KR101140147B1 - 소독 및 탈취용 조성물 및 이를 포함하는 사료용 소독제 - Google Patents
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Abstract
소독 및 탈취용 조성물이 제공된다. 본 발명에 따른 소독 및 탈취용 조성물은 전체 조성물 10000 중량부를 기준으로, 이산화 염소 0.005~20 중량부, 산소 0.07~0.08 중량부, 및 아염소산염 20~200 중량부를 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 소독 및 탈취용 조성물 및 이를 포함하는 사료용 소독제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이산화 염소를 포함하는 소독 및 탈취용 액체 조성물 및 사료용 소독제에 관한 것이다.
최근 신종 플루 등의 신종 바이러스로 인한 질병들이 증가되고, 수질 및 생태 환경의 오염으로 인하여 식중독 등 세균 및 바이러스 등에 의한 질병 발생이 증가되면서 전세계적으로 살균 및 소독에 대한 인식이 한 단계 도약하고 있다.
종래에는 소독 및 탈취용 소독제로 차아염소산 나트륨 등의 염소계 소독제 또는 포르말린이 가장 광범위하게 사용하였다. 그러나 염소계 소독제는 소독부산물로 발암 물질인 트리할로메탄(Trihalometanes, THMs)을 비롯하여 할로아세틱에시드(Halo Acetic Acids, HAAs), 할로아세토니트릴(HaloAceto Nitriles, HANs), 포수 클로랄(Chloral Hydrate) 등이 생성되어 인체에 유해함은 물론 2차 사용한 후 하수로 흘러 들어 환경오염을 유발시켰다. 또한, 포르말린도 2011년 6월 미국 국립 독성학 프로그램이 연방 정부에 제출한 제 12차 발암 물질 보고서에서 발암물질로 새로 등재되었다.
게다가, 염소계 소독제는 pH가 증가하면 소독 효과가 급속히 감소하고, 소독한 후에는 박테리아가 재번식하는 현상이 발생하고, 원생생물의 불활성화와 중금속 제거에는 그 효과가 미미 하였으며, 식품용 소규모 급식소 등에서는 상기 염소계 소독제를 희석시켜 사용하여야만 하는 불편함을 가지고 있었다.
한편, 광촉매, 오존(Ozone), 자외선(Ultra Violet, UV) 및 마이크로파 등이 비염소계 소독 수단으로 각광받았으나, 이 또한 과다한 장치 가격은 말할 것도 없고, 소독으로 인한 부산물의 생성으로 인한 유해성이 심각하다고 알려지면서 최근 시장에서 급격하게 퇴출되는 상황이 나타나고 있다.
따라서, 최근 이산화 염소(Chlorine Dioxide, ClO2)가 유해 물질 발생을 억제하는 소독제 및 탈취제로써 각광받고 있다. 이산화염소는 염소계 소독제 대비 2.5배 산화력이 강하기 때문에 강력한 살균, 소독, 탈색, 탈취 효과가 있으며, 소독능(Concentration Time, CT)은 염소보다 5배나 크므로 각종 바이러스, 녹조류, 포자류(탄저균 등) 제거에 가장 효과적인 소독제 및 탈취제로 사용될 수 있다. 또한, 강력한 산화력으로 철, 망간, 시안, 페놀 등 중금속 제거 기능이 있으며, 염소 대비 98% 이상의 다이옥신(Dioxin) 저감 능력을 갖고 있다. 일반적으로 염소는 pH가 증가하면 탈취, 살균 및 소독 효능이 급격히 감소하는데 반해, 이산화 염소는 pH 가 증가하여도 탈취력, 살균력 및 소독력의 감소가 없는 양호한 pH 반응성을 가지고 있다.
또한, 이산화 염소 자체나 소독으로 인한 극히 일부의 부산물인 아염소산염(Chlorite)이나 염소산염(Chlorate)에 대한 인체 및 동물을 대상으로 하는 독성 시험이 국제보건기구(WHO) 주관으로 수년간에 걸쳐 시행하였으며 매우 고농도가 아닐 경우 유해성이 없음이 공식 입증(WHO Document, Chlorite and Chlorate in Drinking Water, 2005 참조) 되었다.
