KR100442703B1

KR100442703B1 - 공기, 수질정화용 촉매혼합물 및 이 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화방법

Info

Publication number: KR100442703B1
Application number: KR10-2001-0072629A
Authority: KR
Inventors: 이강; 김정섭
Original assignee: 김정섭; 이강
Priority date: 2001-11-21
Filing date: 2001-11-21
Publication date: 2004-08-02
Also published as: KR20030042109A

Abstract

본 발명은 공기, 수질정화용 촉매혼합물 및 이 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화방법에 관한 것으로서, 촉매필터부(1)의 촉매혼합물(1a)이 전극(1b)에 의해 서 전기분해 되면서 휀(4a)에 의해서 유입되는 외부의 오염된 공기 중 각종 유기물 과 오존을 제거하여 1차로 공기를 정화하는 단계와; 상기 1차로 정화된 공기중 분해 가 되지 않은 유기물을 분해하여 제거함과 동시에 공기중에 각종 미세한 분진들을 집진하여 2차로 공기를 정화하는 단계와; 상기 2차로 정화된 공기 중 유해가스를 제 거 시켜서 3차로 공기를 정화하는 단계와; 상기 3차로 정화된 공기가 수조(5)의 물 (5a)과 접촉하면서 분진이나 오존 등을 제거시켜서 4차로 공기를 정화시킨 후 외부 로 배출하는 단계와; 상기 4차로 공기를 정화하는 단계에 의해서 수조(5) 내의 오염 되어진 물(5a)을 수질정화부(9)로 유입시키는 단계와; 상기 수질정화부(9)로 유입되 어진 오염된 물의 수질을 정화시켜서 정화된 물을 수조(5)로 떨어지게 하는 수질정 화 단계로 구성되어 있다.

본 발명은 고분자유기물 및 오존을 포함한 여러 종류의 각종 유해가스와 분 진 등 공해물질을 제거하여 공기를 정화시키고, 촉매반응이 연속적으로 일어나게 되 므로 본 발명의 공기, 수질정화장치를 장기간 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

공기, 수질정화용 촉매혼합물 및 이 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화방법 {CATALYTIC COMPOUND FOR PURIFICATION OF AIR AND WATER AND METHOD FOR PURIFICATION OF AIR AND WATER USING THE SAME}

본 발명은 공기, 수질정화용 촉매혼합물 및 이 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화방법에 관한 것으로서, 특히 오염된 공기중의 유해한 성분을 제거하여 정화된 공기를 공급할 수 있고 오염된 물에 함유되어 있는 유해한 성분을 제거할 수 있도록 구성된 공기, 수질정화용 촉매혼합물 및 이 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화 방법에 관한 것이다.

일반적으로 청정공기나 물속에 타물질이 혼입되어 인간이나 동식물 그리고 다른 물질에 나쁜 영향이 나타날 정도가 된 것을 공기의 오염 또는 수질오염이라고 한다.

대기오염이란 대기중에 오염물질이 얼마동안 존재하여 인간의 건강, 보건 및 동물과 식물의 생활을 해치어 우리의 일상생활과 재산에 나쁜 영향을 주는 것을 말하며, 대기오염물은 그 물리적 상태로 먼지, 발연, 증기, 가스 등으로 구분할 수도 있고, 오염물이 생성되는 조건에 따라 자연적인 것과 인위적인 것으로 나눌 수도 있다.

지금까지 알려진 여러 가지 대기오염물 중에서 인체에 특히 해를 많이 일으키는 것은 질소산화물, 유황산화물, 일산화탄소, 탄화수소의 증기 그리고 유기성 용매의 증기이다.

한편, 수질오염이란 자연수역의 수질이 폐물질의 유입때문에 바람직하지 않게 변화되는 것을 말하는 것으로서, 수질을 오염시키는 액상폐기물의 성분을 좀더 세밀하게 분류하면, 그것은 무기물질, 미생물, 방사성물질, 유기물질 등으로 나누어지며 무기물질은 하천에 탁도를 나타내기도 하고, 일부의 금속류는 생태계와 인간에게 직접 또는 먹이연쇄를 통하여 간접적으로 해를 주기도 한다. 미생물은 병원균이 있을 수 있고, 인과 질소성분, 농약, 합성세제 등의 유기물질은 가장 중요한 오염물질이다.

종래에 이용되었던 공기정화장치는 내부에 활성탄을 충전하여서 악취가 나는 가스나 연기를 흡착하여 탈취하도록 하였으나 활성탄은 일정한 시간만 사용할 수 밖에 없었고, 인체에 유해한 미생물 등을 살균할 수 없는 문제점이 있었다.

다른 일례로서 유리섬유나 합성수지섬유로 된 여과포인 부직포를 통하여 공기를 정화하도록 하였으나 유해한 세균을 살균하거나 악취를 제거할 수 없는 문제점이 있었다.

또 다른 일례로서, 먼지를 대전(帶電)시킨 다음 고전압을 건 극판에 부착시켜서 세척하는 전기집진기도 유해한 세균을 살균하거나 악취를 제거하기가 곤란한 문제점이 있었다.

한편, 종래에 이용되었던 수질을 정화하는 장치는 주로 내부에 활성탄을 충전하여 오염된 수질을 정화하였으나 활성탄은 일정한 시간만 사용할 수 밖에 없어서 교체해 주어야 하고 활성탄만으로는 수질을 정화시키기에 미흡한 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 공기속의 먼지, 악취가 나는 유해가스, 유해한 미생물이나 유기물 또는 오염된 수질의 각종 오염물질을 제거하여 정화된 공기를 공급할 수 있으면서 오염된 공기를 정화하는 과정에서 오염되어진 수질을 정화하여 계속 사용할 수 있고, 가습작용을 할 수 있으며 반영구적으로 사용할 수 있는 공기, 수질정화용 촉매혼합물 및 이 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 공기, 수질정화용 촉매혼합물 및 이 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화방법은 촉매들인 탄소, 요오드, 마그네슘으로 이루어진 공기, 수질정화용 촉매혼합물을 이용한 것으로서, 오염된 공기에 포함되어 있는 각종 유기물을 제거하여 정화할 수 있도록 상기 세가지 성분의 촉매를 혼합한 촉매혼합물이 내장되어 있고 전극이 설치되어 있는 촉매필터부와, 오존을 발생시키고 고압집진을 할 수 있도록 설치되어 있는 고압집진 및 오존발생부와, 기체상태의 요오드가 침투되어 있는 스트로조각편이 내장된 가스정화부와, 정화공기공급부의 휀에 의해서 수조로 내려간 상기 3차로 정화된 공기와 접촉함에 의해서 오염된 물이 수용되는 수조와; 상기 물에 의해서 4차로 정화되어 상기 4차로 정화된 공기가 배기되는 정화공기수용부와, 펌프에 의해서 공급되어진 상기 수조내의 오염된 물을 정화시키는 수질정화부로 이루어져 있고, 상기 각 부분을 통과하면서 4차로 정화된 공기와 함께 정화되어서 수조로 떨어지고 있는 물방울 중의 일부의 물방울이 외부로 공급되도록 하여 상기 정화된 공기의 공급은 물론, 가습역할도 할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

