KR101909098B1 - Spherical bodies having contact oxidation function and manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 접촉 산화 기능을 갖는 구상체 및 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 부피가 다양한 복수개의 담체를 구상체로 성형하되, 표면과 내부에 미생물을 코팅하는 동시에 쇄석 사이에 공극을 형성하도록 하여 정화 대상물에 함유된 오염물질을 여과, 침전, 미생물 분해 등 물리적, 생물학적 방법으로 분해 및 파괴시켜 정화 기능을 향상시키도록 하는 접촉 산화 기능을 갖는 구상체 및 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a spherical body having a contact oxidation function and a manufacturing method thereof, and more particularly, to a spherical body having a plurality of spherical bodies each having a large volume, which is coated with microorganisms on the surface and inside thereof, The present invention relates to a spherical body having a contact oxidation function and a manufacturing method for enhancing a purifying function by decomposing and destroying contaminants contained in a purifying object by physical and biological methods such as filtration, precipitation and microbial decomposition.
가정이나, 축산농장 또는 공장 등에서 배출되는 폐수 등의 오염수에는 각종 유기물들이 포함되어 있어 이들을 그대로 하천 등의 자연수역에 방류하게 되면 생태계가 파괴되거나 수계전염병 등이 발생할 우려가 있는바, 이러한 오염수는 물리화학적 내지는 생물학적 정화처리방법을 통해 정화된 후 자연수역에 방류되어야 환경을 보호할 수 있게 된다.Contaminated water such as wastewater discharged from households, livestock farms or factories contains various organic substances, and when they are discharged into natural waters such as rivers, there is a possibility that an ecosystem is destroyed or a water-borne disease may occur. Can be purified through physicochemical or biological purification treatment methods and then released into natural waters to protect the environment.
한편 하천 등의 자연계에는 돌 등에 부착되어 있으면서 유기물을 분해하거나 제거하는 미생물들이 많이 존재한다. 이러한 미생물은 산소가 존재하는 상태에서 유입되어 오염수의 유기물을 분해하는 자정작용을 하게 되는데, 이러한 호기성 미생물을 이용하는 생물학적 정화처리방법으로 가장 널리 사용되는 것으로 활성슬러지법이 있다.On the other hand, in the natural world such as rivers, there are many microorganisms that are attached to stones and decompose or remove organic matter. These microorganisms flow in the presence of oxygen and act as a self-cleaning agent for decomposing organic matters of polluted water. The activated sludge method is the most widely used biological purification treatment method using such aerobic microorganisms.
오염수에 공기를 불어넣고 교반시키면, 상기와 같은 호기성 미생물이 오염수 중의 미생물을 이용하여 증식하고 활성슬러지라는 응집성의 플록을 형성한다. 활성슬러지를 산소와 혼합하면, 오염수 중의 유기물은 활성슬러지에 흡착되고, 미생물의 대사기능에 따라 산화 또는 동화되며, 일부는 활성슬러지로 전환되고 침전 및 농축된 활성슬러지는 침전지에서의 고액분리 과정을 거친 후 잉여슬러지로 처리된다.When air is blown into the contaminated water and stirred, the above aerobic microorganisms proliferate using microorganisms in the contaminated water and form cohesive flocs called activated sludge. When the activated sludge is mixed with oxygen, the organic matter in the contaminated water is adsorbed on the activated sludge, oxidized or assimilated according to the metabolic function of the microorganism, and part of the activated sludge is converted into activated sludge. And then treated with excess sludge.
따라서 활성슬러지법에 의하는 경우에는 기본적으로 폭기, 침전, 슬러지 수거 및 처리 등의 과정을 위한 장소 및 설비를 기본으로 하며, 질소 등의 제거를 위한 별도의 공정을 추가시켜야 하기 때문에 많은 건설비용과 설비를 운영하기 위한 전문기술자를 필요로 한다는 점에 문제점이 있다.Therefore, in the case of the activated sludge method, it is basically a place and facility for aeration, sedimentation, sludge collection and disposal, and it is necessary to add a separate process for removing nitrogen etc., There is a problem in that it requires a specialist to operate the equipment.
이와 더불어 상기한 호기적 처리방법에서는 많은 슬러지가 발생하게 되는데, 이러한 슬러지 처리를 위한 비용은 경우에 따라서는 전체 오염수처리 경비의 50%이상을 차지하기도 하며, 더욱이 2012년 1월부터 해양투기가 전면 금지되어 상기 슬러지의 발생을 줄이는 것 역시 오염수정화처리의 중요한 과제의 하나라고도 할 수 있다.In addition, the aerobic treatment method described above causes a large amount of sludge to be generated. In some cases, the cost for treating the sludge may account for more than 50% of the total pollution water treatment expenses. Furthermore, since January 2012, Inhibiting the generation of the sludge is also one of the important problems of the pollution correction treatment.
또 다른 생물학적 처리방법으로는 산소를 필요로 하지 아니하는 미생물을 이용한 혐기적 처리방법이 있다.Another biological treatment method is anaerobic treatment using microorganisms that do not require oxygen.
혐기성 처리방법은 세포합성에 필요한 탄소와 에너지를 유기물질로부터 얻어내고, 발효에 의하여 ATP를 생산하거나, 분자 내에 결합된 산소를 산화제로 이용하는 혐기성 종속계 세균의 물질대사를 이용하는 방법이다.The anaerobic treatment method is a method of obtaining carbon and energy necessary for cell synthesis from organic materials, producing ATP by fermentation, or using the metabolism of anaerobic subculture bacteria using oxygen bound in the molecule as an oxidizing agent.
이러한 혐기성 처리방법은 산소공급을 필요로 하지 않으며, 슬러지 발생량이 적고, 병원성 미생물이 사멸될뿐 아니라, 반응 최종물질로서 메탄가스, 산화탄소, 암모늄, 황화수소등이 방출되며 이러한 가스는 에너지원으로 사용될 수 있다는 점에서 호기성 처리방법에 비해 유리하다고 할 수 있다.This anaerobic treatment method does not require oxygen supply, generates a small amount of sludge, kills pathogenic microorganisms, releases methane gas, carbon monoxide, ammonium, hydrogen sulfide, etc. as final reaction materials, and these gases are used as energy sources It is more advantageous than the aerobic treatment method.
다른 한편으로, 상기한 호기성 미생물만을 이용한 방법만으로는 고농도 폐수 또는 난분해성 물질들을 효과적으로 처리할 수 없는 문제점이 있다.On the other hand, the method using only the aerobic microorganisms described above can not effectively treat the high concentration wastewater or refractory materials.
그래서 최근에는 기존의 호기성 처리방법과 혐기성 처리방법을 병행하여 사용하는 방법에 관한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다.Recently, there have been a lot of researches on the use of conventional aerobic treatment and anaerobic treatment.
도 1은 호기적 처리방법과 혐기적 처리방법을 하나의 공정 안에서 이루어지도록 한 등록특허공보 10-0798349호의 유기성 폐기물 처리장치를 전체적으로 도시한 것이다. 상기한 유기성 폐기물 처리장치는 혐기적처리와 호기적 처리를 반복적으로 진행시킬 수 있도록 하기 위하여 제1, 2, 3혐호기복합처리조 21,22,23가 연속된 혐호기 복합처리조 20를 설치하되, 상기 각복합처리조 21,22,23에는 내부에 미생물이 고정된 고정상 접촉여재 24와 외부공기를 도입하여 내부에 분사하는 산기관 25을 각각 구비하고 있다. 상기한 복합처리조 21,22,23는 산기관 25의 상부에서는 호기적 처리가 이루어지고, 산기관 25의 하부에서는 혐기적 처리가 이루어지도록 하는 것이다.FIG. 1 shows a general view of an organic waste treatment apparatus of Patent Publication No. 10-0798349 in which aerobic treatment and anaerobic treatment are performed in a single process. In order to allow the anaerobic treatment and the aerobic treatment to be repeatedly performed, the organic waste disposal apparatus described above is provided with a combined anaerobic treatment unit 20 of the first, second and third anaerobic treatment units 21, 22, In the composite treatment tanks 21, 22, and 23, a fixed-phase contact media 24 in which microorganisms are fixed in the interior are provided, and an air diffuser 25 for introducing external air and spraying the air into the interior. The combined treatment tanks 21, 22, and 23 are aerobically treated at the upper part of the acid tube 25 and anaerobic treatment is performed at the lower part of the acid tube 25. [
그러나 상기의 종래기술과 같이 산소공급을 억제하여 혐기의 여건을 부여한다고 하여 모든 유기물이 분해될 수 있는 것이 아니므로 오염수의 처리에 한계가 있다.However, as in the above-mentioned prior art, since the oxygen supply is suppressed and the condition of the anaerobic condition is given, not all the organic matter can be decomposed, so there is a limit to the treatment of the contaminated water.
