KR20020069086A

KR20020069086A - 가열담체 및 그 제조방법 및 그 담체를 사용한 환경정화방법

Info

Publication number: KR20020069086A
Application number: KR1020010048950A
Authority: KR
Inventors: 스미노다쓰오
Original assignee: 히다찌 플랜트 겐세쓰 가부시키가이샤
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-08-14
Publication date: 2002-08-29
Also published as: US20020155584A1; CA2372397A1; CA2372397C; US6916651B2; KR100759917B1; EP1234803A1

Abstract

미생물의 순수 배양을 하지 않고 특정 미생물을 고정화 재료에 고농도로 담지할 수 있다.

가열담체(A)는 활성오니를 내부에 포괄 고정화한 고정화 미생물담체를 가열처리함으로써 제조된다.

Description

가열담체 및 그 제조방법 및 그 담체를 사용한 환경정화방법{HEATED CARRIERS, METHOD FOR PRODUCING HEATED CARRIERS AND ENVIRONMENTAL PROTECTION METHOD WITH USE OF HEATED CARRIERS}

본 발명은 폐수중이나 대기중의 무기 및/또는 유기화합물을 생물학적으로 효율 양호하게 처리하기 위한 가열담체 및 그 제조방법 및 그 담체를 사용한 환경정화법에 관한 것이다.

폐수나 하수를 미생물로 처리하는 생물학적 처리는, 비교적 저(低)코스트이므로 널리 채용되고 있다. 그러나, 미생물의 종류에 따라서는 증식속도가 느린 것과 피독(被毒)되기 쉬운 것 또는 그 환경내에서 증식하기 어려운 것이 있어, 반드시 효율적인 방법이라고는 할 수 없는 경우가 있다.

그래서, 미생물이 번식하기 쉬운 환경을 적극적으로 형성하기 위해, 활성 오니와 특정 미생물을 미리 내부에 포괄 고정한 고정화 미생물담체를 사용하여 생물처리하는 처리방법이 이미 실용화되어 있다.

미생물을 내부에 담지(보유)하는 고정화 재료로서는 겔(gel)재료가 통상 사용되며, 자연 환경에 대하여 무해할 것, 미생물에 의해 변질 또는 분해되지 않을 것, 기계적 강도가 높을 것, 미생물을 다량으로 담지할 수 있을 것 등이 요구된다.

이제까지 실용화되어 있는 겔재료로서는 일본국 특원소60(1985)-44131호 공보에 기재한 폴리에틸렌글리콜계의 폴리머, 폴리비닐알코올계의 수지 등이 있다.

한편, 겔재료에 포괄 고정화하는 미생물로서는 활성 오니와 순수 배양한 미생물이 사용되고 있다.

근래, 미생물로서 고초균군(枯草菌群) 세균인 바실루스(Bacillus)가 주목되고 있다. 이 바실루스는 유분(油分)의 분해, 고농도 BOD성분의 분해, 악취성분의 분해 제거, 생물처리에서 발생하는 잉여 오니의 응집성의 향상, COD성분의 분해 등의 이른바 환경오염물질의 정화에 우수하며, 순수균 이용기술이 검토되고 있다.

그런데, 바실루스를 사용하여 환경오염물질을 생물학적 처리하기 위해서는 바실루스를 우선화시켜 고농도로 담지한 고정화 미생물담체를 제조해야 하지만, 종래에는 도 9에 나타낸 바와 같이 순수 배양한 바실루스를 겔재료에 고정화할 필요가 있었다.

그러나, 순수 배양에는 배양탱크와 대량의 배지(培地)가 필요하며, 또한 배양시간도 오래 걸려 당연히 인건비도 증가하므로 제조코스트가 너무 높다는 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 미생물의 순수 배양을 하지 않고 특정 미생물을 고정화 재료에 고농도로 담지할 수 있는 가열담체 및 그 제조방법 및 그 담체를 사용한 환경정화방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

