KR200209319Y1

KR200209319Y1 - BTR ; Bio Tube Reactor

Info

Publication number: KR200209319Y1
Application number: KR2020000010361U
Authority: KR
Inventors: 김성광
Original assignee: 주식회사삼안건설기술공사
Priority date: 2000-04-11
Filing date: 2000-04-11
Publication date: 2001-01-15

Abstract

본 고안은 생물학적 처리에 있어서 여재 부착공법의 단점으로 지적되어온 미생물탈리 문제와 용존산소유지를 위한 동력비를 절감하기 위해 공기가 자유로이 이동할 수 있는 실리콘튜브를 미생물성장여재로 사용한다.The present invention uses a silicon tube that can move freely as a microorganism growth medium in order to reduce the cost of microbial desorption problem and the energy cost for maintaining dissolved oxygen, which has been pointed out as a disadvantage of media attachment method in biological treatment.

현재 대부분의 생물막 부착공법은 각종 여재의 표면에 미생물을 부착, 안정화 시킨다음 처리수를 유입시켜 오염물질을 처리하고 있다. 이때 미생물들의 생장에 필요한 용존산소는 산기관이나 수중포기기 등을 통하여 공급하고 있으나 오염물질의 부하율(오염농도)이 높아지거나 미생물의 성장에 의해 미생물막의 두께가 증가하면 산소전달율이 저하되어 처리효율에 영향을 미칠수 있으므로 이것을 해결하기 위해 공기의 공급량을 증가시킴으로서 반응조내에서의 공기확산과 흐름이 빨라지게 된다. 이로인해 미생물의 탈리가 촉진되며 미생물의 유실로 처리효율은 떨어지게 된다.Currently, most biofilm attachment methods treat microorganisms by attaching and stabilizing microorganisms on the surfaces of various media and then introducing treated water to treat contaminants. At this time, dissolved oxygen necessary for the growth of microorganisms is supplied through an acid pipe or an aeration apparatus, but when the load rate (contamination concentration) of the pollutant increases or the thickness of the microbial membrane increases due to the growth of microorganisms, the oxygen transfer rate decreases, resulting in treatment efficiency. This can affect airflow and airflow in the reactor by increasing the air supply to solve this problem. This promotes the desorption of microorganisms and decreases the treatment efficiency due to the loss of microorganisms.

따라서 저렴한 가격의 실리콘 튜브를 이용, 미생물 부착여재로 사용하고 미생물생장에 필요한 산소공급을 튜브의 내면을 통해 공급함으로서 일정한 공기의 흐름만을 유지하면 자유로이 미생물이 생장할수 있고 미생물 여재에 직접 산소를 공급함으로서 최소한의 산소공급으로 인해 유속이 낮아 여재에는 영향을 미치지 않으므로 공기흐름에 의한 미생물의 탈리현상을 방지하여 유지관리비와 처리효율을 높일 수 있는 하수처리장치를 제공하기 위한 것이다.Therefore, by using low-cost silicon tube as a microorganism attachment medium and supplying oxygen supply for microbial growth through the inner surface of the tube, it is possible to freely grow microorganisms by supplying oxygen directly to microorganism media by maintaining a constant air flow. It is to provide a sewage treatment apparatus that can increase the maintenance cost and treatment efficiency by preventing desorption of microorganisms due to air flow because the flow rate is low due to the minimum oxygen supply and does not affect the media.

Description

Tubular bioreactor using polymers {BTR; Bio Tube Reactor}

본 고안은 생물학적 처리를 수행하기 위해 사용되어지는 미생물의 부착성장을 원활하게하고 미생물이 활발히 활동하기 위해 필요한 산소전달과정 즉 포기과정에서 발생되는 여재로부터의 미생물탈리현상을 감소시키기 위한 폴리머를 이용한 튜브형 생물반응기(BTR : Bio Tube Reactor)이다.The present invention is a tubular type using polymers to facilitate microbial growth of microorganisms used to carry out biological treatment and to reduce microbial desorption from media generated during oxygen transfer process, that is, abandonment process. BTR (Bio Tube Reactor).

