KR20030032984A - 비표면적 및 생체친화성이 개선된 고정상 생물막 담체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 식품 또는 의약품을 생산하거나 하폐수를 처리하는 미생물배양조에 충전되는 생물막 담체에 관한 것으로, 특히 다수의 합성수지사들을 표면적과 공극율이 큰 형상으로 이루어진 미생물 접촉재(11)를 좌우측 양단에 각각 지지프레임(12)을 끼워 고정한 적어도 하나 이상의 생물막담체 유니트(10)를 환봉(2)으로 연결하여 반응조(1) 상단에 걸어서 설치하거나 반응조(1) 바닥에 설치하는 것이다. 이러한 고정상 생물막담체는 미생물 접촉재의 비표면적과 생체친화성이 크게 개선되어 다량의 미생물을 증식시킬 수 있게 되어 반응효율이 우수하고, 반응조(1)내에서 설치와 증설이 용이할 뿐아니라 내구성이 증대되고 수명이 반영구적이다.

Description

비표면적 및 생체친화성이 개선된 고정상 생물막 담체{Novel Bio-Media with improved specific surface area and bio-affinity}

본 발명은 식품 또는 의약품을 생산하거나 하폐수를 처리하는 미생물배양조에 충전되는 생물막 담체에 관한 것으로, 특히 비표면적과 생체친화성이 개선되고, 배양조에 간편하게 설치할 수 있도록 된 생물막 담체에 관한 것이다.

생물막담체는 다양한 소재를 사용하여 비표면적이 큰 형상으로 만들어진다.그 중에서 합성수지사를 섬모형태 또는 수세미 형태로 가공한 섬유상의 생물막담체와 기포가 서로 연통되도록 수지를 발포시켜 만든 스펀지상의 생물막담체가 가장 많이 사용되고 있다.

그러나 섬유상의 생물막담체를 설치하는 종래 방식은 판상(板床)으로 가공된 섬유상 담체의 끝부분을 접어서 봉재하여 형성된 설치구에 환봉을 삽입하여 반응조에 설치하는 고정상이므로, 가공과 설치 및 증설이 어렵고, 반응액의 혼합을 저해하거나 내부장치의 수선에 장애물로 작용하며, 특히 미생물이 부착증식하게 되면 증가된 자중을 견디지 못하고 환봉과 접촉되는 부분의 담체가 전단 파괴되므로 내구성에 심각한 문제가 있었다.

이에 본 발명은 상기 종래의 고정상 생물막 담체가 가진 단점을 해결하기 위하여 고안된 것으로, 비표면적과 생체친화성을 개선하고, 내구성이 향상되며 설치가 편리한 고정상의 생물막 담체의 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 무독성이며 생체친화성이 큰 합성수지사를 표면적과 공극율이 큰 형상으로 직조하거나 중첩시켜서 판상으로 형성한 섬유상 미생물 접촉재를 포함하고, 상기 미생물 접촉재의 상하측 양쪽 선단에 지지프레임을 각각 끼워서 핀형태의 고정수단으로 고정하여 생물막 담체의 유니트를 구성한 것이다.

그리고 상기 각 지지프레임의 외측면에 적어도 하나 이상의 연결구를 형성하여 복수개의 생물막 담체 유니트를 연결하여 배양조에 현가설치하거나 배양조의 바닥면에 고정설치하여 사용하도록 된 것이다.

상기 고정상의 생물막 담체를 설치하는 구체적인 방법은, 가늘고 긴 원형 또는 각형의 구조재에 고정수단을 이용하여 적어도 하나 이상의 상기 담체유니트를 고정시키고, 상기 구조재에는 발판 또는 현가대를 구비하여 반응조내의 반응액을 양수하지 않고서도 반응조의 바닥에 세우거나 반응조 상부에서 현가시켜서 반응조내의 일정한 위치에 설치할 수 있게 하였다.

또한, 본 발명은 미생물 접촉재를 무독성이며, 생체친화성이 큰 합성수지를 공극이 서로 연통되도록 발포시켜서 비표면적과 공극율을 증대시킨 스펀지 형상으로 할 수 있으며, 상기 미생물 접촉재의 표면에는 비표면적을 증대시키고 생체친화성이 개선될 수 있도록 세라믹 분말을 도포하거나 부착시키기도 한다.

또한 상기 섬유상의 미생물 접촉재를 구성하는 섬유는 그 단면이 원형인 것보다는 얇고 좁고 긴 리본형태의 섬유로 구성하게 되면 그 비표면적이 증대될 수 있다. 특히 이러한 리본형태의 섬유를 나선형으로 꼬아서 구성하게 되면 비표면적을 더욱 크게 할 수 있고 미생물이 부착증식될 수 있는 표면적을 대폭 증대시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 고정상 담체유니트의 분리사시도,

도 2는 도 1의 결합 횡단면도,

도 3은 본 발명에 따른 고정상 생물막 담체의 설치상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 미생물 반응조 2: 환봉

3: 현가대 4: 발판

10: 본 발명에 따른 생물막담체 유니트 11: 미생물 접촉재

12: 지지프레임 12a: 홈

12b: 핀결합구멍 12c: 연결구

13: 고정핀

이하, 본 발명에 따른 생물막 담체의 실시예를 첨부도면에 따라 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 고정상 생물막담체는 도 1에 도시된 바와 같이, 판상으로 성형된 미생물 접촉재(11)와, 상기 미생물 접촉재(11)의 좌우측 양단을 각각 끼워 고정핀(13)으로 고정하는 1쌍의 지지프레임(12)으로 구성된 생물막담체 유니트를 포함한다.

