KR100985846B1 - 음식폐기물 처리시스템에서의 악취가스 제거용 탈취필터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가정이나 산업현장에서 발생되는 악취가스, 유해가스 제거용 소재 및 방법에 관한 것으로서 특히 음식폐기물 및 음식물 처리기 시스템에서 발생되는 악취가스 제거용 화학흡착제 및 이의 제조 방법에 관한 것으로 본 발명에 의해 제공되는 화학흡착제는 형상이 파쇄형, 펠렛형, 구형이며 기계적 강도와 마모성이 우수하며 분진발생이 극히 적은 화학흡착제를 제공하며 다양한 종류의 악취발생물질에 대한 탈취 및 제거 효과가 우수할 뿐만 아니라 음식폐기물, 신발장, 화장실, 공기정화기 등 가정과 산업현장 환경에서 발생할 수 있는 악취제거 소재로서 유용하게 사용할 수 있다.

음식물 처리기, 흡착, 탈취, 필터

Description

음식폐기물 처리시스템에서의 악취가스 제거용 탈취필터{DEODORIZING FILTER FOR REMOVING STENCH OF FOOD WASTE DISPOSER SYSTEM}

일반적으로 악취가스는 가정용인 경우 음식물 처리기, 음식폐기물 소멸기, 공기청정기, 가구, 신발장, 주방, 화장실, 자동차 실내공간, 냉장고 같은 곳에서 다양한 생활악취가 소량 및 다량으로 발생하고 있다.

악취가스를 유발하는 가스로는 암모니아, 아세트산, 알데히드류, 지방산류, 아민류, 휘발성유기화합물 등의 주요 악취원인 외에 황화메틸, 이황화메틸, 황화수소, 산화질소, 이산화질소, 스티렌 등이 있다.

보통 악취가스를 제거하기 위해서 야자계, 석탄, 피치계 및 셀룰로오스 섬유 같은 원료로 제조되는 활성탄이나 천연제올라이트 및 천연광물, 광촉매, 숯을 주로 사용하고 있는데 이에 관한 특허들이 많이 보고되어 있는 실정이다.

그러나, 이들 특허에 사용되는 물질들은 비교적 넓은 비표면적과 거대 및 중간, 미세 세공이 잘 발달되어 악취가스를 어느 정도 흡착하지만 일정량의 악취발생물질이 흡착되면 더 이상의 흡착이 불가능하며 탈취능력에 한계가 있고 선택적인 가스 제거능력이 없다.

한편, 이러한 활성탄, 숯, 제올라이트, 광촉매 등의 소재는 탈취력이 신속하지 못하며, 특히 저온이나 다량의 수분 존재시 탈취효과가 떨어지는 단점이 있다. 예를 들어 대한민국 공개특허공보 제 95-14813호에는 철, 크롬, 니켈, 코발트, 망간, 구리, 마그네슘 금속 산화물을 1종 이상 함유한 활성탄을 탈취소재로 하여 카트리지 형태 및 블록 형태로 제조한 탈취제를 개시하고 있다. 그러나, 이러한 제형의 탈취제는 강도가 약하며 잘 부서지고 제거능력이 미미한 실정이다. 또한, 미국특허 제6319440호에는 입상이나 섬유상의 활성탄에 구리, 망간 금속 촉매제를 첨착 시킨 다음 산 처리하는 탈취제의 제조방법이 개시되어 있다.

그러나, 최근에는 음식폐기물에 대한 직매립이 금지되면서 가정용 음식물 처리기 및 소멸기에서 배출되는 악취가스를 제거할 수 있는 강력한 탈취력을 지닌 새로운 탈취소재의 개발과 적용성이 우수한 다양한 화학흡착제의 개발이 요구되고 있다.

또한, 종래의 탈취소재로 사용하는 활성탄이나 제올라이트, 숯, 광촉매, 이산화티탄, 알루미나, 실리카 등을 적용한 다양한 탈취소재가 개발되었지만 탈취제의 효과가 장시간 유지되지 못하고 과량의 수분이 배출되는 음식폐기물에서 탈취력은 신속하지 못하며 제거되는 가스의 종류에 한계가 있어 음식 폐기물 소멸기 및 음식물 처리기에 사용되기에는 적합하지 못하다.

