KR100963250B1 - Anti-fungus concrete and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 60℃ 이상의 고온에서 쉽게 사멸하고 섬유질 폐기물을 분해하지 못하는 종래 유용미생물의 활동성을 해결하기 위하여, 고온에서도 활발하게 활동하고 중금속 혹은 섬유질 유기화합물을 완전히 분해하는 천연미생물을 이용하는 것을 특징으로 하고, 미생물이 통상 항균의 목적물인 시멘트나 레미콘에서는 생존률과 활동성이 저하되는 단점을 해결하기 위하여, 정수장에서 발생되고 높은 함수율을 갖고 있는 무기성 슬러지에 1차로 투입하여 미생물 배양에 최적의 조건을 제공하는 것을 특징으로 한다. 이를 위하여, 본 발명의 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제는, 시멘트의 유해 인자를 분해하여 항균력을 증진하는 천연미생물을 시멘트에 더 포함하고, 상기 천연미생물의 활동성을 증진하기 위하여, 시멘트에 투입하기 전에 천연미생물을 슬러지에 배양하며, 상기 슬러지는, 정수처리장에서 발생되는 무기성 슬러지를 사용하고, 상기 천연미생물은, 자연계에서 채집한 토양미생물을 배양하여 호기성 균체와 혐기성 균체를 55% 대 45%의 비율로 배양한 발효 분해균을 이용함으로써, 60℃ 내지 100℃의 고온에서도 병원균이 발생하지 않고, 24시간 내지 72시간 발효시간으로도 충분히 숙성되는 작용효과가 있게 된다.The present invention is characterized by using a natural microorganism that is active at high temperatures and completely decomposes heavy metals or fibrous organic compounds in order to solve the activity of conventional useful microorganisms that are easily killed at a high temperature of 60 ° C. or more and do not decompose fibrous waste. In order to solve the disadvantage that the survival rate and activity in the cement or ready-mixed concrete, which microorganisms are usually the target of antimicrobial, are injected into the inorganic sludge which is generated in the water purification plant and has a high water content, it provides optimal conditions for microbial culture. It is characterized by. To this end, the antimicrobial cement admixture using the sludge and microorganism of the present invention further comprises natural microorganisms in the cement that decompose harmful factors of the cement to enhance the antimicrobial activity, and to add to the cement to enhance the activity of the natural microorganisms. The natural microorganisms were previously incubated in sludge, and the sludge uses inorganic sludge generated in a water treatment plant, and the natural microorganisms are cultured soil microorganisms collected in nature, and 55% to 45% of aerobic and anaerobic cells are cultured. By using the fermented digested bacteria cultured at the ratio of, the pathogen does not occur even at a high temperature of 60 ° C. to 100 ° C., and there is an effect of fully aging even in a fermentation time of 24 hours to 72 hours.
새집 증후군, 시멘트, 천연미생물, 무기성 슬러지, 활성액 Birdhouse Syndrome, Cement, Natural Microorganisms, Inorganic Sludge, Active Liquid

Description

슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제 및 그 제조방법{Anti-fungus concrete and method for producing the same}Antibacterial cement mixture using sludge and microorganism and its manufacturing method {Anti-fungus concrete and method for producing the same}
본 발명은 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유용미생물보다 활동성 및 생존력이 우수한 천연미생물을 이용하여 시멘트에 포함된 유해인자를 분해함으로써, 시멘트 자체 독성에 의한 새집 증후군을 해결하고, 목적물인 시멘트에 천연미생물을 직접 배양할 때 생존율과 활동성이 저하되는 한계를 극복하고자 무기성 슬러지를 통하여 간접 배양함으로써, 항균력과 탈취력이 향상된 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an antimicrobial cement admixture using sludge and microorganisms and a method for manufacturing the same, and more particularly, by degrading harmful factors contained in cement using natural microorganisms having better activity and viability than useful microorganisms, Antimicrobial cement mixture using sludge and microorganism with improved antibacterial and deodorizing power by indirect cultivation through inorganic sludge to overcome the limitation of viability and activity when the natural microorganism is directly cultivated in the target cement. And to a method for producing the same.
일반적인 슬러지의 처리방법으로는 매립, 해양투기, 재이용, 소각 등의 방법이 있으나 최근까지 대부분의 슬러지는 매립이나 해양투기에 의하여 처리되어 왔다. 그러나 매립의 경우 악취, 침출수 문제 등 또 다른 환경문제를 야기하고 있으며, 해양투기의 경우는 국제협약에 의해 장래에 금지될 전망이므로 이에 대한 새로운 대안으로 슬러지의 재활용이 부각되고 있다.General sludge treatment methods include landfill, ocean dumping, reuse, incineration, etc., but until recently, most sludge has been treated by landfill or ocean dumping. However, landfilling causes other environmental problems such as odors and leachate, and marine dumping is expected to be banned in the future by international agreements, so sludge recycling is emerging as a new alternative.
