KR101190902B1

KR101190902B1 - Water quality improvement agent using natural polymers and minerals

Info

Publication number: KR101190902B1
Application number: KR1020120016242A
Authority: KR
Inventors: 김종일; 최환석
Original assignee: 영농조합법인 양지엔텍; 최환석; 김종일
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2012-10-12

Abstract

PURPOSE: A water quality enhancer, a preparing method of the same, and a water quality enhancing system using the same are provided to cost effectively treat water by floating coagulated pollutants and easily treating the floated pollutants. CONSTITUTION: A water quality enhancer includes 1-5 weight% of chitosan, 1-5 weight% of a bamboo leaf aqueous solution, 30-50 weight% of supernatant, and 30-66 weight% of distilled water. The bamboo leaf aqueous solution is an aqueous solution which is obtained by extracting and concentrating bamboo leaves. The supernatant is obtained by pulverizing materials containing yellow soil, elvan, zeolite, and other minerals, mixing the pulverized products with an aqueous solution, and stirring the aqueous solution with the pulverized products. Other materials are one or more selected from bentonite, silica, and titanium dioxide. [Reference numerals] (AA) Removal rate(%); (BB) Treatment time(h)

Description

Water quality improvement agent using natural polymers and minerals and its manufacturing method and water quality improvement system using the same {Water quality improvement agent using natural polymers and minerals}

본 발명은 저수지, 하천 및 자연 호소(湖沼) 등에 살포하여 녹조, 적조를 비롯한 유해 담수조류와 각종 유기오탁물질로 오염된 수체의 수환경을 개선하는 수질개선제 및 그 제조방법과 이를 이용한 수질개선시스템에 관한 것이다.
The present invention is applied to the reservoir, rivers and natural appeal, water quality improvement agent for improving the water environment of the water polluted with harmful freshwater algae, including green algae, red tide and various organic contaminants, and its manufacturing method and water quality improvement system using the same It is about.

구체적으로 본 발명은 천연 고분자인 키토산, 식물성 지방산, 천연 광물질(황토, 맥반석, 벤토나이트 및 이산화티탄 등)이 혼합 구성되어 수중의 유해조류를 포함한 유기오염물질을 응집하고 부상시키는 수질개선제를 제시하고 이를 이용하여 오염물질을 수체 외부에서 제거하고, 저수지 등의 탁도, COD를 감소시켜 수질을 개선하는 기술이다.
Specifically, the present invention proposes a water quality improving agent that aggregates and floats organic pollutants including harmful algae in water by being composed of natural polymers, chitosan, vegetable fatty acids, and natural minerals (ocher, elvan, bentonite, titanium dioxide, etc.). It removes contaminants from the outside of water bodies and reduces turbidity and COD of reservoirs to improve water quality.

천연 고분자 및 천연광물을 주원료로 하는 본 발명은 수생생물에 미치는 영향을 거의 발생하지 않으며, 이를 분사장치를 통해 살포하게 되면 부영양화되거나 녹조가 발생한 담수역의 수환경을 단기간에 효율적으로 개선할 수 있다.
The present invention, which uses natural polymers and natural minerals as the main raw materials, has little effect on aquatic organisms, and when sprayed through the spraying device, it is possible to efficiently improve the water environment of eutrophicated or green algae where fresh algae have occurred. .

담수의 부영양화 (富營養化, eutrophication)는 생활하수를 포함한 각종 산업 하,폐수와 같은 점오염원이나 강우와 같은 미처리된 불특정 비점오염원 등의 지속적인 유입으로 인한 수계 내 고농도 영양물질 축적에 의한 조류 대발생이 유발되는 현상이다.
Fresh water eutrophication is caused by the accumulation of high concentrations of nutrients in the water due to the continuous inflow of point sources such as wastewater and various unprocessed nonpoint sources such as rainfall. This is a phenomenon that is triggered.

이는 21세기 지구촌의 가장 큰 환경문제 중의 하나로서 산업혁명 이후 급격한 인구집중 및 도시화에 따른 용수의 수요급증이 주요 원인으로, 우리나라와 같이 중위도권에 위치한 대부분의 국가에서 공통적으로 발생하며, 여름철(성층기) 호수에서 높은 수온 및 광량으로 인하여 조류의 최고성장을 보이는 이른바 녹조현상(Algal bloom)을 동반한다.
This is one of the biggest environmental problems in the global village of the 21st century. The main cause is the rapid increase in water demand due to the rapid population concentration and urbanization after the Industrial Revolution, which is common in most countries located in the mid-latitude regions like Korea. It is accompanied by the so-called algal bloom, which shows the highest growth of algae due to high water temperature and light quantity in the lake.

녹조현상은 대개 남조류(cyanobacteria)와 규조류(diatoms)가 주요 종이지만 지역에 따라 와편모조나 소형 cryptomonads등 다양한 조류에 의해 발생하기도 한다. 이들은 공통적으로 강한 독성물질을 분비하여 동식물성 플랑크톤, 원생동물, 어류와 같은 수생 동식물 및 심지어 야생동물이나 가축 폐사 등에 치명적인 해를 주기도 한다.
Green algae are usually cyanobacteria and diatoms, but may be caused by a variety of algae, such as coarse imitation or small cryptomonads. They commonly produce strong toxins that can cause fatal harm to aquatic flora and fauna such as fauna and flora plankton, protozoa, fish, and even wildlife or livestock mortality.

호소나 저수지에서의 녹조 발생은 우리 나라에서 큰 사회적 문제로 제기되고 있다. 특히 인근지역으로부터의 오염물질 유입에 의한 담수호의 부영양화 추세는 안정적인 용수공급 및 식수원 확보에 커다란 위협을 주고 있다.
Appeals and reservoirs of green algae are a big social problem in our country. In particular, the trend of eutrophication of freshwater lakes due to the inflow of pollutants from neighboring areas poses a significant threat to stable water supply and secure drinking water sources.

