KR200276328Y1

KR200276328Y1 - Supporting Medium for Bacteria

Info

Publication number: KR200276328Y1
Application number: KR2020020006037U
Authority: KR
Inventors: 김수경
Original assignee: 김수경
Priority date: 2002-02-28
Filing date: 2002-02-28
Publication date: 2002-05-18

Abstract

본 고안은, 측면에서 볼 때 파동형으로 굴곡지어 연속되는 합성수지 재질의 소정 두께 평판 부재(2)가 2회 이상 나선형으로 감겨 연장된 지지부재(1)로 구성되며, 상기 파동형 굴곡의 진폭(D)은 나선의 외주쪽에서 나선의 중심축 쪽으로 점감함을 특징으로 하는 폐수처리용 세균지지 매체 및 이를 이용한 폐수처리 장치에 관한 것이다.The present invention is composed of a support member (1), which is wound in a spiral shape and is continuously extended in a spiral shape and has a predetermined thickness plate member (2) spirally wound two or more times, and the amplitude of the wave-type bending ( D) relates to a bacterial support medium for wastewater treatment, and a wastewater treatment apparatus using the same, characterized in that the spiral of the spiral from the outer circumferential side of the spiral.

본 고안의 세균지지 매체는 세균을 지지하는 표면의 면적이 체적에 비해 상대적으로 크고, 폐수 속의 고형 물질이 매체 내로 들어가 거기에서 머무르려는 경향이 없고, 매체의 사이에 매체의 일부가 미치지 않는 손실공간이 상대적으로 적으며, 매체의 구조가 너무 밀집하여 매체간의 접촉하는 부분이 생기는 단점을 없앰으로서, 폐수처리 효율이 향상된 새로운 세균지지 매체이다.The bacterial support medium of the present invention has a relatively large area of surface for supporting bacteria, a solid material in waste water does not tend to enter and stay in the medium, and does not have a portion of the medium between the media. It is a new bacteria supporting medium with relatively small space and the structure of the media is too dense to eliminate the disadvantage of contact between the media.

Description

Bacteria Support Medium {Supporting Medium for Bacteria}

본 고안은 세균을 지지하는 일종의 매체(supporting medium) 또는 세균을 적재하는 일종의 지지체 및 이를 이용한 폐수처리 장치에 관한 것으로서, 특히, 일정한 형태를 그 고안상의 특징으로 하는 세균지지 매체에 관한 것이다.The present invention relates to a kind of medium for supporting bacteria or a kind of support for loading bacteria and a wastewater treatment apparatus using the same, and more particularly, to a bacterium supporting medium having a certain form.

일반적으로, 오염된 물은 모래, 자갈 등의 천연물을 사용하거나 숯, 거름종이, 스폰지 등의 합성 여과재를 사용하여 정화할 수 있는데, 근래에는 이러한 목적으로 세균이 사용되기도 한다. 즉, 처리 탱크 자체 내 세균의 성장을 촉진하거나 외부로부터 세균을 접종함으로써 오염된 물속의 유기물을 공격하여 분해할 수 있게 하는 것이다.In general, contaminated water can be purified using natural products such as sand and gravel, or synthetic filter media such as charcoal, manure paper, and sponge. In recent years, bacteria have been used for this purpose. In other words, by accelerating the growth of bacteria in the treatment tank itself or by inoculating bacteria from the outside, it is possible to attack and decompose organic matter in contaminated water.

이러한 목적으로 사용되는 세균들중 하나로 근래 주목받고 있는 티오바실러스 페로옥시단스(Thiobacillus ferrooxidans)를 예로 들 수 있는데, 이 세균은 수중의 제1철 이온을 제2철 이온으로 산화시키는 능력을 가지고 있는 세균으로서 미생물학에서는 "케모오토트로픽(chemoautotrophic) 세균"으로 분류되는 세균이며, 상기 능력과 함께 황을 황산으로 산화시키는 능력도 가지고 있는 지구생물학 상으로 중요한 세균이다.One of the bacteria used for this purpose is Thiobacillus ferrooxidans , which is recently attracting attention. This bacterium has the ability to oxidize ferrous ions in water to ferric ions. As a microorganism, the bacterium is classified as a "chemoautotrophic bacterium", and is a geobiologically important bacterium having the ability to oxidize sulfur to sulfuric acid.

