KR950013316B1 - 폐수 및 폐기물처리용 미생물 배양촉매제 및 그의 제조방법 - Google Patents
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Description
제 1 도는 실험실내에서 제조된 COD농도가 600㎎/l로 고정된 폐수에 대하여 본 발명의 미생물 배양촉매제를 투여하였을 때 시간의 경과에 따른 COD 제거효과를 나타낸 것이고,
제 2 도는 실험실내에서 제조된 COD농도를 현장과 동일하게 제조한 폐수에 대하여 본 발명의 미생물 배양촉매제를 투여하였을 때 시간의 경과에 따른 COD제거 효과를 나타낸 것이고,
제 3 도는 COD농도가 1,000 및 1,500㎎/l로 고정된 폐수에 대하여 본 발명의 미생물 배양촉매제를 투여하였을 때 시간의 경과에 따른 COD제거효과를 나타낸 것이고,
제 4 도는 COD농도가 1,000 및 1,500㎎/l로 고정된 폐수에 대하여 본 발명의 미생물 배양촉매제를 투여하였을 때 시간의 경과에 따른 COD잔여율을 나타낸 것이다.
본 발명은 폐수 및 폐기물처리용 미생물 배양촉매제 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 옥수수분말, 밀분말, 쌀분말, 보리분말, 백태분말, 감자분말로 이루어진 주성분과 질소, 무기물, 소석회, 포도당, 무수규산제 1 철, 백토, 적토, 제올라이트, 색소, 미생물고정화제, 기타영양소, 기타화학물질 및 물로 이루어진 보조성분을 함유하는 폐수 및 폐기물처리용 미생물 배양촉매제 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
제 2 차 세계대전이래 산업의 급속한 발달로 인하여 빠른 산업화, 도시화 등으로 인구의 폭발적인 증가 및 집중화 현상은 자연생태계의 자정능력을 현저하게 저하시키고, 각종의 산업폐기물과 생활오염물질의 배출원인이 되어 자연환경을 크게 손상시키고 있는 실정이다.
특히 산업이 고도화됨에 따라 분석이 곤란한 유해오염물질의 배출은 처리가 곤란한 폐수와 폐기물의 발생을 유발하고 있어서 하천뿐만 아니라 지하수까지 오염시키어 양질의 식수가 이제는 흔치 않은 상태로까지 악화되고 있고 생활오염물질 역시 자연의 자정능력을 초월하여 점차로 자연환경을 파괴시키고 있다.
이와같은 심각한 현재의 환경오염을 인위적인 노력에 의하여 정화시키려는 여러가지 방법들이 연구되고 발명되어 사용되고 있다. 특히 폐수의 처리에 있어서 현재 일반적으로 시행되고 있는 폐수처리 방법은 화학적 처리법, 물리화학적 처리법, 미생물을 이용한 생물학적 처리법으로 구분 지을 수 있는데 화학적 처리방법이나 물리화학적 처리방법이 사용되어 왔으나 이러한 방법들로 폐수 및 폐기물을 처리할 경우 2차 오염물질의 생성을 유발시키므로 2차 오염물질의 발생이 없거나 아주 적은 미생물을 이용한 생물학적 처리법의 개발이 절실히 요구되어 왔다.
그러나, 폐수나 폐기물 처리시에 미생물을 사용하는데에 있어서는 미생물의 배양상태가 극히 불량한 폐수 내에서 존재하거나 임의 투여에 의한 미생물의 증식과 산화를 촉진시키는 미생물이 중요하다.
따라서, 본 발명은 폐수나 폐기물 처리시에 미생물의 배양상태가 극히 불량한 상태에서 미생물의 배양에 필요한 영양소를 첨가하여 미생물의 배양조건을 양호하게 해주며 미생물의 이화학적 성질을 호전시키는 미생물 배양촉매제를 제공하여 미생물을 이용한 폐수 및 폐기물처리시에 미생물의 증식작용은 물론 유기물의 산화와 분해작용을 상승시키는데 그 목적이 있다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 옥수수분말 44%, 밀분말 44%, 쌀분말 6%, 보리분말 3%, 백태분말 1.5%, 감자분말 1.5%로 이루어진 주성분과 질소 4%, 무기물 0.1%, 소석회 6%, 포도당 1%, 무수규산제 1 철 50%, 백토 19%, 적토 3%, 제올라이트 7%, 색소 0.01%, 미생물고정화제 0.01%, 기타영양소 0.09%, 기타화학물질 0.79% 및 물 9%로 이루어진 보조성분을 함유하는 폐수 및 폐기물처리용 미생물 배양촉매제 및 그의 제조방법인 것이다.
