KR101780626B1 - 미생물제제를 이용한 하·폐수 고도처리 공법 - Google Patents

미생물제제를 이용한 하·폐수 고도처리 공법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 악취와 영양염류의 동시 제거가 가능하고, 방류수 수질 및 처리장 환경을 개선할 수 있으며, 응집제 사용량 및 슬러지 발생량의 감소를 통하여 운영비를 절감할 수 있는 미생물제제를 이용한 하·폐수 고도처리 공법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하·폐수 고도처리 공법은 스크린 공정과, 모래 또는 무기물을 중력에 의해 침전시켜 제거하는 침강 공정과, 응집제 사용과 병행하여 생물학적 응집에 의해 SS와 콜로이드 물질을 제거하는 1차 침전 공정과, 미생물의 대사작용에 의해 반응처리부에서 유기물과 영양염류를 기체와 미생물의 세포조직으로 전환하여 하·폐수 속의 질소화합물 및 인화합물을 분해·제거하는 탈질·탈인 공정과, 생물학적 응집으로 플록을 형성시켜 미생물을 물과 분리하는 2차 침전 공정과, 염소 소독처리로 미생물을 사멸시켜 무해화 하는 살균소독 공정과, 분말 상태의 고도처리용 미생물제제를 물 1톤당 0.5∼1.5㎏의 비율로 분산시켜 미생물을 증식한 후에 1차 침전 공정 또는 탈질·탈인 공정에 공급하는 미생물 배양 및 자동 투입 공정과, 분말 상태의 탈취용 미생물제제를 물 1톤당 0.5∼1.5㎏의 비율로 혼합하여 미생물을 증식시킨 액체 상태의 미생물 탈취제를 악취가 발생하는 곳에 스프레이 하여 악취를 줄이는 미생물 탈취제 스프레이 공정으로 구성되는 것이 특징이다.