본 발명의 이루고자 하는 기술적 과제는 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다양한 종류의 악취 및 냄새유발물질, 유해가스에 대한 탈취력이 매우 신속하고 우수할 뿐만 아니라 내구성이 우수하여 음식폐기물 소멸기 및 음식물 처리기, 냉장고, 공기청정기, 에어컨, 주방용 요리 기구 등의 가정용 필터 외에 화장실, 신발장, 옷장 등 주거환경에서 발생할 수 있는 악취를 제거하는데 유용하게 사용될 수 있는 화학흡착제 또는 탈취소재를 제공하고 이를 이용하는 음식물 처리기용 탈취필터를 제공하는 데 그 목적이 있다. 특히, 고온 및 과량의 수분이 존재하는 환경 하에서도 내구성이 우수하고 탈취능이 장기간 지속되어 음식폐기물 소멸기 및 음식물 처리기에 사용하기 적합한 화학흡착제 및 탈취필터를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 야자계 및 석탄계, 피치계, 목재 원료의 활성탄 및 목탄(charcoal)을 입자상, 펠렛형, 파쇄형, 분말형으로 하여, 활성화 공정을 거쳐 얻은 지지체에 화학약품을 처리하고, 건조하여 제조되는 것을 특징으로 하는 화학흡착제 또는 탈취소재를 사용한다.

또한, 본 발명은 산화알루미나(Al₂O₃) 및 산화실리카(SiO₂), 제올라이트, 벤토나이트, 석회석, 세피올라이트, 펄라이트 등의 천연광물을 구형 또는 펠렛형, 입 자상, 파쇄상, 타블렛형, 분말형태로 하여, 활성화 공정 및 건조과정을 거쳐 얻은 지지체에 화학약품을 처리하고 건조하여 제조되는 것을 특징으로 하는 화학흡착제 또는 탈취소재를 사용한다.

바람직한 한 양태에 따르면, 본 발명의 탈취필터는 활성탄, 목탄(Charcoal) 및 알루미나, 실리카 등의 무기 천연광물의 지지체에 산성, 염기성, 중성, 산화제, 산화금속계 촉매물질 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 또는 그 이상의 흡착 및 촉매물질이 첨착된 탈취소재를 이용한 탈취필터를 제공한다. 상기 지지체는 구형 또는 펠렛형, 입자상, 파쇄상, 타블렛형, 분말형태가 될 수 있다.

또다른 바람직한 한 양태에 따르면, 본 발명의 탈취필터는 이온교환수지가 첨착된 우레탄폼이 추가로 적층되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 탈취필터에 있어서, 화학흡착제 또는 탈취소재의 표면 및 내부에 첨착되는 염기성 금속화합물로는 KOH, NaOH, KI, KIO₃, LiOH, Na₂CO₃ 또는 NaI가 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 탈취필터에 있어서, 화학흡착제 또는 탈취소재의 표면 및 내부에 첨착되는 유기산계 촉매물질로는 염산, 황산, 질산, 인산, 구연산, 차아염소산나트륨, 과산화수소 또는 살리실산 등이 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 탈취필터에 있어서, 화학흡착제 또는 탈취소재의 표면 및 내부에 첨착되는 산화금속물질은 과망간산칼륨, 과망간산나트륨, 중크롬산칼륨, 중크롬산나트륨 등을 단독으로 사용하거나, 또는 이들을 혼용하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 탈취필터는 상기 화합물 등으로 첨착된 상기 활성탄, 목탄(Charcoal), 및 알루미나, 실리카 등의 무기 천연광물을 단독 또는 혼합하거나 또는 층을 구성하여 형성할 수 있다.