하지만, 이산화 염소는 자체가 강한 산화력으로 경시변화가 심하여 이산화 염소의 보관이 매우 어려우므로 현장에서 즉시 생산하여 사용하여야 하는 불편함이 있었다. 이와 같은 시장 특성으로 인하여 선도적으로 관련 기술을 개발한 독일 및 미국의 기업들은 "이산화 염소 발생장치"를 나름대로 개발, 시판하여 왔으나, 소형화가 어려운 한계를 가질 뿐만 아니라 고가의 가격으로 인해 널리 보급되지 못하고 있다. 따라서, 최근 이러한 문제점들을 해결하기 위한 이산화 염소에 대한 장기 보관에 대한 다양한 연구들이 이루어지고 있다.
본 발명의 실시 예들이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 장기간 소독 및 탈취 효능을 유지하는 소독 및 탈취용 조성물 및 사료용 소독제를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예들이 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 개선된 소독 효능을 갖는 사료용 소독제를 제공하는데 있다.
상술한 기술적 과제들을 해결하기 위한 이산화 염소를 포함하는 액체 조성물이 제공된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물은 전체 조성물 10000 중량부를 기준으로, 이산화 염소 0.005~20 중량부, 산소 0.07~0.08 중량부, 및 아염소산염 20~200 중량부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 페하 지수(pH)가 1~5인 소독 및 탈취용 조성물.
본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물은 전체 조성물 10000 중량부를 기준으로, 이산화 염소 1~50 중량부, 과염소산 7.5~150 중량부 및 염소산염 10~200중량부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 페하 지수(pH)가 3~6.5인 소독 및 탈취용 조성물.
상술한 기술적 과제들을 해결하기 위한 이산화 염소를 포함하는 사료용 소독제가 제공된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 사료용 소독제는 전체 사료용 소독제 10000 중량부를 기준으로, 이산화 염소 0.005~20 중량부, 산소 0.07~0.08 중량부, 및 아염소산염 20~200 중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 사료용 소독제는 전체 사료용 소독제 10000 중량부를 기준으로, 이산화 염소 0.01~50 중량부, 과염소산 7.5~150 중량부 및 염소산염 10~200중량부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예들에 따른 소독 및 탈취용 조성물 내에 포함된 이산화 염소가 쉽게 분해되지 않으므로, 소독 및 탈취용 조성물을 제조한 후, 장기간 소독 및 살균 효과를 유지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 예들에 따른 소독 및 탈취용 조성물을 이용하는 소독 공정에서 유해 물질의 발생을 억제하면서 소독 및 탈취 효과는 최대화할 수 있고, 소독 공정의 비용을 줄일 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물 내에서 이산화 염소의 농도 변화를 나타내는 그래프이다.
도2은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물 내에서 이산화 염소의 농도 변화를 나타내는 그래프이다.
도3은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물 내에서 이산화 염소의 농도 변화를 나타내는 그래프이다.
도4는 본 발명의 실시 예들에 따른 사료용 소독제를 이용하는 사료용 살균 설비를 도시한 도면이다.
도2은 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물 내에서 이산화 염소의 농도 변화를 나타내는 그래프이다.
도3은 본 발명의 또 다른 일 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물 내에서 이산화 염소의 농도 변화를 나타내는 그래프이다.
도4는 본 발명의 실시 예들에 따른 사료용 소독제를 이용하는 사료용 살균 설비를 도시한 도면이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이하, 본 발명에 따른 소독 및 살균 조성물 및 이를 포함하는 사료용 소독제에 대해서 도면들 및 표들을 참조하여 구적으로 설명한다.
[소독 및 살균 조성물]
<제1 실시 예>
본 발명의 제1 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물은 이산화염소, 아염소산염 및 산소를 포함한다. 전체 소독 및 탈취용 조성물이 10000 중량부일 때, 이를 기준으로 이산화염소 약 0.005~20 중량부이고, 산소 약 0.07~0.08 중량부이고, 아염소산염 약 20~200 중량부일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이산화염소의 농도는 0.5~2000ppm일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 소독 및 탈취용 조성물은 산성 완충 용액 또는 pH 조정제를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 산성 완충 용액 또는 pH 조정제는 유기산 또는 그 염, 무기산 또는 그 염을 들 수 있다. 유기산 또는 그 염으로는 포름산, 아세트산, 프로피온산, 부티르산, 락트산, 피루브산, 시트르산, 말산, 타르타르산, 글루콘산, 글리콜산, 푸마르산, 말론산, 말레산, 옥살산, 숙신산, 아크릴산, 크로톤산, 옥살산, 글루타르산 및 이들의 염을 들 수 있다. 또한, 무기산으로는 인산, 붕산, 메타인산, 피롤린산, 설파민산 등을 들 수 있다. 무기산의 염으로는 예를 들면, 인산 2수소나트륨, 인산 2수소나트륨과 인산 수소2나트륨의 혼합물 등을 들 수 있다. 이 경우, 본 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물의 페하 지수(pH)는 약 1~5일 수 있다.