본 발명의 청구항 1은 상기 목적을 달성하기 위해, 활성오니를 내부에 포괄 고정화한 고정화 미생물담체를 가열처리하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 청구항 2는 상기 목적을 달성하기 위해, 미생물을 담지하는 고정화 재료인 모노머와 프리폴리머중 어느 하나를 활성오니의 존재하에서 가열처리하면서 중합하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 청구항 1과 2는, 활성오니를 그대로 가열처리하는 것이 아니라, 활성오니가 고정화 재료에 포괄된 상태로 가열처리 또는 활성오니가 고정화 재료에 포괄되는 겔화 반응에서의 중합시에 가열처리함으로써, 복수의 미생물이 혼재하는 활성오니에서 내열성을 갖는 특정 미생물을 우점(優占)상태로 고정화 재료에 집적시킬 수 있도록 하는 동시에, 그 후의 가열담체의 배양에서도 우점상태의 미생물을 효과적으로 증식시킬 수 있도록 한 것이다.

특히, 청구항 3과 같이, 가열처리온도를 40℃ 이상, 130℃ 이하의 범위에서 함으로써, 바실루스를 고정화 재료내에 우점적으로 집적시킨 청구항 4의 가열담체를 얻을 수 있다.

본 발명의 청구항 5는, 바실루스를 고농도로 담지한 가열담체를, 오일성분, BOD성분, COD성분, 악취성분을 구성하는 무기 및/유기의 환경오염물질중 최소한 하나의 환경오염물질과 접촉시켜서 생물학적 처리를 하는 것이며, 종래의 가열처리를 하지 않는 고정화 미생물담체(비가열담체)에 비하여 이들의 환경오염물질을 효율적으로 분해 제거할 수 있다.

본 발명의 청구항 6은, 바실루스를 고농도로 담지한 가열담체를, 생물처리에서 발생하는 잉여 오니와 접촉시켜서 생물학적 처리를 하는 것이며, 종래의 가열처리를 하지 않는 고정화 미생물담체(비가열담체)에 비하여 잉여 오니의 응집성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

본 발명의 청구항 7은, 바실루스를 고농도로 담지한 가열담체를 워터블룸 (water-bloom)을 함유하는 물 또는 워터블룸이 발생할 우려가 있는 물과 접촉시켜서 생물학적 처리를 행하는 것이며, 종래의 가열처리를 하지 않는 고정화 미생물 담체(비가열담체)에 비하여 워터블룸을 효과적으로 분해ㆍ제거할 수 있을 뿐만 아니라, 워터블룸이 발생할 우려가 있는 물에 대하여 워터블룸의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 가열담체의 제조방법을 나타낸 개념도.

도 2는 가열처리온도와 바실루스균수(菌數)의 관계를 나타낸 도면.

도 3은 3mm각(角)의 펠릿형으로 한 가열처리 전의 다수의 고정화 미생물담체를 나타낸 도면.

도 4는 가열담체와 비가열담체에 대하여 연속처리운전을 한 시험장치의 모식도.

도 5는 연속처리운전 전의 가열담체와 비가열담체를 표준한천배지에서 배양한 후의 생육콜로니의 도면.

도 6은 연속처리 운전종료 후의 가열담체와 비가열담체의 안의 총균수와 바실루스균수를 조사한 도면.

도 7은 연속처리 운전종료 후의 가열담체와 비가열담체를 표준한천배지에서 배양한 후의 생육콜로니의 도면.

도 8은 가열담체와 비가열담체의 TOC제거성능을 나타낸 도면.

도 9는 바실루스를 순수 배양하고 나서 고정화하는 종래의 고정화방법을 나타낸 개념도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 : 시험장치 12 : 폭기조

14 : 담체유출방지망 16 : 공기공급관

A : 가열담체

B : 비가열담체

다음, 첨부도면을 따라 본 발명에 관한 가열담체 및 그 제조방법 및 그 담체를 사용한 환경정화방법의 바람직한 실시형태에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 가열담체의 제조방법을 나타낸 개념도이며, 미생물로서 활성오니중의 바실루스를 고정화 재료에 우점적으로 집적하여 고농도로 담지하는 예로 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 가열담체의 제조방법은, 활성오니를 고정화 재료에 포괄 고정화하여 고정화 미생물담체를 제조하여, 이 고정화 미생물담체를 가열처리한다.