본 발명에 따른 탈취필터는 또한 이온교환수지가 접착된 우레탄 폼을 더욱 포함할 수 있다. 우레탄 폼은 폴리스티렌 및/또는 폴리에틸렌계 발포 우레탄 폼이 사용될 수 있으며, 규격은 10 내지 25ppi, 바람직하게는 10, 15, 20 또는 25ppi, 두께는 5 내지 30mm, 바람직하게는 5, 10, 15, 20, 25 또는 30mm일 수 있다. 이온교환수지는 미세한 3차원 구조의 고분자 기체에 이온교환기(functional group)를 결합시킨 것으로서 극성, 비극성 용액중에 녹아있는 이온성 불순물을 교환, 정제하여주는 고분자 물질이다. 즉, 이온교환수지가 가지고 있는 가동이온이 용액중의 다른 이온과 서로 치환될 수 있는 합성수지라고 할 수 있다. 이온교환수지는 교환기에 따라서 이온교환성이 다르며, 교환기로서 황산기(-SO3H)와 초산기(-COOH) 등을 결합시켜 양이온을 교환하는 양이온 교환수지(Cation exchange resin)와, 교환기로서 4급 암모늄 또는 1~3급 아민 등을 결합시켜 음이온을 교환하여 주는 음이온 교환수지(Anion exchange resin)로 크게 나눌 수 있다. 본 발명에 따른 탈취필터는 양이온 교환수지 및/또는 음이온 교환수지를 포함할 수 있으며, 음이온 교환수지를 포함하는 것이 특히 바람직하다.

(이온교환수지의 일반적 구조식)

이하, 본 발명의 탈취필터에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명에 사용되는 탈취필터는 입상, 파쇄상, 분말, 펠렛형, 구형, 타블렛형 형상의 활성탄 및/또는 알루미나, 실리카, 제올라이트와 같은 천연광물 등의 탈취소재를 포함하는데 이 소재에는 유,무기산 및 알칼리 금속계, 산화물계 촉매물질이 첨착되어 있는 것을 특징으로 한다. 따라서, 다공성 지지체를 통해 다양한 악취발생물질을 물리적으로 흡착할 수 있을 뿐만 아니라, 기공 및 내외 표면에 첨착된 촉매물질을 통해 악취발생물질을 화학적, 물리적으로 흡착, 파괴하여 발생가스를 탈취시킨다.

또한, 본 발명에 사용되는 탈취필터는 우레탄폼을 더욱 포함할 수 있으며, 이 소재에는 이온교환수지가 첨착되어 있는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 이온교환수지가 첨착된 소재에 의해 악취성분, 구체적으로는 아세트산 성분의 악취가 장 기간 동안 효과적으로 제거될 수 있게 된다.

본 발명의 탈취필터에 있어서, 첨착소재를 적층하여 필터를 구성하는 방법의 예를 설명하면 다음과 같다.

도 1에 따르면, 본 발명의 탈취필터(100)는 과망간산칼륨, 과망간산나트륨, 중크롬산칼륨, 중크롬산나트륨 등의 산화금속물질이 첨착된 알루미나로 된 제 1층(101) 및 상기 제 1층 상부에 적층된, KOH, NaOH, KI, KIO₃, LiOH, Na₂CO₃ 또는 NaI 등의 염기성 금속산화물이 첨착된 활성탄, 및 염산, 황산, 질산, 인산, 구연산, 차아염소산나트륨, 과산화수소 또는 살리실산 등의 유기산계 촉매물질이 첨착된 활성탄이 혼합된 제 2층(102)으로 이루어진다. 상기 제 1층에 있어서, 알루미나에 첨착되는 산화금속물질의 첨착 비율은 첨착되는 알루미나에 대해 1~20중량%인 것이 바람직하다. 또한, 제 2층에 있어서, 활성탄에 첨착되는 염기성 금속산화물 및 유기산계 촉매물질의 첨착 비율은 각각 첨착되는 활성탄에 대해 1~20중량%인 것이 바람직하다. 지지체에 대한 상기 첨착물질들의 첨착비율이 각 20중량%를 초과하면 첨착 효율이 저하되며 경제적으로도 비용이 증가하여 바람직하지 않으며, 첨착비율이 1중량% 미만이면 효과적인 탈취기능을 확보하기 어렵기 때문에 바람직하지 않다.

제 2층(102)에 있어서 염기성 금속산화물이 첨착된 활성탄과 유기산계 촉매물질이 첨착된 활성탄의 혼합비율은 각각 50~80중량%와 20~50중량%인 것이 바람직 하며, 제 1층(101)의 높이는 약 20~50mm, 제 2층(102)의 높이는 약 90~140mm인 것이 바람직하다.