한편 과거의 녹조 발생은 국지적인 현상이었으나 최근 들어 그 범위가 확장됨에 따라 지속적인 모니터링에 어려움이 따르게 되었다. 즉 녹조 발생 예측을 위한 소수의 조사지점에 의존하는 기존의 방식은 장비, 인력 등 많은 경비가 소요될 뿐 아니라 광범위한 오염물질의 분포상태와 그 이동을 지속적으로 관측하기가 어렵고, 광역적인 조류농도 분포에 대한 동시성과 반복성의 측정이 어렵다.
In the past, green algae were a local phenomenon, but as the scope was expanded recently, continuous monitoring was difficult. In other words, the existing method, which relies on a small number of survey points for the prediction of green algae, is not only expensive for equipment and manpower, but also difficult to continuously observe the distribution and movement of a wide range of pollutants. It is difficult to measure concurrency and repeatability.

지금까지 부영양화 및 녹조제어를 위한 기술로서 여러 가지 방법들이 소개되었는데 물리적인 방법으로는 영양물질 유입 억제시설 설치, 차광막 설치, 수초 및 부착조류 제거, 심층수 방류가 사용되고 있으며, 화학적 방법으로는 화학물질을 수체에 직접 뿌리는 제초제 살포, 조류의 제거를 위한 황산동 살포 등이 사용되고 있다. 또한 위와 같은 물리, 화학적 방법은 대상 수체에 직접 적용이 가능하며 비교적 효과가 빠르다는 장점이 있으나, 효과의 지속성이 떨어지고, 비경제적이라는 단점이 있다.
So far, various methods have been introduced as a technique for eutrophication and green algae control, and the physical methods include the installation of nutrient intake suppression facilities, the installation of shading membranes, the removal of plants and adherent algae, and the discharge of deep water. Herbicide spraying directly to the water body, copper sulfate spraying for algae removal, and the like are used. In addition, the above physical and chemical methods can be directly applied to the target body and have the advantage that the effect is relatively fast, but the disadvantage of the effect is inferior and uneconomical.

또한 생물학적 방법은 제한된 조건에서 효과는 입증되고 있으나 대규모 수체에 적용이 어렵고, 적용 후 효과가 나타날 때까지 많은 시간이 걸리며, 생물도입에 따른 생태계파괴나 수체 내 불안전성 등에서 한계성을 보여 새로운 기술개발이 요구되고 있다.
In addition, biological methods have been proven effective under limited conditions, but they are difficult to apply to large-scale water bodies, take a long time to take effect after application, and show limitations in ecosystem destruction or instability in waters due to introduction of biotechnology. It is becoming.

최근에 무/유기성 응집제를 이용한 정수처리나 수질개선공법이 적용되고 있는데, 일반적으로 응집제를 이용한 화학적 수처리 공정에서 응집효율은 주변의 다양한 환경인자들의 영향을 받는다. 특히 응집제의 종류와 투여농도, 원수의 수온, pH, 알칼리도, NOM (Natural Organic Matter) 등은 널리 알려진 영향인자이다. 또한 실제 부영양 수체에서 문제가 되는 조류의 종과 광합성을 통해 생장하는 조류에게 가장 중요한 빛도 응집효율에 영향을 미칠 수 있다.
Recently, water treatment or water quality improvement using inorganic / organic flocculants has been applied. Generally, in the chemical water treatment process using flocculants, the flocculation efficiency is affected by various environmental factors. In particular, the type and concentration of the flocculant, the temperature of the raw water, pH, alkalinity, NOM (Natural Organic Matter), etc. are well known influence factors. In addition, the most important light for algae species growing through photosynthesis and the species of algae that is actually a problem in eutrophic waters can affect the flocculation efficiency.

따라서 대상물질을 적용하기 전 다양한 영향인자의 변화에 따른 효과를 파악해야 한다. 그렇지 않을 경우 처리효율 감소, 응집제의 과다사용, 질병발생, 처리비용 증가 등 다양한 문제를 일으킬 수 있다. 특히 국내에서는 인공댐 유입부와 댐 부근의 높은 수심차이로 인한 물리적인 준설 또는 상수원수의 약품처리로 인한 음용수 불신 등 여러가지 문제점도 아울러 가지고 있는 실정이다.
Therefore, before applying the target substance, it is necessary to grasp the effects of changes in various influence factors. Otherwise, various problems can occur such as reduced treatment efficiency, excessive use of flocculant, disease outbreak, and increased treatment cost. Especially in Korea, there are also various problems such as physical dredging due to high water depth difference between artificial inlet and dam, or distrust of drinking water due to chemical treatment of drinking water.

아래에서는 특허문헌에 제시된 선행기술들을 살펴본다.Below we look at the prior art presented in the patent literature.

특허 제954539호(키토산을 함유하는 수처리용 흡착제 및 그 제조방법)는,Patent No. 954539 (Adsorbent for Water Treatment Containing Chitosan and Its Manufacturing Method),

음이온 계면활성제를 이용한 코어-쉘형 키토산 비드의 제조방법 및 수처리용 키토산 흡착제에 관한 발명으로, 그에는 코어-쉘형 키토산 입자를 제조한 뒤, 상기 키토산 입자의 코어 내에 존재하는 액상의 일부 또는 전부를 제거하여, 내부의 수용액이 제거된 막 형태의 쉘 멤브레인을 수득하여 코어-쉘형 키토산 비드를 제조하는 기술이 제시되어 있다.
A method for producing core-shell type chitosan beads using an anionic surfactant, and a chitosan adsorbent for water treatment, wherein the core-shell type chitosan particles are prepared, and then some or all of the liquid phase present in the core of the chitosan particles is removed. Thus, a technique for producing core-shell type chitosan beads by obtaining a shell membrane in the form of a membrane in which the aqueous solution therein is removed has been proposed.