또, 본 발명의 가열담체의 다른 제조방법에서는 도시하지 않지만, 고정화 재료인 모노머 또는 프리폴리머중 어느 하나를 활성오니의 존재하에서 가열처리하면서 중합한다. 이로써, 본 발명의 가열담체를 얻을 수 있다.

그 경우, 바실루스를 고정화 재료내에 우점적으로 집적시키기 위한 가열처리온도로서는 40℃ 이상, 120℃ 이하인 것이 바람직하며, 가열처리시간으로서는 1분 이상, 30분 이하가 바람직하다.

즉, 본 발명은 활성오니를 그대로 가열처리하는 것이 아니라, 활성오니가 고정화 재료에 포괄된 상태로 가열처리 또는 활성오니가 고정화 재료에 포괄되는 겔화 반응에서의 중합시에 가열처리되는 것이 중요하다.

이로써, 활성오니내에 혼재하는 복수종류의 미생물중, 고정화 재료내에 내열성 균인 바실루스가 선택적으로 잔존하고, 그 후 급속한 증식을 한다.

그 결과, 고정화 재료내의 총균수증 바실루스가 차지하는 비율을 현저하게 크게 할 수 있으므로, 바실루스를 우점상태로 담지한 가열담체를 제조할 수 있다.

또, 그 후의 가열담체의 배양에 있어서도 우점상태의 바실루스의 효과적인 증식이 가능해진다.

도 2는 활성오니를 고정화 재료에 포괄 고정화한 후에 20∼130℃의 가열온도에서 가열처리한 본 발명의 가열담체와, 20∼130℃의 가열온도로 그대로 가열처리한 활성오니에 대하여, 배양 2주간 후에의 바실루스균수를 비교한 결과이다. 도 2의 ○는 가열담체, △는 활성오니이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 가열온도가 30℃ 이하에서는 가열담체도 활성오니도 바실루스균수가 10⁷(cells/ml)레벨로 차이는 없다.

그러나, 가열담체의 바실루스균수는 30℃를 넘으면 급격하게 증가하여 100℃에서 최고가 되고, 이 때의 바실루스균수는 10¹⁰(cells/ml)레벨이었다. 그 후, 저하하여 120℃에서 바실루스균수는 10⁹(cells/ml)레벨에서 130℃에서 10⁸(cells/ml)레벨까지 저하하였다.

한편, 그대로 가열처리한 활성오니의 바실루스균수는 30℃를 넘으면 저하하기 시작하여 120℃의 바실루스균수는 10⁵(cells/ml)레벨까지 저하하였다.

도 2에서는, 그대로 가열처리한 활성오니 자체의 바실루스균수를 측정하였지만, 그대로 가열처리한 활성오니를 본 발명의 가열담체에 사용한 것과 같은 고정화 재료에 포괄 고정화한 후의 바실루스균수도 같은 결과였다. 그리고, 도 2의 20∼30℃에서 바실루스가 증식하기 어려운 것은 가열처리가 불충분하여 다른 잡균이 증식하여, 잡균과의 상호작용에 의해 바실루스의 증식이 억제된다고 생각된다.

이 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 바실루스가 내열성 균이라 해서, 활성오니를 그대로 가열처리한 후에 도 9에 나타낸 종래의 제조방법에 의해 고정화 미생물담체를 제조해도, 제조된 고정화 미생물담체내의 바실루스를 증식시킬 수 없다.

즉, 상기한 바와 같이, 본 발명의 가열담체의 제조는 활성오니를 그대로 가열처리하는 것이 아니라, 활성오니가 고정화 재료에 포괄된 상태 또는 포괄되는 과정인 중합 과정에서 가열처리하는 것이 중요하다.

또, 바실루스를 높은 농도로 집적한 가열담체를 얻기 위한 가열온도로서는, 바실루스의 균수가 10⁸(cells/ml)레벨 이상을 확보할 수 있는 것이 바람직하고, 40℃ 이상, 130℃ 이하, 더욱 바람직하게는 바실루스의 균수가 10⁹(cells/ml)레벨 이상으로 확보할 수 있는 60℃ 이상, 120℃ 이하인 것이 바람직하다.

