KR20200014670A - The Fluidized BioFilm Media with Improved Fluidity and Reaction Efficiency - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 생물학적 반응기에 충전되어 미생물이 부착증식하는 유동상 생물막담체에 관한 것으로, 부착증식하는 미생물과 기질의 접촉이 개선되어 반응효율이 증대되고, 엉킴이 방지되어 유동성이 개선되며, 구조적으로 견고한 유동상 생물막담체에 관한 것이다.The present invention relates to a fluidized bed biofilm carrier filled with a bioreactor to attach and grow microorganisms, the contact between the microorganism and the substrate to increase the adhesion is improved, the reaction efficiency is increased, the tangling is prevented to improve the fluidity, structurally robust It relates to a fluidized bed biofilm carrier.
미생물이 부착 증식되는 유동상 생물막담체는 발효조, 소화조 및 생물학적 하폐수처리시설의 반응기 등에서 미생물의 복합증식공정에 사용되는 것으로, 부유증식에 의한 단일증식과 비교하여 슬러지 발생량과 부지 소요가 작고, 부하변동에 탄력적으로 대응할 수 있으며 처리수질이 안정되는 등 많은 장점이 있다. Fluidized bed biofilm carriers with microorganisms attached and used are used in the complex growth process of microorganisms in fermentation tanks, digesters, and reactors of biological sewage treatment facilities.Sludge generation and site requirements are small and load fluctuations are small compared to single growth by flotation. It can respond flexibly to it and has a number of advantages such as stable treatment water quality.
생물막담체는 크게 고정상과 유동상으로 구분되는데 그중 고정상 생물막담체는 설치비가 많이 소요되고, 생물막의 슬러지일령(Sludge Age)이 장기화되며, 추가 설치 또는 제거가 어려운 문제점이 있다. 반면에 유동상 생물막담체는 반응조에 투입하는 것으로 설치가 완료되므로 설치가 용이하고, 필요에 따라 추가 투입 또는 제거가 가능하므로 간편하게 충전량을 임의로 조절할 수 있으며, 유동에 따른 전단력에 의해 노후 생물막이 탈리(Sloughing)되므로 슬러지일령이 저절로 조절되는 장점이 있다.Biofilm carriers are largely divided into stationary and fluidized beds. Among them, fixed bed biofilm carriers require a lot of installation costs, prolonged sludge age of biofilms, and additional installation or removal are difficult. On the other hand, the fluidized bed biofilm carrier is easy to install because it is completed by putting it in the reaction tank, and it is possible to add or remove additionally if necessary, so that the filling amount can be arbitrarily adjusted easily, and the aged biofilm is detached by the shear force according to the flow. Sloughing), so the sludge age is automatically adjusted.
본 출원인은 이와 같이 장점을 보유한 유동상 생물막담체의 내구성과 유동성 및 미생물의 부착증식량 등이 확보될 수 있도록 지속적으로 연구개발 하였으며 대한민국 특허 제10-0105715호「오·폐수 처리용 미생물접촉재 유니트」, 제10- 0108262호「비중조절이 가능한 오·폐수 처리용 미생물접촉재 유니트」, 제10-0120486호「유동형 오·폐수 처리용 미생물접촉재 유니트」, 제10-0161202호「오·폐수 처리용 생물막접촉재」, 제10-0291829호「세라믹담체의 비중을 조절한 생물막접촉재 유니트」, 제10-0350049호「유동상 생물막담체 및 그 제조방법」, 제10-0453233호「비표면적, 생체친화성 및 유동성이 개선된 생물막담체」, 제10-0636706호「유동상 생물막담체 및 열팽창과 냉각수축을 이용한 유동상 생물막담체의 조립방법」, 제10-0780194호「유동상 생물막담체」등을 고안하여 특허등록 공개하였다.The present applicant has continuously researched and developed to secure the durability and fluidity of the fluidized bed biofilm carrier possessing such advantages, and the growth rate of adhesion of microorganisms, and the like. 10-0108262 "Microbial contact material unit for wastewater treatment with weight control", No. 10-0120486 "Microbial contact material unit for fluidized wastewater treatment", No. 10-0161202 Biofilm contact material for treatment ", No. 10-0291829," Biofilm contact material unit with controlled specific gravity of ceramic carrier ", No. 10-0350049" Fluid biofilm carrier and its manufacturing method ", No. 10-0453233" Specific surface area , Biofilm Carrier with Improved Biocompatibility and Fluidity, '' No. 10-0636706, "Fluid Bed Biofilm Carrier and Assembly Method of Fluid Bed Biofilm Carrier Using Thermal Expansion and Cooling Shrinkage," No. 10-0780194, Fluid Bed Biofilm Carrier. Back up The patent registration is not disclosed.
그런데 본 출원인이 특허등록한 상기 발명들은 유동상 생물막담체의 조립, 미생물 접촉재의 구성 및 유동을 위한 비중조절 등에 치중함에 따라 유동과정에서 유동상 생물막담체들이 서로 얽혀서 유동성이 저하되는 적체문제는 해소되지 못하였다.However, the present inventions, which are registered by the applicant, focus on the assembly of the fluidized bed biofilm carrier, the composition of the microbial contact material, and the control of specific gravity for the flow, and thus, the accumulation problem in which the fluidized bed biofilm carriers are entangled with each other in the flow process is not solved. It was.
또한, 종래의 유동상 생물막담체들은 기포와 수류의 유동을 따라서 수동적으로 유동하며 주로 직선형태로 유동하게 되므로 생물막과 오염물질의 접촉빈도가 낮은 문제점이 있었다. 이에 본 출원인의 상기 특허 제10-0780194호 에서는 유동상 생물막담체의 부력중심과 무게중심을 서로 이격시켜서 어느 일측으로 무게중심이 편중되도록 구성하였다. 그러나 일측으로 편중된 무게중심으로 인하여 유동과정에서 유동상 생물막담체의 회전이 제한되어 안정적인 선형운동이 이루어지므로 유동성과 접촉효율의 개선은 기대에 미치지 못하였다. In addition, the conventional fluidized bed biofilm carriers have a problem of low contact frequency between the biofilm and the pollutants because they passively flow along the flow of air bubbles and water streams, and flow in a straight line. Thus, in the Patent No. 10-0780194 of the present applicant, the buoyancy center and the center of gravity of the fluidized bed biofilm carrier are separated from each other so that the center of gravity is biased on either side. However, due to the center of gravity centered on one side, the rotation of the fluidized bed biofilm carrier was restricted, resulting in a stable linear motion.
이에 본 출원인의 상기 특허 제10-0636706호 및 특허 제10-0780194호 에서는 회전이 이루어지면서 나선형태로 유동되도록 유동상 생물막담체의 외벽에 하나 이상의 날개깃을 구비하였다. 그러나 날개깃 측으로 수류가 유도되지 못하였고 무엇보다 유동상 생물막담체의 외부로 돌출되어 있는 날개깃으로 인하여 유동상 생물막담체들 간의 얽힘을 가중시켜서 수면에 적층되고 유동성이 저하되기도 하였다.Thus, in the Patent Nos. 10-0636706 and 10-0780194 of the present applicant, at least one wing feather is provided on the outer wall of the fluidized bed biofilm carrier so as to flow in a spiral while rotating. However, water flow was not induced to the wing feathers, and the wing feathers protruding to the outside of the fluidized bed biofilm carriers increased the entanglement between the fluidized bed biofilm carriers, which resulted in stacking on the water surface and the fluidity.
또한, 종래의 유동상 생물막담체들은 반응과정에서 생성되는 기포, 예를 들면 질소산화물이 생물학적으로 환원되는 탈질반응시에 생성되는 유리질소(N2), 혐기성 반응조에서 발생되는 NH3, H2 등과 같은 기체들이 미세기포 형태로 담체의 내외부 표면에서 발생되어 탈리되지 않고 상당 시간동안 부착되어 있게 된다. 비중이 매우 작은 미세기포의 부착으로 인해 유동상 생물막담체는 겉보기 비중이 작아지게 되고 부력에 의해 부상하여 수면측에 적체되므로 유동성이 저하되는 문제가 있다. 이에 유동상 생물막담체의 내외부 표면에서 미세기포가 탈리될 수 있도록 유동상 생물막담체 표면에 보다 강한 전단력이 필요하며 유동상 생물막담체를 회전시켜서 생물막과 반응액 사이에 상대속도의 발생에 의한 전단력이 생성되도록 하는 방법이 하나의 대안이 될 수 있다. In addition, conventional fluidized bed biofilm carriers include bubbles generated during the reaction, for example, free nitrogen (N 2 ) generated during the denitrification reaction in which nitrogen oxide is biologically reduced, NH 3 , H 2 generated in an anaerobic reactor, and the like. The same gases are generated in the form of microbubbles on the inner and outer surfaces of the carrier and remain attached for a considerable time without being detached. Due to the attachment of microbubbles with a very small specific gravity, the fluidized bed biofilm carrier has a small apparent specific gravity and floats due to buoyancy to accumulate on the surface of the water, thereby degrading fluidity. Therefore, a stronger shear force is required on the surface of the fluidized bed biofilm carrier so that microbubbles can be detached from the inner and outer surfaces of the fluidized bed biofilm carrier, and the shear force is generated by generating a relative velocity between the biofilm and the reaction liquid by rotating the fluidized bed biofilm carrier. One way to do this would be one alternative.
