KR100520133B1 - Agent for Denitrification of Wastewater and method for preparing thereof - Google Patents

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KR100520133B1 KR10-2003-0098118A KR20030098118A KR100520133B1 KR 100520133 B1 KR100520133 B1 KR 100520133B1 KR 20030098118 A KR20030098118 A KR 20030098118A KR 100520133 B1 KR100520133 B1 KR 100520133B1
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Abstract

본 발명은 폐수 중의 무기성 질소를 제거하는 질소 제거제 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상기 질소제거제 조성물은 수산화나트륨으로 머서화한 활성 셀룰로오스를 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)의 유기용제와 염화리튬(LiCl)을 촉매로 사용하여 처리한 셀룰로오스 유도체 70 내지 95 중량부와 수산화지르코늄 5-30 중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐수 처리용 질소제거제 조성물로서 본 발명에 따른 질소제거제는 식물 섬유소인 셀룰로오스 및 강력한 이온교환 효능을 갖는 수산화지르코늄을 주원료로 하여, 폐수에 1회 투입만으로 탁월한 질소제거 효과를 나타내며, 질소제거 효율별 사용량 금액은 종래의 생물학적 처리 비용에 비하여 저렴하여 경제적이며, 보관성과 운반성이 좋은 장점이 있다.The present invention relates to a nitrogen remover for removing inorganic nitrogen from waste water and a method for preparing the same, wherein the nitrogen remover composition comprises an organic solvent of N, N-dimethylacetamide (DMAc) and chlorinated active cellulose mercurized with sodium hydroxide. Nitrogen remover according to the present invention, characterized in that consisting of 70 to 95 parts by weight of the cellulose derivative treated with lithium (LiCl) as a catalyst and 5-30 parts by weight of zirconium hydroxide, the nitrogen removing agent according to the present invention is a cellulose and a plant fiber Zirconium hydroxide, which has strong ion exchange effect, is used as the main raw material, and shows excellent nitrogen removal effect only once in the waste water, and the amount used by nitrogen removal efficiency is inexpensive and economical compared to the conventional biological treatment cost, and storage and transportability There is a good advantage.

Description

폐수처리용 질소 제거제 및 그 제조방법{Agent for Denitrification of Wastewater and method for preparing thereof}Nitrogen remover for wastewater treatment and its manufacturing method {Agent for Denitrification of Wastewater and method for preparing

본 발명은 폐수 중의 무기성 질소를 제거하는 질소 제거제 및 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 각종 산업 폐수 및 축산 오폐수를 정화하기 위하여 셀룰로오스를 주원료로 사용하여 폐수 중에 용존된 질산성 질소, 아질산성 질소 및 암모니아 등을 1회 처리로 효과적으로 제거하고 2차적 추가 처리를 필요로 하지 않는 환경 친화적인 질소 제거제 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a nitrogen remover for removing inorganic nitrogen from wastewater and a method for producing the same. Specifically, nitrate nitrogen and nitrite nitrogen dissolved in wastewater using cellulose as a main raw material for purifying various industrial wastewater and livestock wastewater. And an environmentally friendly nitrogen remover which effectively removes ammonia and the like by one treatment and does not require secondary additional treatment, and a method for producing the same.

산업의 발달로 인하여 인간은 물론 인간을 둘러싼 환경에 대한 공해의 유해성은 날로 심각해져 가고 있으며, 이로 인하여 각종 환경단체 및 개인들은 자연 환경과 인간 환경에 대한 공해의 발생을 줄이려는 노력과 함께 산업활동에 수반하여 발생하는 산업폐기물을 효과적으로 처리, 감소시키려는 노력 또는 중요한 과제로 인식하고 있다.Due to the development of industry, the harmfulness of pollution to humans and the environment surrounding human beings is getting serious day by day, and various environmental organizations and individuals are working on industrial activities together with efforts to reduce the occurrence of pollution to the natural environment and human environment. It is recognized as an important task or effort to effectively treat and reduce industrial wastes that occur.

산업폐기물은 폐산, 폐알칼리, 폐유기제, 폐유, 슬러지, 폐석면, 폐농약, 폐합성고분자화합물 등 그 종류가 매우 다양하며, 그 다양한 종류 만큼 폐기물을 처리 및 제거하는 것 또한 상당한 노력과 비용이 요구된다.There are many kinds of industrial wastes, such as waste acid, waste alkali, waste organic materials, waste oil, sludge, waste asbestos, waste pesticides, waste synthetic polymers, and the like. Required.