한편, 근래 공장, 광산, 제련소 및 기타 공업단지에서 버려지는 폐수와 가정하수는 엄청난 양에 달하고 있어서 폐수처리 문제는 아주 중요하고도 심각한 사회적 문제가 되고 있다.On the other hand, wastewater and household sewage that are thrown away in factories, mines, smelters and other industrial complexes have reached a tremendous amount, and the problem of wastewater treatment becomes a very important and serious social problem.

이중 특히, 광산에서 버려지는 폐수에는 철, 구리, 아연과 같은 금속물질들이 함유되어 있으며 폐수에 함유된 철중 대부분이 제1철 또는 제2철 형태라는 데에서 경제적인 문제가 발생하게 된다.In particular, wastewater discarded in mines contains metals such as iron, copper, and zinc, and economic problems arise because most of the iron contained in the wastewater is ferrous or ferric.

대부분의 철이 제1철 형태일 경우, 물의 pH를 7-8로 중화시키기 위해 소석회가 사용됨으로써 제1철을 침전시키게 된다. 그러나, 철이 제2철 형태일 경우, 3 내지 4의 pH로도 철을 침전시키는 데에 충분하므로 이러한 pH를 충족시키기 위한 중화제로서 석회석 분말을 사용할 수 있게 되는 것이다.If most of the iron is in ferrous form, calcined lime is used to neutralize the pH of the water to 7-8, causing the ferrous to precipitate. However, when iron is in the form of ferric iron, a pH of 3 to 4 is sufficient to precipitate iron, so that limestone powder can be used as a neutralizing agent to satisfy this pH.

그런데, 석회석은 가격 면에서 소석회의 3분의 1 내지 4분의 1이므로, 제1철 형태로 철을 함유하고 있는 폐수를 경제적으로 처리하기 위해서는 철의 형태를 제2철 형태로 바꾸는 것이 합리적이고 경제적이라고 할 수 있으며, 이와 같은 이유에서, 제1철을 제2철로 산화시키는 능력을 가지고 있는 상기 티오바실러스 페로옥시단스(Thiobacillus ferrooxidans)가 제1철을 다량 함유하고 있는 폐수를 경제적으로 처리하기 위하여 사용되어 온 것이다.However, since limestone is one-third to one-quarter of slaked lime in terms of price, it is reasonable to change the form of iron to form ferric iron in order to economically treat wastewater containing iron in the form of ferrous iron. For this reason, the Thiobacillus ferrooxidans , which has the ability to oxidize ferrous iron to ferric iron, is used to economically treat wastewater containing a large amount of ferrous iron. It has been used.

이와 같은 목적으로 상기 세균은 울 모양의 그물형 또는 세척용 브러쉬 형의 세균지지 매체에 적재되고, 많은 수의 이러한 매체를 산화탱크에 도입하여 사용하게 된다.For this purpose, the bacteria are loaded onto a wool-like or brush-type bacterial support medium, and a large number of such media are introduced into the oxidation tank for use.

지지 매체에 적재된 세균을 이용하는 또 다른 예로서, 일반적인 폐수처리시 가장 보편적으로 이용하는 호기성의 폐수중 유기물 처리를 들 수 있다.Another example of using bacteria loaded on a support medium is the treatment of organic matter in aerobic wastewater which is most commonly used in general wastewater treatment.

이와 같은 호기성 폐수처리는 상기 광산 폐수중 철 회수의 경우와 마찬가지로 지지 매체에 폐수중 유기물을 탄소원으로 성장할 수 있는 세균을 적재하고, 이렇게 세균을 적재한 지지 매체를 채워 넣은 처리조에 일정 체류시간을 가지도록 유기물을 함유 폐수를 흘려보냄으로서 이루어진다.In the aerobic wastewater treatment, as in the case of recovering iron in the mine wastewater, the support medium is loaded with bacteria capable of growing organic matter in the wastewater as a carbon source and has a certain residence time in a treatment tank filled with the support medium loaded with the bacteria. It is made by flowing the waste water containing organic matter.