도 1은 본 발명의 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화장치의 개략 사시도,

도 2는 도 1의 A-A선 개략 단면도,

도 3은 도 1의 B-B선 개략 단면도,

도 4는 도 1의 C-C선 개략 단면도,

도 5는 본 발명의 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화장치에서 요오드에 의하여 단백질이 분해되는 반응을 나타낸 도면,

도 6은 촉매필터부에 직류전기가 인가됨에 의해서 연속적으로 유기물을 산화시키는 상태를 나타낸 도면이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 촉매필터부 1a, 2aa, 2ba, 9c : 촉매혼합물

1b, 9d : 전극 2 : 고압집진 및 오존발생부

3 : 가스정화부 3a : 스트로조각편

4 : 3차 정화공기 공급부 4a : 휀

5 : 수조 6 : 정화공기 수용부

7 : 수관 8 : 펌프실

9 : 수질정화부 10 : 망체

11 : 몸체 13 : 전원장치

15 : 지지판

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 공기, 수질정화용 촉매혼합물에 관한 구성에 관하여 설명하기로 한다.

도1 내지 도4에 도시되어 있는 공기와 수질정화장치에서 직류전기를 공급할 수 있도록 전극이 설치된 촉매필터부(1), 고압집진 및 오존발생부(2), 수질정화부 (9) 내에 내장하여 사용되는 탄소, 요오드, 마그네슘인 세가지 성분의 촉매를 혼합한 촉매혼합물에 직류전기를 공급하여 촉매반응이 연속적으로 일어나게 함으로써 촉매혼합물을 장기간 사용하는 것이 가능하도록 구성되어 있다.

상기 각 촉매의 배합비율은 탄소 80∼90중량%, 요오드 5∼10중량%, 마그네슘 5∼10중량%인 것이 바람직하고, 상기한 탄소, 요오드 및 마그네슘을 각각 상기한 배합비율대로 혼합한 상태에서 직류전기를 가하면 촉매반응이 일어난다.

촉매혼합물에서 탄소는 활성탄을 사용하고 있으며 탄소가 상기한 비율이상 많이 포함되어 있으면 전류가 많이 흐르게 되어 성능은 좋아지나 전원장치가 고장나게 된다. 그리고, 요오드가 상기한 비율이상 많이 포함되어 있으면 직류전기를 공급함에 의해서 발생되는 수분에 의해서 요오드가 수분과 함께 증발하면서 기체가되어 냄새가 많이나게 되고, 마그네슘이 상기한 비율이상 많이 포함되어 있으면 비용이 많이 드는 문제점이 있으며, 반대로 상기 세가지 촉매성분들이 각각 상기한 비율 이하로 적을 경우에는 공기 또는 수질정화기능이 저하된다.

이 촉매반응에 의해서 고분자 유기물이 분해되고 또한 오존을 포함한 여러종류의 공해물질을 제거하여 정화하며 종래의 활성탄이 일정한 시간만 사용할 수 있는 것에 비하여 상기 촉매혼합물에 직류전기를 공급하면 촉매반응이 연속적으로 일어나기 때문에 촉매혼합물을 장기간 사용할 수 있는 장점이 있다. 구체적인 촉매반응에 관해서는 후술하기로 한다.

다음에 상기 본 발명의 공기, 수질정화용 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화장치에 관하여 먼저 설명한 후에 상기 본 발명의 공기, 수질정화용 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화방법에 관한 구성에 관하여 설명하기로 한다.

본 발명의 공기, 수질정화용 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화장치는 도1 내지 도4에 도시되어 있는 바와 같이, 각종 유기물과 오존을 제거할 수 있도록 촉매들인 활성탄, 요오드 및 마그네슘이 혼합된 촉매혼합물(1a)이 내장되어 있고 전기분해될 수 있도록 전극(1b)이 설치되어서 1차로 공기를 정화시키는 촉매필터부(1)와;

상기 촉매필터부(1)의 하측에 설치되어 있으면서 상기 촉매필터부(1)를 통과하면서 1차로 정화된 공기중에서 분해가 안된 유기물을 제거시키고, 고전압에 의해서 발생된 과량의 오존 중 불필요한 양의 오존을 제거하면서 남아 있는 오존에 의해서 오염된 공기중의 유해물질을 제거시키며 공기속의 먼지를 고압집진을 할 수 있도록 활성탄, 요오드와 마그네슘이 혼합되어진 촉매혼합물(2aa)(2ba)을 콜타르와 같은 성형결합제로 상호 결합시켜서 성형시킨 촉매혼합물 성형체가 각각 부착되어진 양극(2a)과 음극(2b)이 설치되어서 2차로 공기를 정화시키는 고압집진 및 오존발생부(2)와;

상기 고압집진 및 오존발생부(2)의 하측에 설치되어 있으면서 물리적인 방법으로 분자진동을 하게 하여 상기 고압집진 및 오존발생부(2)를 통과하면서 2차로 정화된 공기중에 분해가 안된 유해가스를 분해할 수 있도록 기체 상태의 요오드가 벽체에 침투되어 있는 스트로(strow) 조각편(3a)이 내장되어서 3차로 공기를 정화시키는 가스정화부(3)와;

상기 가스정화부(3)의 하측에 설치되어 있으면서 외부의 오염된 공기를 흡입하여 상기 흡입된 외부의 오염된 공기가 상기 1차로 오염된 공기를 정화시키는 촉매필터부(1), 2차로 공기를 정화시키는 고압집진 및 오존발생부(2), 3차로 공기를 정화시키는 가스정화부(3)를 통과하면서 3차로 정화된 공기(이하, 3차 정화공기라고 함)를 공급할 수 있도록 휀(4a)이 설치되어 있는 3차정화공기 공급부(4)와;