각종 산업폐수 중 질산성 및 암모니아성 질소 화합물은 폐수의 색도와 악취를 발생시키고, 유해가스와 부영양화를 일으켜 폐수의 화학적 산소요구량(COD), 생화학적 산소요구량(BOD)을 상승시키는 원인이 되고 있다.Nitrate and ammonia nitrogen compounds in various industrial wastewaters generate color and odor of wastewater, cause harmful gas and eutrophication, and increase the chemical oxygen demand (COD) and biochemical oxygen demand (BOD) of wastewater. .

또한 최근 발생하는 폐수들은 종래의 1차적 처리만으로는 용이하게 분해 및 제거되지 않는 난분해성 오염물질이 포함되고 있으며, 이에 따라 오염 물질의 양 및 종류에 따라 2차, 3차, 4차의 추가 처리를 해야 하는 경우가 빈번하게 발생하고 있다.In addition, recently generated wastewater contains hardly degradable contaminants which are not easily decomposed and removed by conventional primary treatment. Accordingly, secondary, tertiary and quaternary additional treatments are performed according to the amount and type of contaminants. There are frequent cases that must be done.

특히 각종 산업폐수 및 축산 오폐수, 미처리된 하수 중에 용존된 유해 질소 화합물, 즉 질산성 질소, 아질산성 질소 및 암모니아성 질소 성분을 제거하기 위한 질소제거의 문제는 일반 폐수 처리에 비하여 전문성이 요구되고 시설 장치나 운전에 세심한 주의를 요한다.In particular, the problem of nitrogen removal to remove harmful nitrogen compounds, ie, nitrate nitrogen, nitrite nitrogen, and ammonia nitrogen components, dissolved in various industrial wastewater, livestock wastewater, and untreated sewage requires expertise and facilities. Pay close attention to the device and operation.

이러한 무기성 질소의 제거방법으로는 이온교환 수지법, 미생물 균주를 이용한 분해 제거법, 역삼투압법에 의한 분리법 등이 있다.Examples of such inorganic nitrogen removal methods include ion exchange resin methods, decomposition and removal methods using microbial strains, and separation by reverse osmosis.

한국공고특허 276250호에는 차아염소산을 이용한 인 및 질소 제거제가 공지되어 있고, 한국공개특허 98-61276호에는 키토산-프탈로시아닌계 조성물이 공지되어 있고, 한국공개특허 95-16788호에는 미생물 균주를 이용한 질소 제거방법이 공지되어 있으며, 한국공개특허 2002-24184호에는 차아염소산나트륨과 아염소산나트륨, 탄산나트륨, 황산나트륨 등을 함유하는 질소 제거제 조성물이 공지되어 있는 등 지금까지 다수의 질소제거제 및 질소제거 방법이 공지되어 있으나, 무기성 질소 제거에는 그 효율이 낮아 오염원을 완전히 분해하여 제거하는 데는 한계가 있고, 질소 제거제의 첨가량이 많아 2차 오염이 발생하는 경우도 있다.Korean Patent Publication No. 276250 discloses phosphorus and nitrogen removing agents using hypochlorous acid, and Korean Patent Publication No. 98-61276 discloses chitosan-phthalocyanine-based compositions, and Korean Patent Publication No. 95-16788 discloses nitrogen using microbial strains. There is a known method of removal, and Korean Patent Publication No. 2002-24184 discloses a nitrogen scavenger composition containing sodium hypochlorite and sodium chlorite, sodium carbonate, sodium sulfate and the like. However, the inorganic nitrogen removal has a low efficiency to completely decompose and remove the contaminant, and there is a case that secondary pollution occurs due to the large amount of nitrogen remover added.