이 경우, 지지 매체에 적재된 세균은 폐수중 유기물을 먹이로 하여 생장하게되고 세균의 생체량으로 전환된 폐수중 유기물은 세균의 호흡작용에 의해 결국 이산화탄소로 산화되어 공기중으로 유출되는 것이다.In this case, the bacteria loaded on the supporting medium grow by feeding the organic matter in the wastewater, and the organic matter in the wastewater converted into the biomass of the bacteria is eventually oxidized to carbon dioxide by the respiratory action of the bacteria and is released into the air.

이밖에, 폐수의 성상에 맞추어 다양한 능력을 가지는 세균들이 각 폐수의 단순 정화처리 또는 함유물 회수를 위한 경제적 목적의 처리 등에 사용되고 있으며, 그 사용 형태는 대부분 지지체에 세균을 적재하고 이렇게 세균을 적재한 지지체를 폐수 처리조에 채운 후 적절한 유량 및 체류시간으로 폐수를 통과시키는 형태를 하고 있다.In addition, bacteria having various capacities according to the characteristics of the wastewater are used for simple purification of each wastewater or for economical treatment for recovering the contents thereof. After the support is filled in the wastewater treatment tank, the wastewater is passed at an appropriate flow rate and residence time.

이와 같은 형태의 폐수 정화 및 유용물질 회수 시스템에서 가장 중요시되고 있는 것이 바로 세균을 적재하게 되는 지지체로서, 세균을 가능한 많이 적재해야 한다는 그 특성상 일반적으로 체적에 비해 넓은 표면적을 가진 형태의 것이 선호된다.The most important aspect of this type of wastewater purification and useful material recovery system is a support for loading bacteria, and in general, a type having a large surface area relative to the volume is preferable due to the nature of loading bacteria as much as possible.

그러나, 지금까지 개발되어 사용되어 오고 있는 통상적인 세균지지 매체의 대부분은 아직까지 사용자들에게 뚜렷한 만족을 주지 못하고 있는데, 이는 이들이 세균지지 매체로서 지양해야 할 단점들 중 적어도 하나 이상을 가지고 있기 때문인데, 이를 간단하게 정리해보면 다음과 같다.However, most of the conventional bacterial support media that have been developed and used so far have not yet clearly satisfied users, since they have at least one of the disadvantages to avoid as bacterial support media. In summary, this is as follows.

첫째, 지금까지 개발된 통상적인 지지 매체는 대부분 세균을 지지하고 있는 표면의 면적이 상대적으로 작다는 결점을 가지고 있다. 통상적인 지지 매체의 두번째 결점은 폐수 속의 고형 물질이 매체 내로 들어가 거기에서 머무르려는 경향이 있다는 것이다. 셋째, 통상적인 지지 매체의 또 다른 결점은 매체의 사이에 매체의 일부가 미치지 않는 손실공간이 상대적으로 많은 부분을 차지하고 있으며, 이에 따라 폐수가 충분히 처리되지 못한다는 것이다. 통상적인 지지 매체의 네 번째 결점은 상기 세 번째 결점과는 상반되는 것으로 매체가 너무 밀집하여 매체간의 접촉하는 부분이 생기게 되면 그 부분만큼 표면적이 줄어들어 역시 폐수의 처리가 원활치 못하게 된다는 것이다.First, the conventional support media developed so far have the drawback that most of the surface area supporting the bacteria is relatively small. A second drawback of conventional support media is that there is a tendency for solid material in the wastewater to enter and stay there. Third, another drawback of conventional support media is that a relatively large portion of the loss space that does not reach a portion of the media between the media occupies a relatively large portion, so that the wastewater is not sufficiently treated. The fourth drawback of conventional support media is that, contrary to the third drawback, if the media is too dense to produce a contacting portion between the media, the surface area is reduced by that portion, which also makes wastewater treatment difficult.