본 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물에서 잔부는 물(H2O)일 수 있다.
이하, 상술된 제1 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물의 제조 방법을 구체적으로 설명한다.
화학식 1에 따라 아염소산 나트륨 약0.003g~13.5g과 황산 약 0.0003g~1.5g을 반응시켜서 이산화염소 수용액을 형성한다. 상기 제조된 이산화염소 수용액에서 이산화염소의 농도는 0.5~2000ppm일 수 있다. 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물은 상기 이산화염소 수용액에 아염소산염을 첨가한 후, 수용액을 산소로 포화시키는 것에 의해서 형성된다. 상기 이산화 염소 수용액에 첨가되는 아염소산염은 아염소산 나트륨일 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 아염소산염은 전체 조성물 내에서 0.2 중량% 내지 2 중량%의 조성비를 갖도록 첨가될 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 아염소산염은 전체 조성물 내에서 0.5 중량% 내지 1.0 중량%의 조성비를 갖도록 첨가될 수 있다. 또한, 상기 이산화염소 수용액을 산소로 포화시키는 것에 의해서, 상기 조성물내에 산소가 0.0007 내지 0.0008 중량%의 조성비로 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 상기 조성물에 산성 완충 용액 또는 pH 조정제를 첨가하여 페하 지수(pH)를 약 1~5 로 조정할 수 있다.
[화학식1]
5 NaClO2+2H2SO4 → 4ClO2+2Na2SO4+NaCl+2H2O
이산화염소 수용액을 제조하기 위해서 화학식 2에 따라 염소 및 아염소산 나트륨을 반응시키는 경우, 또는 화학식 3에 따라 아염소산염과 염산 및 차아염소산염을 반응시키는 경우, 반응되지 않은 염소(Cl2)나 차아염소산(NaClO)에 의해서 수용액 내에 염소 이온들이 생성될 수 있다. 이산화 염소 수용액 내에 염소 이온들이 존재하는 경우, 염소 이온들이 이산화 염소의 분해를 촉진시킬 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물은 이산화 염소 수용액을 제조하기 위해서 황산과 아염소산 나트륨을 반응시키므로, 이산화 염소 수용액 내에 염소 이온들의 생성되는 것을 억제할 수 있다.
[화학식2]
2NaClO2 + Cl2 → 2ClO2 + 2NaCl
[화학식3]
2NaClO2 + NaClO + 2HCl → 2ClO2 + 3NaCl + H2O
이산화염소의 농도가 0.5~2000ppm인 경우, 수용액내에서 이산화염소는 화학식4에 따라 분해될 수 있다. 화학식4에 따르면, 수용액 내에 포함된 이산화염소는 물을 산화시켜서 과산화물 중간체를 거쳐서 산소를 생성할 수 있다. 이 반응 과정에서 이산화 염소는 분해되고 아염소산이 생성될 수 있다.
[화학식4]
4ClO2 +2 H2O → 4 HClO2 + O2
하지만, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물은 아염소산염 20~200 중량부를 포함한다. 즉, 열역학적 원리에 따라 화학식 4에서 생성물인 아염소산과 산소를 조성물에 첨가함으로써 평형 반응에서 정반응이 억제된다. 따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물 내에 이산화염소의 분해가 억제되어 장기간 소독 및 탈취 효능을 유지할 수 있다.
(실험 예1)
상술된 제1 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물에 대한 장기간 소독 및 탈취 효능의 유지 효과를 시험하기 위해서 아래와 같은 실험을 실시 하였다.