본 발명의 또다른 양태에 따르면, 제 2층(102)은 염기성 금속산화물이 첨착된 활성탄과 유기산계 촉매물질이 첨착된 활성탄이 층을 이루어 구성될 수 있다(도시되지 않음). 구체적으로는 제 2층의 상부에 유기산계 촉매물질이 첨착된 활성탄으로 된 제 2-1층 및 그 상부에 염기성 금속산화물이 첨착된 활성탄으로 된 제 2-2층으로 이루어질 수 있다. 여기서 제 2-1층의 높이는 20~50mm, 제 2-2층의 높이는 50~80mm인 것이 바람직하다.

도 2에 따르면, 본 발명의 탈취필터(200)는 과망간산칼륨, 과망간산나트륨, 중크롬산칼륨, 중크롬산나트륨 등의 산화금속물질이 첨착된 알루미나로 된 제 1층(201), 상기 제 1층 상부에 적층된, KOH, NaOH, KI, KIO₃, LiOH, Na₂CO₃ 또는 NaI 등의 염기성 금속산화물이 첨착된 활성탄, 및 염산, 황산, 질산, 인산, 구연산, 차아염소산나트륨, 과산화수소 또는 살리실산 등의 유기산계 촉매물질이 첨착된 활성탄이 혼합된 제 2층(202), 및 상기 제 2층의 상부에 적층된, 이온교환수지가 첨착된 우레탄폼으로 된 제 3층(203)으로 이루어진다. 상기 제 1층에 있어서, 알루미나에 첨착되는 산화금속물질의 첨착 비율은 첨착되는 알루미나에 대해 1~20중량%인 것이 바람직하다. 또한, 제 2층에 있어서, 활성탄에 첨착되는 염기성 금속산화물 및 유기산계 촉매물질의 첨착 비율은 첨착되는 활성탄에 대해 각각 1~20중 량%인 것이 바람직하다. 제 2층(202)에 있어서 염기성 금속산화물이 첨착된 활성탄과 유기산계 촉매물질이 첨착된 활성탄의 혼합비율은 각각 50~80중량%와 20~50중량%인 것이 바람직하다. 제 1층(201)의 높이는 약 20~50mm인 것이 바람직하고, 제 2층(202)의 높이는 약 90~140mm인 것이 바람직하며, 제 3층(203)의 높이는 약 5~30mm인 것이 바람직하다. 제 3층에 포함되는 이온교환수지는 양이온 교환수지 또는 음이온 교환수지가 될 수 있으며, 음이온 교환수지인 것이 바람직하고, 4급 암모늄염이 결합된 음이온 교환수지인 것이 특히 바람직하다. 우레탄 폼에 대한 이온교환수지의 평량은 약 1500~1800g/m²인 것이 바람직하다.

본 발명의 또다른 양태에 따르면, 제 2층(202)은 염기성 금속산화물이 첨착된 활성탄과 유기산계 촉매물질이 첨착된 활성탄이 층을 이루어 구성될 수 있다(도시되지 않음). 구체적으로는 제 2층의 상부에 유기산계 촉매물질이 첨착된 활성탄으로 된 제 2-1층 및 그 상부에 염기성 금속산화물이 첨착된 활성탄으로 된 제 2-2층으로 이루어질 수 있다. 여기서 제 2-1층의 높이는 20~50mm, 제 2-2층의 높이는 50~80mm인 것이 바람직하다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따라 제조된 탈취필터는 악취 및 유해가스의 제거능력이 매우 뛰어나고, 소재의 형상이 구형, 파쇄형, 입상, 펠렛형, 분말형, 타블렛형이므로 높은 강도를 지니게 됨으로써 대기 및 악취가스 제거에 대해 매우 우수한 효과가 제공된다. 특히, 고온이며 과량의 수분이 존재하는 음식물 처리기 등 에 있어서 뛰어난 탈취성능이 장기간 동안 안정적으로 제공된다. 또한, 음식 폐기물의 처리과정에서 발생되는 악취 중 불쾌감을 주는 가장 큰 요인인 아세트산 성분을 매우 효과적으로 제거할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 탈취필터를 더욱 상세히 설명하기 위한 실시예를 제시한다. 그러나, 본 발명은 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

아세트산 제거효율 평가

1. 평가 절차

1) 대상가스의 농도는 표준가스를 적용하여 MFC(정밀유량제어)로 정확하게 공기와 가스를 희석하여 제조한다.