상기 3차 정화공기공급부(4)의 하측에 형성되어 있으면서, 상기 정화공기가 물(5a)과 접촉하면서 상기 3차 정화공기 중에 잔존하고 있는 오존이나 먼지 등을 제거시켜서 상기 3차 정화공기를 다시 4차로 정화시키도록 설치되어 있고 상측이 개방된 상자체형상의 오염된 물(5a)이 수용되는 수조(5)와;

상기 수조(5)와 상기 3차 정화공기공급부(4)의 사이에 형성되어 있으면서 상기 수조(5)의 물(5a)과 접촉하면서 4차로 정화된 공기(이하, 4차 정화공기라고 함)가 외부로 배기되도록 형성되어 있는 정화공기수용부(6)와;

상기 수조(5)내의 오염된 물을 수관(7)에 의해서 공급해주도록 수조(5)의 일측에 두면의 벽체(8b)와 상판(8c)으로 상기 수조(5)와 격리되어 있고, 일측 벽체 (8b)에 수조(5)의 물(5a)이 유입되도록 연통부(8b')가 형성되어 있으면서 펌프(8a)가 설치되어 있고 상기 수관(7)의 하단부가 연결되어 있는 펌프실(8)과;

상기 일측의 촉매필터부(1), 고압집진 및 오존발생부(2) 가스정화부(3) 및 3차 정화공기공급부(4)와 벽체를 사이에 두고 타측에 상측과 하측이 개방되면서 상단 테두리부의 외측과 내면의 하단부에 환형요부(9aa)와 환형돌부(9ab)가 형성되어 있는 원통형상의 몸체(9a)가 설치되어 있고, 상기 몸체(9a)의 상단의 환형요부 (9aa)내에 삽입되어서 고정될 수 있도록 저면의 테두리부의 내측에 환형돌부(9ba)가 형성되어 있는 덮개(9b)가 설치되어 있으며 상기 몸체(9a)의 환형돌부(9ab)의 상면에 원형상의 망체(10)가 얹혀져서 고정되어 있고 상기 몸체(9a) 내에 오존제거와 각종 유기물들을 제거할 수 있도록 활성탄, 요오드 및 마그네슘이 혼합된 촉매혼합물(9c)이 내장되어 있으며 전기분해될 수 있도록 전극(9d)이 설치되어 있고, 촉매혼합물(9c)이 들어있는 내부의 상측 중심부에 자외선램프(16)가 설치되어 있으며, 상기 수관(7)의 상단부가 덮개(9b)를 관통하여 연결되어서 펌프(8a)에 의해서 상기 수관(7)을 통과한 오염된 물이 상기 몸체(9a) 내로 유입되어서 오염된 수질이 정화되도록 설치되어 있는 수질정화부(9)로 이루어져 있다.

상기 촉매필터부(1), 고압집진 및 오존발생부(2), 가스정화부(3) 및 3차 정화공기공급부(4)는 사각형상의 망체(10)에 의해서 네 부위의 층으로 구획되어 있으면서 망체(10)가 얹혀져서 고정되도록 지지돌부(11a)가 각각 내면에 형성되어 있으면서 상, 하측이 개방된 상자체형상의 몸체(11)내에 각각 구성되어 있다.

내면의 하단에 지지돌부(12aa)가 형성되어 있고 상기 몸체(11), 전원장치 (13) 및 수질정화부(9)의 상부가 내장되어지면서 하측이 개방되어 있으며 상면의 일측에 흡기공(12ab)이 형성되어 있는 육면체형상의 상체(12a)와, 정화공기수용부 (6), 수질정화부(9)의 하부, 수조(5) 및 펌프실(8)이 내장되어 있으면서 측면부인 세면에 배기공(12ba)들이 일정한 간격으로 형성되어 있고 상기 수질정화부(9)가 고정되도록 내면에 지지돌부(12bb)가 형성되어 있으면서 상측이 개방된 육면체형상의 하체(12b)로 이루어져 있고, 상기 상체(12a)의 하단부의 테두리부를 따라 형성된 외측돌테(12ac)내에 상기 하체(12b)의 상단부의 테두리부를 따라 형성된 내측돌테 (12bc)가 삽입되어서 고정되어 있는 본체(12)가 구성되어 있다.

상기 몸체(11)와 수질정화부(9)를 제외한 상체(12a)의 일측에 격벽(14)과 몸체(11)의 벽체에 의해서 구획되어진 공간부에 전원장치(13)가 설치되어 있고, 상기 수질정화부(9)의 몸체(9a)가 관통되어 고정될 수 있도록 일측에 고정공(15b)이 형성되어 있고 타측에 다수의 배기공(15a)들이 일정한 간격으로 형성되어 있는 지지판(15)위에 상기 몸체(11)와 전원장치(13)가 재치되어서 고정되어 있다.

상기 수질정화부(9)의 덮개(9b)는 중앙부에 형성된 고정공(9bb)에 자외선램프(16)의 상단부가 삽입되어서 고정되어 있고, 상기 고정공(9bb)을 중심으로 하여 그 양측에 형성된 고정공(9bc)에 상기 전극(9d)의 상단부가 각각 삽입되어서 고정되어 있으며 일측에 형성된 고정공(9bd)에 상기 상체(12a)를 관통한 수관(7)의 상단 절곡된 부위의 끝단부가 삽입되어서 고정되어 있고,

상기 수관(7)의 하단부는 하체(12b)를 관통하면서 펌프실(8)의 벽체를 관통하여 연결되어 있다.

상기 고압집진 및 오존을 발생하는 전극은 촉매혼합물성형체가 각각 고정되어서 설치된 양극(2a)과 음극(2b)으로 구성되는 것으로서, 상기 촉매혼합물성형체가 설치되어 있는 양극(2a)과 음극(2b)은 상기 탄소, 요오드, 마그네슘이 혼합된 촉매혼합물(2aa)(2ba)에 콜타르를 혼합시켜 고온으로 가열하여서 성형된 촉매혼합물성형체를 양극(2a)과 음극(2b)의 도선에 부착하여서 설치된 것이며, 특히, 상기 촉매혼합물성형체는 고압전류를 사용한 것으로서, 상기 촉매필터부(1)에서와 같은 유기물 분해효과를 얻을 수 있으며 특히, 고전압에 의해서 발생된 오존 중 불필요한 오존을 제거하면서 남아있는 오존에 의하여 유기물을 분해시키고 고압에 의한 집진효과를 동시에 얻을 수 있게 된다.