25 중량% 아염소산 나트륨 1.81g과 conc- 황산 0.2g을 반응시켜서 이산화염소의 초기 농도가 270ppm인 수용액 1ℓ를 제조하였다. 상기 제조된 이산화염소 수용액에 아염소산 나트륨 및/또는 산소를 첨가하여 실험예1 및 비교예1 내지 비교예3의 조성물들을 제조하였다. 실험예1은 이산화염소 수용액에 아염소산 나트륨 및 산소를 첨가한 것으로써 상술된 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물의 일 예이다. 비교예1은 이산화염소 수용액에 산소만을 첨가한 것이고, 비교예2는 이산화염소 수용액에 아염소산 나트륨만을 첨가한 것이고, 비교예3은 아염소산 나트륨 및 산소를 모두 첨가하지 않은 이산화염소 수용액이다. 실험예1 및 비교예2 내지 비교예4에 포함된 아염소산 나트륨 및/또는 산소의 조성비는 아래의 표1과 같다.
| 아염소산 나트륨 | 산소 | |
| 실험예1 | 0.2 중량% | 0.0007중량% |
| 비교예1 | 0 | 0.0007중량% |
| 비교예2 | 0.2 중량% | 0 |
| 비교예3 | 0 | 0 |
실험예1 및 비교예1 내지 비교예3의 조성물의 초기 이산화염소의 농도를 측정한 후, 밀봉된 병에 넣어서 상온에서 보관하고, 각각 6개월 및 12개월이 경과한 후에 이산화염소의 농도를 측정하였다. 측정된 값들을 표2 및 도1 그래프에 나타냈다.
| 초기 농도(ppm) | 6개월 경과 후 농도(ppm) | 12개월 경과 후 농도(ppm) | |
| 실험예1 | 270 | 250 | 242 |
| 비교예1 | 270 | 128 | 50 |
| 비교예2 | 270 | 152 | 88 |
| 비교예3 | 270 | 47 | 21 |
도1 및 표2를 참조하면, 실험예1 및 비교예1 내지 비교예3의 조성물들을 초기 이산화염소의 농도는 모두 270ppm으로 동일하였으나, 12개월 경과 후, 실험예1의 이산화염소 농도는 242ppm이고, 비교예1의 이산화염소 농도는 50ppm이며, 비교예2의 이산화염소 농도는 88ppm이고, 비교예3의 이산화염소 농도는 21ppm이었다. 즉, 12개월이 경과한 후에 실험예1의 이산화염소의 농도는 약 10%정도 감소하였으나, 비교예1의 이산화염소의 농도는 약 81% 감소하였으며, 비교예2의 이산화염소의 농도는 약 67%감소하였으며, 비교예3의 이산화염소 농도는 약 92% 감소하였습니다. 도1 및 표2에 나타난 것처럼, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물은 보관 기간이 경과함에 따른 이산화탄소의 농도 감소를 최소화할 수 있고, 결과적으로 장기간 소독 및 탈취 효능을 유지할 수 있다.
<제2 실시 예>
본 발명의 제2 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물은 이산화염소, 과염소산 및 염소산염을 포함한다. 전체 소독 및 탈취용 조성물이 10000 중량부일 때, 이를 기준으로 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물은 이산화염소 약 0.01~50 중량부, 과염소산 약 7.5~150 중량부 및 염소산염 약 10~200 중량부를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 아염소산 나트륨을 더 포함할 수 있다. 상기 소독 및 탈취용 조성물내에 상기 아염소산 나트륨은 50~150중량부로 포함될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 이산화염소의 농도는 1~5000ppm일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물은 산성 완충 용액 또는 pH 조정제를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물의 페하 지수(pH)는 약 3~6.5일 수 있다.
본 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물에서 잔부는 물(H2O)일 수 있다.
이하, 상술된 일 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물의 제조 방법을 구체적으로 설명한다.
상술된 화학식 1에 따라서 아염소산 나트륨 약0.006g~33.6g과 황산 약0.0007~3.7g을 반응시켜서 이산화염소 수용액을 형성한다. 제조된 이산화염소 수용액의 농도는 1~5000ppm일 수 있다. 상기 이산화염소 수용액에 1.2M~2.0M의 과염소산을 약 0.1중량%~0.5중량%만큼 첨가하고, 염소산염을 약 0.1중량%~2.0중량%만큼 첨가한다. 더욱 바람직하게는, 1.5M의 과염소산(HClO4)을 약 0.1중량%~0.5 중량%만큼 첨가하고, 염소산염을 약 0.5 중량%~1.5 중량%만큼 첨가한다. 일 실시 예에 따르면, 염소산염은 염소산 나트륨일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 25% 아염소산염을 약 0.1 중량%~1.5 중량%만큼 더 첨가할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 25% 아염소산염을 약 0.2 중량%~1.0중량%만큼 더 첨가할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 아염소산염은 아염소산 나트륨일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물에 산성 완충 용액 또는 pH 조정제를 첨가하여 페하 지수(pH)를 약 3~6.5 로 조정할 수 있다.
