일반기술

미생물이 고정된 폐수처리용 섬유상 접촉재

* 구성 및 원리 본 기술은 생물학적으로 폐수를 처리하는데 이용하는 미생물을 섬유집합체에 고정시킨 폐수처리용 미생물 접촉재 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 기술에 따른 폐수처리용 미생물 접촉재에 따르면 폐수를 생물학적으로 처리 시 체류시간이 짧아지고 반응조의 크기를 감소시킴으로써 유기물, 질소 및 인을 효율적으로 제거할 수 있다. 본 기술은 섬유형성능 고분자재료부터 얻어지는 가늘고 긴 섬유(모노 필라멘트: mono filament)에 폴리비닐알콜, 폴리에틸렌글리콜 또는 초산셀룰로오스 겔을 이용해서 미생물을 고정시키고, 이 미생물이 고정된 모노 필라멘트를 길이방향으로 정렬 집합시켜 소정의 형태로 형성하여 이루어진다. * 기술적 배경 생물막 공정 대신 원하는 종류의 미생물을 원하는 양만큼 겔 매트릭스(gel matrix)내에 포획시켜 처리하는 새로운 형태의 처리방법이 최근 들어 사용되고 있다. 여기에 사용되는 겔 매트릭스는 아가(argar), 케이-카라기난(k-carrageenan), 알기네이트(alginate)와 같은 자연 겔(natural gel)이다. 이러한 자연 겔은 천연물질이므로 포획과정에서 포획되는 미생물의 활성을 저해시키지 않고 포획할 수 있다는 장점은 있으나 기계적 강도 등이 약하여 폐수처리 반응조 등에서는 사용이 불가능하다. 오·폐수처리에 이용하기 위해서는 격렬한 혼합과 폭기등이 일어나는 반응조 조건내에서 견딜 수 있는 충분한 기계적 강도를 가진 담체가 요구된다.* 독창성 및 우수성 본 기술은 질소 제거에 있어서 질산화 반응은 매우 느리므로 질산화미생물을 배양시켜 접촉재에 부착시키므로써 질산화 속도를 크게 향상시킬 수 있어 기술적 우수성이 있다고 할 수 있다.* 적용제품 및 관련시장 본 기술은 폐수를 생물학적으로 처리 시 체류시간이 짧아지고 반응조의 크기를 감소시킴으로써 유기물, 질소 및 인을 효율적으로 제거할 수 있어, 하수 및 폐수처리 시장에서 유용하게 사용될 것이다. * 특징 및 장점 본 기술은 다음과 같은 특징 및 장점이 있다. 첫째, 미생물이 고정된 폐수처리용 섬유상 접촉재는 가는 섬유마다 PVA를 이용하여 미생물을 고정화시키고 이를 이용하여 나선형 또는 여러 형태의 접촉재를 제조함으로써 다른 방법에 의해 제조된 고정화 미생물 접촉재에 비해 단위 비표면적당 고농도의 미생물을 고정화시킬 수 있다. 둘째, 비교적 강도를 지닌 PVA를 이용하고 저렴한 성형방법인 붕산(Boric acid)용액을 이용함으로써 저렴한 제조 단가 및 고농도의 미생물을 고정화시켜 생물학적 처리 공정에 적용함으로써 저렴한 비용으로 폐수제거 효율을 크게 향상시킬 수 있다. 셋째, 생물 반응조의 크기를 감소시킬 수 있어 건설비를 절감할 수 있다. 넷째, 나선형 형태로 섬유상 접촉재를 제조함으로써 공기나 물의 흐름에 의해 계속적인 유동이 발생되어 폐수처리 속도의 증가 및 미생물이 접촉재에 부착될 경우, 얇고 일정한 두께를 유지할 수 있는 효과가 있다.