본 고안은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 하는 것으로서, 그 목적은 세균을 지지하는 표면의 면적이 체적에 비해 상대적으로 크고, 폐수 속의 고형 물질이 매체 내로 들어가 거기에서 머무르려는 경향이 없고, 매체의 사이에 매체의 일부가 미치지 않는 손실공간이 상대적으로 적으며, 매체의 구조가 너무 밀집하여 매체간의 접촉하는 부분이 생기는 단점을 없앰으로서, 폐수처리 효율이 향상된 새로운 세균지지 매체 및 이를 이용한 폐수처리 장치를 제공하고자 하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, the purpose is that the area of the surface for supporting the bacteria is relatively large compared to the volume, there is no tendency for the solid material in the waste water to enter the media and stay there. The new bacterial support medium with improved wastewater treatment efficiency is avoided by eliminating the disadvantage that the loss space that does not reach a part of the medium between the medium and the structure of the medium is too dense so that the contact portion between the medium is generated. It is to provide a wastewater treatment apparatus.

이를 위한 본 고안은, 측면에서 볼 때 파동형으로 굴곡지어 연속되는 합성수지 재질의 소정 두께 평판 부재(2)가 2회 이상 나선형으로 감겨 연장된 지지부재(1)로 구성되며, 상기 파동형 굴곡의 진폭(D)은 나선의 외주쪽에서 나선의 중심축 쪽으로 점감함을 특징으로 하는 폐수처리용 세균지지 매체 및 이를 이용한 폐수처리 장치를 제공하는 것으로 이루어진다.The present invention for this purpose is composed of a support member (1), which is wound in a wave shape in a continuous shape, a predetermined thickness plate member (2) of continuous synthetic resin material spirally wound two or more times. The amplitude (D) consists of providing a bacterial support medium for wastewater treatment and a wastewater treatment apparatus using the same, wherein the amplitude (D) is gradually reduced from the outer circumferential side of the spiral toward the central axis of the spiral.

도 1은 본 고안 세균지지 매체의 일부를 나타내는 사시도,1 is a perspective view showing a part of the present invention bacteria support medium,

도 2는 본 고안 세균지지 매체의 일부를 나타내는 사시도,Figure 2 is a perspective view showing a part of the present invention bacteria support medium,

도 3은 본 고안 세균지지 매체의 측면도,Figure 3 is a side view of the present invention bacteria support medium,

도 4는 본 고안 세균지지 매체의 사용상태를 나타내는 단면도Figure 4 is a cross-sectional view showing the state of use of the present invention bacteria support medium

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1: 지지부재 2: 평판부재1: support member 2: plate member

3: 지지부재의 외주 선 4: 개구부3: outer circumference of support member 4: opening part

5: 상부로 연장된 부분 6: 하부로 연장된 부분5: part extending upwards 6: part extending downwards

7: 매체 내부의 원주 선 8: 처리 탱크7: circumference line 8: inside the medium

X: 중심축 Y: 외주X: central axis Y: outer circumference

본 고안에서 세균지지 부재는, 측면에서 볼 때 파동형으로 굴곡지어 연속되는 합성수지 재질의 소정 두께 평판 부재(2)가 2회 이상 나선형으로 감겨 연장된 지지부재(1)로 구성되며, 상기 파동형 굴곡의 진폭(D)은 나선의 외주(Y)쪽에서 나선의 중심축(X) 쪽으로 점감함을 특징으로 하는 폐수처리용 세균지지 매체 및 이를 이용한 폐수처리 장치에 관한 것으로서, 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 고안의 세균지지 매체는 합성수지 재질의 나선형의 형태를 가지고 있다.Bacterial support member in the present invention is composed of a support member (1), which is wound in a wave shape from the side to extend a spiral plate of a predetermined thickness flat member (2) of continuous synthetic resin material two or more times, the wave type The amplitude (D) of the flexure relates to a wastewater treatment bacteria supporting medium and a wastewater treatment apparatus using the same, characterized in that the spiral (D) decreases from the outer circumference (Y) of the spiral toward the central axis (X) of the spiral. The bacterium supporting medium of the present invention has a spiral shape of a synthetic resin material.