상기 쉘 멤브레인은 고밀도 수화겔 멤브레인이라서 흡착력이 높아 수중 오염물질을 흡착하는 성능을 발휘함으로써 수처리 산업 및 화학산업의 수중 오염물질 제거 및 분리 공정에 사용된다.
The shell membrane is a high-density hydrogel membrane and has a high adsorption power, so that the shell membrane is used to remove and separate pollutants in water in the water treatment industry and the chemical industry.

그러나 키토산 물질은 천연 생분해성 소재로서 본래 흡착성능이 탁월한 것임에도 상기 기술은 키토산의 흡착성능을 더욱 향상시키기 위하여 상기 코어-셀형 키토산 비드를 제조하여 이를 수처리에 이용하는 기술이나, 그 효과는 단지 수중 오염물질의 흡착 효과를 향상시키는 데 국한되는 기술이며, 키토산 비드를 제조하기 위한 사전 공정이 복잡하고 오염물질이 흡착된 슬러지를 처리하는 기술로 연계되는 후속 과정은 전혀 제시하지 못하고 있다.
However, even though chitosan material is a natural biodegradable material, which is inherently excellent in adsorption performance, the above technique is a technique for preparing the core-cell type chitosan beads and using them in water treatment to further improve the adsorption performance of chitosan. It is a technique that is limited to improving the adsorption effect of materials, and there is no suggestion of a subsequent process that leads to a complicated process of preparing chitosan beads and a technique for treating contaminant-adsorbed sludge.

공개특허 2008-65573(친환경 활성 천연광물 수질개선제 및 그 제조방법)는,Patent Publication 2008-65573 (environmentally friendly natural mineral water improver and its manufacturing method),

저수지, 하천 및 자연 호소 등에 살포되어 녹조, 적조 및 각종 오탁물로 오염된 수질을 개선하는 수질개선제 및 그 제조방법에 관한 것으로, 그에는 클리노프틸로라이트(clinoptilolite) 등의 광물질을 마련하여 오탁물을 응집, 침천시켜 탁도를 개선하는 기술이 제시되어 있다. 상기 기술에 제시된 광물질은 양이온 치환용량이 큰 소재로서 표면에 음전하가 발달하고 있어 많은 양의 양이온을 치환하는 것으로 알려져 있다.
The present invention relates to a water quality improving agent and a method of manufacturing the same, which are sprayed on reservoirs, rivers, and natural appeals to improve the water quality contaminated with green algae, red tide, and various pollutants, including preparing minerals such as clinoptilolite, Techniques for improving turbidity by flocculating and sedimenting water have been proposed. The minerals presented in the above technique are known to replace a large amount of cations due to the development of negative charge on the surface as a material having a large cation substitution capacity.

상기 기술은 광물질을 통하여 응집물의 비중을 증가시켜 침전을 유도함으로써 수처리시설의 처리부하를 경감하는 효과를 가지는 것이지만, 침전된 슬러지의 후처리 공정에 대해서는 대규모 플랜트의 수처리 시설에 의존하는 것을 전제로 하는 기술일 뿐이다.
This technique has the effect of reducing the treatment load of the water treatment plant by increasing the specific gravity of the aggregates through minerals to induce precipitation, but for the post-treatment process of precipitated sludge, it is assumed that the plant depends on the water treatment plant of a large plant. It's just technology.

응집 후 침전된 슬러지가 저수지나 하천 바닥에 쌓이게 되면 부패가 진행되고 종국엔 수표면에 떠올라 담수역의 수환경에 악영향을 미친다. 이를 해소하기 위한 기술들 역시 선행기술로 출원되어 있다.
If the sludge precipitated after agglomeration accumulates in the reservoir or river bed, it will decay and eventually float on the surface of the water, adversely affecting the fresh water environment. Techniques for solving this are also filed as prior art.

특허 제1044357호(마이크로버블을 이용한 호소 수질정화장치)는,Patent No. 1044357 (appeal water purification device using microbubbles),

일정한 수심에 버블 발생장치를 별도로 마련하여 버블 및 응집제가 함유된 기포수를 발생시키고, 기포수가 호소수와 함께 일정한 흐름을 유지하면서 혼합되는 과정에서 반응 및 응집이 일어나 플록이 형성됨과 동시에 마이크로 버블이 상기 플록에 흡부착되도록 하며, 이어서 응집물이 수표면으로 부상되어 펜스 내에 모이게 되면 포집수단(구동대차, 용출선 등)을 이용하여 슬러지 저류조로 이송하는 기술이다.
A bubble generator is provided separately at a certain depth to generate bubble water containing bubbles and flocculant, and in the process of mixing bubble water while maintaining a constant flow with lake water, floc is formed and at the same time, microbubbles are formed. It is a technology that allows the floc to adhere to the floc, and then aggregates are floated to the water surface and collected in the fence, and then collected by a collecting means (driving cart, elution line, etc.) to the sludge storage tank.

그러나 상기 기술은 호소의 일정한 수심에 버블 발생장치를 별도로 마련하여야 하며, 기포수가 연속적으로 한쪽 방향으로 흐를 수 있도록 하여야만 수체의 혼합이 이루어지는 것으로 별도의 장비 마련이 선행되어야 하고 정체된 수체에서는 적용되기 어려운 기술이다.
However, the above-mentioned technique should provide a separate bubble generator at a certain depth of the appeal, and the mixing of the water bodies is allowed only if the bubble water flows continuously in one direction. Technology.