최근 수처리 분야에서 생물학적처리에 대한 많은 연구가 진행되면서 박테리아와 더불어 곰팡이류를 이용한 하수처리방법이 제시되고 있다. 이러한 미생물들을부착하여 안정화시켜 성장시키면서 오염물질을 제거할 수 있도록 하는 여재의 개발도 활발하게 전개되고 있다.Recently, a lot of research on biological treatment in the water treatment field has been proposed a sewage treatment method using fungi along with bacteria. Development of media that can remove contaminants while growing by attaching and stabilizing these microorganisms has been actively developed.

그러나 지금까지의 모든 여재에 부착된 미생물의 생장은 산소를 수중으로 불어넣어주는 기포에 의해 전달받아 이루어졌다. 그로인해 침출수와 같은 경우 거품이 많이 일어나며 일반폐수의 경우는 여재에 부착되어 있는 미생물이 탈리되어 처리효율을 저하시키는 요인이 되었다.However, the growth of microorganisms attached to all the media so far has been carried by the bubble that blows oxygen into the water. As a result, a lot of bubbles occur in the case of leachate, and in the case of general wastewater, the microorganisms attached to the media are desorbed, which causes a decrease in treatment efficiency.

따라서 가격이 저렴한 실리콘튜브를 여재로 이용하여 미생물을 부착시키고 수중에는 아무런 영향을 미치지 않는 관내부를 통하여 미생물 성장에 필요한 산소를 공급함으로서 처리가 이루어지도록 하는 이 방법은 아직까지 연구된바 없는 상태이다. 미생물 부착을 위한 여재의 표면적을 늘리기 위해서는 일정한 간격으로 폴리머여재기둥에 실리콘튜브를 설치하면 된다.Therefore, this method of attaching microorganisms using inexpensive silicon tubes as a medium and supplying oxygen for microbial growth through the inside of the tube which has no effect in water has not been studied yet. In order to increase the surface area of the media for the attachment of microorganisms, silicon tubes may be installed in the polymer media columns at regular intervals.

대부분의 호기성 생물반응기는 미생물들이 성장하는데 필요한 산소를 전달하기 위해 산기관(diffuser)이나 수중포기기 등을 사용하고 있다. 이들 산기관이나 수중포기기의 역할은 포기장치 내에 존재하는 호기성미생물들에게 충분한 공기공급을 하는 것을 목적으로 하며, 충분한 용존공기를 유지하기 위해 공기유입량을 높일 경우 여재에 부착되어 있는 미생물을 빠른 흐름을 갖는 공기에 위해 탈리되어 유출수와 함께 유실되어 반응조의 효율을 저하시킨다.Most aerobic bioreactors use diffusers or aeration devices to deliver the oxygen needed for microorganisms to grow. The role of these diffusers or aquatic devices is to provide sufficient air to aerobic microorganisms in the aeration system, and to increase the flow rate of air to maintain sufficient dissolved air, the microorganisms attached to the media are rapidly flowed. It is desorbed to the air having a loss with the effluent to reduce the efficiency of the reaction tank.

또한 반응조의 크기가 대형화(scale up) 할 경우 반응조내 적정 용존산소 농도를 유지하기 위해 많은 동력비와 포기장치 설치비를 필요하게 된다.In addition, when the size of the reactor is scaled up, a large amount of power and aeration equipment installation cost are required to maintain an appropriate dissolved oxygen concentration in the reactor.

따라서 본 고안은 생물학적 처리를 위한 기존 생물반응기내에 미생물부착여재 사용재료로 사용중인 활성탄이나 폴리에틸렌 계통의 여재, pvc 계통의 여재대신에 폴리머콘크리트와 기체의 이동은 자유로우나 액체는 통과할 수 없는 실리콘 튜브를 이용하여 여재로 이용함과 동시에 용존산소 공급기능을 동시에 가능하게 하였으며, 이 두 여재를 이용함으로서 용존산소의 농도를 유지하기 위한 동력비를 절감하고, 공기의 흐름에 의한 미생물의 탈리를 방지하고, 미생물탈리로 인한 스컴(scum)의 발생을 감소시켜서 궁극적으로는 하수의 처리효율을 증가시키기 위한 폴리머를 이용한 튜브형 생물반응기(BTR)이다.Therefore, the present invention is a silicone tube that can move polymer concrete and gas freely but liquid can't pass instead of activated carbon, polyethylene-based media and pvc-based media, which are used as microbial media in the existing bioreactor for biological treatment. By using it as a filter and at the same time dissolving oxygen supply function was possible at the same time, by using these two filters to reduce the power cost for maintaining the concentration of dissolved oxygen, to prevent the desorption of microorganisms by the flow of air, It is a tubular bioreactor (BTR) using polymers to reduce the occurrence of scum due to desorption and ultimately increase the treatment efficiency of sewage.