상기 미생물 접촉재(11)는 다수의 합성수지사들을 표면적과 공극율이 큰 형상으로 직조하거나 중첩시켜 만들어진 판재 형태의 섬유상으로 만들어진다.

상기 미생물 접촉재(11)는 수세미상, 스펀지상 또는 다공성의 세라믹 등 미생물의 부착증식에 유리하면 어떠한 재질과 형태도 제한없이 이용될 수 있으며, 상기 섬유상의 미생물 접촉재에는 직포 또는 부직포의 일면 또는 양면에 합성수지 섬유들이 돌출되어 섬모층을 형성한 섬모상도 포함된다.

그리고 수세미상 또는 스펀지상의 표면에 세라믹 분말등을 도포하여 비표면적을 크게하고 생체친화성을 개선할 수 있으며, 이 경우에는 고정상이므로 세라믹의 부착은 유동을 위한 비중조절과는 무관하다.

상기 미생물 접촉재(11)를 지지하는 지지프레임(12)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 판상의 미생물 접촉재(11)의 선단을 끼워 수용하도록 길이방향으로 긴 홈(12a)이 형성된 채널형상으로 이루어지고, 상기 홈(12a)의 양쪽 측벽에는 고정핀(13)이 관통할 수 있도록 복수개의 핀결합구멍(12b)이 관통되어 있다.

따라서 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 미생물 접촉재(11)의 좌우측 선단에각각 상기 각 지지프레임(12)을 끼워넣고, 상기 지지프레임(12)의 서로 마주보는 1쌍의 핀결합구멍(12b)마다 고정핀(13)을 끼워넣으면 상기 미생물 접촉재(11)는 지지프레임(12)에 견고히 고정되어 1개의 담체유니트(10)가 구성된다.

또한 본 발명에 따른 고정상 생물막담체는 복수개의 생물막담체 유니트를 반응조(1) 내에 연결하여 고정설치할 수 있도록 각 지지프레임(12)의 외측벽에 복수개의 연결구(12c)가 구비되어 있다. 도 3의 좌측 반응조(1)에 도시된 바와 같이, 상기 미생물 접촉재(11)를 고정한 양쪽 지지프레임(12)에 각각 구비된 연결구(12c)들마다 1개의 긴 환봉(2)을 끼운 다음 상기 환봉(2)들을 반응조(1)의 상단에 횡으로 설치된 현가대(3)에 연결하여 고정상으로 설치한다.

본 발명에 따른 고정상 생물막담체는 도 3의 우측 반응조(1)에 도시된 바와 같이, 복수개의 생물막담체 유니트(10)를 상하로 배열하고, 상하 일렬로 배치된 생물막담체 유니트(10)의 지지프레임(12)의 연결구(12c)들에 긴 환봉(2)을 끼워 서로 연결한 다음 환봉(2)의 하단에 발판(4)을 구비하여 반응액을 양수하지 않고서도 반응조(1)의 바닥에 세워서 설치할 수도 있다.

본 발명의 고정상 생물막담체는 미생물 접촉재의 비표면적과 생체친화성이 크게 개선되어 다량의 미생물을 증식시킬 수 있게 되어 반응효율이 우수하고, 반응조내에서 설치와 증설이 용이할 뿐아니라 내구성이 증대되고 수명이 반영구적이며, 생물학적 하폐수처리에 이용됨은 물론, 탈취탑, 흡수탑 또는 유해가스를 제거하는 세정탑의 충전제로 다양하게 이용할 수 있게된다.

Claims (5)

1. 다수의 합성수지사들을 표면적과 공극율이 큰 형상으로 직조하거나 중첩시켜 판재 형상으로 만들어진 섬유상으로 이루어진 미생물 접촉재와 상기 미생물 접촉재의 좌우측 양단을 각각 끼워 고정한 1쌍의 지지프레임으로 이루어진 적어도 하나 이상의 생물막담체 유니트와, 상기 복수개의 생물막담체 유니트들을 일렬로 연결하는 연결수단과, 상기 연결수단을 반응조내에 걸어 설치하거나 반응조 바닥에 고정설치하는 고정수단을 포함한 것을 특징으로 하는 고정상 생물막담체.
2. 제1항에 있어서, 상기 지지프레임은 상기 미생물 접촉재의 선단을 끼워 수용할 수 있도록 길이방향으로 긴 홈을 가진 채널형상으로 성형되고, 복수개의 고정핀들이 측벽을 관통하여 상기 미생물 접촉재를 고정하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 고정상 생물막담체.
3. 제2항에 있어서, 상기 지지프레임은 외측벽에 복수개의 연결구가 구비되고, 상기 연결수단은 상기 복수개의 지지프레임의 연결구에 끼워져 복수개의 생물막담체 유니트를 연결고정하는 환봉으로 구성되고, 상기 고정수단은 반응조의 상단에 횡으로 설치되어 상기 복수개의 환봉을 걸어서 고정하는 현가대인 것을 특징으로 하는 고정상 생물막담체.
4. 제2항에 있어서, 상기 지지프레임은 외측벽에 복수개의 연결구가 구비되고, 상기 연결수단은 상기 복수개의 지지프레임의 연결구에 끼워져 복수개의 생물막담체 유니트를 연결고정하는 환봉으로 구성되고, 상기 고정수단은 상기 복수개의 환봉들 하단에 구비되어 상기 환봉들에 의해 연결된 복수개의 생물막담체 유니트들을 상기 반응조의 바닥에 고정하는 발판인 것을 것을 특징으로 하는 고정상 생물막담체.
5. 제1항에 있어서, 상기 미생물접촉재(11)는 상기 섬유상 표면에 입상 또는 분말상의 세라믹을 부착시키거나 표면적과 공극율이 큰 스펀지상인 것을 특징으로 하는 고정상 생물막담체.