미생물은 용해 가능한 형태의 유기물질만을 섭취할 수 있기 때문에 불용성 상태의 유기물을 가용성의 유기물로 변화시키는 과정을 필요로 한다.Since microorganisms can only ingest organic substances in a soluble form, it is necessary to change the insoluble organic substances into soluble organic substances.
따라서 혐기성 처리에 의한 유기물의 분해는 탄수화물, 지방, 단백질 등 불용성 유기물이 혐기성 미생물이 방출하는 세포외분비효소(extracellular enzyme)에 의해 가용성 유기물로 분해되는 가수분해단계(hydrolysis)를 가지게 되며, 산 생성물질이 유기물질을 분해시켜 유기산과 알콜을 생성하는 산생성단계(acidogensis), 산 생성단계에서 생성된 유기산과 알콜이 초산생성미생물에 의해 분해되어 초산, CO₂, H₂로 변화되는 초산 생성단계(acetogensis), 및 메탄형성 미생물과 전자공여체에 의해 메탄이 생성되는 메탄생성단계(methanognsis)가 순차로 진행됨으로써 이루어진다.Therefore, decomposition of organic matter by anaerobic treatment has a hydrolysis step in which insoluble organic substances such as carbohydrates, fats and proteins are decomposed into soluble organic substances by extracellular enzymes that release anaerobic microorganisms, Acidogenesis (acidogensis), which decomposes the organic materials to produce organic acids and alcohols. Acetic acid production step (acetogensis) in which the organic acids and alcohols generated in the acid production step are decomposed by acetic acid- , And a methanogenesis step in which methane is produced by the methane-forming microorganism and the electron donor.
협기성 처리는 슬러지의 감량과 안정화, 병원균 사멸 그리고 에너지원으로 메탄을 얻는 장점이 있다. 그러나 긴 체류시간(20~30일)으로 인한 대규모 시설투자비, 낮은 유기물 분해 효율(30~50%)로 제약을 받는데, 이는 주로 율속 단계인 가수분해에 기안한다.The aerobic treatment has the advantage of reducing and stabilizing sludge, killing pathogens and obtaining methane as an energy source. However, it is constrained by large facility investment costs and low organic matter decomposition efficiency (30 ~ 50%) due to the long residence time (20 ~ 30 days), mainly due to hydrolysis.
이와 같이 일반적인 혐기적 처리방식에서는 호기성 처리와 비교하여 많은 체류시간을 요구하기 때문에 상기와 같은 혐기적 처리를 위한 설비에서는 유기물의 충분한 분해가 이루어지지 않게 되어 오염수처리의 효율이 떨어지게 된다.Since the general anaerobic treatment method requires a longer residence time than the aerobic treatment, the facility for anaerobic treatment does not sufficiently decompose the organic matter, thereby reducing the efficiency of the polluted water treatment.
또한, 생물막이 부착증식하는 종래방식의 담체를 충전하여 단일 반응조에서 질소와 인의 제거를 시도하였으나 제거효율은 저조하였다. 그 기작(Mechanism)을 설명하면, 담체에 부착증식되는 생물막의 두께는 통상 1∼2mm 정도이며, 그 중 표피층 약 0.1∼0.2mm는 호기성조건이고, 내부 생물막은 산소와 기질이 제대로 도달하지 못하는 혐기성조건이 된다.In addition, attempts were made to remove nitrogen and phosphorus in a single reaction tank by charging a conventional carrier in which a biofilm adheres and propagates, but the removal efficiency was poor. To explain the mechanism, the thickness of the biofilm that adheres to the carrier is usually about 1 to 2 mm, of which about 0.1 to 0.2 mm is an aerobic condition, and the internal biofilm is an anaerobic Condition.
이와 같이 생물막은 상이 다른 층으로 형성될 수 있으므로 표피의 호기성층에서는 유기물 분해와 질산화반응을, 혐기성층에서는 탈질반응을 기대할 수 있으나 기질(Substrate)이 호기성층을 통과하여 혐기성층에 도달이 어려우므로 탈질, 탈인 효율이 저조하였다.Since the biofilm can be formed with different layers, it can be expected that the aerobic layer of the epidermis will decompose organic matter and nitrification, while the anaerobic layer will denitrify, but it is difficult for the substrate to reach the anaerobic layer through the aerobic layer Denitrification, and denitrification efficiency were poor.
상기 문제점을 개선하기 위한 종래의 특허 제 10-0274538호는 하폐수 중의 유기물질과 질소 및 인 등을 동시에 제거할 수 있는 담체에 관한 것으로, 다수 개의 관상공극이 구비되고, 상기 관상공극의 내면에 생물막이 부착증 식되어, 호기성 반응조내의 반응액이 상기 관상공극 등을 통과하면서 각각의 관상공극의 깊이에 따라 관상 공극의 표면에 부착증식되는 생물막에서 호기성조건, 무산소조건 또는 혐기성조건으로 상이 분리 형성되도록 하여 유기물의 분해와 질소·인 제거효율이 개선되도록 하였다.In order to solve the above problems, the conventional patent No. 10-0274538 relates to a carrier capable of simultaneously removing organic substances and nitrogen and phosphorus in the wastewater, comprising a plurality of tubular voids, So that the reaction solution in the aerobic reaction tank passes through the tubular pores and is adhered to the surface of the tubular pores according to the depth of each tubular pore, so that the biofilm is separated and formed in aerobic condition, anaerobic condition or anaerobic condition So that the decomposition of organic matter and the removal efficiency of nitrogen and phosphorus are improved.
그러나 상기 특허 제 10-0274538호에 따른 담체는 고가의 합성수지 또는 합성수지와 세라믹 분말의 혼합물을 가열하여 용융상태에서 사출금형의 내부에 주입하여 사출성형하거나, 또는 압출 성형기를 이용하여 압출성형 후 소정의 길이로 절단하여야 되는 구성이므로 금형과 성형기 등 고가의 제조장비가 소요되고 재료비와 제조경비가 과다 소요되어 비경제적이다.However, the carrier according to the above-mentioned Japanese Patent No. 10-0274538 can be produced by injection molding an expensive injection-molded synthetic resin or a mixture of a synthetic resin and a ceramic powder into the injection mold in a molten state or by extrusion molding using an extrusion- It requires expensive manufacturing equipments such as a mold and a molding machine, and it is uneconomical that material cost and manufacturing cost are excessive.
또한, 상기 특허에 따른 세라믹 소재로 구성된 담체는, 관상공극이 형성되도록 세라믹 소재를 형틀에서 성형하거나, 또는 압출 성형기로 압출 성형하여 절단하고, 건조 후 고온에서 소결하여야 되므로 제조과정이 복잡하고 연료 소모가 과다하여 비경제적이다.In addition, since the carrier made of the ceramic material according to the patent is formed by molding a ceramic material in a mold frame so as to form tubular voids or by extrusion molding with an extrusion molding machine and then sintering at a high temperature after drying, And thus it is uneconomical.
