KR101140217B1 - 상수도 정수장 및 배수지 세척용 친환경 세척제 조성물 - Google Patents
상수도 정수장 및 배수지 세척용 친환경 세척제 조성물 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 상수도 정수장 및 배수지 세척을 위한 친환경 소재 세척제 조성물에 관한 것으로, 특히, 상수도 정수장 및 배수지 내벽에 단단히 고착된 산화철, 산화망간, 산화알루미늄 제거에 특출한 효력을 가지는 세척제를 제공하기 휘한 것으로, Citric acid 1~10wt%, Malic acid 1~10wt%, Oxalic acid 1~10wt% , 염산(HCl) 1~2wt%, 계면활성제 LAE 0.01~0.1wt%, 환원제 ascorbic acid 0.01~2.5wt%, 과산화수소 0.01~0.1wt%를 포함하고 상온에서 물에 혼합하여 총 100wt% 가 되도록 제조하는 것을 특징으로 하는 것임.
Description
본 발명은 상수도 정수장, 배수지 및 물탱크 세척을 위한 친환경 소재의 세척제 조성물에 관한 것이며, 구체적으로는 상수도 정수장, 배수지 및 물탱크 내벽에 단단히 고착된 산화철, 산화망간, 산화알루미늄 등으로 이루어진 물때나 조류와 같은 유기 퇴적물로 이루어진 생물막 또는 이들의 복합 퇴적물 제거에 특출한 효력을 가지는 세척제를 제공하기 위한 것이다.
우리나라는 2006년도 말 현재 상수도 보급률 92.1%로 OECD 평균치인 86.4%(2004년 보고서 기준)보다 높은 편이고 지속적으로 상수도 시설을 확충하여 꾸준히 보급률을 높이고 있다. (환경백서, 2009) 그러나, 가정에 공급되는 수돗물은 부유물질, 녹물, 냄새 등의 발생문제로 수돗물에 대한 불신이 커서 우리나라의 경우는 수돗물에 대한 음용률 비율이 1%도 되지 않지만 미국, 영국, 프랑스 등 선진 외국의 경우 50%이상이다. 이에 따라 우리나라의 정수기 시장은 매년 급성장하여 2009년도 1조원에 이르고 정수기 보급률도 50%를 넘고 있다. 수돗물 불신의 주요 원인은 상수원에서 취수 후에 침전, 여과, 살균공정을 거친(필요하면 고도정수처리과정 추가) 깨끗한 물을 정수장에서 일시 저장하고 정수장에서 송수관로를 따라 배수지에 공급하고, 그리고 배수지에서 급배수관로를 통해 각 가정에 공급하는 과정에서 부유물질이나 냄새물질 및 녹물이 첨가되는 등의 현상이 발생되고 있다. 따라서, 수돗물의 부유물질, 냄새, 녹물 등에 의한 불신을 해소하기 위해선 정수장으로부터 가정의 수도꼭지까지의 수돗물 공급망인 송수관로, 배수지, 저수조, 급배수관의 적절한 관리와 주기적인 세척 및 살균처리 과정이 필요하다.
이들 상수도 공급망 중에서 정수장과 배수지의 적절한 세척은 수돗물 불신을 크게 해소시킬 수 있는 것으로 기대되는 영역이다. 상수도 처리장에서 완전 정수 처리된 수돗물을 임시 저장하는 정수지 와 가정이나 공장 등 수요자에 공급하기 위하여 저장하는 배수지는 주로 에폭시수지로 코팅된 콘크리트로 구성되어 있다. 이 콘크리트 벽면에는 수돗물에 녹아있는 철, 칼슘, 마그네슘, 망간 등의 금속산화물과 조류와 같은 유기퇴적물들이 물때나 생물막을 형성하여 전염성 세균이 성장할 수 있는 서식 근거지를 만들어 주어 주기적으로 정수장과 배수지 벽면에 침착된 이들 물때나 생물막 퇴적물을 세척하고 살균 소독을 하는 것이 필요하다. 또한 대형건물이나 아파트 단지에 설치되어 사고 및 단수시에도 수돗물 사용에 지장이 없도록 예비용 수돗물을 저장하는 물탱크도 주기적 세척과 살균 소독이 필요하다.
