KR20020011268A

KR20020011268A - 활성화균, 메탄세균을 이용한 다층구조 수처리정화방법 및활성화균 배양방법

Info

Publication number: KR20020011268A
Application number: KR1020000044646A
Authority: KR
Inventors: 이태환; 천병곤; 김상규; 김현돈
Original assignee: 이태환
Priority date: 2000-08-01
Filing date: 2000-08-01
Publication date: 2002-02-08

Abstract

정화처리에 사용되는 미생물로서, 다형성 무아포그람 양성구균 34중량%, 호기성중온아포균류 26.9997중량%, 카탈리지스 그람 양성균류 17중량%, 효모균류 10중량%, 방선중온균류 10중량%, 유산구균 1.0중량%, 진균류 0.9중량%, 유산구균류 0.06중량%, 호기성고음아포균류 0.04중량%, 방선고온균류 0.0002중량%, 혐기성 아포균류 0.0001중량%가 포함된 활성화균을 배양하고, (a) 상기에서 배양된 활성화균 및 메타세균을 일정한 용적을 갖는 정화처리통에 채워넣어 소정의 활성화균층을 형성시켜 놓는 단계와; (b) 상기 정화처리통의 하부측에 폐수를 공급시키는 단계; 및 (c) 상기 활성화균층을 벗어나는 유량을 정화처리통의 외부로 배출시킴과 동시에 정화처리통의 상부에 모인 메탄가스를 수거하는 단계를 포함하는 메탄세균을 이용한 다층구조 수처리정화방법을 제공한다.

Description

활성화균, 메탄세균을 이용한 다층구조 수처리정화방법 및 활성화균 배양방법{ACTIVATION BACTERIA, WATER TREATING METHOD OF METHANE BACTERIUM USED MULTI-LAYER STRUCTURE AND ACTIVATION BACTERIA CULTIVATING METHOD}

본 발명은 분뇨, 생활오폐수, 공장오폐수 등을 정화처리하기 위한 것으로, 특히 활성화균과 정화대상물을 접촉시켜 정화처리하여 정화된 액비는 농작물의 생육에 사용할 수 있도록 하고, 또 정화 처리시 발생된 메탄가스는 별도로 수거하여연료로 사용이 가능하도록 한 활성화균, 메탄세균을 이용한 다층구조 수처리정화방법 및 활성화균 배양방법에 관한 것이다.

종래에는 메탄세균을 의도적으로 배양하거나 혹은 의도적으로 다층을 만들어 거기에 오수를 투과하여 접촉시켜왔고, 오수를 접촉 정화하는 정화방법은 없었다.

종래의 메탄 세균을 이용한 정화방법은 예를들면, 부패조라하는 장치나 구조물내에 자연히 생겨나는 메탄세균을 이용한 정화방법이었으나 그 정화방법은 바닥에 침전하는 오뇨에 존재하는 메탄세균 혹은 혐기구역내를 부유하는 메탄세균이 그 오수를 산화분해하여 그 때의 상태에 따라 정화효율을 좌우하는 불안정적인 정화방법이었다. 그 때문에 정화처리할 때의 메탄세균의 체류시간을 길게 선정해야만 하였기에 정화는 호기성 처리에 중점을 두고 있다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 창안된 것으로, 활성화균과 정화대상물을 접촉시켜 정화처리하여 정화된 액비는 농작물의 생육에 사용할 수 있도록 하고, 또 정화 처리시 발생된 메탄가스는 별도로 수거하여 연료로 사용이 가능하도록 한 활성화균, 메탄세균을 이용한 다층구조 수처리정화방법 및 활성화균 배양방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위해,

제 1발명은,

다형성 무아포그람 양성구균 34중량%, 호기성중온아포균류 26.9997중량%, 카탈리지스 그람 양성균류 17중량%, 효모균류 10중량%, 방선중온균류 10중량%, 유산구균 1.0중량%, 진균류 0.9중량%, 유산구균류 0.06중량%, 호기성고음아포균류 0.04중량%, 방선고온균류 0.0002중량%, 혐기성 아포균류 0.0001중량%가 포함된 것을 특징으로 하는 활성아균을 제공한다.

제 2발명은,

(a) 수지류가 포함되지 않는 생쓰레기를 준비하는 단계와;

(b) 생쓰레기에 50∼80℃의 온도 분위기하에서 송풍을 수행하면서, 생쓰레기의 수분을 60% 정도로 조절하는 수분조절단계와;

(c) 상기 (b)단계의 온도 및 수분 분위기를 유지하면서 생쓰레기에 청구항 1의 활성화균을 투입하여 1:2∼1:3의 비율로 교반시키는 단계; 및

(e) 상기 (c)단계에서 수분 함량이 7∼8% 미만으로 떨어뜨릴때까지 송풍을 수행하고, 수분이 7∼8% 미만이 되면 온도를 상온으로 낮춰 자연방열을 실시하는 단계를 포함한 활성화균 배양방법을 제공한다.