본 고안은 가격이 저렴한 실리콘튜브를 여재로 하여 미생물을 부착시키고 생장에 필요한 산소를 관내부로 공급하여줌으로서 처리비용뿐만 아니라 미생물 탈리에 따른 효율의 저하를 방지할 수 잇는 생물학적 처리반응조를 제공하는 것이다.The present invention is to provide a biological treatment reactor that can prevent the degradation of efficiency due to microbial detachment as well as the treatment cost by attaching microorganisms and supplying the oxygen necessary for growth to the inside of the tube by using a low-cost silicon tube as a medium. .

본 고안장치를 이용할 경우 기존의 부착공법에서 미생물탈리 문제 때문에 주입되는 공기의 양을 임의로 조절해야만 하였던 문제를 해결하고 유지관리 또한 간단하여 이의 광범위한 활용이 기대된다.In the case of using the device of the present invention, the problem of having to arbitrarily adjust the amount of air injected due to the problem of microbial desorption in the existing attachment method is solved, and the maintenance is also simple, and its widespread use is expected.

또한 생물학적 하수처리공법의 경우 본 장치를 이용할 시 별도의 산소공급 장치가 필요하지 않으며 수처리 효율 향상에 기여할 수 있다는 장점이 있는 폴리머를 이용한 튜브형 생물반응기를 제공하기 위한 것이다.In addition, the biological sewage treatment method is to provide a tubular bioreactor using a polymer that has the advantage that it does not need a separate oxygen supply device and can contribute to the water treatment efficiency when using the device.

도 1은 본 고안에 따른 폴리머를 이용한 튜브형 생물반응기를 나타낸 분해 사시도1 is an exploded perspective view showing a tubular bioreactor using a polymer according to the present invention

도 2은 본 고안에 도 1의 폴리머기둥 상세도Figure 2 is a detailed view of the polymer pillar of Figure 1 in the present invention

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **** Explanation of symbols for main parts of drawings **

1 : 처리수를 유입시키는 원수유입관1: Raw water inflow pipe that introduces treated water

2 : 미생물이 살 수 있는 역할을 하는 폴리머 여재기둥2: Polymer filter column where microorganisms can live

3 : 하부로 모인 슬러지를 배출하기 위한 슬러지배출관3: Sludge discharge pipe for discharging the sludge collected in the lower part

4 : 처리수 유출웨어4: treated water leakage

5 : 처리수 유출관5: treated water outlet pipe

6 : 실리콘튜브에 공기를 주입하기 위한 에어펌프6: air pump for injecting air into the silicon tube

7 : 실리콘튜브8 : 상부지지봉9 : 하부지지봉10 : 공기배기구7: silicon tube 8: upper support rod 9: lower support rod 10: air exhaust

본 고안의 구성장치를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings the component of the present invention.

도 1은 본 고안에 따른 분해사시도이며, 처리조로의 유입은 원수유입관(1)을 통해 이루어지며 처리조로 유입된 원수는 여재역활을 하는 폴리머 기둥(2)을 따라 하부로 흐르게 되며 이때 일부의 원수는 일정공극을 유지한 폴리머기둥(2)과 실리콘 튜브(7)을 통해 외부로 이동하게 되며, 나머지 원수는 처리조하부로 이동하게 된다.1 is an exploded perspective view according to the present invention, the inflow into the treatment tank is made through the raw water inlet pipe (1) and the raw water introduced into the treatment tank flows downward along the polymer column (2) acting as a filter medium Raw water is moved to the outside through the polymer column (2) and the silicon tube (7) maintaining a constant void, the remaining raw water is moved to the bottom of the treatment tank.