상수도의 정수장과 배수지의 바닥면이나 벽면에 생성되는 물때나 생물막은 탈착되면서 부유물을 발생시켜 수돗물의 불신을 초래하고 박테리아 같은 미생물에 성장 환경을 줄 수 있어 주기적인 세척이 필요하다. 현재까지는 국내에서는 고압수나 고농도의 무기산을 함유한 세정제로 세척하여 왔다. 그러나 국내에서 많이 사용하는 고압수 세척은 물리적인 힘에 의한 단순 세척으로 특별한 기술이 필요하지 않고 물을 사용함으로 음용수 관리에 문제점은 없으나 정수장과 배수지의 물때 및 침적퇴적물, 그리고 조류 등 생물막의 제거가 불충분하고 에폭시 코팅물질을 훼손할 가능성이 크며 세척에 다량의 세척수가 필요하여 물 낭비를 초래하고 세척시간이 매우 길어 가정용 급수 공급에 차질을 가져올 수 있는 단점이 많다. 그리고 고농도의 무기산을 함유한 세척제는 세정력은 탁월하여 세척시간은 빠르나 인체에 유독성이 있고 환경에 유해성이 있는 고농도의 술팜산, 염산, 인산과 같은 무기산을 사용하여 사용자의 안전성과 사용에 문제점이 있어 현장 적용에 어려운 실정이다.
한국특허 등록번호 제 10-1021035와 10-1042488은 시트릭산 100 중량부, 아스코빅산 5내지 15 중량부, 글리콜릭산 10내지 180 중량부 및 글루콘산 70 내지 180 중량부로 이루어진 유기산 100 중량부와 계면활성제로 도데실글리세롤 폴리에톡실레이트 1 내지 10중량부, 물 1500 내지 2500 중량부를 혼합하여 세정액을 제조하여 물과 접촉하고 있는 저수조의 벽면 및 바닥면의 부착이끼와 조류 제거용으로 실험적으로 제조된 이끼와 조류제거에 어느 정도의 효과를 보여주었다. 그러나 단순한 유기산 혼합물과 계면활성제 혼합조성물로 된 이러한 세정액은 산화철, 산화알루미늄 등의 금속산화물을 주성분으로 하는 물때나 조류와 같은 유기퇴적물로 단단하게 벽면에 고착된 생물퇴적막 제거에는 한계가 있다.
한국공개특허 제 2001-0015752는 알콕실화 지방족 아민, 0.01내지 15 중량%, 술팜산 0.01 내지 15 중량% 와 소량의 과산화수소 및 비이온계면활성제로 이루어진 조성물로 여러 세균 균주에 대하여 항균성은 제시하였지만 세척성은 보여주지 못했다.
미국공개특허 제 2011-0108069호는 물과 접촉하는 표면의 생물막을 제거하기 위하여 고농도의 NaOH나 KOH 또는 이들의 혼합물을 주성분으로 하고 다량의 과산화수소와 같은 활성산소 주개(active oxygen donor), 그리고 소량의 계면활성제, 거품방지제를 첨가제로 구성되는 강알칼리성의 조성물을 사용하고 필요한 경우 고농도의 술팜산, 염산, 인산 등의 무기산과 구연산, 글리콜릭산 등의 소량의 이소프로파놀, 트리에틸렌글리콜 등의 용제로 구성되는 강산성의 조성물과 병행하여 사용하는 세정방법을 제시하였다. 그러나 이 방법은 인체 안전성과 환경유해성이 염려되는 고농도의 알칼리와 무기산을 사용함으로써 상수도용 정수장 및 배수지, 그리고 음용수 저장 물탱크의 벽면 및 바닥면 처리하는데 부적합하다.
미국공개특허 제 2008-004539호는 카볼릭산 및 이의 염을 주성분으로 하고 소량의 비이온계면활성제, 가용화제 등을 첨가제로 하는 저기포성 산성세정제 조성물로 광물유나 옥수수 기름 같은 식용유 제거는 가능하지만 상수도용 정수장 및 배수지의 물때나 생물막 제거는 어렵다.
미국공개특허 제2008-0139443호는 에톡실알콜계 비이온 계면활성제, 에톡실 사차암모늄염과 같은 양이온계면활성제, 에틸렌그리콜모노부틸에텔과 같은 유기용제, 시트릭산과 같은 유기산, 그리고 필요한 경우 과산화수소를 포함하는 산성세정제로 비누 때나 그리스계통의 유기오염물 제거는 가능하나 상수도 정수장이나 배수지 벽면의 물때나 생물막 세척은 부적합하다.