내부가 쇄석 등으로 가득 채워진 담체는 비표면적이 적기 때문에 생물막의 부착증식이 가능한 표면적이 작고, 외부와 상이 다른 반응조건을 형성할 수 있는 내부공간이 거의 없다. 따라서 반응조에 충전시 반응조의 대부분이 쇄석과 자갈로 채워진 것과 동일한 결과를 초래하고 담체에 의하여 반응기의 용량이 대부분 잠식되므로 반응조에서 단순 현탁증식하는 미생물 보다 담체를 충전하여 부착증식하는 경우의 미생물이 더 적을 수 있다. 따라서 이러한 담체는 실효성이 의문시 된다.Carriers filled with crushed stone or the like have a small specific surface area and thus have a small surface area capable of proliferating biofilm and have little inner space capable of forming reaction conditions different from each other. Therefore, when the reactor is charged, most of the reaction tank is filled with crushed stone and gravel, and most of the reactor capacity is eroded by the carrier. Therefore, the microorganisms in the case of charging the carrier and growing the membrane more easily than the suspension- Can be written down. Therefore, the effectiveness of such carriers is questionable.
또한, 상기 담체는 입상체로 내부까지 채워진 단순한 구형이므로 공극의 길이가 일정하지 않고 담체 표면 측 공극으로부터 담체 내부의 일정 깊이의 공극 까지는 미생물이 부착증식할 수 있으나, 담체 중심부의 깊은 공극에는 기질이 도달하지 못하므로 미생물의 부착증식에 활용되지 못하는 사구간이 될 수 있다.In addition, since the carrier is a simple sphere filled up to the inside with the granular body, the length of the pore is not constant, and microorganisms can adhere to the pores at a certain depth inside the carrier from the pore side of the carrier. However, And thus can not be used for the proliferation of microorganisms.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 접촉 산화 기능을 갖는 구상체는 부피가 다양한 복수개의 담체를 구상체로 성형하여 담체 사이에 형성된 공극을 고형 오염물질이 통과하면서 확산, 분리, 관성, 접촉, 침전 및 인력 등의 물리적 작용에 의해 고형물을 제거하도록 하는 데 있다.In order to solve the above problems, the present invention provides a spherical body having a catalytic oxidation function, comprising: a spherical body formed by molding a plurality of spherical carriers having various volumes, And to remove solids by physical action such as separation, inertia, contact, sedimentation, and attraction.
또한, 본 발명의 목적은 접촉산화 수처리공법의 문제점, 담체 내구성, 슬러지 발생문제, 수처리효율 기능 향상, 담체의 미생물 부착력에 걸리는 시간 단축, 수처리에 유용한 미생물의 선택적 코딩, 유지관리 용이, 재료의 친자연성, 질소처리효율 향상 등의 문제점을 해결하는 데 있다.It is also an object of the present invention to provide a process for the treatment of contact oxidation water treatment, a carrier durability, a problem of sludge generation, improvement of water treatment efficiency function, shortening of time for attachment of microorganism to carrier, selective coding of microorganisms useful for water treatment, Natural properties, and improved nitrogen treatment efficiency.
또한, 본 발명의 목적은 구상체 표면과 내부에 다양한 미생물군을 부착시켜오염물질의 호기적 그리고 혐기적 분해를 동시에 작용케하도록 하는 데 있다.It is also an object of the present invention to allow aerobic and anaerobic decomposition of pollutants to act simultaneously by attaching various microbial groups to the surface and inside of the sphere.
또한, 본 발명의 목적은 구상체 표면 및 내부에 유기물질 제거와 영양염류 제거 기능을 가진 복합유용미생물 제재를 코팅하여 오염물질이 접촉되면 유기물제거 미생물에 의해 유기물을 분해하고 질소제거 미생물에 의해 질소 성분을 제거하도록 하는 데 있다.In addition, the object of the present invention is to provide a method and apparatus for coating a composite useful microbial material having a function of removing organic matter and a nutrient salt on the surface and inside of a sphere to decompose the organic matter by the organism-removing microorganism upon contact with the pollutant, To remove the components.
또한, 본 발명의 목적은 복수개의 담체와 액상의 접착제를 혼합하여 형틀을 통해 구상체로 성형되도록 하여 보다 쉽게 구상체 모양의 정화재를 제조할 수 있도록 하는 데 있다.It is another object of the present invention to make it possible to mix a plurality of carriers and a liquid adhesive and form them into a spherical body through a mold, thereby making it easier to produce a spherical body purifying material.
또한, 본 발명의 목적은 복수개의 담체를 상호 접착시키는 접착재에 섬유단사를 더 포함시켜 담체끼리의 균열을 제어하며, 균열 이후 재료들의 거동을 보완하는 데 있다.It is also an object of the present invention to compensate the behavior of the materials after cracking by further controlling the cracks between the supports by further including a single fiber yarn in an adhesive material for bonding a plurality of carriers.
또한, 본 발명의 목적은 구상체 표면과 내부에 미생물이 쉽게 부착되도록 하는 데 있다.It is also an object of the present invention to allow microorganisms to easily adhere to the surface and inside of the sphere.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 접촉 산화 기능을 갖는 구상체는 내부에 혐기성 미생물이 충진되어 투과형 다공성 공극에 의해 미생물을 오염수에 지속 유출시키는 구심체와, 상기 구심체 둘레에 방사 형태로 연결되어 내부에 호기성 미생물이 충진되어 투과형 투과형 다공성 공극에 의해 미생물을 오염수에 지속 유출시키는 연결체와, 상기 구심체와 연결체를 내부에 수용한 상태로 표면에 도포된 접착제를 통해 상호 접합되는 복수개의 담체로 구성하여 상기 구심체와 연결체를 통해 복수개의 담체 집합체의 고정 상태를 지지하고, 상기 구심체와 연결체의 미세한 공극을 통해 지속 유출되는 미생물들을 통해 유기물을 분해시켜 자정작용을 수행하도록 한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a spherical body having a contact oxidation function, comprising a core body filled with an anaerobic microorganism and continuously flowing microorganisms into the contaminated water by means of a permeable porous porous body, A plurality of microorganisms, which are filled with aerobic microorganisms in the interior of the microorganisms, and which continuously permeate the microorganisms to the contaminated water by the permeable permeable porous pores, and a plurality of microorganisms And a plurality of carrier aggregates are supported in a fixed state through the core body and the coupling body and the organic matter is decomposed through the microbes continuously flowing through the micropores of the core body and the coupling body to perform the self-purification action.
본 발명에 따르면, 상기 구심체와 연결체는 튜브 형태로 형성되고, 표면에 다공성 공극이 형성된다.According to the present invention, the cube and the connector are formed in the form of a tube, and a porous pore is formed on the surface.
본 발명에 따르면, 상기 연결체는 망으로 형성되고, 상기 망 표면의 메쉬가 다공성 공극을 갖는다.According to the present invention, the connecting body is formed of a mesh, and the mesh of the mesh surface has porous pores.
본 발명에 따르면, 상기 접착제는 에폭시수지와 경화제를 혼합하여 이루어진다.According to the present invention, the adhesive is formed by mixing an epoxy resin and a curing agent.
본 발명에 따르면, 상기 접착제는 친수성 폴리우레탄으로도 적용될 수 있다.According to the present invention, the adhesive can also be applied as a hydrophilic polyurethane.
본 발명에 따르면, 상기 접착제에는 섬유 단사가 더 포함된다.According to the present invention, the adhesive further includes a fiber monofilament.
본 발명에 따르면, 상기 미생물은 복합유용미생물, 바실러스, 탈질미생물 중 어느 하나의 군 이상이 선택적으로 적용된다.According to the present invention, the microorganism is selectively applied to at least one group of a combined useful microorganism, bacillus, and denitrifying microorganism.
본 발명에 따르면, 상기 구상체는 활성탄으로 코팅한다.According to the present invention, the spherical bodies are coated with activated carbon.
본 발명에 따르면, 상기 접착제는 8,000 ±1,000 cps 점도의 특성을 갖는 에폭시수지(epoxy resin), 200 ±50cps 점도의 특성을 갖는 폴리아미드(polyamide) 경화제를 7:3 부피비(V/V)로 혼합하여 적용된다.According to the present invention , the adhesive is prepared by mixing an epoxy resin having a viscosity of 8,000 ± 1,000 cps and a polyamide curing agent having a viscosity of 200 ± 50 cps in a volume ratio of 7: 3 (V / V) .