우리나라에서는 대부분의 슬러지를 매립이나 해양에 투기하여 처리하는 실정이고, 대략 2% 정도만 재활용하고 있는 실정이며, 그 재활용분야 또한 퇴비, 지렁이 사육, 건자재 생산 등에 극히 한정되어 있다. 따라서 새로운 슬러지 재이용 방안이 강구되어 다양한 분야로 사용될 수 있는 길이 모색되어야 할 것이다.In Korea, most sludge is disposed of in landfills or dumped at sea, and only 2% of the waste is recycled. The recycling field is extremely limited to compost, earthworm breeding, and construction materials production. Therefore, a new sludge reuse plan should be devised to find a way to be used in various fields.
한편, 현재 사용되고 있는 콘크리트 구조물은 콘크리트 자체의 독성으로 인하여 환경과 관련한 문제가 지속적으로 제기되고 있는 실정이다. 예컨대, 일반적으로 사용되는 콘크리트는 그 pH가 12.5 ~ 13인 강알칼리성으로 원재료인 시멘트의 경화시 이산화탄소(CO2)와 암모니아성 염기성 기체 혹은 라돈(Rn) 등 실내 환경에 치명적인 해를 줄 수 있는 유해요소가 발생되며, 이러한 유해요소는 새집 증후군의 원인이 된다.On the other hand, currently used concrete structure is a situation that continues to raise environmental problems due to the toxicity of the concrete itself. For example, concrete generally used is a strong alkali having a pH of 12.5 to 13, and harmful substances that can harm the indoor environment such as carbon dioxide (CO2), ammonia basic gas or radon (Rn) when hardening raw materials cement Is generated, and these harmful factors cause sick house syndrome.
특히, 위와 같이 콘크리트 경화시 발생되는 이산화탄소 및 염기 등은 배근 된 철근 등을 부식시키는 주요 원인이 되며, 철근부식으로 인한 팽창균열로 인하여 구조물이 약화되며, 건물 수명이 단축되는 문제가 있다.In particular, carbon dioxide and base, etc. generated during concrete hardening are the main causes to corrode reinforcing steel bars, and the structure is weakened due to expansion cracks due to reinforcing steel corrosion, which shortens the life of the building.
덧붙여, 건전한 콘크리트의 pH는 12 ~ 13으로 산화세균이 활동할 수 없지만 콘크리트가 탄산가스 등의 영향으로 탄산화되어 pH가 8 ~ 9로 저하되면, 그 영역에서 우세한 산화 세균이 먼저 증식하고 콘크리트 표면 pH를 저하시켜 다음의 황산화 세균이 증식하기 쉬운 환경이 제공된다. 그렇게 되면 최종적으로 호기성 황산화 세균인 tiobacillus tiooxidance가 활발히 활동하여 황산을 생성하고, 특히 황산은 강산이기 때문에 콘크리트 속의 시멘트는 중화반응에 의하여 용해되어 콘크리트 강성이 저하되는 문제가 있다.In addition, when the pH of healthy concrete is 12 to 13, the oxidizing bacteria cannot be activated, but when the concrete is carbonated under the influence of carbon dioxide and the pH decreases to 8 to 9, the predominant oxidizing bacteria multiply in the area and the pH of the concrete surface is increased. It lowers and the environment which is easy to proliferate the following sulfated bacteria is provided. Then, finally, aerobic sulfated bacteria, tiobacillus tiooxidance is actively active to produce sulfuric acid, and in particular, since sulfuric acid is a strong acid, cement in concrete is dissolved by neutralization reaction, thereby deteriorating concrete stiffness.
또한, 황산 이온이 내부로 이동하여 과포화되면 모노설페이트는 에트린가이트로 변화함으로써 시멘트 경화체 조직을 거칠게 하고 균열을 발생시켜 부식물질의 침입을 촉진시켜 콘크리트 구조물의 수명을 단축시키며, 나아가서 미생물의 침입으로 인하여 실내환경을 악화시키는 등의 많은 문제가 있다.In addition, when sulfate ions move inside and become supersaturated, monosulfate is converted into ethringite, which roughens the cement hardened structure and generates cracks to promote the invasion of corrosive substances, thereby shortening the life of concrete structures, and further, by invading microorganisms. There are many problems such as worsening the indoor environment.