다시 말하면, 본 고안은, 측면에서 볼 때 파동형으로 굴곡지어 연속되며 상기 파동형 굴곡의 진폭(D)은 한쪽 측면 방향으로 점점 좁아지도록 구성된 소정 두께의 판형으로 된 평판부재(2)를, 파동형 굴곡의 진폭(D)이 큰 측면이 나선의 외주(Y)를 향하고 파동형 굴곡의 진폭이 작은 측이 나선의 중심축(X)을 향하도록 2회 이상 나선형으로 감아 연장하여 지지부재(1)를 구성함을 특징으로 한다.In other words, the present invention is a wave-shaped flat plate member 2 of a predetermined thickness configured to be continuous in a wave form when viewed from the side and the amplitude (D) of the wave-like bend is gradually narrowed in one side direction. The support member (1) is formed by spirally winding two or more times so that a side having a large amplitude (D) of the shape bend faces the outer circumference (Y) of the spiral and a side having a small amplitude of the wave type bend is toward the central axis (X) of the spiral. It is characterized by the configuration.

상기 나선형의 중심축(X)은 다시 나선형으로 감겨 본 고안 매체의 연장체 자체가 나선형의 형태를 가지게 할 수 있다.The central axis X of the spiral may be wound in a spiral again so that the extension of the present invention itself has a spiral shape.

도 1은 본 고안 세균지지 매체의 일부를 보여주는 것으로서, 본 고안 세균지지 매체가 수많은 굴곡 또는 파동형의 나선으로 이루어짐을 알 수 있다.1 shows a part of the bacterial support medium of the present invention, it can be seen that the bacterial support medium of the present invention consists of a number of bent or wave-shaped spirals.

여기서, 모든 파동형의 부분은 일체형으로 연속되는 것으로서, 그의 외단부를 이루는 선(3) 역시 연속적으로 굴곡진 파동형을 이루고 있다. 또한, 매체의 중앙에는 개구부(4)가 존재하며, 파동형 부분은 방사형으로 연장된다.Here, all the wave-shaped parts are continuous in one piece, and the line 3 forming the outer end thereof also continuously forms the wave-shaped wave shape. In addition, there is an opening 4 in the center of the medium, the undulating portion extending radially.

본 고안의 세균지지 매체에서 파동형 부분에는 상부로 연장된 부분(5)과 하부로 연장된 부분(6)으로 나누어지며, 이들 각각의 연장부 사이의 간격, 즉 파동의진폭은 안쪽, 즉 상기 개구부(4) 쪽으로 갈수록 점감하여 좁아지는 형태로 구성된다.In the bacterial support medium of the present invention, the wave-shaped portion is divided into a portion 5 extending upwardly and a portion 6 extending downwardly, and the spacing between each of these extensions, that is, the amplitude of the wave, is inward, that is, It is configured in such a way that it gradually decreases and narrows toward the opening portion 4.

또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상부쪽으로 부분(5) 및 하부쪽으로 연장된 부분(6)은 바깥쪽으로 갈수록 부풀어 오른 형태로 구성된다.In addition, as shown in Fig. 3, the upper portion 5 and the lower portion 6 is configured to bulge outward.

또한, 연속되는 굴곡선(3)은 매체 내부의 원주 선(7)으로 분할할 경우, 부재(2)의 두께로 인하여 원주 선(7)의 내부에서 보면 그 상부 및 하부의 선이 약간 어긋나게 나타난다.In addition, when the continuous bending line 3 is divided into the circumferential line 7 inside the medium, the upper and lower lines appear slightly shifted when viewed from the inside of the circumferential line 7 due to the thickness of the member 2. .

실제 사용시에는, 티오바실러스 페로옥시단스(Thiobacillus ferrooxidans) 또는 유기물 처리 세균과 같은 세균이 본 고안 매체에 적재되고 이렇게 세균이 적재된 다수의 매체가 처리 탱크 8에 채워진다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 이렇게 세균을 적재하고 있는 매체가 채워진 처리 탱크에 폐수를 유입시켜 처리하게 되는 것이다.In practical use, bacteria, such as Thiobacillus ferrooxidans or organic material-treated bacteria, are loaded into the media of the present invention and a number of media loaded with these bacteria are filled in the treatment tank 8. As shown in Fig. 4, the wastewater is introduced into a treatment tank filled with a medium in which bacteria are loaded.