또한, 반응과정에서 생성되는 스컴이 문제가 되는데, 예를 들면 하폐수처리시설의 생물학적 반응기의 수면에 부유하는 주로 유지방과 계면활성 물질로 이루어지는 비중이 낮고 점도가 큰 스컴이 부착되어 유동상 생물막담체의 겉보기 비중이 낮아지고 수면측으로 부상 및 적체되어 유동성이 저하되기도 한다. 이러한 스컴은 반응기의 수면측에 모여서 비교적 점성이 큰 스컴층을 이루기도 하므로 유동과정에서 수면측으로 상승하는 유동상 생물막담체들을 스컴층이 포집하고 수면 아래로 침강하지 못하도록 붙들게 되므로 스컴층을 매개로 담체들이 서로 얽혀서 적체되는 문제의 원인이 되기도 한다. 따라서 유동상 생물막담체가 붙들리지 않고 원활하게 유동될 수 있도록 스컴층을 교란시킬 수 있는 개선안이 요구된다.In addition, scum generated during the reaction is a problem. For example, a scum having a low specific gravity and high viscosity, which is mainly composed of milk fat and a surface-active substance suspended on the surface of a biological reactor in a sewage treatment plant, is attached to the fluidized bed biofilm carrier. The apparent specific gravity is lowered and the liquidity is lowered due to the rise and accumulation of water on the surface. These scums gather on the water side of the reactor to form a relatively viscous scum layer, so that the scum layer captures the fluidized bed biofilm carriers that rise to the water side during the flow process and prevents the scum layer from sedimenting below the water surface. Carriers may be entangled with each other and cause problems. Therefore, an improvement plan for disturbing the scum layer is required so that the fluidized bed biofilm carrier can be smoothly flowed without being held.
또한, 본 출원인이 출원공개한 상기 특허들이 제시하는 방법에 따라 유동에 적합한 유동상 생물막담체의 비중을 확보하더라도 담체의 겉보기 비중을 낮추는 미세기포 및 스컴부착 문제가 해소되지 않은 상태에서는 유동성이 담보될 수 없다. 특히, 유동상 생물막담체의 내외부 표면에 부착증식하는 생물막의 표면에 부착되는 기포와 스컴은 유동성을 저해함은 물론, 생물막과 기질간의 접촉을 차단시켜서 반응효율을 저하시키게 되므로 유동성의 개선은 물론, 반응효율의 향상을 위해서는 스컴과 미세기포의 부착문제는 개선되어야 할 과제이다. In addition, according to the method proposed by the above-disclosed patent applications, even if the specific gravity of the fluidized bed biofilm carrier suitable for flow is secured, the fluidity may be secured in the state that the problem of adhesion of microbubbles and scum that lowers the apparent specific gravity of the carrier is not solved. Can't. In particular, bubbles and scums attached to the surface of the biofilm that proliferate and adhere to the inner and outer surfaces of the fluidized bed biofilm carrier not only impair fluidity, but also reduce the reaction efficiency by blocking contact between the biofilm and the substrate. In order to improve the reaction efficiency, the problem of adhesion between scum and micro bubbles is a problem to be improved.
이에 본 발명은 상술한 제 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 생물막담체의 내외부 표면에 부착증식하는 미생물과 기질의 접촉효율이 증대되고, 엉킴이 방지되어 유동성이 개선되며, 미생물의 증식과 유동을 위한 최적 조건을 갖추는 한편, 구조적으로 안정된 유동상 생물막담체를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, the contact efficiency of microorganisms and substrates that grow and adhere to the inner and outer surfaces of the biofilm carrier is increased, the entanglement is prevented, the fluidity is improved, and the growth and flow of the microorganisms is improved. Its purpose is to provide structurally stable fluidized bed biofilm carriers with optimum conditions.
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 유동성과 반응효율이 개선된 유동상 생물막담체는, 비표면적이 증대되고 유체가 원활하게 유통될 수 있도록 다수개의 관통구 및 상기 관통구를 통하여 외부와 서로 연통되는 공간부가 구비되며 미생물이 부착증식하는 외곽 담체;와 상기 공간부에 설치되며 유체가 원활하게 유통될 수 있도록 양측이 개방되어 있는 관통유로가 구비되며 미생물이 부착증식하는 비표면적과 공극율이 큰 형상의 미생물 접촉재;와 상기 관통유로를 통과하는 유체의 유동을 회전력으로 전환할 수 있는 회전수단;을 포함하고,In order to achieve the object of the present invention, the fluidized bed biofilm carrier having improved fluidity and reaction efficiency has a plurality of through-holes and through-throughs through which the specific surface area is increased and the fluid can be smoothly circulated. It is provided with a space portion communicating with each other, the outer carrier for microbial adhesion proliferation; and a through flow path is installed in the space and open to both sides so that the fluid can be smoothly distributed, the specific surface area and porosity of the microbial adhesion proliferation is And a rotating means capable of converting the flow of the fluid passing through the through passage into a rotating force, the microorganism contact member having a large shape.
상기 회전수단은, 미생물이 부착증식하는 담체로 작용하는 한편, 상기 미생물 접촉재가 변형되거나 상기 관통유로 측으로 이탈되지 않도록 하는 지지체로서 상기 미생물 접촉재에 구비되는 관통유로의 내측에 고정되도록 설치되고, 상기 회전수단은, 상기 미생물 접촉재 내측의 관통유로를 통과하는 유체의 유동에너지를 회전력으로 전환하는 수차로 작동하여 상기 외곽 담체 및 상기 미생물 접촉재를 회전시켜서, 생물막담체의 내외부 표면에 부착증식하는 미생물과 오염물질의 접촉 빈도를 증대시키는 접촉증대 작용과, 생물막담체들 사이에 형성되는 브릿지를 해체시켜서 서로 엉키는 것을 방지하는 엉킴방지 작용과, 미세기포 및 스컴의 부착을 방지하는 미세기포 및 스컴의 탈리 작용과, 수면측에 적층되는 스컴층을 교란시키는 스컴층 교란 작용중에서 어느 하나 이상의 작용을 할 수 있도록 하나 이상의 회전익을 포함하여 이루어져 있다. The rotating means is installed to be fixed to the inside of the through flow path provided in the microbial contact material as a support to act as a carrier for the growth of microorganisms and prevent the microbial contact material from being deformed or released to the through flow path. The rotating means is a microorganism which operates by aberration for converting the flow energy of the fluid passing through the penetrating flow path inside the microbial contact material into a rotational force to rotate the outer carrier and the microbial contact material, thereby proliferating and adhering to the inner and outer surfaces of the biofilm carrier. Contact-increasing action to increase the contact frequency between pollutants and pollutants, anti-tangling action to prevent entanglement by dismantling bridges formed between biofilm carriers, and detachment of microbubbles and scum to prevent adhesion of microbubbles and scum Scum layer disturbance effect which disturbs the scum layer laminated | stacked on the water surface side It consists of one or more rotor blades so that any one or more of the action.
본 발명에 따른 유동성과 반응효율이 개선된 유동상 생물막담체에서, 상기 관통유로가 수면 및 지면과 수직방향을 유지하는 직립상태에서 유동될 수 있도록, 상기 회전수단은 상기 외곽 담체와 상기 미생물 접촉재 중에서 어느 하나 이상의 것보다 상대적으로 비중이 더 크게 구성되고, 무게중심과 부력중심이 서로 이격되도록 상기 관통유로의 어느 일측에 설치되는 구성으로 이루어진다. In the fluidized bed biofilm carrier having improved fluidity and reaction efficiency according to the present invention, the rotating means may allow the outer carrier and the microbial contact material to flow in an upright state that is perpendicular to the water surface and the ground. The specific gravity is configured to be larger than any one of more than one, and consists of a configuration installed on any one side of the through flow passage so that the center of gravity and the buoyancy center is spaced apart from each other.
또한, 본 발명에 따른 유동성과 반응효율이 개선된 유동상 생물막담체에서, 상기 관통유로가 수면 및 지면과 수직방향을 유지하는 직립상태에서 유동될 수 있도록, 상기 회전수단은 상기 외곽 담체와 상기 미생물 접촉재 중에서 어느 하나 이상의 것보다 상대적으로 비중이 더 작게 구성되고, 무게중심과 부력중심이 서로 이격되도록 상기 관통유로의 어느 일측에 설치되는 구성으로 이루어진다. In addition, in the fluidized bed biofilm carrier having improved fluidity and reaction efficiency according to the present invention, the rotating means may allow the outer carrier and the microorganism to flow in an upright state that maintains a perpendicular direction to the water surface and the ground. The specific gravity is relatively smaller than any one or more of the contact materials, and consists of a configuration provided on any one side of the through flow passage so that the center of gravity and the buoyancy center are spaced apart from each other.