미처리된 하수나 폐수내의 질소는 주로 용존성 및 입자상의 암모니아 또는 유기질소의 형태로 있으며, 용존 유기질소는 주로 요소와 아미노산의 형태로 존재한다. 생물학적 처리동안 대부분의 입자상 유기질소는 암모늄과 기타 무기질소 형태로 변환되며, 암모늄의 일부는 생체의 세포물질로 동화되지만, 처리된 2차 유출수내의 대부분의 질소는 암모늄의 형태로 남는다. 따라서 질소 변환 및 이의 제거 공정으로 생물학적 질산화에 의한 암모니아성 질소에서 질산성 질소로의 변환과 물리화학적 방법에 의한 질소제거 방법 등 지금까지의 처리 공정이 다단계적으로 진행되어야 한다.Nitrogen in untreated sewage or waste water is mainly in the form of dissolved and particulate ammonia or organic nitrogen, and dissolved organic nitrogen is mainly in the form of urea and amino acids. During biological treatment, most of the particulate organic nitrogen is converted to ammonium and other inorganic nitrogen forms, and some of the ammonium is assimilated into cellular material in vivo, but most of the nitrogen in the treated secondary effluent remains in the form of ammonium. Therefore, the processing process up to now, such as the conversion of ammonia nitrogen to nitrate nitrogen by biological nitrification and the nitrogen removal method by physicochemical method, should be carried out in multiple stages as the nitrogen conversion and its removal process.

질산화 세균은 민감한 미생물인데 다양한 대사 방해물질에 특히 민감하여 고농도의 암모니아 및 아질산(nitrous acid) 등 다양한 유기 및 무기물이 이 미생물의 성장과 활동을 억제할 수 있으며, pH의 영향, 온도, 용존 산소의 농도 등이 적절해야 하는 제한점이 있다.Nitrifying bacteria are sensitive microorganisms, and they are particularly sensitive to various metabolic inhibitors, and high concentrations of organic and inorganic substances such as ammonia and nitrous acid can inhibit the growth and activity of these microorganisms. There is a limitation that the concentration or the like should be appropriate.

질소제거에 사용되는 종래의 주요 물리 화학적 공정으로는 공기 탈기(air stripping), 파괴점 염소주입(breakpoint chlorination) 및 선택적 이온교환(selective ion exchange) 방법이 있는데, 공기 탈기 방법의 경우, 온도에 민감하고 암모니아의 용해도 및 공기 소요량이 가변적이어서 동절기에 안개 현상과 얼음이 끼며, 암모니아와 황화수소의 반응으로 대기오염 문제가 유발될 우려가 있고, 탄산 스케일의 침적 및 관류 현상이 발생하는 등의 문제가 있다.Conventional main physicochemical processes used to remove nitrogen include air stripping, breakpoint chlorination and selective ion exchange, which are temperature sensitive in the case of air degassing. And the solubility of ammonia and air requirements are variable, causing fog and ice in the winter season, air pollution may be caused by the reaction of ammonia and hydrogen sulfide, and there are problems such as deposition of carbonic acid scale and perfusion. .

파괴점 염소주입 방법의 경우, 수생 생물에 독성을 끼치는 잔류 염소 농도가 높아지며, 트리할로메탄의 형성으로 상수 공급원의 수질에 큰 영향을 주고, 암모니아 가스 형성 방지를 위하여 세심한 pH 조정이 요구되어 매우 숙련된 운전자가 필요하다는 문제점이 있다. The breakdown point chlorine injection method increases the concentration of residual chlorine, which is toxic to aquatic organisms, and the formation of trihalomethane greatly affects the water quality of the constant source, and requires careful pH adjustment to prevent ammonia gas formation. There is a problem that an experienced driver is required.

선택적 이온교환법의 경우, 부유물질 축적에 의한 과다한 수두 손실을 방지하기 위하여 여과에 의한 전처리가 대개 필요하며, 고농도의 기타 양이온이 암모니아 제거 능력을 감소시키고, 수지 재생 및 회수시 추가의 단위 공정, 즉 기체 스트리핑(gas stripping) 공정을 필요로 한다는 단점이 있다.In the case of selective ion exchange, pretreatment by filtration is usually required to prevent excessive head loss due to accumulation of suspended solids, high concentrations of other cations reduce the ability to remove ammonia, and additional unit processes during resin regeneration and recovery, ie The disadvantage is the need for a gas stripping process.