본 발명의 접촉 산화 기능을 갖는 구상체 제조방법은 복수개의 담체와 접착제를 도포하는 단계, 상기 접착제가 코팅된 담체를 성형틀에 충진하는 성형단계, 담체의 양생단계, 양생되어 제조가 완료된 구상체를 성형틀에서 분리하는 단계와, 구상체에 미생물을 코팅하는 단계로 이루어진다.The method for manufacturing a spherical body having a contact oxidation function according to the present invention comprises the steps of applying a plurality of carriers and an adhesive, a molding step of filling the carrier coated with the adhesive into a molding mold, a curing step of the carrier, Separating the microorganism from the mold, and coating the microorganism on the spherical body.
본 발명에 따르면, 상기 성형단계는 성형틀의 상부형틀과 하부형틀의 성형공간의 내부면에서 중앙 방향으로 복수개의 연결체를 연결하는 단계, 상기 하부형틀에 설치된 복수개의 연결체 단부에 거치되어 하부형틀 중앙에 구심체를 설치하는 단계와, 상기 상부형틀과 하부형틀의 성형공간에 접착재가 도포된 복수개의 담체 충진하는 단계와, 상기 상부형틀과 하부형틀의 성형공간 입구 단부에 마감메쉬를 설치하여 담체의 이탈을 방지하는 단계와, 상기 상부형틀과 하부형틀을 합형하되, 상기 하부형틀의 성형공간 중앙에 거치된 구심체 표면에 상부형틀에 설치된 연결체 단부가 밀착되도록 결합하는 단계로 이루어진다.According to the present invention, the molding step comprises the steps of connecting a plurality of connecting bodies in the center direction on the inner surface of the forming space of the upper and lower molds of the forming mold, placing the plurality of connecting bodies on the lower mold, The method comprising the steps of: installing a center body at the center of a mold, filling a plurality of supports coated with an adhesive in the molding space of the upper and lower molds, and providing a finishing mesh at an end of the molding space entrance of the upper and lower molds, And joining the upper mold and the lower mold together so that the end of the mold provided on the upper mold is in close contact with the surface of the core mounted on the center of the molding space of the lower mold.
본 발명에 따르면, 상기 양생단계는 저온 양생 이후 자연 양생시킨다.According to the present invention, the curing step is cured after cryogenic curing.
본 발명에 따르면, 상기 미생물을 코팅하는 단계는 미생물이 포함된 액상의 도포제를 스프레이로 구상체에 뿌린다.According to the present invention, in the step of coating the microorganisms, a liquid coating agent containing microorganisms is sprayed onto the spherical bodies.
*본 발명에 따르면, 상기 미생물을 코팅하는 단계는 유용미생물제재가 포함된 액상의 도포제에 구상체를 함침시킨다.According to the present invention, the step of coating the microorganisms impregnates a spherical body with a liquid coating agent containing a useful microbial agent.
본 발명에 따르면, 상기 미생물은 복합유용미생물, 바실러스, 탈질미생물 중 어느 하나의 군 이상이 선택적으로 적용된다.According to the present invention, the microorganism is selectively applied to at least one group of a combined useful microorganism, bacillus, and denitrifying microorganism.
본 발명에 따르면, 상기 저온 양생은 20℃~50℃의 온도를 갖는 스팀을 30분~60분 동안 양생시키도록 한다.According to the present invention, the low-temperature curing allows the steam having a temperature of 20 ° C to 50 ° C to be cured for 30 minutes to 60 minutes.
본 발명에 따르면, 상기 구상체는 공극률이 30~50%으로 적용한다.According to the present invention, the spherical body has a porosity of 30 to 50%.
상기 구상체는 직경 8~12cm이고, 담체 직경 1.5~2cm이다.The spheroids have a diameter of 8 to 12 cm and a carrier diameter of 1.5 to 2 cm.
본 발명에 따르면, 상기 미생물은 구상체의 표면과 내부에 유기물질제거와 영양 염류 제거 기능을 가진 복합 유용 미생물제재이다.According to the present invention, the microorganism is a combined useful microorganism agent having an organic substance removal function and a nutrient removal function on the surface and inside of a spherical body.
본 발명에 따르면, 담체의 양생단계에서 접착제가 경화 전에 구형 담체를 분말 활성탄이 담긴 용기에 넣고 함침시켜 도포한다.According to the present invention, in the curing step of the carrier, the spherical carrier is impregnated by impregnating the spherical carrier into a container containing powdered activated carbon before curing the adhesive.
본 발명에 따르면, 상기 분말 활성탄의 입경은 74㎛(200mesh)이다.According to the present invention, the particle diameter of the powdered activated carbon is 74 m (200 mesh).
본 발명에 따르면, 상기 구상체는 공극률이 50~70%으로 적용될 수 있도록 하여 보다 큰 공극률로 구성할 수도 있다.According to the present invention, the spherical body may be configured to have a porosity of 50 to 70% so as to have a larger porosity.
본 발명의 접촉 산화 기능을 갖는 구상체는 복수개의 담체와 접착제를 도포하는 단계, 상기 접착제가 코팅된 담체를 성형틀에 충진하는 성형단계, 담체의 양생단계, 양생되어 제조가 완료된 구상체를 성형틀에서 분리하는 단계와, 구상체에 미생물을 코팅하는 단계로 이루어진다.The spherical body having the contact oxidation function of the present invention is characterized by comprising a step of applying an adhesive with a plurality of carriers, a molding step of filling the carrier coated with the adhesive into a molding mold, a curing step of the carrier, Separating the microorganism from the mold, and coating microorganisms on the sphere.
이를 통해, 복수개의 담체와 접착제를 혼합하여 성형틀을 통해 구상체로 성형되도록 하여 보다 쉽게 구상체 모양의 정화재로 손쉽게 제조할 수 있도록 하는 효과가 있다.Accordingly, the plurality of carriers and the adhesive are mixed and molded into a spherical body through a molding die, so that it is possible to easily manufacture the spherical body as a spherical shaped purification material more easily.
이때, 복수개의 담체를 상호 접착시키는 접착재에는 섬유단사를 더 포함시켜 담체끼리의 균열을 제어하며, 균열 이후 재료들의 거동을 보완하는 데 효과가 있다.At this time, the adhesive material for bonding the plural carriers to each other further includes a single fiber yarn to control the cracks between the supports and to improve the behavior of the materials after the cracks.
구체적으로, 구상체는 충격 저항이 낮은 편이나, 섬유보강재를 첨가하면 파괴에너지와 충격 하에서의 정점하중을 중진시키는 동시에 마모, 침식에 대한 저항과 캐비테이션 손상 저항을 향상시키는 효과가 있다.Specifically, the spherical body has a low impact resistance, but the addition of the fiber reinforcing material has an effect of improving the resistance to abrasion, erosion and cavitation damage resistance while increasing the peak load under impact energy and impact.
특히, 섬유보강재를 첨가하면 구상체 표면과 내부에 미생물이 쉽게 부착되도록 하는 효과가 있다.In particular, the addition of the fibrous reinforcement has the effect of allowing microorganisms to easily adhere to the surface and inside of the sphere.
또한, 본 발명의 접촉 산화 기능을 갖는 구상체 제조방법은 부피가 다양한 복수개의 담체를 구상체로 성형하여 쇄석 사이의 공극을 통과하는 정화대상 물에 함유된 고형 유기물을 분해시키도록 하는 효과가 있다.In addition, the method for manufacturing a spherical body having a catalytic oxidation function of the present invention has the effect of forming a plurality of carriers having various volumes into a spherical body, thereby decomposing the solid organic matter contained in the purification object passing through the gap between the crushed stone.
또한, 본 발명의 접촉 산화 기능을 갖는 구상체 제조방법은 구상체 표면 및 내부에 호기성 미생물과 혐기성 미생물을 선택적으로 코팅하여 고형 유기물이 접촉되면 혐기성 미생물에 의해 분해되어 내부액체가 유출되며 호기 박테리아에 의해 분해하도록 하는 효과가 있다.In addition, the method of manufacturing a spherical body having a contact oxidation function according to the present invention is characterized in that aerobic microorganisms and anaerobic microorganisms are selectively coated on the surface and inside of the spherical body, and when the solid organic matter is contacted, the inner liquid is decomposed by anaerobic microorganisms, So that there is an effect to be decomposed.