Description

미생물제제와 이를 이용한 하·폐수 고도처리 공법{Wastewater treatment mothod using a complex microbial agent}
본 발명은 미생물제제와 이를 이용한 하·폐수 고도처리 공법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 미생물 분말 및 배지 분말로 이루어진 미생물제제를 사용하여 하·폐수를 처리함으로써, 악취와 영양염류의 동시 제거가 가능하고, 이에 따라 방류수 수질과 처리장 환경을 둘 다 개선할 수 있으며, 응집제 사용량과 슬러지 발생량을 감소시켜 운영비를 절감할 수 있는 하·폐수 고도처리 공법에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 미생물제제는 음식물 처리(예컨대, 가정용 또는 산업용 음식물 처리기)에 사용 가능하다.
하·폐수 처리 공법은 물리적 처리 공정과 생물학적 처리 공정과 화학적 처리 공정이 혼용되어 행해지는데, 그 중에서 생물학적 처리 공정은 비침강성 콜로이드 고형물질을 응집시켜 제거하고 유기물을 안정화하는 데에 목적이 있고, 특히 생활오수의 경우는 유기물과 무기영양물(예컨대, 질소와 인)의 함유량을 줄이고자 하는 데에 목적이 있다.
따라서, 대부분의 하수, 오수, 폐수는 생물학적으로 처리할 수 있다.
또한, 박테리아 등의 미생물을 이용한 생물학적 처리 공정은 활성슬러지가 높은 효율로 유기오염물을 흡착제거하고, 공정운전이 비교적 용이하며, 소요 토지면적이 작고, 운영비가 적당하며, 공정의 안정성과 신뢰도가 높다는 이점이 있다.
여기서 하·폐수 처리에 이용되는 생물학적 처리 공정의 예로서 호기성 처리 공정, 무산소 처리 공정, 혐기성 처리 공정을 들 수 있는데, 과거에는 호기성 처리 공정이 주를 이루었지만, 최근에는 슬러지 감량과 질소화합물 및 인화합물의 처리가 중요시되면서 혐기성 처리 공정의 도입이 확대되고 있다.
하·폐수 처리 분야의 주요 관심사는 계획수량, 수질, 운영비 및 악취 발생 여부인데, 그 중 계획수량의 경우는 하·폐수 처리시설의 설계시에 충분히 고려되기 때문에 문제되지 않지만, 그 외 사항, 즉, 수질, 운영비 및 악취는 하·폐수의 오염 정도와 유기오염물의 종류, 슬러지 발생량, 처리시설의 운전방식에 따라 여러 가지 문제를 발생시킨다.
보다 구체적으로, 악취는 사람에게 불쾌감과 혐오감을 줄 수 있는 가스상 물질로서 정신계통과 신경계통에 자극을 주어 정서생활과 건강에 피해를 일으킬 수 있기 때문에, 하·폐수 처리시설의 주된 민원 사항이다. 하·폐수 처리시설에서 악취를 발생시키는 물질의 예로는 암모니아(화학구조 NH3, 역겨운 매운 냄새), 트리메틸아민(화학구조 (CH3)3N, 역겨운 생선 냄새), 황화수소(화학구조 H2S, 썩은 달걀 냄새), 메틸머캅탄(화학구조 CH3SH, 썩은 양배추 냄새) 등을 들 수 있다. 이들 전부는 단백질 부패생성물인데, 특히 질소화합물과 인화합물은 수역의 부영양화 현상을 유발한다. 악취 물질은 예컨대 활성슬러지법에 의해, 활성슬러지조 내의 호기성 미생물에 의해 산화·분해되어 제거될 수 있다.
방류수 수질은 pH, DO, BOD, COD, T-N, T-P, SS(부유고형물질) 및 대장균 항목으로 측정되는데, 그 중 SS는 탁도의 원인이며, T-N(총질소)과 T-P(총인)는 부영양화 현상과 악취 발생의 원인이다.
이러한 이유로, 하·폐수 고도처리 분야에서, T-N과 T-P에 관련된 영양염류(질소화합물 및 인화합물)와 SS의 제거는 매우 중요하다.
한편, 하·폐수의 처리 과정에서 발생하는 슬러지에는 유기물이 포함되어 있기 때문에, 슬러지를 신속히 처리하지 않으면, 유기물(특히 단백질)의 부패로 인해 악취가 발생하고 해충 번식과 같은 문제가 야기된다.