상기 촉매혼합물(1a)(2aa)(2ba)(9c)의 각 촉매의 배합비율은 탄소 80∼90중량%, 요오드 5∼10중량%, 마그네슘 5∼10중량%인 것이 바람직하고 상기 양극(2a)의 촉매혼합물(2aa)과 콜타르의 배합비율, 그리고 촉매혼합물(2ba)과 콜타르의 배합비율은 각각 촉매혼합물 70중량%와 콜타르 30중량%를 혼합시킨 후 70℃ 내지 90℃로 가열하여서 성형시키는 것이 바람직하다. 도면중 미설명부호 17은 하체(12b)와 수조(5)의 벽체를 관통하여 설치되어서 필요시 수조(5)의 물을 배수하기 위한 콕크이고 18은 하체(12b)와 수조(5)의 벽체를 관통하여 설치되어서 수조(5)내에 물을 보충하기 위한 수도밸브이다.

다음에 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화방법에 대한 구성에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명의 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화방법은 촉매필터부(1)의 촉매혼합물(1a)이 전극(1b)에 의해서 전기분해 되면서 휀(4a)에 의해서 유입되는 외부의 오염된 공기중 각종 유기물과 오존을 제거하여 1차로 공기를 정화하는 단계와;

상기 1차로 정화된 공기가 고압집진 및 오존발생부(2)를 통과하면서 고전압이 인가되며 양극(2a)과 음극(2b)에 설치된 촉매혼합물성형체의 촉매혼합물에 의해서 오존의 발생이 감소됨에 따라 더 높은 고전압을 음극과 양극에 가함으로써, 상기 촉매혼합물성형체의 촉매혼합물(2aa)(2ba)이 전기분해 되면서 높은 유기물분해 및 집진능력으로 상기 1차로 정화된 공기 중 분해가 되지 않은 유기물을 분해하여 제거함과 동시에 공기중에 각종 미세한 분진들을 집진하여 2차로 공기정화하는 단계와;

상기 2차로 정화된 공기가 가스정화부(3)를 통과하면서 요오드가 벽체에 침투되어 있는 스트로조각편(3a)에 의해서 상기 2차로 정화된 공기중 유해가스를 제거시켜서 3차로 공기를 정화하는 단계와;

휀(4a)에 의하여 공급되어지는 상기 3차 정화공기가 수조(5)의 물(5a)과 접촉하면서 분진이나 오존 등을 제거시켜서 4차로 공기를 정화시킨 후 외부로 배출하는 단계와;

상기 4차로 공기를 정화하는 단계에 의해서 수조(5)내의 오염되어진 물(5a)을 펌프(8a)에 의해서 수관(7)을 통하여 촉매혼합물(9c)과 전극(9d)이 내장되어 있는 수질정화부(9)로 유입시키는 단계와;

상기 수질정화부(9)로 유입되어진 오염된 물이 상기 수질정화부(9)의 상측에서 하측으로 흘러내려가면서, 내장된 촉매혼합물(9c)에 의해서 오염된 수질을 정화시켜서 정화된 물을 수조(5)로 떨어지게 하는 수질정화 단계로 구성되어 있고, 상기 각 단계를 계속 반복함으로써 오염된 공기 및 수질이 정화된다.

상기 촉매혼합물(1a)(2aa)(2ba)(9c)의 각 촉매의 배합비율은 탄소 80∼90중량%, 요오드 5∼10중량%, 마그네슘 5∼10중량%인 것이 바람직하고, 상기 촉매혼합물(2aa)과 콜타르의 배합비율, 촉매혼합물(2ba)과 콜타르의 배합비율은 각각 촉매혼합물 70중량%와 콜타르 30중량%를 혼합시키는 것이 바람직하다.

상기한 바와같이 구성된 본 발명의 공기, 수질정화용 촉매혼합물 및 이촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화장치를 촉매혼합물의 반응과 함께 오염된 공기가 정화되기까지의 과정 및 작용을 설명하면 다음과 같다.

전원장치(13)의 전원스위치를 온(on)시킴에 의해서 상기 촉매필터부(1)의 전극(1b), 고압집진 및 오존발생부(2)의 촉매혼합물성형체가 설치된 양극(2a)과 음극(2b)으로 구성된 전극 및 수질정화부(9)의 전극(9d)에 직류전기를 공급하고 휀(4a), 자외선램프(16) 및 펌프(8a)가 작동하게 되면 3차 정화공기공급부(4)의 휀(4a)에 의해서 촉매필터부(1), 고압집진 및 오존발생부(2)와 가스정화부(3)를 공기가 통과하면서 3차로 정화된 공기가 3차 정화공기공급부(4)에 의해서 하향하여 수조(5)의 수면에서 물과 접촉하면서 4차로 공기가 정화되어지고 4차 정화공기는 상기 수질정화부(9)에서 수조(5)로 떨어지고 있는 정화된 물방울의 일부와 함께 상기 정화공기 수용부(6)를 형성하고 있는 하체(12b)의 측면에 형성된 배기공(12ba)을 통하여 외부로 배출됨으로써 4차 정화공기의 배출은 물론 가습의 역할도 할 수있게 되며, 상기 수질정화부(9)의 하측으로 흘러내려 오면서 정화된 물의 일부는 수조(5)로 떨어져서 수용된 후 상기 3차 정화공기와 계속 접촉하면서 다시 오염되어 상기 오염된 물(5a)은 펌프(8a)에 의해서 수관(7)을 통하여 계속 상기 수질정화부(9)로 유입되게 하여 수질을 정화하면서 정화된 공기를 외부로 배출하는 과정을 반복하게 된다.

다음에 외부의 오염된 공기가 정화되는 과정을 더욱 구체적으로 설명하기로 한다.

외부의 오염된 공기는 촉매필터부(1)로 유입되는데, 다음에 촉매필터부(1)에서의 촉매반응에 대해서 설명하기로 한다.

어떠한 용매 등 액체성분도 구성함이 없이 탄소 80∼90중량%, 요오드 5∼10중량% 및 마그네슘 5∼10중량%인 상기 세가지 성분의 각 촉매가 혼합된 촉매혼합물(1a)에 전기를 인가하면 촉매반응이 연속적으로 일어나게 되므로 상기 촉매혼합물(1a) 및 공기, 수질정화장치는 장기간 사용될 수 있게 되는 것으로서,

탄소와 요오드와 마그네슘이 혼합되어 있는 촉매혼합물(1a)이 들어있는 촉매필터부(1) 내에 직류전기의 양극과 음극으로 구성된 전기를 인가하여 발생되는 반응은 매개산화공정(MEO, Mediated Electrochemical Oxidation)과 반도체이론으로 설명될 수 있는 것으로서. 전해용액 대신에 상기한 고체촉매인 활성탄(탄소) 또는 마그네슘과 직류전기의 전극을 인가한 변형된 MEO 공정법으로 볼 수 있다.