상기와 같이, 구상체를 구성하는 담체의 접착 경계에 공극과 코팅된 미생물을 통해 물리적 생물학적 방법으로 정화 기능을 극대화시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, there is an effect that the purification function can be maximized by the physical biological method through the microorganisms coated with the voids at the bonding boundary of the carrier constituting the spherical body.
여기서, 유기 물질제거와 영양염류제거 기능을 가진 복합 유용 미생물제재를 코팅하여 오염물질이 접촉되면 유기물 제거 미생물에 의해 유기물을 분해하고 질소제거미생물에 의해 질소 성분을 제거하도록 하는 효과가 있다.Here, coating of a composite useful microbial material having an organic material removal function and a nutrient removal function is effective in decomposing organic matter by an organism removing microorganism and removing nitrogen component by a nitrogen removing microorganism when a pollutant is contacted.
결국, 본 발명은 미생물 안정화에 짧은 시간 소요되며, 자연정화 수처리 능력을 향상시키고, 코딩된 구상체가 친자연적 재료 사용으로 반영구적 사용 가능하며, 수처리시설로 활용시 심미적 영향과 경관적 효과를 갖을 수 있도록 한다.As a result, the present invention requires a short time to stabilize the microorganism, improves the ability of natural purification water treatment, allows the coded spherical body to be semi-permanently used with natural materials, and has aesthetic effect and landscape effect when used as a water treatment facility do.
또한, 구상체는 공극률이 30~50%으로 적용하여 공극률과 내구성을 모두 만족시키도록 구성한다.Also, the spherical body is configured to satisfy both porosity and durability by applying a porosity of 30 to 50%.
즉, 하천 지반에 미생물 코팅된 구상체를 포설하여 하천수의 수압 및 흐름에도 견딜 수 있는 내구성을 갖도록 하는 동시에 하천수 관통하여 미생물에 의한 유기물 분해 등으로 오염물질을 정화하고, 공극률이 높은 구상체로 인한 정화효율을 극대화시킬 수 있다.In other words, a sphere coated with microorganisms is installed on the river bed to provide durability that can withstand the water pressure and flow of river water. In addition, it cleans the pollutants by organic matter decomposition by microorganisms through the river water, Thereby maximizing the efficiency.
또는, 상기 구상체는 공극률이 50~70%으로 적용될 수 있도록 하여 보다 큰 공극률로 구성할 수도 있다.Alternatively, the spherical body may have a porosity of 50 to 70% so as to have a larger porosity.
이는, 보다 큰 공극률로 미생물의 함유율을 높여 정화효율을 향상시키되, 상대적으로 취약한 내구성을 보장받을 수 있도록 구상체가 설치된 환경이 구상체가 외부적 손상이 발생할 가능성이 낮은 담수인 저수지 또는 호수 등에 적용한다.This improves the purification efficiency by increasing the content of microorganisms at a higher porosity, but it is applied to reservoirs or lakes where fresh water is less likely to cause external damages, in which the environment in which the spheres are installed is ensured to ensure relatively low durability.
이처럼, 오염 정도와 환경 변화가 각기 다른 정화 대상물에 맞추어 적정 수준의 공극률을 갖는 구상체를 적용하여 정화효율을 더욱 향상시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.As described above, the purifying efficiency can be further improved by applying a spherical body having an appropriate level of porosity to the objects to be cleaned with different degrees of pollution and environmental changes.
도 1은 호기적 처리방법과 혐기적 처리방법을 나타낸 공정도.
도 2는 본 발명의 구상체에 코팅된 미생물을 통해 고형유기물의 분해과정을 나타낸 상태도.
도 3은 본 발명의 구상체의 공극을 통해 고형유기물을 분해하는 과정을 나타낸 상태도.
도 4는 본 발명의 구상체를 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명의 구상체를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명의 구상체의 다른 실시예를 나타낸 단면도.
도 7은 본 발명의 구상체 제조방법을 나타낸 단계도.
도 8 내지 도 10은 구상체가 여울에 적용된 상태를 나타낸 단면도.1 is a process drawing showing an aerobic treatment method and an anaerobic treatment method.
FIG. 2 is a state diagram showing a decomposition process of a solid organic material through a microorganism coated on the spherical body of the present invention. FIG.
3 is a state diagram showing a process of decomposing a solid organic material through voids of a spherical body of the present invention.
4 is a perspective view showing a spherical body of the present invention.
5 is a sectional view showing a spherical body of the present invention.
6 is a sectional view showing another embodiment of the spherical body of the present invention.
7 is a step diagram showing a method for manufacturing a spherical body of the present invention.
8 to 10 are sectional views showing a state in which a spherical body is applied to a shoel;
이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that, in the drawings, the same components or parts have the same reference numerals as much as possible. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted so as to avoid obscuring the subject matter of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 약, 실질적으로 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.As used herein, the terms "substantially", "substantially", and the like are used herein to refer to a value in or near the numerical value when presenting manufacturing and material tolerances inherent in the meanings mentioned, Absolute numbers are used to prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the mentioned disclosure.
도 2는 본 발명의 구상체에 코팅된 미생물을 통해 고형유기물의 분해 과정을 나타낸 상태도이고, 도 3은 본 발명의 구상체의 공극을 통해 고형유기물을 분해하는 과정을 나타낸 상태도이며, 도 4는 본 발명의 구상체를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명의 구상체를 나타낸 단면도이며, 도 6은 본 발명의 구상체의 다른 실시예를 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명의 구상체 제조방법을 나타낸 단계도이며, 도 8 내지 도 10은 구상체가 여울에 적용된 상태를 나타낸 단면도이다.3 is a view illustrating a process of decomposing a solid organic material through voids of a spherical body according to the present invention. FIG. 4 is a cross- FIG. 6 is a cross-sectional view showing another embodiment of the spherical body of the present invention, and FIG. 7 is a perspective view showing the spherical body manufacturing method of the present invention And FIGS. 8 to 10 are cross-sectional views illustrating a state in which a globular body is applied to a shoe.
도 2 내지 도 10에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 접촉 산화 기능을 갖는 구상체 100는 구심체 110, 연결체 120, 복수개의 담체 130로 구성한다.As shown in FIGS. 2 to 10, the
바람직하게는, 상기 구상체 100는 구형상으로 이루어지나, 다각형 형상으로도 형성이 가능하다.Preferably, the
상기 구심체 110는 내부에 혐기성 미생물 160이 충진되어 투과형 다공성 공극에 의해 오염수에 지속 유출시킨다.The
상기 구심체 110는 구 형상으로 이루어지며, 내부에 빈 공간을 갖는 튜브 형태로 형성된다.The
그리고, 상기 구심체 110의 빈 공간에는 액상의 미생물 160이 충진되고, 상기 미생물 160은 협기성 미생물 160이 충진되는 것이 바람직하다.The
상기 연결체 120는 상기 구심체 110 둘레에 방사 형태로 연결되어 내부에 호기성 미생물 160이 충진되어 투과형 다공성 공극에 의해 오염수에 지속 유출시킨다.The connecting
여기서, 상기 연결체 120는 길이를 갖는 막대 형태의 튜브 형태로 형성되고, 내부의 빈공간에 액상의 호기성 미생물 160이 충진된다.Here, the connecting
이와 같이 구성되는 구심체 110와 연결체 120는 후술 될 복수개의 담체 130들의 결합 상태를 긴밀하게 유지하기 위함인 동시에 지속적으로 미세하게 오염수에 미생물 160의 유출을 발생시켜 오염수의 점진적인 자정작용을 갖도록 한다.The
상기 담체 130는 복수개로 구비되어 상기 구심체 110와 연결체 120를 내부에 수용한 상태로 표면에 도포된 접착제 170를 통해 상호 접합된다.A plurality of the
이를 통해, 복수개의 담체 130는 내부에 구심체 110와 연결체 120를 내부에 수용하여 외부의 전체적인 형상이 구형상을 갖는다.In this way, the plurality of
특히, 상기 구심체 110의 표면에 방사형태로 복수개의 연결체 120가 직립되게 연결하여 구심체 110를 중심으로 연결체 120가 복수개의 담체 130 사이에서 뼈대 역할을 수행하여 구상체 100에 충격이 가해져도 외부 손상 발생을 최소화할 수 있다.Particularly, a plurality of connecting
또한, 상기 구심체 110와 연결체 120는 튜브 형태로 형성되고, 표면에 미세한 다공성 공극들이 형성되어 내부에 충진된 미생물 160이 오염수에 지속적으로 유출되어 미생물 160들을 통해 오염수의 유기물을 분해시켜 자정작용을 수행하도록 한다.The
상기 미생물 160은 복합유용미생물 160, 바실러스, 탈질미생물 160 중 어느 하나의 군 이상이 선택적으로 적용될 수 있다.The
또는, 상기 미생물 160은 복합유용미생물 160, 바실러스, 탈질미생물 160 을 동일한 비율로 혼합하여 적용할 수도 있다.Alternatively, the
여기서, 상기 연결체 120는 망으로 형성될 수도 있다.Here, the
즉, 다른 실시예의 연결체 120는 망 표면의 메쉬가 다공성 공극이 형성되고, 연결체 120 표면에 호기성 미생물 160이 코팅된다.That is, in the connecting
또한, 복수개의 담체 130에 적용되는 접착제 170는 에폭시수지와 경화제를 혼합하여 이루어진다.The adhesive 170 applied to the plurality of
여기서, 상기 접착제는 친수성 폴리우레탄으로도 적용될 수 있다.Here, the adhesive may also be applied as a hydrophilic polyurethane.