콘크리트 타설 후 자체 독성으로 인한 새집 증후군을 해소하기 위하여, 대한민국 등록특허 10-0632976에서는, 콘크리트에 유용미생물군을 직접 혼합하여 친환경 항균 레미콘을 제공하는 구성을 개시하고 있다.In order to solve the sick house syndrome due to self-toxicity after concrete pouring, Republic of Korea Patent No. 10-0632976, discloses a configuration that provides an environment-friendly antimicrobial ready-mixed concrete by directly mixing the useful microorganisms in concrete.
그러나, 상기 유용미생물군은 목적물인 콘크리트에 직접 혼합되기 때문에 미생물의 생존률이 현저히 저하되고, 미생물의 활동성이 급격하게 저감하는 문제점이 있다. 또한, 상기 유용미생물군은 인공박테리아를 종균으로 하고 있기 때문에, 통상의 생식환경에서는 생존력이 떨어지는 문제점이 있다.However, since the useful microorganism group is directly mixed with the concrete of interest, the survival rate of the microorganisms is remarkably lowered, and the activity of the microorganisms is drastically reduced. In addition, since the useful microorganism group is an artificial bacterium as a seed, there is a problem that viability is poor in a normal reproductive environment.
또한, 유용미생물군은 고온에서 활동성이 저하되고, 섬유질 기타 유효성 폐기물의 경우에는 분해가 불가능하고, 중금속이나 다이옥신 그리고 항생물질이나 잔류농약 등을 100% 분해하지 못하는 한계가 있다. In addition, the useful microorganisms are deactivated at high temperatures, and in the case of fibrous and other effective wastes, they cannot be decomposed, and there is a limit in which 100% of heavy metals, dioxins, antibiotics and residual pesticides cannot be decomposed.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 목적물인 시멘트 혹은 레미콘에서 미생물의 활동성을 증진할 수 있도록 최적의 배양 조건을 마련하는 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, the object of the present invention is to provide the sludge and microorganisms to provide the optimum culture conditions to enhance the activity of the microorganism in the target cement or ready-mixed concrete It is to provide an antibacterial cement mixture and a method of manufacturing the same.
본 발명의 다른 목적은 자연계에서 채집한 토양미생물을 효율적인 방법으로 배양하여 종래의 유산균주체의 미생물에서는 분해가 불가능했던 섬유질 기타 유효성 폐기물을 분해하는 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to cultivate the soil microorganisms collected in nature in an efficient manner to provide an antimicrobial cement mixture using sludge and microorganisms to decompose fibrous and other effective waste that could not be decomposed in conventional microorganisms of lactic acid bacteria, and a method for producing the same. It is.
본 발명의 또 다른 목적은, 정화처리장 혹은 생산공장에서 버려지는 폐슬러지를 재활용할 수 있는 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide an antibacterial cement mixture using sludge and microorganisms capable of recycling waste sludge discarded in a purification plant or a production plant, and a method of manufacturing the same.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 시멘트 혹은 레미콘의 시멘트 혼합물을 이용하여 콘크리트를 배합하는 시멘트 혼합제에 있어서, 상기 시멘트 혼합물의 유해 인자를 분해하여 항균력을 증진하는 천연미생물이 시멘트 혼합물에 더 포함되고, 상기 천연미생물의 활동성을 증진하기 위하여, 상기 천연미생물을 정수처리장에서 발생되는 무기성 슬러지에 배양한다.According to a feature of the present invention for achieving the object as described above, the present invention in the cement mixture for mixing concrete using a cement mixture of cement or ready-mixed concrete, to improve the antimicrobial activity by decomposing harmful factors of the cement mixture Natural microorganisms are further included in the cement mixture, and in order to enhance the activity of the natural microorganisms, the natural microorganisms are cultured in inorganic sludge generated in a water treatment plant.