활성탄과 활성탄에 점착된 요오드를 촉매로하여 양극과 음극이 상기 촉매 각 입자에 형성하여 분포되어진다.

각 입자의 양극에서 생성된 산화제가 다공성인 활성탄 자체에 있는 수많은 미세구멍에 흡착되어 있는 유기물과 반응하여 상기 유기물을 산화분해 시킴과 동시에 자신은 다시 환원되고, 또다시 양극에서 산화됨으로써 연속적으로 유기물을 산화시키는 원리를 이용하는 수용성공정으로써, 이를 통해 유기물은 거의 완전히 파괴되고, 유기물중의 탄소와 수소가 이산화탄소와 물로 전환되어 거의 대부분 무기물화 된다. 또한 이 공정은 화학적으로 유해하면서 방사성물질을 포함하고 있는 혼성 폐기물 내의 방사성 물질을 용해시키는 능력도 있다.

상기 설치된 전극(1b)에 전기가 인가되면 촉매반응이 일어나게 되며 촉매반응에 의해서 유입된 공기중의 고분자 유기물을 분해하고 여러종류의 공해물질을 제거하여 정화하게 된다.

다음에 상기 촉매필터부(1) 내에 내장되어 있는 촉매혼합물(1a)의 각 성분에 대한 촉매반응에 대하여 설명하기로 한다.

물이 생성되는 반응에서 물을 제거하면 반응이 촉진되어 공기중에 함유되어 있는 수분이 쉽게 제거되므로 산소가 부족한 금속인 마그네슘에 의해서 반응이 촉진된다.

Mg_x-1+ H₂O → Mg_xO + H₂

따라서 마그네슘에 의한 공기중의 수분의 제거로 반응속도가 빨라지는 증진제의 효과가 나타나게 된다.

오존이 곰팡이 냄새나 흙냄새 생선냄새 슬러지냄새를 쉽게 감소시키지만 처리 후에 과일냄새(알데히드, 케톤)을 생성하며 플라스틱냄새, 약품냄새, 떫은맛 등은 오존으로 감소시키기가 어려운 냄새들이다.

또한 자극성 기체인 오존은 200nm미만의 파장의 빛이 공기중에 방사될 때 건강에 해를 끼치게 된다.

이러한 냄새나 오존과 같은 자극성기체를 제거하기 위해서 상온 상압하에서의 촉매필터부(1)에서 촉매혼합물(1a)을 이용하면 오존의 분해가 이루어진다.

활성탄 80∼90중량%, 마그네슘 5∼10중량%, 요오드5∼10중량%가 혼합된 촉매혼합물(1a)과 전기분해를 이용하여 오존을 분해한다.

2O₃+ 금속산화물 → 촉매 + 3O₂

마그네슘의 표면에 존재하는 산소는 양성자를 끌어당길 수 있으므로 산소는 염기점으로 작용할 수 있고 양이온으로부터의 전자의 제거가 중성원자의 이온화 보다 더 어렵기 때문에 제이 이온화 포텐셜은 그의 제일 이온화 포텐셜 보다 크다.

Mg⁺(g) → Mg⁺²+ e-

그래서 고분자유기물들과 오존을 제거하기 위해서 마그네슘과 같은 금속산화물 촉매가 사용된다.

단백질을 요오드와 반응시키면 요오드와 공기중에 함유된 수분에 의해서 단백질을 분해하게 된다. 최근 분해될 위치에 알릴글리신(allyglycine)을 억제 t-RNA를 이용하여 특정위치에 도입시키고 이를 요오드를 이용하여 단백질을 분해한 연구결과가 보고 되었다.(J. Am. Chem. Soc. 2000, 122, 7402)

즉, 도5에서와 같이, 먼저 특정위치에 알릴글리신을 도입시키고 이를 요오드와 반응시키면 요오드에 의한 고리중간체가 형성되고 이는 물과 반응하여 락톤과 아민을 갖는 두개의 펩타이드로 나누어진다.

이 분해반응은 도입되는 알릴글리신의 위치에 따라 크게 달라지는 데 이는 공기중의 수분이 얼마나 잘 접근할 수 있는지에 의해 효율성이 결정된다. 이 반응에 의하여 선구단백질인 트립시노젠이 활성단백질인 트립신으로 바꾸어지게 된다.

다음에 활성탄의 작용과 관련하여 설명하기로 한다.

탈착반응은 산성가스중의 산소가 활성탄의 탄소와 결합하여 산화반응을 일으키고 활성탄의 모세관내에서 탈착반응이 진행되는 데 이 반응은 활성탄의 탄소성분의 손실을 가져오면 모세관의 비표면적을 증가시켜 흡착과 탈착을 반복하면서 그 흡착성능이 향상된다. 흡착된 산성가스 중의 산소와 활성탄의 탄소가 반응하여 이산화탄소(CO₂)를 생성함으로써 생기는 흡착제의 손실이 보충된다.

활성탄이란 대부분이 흡착성이 강한 탄소질의 숯이며 또한 흡착이란 계면현상의 일종으로 활성탄이라든지 실리카겔(silica 겔) 등과 같은 분말성물질이 오염물질을 그 표면에서 흡수하는 것이다. 표면에서 이러한 현상이 일어나기 위해서는 분말성 물질의 표면적이 크지 않으면 안된다. 활성탄에는 대단히 많은 가는 구멍이 있고 그 가는 구멍벽의 총면적 즉 표면적은 1g당 보통 500∼150㎡에 달한다. 활성탄이 냉장고의 탈취제로 사용할만큼 수많은 화학물질을 흡착한다. 그 흡착특성은 단지 미세한 구멍의 구조뿐만 아니라, 활성탄 표면의 화학성질에도 크게 영향을 받는다. 폐수에 활성탄을 가하여 교반시키면 수질중의 유기물농도는 현저히 감소하게 되고 이러한 현상은 활성탄이 이들을 흡착하였기 때문이며, 활성탄은 목재라든지 석탄 등을 원료로 하여 만들어지고 있기 때문에 그 본래의 주성분은 유기질이다.

다음에 촉매필터부(1)에서의 전기분해와 관련하여 설명하기로 한다.