즉, 접착제는 쇄석과 같은 담체에 우수한 접착력을 발취하는 소재로서, 8,000 ±1,000 cps 점도의 특성을 갖는 에폭시수지(epoxy resin)에, 200 ±50cps 점도의 특성을 갖는 폴리아미드(polyamide) 경화제를 7:3 부피비(V/V)로 혼합하여 적용된다.That is, the adhesive is a material which exerts excellent adhesion to a carrier such as crushed stone, and a polyamide curing agent having a viscosity of 200 ± 50 cps is added to an epoxy resin having a viscosity of 8,000 ± 1,000 cps as a curing agent. : 3 volume ratio (V / V).
상기 접착제는 100㎏/㎠의 접착력을 가지고 있어 쇄석, 자갈, 세라믹 등 여러 담체에 접착성이 우수하며, 상온에서 완전 경화시간은 24시간이고, 접촉 가능한 가사시간은 30~40분으로 이 가사시간 내에서는 재접착이 용이하다. The adhesive has an adhesive strength of 100 kg / cm < 2 > and is excellent in adhesiveness to various carriers such as crushed stone, gravel and ceramics. The complete curing time at room temperature is 24 hours, It is easy to re-bond.
특히, 상기 접착제 170에는 섬유 단사가 더 포함될 수 있다. 이는, 섬유 단사를 통해 담체 130 사이의 가교 역할을 한 층 더 수행시켜 접착 상태의 긴밀한 상태를 더 유지할 수 있다.Particularly, the adhesive 170 may further include a single fiber yarn. This can further perform a crosslinking role between the
상기 담체 130는 바람직하게는 쇄석이 적용되고, 플라스틱, 세라믹, 유리 등과 같은 담체가 적용될 수도 있다.The
또한, 상기 담체 130는 쇄석 담체 표면에 활성탄 분말이 더 코팅될 수 있다.In addition, the
활성탄은 주요 성분이 탄소로 이루어져 다공성이므로 표면적이 넓어 흡착성이 강하고 화학 반응이 빨리 일어나는 물질이다.Activated carbon is a material that has a large surface area because of the porous nature of its main component, carbon, which is strong in adsorption and chemical reaction occurs quickly.
상기 활성탄은 오염수에 함유된 슬러지 및 유기물질을 다공성에 흡착시켜 정화 기능을 수행한다.The activated carbon adsorbs the sludge and organic substances contained in the polluted water to the porosity to perform a purifying function.
상기와 같은 구상체는 공극률이 30~50%으로 적용하여 공극률과 내구성을 모두 만족시키도록 구성한다.The spherical bodies are configured to have a porosity of 30 to 50% to satisfy both porosity and durability.
즉, 하천 지반에 미생물 코팅된 구상체를 포설하여 하천수의 수압 및 흐름에도 견딜 수 있는 내구성을 갖도록 하는 동시에 하천수 관통하여 미생물에 의한 유기물 분해 등으로 오염물질을 정화하고, 공극률이 높은 구상체로 인한 정화효율을 극대화시킬 수 있다.In other words, a sphere coated with microorganisms is installed on the river bed to provide durability that can withstand the water pressure and flow of river water. In addition, it cleans the pollutants by organic matter decomposition by microorganisms through the river water, Thereby maximizing the efficiency.
또는, 상기 구상체는 공극률이 50~70%으로 적용될 수 있도록 하여 보다 큰 공극률로 구성할 수도 있다.Alternatively, the spherical body may have a porosity of 50 to 70% so as to have a larger porosity.
이는, 보다 큰 공극률로 미생물의 함유율을 높여 정화효율을 향상시키되, 상대적으로 취약한 내구성을 보장받을 수 있도록 구상체가 설치된 환경이 구상체가 외부적 손상이 발생할 가능성이 낮은 담수인 저수지 또는 호수 등에 적용한다.This improves the purification efficiency by increasing the content of microorganisms at a higher porosity, but it is applied to reservoirs or lakes where fresh water is less likely to cause external damages, in which the environment in which the spheres are installed is ensured to ensure relatively low durability.
상기와 같이 구성되는 구상체 100의 제조방법은 아래와 같다.A method of manufacturing the
복수개의 담체 130와 접착제 170를 도포하는 단계, 상기 접착제 170가 코팅된 담체 130를 성형틀 200에 충진하는 성형단계, 양생단계, 양생되어 제조가 완료된 구상체 100를 성형틀 200에서 분리하는 단계와, 구상체 100에 미생물 160을 코팅하는 단계로 이루어진다.A step of applying a plurality of
먼저, 담체 130는 쇄석으로 적용될 수 있다.First, the
여기서, 상기 담체 130는 크기 2~3cm으로 적용하여 완성하는 상기 구상체 100는 직경 8~12cm으로 이루어진다.Here, the
여기서, 접착제 170는 에폭시수지와 경화제가 혼합되어 이루어진다.Here, the adhesive 170 is a mixture of an epoxy resin and a curing agent.
상기 접착제는 쇄석과 같은 담체에 우수한 접착력을 발취하는 소재로서, 8,000 ±1,000 cps 점도의 특성을 갖는 에폭시수지(epoxy resin)에, 200 ±50cps 점도의 특성을 갖는 폴리아미드(polyamide) 경화제를 7:3 부피비(V/V)로 혼합하여 적용된다.The adhesive agent is a polyamide curing agent having a viscosity of 200 ± 50 cps in an epoxy resin having a viscosity of 8,000 ± 1,000 cps and having an excellent adhesion to a carrier such as crushed stone, 3 volume ratio (V / V).
상기 접착제는 100㎏/㎠의 접착력을 가지고 있어 쇄석, 자갈, 세라믹 등 여러 담체에 접착성이 우수하며, 상온에서 완전 경화시간은 24시간이고, 접촉 가능한 가사시간은 30~40분으로 이 가사시간 내에서는 재접착이 용이하다.The adhesive has an adhesive strength of 100 kg / cm < 2 > and is excellent in adhesiveness to various carriers such as crushed stone, gravel and ceramics. The complete curing time at room temperature is 24 hours, It is easy to re-bond.
여기서, 상기 접착제 170에는 섬유단사가 더 포함된다.Here, the adhesive 170 further includes a single fiber yarn.