상기 천연미생물은, 자연계에서 채집한 토양미생물을 배양하여 호기성과 혐기성의 유효미생물을 하나로 군집화시킨 균체로서, 호기성 균체(Aerobic Bacteria)와 혐기성 균체(Anaerobes Bacteria)가 55% 대 45%의 비율로 형성되며, 상기 천연미생물은, 60℃ 내지 100℃에서 24시간 내지 72시간 발효 분해된다.The natural microorganisms are cultured soil microorganisms collected from nature and aggregated into one of aerobic and anaerobic effective microorganisms. Aerobic bacteria (Aerobic Bacteria) and anaerobic bacteria (Anaerobes Bacteria) are formed at a ratio of 55% to 45%. The natural microorganism is fermented and decomposed at 60 ° C. to 100 ° C. for 24 hours to 72 hours.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은 정수처리장에서 탈수 처리된 무기성 슬러지를 입고하는 단계, 상기 무기성 슬러지를 1차 건조하는 단계, 상기 무기성 슬러지에 천연미생물을 투입하는 단계, 상기 천연미생물을 숙성하는 단계, 상기 무기성 슬러지와 천연미생물의 혼합물에 활성액을 투입하는 단계, 상기 무기성 슬러지와 천연미생물의 혼합물을 2차 건조하는 단계, 상기 2차 건조된 무기성 슬러지와 천연미생물의 혼합물을 시멘트 혹은 레미콘의 시멘트 혼합물과 시멘트 혼합물을 기준으로 3% 내지 5%의 중량 비율로 혼합하여 사용하는 단계를 포함한다.According to another feature of the present invention, the present invention comprises the steps of wearing a dewatered inorganic sludge in a water treatment plant, the first step of drying the inorganic sludge, the step of introducing a natural microorganism into the inorganic sludge, the natural Aging the microorganism, adding an active liquid to the mixture of the inorganic sludge and the natural microorganism, secondary drying the mixture of the inorganic sludge and the natural microorganism, the secondary dried inorganic sludge and the natural microorganism And mixing the mixture in a weight ratio of 3% to 5% based on the cement mixture and the cement mixture of cement or ready-mixed concrete.
상기 무기성 슬러지를 입고하는 단계에서, 상기 무기성 슬러지의 함수율은 70% 내지 80%이다.In the step of wearing the inorganic sludge, the water content of the inorganic sludge is 70% to 80%.
상기 미생물을 투입하는 단계에서, 상기 천연미생물과 물은 10 : 1의 비율로 혼합된다.In the step of introducing the microorganism, the natural microorganism and water are mixed in a ratio of 10: 1.
상기 무기성 슬러지를 1차 건조하는 단계에서, 상기 무기성 슬러지의 함수율은 30% 내지 60%이다.In the first step of drying the inorganic sludge, the moisture content of the inorganic sludge is 30% to 60%.
상기 무기성 슬러지에 천연미생물을 투입하는 단계에서, 상기 무기성 슬러지와 천연미생물은 70 : 30의 비율로 혼합된다.In the step of introducing natural microorganisms into the inorganic sludge, the inorganic sludge and natural microorganisms are mixed in a ratio of 70:30.
상기 천연미생물을 숙성하는 단계에서, 상기 무기성 슬러지와 천연미생물의 혼합물을 48시간 내지 72 시간 발효한다.In the step of maturing the natural microorganism, the mixture of the inorganic sludge and the natural microorganism is fermented for 48 hours to 72 hours.
상기 무기성 슬러지와 천연미생물의 혼합물을 2차 건조하는 단계에서, 상기 무기성 슬러지와 천연미생물의 혼합물의 함수율은 15% 내지 25%이다.In the secondary drying of the mixture of inorganic sludge and natural microorganism, the water content of the mixture of inorganic sludge and natural microorganism is 15% to 25%.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 구성에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.As described above, according to the configuration of the present invention, the following effects can be expected.
첫째, 시멘트 혹은 레미콘에 미생물을 직접 배양하지 않고, 높은 함수율로 인하여 미생물 배양의 최적의 조건을 제공하는 무기성 슬러지를 이용함으로써, 미생물의 생존율과 활동성이 최대화되는 작용효과가 기대된다.First, by using inorganic sludge which provides optimum conditions of microbial culture due to high moisture content, without directly culturing microorganisms in cement or ready-mixed concrete, the effect of maximizing the survival rate and activity of microorganisms is expected.
둘째, 자연계에서 채집한 토양미생물을 배양한 천연미생물을 사용함으로써, 기존의 유산균주체의 미생물에서는 분해가 불가능했던 섬유질 기타 유효성 폐기물을 분해하는 작용효과가 기대된다.Second, by using the natural microorganisms cultured soil microorganisms collected in nature, it is expected that the effect of decomposing the fibrous and other effective waste that could not be decomposed in the microorganism of the existing lactic acid bacteria.
셋째, 정화처리장 혹은 건설현장에서 버려지는 폐슬러지를 재활용할 수 있어 경제적인 작용효과가 기대된다.Third, it is possible to recycle the waste sludge discarded in the purification treatment plant or the construction site, so economic effects are expected.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the antibacterial cement mixture using the sludge and microorganism according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail.