본 발명자는 상수도 정수장 및 배수지의 스케일을 XRF(X선 형광 분석기)를 통하여 스케일 성분분석을 실시 하였다. [표 1]에서 보듯이 주성분은 산화철 Fe2O3 , 산화망간 MnO ,산화알루미늄 Al2O3 이 가장 많은 비율을 차지하였으며, 예비실험 결과 산화망간과 산화 알루미늄은 산에 대한 용해력이 매우 뛰어난 결과를 보여주어 산화철(Fe2O3)을 주요 세척 제거 대상 성분으로 하여 이러한 스케일을 제거하는 기능을 가지는 세척제를 제공하고자 하였다.
즉, 본 발명은 주 제거대상물질인 철산화물에 대한 용해력을 높이면서, 2차오염이 없는 유기산을 주원료로하고, 세척효과를 극대화 하기 위한 환원제 및 생분해성이 좋은 비이온 계면활성제등 첨가를 하여 화학세척제조성물을 제공하는 것을 목적으로 하였다.
| 성분 | MgO | Al2O3 | SiO2 | P2O5 | SO3 | Cl | K2O | CaO |
| 함량(%) | 1.40 | 21.10 | 39.70 | 1.20 | - | 1.10 | 2.03 | 2.01 |
| 성분 | TiO2 | MnO | Fe2O3 | NiO | CuO | ZnO | BaO | Dy2O3 |
| 함량(%) | 0.50 | 12.20 | 14.60 | 0.14 | 0.24 | 0.34 | - | 0.81 |
| 전체(%) | 97.37 | |||||||
본 발명은 Citric acid 1~10wt%, Malic acid 1~10wt%, Oxalic acid 1~10wt% , 염산(HCl) 1~2wt%, 계면활성제 LAE 0.01~0.1wt%, 환원제 ascorbic acid 0.01~2.5wt%, 과산화수소 0.01~1wt% 등을 포함하고 이들 성분을 상온에서 물에 혼합하여 총 100wt% 가 되도록 제조하는 것을 특징으로 하는 상수도 정수장 및 배수지 세척용 친환경 세척제 조성물을 제공함으로써 위와 같은 발명의 과제를 해결하고자 한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 상수도 정수장 및 배수지의 화학세척을 위한 세척제에 있어서 본 조성물이 철산화물이 주성분인 스케일에 대하여 우수한 용해력을 보여주었고, 또한 환경오염 및 건강상의 유해성 등을 기여함과 동시에 수돗물에 녹물 출수 방지에 유용하게 이용될 수 있으며, 수돗물에 대한 불신해소 등 매우 우수한 효과를 기대할 수 있다.
본 발명은 상수도 정수장 및 배수지 세척에 있어서 친환경 소재의 화학세척제가 이용될 수 있어 보다 안정적이고 효과적인 수돗물 공급에 크게 기여할 것으로 판단된다.
도1은 각 유기산 10wt% 조성의 경우에 있어서의 용해 효과 설명도
도2는 옥살산 10wt%량에 계면활성제 첨가량 변화에 따른 용해효과 설명도
도3과 4는 과산화수소 첨가에 따른 철산화물 용해도
도5는 유기산의 배합 비율에 따른 철산화물 용해 평가도
도6은 무기산 첨가에 따른 용해력 평가도
도7는 Sample 1~4의 철산화물 용해력 평가도
도2는 옥살산 10wt%량에 계면활성제 첨가량 변화에 따른 용해효과 설명도
도3과 4는 과산화수소 첨가에 따른 철산화물 용해도
도5는 유기산의 배합 비율에 따른 철산화물 용해 평가도
도6은 무기산 첨가에 따른 용해력 평가도
도7는 Sample 1~4의 철산화물 용해력 평가도
본 발명의 상수도 정수장 및 배수지 세척용 친환경세척제 조성물은 Citric acid 1~10wt%, Malic acid 1~10wt%, Oxalic acid 1~10wt% , 염산(HCl) 1~2wt%, 계면활성제 LAE 0.01~0.1wt%, 환원제 ascorbic acid 0.01~2.5wt%, 과산화수소 0.01~1wt% 등을 포함하고 이들 성분을 상온에서 물에 혼합하여 총 100wt% 가 되도록 제조하는 것을 특징으로 한다.