상기 섬유단사는 섬유 고분자 재료로서 직포, 부직포, 매트 등과 같은 직물형태와 플라스틱 멤브레인, 압출판 및 3차원 압출성형 구조물, 네트 등과 같은 고분자 제품이 광범위하게 포함된다.The fiber monofilament is widely used as a fibrous polymer material in the form of a woven fabric such as a woven fabric, a nonwoven fabric, a mat or the like and a polymeric material such as a plastic membrane, a press-forming and a three-dimensional extrusion molding structure,
특히, 섬유단사는 천연 섬유를 적용하며, 그 종류로는 자이잘마, 황마, 야자, 부들, 사탕수수 등이 선택적으로 적용될 수 있다.Particularly, natural fiber is applied to a single fiber, and examples of the fiber include yarns such as zaiza, jute, palm, straw, sugar cane, and the like.
특히, 본 발명에서는 섬유단사는 셀룰로스 섬유가 주로 적용되도록 한다.Particularly, in the present invention, the fiber monofilament mainly allows the cellulose fiber to be applied.
이는, 다른 천연섬유에 비해 높은 탄성계수와 인정력에 있어 높은 안정성을 갖는다.It has high elastic modulus and high stability in recognition strength compared to other natural fibers.
상기 섬유단사는 복수개의 담체 130 끼리의 결속을 더욱 강화시키는 기능을 갖는다.The fiber monofilament has a function of further strengthening the binding between the plural supports 130.
상기 섬유단사는 복수개의 담체 130끼리의 균열을 제어하며, 균열 이후 재료들의 거동을 보완한다.The fiber monofilament controls the cracks of the plurality of
상기 섬유단사를 첨가하면 구상체 표면과 내부에 미생물이 쉽게 부착되도록하는 효과가 있다.The addition of the fiber monofilaments has the effect of allowing microorganisms to easily adhere to the surface and inside of the spherical body.
구체적으로, 구상체 100은 충격 저항이 낮은 편이나, 섬유단사를 첨가하면 파괴에너지와 충격 하에서의 정점하중을 중진시키는 동시에 마모, 침식에 대한 저항과 캐비테이션 손상 저항을 향상시키는 효과가 있다.Specifically, the
또한, 성형단계와 성형틀을 이용해 구형 담체의 모양이 만들어지면 접착제가 경화되기 전에 구형 담체를 분말활성탄이 담긴 용기에 넣고 함침시켜 내외부 표면에 도포시킨다.When the shape of the spherical carrier is formed by using the molding step and the molding frame, the spherical carrier is impregnated into the container containing the powdered activated carbon before the adhesive is hardened, and the spherical carrier is coated on the inner and outer surfaces.
이때, 상기 활성탄의 입경은 74㎛(200mesh)인 분말 활성탄(powdered activated carbon)을 적용한다.At this time, powdered activated carbon having a particle size of 74 mu m (200 mesh) is applied to the activated carbon.
상기와 같은, 활성탄(activated carbon)은 흡착성이 강하고 대부분이 탄소질인 탄으로서, 목재, 갈탄, 이탄 등을 염화아연이나 인산 등과 같은 활성화제로 처리하여 건류하거나, 목탄을 수증기로 활성화시켜서 만들 수 있다.As described above, activated carbon is a carbonaceous material having a strong adsorption property, and most of which is carbonaceous. It can be produced by treating wood, lignite, or peat with an activating agent such as zinc chloride or phosphoric acid, or by activating charcoal with water vapor .
활성탄은 내부에 무수히 형성된 미세기공의 존재로 인하여 흡착성, 흡습성 등이 우수하고, 비표면적이 높아 화학적 촉매로도 사용이 가능하다.Activated carbon is excellent in adsorptivity, hygroscopicity, etc. due to the presence of micropores formed in the inside of the activated carbon, and can be used as a chemical catalyst because of its high specific surface area.
본 발명에서는 활성탄의 유기물에 대한 높은 흡착성 및 높은 비표면적을 이용하여 미생물의 활착을 가능하게 하며, 또한 미세기공의 통기성으로 인한 미생물의 증식 조건을 개선하는 기능을 한다. In the present invention, activation of microorganisms is enabled by using high adsorption of activated carbon on organic matter and high specific surface area, and the function of improving microbial growth conditions due to air permeability of micropores is improved.
상기 성형단계는 아래와 같은 단계로 이루어진다.The forming step comprises the following steps.
성형틀 200의 상부형틀 210과 하부형틀 220의 성형공간 215의 내부면에서 중앙 방향으로 복수개의 연결체 120를 연결하는 단계를 갖는다.And connecting the plurality of
상기 상부형틀 210과 하부형틀 220의 성형공간 215은 각각 반구 형상을 갖는다.The
반구 형상의 성형공간 215에는 길이를 갖는 막대 형태의 연결체 120가 복수개로 설치된다.In the
즉, 반구 형상의 성형공간 215 내부면과 직립되게 연결체 120가 성형공간 215의 중심 방향으로 향하도록 결합된다.That is, the
이를 가능하도록 상부형틀 210과 하부형틀 220 표면에는 복수개의 타공이 형성되어 타공을 통해 연결체 120를 관통시켜 상부형틀 210과 하부형틀 220의 중심 방향으로 향하도록 결합하여 연결체 120가 타공에 지지된 상태를 유지할 수 있다.In order to achieve this, a plurality of pores are formed on the surface of the upper and
이후, 상기 하부형틀 220에 설치된 복수개의 연결체 120 단부에 거치되어 하부형틀 220 중앙에 구심체 110를 설치하는 단계를 거친다.Thereafter, a step of mounting the centering
상기 구심체 110는 하부형틀 220의 중앙에 위치한 연결체 120의 일단부에 안착시켜 후술 될 공정을 통해 완성된 구상체 100의 내부 중심에 구심체 110가 위치될 수 있도록 한다.The
다음으로 상기 상부형틀 210과 하부형틀 220의 성형공간 215에 접착재가 도포된 복수개의 담체 130를 충진한 후 상기 상부형틀 210과 하부형틀 220의 성형공간 215 입구 단부에 마감메쉬 150를 설치하여 담체 130의 이탈을 방지한다.Next, a plurality of
즉, 상부형틀 210과 하부형틀 220의 성형공간 215 내부에 복수개의 담체 130를 충진한 다음 마감메쉬 150를 통해 성형틀 200의 입구를 막아 성형틀 200의 합형시 상부형틀 210을 뒤집어 하부형틀 220에 합형시킬 때 담체 130가 쏟아질 수 있는 현상을 방지한다.In other words, the plurality of
이후, 상기 상부형틀 210과 하부형틀 220을 합형하되, 상기 하부형틀 220의 성형공간 215 중앙에 거치된 구심체 110 표면에 상부형틀 210에 설치된 연결체 120 단부가 밀착되도록 결합하는 단계로 이루어진다.Thereafter, the
상기와 같은 성형단계를 거친 다음에는 담체 130의 양생단계를 거친다.After the above-mentioned molding step, the
여기서, 상기 양생단계는 저온 양생 이후 자연 양생시키는 단계로 이루어진다.Here, the curing step is a step of curing the material after the low temperature curing.
먼저, 상기 저온 양생은 40℃ 온도의 스팀을 30분~60분 동안 성형틀 200 성형공간 215으로 제공하여 담체 130를 양생시킨다.First, the low-temperature curing is performed by supplying steam at a temperature of 40 ° C for 30 minutes to 60 minutes to the
다음으로, 1차 양생된 구상체 100는 성형틀 200에서 꺼내어 자연 양생시킨다.Next, the first cured
자연 양생은 24시간 동안 방치하여 접착제 170를 굳힘시킨다.The natural curing is allowed to stand for 24 hours to solidify the adhesive 170.