또 본 발명의 유동성과 반응효율이 개선된 유동상 생물막담체의 다른 실시예는, 비표면적이 증대되고 유체가 원활하게 유통될 수 있도록 다수개의 관통구 및 상기 관통구를 통하여 외부와 서로 연통되는 공간부가 구비되며 미생물이 부착증식하는 외곽 담체;와 상기 공간부에 설치되며 유체가 원활하게 유통될 수 있도록 양측이 개방되어 있는 관통유로가 구비되며 미생물이 부착증식하는 비표면적과 공극율이 큰 형상의 미생물 접촉재;와 상기 관통유로의 양측에 형성되어 있는 개구부 중에서 어느 하나 이상의 개구부측의 상기 외곽 담체에 고정되도록 설치되며 상기 관통유로를 통과하는 유체의 유동을 회전력으로 전환할 수 있는 회전수단;을 포함하고,In another embodiment of the fluidized bed biofilm carrier having improved fluidity and reaction efficiency, the present invention provides a plurality of through holes and a space communicating with the outside through the through holes so that the specific surface area is increased and the fluid can be smoothly flowed. And an outer carrier having an attachment and growth of microorganisms; and a through flow path installed at the space part and having open sides to open fluids smoothly. The microorganisms having a large specific surface area and porosity for attachment and growth of microorganisms are formed. And contact means; and rotating means installed to be fixed to the outer carrier at any one or more of the openings formed on both sides of the through passage and converting a flow of the fluid passing through the through passage into a rotational force. and,
상기 회전수단은, 유동과정에서 유동상 생물막담체의 엉킴이 최소화되도록 상기 외곽 담체의 외부로 돌출되지 않게 외곽 담체의 형상이 유지되도록 설치되며, 상기 회전수단은, 상기 미생물 접촉재가 상기 외곽 담체의 외부로 이탈되지 않도록 하는 지지체이고, 미생물이 부착증식하는 담체로 작용하며, 상기 회전수단은, 상기 미생물 접촉재 내측의 관통유로를 통과하는 유체의 유동에너지를 회전력으로 전환하는 수차로 작동하여 상기 외곽 담체 및 상기 미생물 접촉재를 회전시켜서, 생물막담체의 내외부 표면에 부착증식하는 미생물과 오염물질의 접촉 빈도를 증대시키는 접촉증대 작용과, 생물막담체들 사이에 형성되는 브릿지를 해체시켜서 서로 엉키는 것을 방지하는 엉킴방지 작용과, 미세기포 및 스컴의 부착을 방지하는 미세기포 및 스컴의 탈리 작용과, 수면측에 적층되는 스컴층을 교란시키는 스컴층 교란 작용중에서 어느 하나 이상의 작용을 할 수 있도록 하나 이상의 회전익을 포함하여 이루어져 있다.The rotating means is installed such that the shape of the outer carrier is maintained so as not to protrude to the outside of the outer carrier so as to minimize entanglement of the fluidized biofilm carrier in the flow process, wherein the microorganism contact member is disposed outside of the outer carrier. It is a support to prevent the separation from the, and acts as a carrier for the growth of microorganisms, and the rotating means, the outer carrier by operating by aberration to convert the flow energy of the fluid passing through the through flow path inside the microbial contact material to the rotational force And a tangle for rotating the microbial contact material to increase the contact frequency of microorganisms and contaminants adhering to the inner and outer surfaces of the biofilm carrier, and to prevent tangling by dismantling the bridge formed between the biofilm carriers. Prevention of micro bubbles and scum Li is made to include at least one rotor to which at least one functional bus from keomcheung disturbance act to disturb the scan keomcheung laminated on the action, the surface side.
본 발명에 따른 유동성과 반응효율이 개선된 유동상 생물막담체에서, 상기 회전수단은 상기 관통유로의 양측에 형성되어 있는 개구부측의 상기 외곽 담체에 각각 설치되며, 상기 관통유로가 수면 및 지면과 수직방향을 유지하는 직립상태에서 유동될 수 있도록 어느 일측의 상기 회전수단은 다른 일측의 회전수단과 비중이 서로 다르게 구성되어 무게중심과 부력중심이 서로 이격되는 구성으로 이루어진다. In the fluidized bed biofilm carrier having improved fluidity and reaction efficiency according to the present invention, the rotating means is installed on each of the outer carriers at the opening side formed on both sides of the through passage, and the through passage is perpendicular to the water surface and the ground. The rotating means of one side is configured to be different from the rotating means of the other side so that the specific gravity is different from each other so that the center of gravity and the buoyancy center are spaced apart from each other so as to flow in an upright state maintaining the direction.
본 발명에 따른 유동성과 반응효율이 개선된 유동상 생물막담체에서, 상기 회전수단은 상기 관통유로의 양측에 형성되어 있는 개구부 중에서 어느 일측의 상기 외곽 담체에 설치되며, 상기 관통유로가 수면 및 지면과 수직방향을 유지하는 직립상태에서 유동될 수 있도록 상기 회전수단은 상기 외곽 담체와 상기 미생물 접촉재 중에서 어느 하나 이상의 것보다 상대적으로 비중이 더 크게 구성되어 무게중심과 부력중심이 서로 이격되는 구성으로 이루어진다. In the fluidized bed biofilm carrier having improved fluidity and reaction efficiency according to the present invention, the rotating means is installed on the outer carrier of any one of the openings formed on both sides of the through passage, and the through passage is formed on the surface of the water and the ground. The rotating means is configured to be relatively larger in weight than any one or more of the outer carrier and the microbial contact material so that the rotating means can be flowed in an upright state maintaining the vertical direction, the center of gravity and the buoyancy center is spaced from each other .
본 발명에 따른 유동성과 반응효율이 개선된 유동상 생물막담체에서, 상기 회전수단은 상기 관통유로의 양측에 형성되어 있는 개구부 중에서 어느 일측의 상기 외곽 담체에 설치되며, 상기 관통유로가 수면 및 지면과 수직방향을 유지하는 직립상태에서 유동될 수 있도록 상기 회전수단은 상기 외곽 담체와 상기 미생물 접촉재 중에서 어느 하나 이상의 것보다 상대적으로 비중이 더 작게 구성되어 무게중심과 부력중심이 서로 이격되는 구성으로 이루어진다. In the fluidized bed biofilm carrier having improved fluidity and reaction efficiency according to the present invention, the rotating means is installed on the outer carrier of any one of the openings formed on both sides of the through passage, and the through passage is formed on the surface of the water and the ground. The rotating means is configured to be relatively smaller than any one or more of the outer carrier and the microbial contact material so that the rotating means can be flowed in an upright state to maintain the vertical direction is composed of a configuration in which the center of gravity and buoyancy center are spaced from each other .
본 발명에 따른 유동상 생물막 담체는, 미생물이 부착증식하는 외곽 담체와, 미생물 접촉재 및 회전수단을 포함하고, 상기 회전수단은 유체의 유동에너지를 회전력으로 전환하는 수차로 작동하여 생물막담체를 회전시키므로 상기 생물막담체는 미생물과 오염물질의 접촉 빈도를 증대시키는 접촉증대 작용과, 생물막담체들이 서로 엉키는 것을 방지하는 엉킴방지 작용과, 미세기포 및 스컴의 부착을 방지하는 미세기포 및 스컴의 탈리 작용과, 수면측에 적층되는 스컴층을 교란시키는 스컴층 교란 작용 중에서 어느 하나 이상의 작용을 할 수 있는 장점을 발휘하게 된다.The fluidized bed biofilm carrier according to the present invention includes an outer carrier for attaching and growing microorganisms, a microbial contact material and a rotating means, and the rotating means rotates the biofilm carrier by operating with aberrations for converting fluid flow energy into rotational force. Therefore, the biofilm carrier has a contact-increasing effect of increasing the frequency of contact between microorganisms and contaminants, an entanglement preventing action to prevent entanglement of the biofilm carriers, and desorption action of microbubbles and scum to prevent adhesion of microbubbles and scums. In this case, any one or more of the scum layer disturbances that disturb the scum layers laminated on the water surface can be exhibited.
도1은 본 발명에 따른 유동상 생물막담체의 적용을 설명하기 위한 생물학적 반응기의 개념도이다.
도2는 본 발명에 따른 유동상 생물막담체 제1실시예를 나타내는 개념도이다.
도3은 본 발명에 따른 유동상 생물막담체 제1실시예의 조립을 나타내는 개념도이다.
도4는 본 발명에 따른 유동상 생물막담체 제2실시예를 나타내는 개념도이다.
도5는 본 발명에 따른 유동상 생물막담체 제3실시예를 나타내는 개념도이다.
도6은 본 발명에 따른 유동상 생물막담체 제4실시예를 나타내는 개념도이다.
도7은 본 발명에 따른 유동상 생물막담체 제5실시예를 나타내는 개념도이다.