조성물에 사용되는 구연산(Citric acid, C6H8O7)은 식물의 씨나 과즙 속에 유리상태의 산으로 함유되어 있는데, 특히 시트론을 비롯하여 레몬이나 감귤유의 과일에 많이 함유되어 있다. 물에서 결정시키면 1분자의 결정수를 지닌 큰 주상결정이 생긴다. 구연산은 물과 에탄올에 잘 녹으며 당류를 기질로 하며 미생물을 배양했을 때, 배양액 속에 시트르산이 축적되는 현상을 볼 수 있는데 이것을 시크르산 발효라 한다. TCA 회로를 구성하는 한 요소로 시트르산은 고등동물의 물질대사에서 중요한 구실을 한다. 또한, 체내의 칼슘 흡수를 촉진시키는 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 본 발명에서의 구연산의 함량은 농도가 증가 할수록 산화철에 대한 세척효율이 증가하였지만 10wt%이상에서는 용해력이 크게 증가하지 않아 1~10wt% 의 범위로 설정하였다.
상기조성물 중 옥살산(Oxalic acid, C2H2O4)은 흡습성 고체로써 분자량 90.0 비중 1.50(25℃)이며, 180~190℃ 범위에서 분해되어, 포름산, 일산화탄소 및 이산화탄소를 만들고 방치해 두면 2수화물로 된다. 2수화물은 101.5℃에서 융해되며, 녹는점 부근의 온도에서 결정수를 방출하여 다시 무수물로 변한다. 뜨거운 물에는 아주 잘 녹고 냉수 또는 에탄올에서도 잘 녹지만, 에테르 등의 유기용매에는 잘 녹지 않는다. 옥살산은 칼륨염 또는 칼슘염의 형태로 식물계에 널리 분포되어 있으며, 염료의 원료로 쓰이고 밀짚이나 무명의 표백제로써도 이용된다. 본 발명에서의 옥살산의 함량은 구연산과 마찬가지로 10wt% 이상에서는 용해력이 크게 증가하지 않아 1~10wt% 의 범위로 설정하였다.
상기 조성물 중 말산(malic acid, C4H6O5)은 사과산이라고도 하며, 비대칭탄소원자를 1개 가지고 있고, D-, L- 및 DL- 3종의 광학이성질체가 존대한다. 좌회전성인 L-말산은 사과 및 포도 등 천연 과일에 함유되어 있으며, 조해성이 있고 무색이다. 물, 에탄올에는 잘 녹지만, 에테르에는 잘 녹지 않는다. 청량음료에 신맛을 나게 하는데 사용된다. 본 발명에서의 말산의 함량은 10wt%이상에서는 용해력이 크게 증가하지 않아 1~10wt% 의 범위로 설정하였다.
본 발명에서 설정한 유기산들은 수소이온에 의해 금속산화물을 용해시키는 무기산의 반응인 아래 (1), (2)의 반응 외에 아래 (3)의 착물화 및 (4)의 탈착 반응에 의하여 산화철과 같은 금속산화물을 용해시키는 것으로 알려져 있다.
Fe2O3+6H+ 2Fe3 ++3H2O (1)
(Proton-assisted dissolution)
>Fe(Ⅲ)-O+H+ ↔ >Fe(Ⅲ)...OH+ (2)
(Protonation of oxygen)
>Fe(Ⅲ)-OH++Ln -+H+ ↔ [>Fe(Ⅲ)-L]-(n-2)+H2O (3)
(Surface complexation)
> [Fe(Ⅲ)-L]-(n-2)+H+ ↔ [Fe3 +L])-(n-3) ( aq )+>H (4)
(Desorption process)
상기 조성물 중 염산(hydrochloric acid, HCl)은 강한 산성 용액으로서 용액 속 수소이온의 농도를 높여 주며 위산의 주요 성분이기도 하다. 본 발명에서 염산의 함량은 농도가 증가 할수록 산화철의 용해력이 증가 하였지만, 유기산과 혼합하여 용해력 평가시 2wt% 이상 첨가하여도 용해력에는 큰 차이가 없었기 때문에 1~2wt%로 설정하였다.
