KR102067580B1 - 수질 정화용 미생물 접촉 담체 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체는, 복수의 판상의 미생물 부착판과 복수의 기둥상의 간격재를 각각 2 단 이상으로 적층시켜 고착시키는 방식으로 구성됨으로써 통수성이 좋고, 제작이 용이하면서 기계적인 강도가 높고, 상대적으로 손쉽게 대형 제품을 만들 수 있는 효과를 갖는다.

Description

수질 정화용 미생물 접촉 담체{BIOLOGICAL CONTACTING MEDIA FOR WASTEWATER TREATMENT}

본 발명은 하수나 폐수 등 오염된 물을 정화하기 위하여 생물학적 반응조의 내부에 투입하거나 고정 설치하여 그 표면에 미생물의 피막을 형성시킴으로써 수질 정화의 효율을 높이는 수질 정화용 미생물 접촉 담체에 관한 것이다.

하수나 폐수 등을 정화시키는 가장 보편적인 방법은 수중에 존재하는 유기물질과 질소, 인 등의 성분을 미생물 등이 섭식하도록 하여 생체 내에 축적시킨 후 생성된 유기체를 물과 분리해서 제거시키고, 미생물의 활동 과정에서 이들 미생물의 에너지 대사의 결과로 일부 유기물질과 암모니아 등을 무해한 이산화탄소와 질소 가스의 형태로 변환되도록 하는 것이다.

이러한 목적으로 가장 많이 채택되는 방법은 부유성 미생물을 이용하는 활성슬러지법인데, 이의 장점은 비교적 간단한 구조의 처리 시설로서 다량의 물을 한꺼번에 처리할 수 있다는 것이다. 그러나, 한편으로는 수처리 중에 미생물(활성슬러지)의 농도를 높이기 위하여 활성슬러지의 농축과 순환 시스템을 구비하여야 하는 것과 수중 질소 성분의 처리에 있어서 효율성이 떨어지는 점 등의 단점을 가진다.

이에 대한 보완으로 채택되는 방식 중 하나는 생물학적 반응조 내에 미생물의 막을 생성시키는 담체(media)를 투입하여 계 내에 일정양의 유효한 미생물이 항상 존재하도록 하는 것인데, 이러한 방식은 수처리의 안정성 향상과 함께 처리 효율을 높이고 슬러지의 발생량을 줄일 수 있을 뿐만이 아니라 슬러지 순환용 장치의 설치를 생략할 수도 있게 하는 등 여러 가지 부가적인 효과를 가져 오게도 한다.

담체는 수중에 부유하며 작용하는 유동상과 반응조 내에 고정된 상태로 비치시키는 고정상의 형태가 있는데, 이들에게 필요한 특성은 되도록 많은 양의 미생물들을 안정되게 부착시키면서 내구성을 가지도록 하는 것, 산소와 유기물질 등의 접촉 효과를 높일 수 있도록 물의 유통성 및 순환성을 좋게 하는 것 등이다.

수처리용의 유동상 담체들은 한국 등록특허 10-0780194호, 한국 등록특허 10-0987130호, 한국 등록특허 10-1140605호 등에서 보이는 바와 같이 대체로 구형 또는 짧은 관형으로서 표면과 내부에 여러 가지 형태의 요철이나 다공체를 구비시켜서 미생물 부착 면적을 증대시키면서 물의 유통성 및 순환성을 원활하게 하기 위한 방안들을 제시하고 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 유동상 담체들은 각각 복잡한 구조에 의하여 부착면적의 증대를 확보하는 과정에서 담체 내부와 요철 주변부에서 미시적인 물의 유통성 및 순환성을 저하시키는 불리함이 따라오고, 그 구조상 제작이 까다로워서 제작비용이 많이 들므로 이의 현장 적용 시 경제적으로 부담이 커지는 문제가 발생된다. 특히, 대규모 하수처리장 등에는 매우 많은 수량을 필요로 하므로 실지 사용에 있어서는 문제가 되는 경우가 많다.