상술된 제1 실시 예에서 설명한 것과 달리, 이산화염소의 농도가 1~5000ppm인 경우, 수용액 내에 이산화염소는 화학식5에 따라 아염소산과 염소산으로 분해될 수도 있다.
[화학식5]
2ClO2 + H2O → HClO2 + HClO3
상기 화학식5에 따른 화학 반응에 의해 생성된 아염소산은 아래의 화학식6 내지 화학식11에 따른 화학 반응에 의해서 다시 이산화염소를 생성하게 된다. 이 때, 화학식7 및 화학식 9에 따른 화학 반응에 의해 생성되는 중간 생성물[Cl-ClO2]의 양을 증가시키면, 화학식11에 따른 화학 반응에 의해서 생성되는 이산화염소의 양을 증가시킬 수 있다. 중간 생성물[Cl-ClO2]을 증가시키려면, 가역 반응인 화학식10에서 정반응을 억제하고, 역반응을 일으켜야 한다. 화학식 10에서 역반응을 일으키려면, 열역학적 평형 원리에 따라, Cl-, H+ 및 ClO3 - 의 농도를 증가시켜야 한다. 본 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물은 과염소산 약 7.5~150 중량부 및 염소산염 약 10~200 중량부를 포함하는데, 과염소산에 의해서 Cl- 및 H+ 의 농도가 증가될 수 있고, 염소산염에 의해서 ClO3 - 의 농도가 증가될 수 있다. 따라서, 화학식 10에 따른 화학 반응에 의해 생성되는 중간 생성물[Cl-ClO2]의 양이 증가될 수 있고, 이산화염소의 분해로부터 생성된 아염소산으로부터 복원되는 이산화염소의 양을 증가될 수 있다. 결과적으로, 본 발명의 일 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물 내에 이산화염소의 분해가 억제되어 장기간 소독 및 탈취 효능을 유지할 수 있다.
[화학식6]
HClO2 + HClO2 → HOCl + H+ + ClO3 -
[화학식7]
HOCl + HClO2 → [Cl-ClO2] + H2O
[화학식8]
HOCl + H+ + Cl- → Cl2 + H2O
[화학식9]
Cl2 + HClO2 → [Cl-ClO2] + H+ + Cl-
[화학식10]
[Cl-ClO2] + H2O →Cl- + ClO3 - + 2H+
[화학식11]
2 [Cl-ClO2] → Cl2 + ClO2
(실험 예2)
상술된 제2 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물에 대한 소독 및 탈취 효능의 유지 효과를 시험하기 위해서 서로 다른 이산화염소의 초기 농도를 갖는 두 개의 그룹으로 나누어 아래와 같은 실험들을 실시 하였다.
첫 번째 실험에서는, 25중량% 아염소산 나트륨 18.1g과 conc-황산 1.96g을 반응시켜서 이산화염소의 초기 농도가 2700ppm인 이산화염소 수용액 1ℓ를 제조하였다. 상기 제조된 이산화염소 수용액에 아래 표3처럼 과염소산 및/또는 염소산 나트륨을 첨가하여 실험예2 및 비교예4 내지 비교예6의 조성물들을 제조하였다. 실험예2은 이산화염소 수용액에 1.5M 과염소산 3g 및 염소산 나트륨 7g를 첨가한 것으로써 상술된 제2 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물의 일 예이다. 비교예4은 이산화염소의 초기 농도가 2700ppm인 수용액에 염소산 나트륨 7g만을 첨가한 것이고, 비교예5는 이산화염소의 초기 농도가 2700ppm인 수용액에 1.5M 과염소산 3g만을 첨가한 것이고, 비교예6은 과염소산 및 염소산 나트륨 모두 첨가하지 않은 수용액이다.
| 과염소산(1.5M) | 염소산 나트륨 | |
| 실험예1 | 3g | 7g |
| 비교예1 | 0 | 7g |
| 비교예2 | 3g | 0 |
| 비교예3 | 0 | 0 |
실험예2 및 비교예4 내지 비교예6의 조성물들의 초기 이산화염소의 농도를 측정한 후, 밀봉된 병에 넣어서 상온에서 보관하고, 각각 6개월 및 12개월이 경과한 후에 이산화염소의 농도를 측정하였다. 측정된 값들을 표4 및 도2 그래프에 나타냈다.