따라서 일반 폐수처리 공정에 비하여 고도의 전문성과 주의를 요하는 질소제거 기술로서 종래의 기술이 갖는 문제점을 극복하고, 좀 더 간단하고 확실하게 질소를 처리할 수 있는 질소제거제에 대한 요구가 있어 왔으며, 본 발명자는 이러한 요구에 부응하여 질소제거제에 관한 연구를 거듭한 결과 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, there has been a need for a nitrogen removing agent capable of treating nitrogen more simply and reliably, overcoming the problems of the conventional technology as a nitrogen removing technology requiring a high degree of expertise and attention as compared to a general wastewater treatment process. The present inventors have completed the present invention as a result of repeated studies on the nitrogen removing agent in response to these demands.

따라서, 본 발명의 목적은 유기질소 및 질산화된 질소화합물에 대하여 강력한 이온교환 작용으로 1회 투여만으로 질소제거의 뛰어난 효과를 나타내는 질소제거제 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a nitrogen scavenger composition and a method for producing the nitrogen scavenger which exhibits an excellent effect of nitrogen removal with only a single administration with strong ion exchange.

상세하게는 본 발명의 목적은 1회 투여만으로 응집 및 슬러지화하여 질소를 제거함으로써 별도의 특별한 관리가 요구되지 않으며, 처리 폐수의 수질관리가 용이하고 공정 관리 및 폐수 처리 시스템의 운전이 편리하도록 하는 신규 질소제거제 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이고, 제품 성상이 회갈색의 미세분말로서 운반이 용이하고 장기 보전성도 뛰어나 유통이 용이하여 해외 판매 및 시장 영역을 넓힐 수 있는 질소제거제 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.In detail, the object of the present invention is to eliminate the nitrogen by flocculation and sludge by only one administration, so that no special management is required, and the water quality management of the treated wastewater is easy and the process management and the operation of the wastewater treatment system are convenient. The present invention provides a new nitrogen scavenger composition and a method of manufacturing the same, and the product properties are gray brown fine powder, which is easy to transport and has excellent long-term integrity, and is easy to distribute. To provide.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 이온교환 반응 및 선택적 흡착 반응의 복합 반응으로 질소의 제거 효과가 뛰어나 폐수의 처리수 성상이 맑고 청결하며, TDS의 제거도가 높아서 재활용 공정에 필수적인 용도로서 수처리 공학에 기대되는 효과가 크며, 고비용 및 난처리성의 축산 폐수 및 분뇨 폐수 등 고농도의 유기질소 폐수로부터 간단하게 질소를 제거하여 축산업계나 환경오염 방지 측면에서 큰 효과가 기대되는 질소제거제 조성물 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is a complex reaction of ion exchange reaction and selective adsorption reaction is excellent in the removal effect of nitrogen, clean water properties of the waste water is clean, clean, high TDS removal is essential for water treatment engineering Expected effect is large, nitrogen removal agent composition and its manufacturing method which is expected to have a great effect in the animal industry or environmental pollution prevention by simply removing nitrogen from high concentration and organic nitrogen wastewater such as livestock wastewater and manure wastewater with high cost To provide.

이하 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 질소제거제 조성물 및 그 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter will be described in detail with respect to the nitrogen-removing agent composition of the present invention and its preparation method for achieving the object as described above.

본 발명의 질소제거제 조성물은 수산화나트륨으로 머서화(mercerized)한 활성 셀룰로오스를 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)의 유기용제와 염화리튬(LiCl)을 촉매로 사용하여 처리한 셀룰로오스 유도체 70 내지 95 중량부와 수산화지르코늄 5-30 중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐수 처리용 질소제거제 조성물 조성물인 것을 특징으로 한다.Nitrogen scavenger composition of the present invention is a cellulose derivative 70 to 95 treated by treating active cellulose mercerized with sodium hydroxide using an organic solvent of N, N-dimethylacetamide (DMAc) and lithium chloride (LiCl) as a catalyst It is characterized in that the nitrogen removal agent composition composition for wastewater treatment, characterized in that consisting of 5 parts by weight and 5-30 parts by weight of zirconium hydroxide.