본 발명의 가열담체의 제조에 있어서 사용하는 고정화 재료로서는, 모노메타크릴레이트류, 모노아크릴레이트류, 디메타크릴레이트류, 디아크릴레이트류, 트리메타크릴레이트류, 트리아크릴레이트류, 테트라아크릴레이트류, 우레탄아크릴레이트류, 에폭시아크릴레이트류, 그 외 폴리비닐알코올, 아크릴아미드, 광경화성 폴리비닐알코올, 광경화성 폴리에틸렌글리콜, 광경화성 폴리에틸렌글리콜 폴리프로필렌글리콜프리폴리머 등을 사용할 수 있다.

또, 상기한 바와 같은 바실루스를 고농도로 담지한 본 발명의 가열담체는, 이 가열담체를 다음에 설명하는 환경오염물질에 접촉시켜 생물학적으로 처리함으로써, 환경오염물질의 효과적인 분해 제거가 가능하다.

바실루스에 의해 효과적인 생물학적 처리가 가능한 환경오염물질로서는, 주로 폐수내의 오일성분(헥산추출물), BOD성분, COD성분이나 대기중의 메르캡탄, 황화수소, 암모니아 등의 악취성분이 대상이다.

또, 바실루스를 고농도로 담지한 본 발명의 가열담체는, 활성오니에 의한 생물학적 처리에서 발생하는 잉여 오니의 응집성을 향상시킬 수 있다.

또한, 바실루스를 고농도로 담지한 본 발명의 가열담체는, 수중의 워터블룸 (water-bloom)을 효과적으로 분해 제거할 수 있을 뿐만이 아니라, 워터블룸이 발생할 우려가 있는 물에 대하여 워터블룸의 발생을 미연에 방지할 수 있다.

그리고, 본 실시형태에서는 바실루스를 고정화 재료에 고농도로 집적시키는 예로 설명하였지만, 본 발명은 바실루스에 한정되는 것은 아니고, 복수의 미생물이 혼재하는 활성오니에서 내열성을 갖는 특정 미생물을 우점상태로 고정화 재료에 집적시킬 수 있도록 하는 동시에, 그 후의 가열담체의 배양에 있어서도 우점상태의 미생물을 효과적으로 증식할 수 있도록 한 것이다.

(실시예)

다음에, 본 발명의 가열담체와 , 가열처리를 하지 않은 종래의 고정화 미생물담체(이하,「비가열담체」라고 함)에 대하여 바실루스의 우점상태 및 처리성능에 대하여 비교시험을 한 실시예에 대하여 설명한다.

가열 전의 고정화 미생물담체는, 지바현(千葉縣)의 A하수처리장에서 채취한 활성오니를 폴리에틸렌글리콜계 프리폴리머로 포괄 고정화하여, 도 3과 같이 3mm 각(角)의 다수의 펠릿으로 하였다.

그리고, 이 가열 전의 고정화 미생물담체를 비가열담체의 샘플로 하였다. 또, 이 고정화 미생물담체 200ml와 수돗물 300ml를 1L의 삼각플라스크에 넣고, 오토크레이브에 100℃로 12분간 가열처리하였다. 그리고, 이 가열 후의 고정화 미생물담체를 가열담체의 샘플로 하였다.

표 1은 가열 전의 고정화 미생물담체의 조성이다.

고정화 미생물담체
활성오니	2％
고정화 재료	10％
수분	88％

도 4는 바실루스의 우점상태 및 처리성능에 대하여 비교시험을 한 연속처리운전용 시험장치(10)의 모식도이다.

시험장치(10)는 도 4에 나타낸 용적 2L의 2개의 폭기조(12),(12)를 병설하고, 하나의 폭기조(12)에는 가열담체(A)를 200ml 첨가하여 가열담체용 시험장치로 하고, 다른 폭기조(12)에는 비가열담체(B)를 200ml첨가하여 비가열담체용 시험장치로 하였다.

그 경우, 각각의 폭기조(12)의 담체 충전율은 어느 쪽의 시험장치(10)도 같은 10％가 되도록 하였다.

그리고, 합성 폐수를 폭기조(12)의 상부에서 연속적으로 유입시켜, 처리된 처리수가 폭기조 내측면에 형성된 담체 유출방지망(스크린)(14)을 거쳐 유출하도록 하였다.