또한, 고정상 담체들로는 한국 등록특허 10-1429162호, 한국 등록특허 10-0950271호, 한국 등록특허 10-0548126호 등에서 보이는 바와 같이 주로 섬유를 소재로 하는 실이나 띠(ribbon)를 수중에 고정시키거나 특별히 고안된 모양의 판을 배치하는 방법을 제시하고 있다.

그러나, 이러한 고정상의 담체들은 내구성이 나쁘거나 제작비용이 많이 드는 등의 문제점이 있어서 대규모 설비 등에서는 적용하기는 어려운 실정이다.

한국 등록특허공보 제10-0987130호 한국 등록특허공보 제10-0548126호

앞서 '발명의 배경이 되는 기술'에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 선행기술들의 담체가 갖는 높은 제작비용이나 담체 내부와 주변부의 물의 유통성 및 순환성 불량 또는 취약한 내구성 등의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 복수 개의 미생물 부착판과 간격재를 이용하여 담체를 구성함으로써 간단히 조립하여 제작할 수 있게 되어 경제성이 우수하면서도 기계적으로 튼튼하여 내구성이 향상될 뿐만이 아니라 담체 내부와 주변부의 물의 유통성 및 순환성이 좋은 수질 정화용 미생물 접촉 담체를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체는, 판상 구조로 이루어져 일정 간격으로 배치되는 복수 개의 미생물 부착판과; 상기 복수 개의 미생물 부착판들 사이의 간격이 유지되도록 상기 미생물 부착판들을 지지하는 복수 개의 간격재와; 상기 복수 개의 미생물 부착판을 상기 복수 개의 간격재에 각각 고정하는 결합수단에 의하여 3차원 구조체를 이루며 정형화된 것을 특징으로 한다.

상기 복수 개의 미생물 부착판이 상기 간격재에 의해 동일 평면 상에 배치된 구조로 하나의 담체 구성 단위체를 구성하고, 상기 수질 정화용 미생물 접촉 담체는 상기 담체 구성 단위체들이 상호 적층되는 구조로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 담체 구성 단위체를 구성하는 미생물 부착판들은 이웃하는 다른 담체 구성 단위체의 미생물 부착판들과 서로 엇갈리는 위치에 배치되어 번갈아서 적층되는 것이 바람직하다.

상기 담체 구성 단위체의 부분품에 해당하는 상기 간격재는 하나하나가 각각 임의의 한 쪽 면에 복수 개의 미생물 부착판과 결합되어 있으면서 그 담체 구성 단위체가 마지막 적층 위치에 있지 않는 한 그 반대쪽 면에는 이웃한 담체 구성 단위체의 미생물 부착판 복수 개와 동시에 결합되어 제작될 수 있다. 즉, 상기 담체 구성 단위체 각각은 상기 간격재들의 일면에 동일 평면 상의 상기 미생물 부착판들이 상기 간격재들과 교차하도록 결합되고, 적층된 상기 담체 구성 단위체들 중 최외곽의 상기 담체 구성 단위체를 제외한 나머지 각각은 상기 간격재들의 타면에 이웃한 다른 상기 담체 구성 단위체의 상기 미생물 부착판들이 결합된다. 이로써, 서로 이웃한 상기 담체 구성 단위체들의 상기 미생물 부착판들 사이의 간격은 최외곽의 상기 담체 구성 단위체를 제외한 나머지 각각의 상기 간격재들에 의하여 유지된다.

상기 담체 구성 단위체 각각에 부착된 미생물 부착판들은 그 면이 모두 평행을 유지하는 것이 물의 원활한 유동의 관점이나 제작의 관점에서 바람직하다.

상기 미생물 부착판은 목질계 바이오매스 성분을 포함시켜 구성할 수 있다.

이때, 상기 목질계 바이오매스 성분은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌, 자이란, 아라반 중의 한 가지 이상의 성분을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 목질계 바이오매스 성분은 상기 미생물 부착물 전체 성분 중에서 3중량% 이상이 포함되는 것이 바람직하다.