또 다른 선행기술로서 특허 제1070807호(부상처리기술을 이용한 호수, 하천, 해역의 수질개선을 위한 조류제거선 시스템 및 방법)는,As another prior art, Patent No. 1070807 (Algae Removal System and Method for Improving Water Quality in Lakes, Rivers, and Seas Using Flotation Treatment Technology),

선체(船體)의 오염물 부상공간을 중심으로 오염물 수집부의 반대쪽 위치에서 오염물 수집부 방향으로 마이크로 버블을 발생시켜 오염물을 부상시킨 다음 이를 선체에서 직접 처리할 수 있도록 한 기술인 바, 이 역시 호소의 일정한 수심에 버블 발생장치를 별도로 마련하여야 하며, 기포수가 연속적으로 한쪽 방향으로 흐를 수 있도록 하여야만 수체의 혼합이 이루어지는 것으로 별도의 장비 마련이 선행되어야 하고 정체된 수체에서는 적용되기 어려운 기술이다.
It is a technology that allows microbubbles to be raised from the opposite side of the contaminant collecting section to the contaminant collecting section and floats the contaminants directly from the hull. The bubble generator must be separately provided at the water depth, and the mixing of the water bodies is performed only when the bubble water can flow continuously in one direction. Therefore, it is difficult to apply the equipment in the stagnant water bodies.

본 발명은 천연 고분자물질, 식물성 지방산, 천연 광물질을 주원료로 한 생태친화적인 수질개선제를 제공함을 목적으로 한다.
It is an object of the present invention to provide an eco-friendly water quality improving agent based on natural polymers, vegetable fatty acids, and natural minerals.

또한 천연 고분자물질, 식물성 지방산, 천연 광물질을 주원료로 한 생태친화적인 수질개선제의 제조방법을 제시하고자 함을 또 다른 목적으로 가진다.
In addition, another object of the present invention is to propose a method for preparing an eco-friendly water quality improving agent based on natural polymers, vegetable fatty acids, and natural minerals.

아울러 상기 수질개선제 분사에 의해 수중 오염물질을 응집 부상시킴으로써 별도의 부상 장치가 필요없이 처리공정을 단순화하고 처리비용을 절감할 수 있는 수질개선장치를 제공하고자 한다.
In addition, by flocculating the contaminants in the water by the injection of the water quality improver to provide a water quality improvement device that can simplify the treatment process and reduce the treatment cost without the need for a separate flotation device.

본 발명의 수질개선제는,
키토산 1~5 중량%, 열수에 의해 죽엽으로부터 추출하여 농축시킨 수용액 3~15 중량%와, 황토, 엘반(elvan), 제오라이트(zeolite)에 더하여, 벤토나이트(benthonite), 실리카(silica). 이산화티탄(TiO₂) 중에서 하나 이상 선택되는 첨가광물질로 이루어지는 모재료를 325 메쉬 이상으로 분쇄하고, 모재료 부피의 3배 수용액에 혼합 교반하여 상층에 부유되는 상등액 30%~50 중량%와, 증류수 30~66 중량%로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
The water quality improving agent of the present invention,
1-5% by weight of chitosan, 3-15% by weight of an aqueous solution extracted from bamboo leaves by hot water and concentrated, bentonite and silica, in addition to ocher, elvan and zeolite. 30% to 50% by weight of a supernatant suspended in the upper layer by pulverizing the parent material consisting of an additive mineral selected from at least one of titanium dioxide (TiO ₂ ) to 325 mesh, mixed and stirred in an aqueous solution three times the volume of the parent material, and distilled water It is characterized by consisting of 30 to 66% by weight.

삭제delete

수질개선제의 제조방법에 관해서는,
키토산 1.0 내지 5.0 중량%를 준비하는 제1단계, 죽엽을 열수에 담궈 농축된 수용액을 수득하는 제2단계, 황토, 엘반(elvan), 제오라이트(zeolite)에 더하여, 벤토나이트(benthonite), 실리카(silica). 이산화티탄(TiO₂) 중에서 하나 이상 선택되는 첨가광물질로 이루어지는 모재료를 325 메쉬 이상으로 분쇄하고, 모재료 부피의 3배 수용액에 혼합 교반하여 상층에 부유되는 상등액을 추출하는 제3단계, 상기 키토산, 농축된 수용액, 모재료 분쇄 및 혼합교반에 의해 상층에 부유되는 상등액과 증류수를 혼합하는 제4단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
Regarding the manufacturing method of the water quality improving agent,
The first step of preparing 1.0 to 5.0% by weight of chitosan, the second step of dipping bamboo leaves in hot water to obtain a concentrated aqueous solution, in addition to ocher, elvan, zeolite, benthonite, silica ). A third step of extracting the supernatant suspended in the upper layer by pulverizing a parent material consisting of an additive mineral selected from one or more of titanium dioxide (TiO ₂ ) to 325 mesh and mixing and stirring in an aqueous solution three times the volume of the parent material; , A fourth step of mixing the supernatant and the distilled water suspended in the upper layer by the concentrated aqueous solution, the mother material grinding and mixing stirring.

삭제delete

또한 상기 제2단계의 농축된 수용액은 분쇄장치에 의해 나노입자화되는 것을 특징으로 한다.
In addition, the concentrated aqueous solution of the second step is characterized in that the nano-particles by the grinding device.