양극표면에서 생성된 산화제가 유기물과 반응하여 유기물을 산화 분해시킴과 동시에 자신은 다시 환원되고 또 다시 전극(1b) 표면에서 산화됨으로써 재생되어 연속적으로 유기물을 산화시키는 원리(도6)를 이용하는 공정으로서 이를 통해 유기물은 거의 완전히 파괴되고 궁극적으로는 유기물 중의 탄소와 수소가 이산화탄소와 물로 전환되어 거의 대부분 무기물화 된다.

양극의 반응에서는 H₂O → H⁺+ OH^-의 반응식에서 OH^-이온의 감소와 H⁺이온의 증가로 pH 저하가 되며, 전자(Electron : e-)를 잃어버려서 산화력이 증가된다.

음극의 반응에서는 H₂O → H⁺+ OH^-의 반응식에서 H⁺이온의 감소와 OH^-이온의 증가로 pH가 상승되며, 전자의 증가로 환원력이 증가된다.

설치된 전극(1b)에 전기가 인가되면 주울열이 발생되어 주울열에 의하여 건조, 재생을 하는 데, 주울열은 전류가 흐르면 도체의 온도가 높아지게 되고 온도를 일정하게 유지할 때는 열이 도체밖으로 흘러나오는 데 이 열량을 주울열이라고 하며 주울의 법칙이 성립되어 도체안에 흐르는 정상전류에 의해 일정한 온도로 유지된 도선에서 일정시간 안에 유출하는 주울열의 양은 전류강도의 제곱 및 도선저항에 비례한다는 주울의 법칙이 성립되며 {Q=I²R(I : 전류의 강도, R : 저항, Q : 열량)} 열이 도체 밖으로 흘러나오게 되어 건조, 재생을 하며, 이때 활성탄은 전극(1b)과 촉매의 역할을 동시에 수행하게 된다.

상기 촉매필터부(1)를 통과한 공기는 고압집진 및 오존발생부(2)를 통과하면서 고전압에 의해서 발생된 오존과 양극(2a)과 음극(2b)에 부착된 촉매혼합물 성형체의 촉매혼합물(2aa)(2ba)에 의해서 촉매필터부(1)에서 분해가 안된 상태로 유입된 유해가스가 제거되고 공기중의 각종 미세한 먼지나 분진들이 집진되어 제거되는 데, 고압집진 및 오존발생부(2)에서의 주역할은 공기중의 분진을 집진하는 것이며, 집진을 많이 할려면 전압을 높일수록 많이 집진할 수 있게 된다. 그런데 전압을 높이면 높일수록 비례하여 오존이 필요이상으로 많이 나오게 되어서 오히려 역 효과가 되므로 이러한 불필요한 오존을 촉매혼합물성형체의 촉매혼합물(2aa)(2ba)에 의해서 약 90%정도를 감소시키고 남아 있는 약 10%정도의 오존으로 유해가스를 분해하게 된다.

다음에 발생된 오존과 공기중의 유해가스와의 반응관계를 먼저 설명한 후에 양극(2a)과 음극(2b)에서의 촉매혼합물(2aa)(2ba)과 공기중의 유해가스와의 반응관계를 설명하고 나서 공기중의 각종 먼지나 분진 등 고체상 입자들을 집진하여 제거하는 것과 관련된 설명을 하기로 한다.

오존은 고전압에 의하여 발생되는 것으로서, 오존을 사용한 시안화물의 제거는 잘 알려진 화학반응이며 시안화물의 오존 처방은 다음과 같은 이유로 가장 적합한 방법으로 알려지고 있는 것으로서, 아주 빠른 속도의 산화처리가 가능하고 다른 오염물질이 혼재하는 상황에서도 잘 이루어지며 첫번째의 화학반응은 시안화물을 시안화염으로 바꾸어 주고 시안산염의 특성은 시안화물의 1/1000에 불과하다.

CN^-+ O₂→ CNO^-+ O₂

다음은 일반적인 생물학적 분해를 통하여 암모니아와 이산화탄소가 발생하며, 암모니아는 오존과 다시 반응한다.

2NH₃+ O₂→ N₂+ 3H₂O + 3O₂

2개의 암모니아 분자는 3개의 오존분자와 결합하여 하나의 질소분자와 3개의 물분자, 그리고 3개의 산소분자로 바뀌고, 이 세가지 모든 결과물들은 일반적으로 자연상태의 물질들이며 외기에 포함된 오염원이 아닌 물질들이다.

즉, 유기산, 알콜, 알데히드 및 케톤(아세톤종류)은 오존과 반응하여 이산화탄소, 수증기 그리고 산소를 발생하고, 벤젠, 장뇌(좀약)등의 방향성 화합물은 오존과 반응하여 이산화탄소 수증기 그리고 산소를 발생하며, 부탄, 광물 알콜 등과 같은 지방족화합물은 오존과 반응하여 이산화탄소, 수증기 그리고 산소를 발생하고, 염화메틸과 같은 염화물은 오존과 반응하여 중간과정인 차아염소산이 된 후 이산화탄소, 수증기 그리고 산소를 발생하며 수소와 사이나이드와 같은 질소화합물은 오존과 반응하여 이산화탄소, 수증기 그리고 질소와 산소를 발생하고, 트라이 글리콜레이트 암모늄과 같은 황화물은 오존과 반응하여 이산화탄소 수증기 그리고 삼산화황과 산소를 발생하며 다른 알킬화 규산염과 이온제 세제는 오존과 반응하여 이산화탄소 수증기 그리고 산소를 발생한다.

물론 이들 화합물질은 가정과 직장 등에 존재하는 모든 종류를 완전히 분류 포함하지는 못한다. 오염 정도가 낮게 유지되는 한, 조금의 오존만으로도 그들을 신체의 물질에 대한 노출 정도를 큰 폭으로 줄일 만큼의 양으로 분해하기에 충분하다.

추가로 다른 일반적인 가정에 있는 박테리아에 대한 결과도 다음과 같이 나왔다.

곰팡이, 포자, 그리고 진균류는 일반 가정환경에서 약 50ppb의 오존을 공급해 줌으로써 큰 폭으로 줄일 수 있다.

상기 촉매혼합물성형체가 부착된 양극(2a)과 음극(2b)에서의 촉매혼합물 (2aa)(2ba)과 촉매필터부(1)에서 분해가 안된 상태로 유입된 유해가스의 반응에 의해서 상기 유해가스가 제거되는 반응과정은 이미 촉매필터부(1)에서의 촉매혼합물 (1a)에 의해서 유해가스가 제거되는 반응과정과 동일하므로 생략하기로 한다.