본 발명의 질소제거제 조성물의 주요 구성 성분인 셀룰로오스는 자연계에서 석탄에 이어 다량으로 존재하는 유기화합물로서 공업적으로 중요한 자원이다. 특히 이는 종래의 화학적 물리적 질소 처리제의 경우 그 자체가 2차적 공해 물질이 되었던 것과는 달리 셀룰로오스는 식물 섬유소로서 그 자체가 공해 원인 물질이 되지 않기 때문에 2차 처리가 불필요하다.Cellulose, which is a major component of the nitrogen scavenger composition of the present invention, is an industrially important resource as an organic compound present in a large amount following coal in nature. In particular, unlike the conventional chemical physical nitrogen treatment agent itself was a secondary pollutant, cellulose is a plant fiber, because it does not itself become a pollutant, secondary processing is unnecessary.

본 발명에서 사용하는 주요 성분인 셀룰로오스 유도체는 수산화나트륨으로 머서화한 활성 셀룰로오스를 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)의 유기용제에 염화리튬(LiCl)을 촉매로 사용하여 반응시킨 후 기화 및 응축시킴으로써 제조된다. 이 과정에서 머서화된 셀룰로오스는 유기용매에 거의 녹지 않으나 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc)와 함께 염화리튬을 촉매로 첨가하여 10시간 이상 교반하여 주면 용해된다.The cellulose derivative, which is a main component used in the present invention, reacts the active cellulose mercurized with sodium hydroxide with an organic solvent of N, N-dimethylacetamide (DMAc) using lithium chloride (LiCl) as a catalyst, followed by vaporization and condensation. It is prepared by making. In this process, mercurized cellulose is hardly dissolved in an organic solvent, but is dissolved by adding lithium chloride as a catalyst together with N, N-dimethylacetamide (DMAc) and stirring for 10 hours or more.

본 발명에 따른 질소 제거제는 상기의 셀룰로오스 유도체 70 내지 95 중량부와 이온 교환 효능이 매우 우수한 수산화지르코늄(ZrO(OH)) 5 내지 30 중량부로 구성되며, 바람직하게는 상기의 셀룰로오스 유도체 80 내지 95 중량부와 수산화지르코늄(ZrO(OH)) 5 내지 20 중량부로 구성되며, 셀룰로오스 유도체 90 중량부와 수산화지르코늄(ZrO(OH)) 10 중량부일때가 가장 바람직하다.The nitrogen scavenging agent according to the present invention is composed of 70 to 95 parts by weight of the cellulose derivative and 5 to 30 parts by weight of zirconium hydroxide (ZrO (OH)) having excellent ion exchange efficiency, and preferably 80 to 95 parts by weight of the cellulose derivative. Part and 5 to 20 parts by weight of zirconium hydroxide (ZrO (OH)), 90 parts by weight of the cellulose derivative and 10 parts by weight of zirconium hydroxide (ZrO (OH)) is most preferred.

본 발명의 질소제거제는 다음과 같은 방법에 의하여 제조된다.Nitrogen remover of the present invention is prepared by the following method.

1) 머서화한 활성 셀룰로오스 분말을 5 내지 10 중량부를 반응조에 넣고 촉매로서 염화리튬 0.1 내지 0.3 중량부를 유기용제로서 DMAc 300 내지 500 중량부와 함께 반응기에 투입하여 반응기의 온도를 90℃로 유지하면서 12시간동안 반응시켜 셀룰로오스 유도체 용액을 제조한다.1) 5 to 10 parts by weight of mercerized active cellulose powder is placed in a reactor, and 0.1 to 0.3 parts by weight of lithium chloride as a catalyst is added to the reactor together with 300 to 500 parts by weight of DMAc as an organic solvent, maintaining the temperature of the reactor at 90 ° C. The reaction was carried out for 12 hours to prepare a cellulose derivative solution.

2) 상기 셀룰로오스 유도체 70 내지 95 중량부 및 수산화지르코늄 분말 5 내지30 중량부를 반응조에 투입하고 약 40℃로 가열하여 약 3시간 동안 반응시키고, 일정시간 방치한다.2) 70 to 95 parts by weight of the cellulose derivative and 5 to 30 parts by weight of zirconium hydroxide powder are added to a reaction tank, heated to about 40 ° C. for reaction for about 3 hours, and left for a predetermined time.

3) 제조한 반응혼합물에 에틸알콜 5 내지 20중량부를 가하고 혼합기로 상온에서 50 내지 60 rpm으로 교반시켜 겔화시키고, 선택적으로 습식 또는 건식으로 분쇄하여 본 발명의 질소제거제 조성물을 제조한다.3) 5 to 20 parts by weight of ethyl alcohol is added to the prepared reaction mixture, the mixture is stirred at 50 to 60 rpm at room temperature, gelled, and selectively pulverized wet or dry to prepare the nitrogen scavenger composition of the present invention.