삭제delete

아울러 본 발명의 상기 수질개선제를 이용하는 수질개선 시스템은,
키토산 1~5 중량%, 열수에 의해 죽엽으로부터 추출하여 농축시킨 수용액 3~15 중량%와, 황토, 엘반(elvan), 제오라이트(zeolite)에 더하여, 벤토나이트(benthonite), 실리카(silica). 이산화티탄(TiO₂) 중에서 하나 이상 선택되는 첨가광물질로 이루어지는 모재료를 325 메쉬 이상으로 분쇄하고, 모재료 부피의 3배 수용액에 혼합 교반하여 상층에 부유되는 상등액 30%~50 중량%와, 증류수 30~66 중량%로 이루어지는 수질개선제와;
상기 수질개선제를 수용하는 호퍼, 상기 호퍼 하부에 구비되는 펌프, 상기 펌프 일측에 마련되어 상기 수질개선제를 분사하는 분사기로 이루어지는 분사장치와;In addition, the water quality improvement system using the water quality improvement agent of the present invention,
1-5% by weight of chitosan, 3-15% by weight of an aqueous solution extracted from bamboo leaves by hot water and concentrated, bentonite and silica, in addition to ocher, elvan and zeolite. 30% to 50% by weight of a supernatant suspended in the upper layer by pulverizing the parent material consisting of an additive mineral selected from at least one of titanium dioxide (TiO ₂ ) to 325 mesh, mixed and stirred in an aqueous solution three times the volume of the parent material, and distilled water Water quality improving agent consisting of 30 to 66% by weight;
An injector including a hopper for receiving the water improver, a pump provided under the hopper, and an injector provided at one side of the pump to inject the water improver;

상기 수질개선제에 의해 응집되어 수표면으로 부상한 슬러지를 수거하는 수거장치를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
And a collecting device for collecting sludge agglomerated by the water quality improving agent and floating on the water surface.

삭제delete

본 발명의 수질개선제는, 녹조 적조를 비롯한 유해담수조류와 각종 유기오탁물질을 제거함에 있어 화학합성물질을 배제하고 천연 고분자물질, 식물성 지방산, 천연 광물질을 주원료로 하는 것이어서 환경친화적이며 수중생태계를 보호하는 효과가 있다.
The water quality improving agent of the present invention is environmentally friendly and protects the aquatic ecosystem by eliminating chemical synthetic materials and removing natural synthetic substances from natural freshwater including algae red tide and various organic contaminants. It is effective.

또한 본 발명의 수질개선제는 수중오염물질을 응집시킬 뿐만 아니라 응집물의 부상을 일으키기 때문에 떠오른 응집물을 수체 외부에서 손쉽게 처리할 수 있어 수처리 비용 절감의 효과가 있다.
In addition, the water improver of the present invention not only aggregates pollutants in water but also causes flocculation flotation, so that the flocculated floc can be easily processed outside the water body, thereby reducing the cost of water treatment.

아울러 응집물을 부상시키기 위한 별도의 장치를 구비하지 않고도, 본 발명의 수질개선제를 살포하는 것만으로 수중 오염물질을 응집 부상시킴으로써 정체된 호소 등에서도 수처리작업을 효율적으로 수행할 수 있다.
In addition, it is possible to efficiently perform the water treatment operation even in stagnant appeals by flocculating the contaminants in the water only by spraying the water quality improving agent of the present invention, without having to provide a separate device for floating the aggregates.

본 발명의 수질개선제는 안전성이 우수한 천연물로 이루어져 있으므로 담수조류가 발생하기 시작할 때 예방적 차원에서 살포하게 되면 유해담수조류의 발생을 최소화하면서 동시에 상수원의 조류문제를 계획적으로 관리할 수 있는 효과가 있다.
Since the water quality improving agent of the present invention is composed of natural products with excellent safety, when spraying freshwater algae in a preventive manner, it is possible to minimize the occurrence of harmful freshwater algae and at the same time manage the algae problem of water supply. .

도 1은 본 발명 수질개선제 이용시 유해 남조류 제거율 그래프
도 2는 본 발명 수질개선제 이용시 농도에 따른 조류 제거율 그래프
도 3은 본 발명 수질개선제 이용시 수온에 따른 조류 제거율 그래프1 is a graph showing the removal rate of harmful algae when using the present invention water quality improving agent
Figure 2 is a graph of algae removal rate according to the concentration when using the present invention water quality improver
3 is a graph of algae removal rate according to the water temperature when using the present invention water quality improving agent

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

삭제delete

키토산은 천연 고분자 물질로서 고유적으로 가지고 있는 아민기의 활성에 의하여 양(+) 이온의 전하성을 나타내게 되므로써 음(-)전하를 띠는 수중의 미세조류나 유기물과의 정전기적 결합을 통해 용이하게 응집되는 물질이다.
Chitosan is a natural macromolecule material that exhibits the charge of positive ions due to the amine groups inherent in nature, making it easy through electrostatic bonding with microalgae or organic matter that have negative charges. It is a flocculating substance.

본 발명에 포함되는 키토산은 분말형태로서 수질개선제 전체 중량의 1~5 %로서, 1% 이하일 경우 농도가 낮아 조류에 대한 응집력이 약화되는 것으로 관찰되었고, 5% 이상일 경우 조성물의 석출현상이 발생함을 알 수 있었다.
Chitosan included in the present invention is a powder form of 1 ~ 5% of the total weight of the water quality improver, when the concentration is less than 1% was observed to weaken the cohesion of algae, when more than 5% the precipitation of the composition occurs And it was found.

본 발명은, 열수에 의해 죽엽으로부터 추출하여 농축시킨 수용액 3~15 중량%을 구성요소로 하는 바, 상기 죽엽으로부터 추출된 농축 수용액에는 다량의 식물성 지방산이 포함되어 있다. 상기 식물성 지방산은 분자량이 크기 때문에 응집된 유기물체를 수면 위로 부상시킨다.