이와 같이 완성되는 본 고안의 매체는 통상적인 매체에 비해 약 10배 이상에 달하는 표면적을 가지고 있어서 그 처리 효과가 훨씬 더 뛰어나다고 할 수 있다. 또한, 폐수중 고형물질이 매체 내에 축적될 수 없는 형태를 가지고 있다는 것도 본 고안 매체의 또 하나의 특징 및 장점이라고 할 수 있다.The finished medium of the present invention has a surface area of about 10 times or more than a conventional medium, and thus, the treatment effect is much more excellent. In addition, it is also another feature and advantage of the media of the present invention that the solid material in the wastewater has a form that cannot be accumulated in the medium.

이밖에, 본 고안의 매체는 나선형의 경사도가 비교적 작아서 매체를 거치지 않고 통과할 수 있는 유량이 매우 작기 때문에 폐수 처리 효과가 매우 크다고 할 수 있으며, 이와 동일한 이유로, 폐수 처리 완료후 매체에 남아있는 잔류수를 씻어내고자 할 때 깨끗하게 씻어낼 수 있다는 장점을 가지게 된다.In addition, since the media of the present invention have a relatively small spiral inclination and a very small flow rate that can pass through the media, the wastewater treatment effect is very large. When you want to wash the water has the advantage of being able to wash clean.

처리 탱크 8에서 처리된 처리수는 다음 처리, 예를 들면 적당한 화학처리, 고도처리 등에 적용될 수 있다.The treated water treated in the treatment tank 8 may be applied to the next treatment, for example, a suitable chemical treatment, an advanced treatment, or the like.

한편, 본 고안의 매체에 적재된 미생물에 의해 1차 정화된 처리수는 적어도 중수도 정도의 수질을 가지고 있어서, 상기와 같은 2차처리를 거치지 않고도 일반적으로 중수도가 사용되는 용도, 예를 들면 원예용, 어항용, 화장실용, 세차용 등으로 사용될 수 있다.On the other hand, the treated water first purified by the microorganisms loaded on the medium of the present invention has a water quality of at least about the degree of water, so that the use of water is generally used without undergoing such secondary treatment, for example, horticulture Can be used for fish tank, toilet, car wash, etc.

이상과 같이 본 고안이 완성됨으로써, 세균을 지지하는 표면의 면적이 체적에 비해 상대적으로 크고, 폐수 속의 고형 물질이 매체 내로 들어가 거기에서 머무르려는 경향이 없고, 매체의 사이에 매체의 일부가 미치지 않는 손실공간이 상대적으로 적으며, 매체의 구조가 너무 밀집하여 매체간의 접촉하는 부분이 생기는 단점을 없앰으로서, 폐수처리 효율이 향상된 새로운 세균지지 매체 및 이를 이용한 폐수처리 장치가 제공될 수 있게 되었다.By the completion of the present invention as described above, the area of the surface for supporting the bacteria is relatively large compared to the volume, there is no tendency for the solid matter in the waste water to enter and stay in the medium, and a part of the medium is between the media. Since the loss space is relatively small and the structure of the media is so dense that the contact portion between the media is eliminated, a new bacterial support medium with improved wastewater treatment efficiency and a wastewater treatment apparatus using the same can be provided.

Claims

In the bacterial support medium for wastewater treatment,

When viewed from the side, the wave-shaped bends are continuous and the amplitude D of the wave-shaped bends constitutes a flat plate member 2 having a predetermined thickness so as to narrow gradually in one side direction, and the amplitude D is large. Characterized in that the supporting member 1 is formed by spirally wound two or more times so that the side faces the outer circumference Y of the spiral and the side with the small amplitude faces the central axis X of the spiral.

Bacterial support media for wastewater treatment.