이때 가라않은 슬러지는 슬러지배출관(3)을 통해 밖으로 배출되며, 처리조 하부로 이동한 원수는 재차 처리조 상부로 이동하면서 공기를 공급해주며 여재역활을 동시에 수행하는 실리콘튜브 표면에 부착되어 있는 미생물을 통해 정화과정을 거치게 된다.At this time, the sludge is discharged out through the sludge discharge pipe (3), and the raw water moved to the lower part of the treatment tank again moves to the upper part of the treatment tank to supply air, and the microorganisms attached to the surface of the silicon tube which performs the role of filtration simultaneously Through the purification process.

이러한 과정을 거친 원수는 유출웨어(4)를 월류하여 처리수유출관(5)을 통해 외부로 방출하게 된다.The raw water that has undergone this process flows over the outflow ware 4 to be discharged to the outside through the treated water outlet pipe 5.

실리콘튜브(7)는 폴리머기둥(2)에 원통형으로 감기게 되며 이때 처리수에 공급되고 남은 공기는 공기배기구(10)을 통해 외부로 방출되어진다. 실리콘튜브(7) 및 폴리머기둥(2)은 상부지지봉(8)과 하부지지봉(9)로 지지되어 지며, 처리조전체는 지지대(11)로 고정되어 진다.폴리머기둥(2)에 감긴 실리콘튜브(7) 여재 표면에 일정한 압력과 양의 공기가 에어펌프(6)에 의해 주입되면 튜브 표면에 부착된 미생물에게 산소를 공급하게 된다. 이러한 반복작용은 미생물의 활성화를 도와 원수를 처리하는 작용을 수행한다.도2는 본고안의 폴리머기둥(2)을 나타낸 분해도로서 폴리머기둥(2)에는 일정량의 공극을 갖는 폴리머공극(2a)가 유지되어야 하며, 이러한 공극은 미생물이 부착하여 살 수 있는 역할을 수행한다.The silicon tube 7 is wound around the polymer column 2 in a cylindrical shape, and the remaining air is supplied to the treated water and discharged to the outside through the air exhaust port 10. The silicon tube 7 and the polymer pillar 2 are supported by the upper support rod 8 and the lower support rod 9, and the processing tank is fixed by the support 11. The silicon tube wound on the polymer pillar 2 (7) When a certain pressure and amount of air is injected into the surface of the media by the air pump 6, oxygen is supplied to the microorganisms attached to the tube surface. This repetitive action helps to activate microorganisms and to treat raw water. FIG. 2 is an exploded view showing the polymer column 2 of the present invention, in which the polymer pore 2a having a certain amount of pores is maintained in the polymer column 2. These voids play a role in which microorganisms can attach and live.

본 고안은 무엇보다 미생물을 활성화 시키기 위해 들어가는 생물학적 처리반응조의 폭기장치 등 기자재의 설치개수를 감소시킬수 있어 전기비 및 설치비 또한절감시킬수 있으며 박테리아를 비롯한 곰팡이를 이용한 반응기에도 적용할 수 있다.The present invention can reduce the number of installation of equipment, such as the aeration device of the biological treatment reactor to activate the microorganism above all, can also reduce the electricity and installation costs, and can be applied to the reactor using bacteria and fungi.

Claims

In a conventional sewage treatment apparatus, raw water is provided with a cylindrical cylinder 2 serving as a filter medium in a treatment tank; A silicone tube 7 for supplying air to the outside thereof is wound in a cylindrical shape; A sludge discharge pipe 3 for treating sludge is provided in the lower part of the treatment tank; Raw water which has been treated is discharged to the treated water outlet pipe 5 through the outflow ware 4; The remaining air supplied to the treatment is discharged to the outside through the air vent 10; The tubular bioreactor using the polymer, characterized in that the silicon tube 7 and the polymer column 2 are supported by an upper support rod 8 and a lower support rod 9.