본 발명의 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제는, 시멘트 혹은 레미콘(이하, '시멘트 혼합물'이라 함)에 슬러지와 미생물을 더 포함한다. 상기 시멘트 혼합물에 천연미생물을 투입하여 시멘트 혼합물에 항균력과 탈취력을 부여하며, 시멘트 혼합물 자체의 독성에 의한 새집 증후군을 해소하고, 친환경 건축자재를 생산하게 된다. 따라서, 시멘트 혼합물에 천연미생물을 투입하여 시멘트 혼합제를 생산하는 것을 특징으로 한다.The antimicrobial cement admixture using the sludge and microorganism of the present invention further includes sludge and microorganism in cement or ready-mixed concrete (hereinafter referred to as 'cement mixture'). Natural microorganisms are added to the cement mixture to impart antimicrobial and deodorizing power to the cement mixture, to relieve the sickhouse syndrome caused by the toxicity of the cement mixture itself, and to produce environmentally friendly building materials. Therefore, the natural microorganisms are added to the cement mixture to produce a cement mixture.
이때, 천연미생물을 시멘트 혼합물에 직접 투입하여 배양하게 되면, 천연미생물의 활동이 저감되고, 생존률이 급감하는 한계가 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 천연미생물의 활동성을 증진시키기 위하여, 시멘트 혼합물에 직접 배양하지 아니하고, 무기성 슬러지를 통하여 간접 배양함에 특징이 있다.At this time, when natural microorganisms are directly added to the cement mixture and cultured, there is a limit that the activity of natural microorganisms is reduced, and the survival rate decreases rapidly. Therefore, in the embodiment of the present invention, in order to enhance the activity of the natural microorganisms, it is characterized in that the indirect cultivation through the inorganic sludge, not directly cultured in the cement mixture.
상기 무기성 슬러지는, 생산가공 공장에서 유해물질을 함유한 중금속 슬러지 혹은 정수처리장이나 정수장에서 기계식 탈수를 통하여 처리된 슬러지로서, 쉽게 부패 되지 않아 퇴비로 사용이 불가능하고, 매립을 한다고 해도 유해물질이 용출되어 지하수나 토양을 오염시킬 수 있는 슬러지를 말한다. 상기 무기성 슬러지는 유기성 슬러지처럼 소각이나 고온 열분해 하여도 그 중금속을 함유한 유해성분은 그대로 있으므로 본 발명의 실시예에서는 고형화하여 건설재료로 재이용하고자 한다. 특히, 무기성 슬러지는 높은 함수율을 갖고 있어 미생물 배양에 최적의 조건이다.The inorganic sludge is heavy metal sludge containing harmful substances in the production and processing plant, or sludge treated through mechanical dehydration in a water treatment plant or a water treatment plant, and is not easily decomposed and cannot be used as a compost. Sludge that elutes and contaminates groundwater or soil. Inorganic sludge, such as organic sludge, even when incinerated or pyrolyzed at high temperature, the harmful components containing the heavy metals remain intact in the embodiment of the present invention to solidify and reuse as a construction material. In particular, inorganic sludge has a high water content, which is an optimal condition for culturing microorganisms.
상기 천연미생물은, 자연박테리아균(Natural Bacteria)이라고도 하는데, 자연계에서 채집한 토양미생물을 효율적인 방법으로 배양하여 호기성과 혐기성의 유효미생물을 하나로 군집화시킨 균체로서, 유산균주체의 미생물에서는 분해가 불가 능했던 유효성 폐기물을 분해하는 기능을 수행한다. 따라서, 본 발명의 천연미생물에 의하면, 중금속이나 유해가스 다이옥신은 물론이고 항생물질이나 잔류농약 등을 100% 분해할 수 있게 된다. The natural microorganism, also known as natural bacteria (Natural Bacteria), by cultivating the soil microorganisms collected in the natural way in an efficient way to aggregate the aerobic and anaerobic effective microorganisms into one, which was impossible to decompose in the microorganisms of the lactic acid bacteria It performs the function of decomposing effective waste. Therefore, according to the natural microorganism of the present invention, not only heavy metals and harmful gas dioxins but also antibiotics, residual pesticides, etc. can be decomposed 100%.
상기 천연미생물은, 다음과 같은 방법에 의하여 생산된다.The natural microorganism is produced by the following method.
통상, 유산균주체의 미생물은, 40℃ 내지 60℃에서 발효 분해되고, 60℃ 이상에서는 유산균주체의 균체가 사멸하여 병원균을 발생시키는 문제점이 있는데 반하여, 본 발명의 천연미생물은 80℃ 내지 100℃에서도 사멸하지 아니하고 활발하게 분해 발효된다. 따라서, 유산균주체의 미생물에서는 분해할 수 없었던 섬유질 폐기물도 분해하는 효능이 있다.In general, the microorganism of the lactic acid bacteria is fermented and decomposed at 40 ℃ to 60 ℃, the bacteria of the lactic acid bacteria are killed at 60 ℃ or more, there is a problem to generate the pathogen, while the natural microorganism of the present invention is 80 ℃ to 100 ℃ It does not die but is actively decomposed and fermented. Therefore, it is effective to decompose fibrous waste which could not be decomposed in the microorganism of the lactic acid bacteria.