본 발명의 상기 농축 수용액의 제조는 물 1톤에 대하여 죽엽(대나무줄기와 잎 포함) 200 kg을 넣고 80℃로 가열한다. 이어서 부유물을 제거한 후 총 부피가 300리터가 되도록 농축한다. 이때 얻어진 농축물을 수질개선제 총 중량 대비 3 내지 15%가 되도록 혼합하는데, 3% 이하일 경우 식물성 지방산에 의한 응집물 부상력이 저하되고, 15% 이상일 경우 부상력은 상승하지만 반대로 키토산과 광물질 함량이 낮아져 응집효과가 저하된다.
The present invention comprises 3 to 15% by weight of an aqueous solution extracted from bamboo leaves by hot water and concentrated, wherein the concentrated aqueous solution extracted from bamboo leaves contains a large amount of vegetable fatty acid. Since the vegetable fatty acid has a high molecular weight, flocculated organic matter is floated above the water surface.

In the preparation of the concentrated aqueous solution of the present invention, 200 kg of bamboo leaves (including bamboo stems and leaves) are added to 1 ton of water and heated to 80 ° C. The float is then removed and concentrated to a total volume of 300 liters. At this time, the obtained concentrate is mixed to be 3 to 15% of the total weight of the water quality improver. If the concentration is less than 3%, the flotation flocculation by vegetable fatty acids is lowered, and when the concentration is higher than 15%, the flotation force is increased, but the chitosan and mineral contents are low. The coagulation effect is lowered.

본 발명 수질개선제는, 황토, 엘반(elvan), 제오라이트(zeolite)에 더하여, 벤토나이트(benthonite), 실리카(silica). 이산화티탄(TiO₂) 중에서 하나 이상 선택되는 첨가광물질로 이루어지는 모재료를 325 메쉬 이상으로 분쇄하고, 모재료 부피의 3배 수용액에 혼합 교반하여 상층에 부유되는 상등액 30%~50 중량%를 구성요소로 포함한다.
The water quality improving agent of the present invention is bentonite and silica in addition to ocher, elvan, and zeolite. 30% to 50% by weight of the supernatant suspended in the upper layer by pulverizing the parent material consisting of additional minerals selected from at least one of titanium dioxide (TiO ₂ ) to 325 mesh and mixed and stirred in an aqueous solution three times the volume of the parent material. It includes.

일반적으로 황토, 맥반석, 제올라이트 등의 광물질은 질소와 인의 제거, 생물응집 및 항균효과 등이 있는 것으로 알려져 있고, 규산알루미늄, 산화알루미늄, 산화제2철, 카올리나이트(Al₂O₃, 2SiO₂, 2H2O), 할로이사이트(Al₂O₃, SiO₂, 4H₂O) 등의 물질이 포함되며, 실리카(silica)는 탈취효과와 음이온을 방출하는 것으로 알려져 있다. 또한 광물질로부터 추출된 알루미늄 이온은 산성조건에서는 용해도가 크고 Al₃+ 이온으로 용해되지만 pH가 6 이상으로 중화되면 Al(OH)₃ 의 floc을 만들어 침강하면서 수중의 부유물도 함께 침강시키는 성질을 가질 뿐만 아니라 인산염과 결합하여 용해도가 낮고 안정한 AlPO₄ 침전을 형성하므로 수중의 용존 무기인을 제거하는데 매우 효율적이다.
In general, minerals such as ocher, elvan, and zeolite are known to have nitrogen and phosphorus removal, biocoagulation and antibacterial effects, and include aluminum silicate, aluminum oxide, ferric oxide, and kaolinite (Al ₂ O ₃ , 2SiO ₂ , 2H ₂ O). , Halosite (Al ₂ O ₃ , SiO ₂ , 4H ₂ O) and other materials are included, silica (silica) is known to release the deodorizing effect and anion. In addition, aluminum ions extracted from minerals have high solubility in acidic conditions and are soluble in Al ₃ + ions, but when neutralized to pH 6 or higher, Al (OH) ₃ floc is precipitated and precipitates in water. However, it combines with phosphate to form a low solubility and stable AlPO ₄ precipitation, which is very efficient in removing dissolved inorganic phosphorus in water.

본 발명에 사용되는 상기 상등액은 황토, 엘반(elvan), 제오라이트(zeolite)와 첨가광물질로 이루어지는 모재료로부터 추출되는 광물성 물질에 물을 혼합하여 제조되는데,
The supernatant used in the present invention is prepared by mixing water with mineral material extracted from the parent material consisting of ocher, elvan, zeolite and additive minerals,

그 제조는, 각각 분말상태의 황토 30 중량%, 엘반 30중량%, 제오라이트 30 중량%에 첨가광물질 10%를 혼합하여 모재료를 준비한 뒤, 상층에 부유하는 이온용액을 얻기 위하여 상기 모재료를 325 메쉬 이상으로 분쇄하고, 모재료 부피의 3배 수용액에 혼합하여 교반한 후 상층에 부유되는 상등액 30%를 수득한다.
The preparation is prepared by mixing 30% by weight of ocher in powder form, 30% by weight in elvan, and 30% by weight in zeolite to prepare a mother material by mixing 10% of added minerals, and then using the mother material to obtain an ionic solution suspended in the upper layer. It is pulverized over the mesh, mixed with an aqueous solution three times the volume of the parent material, and stirred to obtain 30% of the supernatant suspended in the upper layer.

이때 수득된 상등액을 수질개선제 전체 중량 대비 30~50%가 되도록 첨가하는데, 30% 이하일 경우 광물질에 의한 응집력이 저하되고, 50% 이상일 경우 식물성 지방산에 의한 응집물의 부상력이 저하된다.
At this time, the supernatant obtained is added to be 30 to 50% of the total weight of the water quality improver, but when it is 30% or less, cohesion by minerals is lowered, and when it is 50% or more, flotation of aggregates by vegetable fatty acids is reduced.