상기 미생물 부착판은 두께 대비 폭의 비율이 3 이상인 것이 바람직하다.

한편, 상기 수질 정화용 미생물 접촉 담체의 간격재는 하단부에 산소공급수단이 위치되는 공간이 확보되도록 하부로 길게 연장된 다리를 구성시킬 수도 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 주요한 과제 해결 수단들은, 아래에서 설명될 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용', 또는 첨부된 '도면' 등의 예시를 통해 보다 구체적이고 명확하게 설명될 것이며, 이때 상기한 바와 같은 주요한 과제 해결 수단 외에도, 본 발명에 따른 다양한 과제 해결 수단들이 추가로 제시되어 설명될 것이다.

본 발명에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체 및 이를 이용한 수처리 장치는, 복수 개의 미생물 부착판과 간격재를 이용하여 담체를 구성하기 때문에 상대적으로 작은 공간에 넓은 미생물 서식 면적을 확보하면서도 미시적이고 거시적인 물의 유통성 및 순환성을 극대화시킬 수 있을 뿐만이 아니라, 제작이 간편하여 경제성이 높으며, 크기에 있어서 소형뿐만이 아니라 대형으로 제작하는 것도 가능하고, 이미 시설된 수처리 장치 구조물의 형태나 규격에 맞추어 용이하게 제작 설치할 수도 있으며, 기계적으로 튼튼하여 내구성 향상을 기대할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체가 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체가 도시된 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체를 적용한 수처리 장치의 일례가 도시된 구성도이다.

첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

참고로, 본 발명에 따른 여러 실시예를 설명하기 위하여 참조하는 도면에서 구성요소의 크기나 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명하는 데 사용되는 용어는 주로 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자의 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 용어에 대해서는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 하여 해석하는 것이 마땅하다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체가 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체(10)는, 판상의 미생물 부착판(11)과 기둥상의 간격재(13)로 구성되며, 이들이 상호 임의의 위치에 고정되도록 결합시키는 결합수단(15)을 포함한다. 그리고 이러한 수질 정화용 미생물 접촉 담체(10)가 통수성을 확보하고 기계적 강도를 유지할 수 있도록 미생물 부착판(11)과 간격재(13)는 각각 2매 이상을 기본 단위로 하며, 이 기본 단위를 2단 이상으로 적층시키는 구조를 취하되, 이들 각각 이웃하는 재료들을 상호 접합시켜서 3차원 구조체로 제작할 수 있다.

즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체(10)는, 판상 구조로 이루어져 일정 간격으로 배치되는 복수의 미생물 부착판(11)과, 이 복수의 미생물 부착판(11)의 양쪽에 직교하는 방향으로 설치되어 미생물 부착판(11)들 사이의 간격이 유지되도록 지지하는 간격재(13)와, 상기 미생물 부착판(11)들을 상기 간격재(13)에 고정하는 결합수단(15)을 포함하여 구성된다. 그리고, 수질 정화용 미생물 접촉 담체(10)는 상기 복수의 미생물 부착판(11)이 상기 간격재(13)에 의해 동일 평면 상에 배치된 구조로 하나의 담체 구성 단위체(10a)를 구성하고, 이러한 담체 구성 단위체(10a)들이 상호 적층되는 구조로 이루어지는 것이다.

이러한 결과로서 상기 담체 구성 단위체(10a)의 부분품에 해당하는 상기 간격재(13)는 하나하나가 각각 임의의 한 쪽 면에 복수 개의 미생물 부착판(11)과 결합되어 있으면서 그 담체 구성 단위체(10a)가 마지막 적층 위치에 있지 않는 한 그 반대쪽 면에는 이웃하는 담체 구성 단위체(10b)의 미생물 부착판(11) 복수 개와 동시에 결합하게 되며 이러한 과정을 통하여 미생물 접촉 담체(10)의 3차원 결합 구조가 완성된다.

상기 담체 구성 단위체(10a, 10b 등) 각각에 부착된 미생물 부착판(11)들은 그 면이 모두 평행을 유지하게 된다.