이러한 환경오염 문제는 대도시일수록 심화하고 있는데, 과거에는 이 슬러지가 해양 투기로 대부분 처리되었지만, 약 20 여년 전부터는 해양오염방지협약에 의해 슬러지의 해양 투기가 전면적으로 금지됨에 따라, 요즘에는 매립이나 소각 등의 방식으로 처리되고 있다.
하지만, 슬러지를 매립하거나 소각하는 경우, 대기오염이나 토양오염과 같은 2차적인 환경오염 문제가 야기된다. 또한, 매립지나 소각장까지 슬러지를 운반하는 데에는 비용이 들고, 부지 마련에도 상당한 비용이 들기 때문에, 지자체의 재정 부담이 가중되고 있다. 통상적으로, 하·폐수 처리시설(처리장)의 운영비 중 절반 정도가 슬러지 관련 비용이다.
따라서 하·폐수 처리 분야에서, 슬러지 감량화는 또 다른 해결과제이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 선행기술로서 예를 들면 다음과 같은 특허문헌이 공지되어 있다.
≪특허문헌 D1≫
침전분리조의 용량을 크게 하지 않아도 오니와 스컴의 축적량을 대폭 감소시켜 이들의 제거에 따른 부담을 경감시킬 수 있는 오수 처리 방법을 제공하는 것이 목적이며, 미생물이 비교적 이용하기 쉬운 유기물(예를 들면, 당류)과 비교적 이용하기 어려운 유기물(예컨대, 목질계 유기물)을 조합한 탄소원을 사용하여 침전분리조에서의 C/N 비(탄소와 질소의 비)를 조정하는 것이 기술적 특징으로 되어 있다.
≪특허문헌 D2≫
하수 또는 오·폐수로부터 수집된 농축 슬러지 속의 유기물을 물리적 전처리 또는 화학적 전처리를 거치지 않고 미생물제제에 의해 생물학적으로 처리하는 방법을 제공하는 것이 목적으로, 종래 공법보다 처리비용이 저렴하고, 오·폐수의 처리가 용이하게 이루어질 수 있다는 것이 기술적 특징으로 되어 있다.
≪특허문헌 D3≫
미생물 배양조 및 담체를 이용함으로써, 종래 공법에 비해 정화 효과가 훨씬 우수하고, 탈질 및 탈인 효과가 있으며, 악취 제거 효과도 있는, 신규 구성의 축산분뇨 정화시스템을 제공하는 것이 특징으로 되어 있다.
D1 : 일본 공개특허공보 특개평8-126898호 D2 : 등록특허공보 제10-1207373호 D3 : 공개특허공보 제10-2007-0012971호
본 발명은 미생물 분말과 배지 분말로 이루어진 미생물제제를 사용함으로써, 악취와 영양염류의 동시 제거가 가능하고, 따라서 방류수 수질과 처리장 환경을 둘 다 개선할 수 있으며, 응집제 사용량과 슬러지 발생량의 감소를 통해 운영비를 절감할 수 있는 하·폐수 고도처리 공법을 제공하는 데에 목적이 있다.
본 발명에 따른 미생물제제를 이용한 하·폐수 고도처리 공법은 스크린 공정과, 모래 또는 무기물을 중력에 의해 침전시켜 제거하는 침강 공정과, 응집제 사용과 병행하여 생물학적 응집에 의해 SS와 콜로이드 물질을 제거하는 1차 침전 공정과, 미생물의 대사작용에 의해 반응처리부에서 유기물과 영양염류를 기체와 미생물의 세포조직으로 전환하여 하·폐수 속의 질소화합물 및 인화합물을 분해·제거하는 탈질·탈인 공정과, 생물학적 응집으로 플록을 형성시켜 미생물을 물과 분리하는 2차 침전 공정과, 염소 소독처리로 미생물을 사멸시켜 무해화 하는 살균소독 공정과, 분말 상태의 고도처리용 미생물제제를 물 1톤당 0.5∼1.5㎏의 비율로 분산시켜 미생물을 증식한 후에 1차 침전 공정 또는 탈질·탈인 공정에 공급하는 미생물 배양 및 자동 투입 공정과, 분말 상태의 탈취용 미생물제제를 물 1톤당 0.5∼1.5㎏의 비율로 혼합하여 미생물을 증식시킨 액체 상태의 미생물 탈취제를 악취가 발생하는 곳에 스프레이 하여 악취를 제거하거나 경감하는 미생물 탈취제 스프레이 공정을 포함하여 구성되는 것이 특징이다.