제 3발명은,

(a) 청구항 2를 통해 배양된 활성화균 및 메탄세균을 일정한 용적을 갖는 정화처리통에 채워넣어 소정의 활성화균층을 형성시켜 놓는 단계와;

(b) 상기 정화처리통의 하부측에 폐수를 공급시키는 단계; 및

(c) 상기 활성화균층을 벗어나는 유량을 정화처리통의 외부로 배출시킴과 동시에 정화처리통의 상부에 모인 메탄가스를 수거하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하여 활성화균을 이용한 정화처리방법을 제공한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 활성화균 배양장치의 개략도.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 활성화균을 이용한 정화처리장치의 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

20 : 교반기 22 : 고온발생기

24 : 송풍기 26 : 수분조정기

30 : 정화처리통 30a : 메탄가스실

31A : 활성화균층 31B : 액비층

먼저, 본 발명의 정화처리를 위해 활성화균이 개발되었다.

상기 활성화균은 아래 표에 도시되어 있다.

표.

즉, 활성화균은 다형성 무아포그람 양성구균 34중량%, 호기성중온아포균류 26.9997중량%, 카탈리지스 그람 양성균류 17중량%, 효모균류 10%, 방선중온균류 10중량%, 유산구균 1.0중량%, 진균류 0.9중량%, 유산구균류 0.06중량%, 호기성고음아포균류 0.04중량%, 방선고온균류 0.0002중량%, 혐기성 아포균류 0.0001중량%의 함량을 포함한다.

이런 활성화균을 배양하기 위해 본 발명은 도 1의 배양장치를 사용하여 배양한다.

먼저, 비닐, 플라스틱 등의 수지류가 포함되지 않는 생쓰레기를 준비한다.

이때 생쓰레기에는 바람직하게는 많은 종류가 포함되어진 것이 좋다.

생쓰레기를 교반기(20)에 투입한 후 교반기내에 50∼80℃의 고온 분위기 하에서 송풍을 실시한다. 이때 고온 분위기는 고온발생기(22)를 이용하였고, 송풍은 송풍기(24)를 사용하였다.

이는 50℃ 이하일 경우 저온성 균류가 사상되고 80℃ 이상일 경우 고온성 균류가 사상되기 때문이다.

다음 생쓰레기의 유기물 수분을 수분조정기(26)를 통해 60%로 조절한다.

60%로 조절하는 이유는 미생물의 적정 습도를 맞추기 위한 것으로 성분의 효력 저하를 막기 위함이다.

이때 생쓰레기의 수분이 60% 이하일 경우에는 탄염소물을 첨가하여 60%로 설정하고, 60% 이상으로 수분이 많을 경우에는 볏짚을 이용하여 수분을 저감시킬 수도 있다.

여기서 생쓰레기대 활성화균의 용적비는 1:2∼1:3의 비율로 한다.

용적비가 위 비율보다 작게 되면 배양시간이 길어지고 초과시에는 사상균이 다량 발생할 뿐만 아니라 원가가 필요이상으로 소요되기 때문이다.

수분 60%, 온도 50℃의 분위기 하에서 교반기에 투입된 생쓰레기에 활성화균을 위 용적비로 투입하여 교반시킨다.

교반과정에서 온도의 추이를 관찰하고, 추이변화가 높아지면 온도를 60℃로 유지하여 수분상태를 유지한다.

60℃의 상태로 약 2시간 반에서 3시간 유지후에 온도를 70℃ 넘지 않는 상태까지 해놓고 송풍량을 최대로 한다. 이때 수분은 일절 금한다.

수분을 7∼8% 미만으로 떨어뜨릴 때까지 송풍을 수행하여 위의 상태를 유지한다.

만일, 수분이 7∼8% 미만이 되면 온도를 상온으로 낮추고 송풍은 계속 실시하면서 자연방열한 상온상태일 때 배양은 완료되고, 이를 비닐봉지에 밀봉시켜 제품화 된다.

미설명 부호 27은 메인컨트롤이고, 28은 구동모터이고, 29는 운전조작부이다.

이와 같이 배양된 활성화균을 이용하여 정화처리하는 일례의 방법을 도 2의 처리장치를 통해 설명한다.

도 2의 정화처리장치는, 정화처리통(30), 정화처리통(30)의 하부측에 접속된 폐수공급관로(32), 정화처리통(30)의 상부측에 접속된 정수배출관로(34) 및 정화처리통(30)의 최상부에 연통된 메탄배출관로(36)를 포함한다.