유산균주체의 미생물은, 1일 내지 30일 정도 추가로 숙성해야만 숙성퇴비로 발효되지만, 천연미생물은, 24시간 정도만 숙성하여 1차 가공하여도 발효 분해균이 50% 생성되고, 24시간 내지 36시간을 더 숙성하여 2차 가공하게 되면, 발효 분해균이 90%까지 완성된다.Microorganisms of lactic acid bacteria are fermented by aging compost only after further aged for 1 to 30 days, but natural microorganisms produce 50% of fermented degrading bacteria even after primary processing after aging for about 24 hours, and for 24 to 36 hours. When further matured and further processed, fermented degradation bacteria are completed up to 90%.
이와 같이, 천연미생물이 고온에서도 견딜 수 있고, 섬유질 등을 분해할 수 있는 것은, 호기성 균체(Aerobic Bacteria)와 혐기성 균체(Anaerobes Bacteria)가 각각 55%와 45%의 비율로 형성되기 때문이다. 유산균주체의 미생물의 경우에는 상기 비율이 20%와 80%이기 때문에, 발효 분해균이 30% 정도밖에 형성되지 않는다.As such, natural microorganisms can withstand high temperatures and can degrade fibers and the like because aerobic bacteria and anaerobic bacteria are formed at a rate of 55% and 45%, respectively. In the case of the microorganism of the lactic acid bacteria strain, since the ratio is 20% and 80%, only about 30% of the fermented degradation bacteria are formed.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제의 생산방법을 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the production method of the antimicrobial cement mixture using the sludge and the microorganism according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이 정수처리장 등에서 탈수 처리된 무기성 슬러지를 입고한다. 이때, 슬러지의 함수율은 70% 내지 80% 정도이다. 미생물에는 가령, 박테리아 자체에 많은 수분을 함유하고 있기 때문에, 슬러지의 함수율을 더 낮추어야 한다. 또한, 미생물을 투입할 때, 미생물과 물이 8 : 1 내지 12 : 1의 비율로, 바람직하게는 약 10 : 1의 비율로 더 포함되기 때문이다. 따라서, 초음파 혹은 화학적 방법이나 열처리 방법 등을 이용하여 슬러지의 함수율을 더 낮추어야 한다.First, as shown in FIG. 1, the inorganic sludge dehydrated in a water treatment plant or the like is worn. At this time, the water content of the sludge is about 70% to 80%. Microbes, for example, contain a lot of water in the bacteria themselves, so the water content of the sludge should be lowered. In addition, when the microorganisms are added, the microorganisms and water are further contained in a ratio of 8: 1 to 12: 1, preferably in a ratio of about 10: 1. Therefore, it is necessary to lower the water content of the sludge by using ultrasonic or chemical method or heat treatment method.
본 발명에서는 슬러지의 함수율을 30% 내지 60% 까지 낮출 수 있도록 슬러지를 상기 열처리 방법 등에 의하여 1차 건조한다. 이때, 슬러지와 미생물은 70 : 30의 비율로 혼합한다.In the present invention, the sludge is primarily dried by the above heat treatment method so as to lower the water content of the sludge to 30% to 60%. At this time, the sludge and microorganisms are mixed in a ratio of 70:30.
미생물의 안정적 배양을 위하여, 슬러지와 미생물의 상기 혼합물을 48시간 내지 72시간 숙성하여 발효 분해균을 생성한다. 이때, 미생물의 활동성을 증진하기 위하여 미생물 활동을 위한 에너지를 공급하는 것이 바람직하다. 상기 에너지원으로서 당밀을 기질로 하여 종균을 액체상태에서 증식한 활성액이 사용된다.For stable cultivation of microorganisms, the mixture of sludge and microorganisms is aged for 48 hours to 72 hours to produce fermented digested bacteria. At this time, it is preferable to supply energy for microbial activity in order to enhance the activity of the microorganism. As the energy source, an active liquid in which spawn is grown in a liquid state using molasses as a substrate is used.
상기 시멘트 혼합물에는 충분한 수분이 포함되어 있기 때문에, 상기 슬러지와 미생물의 혼합물의 함수율을 더 낮추어야 한다. 본 발명에서는 시멘트 혼합물에 투입하기 적합하도록 슬러지와 미생물의 혼합물의 함수율을 15% 내지 25% 정도, 바람직하기로는 20% 정도로 유지하도록 2차 건조한다.Since the cement mixture contains sufficient moisture, the water content of the mixture of the sludge and the microorganism should be further lowered. In the present invention, the secondary water is dried to maintain the water content of the mixture of the sludge and the microorganism to about 15% to 25%, preferably about 20%, so as to suit the cement mixture.