이와 같은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체(10)의 주요 구성 부분에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 상기 미생물 부착판(11)에 대해 설명한다.

미생물 부착판(11)의 재질은 목재나 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리우레탄 등의 플라스틱이나, 세라믹, 또는 목재 조각이나 황토가루 또는 분말탄산칼슘 등의 입자상 무기물질 중의 하나 이상을 포함하는 합성수지의 복합재료 등일 수 있다.

그런데, 식물은 광합성 및 생장 과정에서 셀룰로우스나 헤미셀룰로우스, 리그닌, 자이란, 아라반 등의 생분해 속도가 느린 다탄당 성분을 합성하여 소위 '목질계 바이오매스'를 형성하는데, 이들 성분은 기본이 되는 단당이 고분자화 될 때 그 배열이 독특하여 물에 잘 녹지 않을 뿐만 아니라 특정 미생물종(이를테면 셀룰로우스의 경우 Neocallimastix frontalis 등)의 작용에 의해서만 가수분해에 의한 단순당화가 가능한 특성이 있다. 따라서, 상기 미생물 부착판(11)의 소재로서 이들 목질계 바이오매스를 직접 활용하거나 그들 성분을 포함시킨 복합소재를 적용시킬 경우, 수처리 도중에 미생물 부착판(11)의 표면에는 이들 특정 미생물종이 번성하게 되고, 이에 따라 이들 목질계 다탄당 성분은 저산소 상태 하에서 수중의 아질산 및 질산염을 환원 분해하는 데 필요한 탄소원으로 작용할 수 있으므로, 이들 목질계 바이오매스 성분을 포함하는 재질이 적용되는 것은 수중의 질소 성분의 제거와 함께 COD 및 인 등의 제거에도 유효하다. 목재의 경우 그 주된 성분은 대체적으로 셀룰로우스 35~50%, 헤미셀룰로우스 20~35%, 리그닌 10~25% 정도로 구성되는데, '목질계 바이오매스'를 미생물 부착판(11)용 복합재료의 구성 성분으로 사용할 경우 기계적 강도에 문제가 없다면 가능한 한 많은 양을 사용하는 것이 소모성인 탄소원의 관점에서 유리하겠으나 미생물 부착판의 전체 성분 중 3중량% 이상을 혼합 사용한다면 유의미하다고 하겠다.

미생물 부착판(11)의 형태는 어떠하여도 상관이 없지만 일정한 두께와 폭과 길이를 가지는 직육면체형 판의 모양인 것이 부품의 준비나 완성품 제조 작업을 용이하게 하므로 바람직하다.

미생물 부착판(11)은 두께에 비하여 폭이 상대적으로 넓은 판재의 경우가 사용된 재료의 양에 비하여 넓은 표면적을 가질 수 있어서 유리하며, 두께 대비 폭의 비율이 3 이상인 것이 바람직하다. 그러나, 이러한 미생물 부착판(11)의 두께와 폭 및 길이의 문제는 사용되는 재질의 강도와 최종 적용처의 사용 여건 등에 따라 달라질 수 있음은 물론이다.

미생물 부착판(11)은, 최소한 한 면에 2매 이상으로 간격을 가지고 분할된 조(set)의 상태로 적용되어짐으로써 담체 내부의 물의 유통성 및 순환성을 좋게 하고 무게에 비하여 기계적 강도를 강하게 하는 이점을 가지게 되는데, 작업상의 부담을 감수할 수 있는 한도 내에서 가능한 한 다수로 분할하여 구성시키는 것이 바람직하다.

미생물 부착판(11)은 그 표면을 거칠게 만들거나 인위적으로 요철을 형성시키거나 소정의 구멍을 뚫는 등의 방법으로 표면적을 넓히고 미생물의 부착성을 향상시킬 수도 있다.

다음, 상기 간격재(13)에 대하여 설명한다.