도8은 본 발명에 따른 유동상 생물막담체 제6실시예를 나타내는 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of a biological reactor for explaining the application of the fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
Figure 2 is a conceptual diagram showing a first embodiment of the fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
Figure 3 is a conceptual diagram showing the assembly of the first embodiment of the fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
Figure 4 is a conceptual diagram showing a second embodiment of the fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating a third embodiment of fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
6 is a conceptual diagram illustrating a fourth embodiment of a fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
7 is a conceptual diagram illustrating a fifth embodiment of fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
8 is a conceptual diagram illustrating a sixth embodiment of a fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유동상 생물막담체를 상세히 설명한다.Hereinafter, a fluidized bed biofilm carrier according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1은 본 발명에 따른 유동상 생물막담체의 적용을 설명하기 위한 생물학적 반응기의 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of a biological reactor for explaining the application of the fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
본 발명에 따른 유동상 생물막담체(1000)는 발효조, 소화조, 생물학적 하폐수처리시설의 반응기(10) 등에서 이용될 수 있는데, 그중 생물학적 하폐수처리시설에서 측면포기가 이루어지는 호기성 반응기(10)를 예시하여 유동상 생물막담체(1000)의 거동에 대하여 설명하면 아래와 같다.The fluidized
하폐수처리시설에서 유동상 생물막담체(1000)가 충전되어 부유증식과 부착증식이 병행되는 호기성의 생물학적 반응기(10)에는 송풍기(12)와 산기관(13) 및 송기관(14)으로 구성되는 포기장치(11)가 구비된다. 산소공급용의 상기 포기장치(11)는 송풍기(12)에 의해 공기를 압축하고 압축공기를 송기관(14)을 통하여 압송시켜서 반응기(10)의 하부측에 설치된 산기관(13)을 통하여 반응액 중으로 미세한 기포로 분산시키게 된다. 이러한 미세기포들은 공기부상(Airlifting)되는 반응액과 함께 수면측으로 솟구치게 되므로 다른 유동에 비하여 상대적으로 강한 수직방향의 상승유동(21)이 발생되며 수면까지 상승된 기포는 대기 중으로 방출된다. 그런데 도1에서와 같이 상기 산기관(13)들이 반응기(10)의 어느 일측에 설치되는 측면포기 방식의 반응기(10)에서 반응액의 상승유동(21)은 반응기(10)의 상부측에서 수평으로 이동하는 수평유동(23)으로 전환되며, 벽면 근처에 도달하여 더 이상 수평방향으로 진행될 수 없는 수평유동(23)은 바닥측으로 하강하는 하강유동(22)으로 전환된다. 반응기(10)의이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유동상 생물막담체를 상세히 설명한다.In the aerobic
도1은 본 발명에 따른 유동상 생물막담체의 적용을 설명하기 위한 생물학적 반응기의 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of a biological reactor for explaining the application of the fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
본 발명에 따른 유동상 생물막담체(1000)는 발효조, 소화조, 생물학적 하폐수처리시설의 반응기(10) 등에서 이용될 수 있는데, 그중 생물학적 하폐수처리시설에서 측면포기가 이루어지는 호기성 반응기(10)를 예시하여 유동상 생물막담체(1000)의 거동에 대하여 설명하면 아래와 같다.The fluidized
하폐수처리시설에서 유동상 생물막담체(1000)가 충전되어 부유증식과 부착증식이 병행되는 호기성의 생물학적 반응기(10)에는 송풍기(12)와 산기관(13) 및 송기관(14)으로 구성되는 포기장치(11)가 구비된다. 산소공급용의 상기 포기장치(11)는 송풍기(12)에 의해 공기를 압축하고 압축공기를 송기관(14)을 통하여 압송시켜서 반응기(10)의 하부측에 설치된 산기관(13)을 통하여 반응액 중으로 미세한 기포로 분산시키게 된다. 이러한 미세기포들은 공기부상(Airlifting)되는 반응액과 함께 수면측으로 솟구치게 되므로 다른 유동에 비하여 상대적으로 강한 수직방향의 상승유동(21)이 발생되며 수면까지 상승된 기포는 대기 중으로 방출된다. 그런데 도1에서와 같이 상기 산기관(13)들이 반응기(10)의 어느 일측에 설치되는 측면포기 방식의 반응기(10)에서 반응액의 상승유동(21)은 반응기(10)의 상부측에서 수평으로 이동하는 수평유동(23)으로 전환되며, 벽면 근처에 도달하여 더 이상 수평방향으로 진행될 수 없는 수평유동(23)은 바닥측으로 하강하는 하강유동(22)으로 전환된다. 반응기(10)의 바닥면에 도달하여 더 이상 하강할 수 없는 하강유동(22)은 반응기(10)의 바닥면을 따라 유동하는 수평유동(24)으로 전환되고, 산기관(13)측에 도달한 수평유동(24)은 산기관(13)에서 분산되는 미세기포와 함께 수면측으로 솟구치는 상승유동(21)으로 전환된다. 이와 같이 측면포기가 이루어지는 반응기(10)내에서는 산기관(13)이 설치된 곳에서 상승유동(21), 반응기(10) 상부에서 수평유동(23), 하강유동(22) 및 반응기(10) 하부에서 수평유동(24)의 순서대로 반복되는 순환유동이 이루어지게 된다. In the aerobic
유동상 생물막담체(1000)는 상기한 반응액과 기포 등 유체의 흐름을 따라 유동되는 유동상이므로 이와 같은 반응기(10) 내부에서 유체유동(20)을 따라 수동적으로 유동하게 된다. 따라서 도1에서와 같이 측면포기가 이루어지는 반응기(10)에 충전된 유동상 생물막담체(1000)는 상승유동(21)과 하강유동(22)을 따라 수직방향으로 유동되고, 수면 및 바닥면과 평행하게 유동하는 수평유동(23,24)을 따라 수평방향으로 유동되므로 유동상 생물막담체(1000)의 거동은 주로 수직방향의 유동(21,22)과 수평방향의 유동(23,24)으로 이루어지게 된다. Since the fluidized
상기 도1에서는 산기관(13)이 반응기(10)의 어느 일측에 배치되는 측면포기를 예시하였다. 그러나 산기관(13)이 반응기(10)의 바닥면 전체에 고르게 배치되어 전면 포기가 이루어지는 전면포기 방식의 반응기(10)가 구성될 수 있는데, 이러한 전면포기 방식의 반응기(10)에서는 압송된 기포가 반응기(10) 전체에서 고르게 상승하므로 유동상 생물막담체(1000)는 기포의 상승유동(21)을 따라 함께 상승하게 되고 수면측으로 부상된 기포는 대기중으로 방출되고 생물막담체는 중력 및 하강하는 수류를 따라 바닥측으로 침강되므로 전면포기 방식의 반응기(10)에서는 주로 상승 및 하강하는 수직방향의 유동이 이루어진다. 1 illustrates a side aeration in which the
이와 같이 유동상 생물막담체(1000)는 유체유동(20)을 따라 반응기(10) 내에서 수직방향의 유동과 수평방향으로 유동하면서 순환유동 하거나 상승 및 하강하는 수직방향의 유동을 하게 되는데 이러한 유체유동(20) 특히, 기포와 기포에 의해 공기부상(Airlifting)되는 반응액이 강하게 솟구치는 수직방향의 상승유동(21)은 유동에너지가 다른 유동에 비해서 더 강하므로 수직방향의 유동에너지를 최대한 회전력으로 전환하여 유동상 생물막담체(1000)가 회전되도록 함으로써 반응효율을 향상시키고 유동성을 개선하는 것이 본 발명의 중요한 목표이다.As described above, the fluidized
도2는 본 발명에 따른 유동상 생물막담체 제1실시예를 나타내는 개념도이다.Figure 2 is a conceptual diagram showing a first embodiment of the fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
도3은 본 발명에 따른 유동상 생물막담체 제1실시예의 조립을 나타내는 개념도이다.Figure 3 is a conceptual diagram showing the assembly of the first embodiment of the fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
본 발명에 따른 제1실시예의 유동상 생물막담체(1000)는 비표면적이 증대되고 수류와 기포 등의 유체가 원활하게 유통될 수 있도록 다수개의 관통구(110)가 구비되고 내측에 상기 관통구(110)를 통하여 외부와 서로 연통되는 공간부(120)가 구비되어 있는 망상체로 구성되며 미생물이 부착증식하는 외곽 담체(100)와,The fluidized
상기 외곽 담체(100)의 내부 상기 공간부(120)에 설치되며 비표면적과 공극율이 큰 형상 및 소재로 구성되고 미생물이 부착증식하는 미생물 접촉재(200)와,A
유체유동(20)을 회전력으로 전환할 수 있는, 하나 이상의 회전익을 포함하여 이루어지는 회전수단(300)을 포함하는 구성이다.It is a configuration that includes a
상기 미생물 접촉재(200)는 외부로 이탈되지 않도록 상기 공간부(120)의 내부에 설치되며 상기 미생물 접촉재(200)의 내부에는 수류와 기포 등의 유체가 원활하게 유통될 수 있도록 양측이 관통되어 있는 관통유로(210)가 구비된다. The