이와 같이, 슬러지와 미생물의 혼합물의 함수율을 최종적으로 조절함으로써, 건설 현장에서 시멘트 혼합물과 임의로 혼합할 수 있도록, 포장하여 보관한다. 상 기 시멘트 혼합물에 대하여 슬러지와 미생물의 혼합물의 총 중량은 3% 내지 5% 정도로 사용하는 것이 바람직하다.As such, by finally controlling the water content of the mixture of sludge and microorganism, it is packaged and stored so that it can be arbitrarily mixed with the cement mixture at the construction site. For the cement mixture, the total weight of the mixture of sludge and microorganism is preferably about 3% to 5%.
슬러지와 미생물의 혼합물을 시멘트 혼합물에 투입하여 사용하게 되면, 기초 원료인 시멘트에서부터 유해 인자가 분해됨으로써, 2차 3차의 유해 인자를 제거하는 효과가 있으며, 기초 원료인 시멘트에서 미생물을 배양하게 되면, 다른 혼합물 예컨대, 콘크리트 타설시 포함되는 시멘트 이외의 결합제나 기타 골재 등의 혼합물에서 발생하는 유해 인자까지 분해할 수 있어 더욱 효과적이다.When the mixture of sludge and microorganism is added to the cement mixture, the harmful factors are decomposed from the cement which is the basic raw material, thereby removing the secondary and tertiary harmful factors. It is more effective because it can decompose harmful factors occurring in mixtures of other mixtures such as binders or other aggregates included in concrete pouring, for example.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 시멘트 혹은 레미콘에 미생물을 직접 배양할 때, 미생물의 활동성이 저하되는 단점을 극복하고자, 시멘트 등에 직접 배양하지 아니하고, 높은 함수율로 인하여 미생물 배양의 최적의 조건을 제공하는 무기성 슬러지에 1차 배양한 다음 건조과정을 거쳐 시멘트 등에 배양하는 구성을 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.As described above, the present invention, when cultivating the microorganisms directly in the cement or ready-mixed concrete, to overcome the disadvantage that the activity of the microorganisms are lowered, do not directly cultivate in cement, etc., providing the optimum conditions of microbial culture due to high water content It can be seen that the technical idea is to cultivate the first in an inorganic sludge, and then to cultivate the cement through a drying process. Within the scope of the basic technical idea of the present invention, many other modifications will be possible to those skilled in the art.
도 1은 본 발명에 의한 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제 제조방법을 나타내는 순서도.1 is a flow chart showing a method for producing antibacterial cement mixture using sludge and microorganism according to the present invention.

Claims (11)

  1. 시멘트 혹은 레미콘의 시멘트 혼합물을 이용하여 콘크리트를 배합하는 시멘트 혼합제에 있어서,In the cement mixture which mixes concrete using cement mixture of cement or ready-mixed concrete,
    상기 시멘트 혼합물의 유해 인자를 분해하여 항균력을 증진하기 위하여, 자연계에서 채집한 토양미생물을 배양하여 호기성과 혐기성의 유효미생물 50% 대 50% 내지 60% 대 40%의 비율로 하여 하나로 군집화시킨 균체인 천연미생물을 상기 시멘트 혼합물에 포함하되, 상기 천연미생물과 시멘트 혼합물에 슬러지가 더 포함되도록 하는 것을 특징으로 하는 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제.In order to decompose the harmful factors of the cement mixture to enhance the antimicrobial activity, soil microorganisms collected in nature were cultured and cultured into one in a ratio of 50% to 50% to 60% to 40% of aerobic and anaerobic effective microorganisms. Including the natural microorganisms in the cement mixture, the antimicrobial cement mixture using sludge and microorganisms, characterized in that the sludge is further included in the natural microorganisms and cement mixture.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 천연미생물의 활동성을 증진하기 위하여, 상기 천연미생물을 슬러지에 배양하는 것을 특징으로 하는 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제.In order to enhance the activity of the natural microorganism, antibacterial cement mixture using the sludge and microorganism, characterized in that the natural microorganism is cultured in the sludge.
  3. 삭제delete
  4. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 천연미생물은, 60℃ 내지 100℃에서 24시간 내지 72시간 발효 분해된 것을 특징으로 하는 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제.The natural microorganism, the antibacterial cement mixture using the sludge and microorganism, characterized in that the fermentation decomposition at 60 ℃ to 100 ℃ 24 hours to 72 hours.
