficiency was 84%. In addition, the TOC treatment efficiency (removal efficiency) of the carrier prepared by the ultraviolet curing method of Example 2-2 and fixed with mycobacterium reached a steady state (80 ± 5%) after 14 days of supplying the influent. The maximum treatment efficiency was 85%. In addition, the TOC treatment efficiency (removal efficiency) of the carrier prepared by the chemical polymerization method of Example 2-3 and fixed with methylobacterium reached a steady state (78 ± 4%) after 14 days of supplying the influent. The maximum treatment efficiency was 81%. In addition, the TOC treatment efficiency (removal efficiency) of the carrier prepared by the UV curing method of Example 2-4 and fixed with methylobacterium reached a steady state (80 ± 4%) after 11 days of supplying the influent. The maximum treatment efficiency was 84%. However, the carriers of Reference Examples 2-1 and 2-3 were found to have a lower TOC treatment efficiency than the carriers of Examples 2-1 and 2-3.

한편, 상기 표 3을 참조하면, 실시예 2-1~2-4의 미생물 고정화 담체 모두의 TMAH 처리효율은 TOC 처리효율이 정상상태에 도달한 시점(즉, 유입수를 급한지 10일 이후)부터 100%의 극대값을 나타내었다. 그러나, 참고예 2-1과 2-3의 담체는 유입수를 공급한지 27일 이후부터 TMAH 처리효율이 소폭 감소한 것으로 나타났다.On the other hand, referring to Table 3, the TMAH treatment efficiency of all of the microbial immobilization carriers of Examples 2-1 to 2-4 is from the time when the TOC treatment efficiency reached a steady state (that is, 10 days after the influx of water) The maximum value of 100% was shown. However, the carriers of Reference Examples 2-1 and 2-3 showed a slight decrease in TMAH treatment efficiency from 27 days after the influent was supplied.

상기 결과로부터, TMAH 분해 미생물이 고정된 본 발명의 일 구현예에 따른 미생물 고정화 담체를 사용할 경우, TMAH와 같은 저농도의 유기용매가 포함된 저농도의 TOC 전자폐수를 효과적으로 처리할 수 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 아울러, TMAH 분해 미생물이 고정된 본 발명의 일 구현예에 따른 미생물 고정화 담체를 사용하여 전자폐수를 처리한 경우 정상상태 도달 후 얻어진 처리수에는 TMAH가 전혀 함유되어 있지 않음을 확인할 수 있었다. From the above results, it can be seen that when using the microorganism immobilization carrier according to the embodiment of the present invention in which the TMAH decomposing microorganism is fixed, it is possible to effectively treat the low concentration of TOC electronic wastewater containing a low concentration of organic solvent such as TMAH. there was. In addition, when the electronic wastewater was treated using the microbial immobilization carrier according to the embodiment of the present invention, in which the TMAH-decomposed microorganisms were fixed, the treated water obtained after reaching the steady state did not contain any TMAH.

이상에서 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다. Although preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to embodiments and drawings, these are merely exemplary, and various modifications and equivalent other embodiments are possible to those skilled in the art. You will understand. Therefore, the protection scope of the present invention should be defined by the appended claims.

도 1은 실시예들 및 참고예들에서 제조한 미생물 고정화 담체 각각의 TOC 제거효율 시험 결과를, 처리시간에 따라 비교 형식으로 나타낸 그래프이다. 1 is a graph showing the results of the TOC removal efficiency test of each of the microorganism immobilization carriers prepared in Examples and Reference Examples in a comparative format according to treatment time.