간격재(13)는 동일 평면 상의 미생물 부착판(11)들과 이웃하는 담체 구성 단위체(10a) 상의 미생물 부착판(11)들 간에 각각 일정한 공간을 제공하여 물의 순환을 가능하게 하고 부착 미생물의 성장 공간을 확보하는 기능을 한다. 따라서, 간격재(13)는 일정한 두께를 가지는 기둥 모양으로 구성되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 에이치 빔, 사각관, 원통관, "C"자 형강 등 여러 가지 형태가 가능하고, 바람직하게는 사각형 기둥의 모양을 갖추는 것이 부품의 준비나 완성품 제작 작업을 용이하게 할 수 있다.

간격재(13)의 재질은 목재나 금속, 플라스틱 등일 수 있다.

간격재(13)는 최소한 한 단에 2본 이상을 하나의 단위로서 구비시킴으로써 완성된 담체의 균형을 유지시키고 담체 제작 작업도 용이하게 한다.

다음, 상기 결합수단(15)에 대하여 설명한다.

미생물 부착판(11)들이 간격재(13)들에 의해 동일 평면 상에 배치된 구조로 하나의 담체 구성 단위체(10a)를 구성하는데, 이러한 하나의 담체 구성 단위체(10a)를 제작하기 위해서는 결합수단(15)을 이용하여 미생물 부착판(11)을 간격재(13) 상의 임의의 위치에 고정한다.

이러한 결합수단(15)은 못이나 나사못, 리벳 또는 접착제 등이 사용될 수 있으며, 각 소재의 소정의 위치에 미리 구멍을 뚫은 후에 볼트와 너트 혹은 리벳 등으로 결합시킬 수도 있으며, 금속 등의 재질을 사용하여 외부에 고정용 틀을 구비시킬 수도 있고, 플라스틱 재질의 경우에는 열로서 융착시키는 방법도 가능하다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체는 2매 이상으로 구성된 미생물 부착판(11)과 2본 이상으로 구비된 간격재(13)를 최소한 각각 2단 이상으로 번갈아 적층하여 3차원 구조물을 완성시킨다. 이렇게 했을 때, 상기 수질 정화용 미생물 접촉 담체는 상대적으로 작은 공간에 넓은 미생물 서식 면적을 확보하면서 미시적이고 거시적인 물의 유통성 및 순환성을 극대화시킬 수 있을 뿐만이 아니라 제작이 용이하고 기계적으로 강고한 구조체를 이룰 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체는 그 표면에 미생물의 피막을 형성시킴으로써 수질 정화의 효율을 높일 수 있는 것이다.

이제, 본 발명에 따른 제1 실시예의 수질 정화용 미생물 접촉 담체(10)에 대하여, 처리 대상 물속에 투입하는 용도의 개별 단위체를 구성시키는 경우를 가정하여 제작 방법 등을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 제1 실시예의 수질 정화용 미생물 접촉 담체(10)의 제작 과정을 도 2를 참조하여 설명한다.

먼저, 미생물 부착판(11)들이 간격재(13)에 의해 동일 평면 상에 배치된 구조로 이루어진 담체 구성 단위체(10a)를 준비한다.

즉, 한 쌍의 사각 기둥 형태의 간격재(13)에 2개 이상의 미생물 부착판(11)을 임의로 설정된 일정 간격으로 띄워서 배치시킨다. 여기서, 결합수단(15)은 못이나 나사못 또는 긴 길이의 볼트와 너트 세트 등일 수 있는데, 부식 문제를 감안하여 스테인리스 재질을 이용하는 것도 가능하다. 참고로, 도 2에서는 결합수단(15)의 표식을 생략하여 도시하였다.