상기 회전수단(300)은 상기 공간부(120)에 설치되는 상기 미생물 접촉재(200)의 내측에 고정되도록 설치되는 내삽형의 회전수단(300)이며, 상기 회전수단(300)은 상기 미생물 접촉재(200)가 상기 공간부(120) 및 관통유로(210) 측으로 이탈되지 않도록 지지하는 지지체로 작용하는 한편, 상기 미생물 접촉재(200) 내측의 관통유로(210)를 통과하는 반응액과 기포 등과 같은 유체의 유동에너지를 회전력으로 전환시켜서 유동상 생물막담체(1000)를 회전시키는 수차로 작용할 수 있다. 상기 회전수단(300)은 하나 이상의 회전익을 포함하는 형상으로 이루어져 수류 속에서 회전력을 생성할 수 있다.The rotating means 300 is an interpolation-
이와 같이 회전수단(300)과 유체유동(20)에 의해 유동상 생물막담체(1000)가 회전하게 되면, 유동상 생물막담체(1000)의 내외부 표면에 부착증식하는 미생물과 반응액 중의 기질이 접촉하는 접촉 빈도를 증대시키는 접촉증대 작용을 하게 되므로 반응효율이 증대될 수 있다. As such, when the
또한, 상기 회전수단(300)은 유동상 생물막담체(1000)들이 서로 엉키고 브릿지가 형성되어 적체되는 것을 방지하는 엉킴방지 작용과, 미생물이 부착증식할 수 있는 표면적을 제공하는 담체로서 작용할 수 있으므로 유동성과 반응효율이 개선될 수 있다. In addition, the rotating means 300 is fluidity because the fluidized
이하 본 발명의 제1실시예에 따른 유동상 생물막담체(1000)의 구성과 조립 및 작용에 대하여 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the configuration, assembly and operation of the fluidized
상기 외곽 담체(100)는 그 내부에 공간부가 형성되어 있는 하나의 망상체로 구성될 수 있으나, 이 경우 그 내부 공간에 미생물 접촉재(200)와 회전수단(300)을 삽입하여 설치하는데 어려움이 있다. 따라서 상기 도3 에서와 같이 공간부(120)에 미생물 접촉재(200)를 용이하게 설치할 수 있도록 상기 외곽 담체(100)를 2개의 망상체(101)로 구성하고 2개의 망상체(101)가 서로 분리된 상태에서 그 내부에 미생물 접촉재(200)와 회전수단(300)을 삽입 및 설치하고 외부로 이탈되지 않도록 분리된 망상체(101)들을 서로 결합시켜서 하나의 외곽 담체(100)로 구성될 수 있다. 상기한 외곽 담체(100)의 결합방법은 열융착 방법, 조립구에 결합용 핀을 삽입 및 고정시켜서 결합하는 방법 등과 같은 기존의 공지된 방법들 중에서 선택될 수 있다.The
또한, 상기 미생물 접촉재(200)는 비표면적과 생체친화성이 큰 소재의 사상체가 적층되어 형성되는 판상의 수세미상 접촉재가 소정 크기의 사각형으로 절단되어 외부로 이탈되지 않도록 상기 외곽 담체(100)의 상기 공간부 내부의 측면을 따라 굴신되어 수류와 기포가 원활하게 유통될 수 있도록 중앙부에 관통유로(210)가 구비되는 원통형으로 설치될 수 있다. 또한, 상기 미생물 접촉재(200)는 공극이 서로 연통되는 발포 스펀지, 다공성의 세라믹, 사상체가 직조된 직물, 직포 또는 부직포에 다수의 섬모들이 융기되어 있는 섬모상 등과 같은 공지된 미생물 접촉재(200)들 중에서 선택될 수 있다.In addition, the
상기 회전수단(300)은 수류와 기포 등과 같은 유체유동(20)을 회전력으로 전환할 수 있도록 수차 등의 유체기계에 적용되는 프로펠러 등과 같은 하나 이상의 회전익을 포함하는 다양한 종류의 회전차 형태 중에서 선택될 수 있다.The rotating means 300 may be selected from various types of rotors including one or more rotor blades such as propellers applied to a fluid machine such as an aberration so as to convert the
여기서 상기 회전수단(300)은 상기 공간부(120)의 내측에 설치되는 상기 미생물 접촉재(200)의 중앙 부분에 형성되어 있는 관통유로(210)의 내측에 삽입 설치되므로 비표면적과 공극율이 크고 수세미상, 섬모상 또는 스펀지상 등과 같은 구조적으로 취약한 미생물 접촉재(200)가 외곽 담체(100)의 내면측에서 이탈되어 상기 공간부(120) 및 관통유로(210) 측으로 밀려나거나 미생물 접촉재(200)의 형상 및 상기 관통유로(210)의 형상이 변형되는 것을 방지하는 지지체로 작용을 할 수 있다. The rotation means 300 is inserted into the through
또한, 상기 회전수단(300)은 미생물 접촉재(200)에 형성된 상기 관통유로(210)를 통과하는 교반수류와 기포 등과 같은 유체의 유동에너지를 회전운동으로 전환시켜서 유동상 생물막담체(1000)를 회전시키는 수차로서 작용할 수 있다. 상기 회전수단(300)은 상기 관통유로(210)의 내측에 고정 설치되므로 유체유동(20)에 의해 상기 회전수단(300)이 회전하게 되면 유동상 생물막담체(1000) 전체가 회전하게 되므로 유동상 생물막담체(1000)의 내외부 표면에 부착증식하는 미생물과 기질의 접촉빈도가 증대되고 반응효율이 향상될 수 있다. 이와 같이 상기 회전수단(300)은 외곽 담체(100)와 미생물 접촉재(200) 및 회전수단(300)을 포함하여 구성되는 유동상 생물막담체(1000) 전체를 회전시켜서 유동성과 반응효율을 증대시키는 작용을 할 수 있다. In addition, the rotating means 300 converts the flow energy of the fluid, such as agitated water flow and bubbles passing through the through
또한, 유동상 생물막담체(1000)들은 유동과정에서 충돌하거나 접촉되면서 서로 엉켜서 반응기(10)의 일측에 적체될 수 있으므로 유동성이 저하될 수 있다. 그런데 유동상 생물막담체(1000)가 서로 접촉하더라도 상기 회전수단(300)에 의해 유동상 생물막담체(1000)들이 회전하게 되면 서로 엉키는 것이 방지될 수 있고 엉켜있는 것들이 흩어지기도 하므로 상기 회전수단(300)은 엉킴방지 작용을 할 수 있게 된다. In addition, the fluidized
또한, 반응과정에서 생성되거나 원재료를 통하여 유입되기도 하는 유지방 등과 같은 점성이 크고 비중이 작은 물질, 유입된 계면활성 물질에 의해 생성되는 거품, 반응과정에서 생성되는 유리질소, 탄산가스 등과 같은 미세기포 등이 유동상 생물막담체(1000)의 내외부 표면에 부착될 수 있는데, 이러한 물질 또는 기포가 부착되면 유동상 생물막담체(1000)의 겉보기 비중이 작아지게 되므로 가벼워진 유동상 생물막담체(1000)들이 수면측으로 부상하게 되고 부상된 유동상 생물막담체(1000)는 수면에 적층되어 유동성이 저하되기도 한다. 또한, 이러한 물질과 미세기포들이 유동상 생물막담체(1000)의 내외부 표면에 증식하는 생물막의 표면에 부착하게 되면 미생물과 기질의 접촉을 차단하게 되므로 미생물의 대사작용을 방해하고 반응효율을 저하시키게 된다. 그런데 상기 회전수단(300)은 유체의 유동에너지를 회전력으로 전환시켜서 유동상 생물막담체(1000)를 회전시키게 되므로 회전에 의해 반응액과 생물막 사이에 상대속도가 발생되어 생성되는 세정력에 의하여 미세기포와 스컴이 부착되지 못하고 생물막으로부터 탈리될 수 있다. 이와 같이 상기 회전수단(300)은 미세기포 및 스컴의 부착을 방지하고 탈리시키는 작용을 할 수 있다. In addition, materials having high viscosity and low specific gravity, such as milk fat generated during the reaction or sometimes introduced through raw materials, bubbles generated by the introduced surfactant, fine bubbles such as glass nitrogen and carbon dioxide generated during the reaction, etc. The
또한, 반응기 특히, 하폐수처리시설의 반응기(10)에서는 유지방 성분과 계면활성 물질들이 수면에 모여서 점성이 강한 스컴층을 이루는 경우가 빈번하다. 이러한 스컴층은 유동과정에서 수면측으로 상승하는 유동상 생물막담체(1000)에 점착되므로 유동상 생물막담체(1000)가 유동하지 못하고 스컴층에 붙들려서 수면측에 적체되기도 한다. 그런데 유체의 유동에너지와 상기 회전수단(300)에 의하여 회전하는 유동상 생물막담체(1000)는 수면측에 적층되어 있는 스컴층을 교란시켜서 유동상 생물막담체(1000)가 스컴층에서 벗어날 수 있게 되므로 유동상 생물막담체(1000)의 상부 적체를 방지할 수 있게 된다. 이와 같이 상기 회전수단(300)은 스컴층의 교란작용을 통하여 유동상 생물막담체(1000)의 유동성을 개선할 수 있다. In addition, in the
또한, 상기 회전수단(300)은 상대적으로 표면적이 넓고 두께가 얇은 다수개의 회전익들이 포함되는 구성이므로 비표면적이 큰 구조이다. 회전수단(300)의 이러한 구조상의 특성을 살려서 생체친화성이 우수한 물성으로 구성하게 되면 상기 회전수단(300)은 미생물이 부착증식할 수 있는 생물막담체로 작용할 수 있게 된다.In addition, the rotating means 300 has a large specific surface area because it includes a plurality of rotor blades having a relatively large surface area and a thin thickness. By utilizing the structural characteristics of the rotating means 300 to configure the excellent biocompatibility physical properties, the rotating means 300 can act as a biofilm carrier that can be attached and proliferate microorganisms.
이와 같이 상기 회전수단(300)은 미생물 접촉재(200)를 지지하고 형상이 유지되도록 하는 미생물 접촉재(200)를 지지하는 작용과, 그 자체의 표면에 미생물이 부착증식하는 생물막담체로서 작용할 수 있으며, 상기 회전수단(300)이 구비되는 유동상 생물막담체(1000)는 반응효율 증대 작용, 엉킴방지 작용, 미세기포의 탈리작용 및 스컴층 교란 작용 등과 같은 유효한 작용들 중에서 어느 하나 이상의 작용을 기대할 수 있게 된다.As such, the rotating means 300 supports the
도4는 본 발명에 따른 유동상 생물막담체 제2실시예를 나타내는 개념도이다.Figure 4 is a conceptual diagram showing a second embodiment of the fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