본 발명에 따른 질소제거제는 통상의 폐수처리 방법에서 폐수 처리제를 투입하는 방법과 유사한 방법으로 사용할 수 있다. Nitrogen remover according to the present invention can be used in a similar manner to the method of adding the wastewater treatment agent in a conventional wastewater treatment method.

질소제거제의 투입량은 폐수에 따라 달라지지만 통상적인 폐수를 기준으로 할 때 처리하고자 하는 폐수 리터당 0.05 내지 1g 정도의 1회 투입으로 유효한 질소 제거의 효과를 얻을 수 있다. 폐수에의 투입 후 질소제거제의 응집 효과로 인하여 폐수가 상등액과 침전액으로 분리되며, 통상의 적절한 방법으로 침전액을 분리할 수 있다.The amount of nitrogen removal agent varies depending on the wastewater, but the effective nitrogen removal effect can be obtained by a single dose of about 0.05 to 1g per liter of wastewater to be treated based on the conventional wastewater. Due to the flocculation effect of the nitrogen removing agent after the addition to the wastewater, the wastewater is separated into the supernatant and the sediment, and the sediment can be separated by a conventional method.

본 발명은 별도의 실시예가 없이도 당업자라면 용이하게 이해할 수 있고 실시할 수 있는 것이나 본 발명을 예시하기 위한 하나의 보기로서 하기와 같이 실시예를 통해서 설명하면 다음과 같으며, 본 발명은 이러한 실시예에만 한정되는 것이 아님은 당연한 것이다.The present invention can be easily understood and practiced by those skilled in the art without a separate embodiment, but as an example for illustrating the present invention described through the following examples, the present invention is as follows. Of course, it is not limited to only.

[실시예 1]Example 1

셀룰로오스 유도체 용액의 제조Preparation of Cellulose Derivative Solution

150 Mesh의 머서화한 활성 셀룰로오스 분말 8.0㎏을 계량하여 반응조에 넣고 촉매로서 염화리튬 160g을, 유기용제로서 DMAc 400㎏을 계량하여 투입하여 온도를 90℃로 유지하면서 12시간동안 반응시켜 셀룰로오스 유도체 용액을 제조하였다.8.0 kg of mercured activated cellulose powder of 150 mesh was weighed into a reactor, and 160 g of lithium chloride as a catalyst and 400 kg of DMAc as an organic solvent were weighed and reacted for 12 hours while maintaining the temperature at 90 ° C. Was prepared.

질소 제거제의 제조Preparation of Nitrogen Scavenger

상기의 방법으로 제조한 셀룰로오스 유도체 용액 9Kg과 수산화지르코늄 분말 1kg 반응조에 넣고, 약 40℃로 가열하여 약 3시간 동안 반응시키고 반응용액을 기화 및 응축시켰다. 이를 일정 시간 동안 방치한 다음 10kg의 에틸알콜을 투입한 다음, 상온에서 혼합기로 50 내지 60 rpm으로 교반시켜 겔화시켰다. 이렇게 얻어진 셀룰로오스와 수산화지르코늄을 주성분으로 하는 질소제거용 조성물을 건식으로 분쇄하고 150 Mesh의 체를 통과시켜 회갈색의 미세분말 형태로 본 발명의 질소제거제 조성물을 얻었다. 9Kg of the cellulose derivative solution prepared by the above method and 1 kg of zirconium hydroxide powder were placed in a reactor, heated to about 40 ° C. for reaction for about 3 hours, and the reaction solution was vaporized and condensed. This was allowed to stand for a certain time, and then 10 kg of ethyl alcohol was added thereto, followed by gelation by stirring at 50 to 60 rpm with a mixer at room temperature. The nitrogen-removing composition mainly composed of cellulose and zirconium hydroxide thus obtained was pulverized dry and passed through a 150-mesh sieve to obtain a nitrogen-removing composition of the present invention in the form of grey-brown fine powder.