다음, 상기와 같은 방법으로 담체 구성 단위체(10a)들을 구성한 다음 차례로 적층하여 배치시킨다.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 담체 구성 단위체(10a)를 구성하는 미생물 부착판(11)은 이웃한 다른 담체 구성 단위체(10b)의 미생물 부착판(11)들 사이에 위치하도록 엇갈리게 배치된 것이 바람직하다. 즉, 하나의 담체 구성 단위체(10a)의 미생물 부착판(11)의 경우는 바로 앞 또는 뒤쪽의 다른 담체 구성 단위체(10b) 상의 미생물 부착판(11)들과 엇갈리는 위치에 배치시킬 수도 있다. 이러한 미생물 부착판(11)의 배치 구조는 미생물 부착판 적층 시 전,후 층으로 이웃하는 부착판들은 번갈아가며 엇갈리는 위치에 놓이도록 배열함으로써 물과 미생물 부착판(11) 상의 미생물 막의 접촉효율을 높이는 효과를 가져 온다.

이와 같은 작업을 소정의 횟수만큼 반복하여 담체 구성 단위체(10a)(10b)들을 적층시켜서 3차원 구조의 수질 정화용 미생물 접촉 담체(10)를 제작할 수 있는데, 첫 번째 담체 구성 단위체(10a)의 뒤편에 도 1의 "11a" 표기와 같은 미생물 부착판들을 추가할 수도 있다. 여기에서 적용되는 미생물 부착판(11)들과 간격재(13)들은 각각 한 가지의 규격으로 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 도 2를 참조하면, 담체 구성 단위체 "10a"와 "10b"는 배치상 서로 다른 모양을 갖는데, "10b"의 담체 구성 단위체를 180도 회전시켜 보면 "10a"의 담체 구성 단위체와 동일한 모양을 갖는다. 이러한 구성은 부품을 표준화시켜 본 발명에 따른 미생물 접촉 담체를 보다 용이하고 간편하게 제작할 수 있도록 한다.

도 3을 참조하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체에 대하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체가 도시된 사시도로서, 고정식으로 수중에 침적시키는 방법으로 설치하여 사용할 수 있다. 이 실시예에 따른 설치형 미생물 접촉 담체(30)는 살펴본 제1 실시예와 같이 2본 이상의 사각 기둥 형태의 간격재(13)들과 2매 이상의 미생물 부착판(11)들의 담체 구성 단위체들을 같은 요령으로 각각 2단 이상 번갈아 적층하여 제작할 수 있다.

앞서 설명한 제1 실시예와 다른 점은 적어도 일부의 간격재들은 제1 실시예들의 간격재(13)들보다 길이가 길어 아래쪽으로 뻗어 내리는 다리형 간격재(13a)로 대체된다는 점이다. 다리형 간격재(13a)는 도 4의 예에 따른 생물 반응조(40) 내에서 산기관(43)이 위치되는 공간이 확보되도록 하는 역할을 할 수 있는 것이다.

이러한 다리형 간격재(13a)는 하나의 설치형 미생물 접촉 담체(30)에서 3개 이상이 있으면 역할이 가능하나, 전체적인 담체 규모가 커질 경우에는 중간 중간에 다리형 간격재(13a)를 추가로 형성시켜 높아진 하중에 견딜 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.

이제, 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체를 적용한 수처리 장치의 일례에 대하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 수질 정화용 미생물 접촉 담체를 적용한 수처리 장치가 도시된 구성도로서, 도 3에서와 같은 설치형 미생물 접촉 담체(30)를 하나의 생물 반응조(40)에 적용시킨 개념도이다.

이에 따른 수처리 장치는, 생물 반응조(40)의 공기 공급수단인 블로워(B)와 공기 이송관(41)과 함께 하부에 산기관(43)이 구비되며, 미생물 접촉 담체(30)는 상기 산기관(43)보다 위쪽에 놓이도록 설치된다. 그리고, 생물 반응조(40)의 상층부에는 원수 유입부를 구성하는 원수 유입관(51)과 처리수 유출부를 구성하는 처리수 유출관(55)이 각각 구비되어 연속적으로 원수가 유입되고 처리될 수 있게 구성된다.

따라서, 도 4의 예에 따른 수처리 장치는 산기관(43)으로부터 분출되는 공기포(45)의 작용으로 생물 반응조(40) 내부의 물은 혼합되고, 미생물 부착판(11) 표면 상의 미생물의 작용으로 수질은 정화된다.