Claims (29)

하기 화학식 1로 표시되는 미생물 고정화 담체용 올리고머:Oligomer for microbial immobilization carrier represented by the following formula (1): [화학식 1][Formula 1]
Figure 112010003072412-pat00010
Figure 112010003072412-pat00010
상기 화학식 1에서, R1, R2 및 R3는, 각각 서로 독립적으로, 수소가 할로겐기, 히드록시기, 알킬기, 알콕시기, 아민기 또는 이들이 조합된 치환기로 치환되거나 비치환된 C1~C10 알킬렌, 수소가 상기 치환기들 중 어느 하나로 치환되거나 비치환된 C1~C10 알킬렌알콕시, 수소가 상기 치환기들 중 어느 하나로 치환되거나 비치환된 C6~C24 아릴렌, 수소가 상기 치환기들 중 어느 하나로 치환되거나 비치환된 C6~C24 시클로알킬렌, 수소가 상기 치환기들 중 어느 하나로 치환되거나 비치환된 C6~C24 헤테로시클로알킬렌, 또는 카르보닐이고, In Formula 1, R 1 , R 2 and R 3 are each independently of each other, hydrogen is C 1 ~ C 10 unsubstituted or substituted with a halogen group, a hydroxy group, an alkyl group, an alkoxy group, an amine group or a substituent combination thereof Alkylene, C 1 ~ C 10 alkylene alkoxy unsubstituted or substituted with any one of the substituents, C 6 ~ C 24 arylene unsubstituted or substituted with any one of the substituents, hydrogen is the substituent C 6 -C 24 cycloalkylene unsubstituted or substituted with any one of these, C 6 -C 24 heterocycloalkylene unsubstituted or substituted with any one of the above substituents, or carbonyl, a1~a3는 각각 1~100이고, b1~b3는 각각 0~100이고, a1+b1=1~200이고, a2+b2=1~200이고, a3+b3=1~200이며,a 1 to a 3 are each 1 to 100, b 1 to b 3 are each 0 to 100, a 1 + b 1 = 1 to 200, a 2 + b 2 = 1 to 200, and a 3 + b 3 = 1-200, R4는 수소 또는 메틸기이고, R 4 is hydrogen or a methyl group, i는 1~50이고, j는 1~100이다. i is 1-50, j is 1-100.
제1항에 따른 올리고머의 중합체 또는 상기 올리고머의 가교 중합체를 포함하는 미생물 고정화 담체.A microbial immobilization carrier comprising the polymer of the oligomer of claim 1 or the crosslinked polymer of the oligomer. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 마이코박테리움 종 SMIC-1(Mycobacterium sp. SMIC-1)(수탁번호 KCTC 10947 BP), 메틸로박테리움 엑스토쿠엔스 SMIC-1(Methylobacterium extorquens SMIC-1)(수탁번호 KCTC 10946 BP), 아시네토박터 종 SMIC-1 (Acinetobacter sp. SMIC- 1)(수탁번호 KCCM 10999P) 및 쿠프리아비더스 종 SMIC-2 (Cupriavidus sp. SMIC-2)(수탁번호 KCCM 11000P)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 미생물을 포함하는 미생물 고정화 담체. Mycobacterium sp. SMIC-1 (Accession No. KCTC 10947 BP), Methylobacterium extorquens SMIC-1 (Accession No. KCTC 10946 BP), Ashine Sat bakteo species SMIC-1 (Acinetobacter sp. SMIC- 1) ( accession No. KCCM 10999P), and COOP Ria bideoseu species SMIC-2 (Cupriavidus sp. SMIC -2) ( accession No. KCCM 11000P), at least one member selected from the group consisting of Microorganism immobilization carrier containing microorganisms of. 제2항에 있어서, The method of claim 2, 비중이 1.01 내지 3.0인 미생물 고정화 담체. A microorganism immobilization carrier having a specific gravity of 1.01 to 3.0. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 비중이 2 내지 5인 무기충진제를 추가로 포함하는 미생물 고정화 담체. A microorganism immobilization carrier further comprising an inorganic filler having a specific gravity of 2 to 5. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 무기충진제는 적어도 1종의 금속산화광물을 포함하는 미생물 고정화 담체.The inorganic filler is a microorganism immobilization carrier comprising at least one metal oxide mineral. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 금속산화광물은 카올린(Kaolin), 그라나이트(Granite), 황산바륨(Barium Sulfate) 및 고령토로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 미생물 고정화 담체.The metal oxide mineral is a microorganism immobilized carrier comprising at least one selected from the group consisting of kaolin, granite, barium sulfate and kaolin. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 무기충진제의 입자 크기는 0.1 내지 1000㎛인 미생물 고정화 담체.The particle size of the inorganic filler is 0.1 to 1000㎛ microorganism immobilization carrier. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 미생물 고정화 담체를 채용한 생물 반응장치.A bioreactor employing the microorganism immobilization carrier according to any one of claims 2 to 8. 제9항에 있어서, 10. The method of claim 9, 상기 미생물 고정화 담체의 충진률은 10 내지 90부피%인 생물 반응장치.Filling rate of the microorganism immobilization carrier is 10 to 90% by volume bioreactor. 제9항에 있어서, 10. The method of claim 9, 상기 미생물 고정화 담체를 포함하는 유동상(fluidized bed), 이동상(moving bed), 및 고정상(packed bed) 반응기 중 적어도 하나를 구비하는 생물 반응장치.And at least one of a fluidized bed, a moving bed, and a packed bed reactor comprising the microbial immobilization carrier. 제2항 내지 제8항 중 어느 한 항에 따른 미생물 고정화 담체의 표면 온도가 10 내지 40℃에 이르도록 상기 미생물 고정화 담체를 송풍 건조하는 단계를 포함하는 미생물 고정화 담체의 감용방법.A method for reducing the microorganism immobilization support comprising the step of blowing the microorganism immobilization support to a surface temperature of the microorganism immobilization support according to any one of claims 2 to 8 to 10 to 40 ℃. 제12항에 있어서, The method of claim 12, 상기 송풍 건조는 상기 미생물 고정화 담체의 수분 함량이 1 내지 5중량%에 이를 때까지 지속되는 미생물 고정화 담체의 감용방법.The blow drying method is a method for reducing the microorganism immobilization carrier is continued until the water content of the microorganism immobilization carrier reaches 1 to 5% by weight. 글리세롤계 폴리에테르 트리올과 디이소시아네이트 화합물을 반응시켜 제1 화합물을 합성하는 단계; 및Reacting a glycerol-based polyether triol with a diisocyanate compound to synthesize a first compound; And 상기 제1 화합물과 폴리알킬렌글리콜 (메타)아크릴레이트를 반응시키는 단계를 포함하는 미생물 고정화 담체용 올리고머의 제조방법. Method of producing an oligomer for a microorganism immobilization carrier comprising the step of reacting the first compound and polyalkylene glycol (meth) acrylate. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 글리세롤계 폴리에테르 트리올은 글리세롤과 알킬렌 옥사이드의 반응에 의해 합성된 미생물 고정화 담체용 올리고머의 제조방법. The glycerol-based polyether triol is a method for producing an oligomer for a microorganism immobilized carrier synthesized by the reaction of glycerol and alkylene oxide. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 알킬렌 옥사이드는 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 화합물을 포함하는 미생물 고정화 담체용 올리고머의 제조방법. The alkylene oxide is a method for producing an oligomer for a microorganism immobilization carrier comprising at least one compound selected from the group consisting of ethylene oxide and propylene oxide. 제1항에 따른 미생물 고정화 담체용 올리고머, 미생물 및 중합개시제를 반응기에 투입하는 제1 단계; 및A first step of introducing an oligomer, a microorganism, and a polymerization initiator for a microorganism immobilization carrier according to claim 1 into a reactor; And 상기 반응기 내용물을 교반하여 중합체를 얻는 제2 단계를 포함하는 미생물 고정화 담체의 제조방법.And a second step of agitating the reactor contents to obtain a polymer. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 제1 단계에서 가교제를 추가로 투입하는 미생물 고정화 담체의 제조방법.Method of producing a microorganism immobilization support further adding a crosslinking agent in the first step. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 제1 단계에서 무기충진제를 추가로 투입하는 미생물 고정화 담체의 제조방법.Method of producing a microorganism immobilization carrier further adding an inorganic filler in the first step. 