또한, 분말 상태의 고도처리용 미생물제제는 Bacillus Amyloliquefaciens(바실러스 아밀로리쿼페이션스), Pediococcus Pentosaceus(페디오코커스 펜토사세우스), Pediococcus Acidilactici(페디오코커스 매시디락티스) 및 Pichia farinosa(피치 파리노사)로 이루어진 고도처리용 미생물 분말과, 고도처리용 배지 분말의 혼합물로 구성되는 것이 특징이다.
여기서 고도처리용 배지 분말은 황칠나무, 측백나무, 소나무 및 솔잎 분쇄물로 구성된 목질분 40 질량%와 물 60 질량%를 60℃ 온도하에서 2시간 이상 혼합·교반한 후에 건조하여 얻어지는 목질계 추출물과, 무화과 분쇄물 30 질량%와 물 70 질량%를 60℃ 온도하에서 3시간 이상 혼합·교반한 후에 건조하여 얻어지는 무화과 추출물과, 계피 분말과, 꽃게 분말 및 은행잎 분말의 혼합물로서, 목질계 추출물과 무화과 추출물은 1:1의 질량비로 혼합되고, 계피 분말은 목질계 추출물 및 무화과 추출물의 합계 질량에 대해 10%의 질량비로 혼합되며, 꽃게 분말은 목질계 추출물 및 무화과 추출물의 합계 질량에 대해 50%의 질량비로 혼합되고, 은행잎 분말은 목질계 추출물 및 무화과 추출물의 합계 질량에 대해 10%의 질량비로 혼합되는 것이 바람직하다.
또한, 탈취용 미생물제제는 Bacillus Licheniformis(바실러스 리체니포르미스) 및 Bacillus subtilis(바실러스 서브틸리스)로 이루어진 탈취용 미생물 분말과 꽃게 분말 및 D-포도당(CAS No. 50-99-7)으로 이루어진 탈취용 배지 분말의 혼합물로서, 꽃게 분말과 D-포도당의 혼합비는 질량비로 2:3인 것이 바람직하다.
본 발명에 적합하게 조제된 미생물제제는 100% 천연 미생물 원료로서 환경친화적으로 분해되는 효소와 특수 미생물로부터 유래하는 대사 촉매제를 포함하고 있으며, 미생물의 성장과 증식(재생산)에 필요한 물질과 양분을 하·폐수 속의 유기물 및 영양염류의 분해를 통해 얻는다. 따라서 환경과 인체에 대한 악영향이 없다.
또한, 본 발명에 따른 미생물제제는 미생물의 세대시간(미생물의 수가 2배로 증식되는 데에 걸리는 시간)이 30분 이내여서 하루 만에 미생물을 대량으로 증식시켜 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 미생물제제는 미생물이 이용하기 어려운 목질계 추출물을 포함하고 있으므로 미생물이 기아 상태로 증식된다. 따라서 하·폐수 속에 투입된 기아 상태의 미생물은 대사작용이 활발하게 이루어져 하·폐수 속의 유기물과 영양염류가 빠른 속도로 분해될 수 있다. 그 결과, 불완전한 대사로 인해 잔류물이 생기는 경우가 없다.
또한, 본 발명에 따른 미생물제제는 악취를 야기하는 단백질 부패균(유해균)의 성장억제물질(항박테리아, 항진균, 독소중화)과 가수분해효소(리파아제, 프로테아제, α-아밀라제 등)를 분비할 수 있는 특수 박테리아(미생물)가 포함되어 있으므로, 하·폐수 정화와 악취 제거를 고효율로 즉각 수행할 수 있고, 난분해성 그리스와 오일도 제거할 수 있다. 여기서 가수분해효소 중 리파아제와 프로테아제의 분해속도를 자연분해속도와 비교한바, 아래의 표 1과 같은 결과를 얻었다.
종류 자연분해속도 본 발명 미생물제제 분해속도 향상률
리파아제 5,000/sec 10,000,000/sec 2000배
프로테아제 25,000∼30,000/sec 100,000,000/sec 이상 3000배 이상