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 폐수 및 폐기물처리시에 미생물의 특성과 증식에 있어서 촉매제 역할을 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
미생물에 의한 처리법은 자연의 자정작용을 근거로 하는 폐수 및 폐기물처리방법으로써, 주오염원인 유기물이 호기성, 통성혐기성 세균군에 의해 제거된다. 이는 세균군이 산소를 이용하여 호흡작용에 의해 유기물의 일부 또는 전부를 산화분해하여 CO2, H2O, NHS3와 같은 무기물로 분해하여 이 과정에서 발생되는 에너지를 살아가기 위한 생존에너지와 합성과 증식에 필요한 에너지로 사용한다는데 근거한다. 이러한 메카니즘은 다음과 같은 반응식으로 표현될 수 있다.
통상적으로 (1)식을 호 이라고 하고 여기서 생성된 에너지는 생활에너지로 사용되며, 세포분열에 의한 증식이나 합성에 사용되는 에너지에 관한 반응식은 다음과 같다.
한편, 세균들은 증식하면서 그 일부가 사멸하면서 자기산화에 의해 분해되고 있는데 그 반응식은 아래와 같다.
결국 (1), (2), (3)식이 미생물을 이용하여 폐수나 폐기물을 생물학적으로 처리하는데 있어서 유기물과 세균군의 접촉, 산화, 분해 및 합성에 의해서 이들을 정화시키는 메카니즘이 된다.
또한 일반적으로 미생물의 신진대사는 상기한 바와같이 에너지원과 탄소원에 따라 다르게 설명된다. 즉, 광합성 세균균주들은 태양에너지를 사용하고 화학독립 영양세균균주들은 유기물의 산화에 의하여 신진대사에 필요한 에너지를 공급받아 증식을 통하여 다량의 유기물을 분해한다. 이와같은 신진대사에 필요한 영양소에는 질소, 인, 철, 마그네슘, 칼륨, 아연, 구리, 칼슘, 코발트등이 있는데 이들은 미량으로써 미생물의 성장을 촉진시키고 미생물의 세포분열을 통한 증식에 중요한 역할을 하고 있다. 이 영양소들은 폐수처리계의 미생물이 섭생을 통하여 증식하고 나아가 먹이연쇄사슬에 따라 계속적인 생태계 시스템을 유지하게 함으로써 폐수처리계의 효율성을 높이게 된다.
따라서 본 발명은 유기물 분해능력이 강한 미생물군들에 유용하여 원천적으로 폐수 및 폐기물처리에 효율성을 높이며 이들은 먹이연쇄사슬을 통하여 지속적인 증식을 촉진시키어 폐수 또는 폐기물이 종국에는 청정도 높게 처리된다.
특히 폐수나 폐기물에 이미 존재해 있거나 인위적인 세균균주의 투여에 의한 세균균주들 중에 그 특성에 따라 가장 우점하는 세균균주를 증식배양하는데 가변적으로 촉매시킬 수 있고 활발한 증식을 통하여 유기물의 분해속도가 가속화된다.
생물학적 처리를 위한 폐수 및 폐기물의 성상에 있어서 오염원은 유기물인 것이다. 따라서 이 오염원을 영양에너지로 활용할 수 있는 세균균주의 다량 증식을 위하여는 앞서 언급된 바와 같이 필수영양소를 적절하게 공급하여 줄 때 가장 양호한 상태로 배양될 뿐만 아니라 증식을 거듭할 수 있게 된다. 따라서, 본 발명의 폐수 및 폐기물처리용 미생물 배양촉매제는 세균균주의 배양에 적합하도록 구성되었다.