상기 첨가광물질은 벤토나이트 또는 실리카 또는 이산화티탄이다. 이 중 상기 이산화티탄(TiO₂)은 수중에서 대기 중의 자외선 활성으로 수산화 라디칼 이온을 생성하여 산소의 생성에 기여하는데, 이때 발생된 산소는 응집된 유기슬러지를 수표면으로 부상시키는 역할을 하게 된다. 따라서 식물상 지방산과 더불어 응집물의 부상효과를 높이는 효과가 있다.
The additive mineral is bentonite or silica or titanium dioxide. Among these titanium dioxide (TiO ₂ ) is Hydrogen radical ions are generated by the UV activity in water to contribute to the generation of oxygen, and the generated oxygen serves to float the aggregated organic sludge onto the water surface. Therefore, there is an effect of increasing the flotation effect of the aggregates together with the vegetable fatty acid.

또한 부영양화된 하천이나 저수지와 같은 곳은 대개 지질 함량이 높은 남조류와 녹조류 등에 의한 수화현상이 두드러지는데, 이러한 수역에 본 수질개선제를 살포할 경우 우선적으로 남조류와 녹조류의 응집이 일어나게 되고, 이에 따라 수중의 탁도가 개선된다. 이어서 개선된 탁도에 의하여 수중에는 보다 강한 광량이 투과하게 되며 이에 따라 외벽이 규산질로 구성된 규조류가 증가된 광량을 통하여 광합성율을 증대시켜 수중에 더 많은 산소가 발생하게 되며, 이때 발생된 산소 기체 역시 응집물의 부상에 기여하는 요소가 된다.
In addition, hydration phenomena caused by cyanobacteria and green algae, which have high lipid content, are prominent in eutrophic streams and reservoirs. Turbidity is improved. Subsequently, the improved turbidity allows stronger light to penetrate into the water, thereby increasing the photosynthetic rate through the increased light amount of the diatoms composed of siliceous outer walls, thereby generating more oxygen in the water. Contributes to the injury of the

본 발명의 수질개선제의 제조방법은,
키토산 1.0 내지 5.0 중량%를 준비하는 제1단계, 죽엽을 열수에 담궈 농축된 수용액을 수득하는 제2단계, 황토, 엘반(elvan), 제오라이트(zeolite)에 더하여, 벤토나이트(benthonite), 실리카(silica). 이산화티탄(TiO₂) 중에서 하나 이상 선택되는 첨가광물질로 이루어지는 모재료를 325 메쉬 이상으로 분쇄하고, 모재료 부피의 3배 수용액에 혼합 교반하여 상층에 부유되는 상등액을 추출하는 제3단계, 상기 키토산, 농축된 수용액, 모재료 분쇄 및 혼합교반에 의해 상층에 부유되는 상등액과 증류수를 혼합하는 제4단계로 이루어진다.
The manufacturing method of the water quality improvement agent of this invention,
The first step of preparing 1.0 to 5.0% by weight of chitosan, the second step of dipping bamboo leaves in hot water to obtain a concentrated aqueous solution, in addition to ocher, elvan, zeolite, benthonite, silica ). A third step of extracting the supernatant suspended in the upper layer by pulverizing a parent material consisting of an additive mineral selected from one or more of titanium dioxide (TiO ₂ ) to 325 mesh and mixing and stirring in an aqueous solution three times the volume of the parent material; , The fourth step of mixing the supernatant and distilled water suspended in the upper layer by the concentrated aqueous solution, the mother material grinding and mixing stirring.

삭제delete

상기 제2단계의 농축된 수용액은 분쇄장치에 의해 나노입자화되는 것을 특징으로 한다. 응집 후 슬러지의 부상이 잘 이루어지기 위해서는 지방산 입자가 미세오염물질이나 미세조류에 잘 부착되어야 한다. 통상 지방산 입자들은 나노미터(nm)부터 마이크로미터(㎛) 단위까지 다양한 크기로 존재하며, 이들은 수중에서 브라운 운동과 유체에 의한 자유 운동을 하는 입자들이다.
The concentrated aqueous solution of the second step is characterized in that the nanoparticles by the grinding device. In order for the sludge to rise well after flocculation, fatty acid particles should adhere well to micropollutants or microalgae. In general, fatty acid particles exist in various sizes ranging from nanometers (nm) to micrometers (μm), which are particles that undergo brown motion and free motion by fluid in water.

따라서 본 발명에서는 농축된 수용액에 포함된 지방산의 분산율을 극대화함으로써 미세입자들과의 접촉 기회를 최대한 확보하도록 하는데, 이를 위해 초음파분쇄기(Ultrasonicator)를 이용하여 400 내지 700W에서 60분 동안 파쇄한다. 본 발명의 식물성 지방산 추출 대상으로 죽엽을 선택한 경우 초음파의 강도를 30khz로 하여 60분 동안 파쇄한 결과 입자의 분산율이 최대 85%까지 달성되었다.
Therefore, in the present invention, by maximizing the dispersion rate of the fatty acids contained in the concentrated aqueous solution to ensure the maximum opportunity for contact with the microparticles, for this purpose it is crushed for 60 minutes at 400 to 700W using an ultrasonic grinder (Ultrasonicator). When bamboo leaf was selected as the vegetable fatty acid extraction target of the present invention, the dispersion rate of the particles was achieved up to 85% as the result of crushing for 60 minutes with the intensity of ultrasonic wave 30khz.