또한, 본 발명에 따른 하·폐수 고도처리 공법은 상술한 고성능·무독성·생분해성의 자연친화적인 미생물제제를 사용하여 하·폐수를 정화 처리하므로, 악취와 영양염류의 동시 제거가 가능하고, 방류수 수질과 처리장 환경을 둘 다 개선할 수 있으며, 화학 응집제의 사용량과 폐기 슬러지의 발생량을 감소시켜 운영비를 절감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 미생물 배양 자동 투입부에 의하면, 하·폐수 처리장 등의 현장에서 미생물을 직접 대량으로 배양하여 사용하므로, 비용 절감이 가능하고, 미생물의 활성이 높아 처리 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 미생물제제를 이용한 하·폐수 고도처리 공법이 수행되는 하·폐수 처리시설(처리장)의 구성을 나타낸 도면.
도 2는 도 1에 도시된 반응처리부의 개략적인 구성을 나타낸 도면.
도 3은 도 1에 도시된 미생물 배양 자동 투입부의 일 예를 나타낸 도면.
본 발명에서 사용되는 미생물제제는 아래에 기재된 바와 같이 미생물 분말과 배지 분말로 구성된다. 더 구체적으로, 미생물 배양 및 자동 투입 공정에 이용되는 고도처리용 미생물제제와, 미생물 탈취제 스프레이 공정에 이용되는 탈취용 미생물제제로 구분될 수 있다.
이들 미생물제제는 장기간 보관할 수 있는 분말 형태로 제공되지만, 예를 들면, 물 1톤당 0.5∼1.5㎏의 비율로 미생물제제를 혼합한 후에 항온 조(온도가 일정하게 유지되는 물탱크)에서 일정 시간(예컨대, 24시간)에 걸쳐, 포기("폭기"라고도 한다) 및 교반 조건하에 미생물을 대량 증식시킨 액상 형태로 공급하는 것이 바람직하다.
주지하다시피, 미생물제제는 화학제제에 비해 독성이 낮고 생태계에 대한 영향이 작은 반면에 효과 발현이 늦고 유효기간이 짧은데, 본 발명처럼 분말 타입의 미생물제제를 물에 풀어 미생물을 대량 증식한 후에 사용하는 방식을 취하면, 보관유효기간이 길어지고 효과 발현도 촉진할 수 있는 이점이 있다.
≪미생물 배양 및 자동 투입 공정에 이용되는 고도처리용 미생물제제 조성≫
(1) 미생물 분말
- Bacillus Amyloliquefaciens(바실러스 아밀로리쿼페이션스)
- Pediococcus Pentosaceus(페디오코커스 펜토사세우스)
- Pediococcus Acidilactici(페디오코커스 매시디락티스)
- Pichia farinosa(피치 파리노사)
(2) 배지 분말
- 꽃게 분쇄물(또는 분말)
- 계피 분말
- 목질계 추출물
- 은행잎 분쇄물(또는 분말)
- 무화과 추출물
≪미생물 탈취제 스프레이 공정에 이용되는 탈취용 미생물제제 조성≫
(1) 미생물 분말
- Bacillus Licheniformis(바실러스 리체니포르미스)
- Bacillus subtilis(바실러스 서브틸리스)
(2) 배지 분말
- 꽃게 분쇄물(또는 분말)
- D-포도당(D-Glucose, CAS No. 50-99-7)
이하, 첨부 도면에 의거하여, 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 미생물제제와 이를 이용한 하·폐수 고도처리 공법에 대해 설명한다.
≪실시형태≫
도 1, 도 2 및 도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 일 예에 따른 하·폐수 고도처리 공법은 다음과 같은 공정으로 구성되어 있다.
(1) 스크린 공정
유입 하·폐수 중에 부유하는 협잡물을 스크리닝 수단, 예컨대 폭 1000㎜, 메쉬 한 변의 길이가 40㎜인 스크린(100)으로 걸러내는 공정으로서, 스크린(100)의 설치 각도는 70°, 통과 유속은 0.45m/s, 체류시간은 2분으로 하였다.
(2) 침강 공정
유속 0.3m/s, 체류시간 50초의 조건하에, 일정 크기, 예컨대 입경 0.2㎜ 이상의 모래 또는 무기물을 침사지(200)에서 침전시켜 제거한다.
(3) 1차 침전 공정
후공정인 탈질·탈인 공정에서의 부하 감소와 운전비 절감을 목적으로, 생물학적 응집 및 화학적 응집제의 사용에 의해, 인(P)과 SS(부유고형물질)와 콜로이드 물질이 1차 침전부(300)에서 3시간의 체류시간 동안에 제거된다. 여기서 화학적 응집제로는 황산알루미늄 또는 석회가 사용될 수 있다.