합성 폐수의 공급유량을 11ml/분으로 하고, 폭기조(12)에서의 체류시간이 3시간이 되도록 연속처리운전을 하였다. 담체유출방지망(14)은 올간격(mesh-size) 2mm의 염화비닐제의 것을 사용하였다.

폭기조(12)내에의 산소의 공급과 가열담체의 교반을 위한 공기공급관(16)을 설치하고, 이 공기공급관(16)에 의해 폭기조(12)내의 합성폐수중에 5L/분의 통기량으로 폭기할 수 있도록 하였다. 합성폐수의 수온은 20℃로 조정하였다.

(실시예 1)

먼저, 도 4의 시험장치(10)를 사용하여 바실루스의 우점상태를 시험한 결과에 대하여 설명한다.

표 2는 바실루스의 우점상태의 시험에 사용한 합성폐수의 조성이다.

합 성 폐 수
성 분	농도(g/L)
헵톤	21
육(肉)추출물	16
요소	4
NaCl	1.2
KCl	0.56
MgSO₄ㆍ7H₂O	0.4
Na₂HPO₄ㆍ12H₂O	4.0
CaCl₂ㆍ2H₂O	0.56

표 3은 가열담체(A) 및 비가열담체(B)중의 세균수 측정용에 사용한 표준한천 (寒天)배지의 조성이다.

표 준 한 천 배 지
성 분	농도(g/L)
효모추출물	2.5
헵톤	5.0
D(+)글루코스	1.0
한천	15(겨울), 18(여름)

도 5는 연속운전을 하기 전의 가열담체(A)와 비가열담체(B)를 각각 균질화시켜, 표 3의 표준한천배지에 각각 희석 평판하여 배양한 후의 생육한 콜로니의 상태를 나타낸 도면이다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 가열담체(A)의 경우에는 백색의 단일 콜로니가 생육한 것에 대하여, 비가열담체(B)의 경우에는 백색, 황색 등 각종의 콜로니가 생육하였다.

가열담체(A)에서 생육한 백색콜로니를 bioMerieux사 제품의 동정(同定)의 키트로 간이하게 동정한 결과, 바실루스라고 추정할 수 있었다. 이것은 가열처리를 함으로써, 담체(A)중에 바실루스를 우점상태로 집적시킬 수 있다는 것을 의미하고 있다.

이어서, 가열담체(A)와 비가열담체(B)에 대하여 표2의 펩톤과 육(肉)추출물을 주체로 한 합성 폐수를 사용하여 도 4의 시험장치(10)에서 6개월 연속처리운전을 함으로써, 연속운전전의 바실루스의 우점상태가 어떻게 되는가, 즉 바실루스의 우점상태의 안정성을 평가하였다.

도 6은 연속처리운전 종료 후의 가열담체(A)와 비가열담체(B)에 대하여, 담체(A),(B)중의 총균수와 바실루스균수를 조사한 것이다. 그리고, 연속운전전(초기 담체)의 총균수는 5×10⁸(cells/ml), 바실루스균수는 2 ×10⁶(cells/ml)였다.

도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 연속처리운전종료 후의 가열담체(A)는, 총균수가 1 ×10¹⁰(cells/ml)이며, 바실루스균수가 8.5 ×10⁹(cells/ml)로 되었다.

즉, 가열담체(A)의 경우에는, 연속처리운전에 의해 증가한 총균수의 대부분이 바실루스의 증식이었다.

한편, 비가열담체(B)는 총균수가 2 ×10⁹(cells/ml)로 증가한 것이지만, 바실루스균수는 6 ×10⁷(cells/ml)로 되어, 총균수에 대한 바실루스의 점유율이 가열담체(A)에 비하여 현저하게 작았다.

도 7은 연속처리운전 종료 후의 가열담체(A)와 비가열담체(B)에 대하여, 희석평판 배양했을 때의 콜로니형태를 나타낸 도면이다.

도 7의 A에 나타낸 바와 같이, 비가열담체(B)의 경우에는 백색이나 황색의 다양한 소형 콜로니가 생육하고, 한편 가열담체(A)는 거의 균일한 대형 콜로니가 생육하고 있었다.