| 초기 농도(ppm) | 6개월 경과 후 농도(ppm) | 12개월 경과 후 농도(ppm) | |
| 실험예2 | 2700 | 2560 | 2480 |
| 비교예4 | 2700 | 1543 | 855 |
| 비교예5 | 2700 | 1900 | 1120 |
| 비교예6 | 2700 | 560 | 320 |
도2 및 표4를 참조하면, 실험예2 및 비교예4 내지 비교예6의 조성물들을 초기 이산화염소의 농도는 모두 2700ppm으로 동일하였으나, 12개월 경과 후, 실험예2의 이산화염소 농도는 2480ppm이고, 비교예4의 이산화염소 농도는 855ppm이며, 비교예5의 이산화염소 농도는 1120ppm이고, 비교예6의 이산화염소 농도는 320ppm이었다. 즉, 12개월이 경과한 후에 실험예2의 이산화염소의 농도는 약 8%정도 감소하였으나, 비교예4의 이산화염소의 농도는 약 68% 감소하였으며, 비교예5의 이산화염소의 농도는 약 58%감소하였으며, 비교예6의 이산화염소 농도는 약 88% 감소하였습니다.
두 번째 실험에서는, 25중량% 아염소산 나트륨 1.81g과 conc-황산 0.2g을 반응시켜서 이산화염소의 초기 농도가 270ppm인 이산화염소 수용액 1ℓ를 제조하였다. 상기 제조된 이산화염소 수용액에 아래 표5처럼 과염소산 및/또는 염소산 나트륨을 첨가하여 실험예3 및 비교예7 내지 비교예9의 조성물들을 제조하였다. 실험예3은 이산화염소 수용액에 1.5M 과염소산 1g 및 염소산 나트륨 2g를 첨가한 것으로써 상술된 제2 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물의 일 예이다. 비교예7은 이산화염소의 초기 농도가 270ppm인 수용액에 염소산 나트륨 2g만을 첨가한 것이고, 비교예8는 이산화염소의 초기 농도가 270ppm인 수용액에 1.5M 과염소산 1g만을 첨가한 것이고, 비교예9은 과염소산 및 염소산 나트륨 모두 첨가하지 않은 수용액이다.
| 과염소산 | 염소산 나트륨 | |
| 실험예1 | 1g | 3g |
| 비교예1 | 0 | 3g |
| 비교예2 | 1g | 0 |
| 비교예3 | 0 | 0 |
실험예3 및 비교예7 내지 비교예9의 조성물들의 초기 이산화염소의 농도를 측정한 후, 밀봉된 병에 넣어서 상온에서 보관하고, 각각 6개월 및 12개월이 경과한 후에 이산화염소의 농도를 측정하였다. 측정된 값들을 표6 및 도3 그래프에 나타냈다.
| 초기 농도(ppm) | 6개월 경과 후 농도(ppm) | 12개월 경과 후 농도(ppm) | |
| 실험예3 | 270 | 258 | 248 |
| 비교예7 | 270 | 121 | 54 |
| 비교예8 | 270 | 210 | 134 |
| 비교예9 | 270 | 47 | 20 |
도3 및 표6를 참조하면, 실험예3 및 비교예7 내지 비교예9의 조성물들을 초기 이산화염소의 농도는 모두 270ppm으로 동일하였으나, 12개월 경과 후, 실험예3의 이산화염소 농도는 248ppm이고, 비교예7의 이산화염소 농도는 54ppm이며, 비교예8의 이산화염소 농도는 134ppm이고, 비교예9의 이산화염소 농도는 20ppm이었다. 즉, 12개월이 경과한 후에 실험예3의 이산화염소의 농도는 약 8%정도 감소하였으나, 비교예7의 이산화염소의 농도는 약 80% 감소하였으며, 비교예8의 이산화염소의 농도는 약 50%감소하였으며, 비교예9의 이산화염소 농도는 약 92% 감소하였습니다.
도2, 도3, 표4 및 표6에 나타난 것처럼, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물은 이산화염소의 초기 농도에 무관하게 보관 기간이 경과함에 따른 이산화탄소의 농도 감소를 최소화할 수 있고, 결과적으로 장기간 소독 및 탈취 효능을 유지할 수 있다.