[실시예 2]Example 2

실시예 1에서 제조한 셀룰로오스 유도체 용액과 수산화지르코늄 분말을 8.5:1.5의 중량 비율로 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일한 방법으로 질소제거제 조성물을 제조하였다.A nitrogen scavenger composition was prepared in the same manner as in Example 1 except that the cellulose derivative solution prepared in Example 1 and the zirconium hydroxide powder were used in a weight ratio of 8.5: 1.5.

[실시예 3]Example 3

본 발명에 따른 질소 제거제를 사용한 폐수처리 예Example of Wastewater Treatment Using Nitrogen Remover According to the Present Invention

실시예 1와 실시예 2에서 제조한 질소 제거제 조성물의 성능을 평가하기 위하여 질산성 질소 함유량이 372.4 ppm인 폐수 원액 1L를 2L 비이커에 넣고, 실시예 1과 실시예 2에서 제조한 조성물 500mg을 첨가한 후 교반장치로 40rpm으로 1시간 교반한 후 상등액과 침전액이 분리되면 상등액을 취하여 처리전과 처리 후의 총 질소 잔존량을 원소분석기로 측정하였다.In order to evaluate the performance of the nitrogen scavenger compositions prepared in Examples 1 and 2, 1 L of a wastewater stock solution containing 372.4 ppm of nitrate nitrogen was placed in a 2 L beaker, and 500 mg of the compositions prepared in Examples 1 and 2 were added. After stirring for 1 hour at 40 rpm with a stirrer, the supernatant and sediment were separated, the supernatant was taken, and the total nitrogen remaining before and after treatment was measured by an elemental analyzer.

실시예 1에서 제조한 질소 제거제 조성물의 첨가에 의한 폐수의 처리 전과 처리 후의 총 질소 제거율은 1시간 경과시 372.4 ppm에서 12.5ppm으로 96.6% 정도 제거되었으며, 실시예 2에서 제조한 질소 제거제 조성물의 첨가에 의한 폐수의 처리 전과 처리 후의 총 질소 제거율은 372.4 ppm에서 14.2ppm으로 96.2% 정도 제거되었다.The total nitrogen removal rate before and after treatment of the wastewater by the addition of the nitrogen scavenger composition prepared in Example 1 was removed about 96.6% from 372.4 ppm to 12.5 ppm after 1 hour, and the nitrogen scavenger composition prepared in Example 2 was added. The total nitrogen removal rate before and after the treatment of the wastewater was removed by 96.2% from 372.4 ppm to 14.2 ppm.

상기의 결과로 본 발명에 따른 질소 제거제는 강력한 이온교환 작용 및 선택적 흡착반응으로 유기질소 및 질산화된 질소화합물에 대하여 매우 효과적인 질소 제거 효과가 있음을 알 수 있었으며, 소량으로 1회 투입만으로도 응집과 슬러지화되어 상당량의 질소가 제거되는 우수한 효과를 보였다.As a result, it was found that the nitrogen remover according to the present invention has a very effective nitrogen removal effect on organic nitrogen and nitrified nitrogen compounds by strong ion exchange and selective adsorption reaction. It has been shown to have an excellent effect of removing significant amounts of nitrogen.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 의한 질소제거제 조성물은 식물 섬유소인 셀룰로오스를 주원료로 사용함으로써 종래의 질소처리제와는 달리 그 자체가 공해 유발 원인이 되지 않아 처리 후 별도의 추가 처리가 불필요하여, 각종 산업 오폐수를 환경 친화적으로 정화할 수 있는 장점이 있다.As described above, the nitrogen removing agent composition according to the present invention, unlike the conventional nitrogen treatment agent by using cellulose which is a plant fiber as a main raw material, does not cause pollution by itself, and thus no additional treatment is required after treatment. There is an advantage to clean the waste water environmentally friendly.

또한, 본 발명의 질소제거제 조성물은 수산화지르코늄을 주원료로 사용하여 강력한 이온교환 효능으로 각종 산업 오폐수로부터 질소를 효과적으로 제거할 수 있으며, 1회 투입만으로도 탁월한 질소제거 효과를 나타내어 질소제거 효율별 사용량 금액이 종래의 생물학적 처리비용에 비하여 저렴하여 경제적이다.In addition, the nitrogen remover composition of the present invention can effectively remove nitrogen from various industrial wastewater by using zirconium hydroxide as a main raw material, with a strong ion exchange effect, and shows an excellent nitrogen removal effect with only one input, so the amount used for each nitrogen removal efficiency is high. Inexpensive and economical compared to conventional biological treatment costs.