또, 도 7의 B는 3％ 과산화수소를 콜로니에 첨가한 사진이며, 비가열담체(B)에서는 국부적으로 발포(發泡)하였지만, 가열담체(A)에서는 전면적으로 극심하게 발포하고, 대형콜로니가 바실루스인 증거가 되는 강한 카탈라제활성이 확인되었다.

또, 가열담체(A)의 대형 콜로니를 bioMerieux사 제품의 동정(同定) 키트로 동정한 결과, 바실루스라고 추정할 수 있었다.

도 5, 도 6 및 도 7의 결과에서 가열담체(A)는 연속처리운전 전, 연속처리운전 종료 후에 관계없이, 바실루스가 항상 우점하여 존재하고 있으며, 바실루스 우점상태의 안정성이 좋은 것을 알았다.

이것은 가열담체(A)는 연속처리운전에 의해 바실루스의 집적배양이 가능한 것을 의미한다.

(실시예 2)

다음에, 도 4의 시험장치(10)를 사용하여 바실루스의 처리성능을 시험한 결과에 대하여 설명한다.

처리성능시험은, 상기의 연속처리운전에 사용한 것과 같은 가열담체(A)와 비가열담체(B)를 사용하고, 고농도 처리의 가능성을 명백하게 하기 위해, 가열담체용 시험장치(10)와 비가열담체용의 시험장치(10)의 각 폭기조(12)의 합성 폐수를 TOC (Total Organic Carbon, 총유기계 탄소량) 170mg/L의 합성 폐수에 바꿔 넣어 회분 (回分)처리를 하였다. 회분처리에서는 TOC농도의 저감추이를 경시적으로 측정하였다.

또, 얻어진 처리수의 TOC측정은, 처리수를 5A여과지로 여과한 여과액에 대하여 하고, 가열담체(A)와 비가열담체(B)에 대한 TOC의 제거속도를 조사하였다.

TOC의 제거속도는 다음 수학식 1에 의해 계산된다.

ds / dt ＝ K × s

단, s : 폐수TOC농도(mg/l)

t : 시간(h)

k :제거속도상수(1/h)

결과를 도 8에 나타낸다.

도 8에서 알 수 있는 바와 같이 가열담체(바실루스 우점담체)(A)의 TOC제거속도는 0.532h^-1이며, 비가열담체(활성오니담체)(B)의 TOC제거속도는 0.280h^-1이며, 가열담체(A)의 TOC제거속도는 비가열담체(B)의 약 2배였다.

이것은 TOC농도가 170mg/L정도의 중간 정도의 농도(부하)인 폐수의 경우, 가열담체(A)는 비가열담체(B)의 약 2배의 처리성능이 있는 것을 의미한다.

(실시예 3)

실시예 3은 가열담체(A)와 비가열담체(B)의 각각에 대하여, 식품공장에서의 BOD성분, COD성분, SS(현탁물질), 유분(n-헥산추출물)의 제거성능에 대하여 시험한 것이다.

실시예 1의 시험 종료 후, 폭기조(12)의 합성 폐수를 식품 공장폐수로 교환하여, 체류시간 4시간으로 연속처리하였다.

결과를 표 4에 나타낸다.

	원 수(mg/L)	본 발명의 처리수(mg/L)	종래법의 처리수(mg/L)
BOD	560 ∼ 600	20 이하	20 ∼ 58
COD	330 ∼ 480	20 ∼ 40	58 ∼ 120
SS	60 ∼ 90	20 이하	20 이하
n-헥산추출물	140 ∼ 230	1 이하	2 ∼ 12

표 4의 결과에서 알 수 있는 바와 같이, 가열담체(A)를 사용한 본 발명의 처리수는, 비가열담체(B)를 사용한 종래법의 처리수에 비하여, BOD, COD, n-헥산추출물에 대하여 양호한 결과가 되었다.

특히, COD와 n-헥산추출물인 유분의 분해성능이 좋았다. COD의 분해성능이 양호한 이유로서는, 바실루스의 카탈라제가 래디컬적으로 COD성분을 산화하고 있다 는 것을 생각할 수 있다.

(실시예 4)

실시예 4는 가열담체(A)와 비가열담체(B)에 대하여, 워터블룸(water-bloom)의 분해성능을 조사한 것이다.