상기 정화처리통(30)내에는 하부에서 일정 높이로 상기에서 배양된 활성화균 및 메탄세균이 포함된 활성화균층(31A)이 구비되어 있다.

이때 상기 폐수공급관로(32)의 말단에는 폐수가 전면적에서 골고루 올라오도록 함이 바람직하다.

또, 상기 정수배출관로(34)는 정화처리통(30)에 채워진 활성화균층 보다는 높은 위치에서 연결되도록 구성하되, 이 정수배출관로(34)의 접속위치상에는 정화처리통(30)내에 메탄가스실(30a)이 형성될 수 있도록 위치시킨다.

이때 상기 정화처리통(30)내에는 활성화균이 칩거할 수 있는 그믈망, 로프 등의 자재물이 투입될 수도 있다.

이 상태에서 폐수공급관로(32)를 통해 폐수를 정화처리통(30)내로 공급하면, 폐수가 화성화균층의 하부로부터 상방으로 솟아 오르게 된다.

이때 활성화균의 작용으로 인해 유기물을 정화처리되어 배출관로(34)를 통해 배출되고, 이 과정에서 발생된 메탄가스는 메탄가스실에 채워져 메탄배출관로(36)를 통해 흡착기(39)에 의해 수거되어 연료로 사용할 수 있다.

또한 활성화균층(31A)을 벗어나서 액비층(31B)에 채워진 액비는 정수배출관로(34)를 통해 배출되어 농작물 액비로 사용할 수 있다.

이같이 본 발명은 오염된 유기물질을 완전 분해시키므로서 1차 정화된 액비는 농작물로 그대로 사용이 가능하고, 메탄가스는 별도로 수거되어 연료로 활용이 가능하다.

본 발명의 이용범위는 본 실시예에 한정되는 것은 아니며 청구범위내에서 다양한 실시의 형태로 나타날 수 있고, 이러한 실시형태는 본 발명의 기술적 사상에 포함될 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 수처리에 유효한 미생물인 활성화균을 배양시켜 수처리에 이용하므로서 예를들면, 분뇨를 처리시 그 액상물을 직접 액비로 사용할 수 있는 리사이클을 구성할 수 있고, 이는 농가의 폐수처리 비용을 대폭 절감할 수 있다. 또한 부가적으로 메탄연료를 얻을 수 있어 경제적 사용가치를 극대화할수 있다.

Claims

정화처리에 사용되는 미생물로서,

다형성 무아포그람 양성구균 34중량%, 호기성중온아포균류 26.9997중량%, 카탈리지스 그람 양성균류 17중량%, 효모균류 10중량%, 방선중온균류 10중량%, 유산구균 1.0중량%, 진균류 0.9중량%, 유산구균류 0.06중량%, 호기성고음아포균류 0.04중량%, 방선고온균류 0.0002중량%, 혐기성 아포균류 0.0001중량%가 포함된 것을 특징으로 하는 활성화균.
(a) 수지류가 포함되지 않는 생쓰레기를 준비하는 단계와;

(b) 생쓰레기에 50∼80℃의 온도 분위기 하에서 송풍을 수행하면서, 생쓰레기의 수분을 60% 정도로 조절하는 수분조절단계와;

(c) 상기 (b)단계의 온도 및 수분 분위기를 유지하면서 생쓰레기에 청구항 1의 활성화균을 투입하여 1:2∼1:3의 비율로 교반시키는 단계; 및

(e) 상기 (c)단계에서 수분 함량이 7∼8% 미만으로 떨어뜨릴때까지 송풍을 수행하고, 수분이 7∼8% 미만이 되면 온도를 상온으로 낮춰 자연방열을 실시하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 활성화균 배양방법.
(a) 청구항 2를 통해 배양된 활성화균 및 메타세균을 일정한 용적을 갖는 정화처리통에 채워넣어 소정의 활성화균층을 형성시켜 놓는 단계와;

(b) 상기 정화처리통의 하부측에 폐수를 공급시키는 단계; 및

(c) 상기 활성화균층을 벗어나는 유량을 정화처리통의 외부로 배출시킴과 동시에 정화처리통의 상부에 모인 메탄가스를 수거하는 단계를 포함한 것을 특징으로 한는 메탄세균을 이용한 다층구조 수처리정화방법.
제 3항에 있어서,

상기 (a)단계에서 상기 정화처리통내에 활성화균이 칩거할 수 있는 그믈망, 로프 등의 자재물이 투입되어 있는 것을 특징으로 하는 메탄세균을 이용한 다층구조 수처리정화방법.