상기 제2실시예의 유동상 생물막담체(1000)는 비표면적이 증대되고 수류와 기포 등의 유체가 원활하게 유통될 수 있도록 다수개의 관통구(110)와 상기 관통구(110)를 통하여 외부와 서로 연통되는 공간부가 내측에 구비되며 미생물이 부착증식하는 외곽 담체(100)와,The fluidized
상기 외곽 담체(100)의 내부 상기 공간부에 설치되며 수류와 기포 등의 유체가 원활하게 유통될 수 있도록 양측이 개방되어 있는 관통유로(210)가 구비되며 미생물이 부착증식하는 비표면적과 공극율이 큰 형상의 미생물 접촉재(200)와,It is installed in the inner space of the
상기 미생물 접촉재(200)에 구비되는 관통유로(210)의 내측에 고정되도록 설치되며 유체유동(20)을 회전력으로 전환할 수 있는 회전수단(300)을 포함하는 구성이다.It is installed to be fixed to the inside of the
상기 회전수단(300)은 상기 미생물 접촉재(200)가 상기 공간부(120) 측으로 이탈되지 않도록 지지체로 작용하고 미생물이 부착증식할 수 있는 담체로 작용하는 한편, 상기 미생물 접촉재(200) 내측의 관통유로(210)를 통과하는 유체의 유동에너지를 회전력으로 전환하는 수차로 작동하여 유동상 생물막담체(1000)를 회전시키게 된다. The rotating means 300 acts as a support so that the
상기 유동상 생물막담체(1000)가 반응액 중에서 회전하면서 유동하게 되면 유동상 생물막담체(1000)의 내외부 표면에 부착증식하는 미생물과 오염물질의 접촉 빈도를 증대시키는 접촉증대 작용과, 유동상 생물막담체(1000)들 사이에 형성되는 브릿지를 해체시켜서 서로 엉키는 것을 방지하는 엉킴방지 작용과, 미세기포 및 스컴의 부착을 방지하는 미세기포 및 스컴의 탈리 작용과, 수면측에 적층되는 스컴층을 교란시키는 스컴층 교란 작용 중에서 어느 하나 이상의 작용을 할 수 있다. When the fluidized
그러나 반응기(10) 내의 기포와 반응액 등의 흐름 즉, 유체유동(20)이 강하게 형성되더라도 이러한 유체유동(20)이 상기 관통유로(210)를 통과하지 못하면 상기 회전수단(300)은 수차로 작용하지 못하고 회전력을 생성할 수 없게 된다. 이러한 경우 상기 유동상 생물막담체(1000)는 회전하지 못하고 유체의 유동을 따라 반응기 내에서 단순한 선형궤적의 유동이 이루어지게 된다. 따라서 유체유동(20)이 가급적 에너지 손실이 최소화 되면서 상기 관통유로(210)를 통과하도록 유도되는 것이 바람직하다. 그런데 생물학적 하폐수처리시설의 반응기(10) 내에서의 유동은 도1에서 설명한 바와 같이 포기용으로 공급되는 기포의 부상과 공기부상(Airlifting)에 의해 반응액이 솟구치는 상승유동(21)이 강하게 발생하므로 수직방향의 유체유동(20)이 수평유동(23,24)과 비교하여 상대적으로 강하게 이루어지는 편이다. 따라서 유동상의 생물막담체는 가급적 수직방향의 유체유동(20)이 상기 관통유로(210)의 개구부로 유입되어 상기 관통유로(210)를 통과할 수 있도록 유도되는 구성이 바람직하다. However, even if the flow of bubbles and the reaction liquid, that is, the
유동상 생물막담체(1000)가 유동되면서 상기 관통유로(210)가 수면과 수직방향인 직립상태를 유지하게 되면, 상승 및 하강하면서 수직방향으로 유동하는 상대적으로 유동에너지가 강한 상승유동(21)과 하강유동(22)이 상기 관통유로(210)를 통하여 상기 회전수단(300)에 원활하게 도달할 수 있으므로 회전력의 생성면에서 유리하게 된다. 따라서 본 발명에 따른 유동상 생물막담체(1000)에 포함되는 상기 회전수단(300)을 상대적으로 상기 외곽 담체(100)와 상기 미생물 접촉재(200) 중에서 어느 하나 이상의 구성요소 보다 상대적으로 비중이 더 큰 물성으로 구성하고 상기 미생물 접촉재(200)에 구비되는 관통유로(210)의 내측에 설치하되, 유동상 생물막담체(1000)의 중심부에서 벗어나서 상기 관통유로(210)의 어느 일측에 고정되도록 배치함으로써 부력중심과 무게중심이 서로 이격되어 편심이 발생되도록 구성할 수 있다. 예를 들면, 상기 외곽 담체(100)는 비중이 작은 PE, PP로 구성하고, 상기 회전수단(300)은 비중이 큰 PVC, POM 등의 물성으로 구성하고 편심되도록 설치하면, 상기 외곽 담체(100)의 내부에 고르게 배치되는 상기 미생물 접촉재(200)의 비중과는 상관없이 유동상 생물막담체(1000)의 부력중심과 무게중심이 서로 이격될 수 있다. 이와 같은 구성의 유동상 생물막담체(1000)는 반응액 중에서 유동되면서 중력중심은 바닥을 향하고 부력중심은 수면측을 향하는 토크(Torque)가 발생하므로 무게중심과 가까운 개구부 즉, 회전수단(300)이 배치된 측의 관통유로(210)의 개구부는 반응기(10)의 바닥측을 향하게 되고, 부력중심과 가까운 개구부 즉, 상기 회전수단(300)이 배치된 측의 관통유로(210)의 개구부와 반대측에 있는 개구부는 수면측을 향하게 된다. 따라서 본 발명의 유동상 생물막담체(1000)는 반응액 중에서 상기 관통유로(210)는 부력과 중력이 작용하는 방향 즉, 수면 및 바닥면의 법선방향과 평행하는 직립상태를 유지하면서 유동할 수 있게 된다. When the flow
상기한 관통유로(210)가 직립상태에서 유동될 수 있는 구성의 유동상 생물막담체(1000)는 호기성으로 운영되는 생물학적 하폐수처리시설의 반응기(10)에서 포기장치(11)에서 공급되는 공기의 부상에 의하여 반응액과 기포가 수면측으로 강하게 솟구치는 수직유동이 직립상태의 상기 관통유로(210)를 곧바로 통과하게 되므로 효과적으로 회전수단(300)에 유체의 유동에너지가 전달될 수 있다. 따라서 상기 관통유로(210)가 직립상태에서 유동하게 되면 상기 회전수단(300) 및 수직유동에 의해 보다 강한 회전력이 생성될 수 있다. The fluidized
또한, 상기 회전수단(300)은 상기 관통유로(210)와 직교하도록 설치되는 것이 회전력의 생성면에서 효과적이다. In addition, it is effective that the rotation means 300 is installed to be orthogonal to the through
또한, 본 발명의 상기 제2실시예에 따른 유동상 생물막담체(1000)의 작용도 상기 제1실시예의 작용과 동일하다.In addition, the operation of the fluidized
도5는 본 발명에 따른 유동상 생물막담체 제3실시예를 나타내는 개념도이다.5 is a conceptual diagram illustrating a third embodiment of fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
상기 제3실시예에서는 상기 회전수단(300)의 비중이 상대적으로 더 크게 구성되었으나, 이 실시예에서는 유동상 생물막담체(1000)에 포함되는 상기 회전수단(300)은 상기 외곽 담체(100)와 상기 미생물 접촉재(200) 중에서 어느 하나 이상의 구성품 보다 상대적으로 비중이 더 작은 물성으로 구성하고 상기 미생물 접촉재(200)에 구비되는 관통유로(210)의 내측에 고정되도록 설치하되, 유동상 생물막담체(1000)의 중심부에서 벗어나서 상기 관통유로(210)의 어느 일측에 배치함으로써 부력중심과 무게중심이 서로 이격되어 편심이 발생되도록 구성된 것이다. 이와 같은 구성의 유동상 생물막담체(1000)는 반응액 중에서 유동하면서 중력중심과 부력중심의 편심으로 인해 토크(Torque)가 발생하므로 부력중심과 근접한 개구부 즉, 회전수단(300)이 배치된 측의 관통유로(210)의 개구부는 반응기(10)의 수면측을 향하게 되고, 중력중심과 근접한 개구부 즉, 상기 회전수단(300)이 배치된 측의 관통유로(210)의 개구부와 반대측에 있는 개구부는 수면측을 향하게 된다. 이와 같이 유동상 생물막담체(1000)는 상기 관통유로(210)가 중력이 작용하는 방향 즉, 수면 및 바닥면의 법선방향과 평행하는 직립상태를 유지하면서 유동하게 되므로 상기 제2실시예에서와 같이 회전력의 생성면에서 유리한 효과를 기대할 수 있다. In the third embodiment, the specific gravity of the
도6은 본 발명에 따른 유동상 생물막담체 제4실시예를 나타내는 개념도이다. 6 is a conceptual diagram illustrating a fourth embodiment of a fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
본 발명에 따른 제4실시예의 유동상 생물막담체(1000)는, 비표면적이 증대되고 수류와 기포 등의 유체가 원활하게 유통될 수 있도록 다수개의 관통구(110)와 상기 관통구(110)를 통하여 외부와 서로 연통되는 공간부(120)가 내측에 구비되며 미생물이 부착증식하는 외형이 주로 원구형 이거나 타원형인 외곽 담체(100)와,The fluidized
상기 외곽 담체(100)의 내부 상기 공간부에 설치되며 수류와 기포 등 유체유동(20)이 원활하게 유통될 수 있도록 양측이 개방되어 있는 관통유로(210)가 구비되며 미생물이 부착하여 증식하는 비표면적과 공극율이 큰 형상의 미생물 접촉재(200)와,It is installed in the inner space of the
상기 관통유로(210)의 양측에 형성되어 있는 양측 개구부측의 상기 외곽 담체(100)에 각각 설치되며 유체의 유동을 회전력으로 전환할 수 있는 회전수단(300)을 포함하는 구성이다.Each of the
상기 회전수단(300)은, 상기 외곽 담체(100)의 외부로 돌출되는 부분이 없고 원구형 또는 타원형 등과 같은 유동에 적합한 형태의 외곽 담체(100) 본래 형상이 유지되도록 상기 외곽 담체(100)와 외형이 일치되는 형태로 설치되어 유동과정에서 유동상 생물막담체(1000)의 엉킴이 최소화되고, 상기 미생물 접촉재(200)가 상기 외곽담체(100)의 외부로 이탈되지 않도록 지지하는 지지체로 작용하고, 미생물이 부착증식할 수 있는 외곽 담체(100)로 작용하는 한편, 유체의 유동에너지를 회전력으로 전환하는 수차로 작동하여 유동상 생물막담체(1000)를 회전시키게 된다. 이와 같이 상기 유동상 생물막담체(1000)가 회전하게 되면 유동상 생물막담체(1000)의 내외부 표면에 부착증식하는 미생물과 오염물질의 접촉빈도를 증대시키는 접촉증대 작용과, 유동상 생물막담체(1000)들 사이에 형성되는 브릿지를 해체시켜서 서로 엉키는 것을 방지하는 엉킴방지 작용과, 미세기포 및 스컴의 부착을 방지하는 미세기포 및 스컴의 탈리 작용과, 수면측에 적층되는 스컴층을 교란시키는 스컴층 교란 작용 중에서 어느 하나 이상의 작용을 할 수 있으므로 유동성과 반응효율이 개선될 수 있다. The rotating means 300, the