상기조성물 중 과산화수소는 강한 산화력과 미생물의 살균력을 가지고 있고 물, 에탄올, 에테르에 잘 녹으며 수용액에서 수소이온이 일부 해리되어 약한 산성을 띈다. 촉매반응으로써 알칼리금속, 중금속 및 이산화망간과 같은 무기물에 의해 산소와 물로 쉽게 분해된다. 과산화수소는 생성물이 무해하여 분석 시약의 산화제, 견사나 양모 등의 표백제, 플라스틱 공업에서 비닐 중합의 촉매로도 쓰이고 소독제 등으로 사용된다. 본 발명에서의 과산화수소의 함량은 촉매제로 사용되는 과산화수소 첨가 시 많은 거품이 발생하며, 과산화수소의 농도가 높아질수록 발열이 형성되어 과산화수소의 농도는 1wt% 미만으로 하였다.
상기조성물 중 LAE(알콜계비이온계면활성제)는 Lauryl Alcohol Ethoxylate의 줄임말로 Lauryl Alcohol에 EO(Ethlene Oxide)를 부가함으로써 그 몰수에 따라서 그 성질과 특성이 조금씩 변화하는데, 환경친화적인 수계세척제로 많이 사용되고 있다.
LAE는 습윤, 침투, 분산 등이 복합적으로 작용함으로써 상수도 정수장 및 배수지 내에서 산화철과 같은 스케일 외에 유기오염물질에 대한 제거효과도 동시에 기대할 수 있으며, 또한 상수도 정수장 및 배수지 세척 후 제거된 스케일의 재 부착방지에도 좋은 효과를 보인다. 본 발명에서의 LAE 함량은0.01~0.1wt%로 설정하였다.
상기 조성물 중 환원제인 아스코르브산(ascorbic acid)은 항괴혈인자를 가진 비타민의 하나로 비타민 C 라고 한다. L형과 D형이 있는데 보통은 L-형을 지칭하며, D-아스코르브산은 항괴혈작용을 하지 않는다. 1928년 헝가리 생화학자 세트죄르지 알버트가 소의 부신피질에서 추출한 결정을 비타민 C라고 밝히고 이것이 항괴혈병성(antiscorbutic)을 지녔으므로 아스코르브산이라고 명명하였다. 이 비타민은 사람을 비롯한 영장류나 쥐류인 기니피그의 먹이에는 반드시 필요하며, 그 밖의 동물은 다른 물질로부터 체내에서 합성할 수 있다. 감귤에 많이 함유되어 있지만 오늘날은 주로 순도 높은 결정체를 공업적으로 대량생산하고 있으며 자연물에서 추출하지 않는다. 흰색 또는 약간 노란색을 띄고 신맛이 나는 결정으로 녹는점 190~192℃ 이며 빛에 의해 서서히 착색된다. 건조 상태에서는 안정하지만 수용액에서는 매우 불안정하다. 아스코르브산은 장에서 쉽게 흡수되며, 대사활동이 왕성한 장기에 많이 함유되어있다. 1일 최저 필요량은 10mg 이다. 본 발명에서의 아스코르브산의 함량은 0.01~0.1wt%로 설정하였다.
본 발명의 상수도 정수장 및 배수지 세척용 친환경 세척제는 상기 조성물들을 물과 상온에서 기계식 교반기에 의해 균일하게 혼합, 용해시켜 제조한다.
이하, 본 발명은 다음의 실시예에 의해 좀 더 구체적으로 설명하지만, 이것이 본 발명의 범주를 어떠한 방식으로도 한정하는 것은 아니다.
본 발명에서의 상수도 정수장 및 배수지 세척용 친환경세척제 조성물은 총 중량을 기준으로 세척제의 주 조성물인 Citric acid 1~10wt%, Malic acid 1~10wt%, Oxalic acid 1~10wt% , 염산(HCl) 1~2wt%, 계면활성제 LAE 0.01~0.1wt%, 환원제 ascorbic acid 0.01~2.5wt%, 과산화수소 0.01~1wt% 등을 포함하고 이들 성분을 상온에서 물에 혼합하여 총 100wt% 가 되도록 제조하는 것을 특징으로 상수도 정수장 및 배수지 스케일의 주성분 중 가장 제거하기 어려운 철 산화물 Fe2O3 에 대한 용해력 측정실험을 실시하였다.