고압집진은 유입된 공기속에 부유하고 있는 분진에 전기장을 작용시켜서 전기를 띠게 하여 입자를 정전적인 힘으로 모아 기체를 깨끗하게 하는 것으로서 전기로 집진하기 위해서는 높은 직류전압이 필요하다.

상기 고압집진 및 오존발생부(2)를 통과한 공기는 가스정화부(3)를 통과하면서 기체상태의 요오드가 벽체에 침투된 상태의 스트로조각편(3a)에 충돌함에 의해서 물리적인 방법으로 분자진동을 하면서 공기중에 함유되어 있는 유해가스가 분해 정화됨과 동시에 스트로조각편(3a)에 침투되어 있는 기체상태인 요오드에 의해서단백질이 분해되는 데, 먼저 특정위치에 알릴글리신을 도입시키고 이를 요오드와 반응시키면 요오드에 의한 고리중간체가 형성되고 이는 물과 반응하여 락톤과 아민을 갖는 두개의 펩타이드로 나누어진다.

이 분해반응은 도입되는 알릴글리신의 위치에 따라 크게 달라지는 데 이는 공기중의 수분이 얼마나 잘 접근할 수 있는지에 의해 효율성이 결정된다. 이 반응에 의해서 선구단백질인 트립시노젠이 활성단백질인 트립신으로 바꾸어진다.

상기 가스정화부(3)를 통과한 공기는 3차 정화공기 공급부(4)를 통과하면서 휀(4a)에 의해서 상기 3차로 정화된 공기가 수조(5)의 물과 접촉하면서 3차로 정화된 공기중에 잔존하고 있는 오존, 분진이나 기타 물질이 제거된 후 4차로 정화된 공기가 배기공(12ba)을 통해서 외부로 배출된다.

한편 상기 3차로 정화된 공기중에 잔존되어 있는 오존, 분진 등이 수조(5)의 물과 접촉되면서 오염된 물이 수용되어 있는 수조(5)내의 오염된 물(5a)이 펌프 (8a)에 의해서 수관(7)을 통하여 수질정화부(9)로 유입된다.

상기 수관(7)을 통하여 수질정화부(9)로 유입되는 오염된 물은 상기 수질정화부(9)를 통과하면서 정화되는 것으로서, 기존 흡·탈착공정이 압력(혹은 농도)과 온도변화에 의해 유발되는데 반해서, 전기 흡·탈착은 새로운 제어인자로 용액중 높은 표면적의 전극에 전기전위를 적용하여 전극표면에 생성된 전기이온층의 충전 혹은 방전되는 원리를 이용하는 새로운 분리공정기술이다. 계면에서의 전기 전위나 전기적 성질이 용액으로부터 이온종 혹은 비이온성 화학종의 흡착에 영향을 주므로 전기전도성 탄소체를 분극하여 계면전위 즉, 결과적으로 표면 흡착용량을 조절하는것이 가능하다. 이온종이 함유된 폐액의 정화처리에 전기 흡·탈착공정을 적용할 경우, 전기전도체에 전기를 통하면 폐액중의 이온종은 상변화없이 전극의 전기이중층에 정전기적으로 흡착되어질 수 있다.

관능기들의 양쪽성을 근거로 양이온교환의 가능성을 예측할 수 있으며, 이온교환 용량은 용액 pH의 함수이다. 한편, 가용된 전위는 희석 수용액으로부터 탈염화를 유발할 수 있다. 이 공정은 가역적이고 산성관능기를 갖는 전극에 큰 영향을 미친다.

양쪽성 산화관능기가 함유된 표면상에서 표면전하 발달을 설명하는 데 일반적으로 사용되는 양성자화와 탈양성자화의 평형식은 다음과 같다.

MOH⁺ ₂ MOH +H⁺(1)

MOHMO^-+H⁺(2)

여기서 MOH는 탄소체 표면에 산화된 표면기를 나타내는 것이다. 탄소체 표면의 성질이 MOH기에 의존한다면 수용액의 주어진 pH에서 탄소체의 총괄 전하는 양성, 중성, 또는 음성일 것이다.

전기흡착시 수소이온은 음으로 하전된 탄소표면에서 선택적으로 흡착된다.

2H₂O + 2e → 2H + 2OH^-(3)

벌크용액내의 양성자 농도의 감소로 산성기를 이온화 시킬 수 있다. 그러므로

2M OH + 2OH^-→ 2M⁺O^-+ 2H₂O (4)

여기서 M OH는 중성기를 나타낸다.

반응식(4)에서 M OH는 오염된 물로부터 오존이온을 제거하며 반응식은 다음과 같다.

2M O + O₃ (MO)₂+ O₂(5)

한편, 상대전극에서의 반응식은 다음과 같이 예상할 수 있다.

H₂OH⁺ ₂+ 1/2 O₂+e-

보통 미가용전위에서의 일반흡착의 경우, 32시간동안 용액접촉 결과 29.5ppm의 초기농도로부터 10ppm까지 감소시킬 수 있었으며, 흡착평형시간은 6시간이었다. -0.05, -0.1, 그리고 -0.2V의 세가지 음의 전위를 가용한 경우 세 조건 모두 용액이 O₃이온을 완전히 제거할 수 있었으나 흡착속도는 음의 전위가 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었다.

표 1은 6시간 흡착후에 여러 가용전위에서 얻은 O₃흡착량을 비교한 것이다. 이 표로부터 -0.05V와 -0.2V에서 흡착된 O₃흡착량은 미가용전위시에 비해 각각 33%, 72% 증가하였다.

OCP와 -0.2V조건에서의 흡착량차는 1.19mg/g으로서 비교적 높았다.

음의 전위일 때 양이온 흡착용량의 증가는 정전기 효과라고 생각된다. 전위가용하에 탄소체상에서 흡착량의 증가는 다른 연구들에서도 보고된 바 있다.

표 1.

적용된잠재적 포텐셜(vs. SCE)	OCP	-0.05V	-0.1V	-0.2V
흡착된 양 (mg/g)	1.68	2.23	2.52	2.87

물질이 빛을 흡수했을 때에는 그 빛의 에너지에 의해 화학반응이 일어나는 데, 양자이론에 따르면 광자 E의 에너지는 그것의 진동수(V)와 관련이 되며 E = hv가 되고 h는 플랑크 상수(6.6239×10^-27erg)이다.

또한 진동수(v)는 파장(i)과 i=의 관계가 있으며 이때 C는 빛의 속도로 2.279 ×10¹⁰cm/sec이다.

100∼400mm파장을 갖는 자외선(uv 선)의 E는 상기식에서 쉽게 계산된다.