본 발명의 상기 제1 내지 제3실시의 유동상 생물막담체(1000) 에서는 회전수단(300)이 미생물 접촉재(200)의 중앙부에 구비되는 관통유로(210)의 내측에 설치되는 내삽형이므로 유체유동(20)이 관통유로(210)를 거쳐서 그 내부에 배치된 회전수단(310)까지 도달하는 과정에서 에너지 손실이 발생될 수 있다. 반면에 이 실시예에서의 상기 회전수단(310)은 외곽 담체(100)측에 설치되어 유체유동(20)과 직접 접촉하게 되므로 에너지 손실이 최소화되고 보다 효과적으로 회전력으로 전환될 수 있게 된다. In the fluidized
상기 회전수단(310)이 외부로 돌출되도록 설치되면, 유동하면서 서로 접촉되는 유동상 생물막담체(1000)들 사이에 마찰이 증대되므로 유동성이 저하되거나 이러한 돌출부들에 의해 유동상 생물막담체(1000)들이 서로 얽혀서 유동을 저해하는 장애물이 될 수 있다. 따라서 회전익 등이 외부로 돌출되지 않고 주로 원구형 또는 타원형의 외형인 상기 외곽 담체(100)의 형상과 일치되도록 외형이 구성되어 유동이 저해되지 않고 효과적으로 유체의 유동에너지가 회전운동으로 전환되도록 한 것이다. 상기 회전수단(310)과 외곽 담체(100)는 별도로 성형하여 조립하거나 열가소성의 합성수지 사출물 등에 의해 일체형으로 성형할 수 있다.When the
이 실시예에서의 상기 회전수단(310)은 외부의 유동이 직접 작용할 수 있는 외곽형의 회전수단(310)이다. 그러나 유체유동(20)이 상기 회전수단(310)으로 접근하더라도 유체유동(20)이 회전수단(310)을 거쳐서 신속하게 통과되지 못하면 충분한 회전력을 생성할 수 없게 된다. 따라서 상기 회전수단(310)으로 접근한 유체유동(20)이 상기 미생물 접촉재(200)에 의해 정체되거나 막히지 않고 원활하게 통과될 수 있도록 상기 미생물 접촉재(200)에는 관통유로(210)가 구성되고 상기 관통유로(210)의 개구부측에 상기 회전수단(310)이 배치되는 것이다. The rotation means 310 in this embodiment is an outer rotation means 310 that can be directly acting on the external flow. However, even when the
그런데 이 실시예에서도 유동상 생물막담체(1000)는 반응기(10) 내에서 유동되면서 상기 관통유로(210)가 수면과 수직방향인 직립상태를 유지하게 되면, 상승 및 하강하면서 수직방향으로 유동하는 상승유동(21)과 하강유동(22)이 상기 관통유로(210)를 통하여 상기 회전수단(310)에 원활하게 도달할 수 있다. 또한, 상기 회전수단(310)에 도달한 유체유동(20)이 원활하게 통과될 수 있으므로 회전력의 생성면에서 유리하게 된다. 따라서 상기 양측의 회전수단(310) 중에서 상기 관통구(110)의 어느 일측의 개구부측 외곽 담체(100)에 배치되는 회전수단(310)은 PVC, POM 등과 같이 상대적으로 비중이 더 큰 물성으로 구성 및 배치되고, 상기 관통구(110)의 다른 일측의 개구부측 외곽 담체(100)에 배치되는 회전수단(310)은 상기 외곽 담체(100), 상기 미생물 접촉재(200) 등 다른 구성품과 같은 비중의 물성 또는 상대적으로 비중이 더 작은 PE, PP 등과 같은 물성으로 구성 및 배치함으로써 부력중심과 무게중심이 서로 이격되어 편심이 발생되도록 구성할 수 있다. However, in this embodiment, when the fluidized
또한, 상기 양측의 회전수단(310) 중에서 상기 관통구(110)의 어느 일측의 개구부측의 외곽 담체(100)에 배치되는 회전수단(310)은 PE, PP 등과 같은 상대적으로 비중이 더 작은 물성으로 구성 및 배치되고, 상기 관통구(110)의 다른 일측의 개구부측의 외곽 담체(100)에 배치되는 회전수단(310)은 다른 구성품과 같은 비중의 물성 또는 상대적으로 비중이 더 큰 PVC, POM 등과 같은 물성으로 구성 및 배치함으로써 부력중심과 무게중심이 서로 이격되어 편심이 발생되도록 구성할 수 있다. In addition, the rotating means 310 disposed on the
이와 같이 양측에 배치된 상기 회전수단(310)들의 비중이 서로 다르게 구성된 유동상 생물막담체(1000)는 반응액 중에서 유동하면서 중력중심과 부력중심의 편심으로 인해 토크(Torque)가 발생하므로 무게중심과 근접한 개구부 즉, 비중이 큰 회전수단(310)이 배치된 측의 관통유로(210)의 개구부는 반응기(10)의 바닥면측을 향하게 되고, 부력중심과 근접한 개구부 즉, 비중이 작은 회전수단(310)이 배치된 측의 관통유로(210)의 개구부는 수면측을 향하게 되므로 유동상 생물막담체(1000)가 반응액에 잠기면 상기 관통유로(210)는 중력이 작용하는 방향 즉, 수면 및 바닥면의 법선방향과 평행하는 직립상태를 유지하면서 유동하게 된다. As described above, the fluidized
호기성으로 운영되는 생물학적 반응기(10)에는 포기장치(11)가 구비되는데 포기장치(11)에서 공급되는 공기의 부상에 의하여 반응액이 부상(Airlifting)되면서 반응액이 수면측으로 강하게 솟구치는 수직유동이 발생하게 된다. 따라서 수직방향으로 상승하는 수류 및 기포의 유동이 상기 관통유로(210)와 평행한 방향으로 유동하게 되므로 유체저항을 적게 받으면서 상기 관통유로(210) 및 회전수단(310)을 통과하게 되므로 회전수단(310)에 효과적으로 유체의 유동에너지가 전달될 수 있다. 따라서 상기 관통유로(210)가 직립상태에서 유동하게 되면 상기 회전수단(310)에 의해 보다 강한 회전력이 생성될 수 있다. The aerobic
또한, 반응조내에서 상승유동이 미약한 구간과 하강유동(22)이 발생되는 구간에서는 중력과 유체유동(20)에 의해 상기 유동상 생물막담체(1000)는 하강하게 되는데 하강하면서 반응액과 유동상 생물막담체(1000) 사이에는 상대속도가 발생하므로 유동상 생물막담체(1000)의 외부와 상기 관통유로(210)의 내부에는 반응액의 유동이 발생된다. 따라서 이 경우에도 상기 관통유로(210)가 수직방향으로 직립상태에서 하강하게 되면 보다 많은 반응액이 상기 관통유로(210) 및 회전수단(310)을 통과하게 되므로 회전력의 생성면에서 유리할 수 있다.In addition, the fluidized
도7은 본 발명에 따른 유동상 생물막담체 제5실시예를 나타내는 개념도이다.7 is a conceptual diagram illustrating a fifth embodiment of fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
상기한 본 발명의 유동상 생물막담체(1000) 제4실시예에서는 관통유로(210)의 양측에 회전수단(310)이 설치되는 실시예인데, 이 실시예의 유동상 생물막담체(1000)에서는 상기 회전수단(310)이 상기 관통유로(210)의 어느 일측 개구부측의 외곽 담체(100)에 설치되는 실시예에 관한 것이다. 어느 일측에 배치되는 상기 회전수단(310)을 다른 구성품들 보다 상대적으로 비중이 더 큰 물성으로 구성하게 되면 중력에 의해 상기 회전수단(310)측의 개구부가 반응기(10)의 바닥면측을 향하고 그 반대측의 개구부는 수면측을 향한 상태에서 상기 관통유로(210)가 수면 및 바닥면과 수직하는 직립상태에서 유동하게 되므로 앞에서 설명한 바와 같이 반응기(10) 내에서 수직방향으로 유동하는 기포와 반응액의 유동이 상기 관통구(110)를 원활하게 통과하므로 회전력의 생성면에서 유리한 효과를 기대할 수 있다.In the fourth embodiment of the fluidized
도8은 본 발명에 따른 유동상 생물막담체 제6실시예를 나타내는 개념도이다.8 is a conceptual diagram illustrating a sixth embodiment of a fluidized bed biofilm carrier according to the present invention.
제6실시예의 유동상 생물막담체(1000)에서는 상기한 제5실시예에서와 같이 회전수단(310)이 상기 관통유로(210)의 어느 일측 개구부측의 외곽 담체(100)에 설치되는 구성이며 상기 회전수단(310)은 다른 구성품들 보다 상대적으로 비중이 더 작은 물성으로 구성하게 되면 부력에 의해 비중이 작은 상기 회전수단(310)과 상기 회전수단(310)측의 개구부가 수면측을 향하고 그 반대측의 개구부는 반응기(10)의 바닥면측을 향한 상태에서 상기 관통유로(210)가 수면 및 바닥면과 수직하는 직립상태에서 유동하게 되므로 앞에서 설명한 바와 같이 반응기(10) 내에서 수직방향으로 유동하는 기포와 반응액의 유동이 상기 관통구(110)를 원활하게 통과하므로 회전력의 생성면에서 유리한 효과를 기대할 수 있다.In the fluidized
10 : 호기성 반응기 11 : 포기장치
12 : 송풍기 13 : 산기관
14 : 송기관 20 : 유체유동
21 : 상승유동 22 : 하강유동
23,24 : 수평유동 100 : 외곽 담체
101 : 망상체 120 : 공간부
110 : 관통구 200 : 미생물 접촉재
210 : 관통유로 300,310 : 회전수단
1000 : 유동상 생물막담체10: aerobic reactor 11: aeration device
12
14: exhaust pipe 20: fluid flow
21: upward flow 22: downward flow
23, 24 Horizontal flow 100: Outer carrier
101: reticular body 120: space part
110: through hole 200: microbial contact material
210:
1000: fluidized bed biofilm carrier
Claims (7)
상기 공간부에 설치되며 유체가 원활하게 유통될 수 있도록 양측이 개방되어 있는 관통유로가 구비되며 미생물이 부착증식하는 비표면적과 공극율이 큰 형상의 미생물 접촉재;와
상기 관통유로를 통과하는 유체의 유동을 회전력으로 전환할 수 있는 회전수단;을 포함하고,
상기 회전수단은, 미생물이 부착증식하는 담체로 작용하는 한편, 상기 미생물 접촉재가 변형되거나 상기 관통유로 측으로 이탈되지 않도록 하는 지지체로서 상기 미생물 접촉재에 구비되는 관통유로의 내측에 고정되도록 설치되고,
상기 회전수단은, 상기 미생물 접촉재 내측의 관통유로를 통과하는 유체의 유동에너지를 회전력으로 전환하는 수차로 작동하여 상기 외곽 담체 및 상기 미생물 접촉재를 회전시켜서, 생물막담체의 내외부 표면에 부착증식하는 미생물과 오염물질의 접촉 빈도를 증대시키는 접촉증대 작용과, 생물막담체들 사이에 형성되는 브릿지를 해체시켜서 서로 엉키는 것을 방지하는 엉킴방지 작용과, 미세기포 및 스컴의 부착을 방지하는 미세기포 및 스컴의 탈리 작용과, 수면측에 적층되는 스컴층을 교란시키는 스컴층 교란 작용중에서 어느 하나 이상의 작용을 할 수 있도록 하나 이상의 회전익을 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 유동성과 반응효율이 개선된 유동상 생물막담체.