2) 음식물 처리기 탈취 카트리지에, 본원발명의 도 1에 따른 필터를 샘플용 홀더에 장착한다.

3) 대상 가스를 흘려 보내고 검지관으로 전, 후단 제거농도를 측정한다.

4) 시간 경과에 따른 제거농도를 모니터링 하여 제거효율을 확인한다.

2. 평가 조건

-. 선속도 (L.V) : 0.4 m/s

-. CH₃COOH 농도 : 80 ppm

-. 온도 & RH : 25±2℃, 45±2% RH

실시예 2

본 발명의 도 2에 따른 필터를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하다. 이온교환수지가 접착된 우레탄 폼은 폴리스티렌 및 폴리에틸렌계 발포 우레탄 폼으로, 관능기가 R-N⁺OH^-인 이온교환수지를 사용하였다.

비교예 1

상용필터를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1 및 2와 동일하다.

상용필터:

- 형상 및 소재: 조립상 또는 펠렛형 탄소계

- 두께: 약 3~4.5mm

- 수분함량: 약 5~15중량%

- 충진밀도: 0.4~0.5g/cc

- 요오드 흡착력: 900mg/g 이상

- 비표면적: 950mg/m² 이상

본 발명에 따른 탈취필터는 도 3에 나타낸 바와 같이 상용필터를 사용한 비교예 1에 비해 훨씬 장시간 동안 아세트산을 안정적으로 제거하는 효과를 나타내었 다.

실시예 3, 4 및 비교예 2

황화수소 제거효율 평가

대상가스를 황화수소 80ppm 으로 한 것을 제외하고는 실시예 1, 2 및 비교예 1과 동일하다.

본 발명에 따른 탈취필터는 도 4에 나타낸 바와 같이 상용필터를 사용한 비교예 2에 비해 훨씬 장시간 동안 황화수소를 안정적으로 제거하는 효과를 나타내었다.

실시예 5

관능평가

악취 후각측정법의 개요

후각을 이용한 악취측정은 화학물질의 자극을 전달하는 후각신경 및 후각세포의 생체특성과 냄새를 인식하는 뇌의 반응특성에 의해 그 특성이 결정되며 일반적인 후각특성을 살펴보면 다음과 같다. 첫째는 감각기관의 생체특성으로 외부자극이 강할수록 완전한 순응에 도달하는데 소요되는 시간이 더욱 증가하며, 회복은 순응에 비해 서서히 진행된다는 것으로 적절한 휴식이 악취 판정인에게 필요하다는 사실을 알 수 있다. 둘째는 냄새를 인식하는 정신적 특성으로 감지되는 냄새를 표 현하기 어려운 상황에서 과거에 경험한 냄새라는 인식을 갖게 될 경우 더욱 쉽게 냄새가 있다고 평가(signal anticipation)하게 되며, 특히 특정냄새의 감지여부가 평가목적이라 할 경우 바로 그 냄새가 있는 것으로 평가하는 경향(motivation)을 갖게 된다는 것이다.

이러한 특성은 악취판정인에 대한 체계적인 훈련의 필요성을 설명하는 것이고, 이외에 물리적 특성으로 호흡기계 질환, 신체의 하루간 리듬(diurnal rhythms), 포만감 또는 공복감, 체내 호르몬 변화와 같은 생리적요인과 함께 온도, 습도, 기압, 바람과 같은 외부환경 요인에 의해서도 후각의 감지특성은 변하게 된다.

이와 같은 요인의 영향으로 개인별 후각의 반응은 조금씩 다르게 나타나게 되어 악취 후각측정에 일정한 차이가 존재하게 되며, 이를 보완하기 위해 다수의 악취 판정인이 다양한 측정방법을 이용하여 냄새평가를 실시하게 된다.