상기 자외선램프(16)로부터 발생된 자외선은 오존과 반응해 산화력이 매우 강한 하이드록시 라디칼(·OH)를 생성하고, 주로 이 라디칼이 C=C의 이중결합을 절단한다.

포름알데히드는 광화학반응에 의해 다음과 같은 반응으로 발생한다.

CHCO + hv → H₂+ CO → H + HCO

HCHO + OH → HCO + H₂O

HCO + O₂→ HO₂+ CO

CH₃COOH + hv → CH₃O + OH

CH₄+ OH → CH₃+ H₂O

자외선은 상기 화학작용 외에도 살균작용이 있으며, 살균력을 가지고 있어서, 1cm²당 100㎼의 강도를 가진 자외선을 1분간 쪼이면 대장균, 디프테리아균, 이질균 등은 99%가 죽게되며 물은 비교적 자외선을 잘 투과시키므로 물의 살균, 소독에는 자외선 조사가 효과가 있다.

상기 수질정화부(9)를 통과한 정화된 물은 수조(5)로 떨어지게 되며, 상기 수조(5)내의 오염된 물은 펌프(8a)에 의해서 계속해서 수관(7)을 통해서 수질정화부(9)로 공급시키는 과정을 반복하면서 공기에 의해 오염된 물을 계속 정화시키게 된다.

전술한 바와같이, 본 발명은 촉매인 탄소, 요오드 및 마그네슘이 혼합된 상태에서 직류전기를 가하여 촉매반응이 일어나도록 구성되어 있는 촉매필터부(1)와, 촉매혼합물성형체가 부착된 양극(2a)과 음극(2b)이 설치되어 있는 고압집진 및 오존발생부(2)와, 요오드증기가 침투된 상태의 스트로조각편(3a)이 내장되어 있는 가스정화부(3)와 수조(5)에서 최종적으로 3차 정화공기중의 분진이나 오존 등 유해가스들을 제거 할 수 있도록 구성되어 있고, 특히 연속적으로 촉매반응이 일어나도록 탄소, 요오드 및 마그네슘이 혼합된 촉매혼합물(1a)(2aa)(2ba)을 이용하도록 구성되어 있기 때문에 오염된 공기를 효율적으로 정화할 수 있으면서 상기촉매혼합물(1a)(2aa)(2ba)을 반영구적으로 사용할 수 있게 되고,

또한, 수질정화부(9)에서 오염된 수조(5)의 오염된 물이 통과하도록 구성되어 있고, 특히, 연속적으로 촉매반응이 일어나도록 탄소, 요오드 및 마그네슘이 혼합된 촉매혼합물(9c), 전극(9d) 및 자외선램프(16)의 3가지 요소로 구성되어 있기 때문에 3차로 정화된 공기에 의해서 오염된 수질을 효율적으로 정화하여 계속 사용할 수 있으면서 상기 촉매혼합물(9c)을 반영구적으로 사용할 수 있게 된다.

그리고, 하체(12b)의 배기공(12ba)을 통하여 배출되는 4차로 정화된 공기와 함께 상기 수질정화부(9)에서 정화되어 떨어지는 정화된 물방울들의 일부도 상기 배기공(12ba)을 통하여 배출되도록 구성되어 있으므로 가습기능을 갖게 되며, 본 발명의 장치를 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

Claims

공기, 수분 속에 함유되어 있는 유해한 성분을 제거할 수 있도록 탄소 80∼90중량%, 요오드5∼10중량%, 마그네슘 5∼10중량%가 혼합되어서 이루어진 공기, 수질정화용 촉매혼합물.
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휀에 의해서 외부의 오염된 공기를 흡입하여서 내장된 활성탄에 의해서 상기 오염된 공기중의 유기물을 분해하고, 고압집진 및 오존발생부에 의해서 유기물분해와 분진을 제거하여 공기를 정화시킨 후 배기공을 통하여 정화된 공기를 배출하고 펌프에 의해서 수조내의 오염된 물을 이동시켜서 내장된 활성탄에 의해서 물을 정화시키는 방법에 있어서,

촉매필터부(1)의 촉매혼합물(1a)이 전극(1b)에 의해서 전기분해 되면서 휀(4a)에 의해서 유입되는 외부의 오염된 공기중 각종 유기물과 오존을 제거하여 1차로 공기를 정화하는 단계와; 상기 1차로 정화된 공기가 고압집진 및 오존발생부 (2)를 통과하면서 고전압이 인가된 촉매혼합물성형체가 설치된 양극(2a)과 음극 (2b)에 의해서 오존이 발생되고, 상기 촉매혼합물성형체의 촉매혼합물(2aa)(2ba)이 전기분해 되면서 상기 1차로 정화된 공기 중 분해가 되지 않은 유기물을 분해하여 제거함과 동시에 공기중에 각종 미세한 분진들을 집진하여 2차로 공기정화하는 단계와; 상기 2차로 정화된 공기가 가스정화부(3)를 통과하면서 요오드가 벽체에 침투되어 있는 스트로조각편(3a)에 의해서 상기 2차로 정화된 공기중 유해가스를 제거시켜서 3차로 공기를 정화하는 단계와; 휀(4a)에 의하여 공급되어지는 상기 3차정화공기가 수조(5)의 물(5a)과 접촉하면서 분진이나 오존 등을 제거시켜서 4차로 공기를 정화시킨 후 외부로 배출하는 단계와; 상기 4차로 공기를 정화하는 단계에 의해서 수조(5)내의 오염되어진 물(5a)을 펌프(8a)에 의해서 수관(7)을 통하여 촉매혼합물(9c), 전극(9d) 및 자외선램프(16)가 내장되어 있는 수질정화부(9)로 유입시키는 단계와; 상기 수질정화부(9)로 유입되어진 오염된 물이 상기 수질정화부(9)의 상측에서 하측으로 흘러내려 가면서, 내장된 촉매혼합물(9c), 전극(9d) 및 자외선램프(16)에 의해서 오염된 수질을 정화시켜서 정화된 물을 수조(5)로 떨어지게 하는 수질정화단계로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 공기, 수질 정화용 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화방법.
제8항에 있어서, 촉매필터부(1), 고압집진 및 오존발생부(2), 수질정화부(9)에 내장되어 있는 촉매혼합물(1a)(2aa)(2ba)(9c)은 활성탄 80 내지 90중량%, 요오드 5 내지 10중량%, 마그네슘 5 내지 10중량%가 혼합된 것을 특징으로 하는 공기, 수질정화용 촉매혼합물이 이용된 공기, 수질정화방법.