[사료용 소독제]
상술된 제1 실시 예 및 제2 실시 예에 따른 소독 및 탈취용 조성물을 이용하여 가축 사료의 소독에 사용되는 사료용 소독제를 제조할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 사료용 소독제는 이산화염소, 아염소산염 및 산소를 포함할 수 있다. 전체 사료용 소독제가 10000 중량부일 때, 이를 기준으로 상기 사료용 소독제 내에 이산화염소 약 0.005~20 중량부, 산소 약 0.07~0.08 중량부, 및 아염소산염 약 20~200 중량부를 포함할 수 있다. 본 발명에 일 실시 예에 따른 사료용 소독제 내에서 이산화염소의 농도는 0.5~2000ppm일 수 있다. 이 경우, 사료용 소독제의 페하 지수(pH)는 약 1~5일 수 있다.
이와 달리, 본 발명의 다른 일 실시 예에 따른 사료용 소독제는 이산화염소, 과염소산 및 염소산염를 포함할 수 있다. 전체 사료용 소독제가 10000 중량부일 때, 이를 기준으로 상기 사료용 소독제 내에 이산화염소 약 0.01~50 중량부, 과염소산 약 7.5~150 중량부 및 염소산염 10~200 중량부가 포함될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 사료용 소독제내에 아염소산염 50~150중량부를 더 포함할 수 있다. 본 발명에 일 실시 예에 따른 사료용 소독제 내에서 이산화염소의 농도는 1~5000ppm일 수 있다. 이 경우, 사료용 소독제의 페하 지수(pH)는 약 3~6.5일 수 있다.
본 발명에 따른 사료용 소독제는 상술된 것처럼 상기 사료용 소독제 내에 포함된 이산화염소의 분해를 억제하여 장기간 소독 및 탈취 효능을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 사료용 소독제는 가축용 사료를 효율적으로 살균시킬 수 있다.
이산화염소를 포함하는 사료용 소독제는 가축용 사료에 포함된 곰팡이, 상기 곰팡이에 의해서 발생된 2차 생성물인 곰팜이 독소 및 각종 세균을 제거할 수 있다. 따라서, 가축들의 질병 감염을 억제하고, 가축들의 분뇨에 의한 2차 질환으로 인한 집단 폐사를 방지할 수 있으며, 가축을 식용으로 소비하는 사람들에게 안정된 식품을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 사료용 소독제 내에 포함된 이산화염소는 세균이나 바이러스의 세포막이나 증식에 필요한 효소인 단백질의 구성 성분인 아미노산과 반응하여 단백질을 무력화시키는 것에 의해서 세포막이 형성되지 않도록 하거나 또는 바이러스의 증식을 억제하는 것에 의해서 세균 바이러스를 사멸시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 사료용 소독제 내에 포함된 이산화염소는 아미노산 이외에도 세균 및 바이러스 증식에 필수적인 생체 분자(Biomolecule), 예를 들어, RNA 또는 지방산과도 반응하여 변형을 일으킬 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명에 따른 사료용 소독제 내에 포함된 이산화염소는 세균 및 바이러스의 외막을 관통하여 존재하는 단백질과도 반응하여 막의 투과성을 방해하여 세균 및 바이러스의 생리 활동을 저해할 수 있다.
종래에는 가축용 사료를 소독하기 위해서 고온 증기 멸균법이 사용되었는데, 고온 증기 멸균법은 높은 온도의 증기를 이용하여 가축용 사료를 소독하므로, 가축용 사료에 포함된 영양분들이 쉽게 파괴될 수 있다. 또한, 종래 가축 사료용 소독제로 사용되었던 포르말린 또는 염소계 소독제의 경우, 상술된 것처럼 발암 물질을 생성할 수 있다.
하지만, 본 발명에 따른 사료용 소독제 내에 포함된 이산화 염소는 그 자체나 소독으로 인해 극히 일부의 부산물인 아염소산염(Chlorite)이나 염소산염(Chlorate)만을 생성하므로, 종래에 사용된 포르말린 또는 염소계 소독제와 달리, 유해 물질의 생성을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 사료용 소독제는 상온에서 소독이 가능하므로, 고온 증기 멸균법과 달리, 가축용 사료에 포함된 영양분 파괴를 최소화할 수 있다.
결과적으로, 본 발명에 따른 사료용 소독제 내에 포함된 이산화염소는 유해 물질의 발생 및 가축용 사료의 영양분 손실을 억제하면서 가축용 사료를 소독할 수 있다.
(실험예3)
본 발명에 따른 사료용 소독제의 소독 효과를 시험하기 위해서 아래와 같은 실험을 실시하였다.