  5. 정수처리장에서 탈수 처리된 무기성 슬러지를 입고하는 단계;Wearing inorganic sludge dehydrated at a water treatment plant;
    상기 무기성 슬러지를 1차 건조하는 단계;Primary drying the inorganic sludge;
    상기 무기성 슬러지에, 자연계에서 채집한 토양미생물을 배양하여 호기성과 혐기성의 유효미생물 50% 대 50% 내지 60% 대 40%의 비율로 하여 하나로 군집화시킨 균체인 천연미생물을 투입하는 단계;Cultivating soil microorganisms collected in nature into the inorganic sludge and injecting natural microorganisms, which are one grouped cells in a ratio of 50% to 50% to 60% to 40% of aerobic and anaerobic effective microorganisms;
    상기 천연미생물을 숙성하는 단계;Aging the natural microorganisms;
    상기 무기성 슬러지와 천연미생물의 혼합물을 2차 건조하는 단계; 및Secondary drying the mixture of the inorganic sludge and the natural microorganism; And
    상기 2차 건조된 무기성 슬러지와 천연미생물의 혼합물을 시멘트 혹은 레미콘의 시멘트 혼합물과 혼합하여 사용하는 단계;Mixing the secondary dried inorganic sludge with a natural microorganism mixture with a cement mixture of cement or ready-mixed concrete;
    를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제 제조방법.Method for producing an antimicrobial cement mixture using sludge and microorganism, characterized in that comprises a.
  6. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 2차 건조된 무기성 슬러지와 천연미생물의 혼합물과 시멘트 혹은 레미콘의 시멘트 혼합물은 시멘트 혹은 레미콘의 시멘트 혼합물을 기준으로 3% 내지 5%의 중량 비율로 혼합된 것임을 특징으로 하는 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제 제조방법.The secondary dried inorganic sludge and the mixture of natural microorganisms and the cement mixture of cement or ready-mixed concrete is sludge and microorganisms, characterized in that the mixture of 3% to 5% by weight based on the cement mixture of cement or ready-mixed concrete Method for preparing antibacterial cement mixture.
  7. 제 5 항에 있어서, The method of claim 5,
    상기 무기성 슬러지를 입고하는 단계에서,In the step of wearing the inorganic sludge,
    상기 무기성 슬러지의 함수율은 70% 내지 80% 이고, Water content of the inorganic sludge is 70% to 80%,
    상기 무기성 슬러지를 1차 건조하는 단계에서,In the step of first drying the inorganic sludge,
    상기 무기성 슬러지의 함수율은 30% 내지 60% 인 것을 특징으로 하는 슬러지 와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제 제조방법.Water content of the inorganic sludge is 30% to 60%, characterized in that the antimicrobial cement mixture production method using the sludge and microorganisms.
  8. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 미생물을 투입하는 단계에서,In the step of injecting the microorganism,
    상기 천연미생물과 물은 8 : 1 내지 12 : 1의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제 제조방법.The natural microorganism and water is an antimicrobial cement mixture manufacturing method using sludge and microorganism, characterized in that the mixture of 8: 1 to 12: 1.
  9. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 무기성 슬러지에 천연미생물을 투입하는 단계에서,In the step of adding a natural microorganism to the inorganic sludge,
    상기 무기성 슬러지와 천연미생물은 70 : 30의 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제 제조방법.The inorganic sludge and natural microorganism is a method for producing an antibacterial cement mixture using sludge and microorganism, characterized in that the mixture of 70: 30 ratio.
  10. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 천연미생물을 숙성하는 단계에서,In the step of ripening the natural microorganisms,
    상기 무기성 슬러지와 천연미생물의 혼합물을 48시간 내지 72 시간 발효하는 것을 특징으로 하는 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제 제조방법.Method for producing an antimicrobial cement mixture using the sludge and microorganisms, characterized in that the fermentation of the inorganic sludge and natural microorganisms for 48 hours to 72 hours.
  11. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5,
    상기 무기성 슬러지와 천연미생물의 혼합물을 2차 건조하는 단계에서,In the second step of drying the mixture of the inorganic sludge and natural microorganisms,
    상기 무기성 슬러지와 천연미생물의 혼합물의 함수율은 15% 내지 25% 인 것 을 특징으로 하는 슬러지와 미생물을 이용한 항균 시멘트 혼합제 제조방법.The water content of the mixture of the inorganic sludge and the natural microorganism is characterized in that the water content is 15% to 25% antibacterial cement mixture manufacturing method using the sludge and microorganisms.
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