또한 본 발명의 질소제거제 조성물은 높은 오염원이며 고비용 및 난처리성의 축산 폐수의 문제점을 해결하게 되어 축산업계나 환경오염 방지 측면에서 큰 효과가 있으며, 처리수의 수질 관리가 용이해지므로 공정 관리 및 폐수처리 시스템의 운전이 편리해지며, 1회 투여로 응집 및 슬러지화가 진행되어 질소제거 공정에 특별한 관리가 요구되지 않는 효과가 있다.In addition, the nitrogen remover composition of the present invention is a high source of pollution and solves the problems of high cost and refractory livestock wastewater, which has a great effect in terms of preventing livestock industry or environmental pollution, and the water quality management of the treated water facilitates process management and wastewater. The operation of the treatment system becomes convenient, and coagulation and sludgeization proceed in one dose, so that there is no effect of requiring special management in the nitrogen removal process.

그리고 본 발명의 질소제거제 조성물은 회갈색의 미세분말 형태로 보관 및 운반이 용이하고 장기 보관성이 우수하므로 본관과 유통이 용이하다는 장점이 있다 In addition, the nitrogen-removing composition of the present invention has the advantage that it is easy to store and transport in the form of grey-brown fine powder, and easy to store and distribute because of excellent long-term storage.

Claims (4)

수산화나트륨으로 머서화한 활성 셀룰로오스를 N,N-디메틸아세트아미드 (DMAc)의 유기용제와 염화리튬(LiCl)을 촉매로 사용하여 처리한 셀룰로오스 유도체 70 내지 95 중량부와 수산화지르코늄 5-30 중량부로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐수 처리용 질소제거제.70 to 95 parts by weight of a cellulose derivative treated with an organic solvent of N, N-dimethylacetamide (DMAc) and lithium chloride (LiCl) as a catalyst and 5-30 parts by weight of zirconium hydroxide Nitrogen remover for wastewater treatment, characterized in that made. 제1항에 있어서, 셀룰로오스 유도체 80-95 중량부 및 수산화지르코늄 분말 5-20중량부인 것을 특징으로 하는 폐수 처리용 질소제거제.The nitrogen removal agent for wastewater treatment according to claim 1, which is 80-95 parts by weight of the cellulose derivative and 5-20 parts by weight of zirconium hydroxide powder. a) 머서화한 활성 셀룰로오스 분말을 5 내지 10 중량부를 반응조에 넣고 촉매로서 염화리튬 0.1 내지 0.3 중량부를 유기용제로서 DMAc 300 내지 500 중량부와 함께 반응기에 투입하여 셀룰로오스 유도체 용액을 제조하는 단계;.a) adding 5 to 10 parts by weight of mercured active cellulose powder into a reactor and adding 0.1 to 0.3 parts by weight of lithium chloride as a catalyst to the reactor together with 300 to 500 parts by weight of DMAc as an organic solvent to prepare a cellulose derivative solution; b) 상기 셀룰로오스 유도체 용액 70 내지 95 중량부 및 수산화지르코늄 분말 5 내지30 중량부를 반응조에 투입한 후 가열하여 반응시키는 단계;b) adding 70 to 95 parts by weight of the cellulose derivative solution and 5 to 30 parts by weight of zirconium hydroxide powder to a reactor and then heating the reaction; c) 제조한 반응혼합물에 하고 에틸알콜 5 내지 20 중량부를 추가 투입하여 혼합기로 상온에서 교반시켜 겔화시키고, 습식 또는 건식으로 분쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수 처리용 질소제거제의 제조방법.c) adding to 5 to 20 parts by weight of ethyl alcohol to the prepared reaction mixture, stirred at room temperature with a mixer, gelled, and pulverized in a wet or dry manner. 제3항에 있어서, b) 단계에서 셀룰로오스 유도체 80-95 중량부 및 수산화지르코늄 분말 5-20중량부를 투입하는 것을 특징으로 하는 폐수처리용 질소제거제의 제조방법.4. The method of claim 3, wherein in step b), 80-95 parts by weight of the cellulose derivative and 5-20 parts by weight of zirconium hydroxide powder are added.
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