이후, 상기 성형틀 200에서 구상체 100를 분리하는 단계를 거치고 상기 구상체 100의 표면에 미생물 160을 코팅하는 단계로 이루어진다.Thereafter, a step of separating the
상기와 같이 제조되는 구상체 100는 복수개의 담체 130가 접착제 170를 통해 상호 접합되고, 담체 130들의 접합 경계에는 공극이 형성된다.In the
상기 구상체 100는 공극을 통해 정화 기능을 수행한다.The
즉, 정화 대상물이 구상체 100를 통과하고, 공극에서 오염 물질의 확산 분리관성 접촉 침전 및 인력 등의 물리적 작용에 의해 고형물이 제거된다.That is, the object to be cleaned passes through the
마지막으로 상기 담체 130를 양생하여 완성된 구상체 100에 미생물 160를 코팅단계를 갖는다.Finally, the
상기 코팅단계는 미생물 160이 포함된 액상의 도포제를 스프레이로 구상체 100에 뿌려서 코팅한다.In the coating step, a liquid coating
상기 코팅단계는 상기 구상체 100의 표면에 호기성 미생물 160이 포함된 액상의 도포제를 코팅하고, 상기 구상체 100의 내부에 혐기성 미생물 160이 포함된 액상의 도포제를 코팅한다.In the coating step, a liquid coating agent containing the
또는, 상기 코팅단계는 미생물 160이 포함된 액상의 도포제에 구상체 100를 함침시킨다.Alternatively, the coating step impregnates the
즉, 상기 코팅단계는 유기물질 제거와 영양 염류 제거 기능을 가진 복합유용미생물제재가 포함된 액상의 도포제에 구상체10을 함침시키거나, 상기 코팅단계는 복합유용미생물이 포함된 액상의 도포제를 스프레이로 구상체10에 뿌려서 코팅한다.That is, in the coating step, the
상기와 같이, 복합유용미생물제재가 포함된 액상의 고팅액에 구상체를 함침시켜 구상체 10 의 표면과 내부에 복합유용미생물을 코팅하여 정화 대상 물에 함유된 오염물질이 접촉되면 유기물 제거 미생물이 유기물을 분해할 수 있도록 하고 질소 제거 미생물이 질소 성분을 제거할 수 있도록 한다.As described above, when a liquid gating solution containing a compound useful microbial agent is impregnated with a spherical body to coat the composite useful microorganisms on the surface and inside of the
이와 같이, 복수개의 쇄석을 구상체 10로 성형하여 쇄석 사이에 공극을 형성하는 동시에 표면과 내부에 미생물을 코팅하여 정화 대상 물에 함유된 고형물, 유기물질 그리고 질소성분을 물리적 생물학적인 방법으로 분해시켜 정화하는 효과를 갖는다.As described above, a plurality of crushed stones are formed into a
상기와 같이 제조되는 구상체는 여울형 하상매트에 적용할 수 있다.The spherical body manufactured as described above can be applied to a sole type floor mat.
즉, 하천 하상에 미생물 코팅된 구상체 지반층에 포설한 하상 정화매트에 적용하여 자정작용 효과를 유발시켜 하천수의 정화를 가능하도록 한다.In other words, it is applied to the bedding mats installed on the microbial - coated soil layer on the riverbed to induce the effect of the midnight effect, so that the river water can be purified.
이를 통해, 하천 지반에 미생물 코팅된 구상체를 포설하여 하천수 관통하여 미생물에 의한 유기물 분해 등으로 오염물질을 정화하고, 공극률이 높은 구상체로 인한 정화효율을 극대화시킬 수 있다.Through this, it is possible to maximize the purification efficiency due to the spherical bodies having high porosity, by pouring the spherical bodies coated with the microorganisms on the river bed, to clean the pollutants by decomposing organic matter through microorganisms through the river water.
또한, 홍수시 세굴을 방지할 수 있고, 하상부 난류를 조성하여 자연폭기 유발로 인한 산소를 공급하여 정화 기능을 더욱 높일 수 있다.In addition, it is possible to prevent scouring in the flood, and it is possible to further improve the purification function by supplying oxygen due to the natural aeration by forming the lower turbulent flow.
특히, 구상체를 설치된 여울에 산소를 별도로 공급하는 동시에 오염수의 유입의 입구와 유출의 출구 단차를 주어 산소를 통해 미생물의 활성화를 꾀하는 동시에 정화능력을 한 층 더욱 향상시키도록 하는 효과가 있다.In particular, oxygen is separately supplied to the shoelthat provided with the spherical body, and at the same time, the entrance of the inflow of contaminated water and the step of the exit of the inflow are provided, thereby activating the microorganism through oxygen and improving the purification ability.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be clear to those who have knowledge of.
100 : 구상체 110 : 구심체
111 : 빈공간 120 : 연결체
121 : 빈 공간 130 : 담체
140 : 접착제 150 : 마감메쉬
160 : 미생물 170 : 접착제
172 : 단섬유 200 : 성형틀
210 : 상부형틀 215 : 성형공간
220 : 하부형틀 230 : 노즐100: spherical body 110:
111: empty space 120: connecting body
121: empty space 130: carrier
140: Adhesive 150: Finishing mesh
160: Microorganism 170: Adhesive
172: Short fiber 200: Molding frame
210: upper mold frame 215: molding space
220: Lower mold frame 230: Nozzle
Claims (8)
상기 구심체 둘레에 방사 형태로 연결되어 내부에 호기성 미생물이 충진되어 투과형 투과형 다공성 공극에 의해 미생물을 오염수에 지속 유출시키는 연결체와,
상기 구심체와 연결체를 내부에 수용한 상태로 표면에 도포된 접착제를 통해 상호 접합되는 복수개의 담체로 구성하여
상기 구심체와 연결체를 통해 복수개의 담체 집합체의 고정 상태를 지지하고,
상기 구심체와 연결체의 미세한 공극을 통해 지속 유출되는 미생물들을 통해 유기물을 분해시켜 자정작용을 수행하도록 하는 것을 특징으로 하는 접촉 산화 기능을 갖는 구상체.A centrifugal body in which the anaerobic microorganisms are filled in the inside and the microorganisms are continuously flowed out to the contaminated water by the permeable porous pores,
A connecting body which is radially connected to the periphery of the core body and filled with aerobic microorganisms so that the microorganisms can be continuously discharged to the contaminated water by the permeable permeable porous pores,
And a plurality of supports which are mutually bonded to each other through an adhesive applied to the surface in a state in which the core body and the coupling body are accommodated therein
Supporting the fixed state of the plurality of carrier aggregates through the centric body and the connecting body,
Wherein the organic matter is decomposed through the microbes continuously flowing through the micropores of the core body and the coupling body to perform the self-purification action.
상기 구심체와 연결체는 튜브 형태로 형성되고, 표면에 다공성 공극이 형성됨을 특징으로 하는 접촉 산화 기능을 갖는 구상체.The method according to claim 1,
Wherein the centric body and the connecting body are formed in a tube shape, and porous porosity is formed on a surface thereof.
상기 연결체는 망으로 형성되고, 상기 망 표면의 메쉬가 다공성 공극인 것을 특징으로 하는 접촉 산화 기능을 갖는 구상체.The method according to claim 1,
Wherein the connecting body is formed of a mesh, and the meshes of the mesh surface are porous pores.
상기 접착제는 에폭시수지와 경화제를 혼합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 접촉 산화 기능을 갖는 구상체.The method according to claim 1,
Wherein the adhesive is a mixture of an epoxy resin and a curing agent.
상기 접착제에는 섬유 단사가 더 포함됨을 특징으로 하는 접촉 산화 기능을 갖는 구상체.The method according to claim 1,
Wherein the adhesive further comprises a fiber monofilament.
상기 미생물은 복합유용미생물, 바실러스, 탈질미생물 중 어느 하나의 군 이상이 선택적으로 적용됨을 특징으로 하는 접촉 산화 기능을 갖는 구상체.The method according to claim 1,
Wherein the microorganism is selected from the group consisting of complex useful microorganisms, bacillus, denitrifying microorganisms, and the like.
상기 구상체는 활성탄을 코팅한 것을 특징으로 하는 접촉 산화 기능을 갖는 구상체.The method according to claim 1,
Wherein the spherical body is coated with activated carbon.
상기 접착제는 8,000 ±1,000 cps 점도의 특성을 갖는 에폭시수지(epoxy resin), 200 ±50cps 점도의 특성을 갖는 폴리아미드(polyamide) 경화제를 7:3 부피비(V/V)로 혼합하여 적용됨을 특징으로 하는 접촉 산화 기능을 갖는 구상체.5. The method of claim 4,
The adhesive is applied by mixing an epoxy resin having a viscosity of 8,000 ± 1,000 cps and a polyamide hardener having a viscosity of 200 ± 50 cps in a volume ratio of 7: 3 (V / V) A spherical body having a contact oxidation function.
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