(4) 탈질·탈인 공정
탈질·탈인조(401), 혐기조(402), 무산소조(403), 포기조(404)로 구성된 반응처리부(400)에서, 미생물의 대사작용에 의해 유기물과 영양염류가 기체나 미생물의 세포조직으로 전환됨으로써 질소화합물과 인화합물이 분해·제거된다.
보다 구체적으로, 탈질·탈인조(401)에서 내생탈질에 의한 질산성 질소(NO3-N)가 제거됨에 따라 혐기조(402)에서의 인(P) 방출 저해 작용이 억제된다. 다시 말해, 미생물의 대사작용에 의해, 질소화합물은 암모니아가 아질산성 질소로 전환된 후 질산성 질소로 전환되는 질산화 과정 및 질산성 질소(예컨대, 질산염)가 질소와 기체 상태의 최종 생성물로 환원되는 탈질화 과정을 거쳐 제거된다.
혐기조(402)에서는 유입되는 하·폐수와 탈질·탈인조(401)에서 유입되는 미생물의 대사작용에 의해 인이 방출된다. 또한, 인화합물은 미생물의 세포조직에 축적된 후, 이 미생물이 슬러지나 침전물의 형태로 분리됨으로써 제거된다.
무산소조(403)에서는 미생물의 증식에 의한 탈질과 내생호흡에 의한 탈질이 일어나며, 질소 가스가 방출된다.
포기조(404)에서는 혐기조(402)에서 방출된 인이 미생물의 과잉 섭취에 의해 제거된다.
(5) 2차 침전 공정
2차 침전부(500)에서 생물학적 응집에 의해 단단한 플록(floc)이 형성됨으로써 미생물이 슬러지화 되어 물과 분리된다.
(6) 살균소독 공정
살균소독부(600)에서 염소 소독처리에 의해 미생물이 사멸하여 무해화 된다.
(7) 미생물 배양 및 자동 투입 공정
미생물 원액 저장조(701)와 배양투입조(702)로 이루어진 미생물 배양 자동 투입부(700)에서 고도처리용 미생물이 현탁증식법에 의해 대량 증식되어 1차 침전부(300) 또는 반응처리부(400)의 전단부 배관(P, 유입 배관)에 공급됨으로써, 해당 공정에서부터 탈질·탈인 작용과 악취 제거 작용이 동시에 일어나게 된다.
여기서, 미생물 원액 저장조(701) 및 배양투입조(702)는 교반기에 의한 자동 교반 기능, 온도센서와 히터에 의한 온도유지 기능, 수위검출센서와 펌프와 밸브에 의한 자동 수위조절(원수 공급 및 차단) 기능, 미생물 원액 또는 배양액을 펌프에 의해 자동으로 공급하는 투입 기능과 공기관에 의한 산소 공급 기능을 각각 구비한다. 또한, 이들은 동파 방지를 위해 보온재로 감싼다.
다음으로, 아래의 표 2는 본 발명에서 이용하는 고도처리용 미생물의 특징과 기능을 소개한 것으로, 이들 미생물은 분말 형태의 고도처리용 미생물제제에 모두 포함되어 있다.
보다 구체적으로, 본 발명에 따른 고도처리용 미생물제제는 표 2의 미생물로 이루어진 고도처리용 미생물 분말과, 고도처리용 배지 분말의 혼합물로 구성되어 있다.
고도처리용 배지 분말은 황칠나무, 측백나무, 소나무 및 솔잎의 분쇄물로 구성된 목질분 40 질량%와 물 60 질량%를 60℃ 온도하에서 2시간 이상 혼합·교반한 후에 건조하여 얻어지는 목질계 추출물과, 무화과 분쇄물 30 질량%와 물 70 질량%를 60℃ 온도하에서 3시간 이상 혼합·교반한 후에 건조하여 얻어지는 무화과 추출물과, 계피 분말과, 꽃게 분말 및 은행잎 분말의 혼합물로서, 목질계 추출물과 무화과 추출물은 1:1의 질량비로 혼합되고, 계피 분말은 목질계 추출물 및 무화과 추출물의 합계 질량에 대해 10%의 질량비로 혼합되며, 꽃게 분말은 목질계 추출물 및 무화과 추출물의 합계 질량에 대해 50%의 질량비로 혼합되고, 은행잎 분말은 목질계 추출물 및 무화과 추출물의 합계 질량에 대해 10%의 질량비로 혼합되어 있다.
미생물 특징 기능 활용분야