제17항에 있어서, The method of claim 17, 상기 무기충진제의 투입량은 상기 올리고머의 투입량 100 중량부에 대하여 0.5 내지 1,000 중량부인 미생물 고정화 담체의 제조방법. The amount of the inorganic filler is 0.5 to 1,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the input amount of the oligomer manufacturing method of the microorganism immobilization carrier. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 제1 단계에서 중합촉진제를 추가로 투입하는 미생물 고정화 담체의 제조방법.Method of producing a microorganism immobilization support further adding a polymerization promoter in the first step. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 제1 단계에서 상기 미생물 투입 전에 중화제를 추가로 투입하는 미생물 고정화 담체의 제조방법.Method of producing a microorganism immobilization carrier further adding a neutralizing agent before the microorganism in the first step. 제17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 중합개시제는 포타슘 퍼설페이트, 암모늄 퍼설페이트, 소듐 퍼설페이트, 포타슘 퍼설파이트, 암모늄 퍼설파이트, 소듐 퍼설파이트, 암모늄 바이설페이트, 소듐 바이설페이트, 1,1'-아조비스(1-메틸부티로니트릴-3-소듐 술포네이트) 및 4,4'-아조비스(4-시아노발레르산)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 미생물 고정화 담체의 제조방법.The polymerization initiator is potassium persulfate, ammonium persulfate, sodium persulfate, potassium persulfite, ammonium persulfite, sodium persulfite, ammonium bisulfate, sodium bisulfate, 1,1'-azobis (1-methylbutyronitrile) -3-sodium sulfonate) and 4,4'-azobis (4-cyanovaleric acid). 제1항에 따른 미생물 고정화 담체용 올리고머 및 미생물을 반응기에 투입하는 제1 단계; 및A first step of introducing the microorganism immobilization carrier oligomer and microorganism according to claim 1 into a reactor; And 상기 반응기 내용물에 광개시제를 첨가한 후 UV를 조사하여 중합체를 얻는 제2 단계를 포함하는 미생물 고정화 담체의 제조방법.And adding a photoinitiator to the reactor contents and then irradiating UV to obtain a polymer. 제24항에 있어서,The method of claim 24, 상기 제1 단계에서 가교제를 추가로 투입하는 미생물 고정화 담체의 제조방법.Method of producing a microorganism immobilization support further adding a crosslinking agent in the first step. 제24항에 있어서,The method of claim 24, 상기 광개시제는 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2-옥소글루타르산, 1-하이드록시 사이클로 헥실 페닐 메탄온 및 2-하이드록시-2-메틸-프로피오페논으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종을 포함하는 미생물 고정화 담체의 제조방법.The photoinitiator is selected from the group consisting of 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone, 2-oxoglutaric acid, 1-hydroxy cyclohexyl phenyl methanone and 2-hydroxy-2-methyl-propiophenone Method for producing a microorganism immobilization carrier comprising at least one kind. 제17항 또는 제24항에 있어서,The method of claim 17 or 24, 상기 미생물은 활성 슬러지와 함께 투입되고, 상기 미생물 및 활성 슬러지의 총 투입 농도는 50 내지 30,000 MLSS(mg/L)인 미생물 고정화 담체의 제조방법. The microorganism is added with activated sludge, the total concentration of the microorganism and activated sludge is 50 to 30,000 MLSS (mg / L) of the preparation method of the microorganism immobilization carrier. 제17항 또는 제24항에 있어서, The method of claim 17 or 24, 상기 미생물은 활성 슬러지와 함께 투입되고, 상기 미생물 대 상기 활성 슬러지의 투입 농도 비율은 1%:99% 내지 99%:1%인 미생물 고정화 담체의 제조방법. The microorganism is added with activated sludge, and the concentration ratio of the microorganism to the activated sludge is 1%: 99% to 99%: 1%. 제18항 또는 제25항에 있어서, The method of claim 18 or 25, 상기 가교제의 투입량은 상기 올리고머의 투입량 100 중량부에 대하여 0.5 내지 80 중량부인 미생물 고정화 담체의 제조방법.The amount of the crosslinking agent is 0.5 to 80 parts by weight based on 100 parts by weight of the oligomer of the production method of the microorganism immobilization support.
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