An outer carrier provided with a plurality of through holes and a space portion communicating with the outside through the through holes to increase the specific surface area and smoothly distribute the fluid;
A microbial contact material having a large specific surface area and a large porosity in which microorganisms are adhered and provided with a through flow path which is open at both sides so that fluid can be smoothly circulated;
Rotating means for converting the flow of the fluid passing through the through flow path to a rotational force;
The rotating means is installed to be fixed to the inside of the through flow path provided in the microbial contact material as a support to act as a carrier for the growth of microorganisms and prevent the microbial contact material from being deformed or released to the through flow path.
The rotating means operates by an aberration for converting the flow energy of the fluid passing through the through flow path inside the microbial contact material into a rotational force to rotate the outer carrier and the microbial contact material to proliferate and adhere to the inner and outer surfaces of the biofilm carrier. Contact increase action to increase the frequency of contact between microorganisms and contaminants, anti-entanglement action to prevent entanglement by dismantling bridges formed between biofilm carriers, and microbubbles and scum to prevent adhesion of microbubbles and scum Fluidized bed biofilm carrier having improved fluidity and reaction efficiency, comprising one or more rotary blades to perform any one or more of the desorption action and the scum layer disturbance action that disturbs the scum layer stacked on the water surface. .
상기 관통유로가 수면 및 지면과 수직방향을 유지하는 직립상태에서 유동될 수 있도록, 상기 회전수단은 상기 외곽 담체와 상기 미생물 접촉재 중에서 어느 하나 이상의 것보다 상대적으로 비중이 더 크게 구성되고, 무게중심과 부력중심이 서로 이격되도록 상기 관통유로의 어느 일측에 설치되는 것을 특징으로 하는 유동성과 반응효율이 개선된 유동상 생물막담체.
The method of claim 1,
The rotating means is configured to have a relatively larger specific gravity than at least one of the outer carrier and the microbial contact material so that the through flow path can flow in an upright state maintaining the water surface and the vertical direction with the ground, and the center of gravity The fluidized bed biofilm carrier having improved fluidity and reaction efficiency, characterized in that it is installed on either side of the through flow path so that the buoyancy center and the buoyancy center are spaced apart from each other.
상기 관통유로가 수면 및 지면과 수직방향을 유지하는 직립상태에서 유동될 수 있도록, 상기 회전수단은 상기 외곽 담체와 상기 미생물 접촉재 중에서 어느 하나 이상의 것보다 상대적으로 비중이 더 작게 구성되고, 무게중심과 부력중심이 서로 이격되도록 상기 관통유로의 어느 일측에 설치되는 것을 특징으로 하는 유동성과 반응효율이 개선된 유동상 생물막담체.
The method of claim 1,
The rotating means is configured to be relatively smaller than any one or more of the outer carrier and the microbial contact material so that the through flow path can be flowed in an upright state maintaining the direction perpendicular to the water surface and the ground, the center of gravity The fluidized bed biofilm carrier having improved fluidity and reaction efficiency, characterized in that it is installed on either side of the through flow path so that the buoyancy center and the buoyancy center are spaced apart from each other.
상기 공간부에 설치되며 유체가 원활하게 유통될 수 있도록 양측이 개방되어 있는 관통유로가 구비되며 미생물이 부착증식하는 비표면적과 공극율이 큰 형상의 미생물 접촉재;와
상기 관통유로의 양측에 형성되어 있는 개구부 중에서 어느 하나 이상의 개구부측의 상기 외곽 담체에 고정되도록 설치되며 상기 관통유로를 통과하는 유체의 유동을 회전력으로 전환할 수 있는 회전수단;을 포함하고,
상기 회전수단은, 유동과정에서 유동상 생물막담체의 엉킴이 최소화되도록 상기 외곽 담체의 외부로 돌출되지 않게 외곽 담체의 형상이 유지되도록 설치되며, 상기 회전수단은, 상기 미생물 접촉재가 상기 외곽 담체의 외부로 이탈되지 않도록 하는 지지체이고, 미생물이 부착증식하는 담체로 작용하며,
상기 회전수단은, 상기 미생물 접촉재 내측의 관통유로를 통과하는 유체의 유동에너지를 회전력으로 전환하는 수차로 작동하여 상기 외곽 담체 및 상기 미생물 접촉재를 회전시켜서, 생물막담체의 내외부 표면에 부착증식하는 미생물과 오염물질의 접촉 빈도를 증대시키는 접촉증대 작용과, 생물막담체들 사이에 형성되는 브릿지를 해체시켜서 서로 엉키는 것을 방지하는 엉킴방지 작용과, 미세기포 및 스컴의 부착을 방지하는 미세기포 및 스컴의 탈리 작용과, 수면측에 적층되는 스컴층을 교란시키는 스컴층 교란 작용중에서 어느 하나 이상의 작용을 할 수 있도록 하나 이상의 회전익을 포함하여 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 유동성과 반응효율이 개선된 유동상 생물막담체.
An outer carrier provided with a plurality of through holes and a space portion communicating with the outside through the through holes to increase the specific surface area and smoothly distribute the fluid;
A microbial contact material having a large specific surface area and a large porosity in which microorganisms are adhered and provided with a through flow path which is open at both sides so that fluid can be smoothly circulated;
Rotating means is installed to be fixed to the outer carrier of any one or more of the openings formed on both sides of the through flow passage and to convert the flow of fluid passing through the through flow passage to a rotational force;
The rotating means is installed such that the shape of the outer carrier is maintained so as not to protrude to the outside of the outer carrier so as to minimize entanglement of the fluidized biofilm carrier in the flow process, wherein the microorganism contact member is disposed outside of the outer carrier. It is a support that does not escape to, acts as a carrier for the growth of microorganisms,
The rotating means operates by an aberration for converting the flow energy of the fluid passing through the through flow path inside the microbial contact material into a rotational force to rotate the outer carrier and the microbial contact material to proliferate and adhere to the inner and outer surfaces of the biofilm carrier. Contact increase action to increase the frequency of contact between microorganisms and contaminants, anti-entanglement action to prevent entanglement by dismantling bridges formed between biofilm carriers, and microbubbles and scum to prevent adhesion of microbubbles and scum Fluidized bed biofilm carrier having improved fluidity and reaction efficiency, comprising one or more rotary blades to perform any one or more of the desorption action and the scum layer disturbance action that disturbs the scum layer stacked on the water surface. .
상기 회전수단은 상기 관통유로의 양측에 형성되어 있는 개구부측의 상기 외곽 담체에 각각 설치되며, 상기 관통유로가 수면 및 지면과 수직방향을 유지하는 직립상태에서 유동될 수 있도록 어느 일측의 상기 회전수단은 다른 일측의 회전수단과 비중이 서로 다르게 구성되어 무게중심과 부력중심이 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 유동성과 반응효율이 개선된 유동상 생물막담체.
The method of claim 4, wherein
The rotating means are respectively provided on the outer carrier of the opening side formed on both sides of the through passage, the rotating means of any one side so that the through passage can be flowed in an upright state maintaining the vertical direction with the water surface and the ground Is a fluidized bed biofilm carrier with improved fluidity and reaction efficiency, characterized in that the rotation means and specific gravity of the other side is different from each other and the center of gravity and buoyancy center are spaced apart from each other.
상기 회전수단은 상기 관통유로의 양측에 형성되어 있는 개구부 중에서 어느 일측의 상기 외곽 담체에 설치되며, 상기 관통유로가 수면 및 지면과 수직방향을 유지하는 직립상태에서 유동될 수 있도록 상기 회전수단은 상기 외곽 담체와 상기 미생물 접촉재 중에서 어느 하나 이상의 것보다 상대적으로 비중이 더 크게 구성되어 무게중심과 부력중심이 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 유동성과 반응효율이 개선된 유동상 생물막담체.
The method of claim 4, wherein
The rotating means is installed in the outer carrier of any one of the openings formed on both sides of the through flow passage, the rotating means is such that the through flow flows in an upright state maintaining a vertical direction with the water surface and the ground A fluidized bed biofilm carrier having improved fluidity and reaction efficiency, characterized in that a specific gravity is greater than that of at least one of the outer carrier and the microbial contact material so that the center of gravity and the buoyancy center are separated from each other.
상기 회전수단은 상기 관통유로의 양측에 형성되어 있는 개구부 중에서 어느 일측의 상기 외곽 담체에 설치되며, 상기 관통유로가 수면 및 지면과 수직방향을 유지하는 직립상태에서 유동될 수 있도록 상기 회전수단은 상기 외곽 담체와 상기 미생물 접촉재 중에서 어느 하나 이상의 것보다 상대적으로 비중이 더 작게 구성되어 무게중심과 부력중심이 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 유동성과 반응효율이 개선된 유동상 생물막담체. The method of claim 4, wherein
The rotating means is installed in the outer carrier of any one of the openings formed on both sides of the through flow passage, the rotating means is such that the through flow flows in an upright state maintaining a vertical direction with the water surface and the ground The fluidized bed biofilm carrier having improved fluidity and reaction efficiency, characterized in that the specific gravity is smaller than that of any one or more of the outer carrier and the microbial contact material so that the center of gravity and the buoyancy center are spaced apart from each other.
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