본 발명의 미생물 배양촉매제는 옥수수분말, 밀분말, 보리분말, 쌀분말, 백태분말, 감자분말로부터 말타아제, 인베르타제, 아밀라제, 펩신을 추출하여 각각은 미생물의 주영양소로서 작용하고 미량의 질소, 인, 마그네슘, 칼슘, 아연, 구리, 칼륨, 코발트, 포도당과 물, 무수규산제 1 철, 백토, 적토, 제올라이트와 미량의 폐수나 폐기물의 특성에 따라 다종의 세균균주를 함유하고 있는 하천의 저질토양에서 분리 동정시킨 미생물고정화제로 구성되며, pH조정을 위한 화학물질과 약간의 색소 및 미량의 영양소를 첨가한 것이다.
본 발명의 미생물 배양촉매제의 구성성분과 각 성분의 혼합비는 다음과 같다.
1. 주원료의 혼합비율
2. 기타원료의 혼합비율
3. pH와 함수비 및 입도
pH : 7.0±0.5
함수비 : 12±2%
입도 : 125±20메쉬
상기한 주원료 및 기타원료는 다음과 같은 공정에 의하여 폐수 및 폐기물처리용 미생물 배양촉매제로 제조된다.
1. 제 1 공정 : 상기한 주원료와 기타원료 중에서 분말상태의 것들만을 취하여 그 혼합비율에 따라 믹서기에 넣고 약 20분간 골고루 섞은 다음 분쇄기에 1차 분쇄한다. 이때의 입도는 125메쉬 정도이다.
2. 제 2 공정 : 상기한 기타원료 중에서 액상원료를 제 1 공정의 구성물질과 함께 믹서기에 넣고 약 30분간 혼합한다. 이때의 함수비는 22±3%이며, pH는 7.0±0.5 상태를 유지토록 한다.
3. 제 3 공정 : 제 2 공정을 마친 혼합물질을 양생탱크에 보내어 표준상태에서 약 3∼5일간 발효와 양생을 시킨다.
4. 제 4 공정 : 제 3 공정을 마친후 건조실에 보내어 32±3℃에서 함수비가 12±2%가 되도록 건조시키어 저장탱크로 보낸다.
5. 제 5 공정 : 제 4 공정을 마친후에 다시 분쇄기로 입도가 125±20메쉬가 되도록 갈아서 포장기로 보내어 포장한다.
이와같이 제조된 본 발명품을 폐수 및 폐기물의 처리시에 투입하였을 때 미생물균주의 성장을 조사한 결과 약 6시간이 지나서 처리계내의 미생물의 균주가 기하급수적으로 급성장함과 동시에 폐수나 폐기물의 특성에 따라 제품의 구성비율을 달리하는 경우에는 그 처리계의 특성에 가장 적합한 세균균주들이 우점되고 있음이 확인되었다. 또한, 실험실 또는 현재 운영되고 있는 처리계에 투여하여 오염도 지표로써 영향을 조사 실험한 결과, 본 발명의 폐수 및 폐기물처리용 미생물 배양촉매제가 매우 효율적인 역할을 할 수 있음이 입증되었다.
이하, 실시예에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같고, 본 발명이 다음의 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
[실시예]
실험실에서 다음 표 1과 같은 합성폐수를 제조하여 사용하였다. 제조된 합성 폐수는 주로 탄소원으로 글루코스를 이용하였으며 COD : N : P = 100 : 9.2 : 1로 사용농도에 맞도록 적당히 희석하여 사용하였다.
[표 1]
합성 하수의 조성(COD Mn : 약 2,000㎎/l)
상기 실험에서 이용한 분석방법은 환경오염 공정시험법과 Standard Method for the examination of water and wastewater(미국의 환경보호청에서 추천한 오수 및 폐수 시험법)를 기준으로 농도를 산출하였다.
[실시예 1]
회분식 시험
COD를 600㎎/l로 고정하고 본 발명의 미생물 배양촉매제를 가한 상태에서 시간이 경과함에 따라 반응기에서 COD가 제거되는 실험결과를 제 1 도에 나타내었다.
제 1 도에서 반응기에 본 발명의 미생물 배양촉매제를 투입한 결과 6시간만에 95% 이상의 COD제거효율을 가져왔으므로 상기 미생물 배양촉매제는 모든 폐수 및 폐기물에 적용할 수 있음을 확인할 수 있었다.
[실시예 2]
연속시험
현장에 적응시키기 위해서 실험실에서 제작한 반응기에 농도별로 본 발명의 미생물 배양촉매제를 적용 실험한 결과는 제 2 도와 같다.