실험은 유기산의 희석용액과 1.0g 의 철산화물을 혼합하고 120분 동안 기계식교반기로 상온에서 500rpm으로 교반한 후 1의 여과지로 감압 여과하여 여과지의 전후무게를 측정하여 용해력을 측정하였다. 10wt%의 각 유기산에 따른 용해력 평가결과를 첨부된 도 1에 나타내었다. 유기산의 농도가 증가할 수록 철산화물의 용해력은 증가하다가 10% 이상일 경우 그 증가 속도가 떨어지고 유기산의 물에 대한 용해력도 저하되었다. 따라서 본 발명에서의 유기산은 여러 유기산 중에서 철산화물 용해력이 뛰어난 Citric acid, Malic acid, Oxalic acid를 주성분으로 하고 농도 범위는 10wt% 이하로 하는 것이 바람직하다.
본 발명에서의 상수도 정수장 및 배수지 세척용 친환경세척제 조성물은 총 중량을 기준으로 보조첨가물로써 첨가될 계면활성제의 적합성을 판단하기 위하여 비이온계면활성제인 LAE-3, LAE-5, LAE-7을 선정하여 Oxalic acid 10wt%에 0.1wt%첨가하여 거품성 test 및 용해력 평가를 진행하였다. 거품성 평가는 ASTM D 1173-63으로 규정되어 있는 Ross-Miles Method의 방법에 따라 실험을 진행하였다. 실험결과 LAE-7이 가장 많은 거품을 발생하였고, LAE-3이 가장 적은 거품을 발생하였으며 계면활성제를 첨가하였을 때, 용해력이 침투 촉진작용, 분산작용과 재부착 방지효과로 세척효율이 크게 향상되었다. 이러한 결과로 거품성이 중간정도인 LAE-5의 계면활성제를 0.1wt% 첨가하는 것이 가장 효율적일 것으로 판단이 된다. 각 계면활성제를 단일유기산 Oxalic acid 10wt%에 첨가하여 용해력 평가결과를 도 2에 나타내었다.
본 발명에서의 상수도 정수장 및 배수지 세척용 친환경세척제 조성물은 총 중량을 기준으로 배합후보 세척제 sample 1, sample 2를 선정하고 과산화수소를 첨가하여 용해력 평가 실험을 진행하였다. 표 2에 과산화용해도 첨가 전의 Sample 1의 철산화물 용해도를, 그리고 과산화수소 첨가 후의 철산화물 용해도를 도3과 도4에 나타내었다. 촉매제로 사용되는 과산화수소 첨가 시 과산화수소의 농도가 높아질수록 거품이 많이 발생하고 발열이 일어나며 과산화수소를 첨가하지 않았을 때와 비교하여 철산화물에 대한 용해력 상승효과는 높지 않아 과산화수소의 살균작용을 고려하여 본 발명에서의 세척제 조성물 중 과산화물의 농도는 1wt% 이하인 것이 바람직함을 알았다.
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반응시간
조성물 |
용해도(60 min ) | 용해도(120 min ) |
| Sample 1 ( Citric acid 10wt% + Oxalic acid 5wt% + Malic acid 10wt% + 첨가제 각 1wt% 미만 + 초순수 ) |
4.03 % | 5.14 % |
| Sample 2 ( HCl 5wt% + Citric acid 10wt% + Oxalic acid 5wt% + Malic acid 10wt% + 첨가제 각 1wt% 미만 + 초순수 ) |
7.36 % | 8.05 % |
본 발명에서의 상수도 정수장 및 배수지 세척용 친환경세척제 조성물은 총 중량을 기준으로 환원제인 ascorbic acid를 첨가하여 철산화물의 용해력 평가를 진행하였다. Ascorbic acid를 0.1~2.5 wt%로 증가시키고 citric acid, malic acid, oxalic acid 10 wt%를 첨가하여 실험하였다. 실험 결과 유기산 종류에 따라 다르지만, ascorbic acid의 첨가량이 증가할수록 산화철 용해력이 증가하였지만, ascorbic acid가 3 wt%이상으로 첨가될 경우 산화철 용해력은 증가하지만 세정제의 색이 옅은 노란색으로 변색되어, 본 발명에서의 조성물은 환원제의 농도가 2.5 wt%인 것이 가장 적합하다.