복합취기를 대상으로 냄새유발물질이 주는 자극수준을 감각기관으로 평가하여 수량화하는 평가는 냄새를 감지하는 주체인 사람이 느끼는 냄새수준을 평가한다는 의미가 가장 크며, 정리한 바와 같이 직접관능법과 간접 관능법으로 분류할 수 있다.

직접 관능법이 갖는 의의는 냄새의 자극수준을 평가하는 강도 측정과 좋음?싫음, 불쾌감과 같은 용인성 및 성질을 동시에 실시할 수 있어 방지시설의 운영상태, 법적 규제기준의 만족여부 등을 평가할 수 있는데 있다.

직접 관능법을 이용한 악취 평가 및 방법

악취현상은 다양한 성분이 극히 낮은 농도로 존재할 경우에도 인간의 감각기관을 자극하게 되고, 발생원자체가 일상생활과 밀접하게 연관되어 있고, 원인 물질 상호간의 상쇄, 상승 반응 등이 복잡하게 진행되어 아직까지 객관적인 평가 방법에 어려움을 겪고 있다.

평가방법에는 다양한 방법이 있으며, 국내에서는 공정시험방법에 직접 관능법 및 간접관능법의 후각측정법과 화학성분분석법으로 구분하고 있다.

직접관능법과 간접 관능법은 사람이 직접 후각으로 악취현상을 평가한다는데 있어서 다소 주관적인 개념이 포함되나, 사람이 느끼는 복합취기 관점에서 감각적인 악취현상을 직접적으로 평가하는데 많은 의미를 갖는 매우 중요한 측정방법이다.

[표 1] 악취물질 측정방법의 종류 및 구분

[표 2] 음식물 표준 시료

구분	조성비 (무게비 %)	음식 재료별 가공방법
		음식재료(%)	가공방법
곡물류	16±2	밥/라면
채소류*	51±5	배추(9)	심이 포함된 상태에서 폭 100mm 이하로 절단
		감자(20)	껍질을 포함하여 분할 후 5mm 크기로 깍둑썰기
		양파(20)	〃
		무(2)	〃
과일류	14±2	사과(7)	심이 포함된 상태에서 세로로 8분할
		귤/오렌지(7)	껍질 붙은 상태에서 세로로 8분할
어육류	19±2	육류(12)*	날것을 3cm 전후로 큼직하게 절단
		어류(12)*	날것을 4등분 함
		달걀 껍질(3)

* 채소류 : 봉지김치 (배추, 열무),

* 육류 : 돼지고기

* 어류 : 고등어, 조기, 오징어

평가 절차

1) 음식물 표준시료 1Kg을 준비한 후 처리기에 투입하였다.

2) 탈취탑에 본 발명의 도 1에 따른 탈취필터를 장착한 후 음식물 처리기의 운전을 개시하였다. 실시예 6 및 비교예 3은 각각 본 발명의 도 2에 따른 탈취필터 및 상용필터를 사용한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일하다.

3) 40분 경과 후 관능평가를 하여 취기강도 수치를 기록하였다. 취기강도의 수치는 6단계 악취강도 표시법에 따라 0 내지 5 사이의 수치로 정하였다.

본 발명에 따른 탈취필터는 도 5에 나타낸 바와 같이 상용필터를 사용한 비교예에 비해 훨씬 장시간 동안 악취를 효과적으로 제거하는 것으로 나타났다.

실시예 7 및 8

기기분석

1) 분석원리

이 시험방법은 일정량의 흡착제가 충전된 흡착관에 시료를 채취하여 열탈착하고, 다시 저온 농축관에서 재 농축한 후, 2단 열탈착하여 고성능 캐필러리컬럼을 이용한 기체크로마토 그래프에 의해 분석대상물질을 분리하고 질량분석계 (MS)로 분석하는 방법이다. 이 분석방법은 열탈착장치, 시료주입부, 컬럼, 질량분석계, 운반기체 등으로 구성되어 있다.