물론, 여기에서 미생물 접촉 담체(30)는 생물 반응조(40)의 규모에 따라서 2 개 이상의 독립된 개체들로 별도 제작되어 적용될 수도 있으며, 이러한 미생물 접촉 담체가 설치된 생물 반응조(40)는 단 한 조의 시설로서 가동될 수도 있지만 2 개 이상의 반응조가 직렬 또는 병렬로 연결되어 적용될 수도 있다. 그런데, 통상적으로 미생물 접촉 담체가 포함된 생물학적 반응조는 다수를 직렬로 연결하여 적용하는 것이 바람직하다.

한편, 설치형 미생물 접촉 담체는 전체 비중이 물보다 작은 경우 물 위로 떠올라서 문제가 될 수도 있으므로 별도의 추를 달거나 반응조 등 주변의 구조물에 결박시킬 수도 있다.

상기한 바와 같은, 본 발명의 실시예들에서 설명한 기술적 사상들은 각각 독립적으로 실시될 수 있으며, 서로 조합되어 실시될 수 있다. 또한, 본 발명은 도면 및 발명의 상세한 설명에 기재된 실시예를 통하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

10 : 미생물 접촉 담체 10a, 10b : 담체 구성 단위체
11, 11a : 미생물 부착판 13 : 간격재
13a : 다리형 간격재 15 : 결합수단
30 : 미생물 접촉 담체(설치형) 40 : 생물 반응조
41 : 공기 이송관 43 : 산기관
45 : 공기포 51 : 원수 유입관
55 : 처리수 유출관 B : 블로워

Claims (5)

1. 판상 구조로 이루어지며 일정 간격으로 배치된 미생물 부착판들과; 상기 미생물 부착판들 사이의 간격이 유지되도록 상기 미생물 부착판들을 지지하는 간격재들과; 상기 미생물 부착판들과 상기 간격재들을 고정하는 결합수단을 포함하고,
   상기 미생물 부착판들은 상기 미생물 부착판들 사이의 간격을 유지하는 상기 간격재들에 의하여 동일 평면 상에 배치된 구조로 하나의 담체 구성 단위체를 구성하며,
   상기 담체 구성 단위체는 복수로 구비되고 상호 적층된 구조로 이루어지고,
   상기 담체 구성 단위체 각각은 상기 간격재들의 일면에 동일 평면 상의 상기 미생물 부착판들이 상기 간격재들과 교차하도록 결합되고, 적층된 상기 담체 구성 단위체들 중 최외곽의 상기 담체 구성 단위체를 제외한 나머지 각각은 상기 간격재들의 타면에 이웃한 다른 상기 담체 구성 단위체의 상기 미생물 부착판들이 결합됨으로써, 서로 이웃한 상기 담체 구성 단위체들의 상기 미생물 부착판들 사이의 간격은 최외곽의 상기 담체 구성 단위체를 제외한 나머지 각각의 상기 간격재들에 의하여 유지되며,
   상기 담체 구성 단위체 각각의 상기 미생물 부착판들은 모두 평행하게 배치되고, 상기 담체 구성 단위체를 구성하는 임의의 상기 미생물 부착판은 이웃한 다른 상기 담체 구성 단위체의 상기 미생물 부착판들과 서로 엇갈리는 위치에 배치된 것을 특징으로 하는 수질 정화용 미생물 접촉 담체.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 미생물 부착판은 목질계 바이오매스 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 수질 정화용 미생물 접촉 담체.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 목질계 바이오매스 성분은 상기 미생물 부착판 전체 성분 중에서 3중량% 이상이 포함된 것을 특징으로 하는 수질 정화용 미생물 접촉 담체.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 목질계 바이오매스 성분은 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌, 자이란, 아라반 중의 한 가지 이상의 성분을 포함하는 것을 특징으로 하는 수질 정화용 미생물 접촉 담체.
5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나에 있어서,
   상기 미생물 부착판은 두께 대비 폭의 비율이 3 이상인 것을 특징으로 하는 수질 정화용 미생물 접촉 담체.

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