좋은 용해력을 보인 Citric acid((C*), Malic acid(M*), Oxalic acid(O*)을 기준으로 배합비율을 C* : M* = 5 : 5 (10wt%), O* : M*= 5 : 5 (10wt%), C* : O* = 5 : 5(10wt%), C* : M* : O* = 10 : 10 : 5(25wt%), C* : M* : O* = 1 : 1 : 8(10wt%), C* : M* : O* = 5 : 5 : 5(15wt%), C* : M* : O* = 2 : 2 : 6(10wt%) 등 여러 가지로 다르게 하여 용해력 평가를 진행하여 그 결과를 도 5에 나타내었다. 도 5에서 보는 바와 같이 배합유기산의 경우 철산화물에 대한 용해력은 유기산의 농도가 높고 낮음이 아니라 유기산의 적정 배합비율이 중요하다는 것을 보여주었다. 따라서 본 발명에서의 유기산 Citric acid((C*), Malic acid(M*), Oxalic acid(O*)의 배합비는 2 : 2 : 6인 것이 바람직하다.
본 발명에서의 상수도 정수장 및 배수지 세척용 친환경세척제 조성물은 총 중량을 기준으로 일정 배합비율을 가진 혼합유기산에 무기산인 염산 첨가농도에 따른 산화철 용해력 평가를 진행하였다. 배합비율이 Citric acid : Malic acid : Oxalic acid = 2 : 2 : 6의 혼합유기산에 HCl을 0~4wt% 첨가하여 용해력 평가를 진행하였고 HCl를 2%이상 첨가하여도 용해력의 증가가 없는데 이는 주어진 유기산 농도에 철산화물과 무기산의 양성자와의 반응이 2%까지만 일어나기 때문이라고 판단된다. 무기산 첨가에 따른 용해력 평가결과를 도 6에 나타내었다. 따라서 본 발명에서의 조성물의 HCl의 농도는 2Wt%인 것이 바람직하다.
본 발명에서 보여준 실시예 1~5를 바탕으로
Citric acid 2wt%, Malic acid 2wt%, Oxalic acid 6wt%, 환원제와 계면활성제 등의 첨가제 1wt%, 그리고 이들 성분을 상온에서 물에 혼합하여 총 100wt% 가 되도록 제조한 Sample 3,
Citric acid 2wt%, Malic acid 2wt%, Oxalic acid 6wt%, HCl 2wt%, 환원제와 계면활성제 등의 첨가제 1wt%, 그리고 이들 성분을 상온에서 물에 혼합하여 총 100wt% 가 되도록 제조한 Sample 4
를 만들어 산화철에 대한 용해력 평가를 진행하였다.
배합 세척제 Sample 3과 Sample 4는 배합세척제 Sample 1과 Sample 2 보다 적은 유기산 함유율을 가지면서 높은 세척 효율을 보여주었다. 이의 결과를, 표 3에 Sample 3과 Sample 4의 철산화물 용해도를, 그리고 도 7에 Sample 1, Sample 2, Sample 3, Sample 4 의 철산화물 용해력을 비교하여 나타내었다.
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반응시간
조성물 |
용해도(60 min ) | 용해도(120 min ) |
| Sample 3 (Citric acid 2wt% + Malic acid 2wt% + Oxalic acid 6wt% + 첨가제+ DI water) |
14.03 % | 16.12 % |
| Sample 4 (Citric acid 2wt% + Malic acid 2wt% + Oxalic acid 6wt% +HCl 2wt% + 첨가제+ DI water) |
21.16 % | 23.94 % |
Claims (2)
- Citric acid, Malic acid, Oxalic acid, 염산, 알콜계 비이온계면활활성제, 과산화수소를 포함하고, 이들 성분을 물과 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 상수도 정수장, 배수지 및 물탱크 세척용 친환경 세척제 조성물.
- 제 1항에 있어서, Citric acid 1~10wt%, Malic acid 1~10wt%, Oxalic acid 1~10wt% , 염산(HCl) 1~2wt%, 알콜계 비이온계면활성제, 과산화수소 0.01~1wt%를 포함하고 이들 성분을 상온에서 물에 혼합하여 총 100wt% 가 되도록 제조하는 것을 특징으로 하는 상수도 정수장 및 배수지 세척용 친환경 세척제 조성물.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020110108664A KR101140217B1 (ko) | 2011-10-24 | 2011-10-24 | 상수도 정수장 및 배수지 세척용 친환경 세척제 조성물 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020110108664A KR101140217B1 (ko) | 2011-10-24 | 2011-10-24 | 상수도 정수장 및 배수지 세척용 친환경 세척제 조성물 |
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