제 2 도에서 실제로 폐수처리장에 적용하기 위하여 연속 실험을 한 결과 12시간 경과후에 95% 이상의 제거효율을 볼 수 있었는데 이는 유기성 폐수에 적용할 수 있음을 확인한 결과이다.
[실시예 3]
현장실험
폐수처리장에 본 발명의 미생물 배양촉매제를 적용시키기 위해 현재 건설되어 있는 폐수처리장중 K제지, S식품회사등에 실험하였다. 실험결과는 제 3 도 및 제 4 도와 같다.
제 3 도 및 제 4 도는 K제지, S식품의 COD농도를 1,000 및 1,500㎎/l로 조정한 후 본 발명의 미생물 배양촉매제를 투입하여 실험한 결과를 보여주는 것인데 제 3 도에서와 같이 유기물 부하가 1.0㎏COD/㎥·d 이하에서 90% 이상의 효율을 나타냈으며, 제 4 도에서 반응시간 12시간에서 역시 90% 이상의 제거효율을 보여주고 있다.
이는 본 발명의 폐수 및 폐기물처리용 미생물 배양촉매제가 다른 어느 미생물 제재보다 처리성능면에서 대단히 우수한 제재임을 입증한 것이라 하겠다.
따라서 본 발명은 현재 인류 생존의 중요한 열쇠가 될 수 있는 환경문제를 차원 높게 해결할 수 있는 발명이라 하겠다.
Claims (3)
- 옥수수분말 44%, 밀분말 44%, 쌀분말 6%, 보리분말 3%, 백태분말 1.5%, 감자분말 1.5%로 이루어진 주성분과 질소 4%, 무기물 0.1%, 소석회 6%, 포도당 1%, 무수규산제 1 철 50%, 백토 19%, 적토 3%, 제올라이트 7%, 색소 0.01%, 미생물고정화제 0.01%, 기타영양소 0.09%, 기타화학물질 0.79% 및 물 9%로 이루어진 보조성분을 함유하는 폐수 및 폐기물 처리용 미생물 배양촉매제.
- 제 1 항에 있어서, 상기 무기물은 인, 마그네슘, 칼슘, 아연, 구리, 칼륨 및 코발트인 것임을 특징으로 하는 폐수 및 폐기물처리용 미생물 배양촉매제.
- (1) 제 1 항에 따른 주원료와 기타원료중에서 분말상태의 것들만을 취하여 그 혼합비율에 따라 믹서기에 넣고 약 20분간 골고루 섞은 다음 분쇄기에서 평균입도 125메쉬 정도로 1차 분쇄하고, (2) 제 1 항에 따른 기타원료 중에서 액상원료를 상기 공정 (1)의 구성물질과 함께 믹서기에 넣고 함수비 22±3%, pH7.0±0.5 상태를 유지토록 약 30분간 혼합하고, (3) 상기 혼합물질을 양생탱크에 보내어 표준상태에서 약 3∼5일간 발효 및 양생시키고, (4) 건조실에 보내어 32±3℃에서 함수비가 12±2%가 되도록 건조시키어 저장탱크로 보내고, (5) 다시 분쇄기로 보내어 입도가 125±20메쉬가 되도록 갈아서 되는 것인 폐수 및 폐기물처리용 미생물 배양촉매제의 제조방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019930005675A KR950013316B1 (ko) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 폐수 및 폐기물처리용 미생물 배양촉매제 및 그의 제조방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019930005675A KR950013316B1 (ko) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 폐수 및 폐기물처리용 미생물 배양촉매제 및 그의 제조방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR950013316B1 true KR950013316B1 (ko) | 1995-11-02 |
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ID=19353505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019930005675A KR950013316B1 (ko) | 1993-04-06 | 1993-04-06 | 폐수 및 폐기물처리용 미생물 배양촉매제 및 그의 제조방법 |
Country Status (1)
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|---|---|
| KR (1) | KR950013316B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101345402B1 (ko) * | 2011-12-23 | 2013-12-30 | (주)가람테크 | 폐수 정화 처리용 첨가제 조성물 |
-
1993
- 1993-04-06 KR KR1019930005675A patent/KR950013316B1/ko not_active IP Right Cessation
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|---|---|---|---|---|
| KR101345402B1 (ko) * | 2011-12-23 | 2013-12-30 | (주)가람테크 | 폐수 정화 처리용 첨가제 조성물 |
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