Figure 112017042351692-pat00001
Pediococcus Acidilactici
락틱산, Pediocins(항박테리아 물질) 생성
그람 음성균 및 양성균 생장 억제
악취 제거

하·폐수 처리장

마을 하수 처리장

쓰레기 처리장

토양/지하수 정화

연못·저수지 정화

분뇨 처리장

기름때 제거

Figure 112017042351692-pat00002
Pediococcus Pentosaceus
락틱산, Pediocins(항박테리아 물질) 생성
그람 음성균 및 양성균 생장 억제

Figure 112017042351692-pat00003
Bacillus Amyloliquefaciens
효소생성
유기물을 저분자 물질로 분해

Iturins 생성
(항진균 물질)
곰팡이류 생장 억제

Figure 112017042351692-pat00004
Pichia farinosa
숲에서 발견되는 효모
효모
생장 억제 물질 생성
다양한 독소 중화
(8) 미생물 탈취제 스프레이 공정
침사지(200), 1차 침전부(300), 반응처리부(400), 2차 침전부(500) 중 악취가 발생하는 곳에 액상의 미생물 탈취제를 스프레이 하여 악취를 감소시키는데, 이 미생물 탈취제는 단백질 분해에도 관여하다.
미생물 탈취제는 미생물 원액 저장조(801)와 배양투입조(802)로 이루어진 미생물 배양 자동 투입부(800)에서 탈취용 미생물이 대량으로 증식된 후에, 노즐(도시하지 않음)이 구비된 배관을 통해 필요할 때마다 스프레이 된다.
여기서, 미생물 원액 저장조(801)와 배양투입조(802)는 고도처리용 미생물을 공급하는 미생물 배양 자동 투입부(700)의 미생물 원액 저장조(701) 및 배양투입조(702)와 동일한 구성으로 되어 있다.
또한, 액상의 미생물 탈취제를 제조하는 데에 사용되는 탈취용 미생물제제는 Bacillus Licheniformis 및 Bacillus subtilis로 이루어진 탈취용 미생물 분말과 꽃게 분말 및 D-포도당(D-Glucose, CAS No. 50-99-7)으로 이루어진 탈취용 배지 분말의 혼합물로서, 꽃게 분말과 D-포도당은 2:3의 질량비로 혼합된다.
≪적용사례≫
본 발명에 따른 미생물제제를 이용한 하·폐수 고도처리 공법에 의해 하·폐수를 처리한 결과가 아래의 표 3 및 표 4에 나타나 있다.
구분
 수질
원수 하·폐수 처리 전 하·폐수 처리 후
BOD 183.4 3 1.5
COD 100.2 16 14.5
T-N 39.2 12 6
T-P 10.33 2 1.34
SS 80 11 7.3
구분
 슬러지/악취 비고
(처리효율)
처리 전 처리 후
슬러지 34 28 18%
암모니아 5.4 0.7 87%
트리메틸아민 0.001 0 98%
황화수소 0.045 0.002 93%
메틸머캅탄 0.023 0.0006 97%
본 발명에 따른 분말상 미생물제제("바이오 크린"으로 명명)의 성능 실험 시점은 2016년 10월 17일부터 12월 23일까지였다.
1.5㎏/day, 1.0㎏/day, 0.5㎏/day의 조건으로 사용한 결과, 7주차 이후부터는 SS농도 변화가 뚜렷하게 나타났으며, 슬러지 발생량도 대폭 감소하는 경향이 나타났다. 또한, 악취는 90% 이상 제거되었다.
100 : 스크린 200 : 침사지
300 : 1차 침전부 400 : 반응처리부
401 : 탈질·탈인조 402 : 혐기조
403 : 무산소조 404 : 호기조
500 : 2차 침전부 600 : 살균소독부
700, 800 : 미생물 배양 자동 투입부 701, 801 : 미생물 원액 저장조
702, 802 : 배양투입조 P : 배관

Claims (1)