실시예 4에서 사용한 가열담체(A)는, 가열처리 전의 고정화 미생물담체 200ml와 수돗물 300ml를 1L의 삼각플라스크에 넣어, 오토크레이브로 60℃로 15분간 가열하였다. 이와 같이 제조한 가열담체 200ml를, 실시예 1과 마찬가지로 2L의 가열담체용 폭기조(12)에 투입하고, 먼저 표 2에 나타낸 합성폐수로 1주간 배양하였다. 1주간 배양한 후, 폭기조(12)내의 합성폐수를 워터블룸함유 담수〔워터블룸 10⁵(cells/ml)함유〕에 교환하여 체류시간 24시간으로 연속 처리하였다.

종래법으로서, 비가열담체(B)를 비가열담체용 폭기조(12)에 투입하고, 실시예 4와 마찬가지로, 표 2의 합성 폐수에서 배양한 후, 워터블룸함유 담수〔워터블룸 10⁵(cells/ml)함유〕에 교환하여 체류시간 24시간으로 연속 처리하였다.

그 결과, 가열담체(A)를 사용한 처리수내의 워터블룸은 10²(cells/ml)이하까지 안정되게 저감한 것에 대하여, 비가열담체(B)를 사용한 처리수내의 워터블룸은 10⁴∼ 10⁵(cells/ml)로 원수(原水)의 워터블룸함유량으로서 거의 변화하기 않았다.

(실시예 5)

실시예 5는 대기중의 메르캡탄, 황화수소, 암모니아 등의 악취성분의 제거를 한 것이다.

시험은 직경 5cm, 높이 100cm의 약 2L의 칼럼내에 가열담체(A)의 충전율이 컬럼의 70％ 가 되도록 한 고정바닥식 여과층을 형성하고, 메르캡탄을 함유하는 공기를 칼럼의 하단에서 유입시켜, 고정바닥식 여고층을 통과시키고나서 컬럼상단에서 배기하였다.

그리고, 유입가스와 배기가스의 메르캡탄농도를 측정하여 제거율을 구하였다. 칼럼내에서의 가스의 체류시간을 2분으로 하였다.

마찬가지로, 황화수소를 함유하는 공기, 암모니아 가스를 함유하는 공기에 대해서도 실시하였다.

그 결과, 메르캡탄, 황화수소, 암모니아중 어느 경우에도 99％의 제거율을 얻을 수 있었다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 관한 가열담체 및 그 제조방법 및 그 담체에 의하면, 미생물의 순수 배양을 하지 않고 특정 미생물을 고정화 재료에 고농도로 담지할 수 있다.

따라서, 본 발명의 가열담체를 사용하면, 종래의 가열처리를 하지 않는 비가열담체에 비하여, 환경오염물질을 효과적으로 분해 제거할 수 있다.

Claims

활성오니를 내부에 포괄 고정화한 고정화 미생물담체를 가열처리하는 것을 특징으로 하는 가열담체의 제조방법.
미생물을 담지하는 고정화 재료인 모노머와 프리폴리머중 어느 하나를 활성오니의 존재하에서 가열처리하면서 중합하는 것을 특징으로 하는 가열담체의 제조방법.
제1항 또는 제2항중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열처리의 온도는 40℃ 이상, 130℃ 이하인 것을 특징으로 하는 가열담체의 제조방법.
제3항에 기재한 가열담체의 제조방법에 의해 제조된 가열담체.
제4항에 기재한 가열담체를 오일성분, BOD성분, COD성분, 악취성분을 구성하는 무기 및/유기의 환경오염물질중 최소한 하나의 환경오염물질과 접촉시켜서 생물학적 처리를 하는 것을 특징으로 하는 환경정화방법.
제4항에 기재한 가열담체를, 생물처리에서 발생하는 잉여 오니와 접촉시켜서 생물학적 처리를 하는 것을 특징으로 하는 환경정화방법.
제4항에 기재한 가열담체를, 워터블룸을 함유하는 물 또는 워터블룸이 발생할 우려가 있는 물과 접촉시켜서 생물학적 처리를 하는 것을 특징으로 하는 환경정화방법.