육계시료 270g 과 어분 30g을 혼합하여 제조한 사료를 준비했다. 대조구는 이산화염소를 첨가하지 않았고, 시험구는 이산화염소의 농도가 10ppm인 사료용 소독제 150g를 첨가하였다. 대조구와 시험구를 상온에서 방치한 후 3일간 총 세균수 및 대장균수를 측정하였다.
| 시료명 | 경과일 | 총 세균수(cfu/g) | 대장균수(cfu/g) |
| 대조구 | 1일 | 70000 | 200 |
| 2일 | 50000 | 300 | |
| 3일 | 30000 | 300 | |
| 시험구 | 1일 | 3000 | N(10) |
| 2일 | 2000 | N(10) | |
| 3일 | 1000 | N(10) |
표7을 참조하면, 이산화염소의 농도가 10ppm인 사료용 소독제 150g를 첨가한 시험구에서 총 세균수는 1000~3000 cfu/g로, 사료용 소독제를 첨가하지 않은 대조구에서 1일차의 총 세균수 30000~70000cfu/g 보다 적었다. 또한, 사료용 소독제를 첨가하지 않은 대조구에서 대장균의 수는 200~300 cfu/g이었으나, 사료용 소독제 150g을 첨가한 시험구에서 대장균은 10 cfu/g이하 또는 불검출 되었다. 상술된 바와 같이, 이산화 염소가 포함된 사료용 소독제는 가축용 사료를 효과적으로 살균할 수 있다.
본 발명에 따른 사료용 소독제는 도4의 사료 소독 장치를 이용하여 가축용 사료를 소독할 수 있다.
도4를 참조하면, 사료 소독 장치는 사료 투입관(10), 사료 저장 탱크 살균조(100), 에어 공급관(110), 필터부(130) 및 사료용 소독제 유출관(120)을 포함할 수 있다. 상기 사료 투입관(10)을 통하여 소독할 사료를 제공한다. 상기 사료 투입관(10)으로부터 제공된 사료는 사료 저장 탱크(100)로 이동된다. 상기 에어 공급관(110)은 상기 사료 저장 탱크(100)의 외부 일측에 배치되어 외부의 공기를 유입시킨다. 상기 필터부(130)는 상기 사료 저장 탱크(100) 및 상기 에어 공급관(110) 사이에 배치되어, 상기 사료 저장 탱크(100) 및 상기 에어 공급관(110)을 연결한다. 상기 필터부(130)는 상기 에어 공급관(110)으로부터 공급되는 외부 공기에 포함된 이물질을 제거할 수 있다. 도시되지는 않았지만, 상기 사료 저장 탱크(100)의 상부에 사료용 소독제 분사 장치가 배치될 수 있다. 상기 사료용 소독제 분사 장치로부터 본 발명에 따른 사료용 소독제가 분사되고, 분사된 사료용 소독제에 의해서 상기 사료 저장 탱크(100)내의 가축용 사료가 소독될 수 있다. 상기 사료 저장 탱크(100)내에서 소독이 완료된 가축용 사료는 배출부(20)를 통하여 가축에게 제공될 수 있다. 상기 사료 저장 탱크(100)내에서 소독에 사용된 사료용 소독제는 사료용 소독제 유출관(120)을 통해서 배출될 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명은 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수도 있다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (6)
- 전체 조성물 10000 중량부를 기준으로,
이산화 염소 0.005~20 중량부, 산소 0.07~0.08 중량부, 및 아염소산염 20~200 중량부를 포함하는 소독 및 탈취용 조성물. - 제1항에 있어서,
페하 지수(pH)가 1~5인 소독 및 탈취용 조성물. - 전체 조성물 10000 중량부를 기준으로,
이산화 염소 1~50 중량부, 과염소산 7.5~150 중량부 및 염소산염 10~200중량부를 포함하는 소독 및 탈취용 조성물. - 제3항에 있어서,
페하 지수(pH)가 3~6.5인 소독 및 탈취용 조성물. - 전체 사료용 소독제 10000 중량부를 기준으로,
이산화 염소 0.005~20 중량부, 산소 0.07~0.08 중량부, 및 아염소산염 20~200 중량부를 포함하는 사료용 소독제. - 전체 사료용 소독제 10000 중량부를 기준으로,
이산화 염소 0.01~50 중량부, 과염소산 7.5~150 중량부 및 염소산염 10~200중량부를 포함하는 사료용 소독제.
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| R401 | Registration of restoration |