  1. 미생물제제를 이용한 하·폐수 고도처리 공법으로서,
    하·폐수 중의 협잡물을 스크리닝 수단에 의해 걸러내는 스크린 공정;
    상기 스크린 공정의 후공정으로서 입경 0.2㎜ 이상의 모래 또는 무기물을 침사지에서 중력에 의해 침전시켜 제거하는 침강 공정;
    상기 침강 공정의 후공정으로서 화학 응집제의 사용과 병행하여 생물학적 응집에 의해 SS(부유고형물질)와 콜로이드 물질을 1차 침전부에서 제거하는 1차 침전 공정;
    상기 1차 침전 공정의 후공정으로서 탈질·탈인조, 혐기조, 무산소조, 포기조가 이 순서로 배치된 반응처리부에서 미생물의 대사작용에 의해 유기물과 영양염류를 기체와 미생물의 세포조직으로 전환함으로써, 하·폐수 속의 질소화합물과 인화합물을 분해·제거하는 탈질·탈인 공정;
    상기 탈질·탈인 공정의 후공정으로서 2차 침전부에서 생물학적 응집에 의해 플록(floc)을 형성시켜 미생물을 물과 분리하는 2차 침전 공정;
    상기 2차 침전 공정의 후공정으로서 염소 소독처리로 미생물을 사멸시켜 무해화 하는 살균소독 공정;
    미생물 원액 저장조와 배양투입조로 이루어진 미생물 배양 자동 투입부에서, 물 1톤당 0.5∼1.5㎏의 비율로, 분말 상태의 고도처리용 미생물제제를 물에 분산시켜 항온 및 포기 조건하에 미생물을 증식시킨 후, 1차 침전부 또는 반응처리부의 유입관에 공급하는 미생물 배양 및 자동 투입 공정;
    분말 상태의 탈취용 미생물제제를 물 1톤당 0.5∼1.5㎏의 비율로 혼합하여 미생물을 증식시킨 액체 상태의 미생물 탈취제를 침사지, 1차 침전부, 반응처리부, 2차 침전부 중 악취가 발생하는 곳에 스프레이 하여 악취를 제거하는 미생물 탈취제 스프레이 공정;
    을 포함하여 구성되고,
    상기 고도처리용 미생물제제는 Bacillus Amyloliquefaciens(바실러스 아밀로리쿼페이션스), Pediococcus Pentosaceus(페디오코커스 펜토사세우스), Pediococcus Acidilactici(페디오코커스 매시디락티스) 및 Pichia farinosa(피치 파리노사)로 이루어진 고도처리용 미생물 분말과 고도처리용 배지 분말의 혼합물로 구성되며,
    상기 고도처리용 배지 분말은 황칠나무, 측백나무, 소나무 및 솔잎의 분쇄물로 구성된 목질분 40 질량%와 물 60 질량%를 60℃ 온도하에서 2시간 이상 혼합·교반한 후에 건조하여 얻어지는 목질계 추출물과, 무화과 분쇄물 30 질량%와 물 70 질량%를 60℃ 온도하에서 3시간 이상 혼합·교반한 후에 건조하여 얻어지는 무화과 추출물과, 계피 분말과, 꽃게 분말 및 은행잎 분말의 혼합물로서, 목질계 추출물과 무화과 추출물은 1:1의 질량비로 혼합되고, 계피 분말은 목질계 추출물 및 무화과 추출물의 합계 질량에 대해 10%의 질량비로 혼합되며, 꽃게 분말은 목질계 추출물 및 무화과 추출물의 합계 질량에 대해 50%의 질량비로 혼합되고, 은행잎 분말은 목질계 추출물 및 무화과 추출물의 합계 질량에 대해 10%의 질량비로 혼합되며,
    상기 탈취용 미생물제제는 Bacillus Licheniformis(바실러스 리체니포르미스) 및 Bacillus subtilis(바실러스 서브틸리스)로 이루어진 탈취용 미생물 분말과 꽃게 분말 및 D-포도당(D-Glucose, CAS No. 50-99-7)으로 이루어진 탈취용 배지 분말의 혼합물로서, 꽃게 분말과 D-포도당의 혼합비는 질량비로 2:3인 것을 특징으로 하는 미생물제제를 이용한 하·폐수 고도처리 공법.
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