2) 분석 방법 및 분석 조건

테들라백을 이용하여 탈취필터를 통과한 가스를 포집하여 GC 질량분석을 통해 냄새 성분을 분석하였다. GC 질량분석 기기로는 퍼킨엘머사의 Clarus 600 GC 질량분석기를 사용하였고, 퍼킨앨머사의 TurboMatrix를 ATD로 사용하였다. 분석 조건은 HP-1 컬럼 60m(직경 320㎛)를 통해 45℃에서 5분 유지시킨 후 분당 10℃씩 260℃의 온도상승 후 약 5분간 유지하였다. 총 머무름시간은 36분이었다. 결과에 대한 정량분석은 TO-14 표준 가스정량법을 이용하였으며, 정성분석은 Nist & Wiley 라이브러리를 참조하여 이루어졌다.

필터를 거치지 않은 배출가스의 기기분석 결과를 도 7에, 본 발명의 도 1 및 2에 따른 탈취필터를 거친 배출가스의 기기분석 결과를 각각 도 8 및 9에 나타내었다. 배출가스 중에서 불쾌감을 주는 가장 큰 요인인 아세트산성분은 X축의 3.74분에 나타나며, 도 8 및 9에 따르면 이 성분이 매우 효과적으로 제거되고 있음을 알 수 있다.

본 명세서 내에 포함되어 있음.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 탈취필터의 개요도이다.

도 3은 본 발명에 사용되는 첨착소재의 사진이다. (a)는 염기성 금속화합물이 첨착된 무기 다공성 지지체이고, (b)는 유기산계 촉매물질이 첨착된 무기 다공성 지지체이며, (c)는 산화금속물질이 첨착된 광물성 지지체이다.

도 4는 본 발명에 따른 탈취필터 및 상용필터의 아세트산 제거효율 성능 비교 그래프이다.

도 5는 본 발명에 따른 탈취필터 및 상용필터의 황화수소 제거효율 성능 비교 그래프이다.

도 6은 본 발명에 따른 탈취필터 및 상용필터의 관능평가 성능 비교 그래프이다.

도 7 내지 도 9는 음식물 처리기의 배출가스에 대한 기기분석 결과그래프이다.

Claims (8)

1. 과망간산칼륨, 과망간산나트륨, 중크롬산칼륨 또는 중크롬산나트륨으로부터 선택되는 적어도 한 종류의 산화금속물질이 첨착된 광물성 지지체로 이루어진 제 1 층; 및

   상기 제 1 층의 상부에, KOH, NaOH, KI, KIO₃, LiOH, Na₂CO₃ 또는 NaI로부터 선택된 염기성 금속화합물이 첨착된 무기 다공성 지지체, 및 염산, 황산, 질산, 인산, 구연산, 차아염소산나트륨, 과산화수소 또는 살리실산으로부터 선택되는 유기산계 촉매물질이 첨착된 무기 다공성 지지체로 이루어진 제 2 층이 적층된 것을 특징으로 하는 음식물 처리기용 탈취필터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 층은 제 1 층 상부에 적층되며, 유기산계 촉매물질이 첨착된 무기 다공성 지지체로 이루어진 제 2-1 층; 및

   상기 제 2-1 층 상부에 적층되며, 염기성 금속화합물이 첨착된 무기 다공성 지지체로 이루어진 제 2-2 층으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음식물 처리기용 탈취필터.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2층 상부에, 이온교환수지가 접착된 우레탄 폼으로 이루어진 제 3층을 더욱 포함하는 것을 특징으로 하는 음식물 처리기용 탈취필터.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 이온교환수지는 음이온교환수지인 것을 특징으로 하는 음식물 처리기용 탈취필터.
5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 염기성 금속화합물, 유기산계 촉매물질 및 산화금속물질이 지지체에 대해 각각 1 내지 20중량%의 비율로 이루어지는 것을 특징으로 하는 음식물 처리기용 탈취필터.
6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 무기 다공성 지지체 및 광물성 지지체는 입상, 파쇄상, 분말, 펠렛형, 구형 또는 타블렛형 형상인 것을 특징으로 하는 음식물 처리기용 탈취필터.
7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 무기 다공성 지지체는 활성탄 또는 목탄(Charcoal)인 것을 특징으로 하는 음식물 처리기용 탈취필터.
8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 광물성 지지체는 산화알루미나(Al₂O₃) 및 산화실리카(SiO₂), 제올라이트, 벤토나이트, 석회석, 세피올라이트 또는 펄라이트인 것을 특징으로 하는 음식물 처리기용 탈취필터.

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