아울러 본 발명의 상기 수질개선제를 이용하는 수질개선 시스템은,
키토산 1~5 중량% , 열수에 의해 죽엽으로부터 추출하여 농축시킨 수용액 3~15 중량%와, 황토, 엘반(elvan), 제오라이트(zeolite)에 더하여, 벤토나이트(benthonite), 실리카(silica). 이산화티탄(TiO₂) 중에서 하나 이상 선택되는 첨가광물질로 이루어지는 모재료를 325 메쉬 이상으로 분쇄하고, 모재료 부피의 3배 수용액에 혼합 교반하여 상층에 부유되는 상등액 30%~50 중량%와, 증류수 30~66 중량%로 이루어지는 수질개선제와;
상기 수질개선제를 수용하는 호퍼, 상기 호퍼 하부에 구비되는 펌프, 상기 펌프 일측에 마련되어 상기 수질개선제를 분사하는 분사기로 이루어지는 분사장치와;In addition, the water quality improvement system using the water quality improvement agent of the present invention,
1 to 5% by weight of chitosan, 3 to 15% by weight of an aqueous solution extracted from bamboo leaves by hot water and concentrated, bentonite and silica in addition to ocher, elvan, and zeolite. 30% to 50% by weight of a supernatant suspended in the upper layer by pulverizing the parent material consisting of an additive mineral selected from at least one of titanium dioxide (TiO ₂ ) to 325 mesh, mixed and stirred in an aqueous solution three times the volume of the parent material, and distilled water Water quality improving agent consisting of 30 to 66% by weight;
An injector including a hopper for receiving the water improver, a pump provided under the hopper, and an injector provided at one side of the pump to inject the water improver;

삭제delete

상기 분사장치는 통상의 분사구조를 가진 것이면 족하다. 예를 들어 수질개선제를 수용하는 형태의 호퍼와, 호퍼 일측 바람직하게는 수질개선제가 하부로 흘러 이를 동력에 의해 펌핑할 수 있도록 호퍼 하부측에 설치되는 펌프와, 펌프로부터 수질개선제를 분사하는 분사기 구성이 펌프 일측에 부착되는 구조로 이루어지면 충분하다.
The injection device may be one having a conventional injection structure. For example, a hopper configured to receive a water improver, a pump installed at the lower side of the hopper so that one side of the hopper, preferably a water improver, flows down and can be pumped by power, and an injector for injecting the water improver from the pump. It is sufficient that the structure is attached to one side of the pump.

본 발명의 수질개선제를 분사하면 녹조 또는 적조 등의 유해담수조류와 각종 유기오탁물질이 응집되어 수표면으로 부상하게 되는데, 이때 공지의 스컴스키머와 같은 슬러지 수거장치를 이용하여 부상 슬러지를 수거하고 이어서 수집된 슬러지를 탈수 및 소각공정으로 이송하면 된다.
When the water quality improving agent of the present invention is sprayed, harmful freshwater algae such as green algae or red tide and various organic contaminants are flocculated and floated on the surface of the water. At this time, the sludge is collected using a sludge collection device such as a known scum skimmer and then Collected sludge can be transferred to dewatering and incineration processes.

기존의 화학 응집제는 과량 투여시 심각한 생태독성 문제가 발생하며, 2차적 오염과 같은 폐해가 발생하였으나, 본 발명의 수질개선제는 천연 고분자-광물혼합체로 이루어져 있어 생태독성 발현 가능성을 낮추고, 유해한 조류의 번식과 생장을 억제할 수 있다.
Existing chemical flocculant causes serious ecotoxicity problems when overdose, and harmful effects such as secondary pollution occur. However, the water quality improving agent of the present invention is composed of a natural polymer-mineral mixture, which lowers the possibility of expressing ecotoxicity, It can suppress reproduction and growth.

또한 본 발명은 천연 고분자인 키토산과 광물 유래의 알루미늄 이온들에 의하여 유해 조류나 유기물 등이 응집되어 슬러지화되고, 이는 식물성 지방산 및 광물 유래의 이온들로부터 음이온 및 산소 발생으로 생성된 기체들에 의해 조류 및 유기슬러지가 수표면으로 부상하게 되어, 최종적으로 수체 외부에서 오염물질을 제거하게 됨으로써 별도의 부상 장치를 사용하지 않고서도 수환경을 개선할 수 있다.
In addition, the present invention aggregates and sludges harmful algae, organic matters and the like by chitosan, which is a natural polymer, and aluminum ions derived from minerals, which are generated by anion and oxygen generation from vegetable fatty acids and ions derived from minerals. Algae and organic sludge will rise to the surface of the water, finally removing contaminants from the outside of the water body can improve the water environment without using a separate flotation device.

본 발명의 제조에 있어 각 성분들의 특성을 알아보고자 시료를 조제하여 응집부상실험을 행하였으며 결과는 표 1과 같다.
In the preparation of the present invention, a flocculation injury experiment was performed by preparing a sample to find out the characteristics of each component, and the results are shown in Table 1.

시료별 응집부상 결과 Aggregate injury results by sample 시료명 Name of sample 결과 result 사진Picture 1. Chitosan 1.0% (v/v)Chitosan 1.0% (v / v) 응집 60%, 부상 60%,
탁도 80% 개선60% flocculation, 60% injuries,
80% improvement in turbidity

2.Chitosan 2.0% (v / v) Flocculation 70%, injury 80%,
90% improvement in turbidity

3.Citosan 5.0% (v / v) Flocculation 70%, injury 90%,
100% improvement in turbidity

본 발명의 수질개선제에 대하여 유해 남조류 제거 실험을 실시하였다. 실험은 실내에서 배양한 조류를 현장수에 희석하여 실시하였다. 실험에 사용한 균주는 Microcystis aeruginosa로 배양은 BG-11 배지를 사용하였으며, 광도 100 μmol m－2 s－1, 수온 23?25℃, 120 rpm 조건에서 실시하였다. 현장수는 GF/F filter로 여과하여 식물플랑크톤 및 동물플랑크톤을 제거한 후 3 L 플라스틱 수조에 넣고 수온 25℃ 광도 100 μmol m－2 s－1 하에 안정시켰다. 배양한 조류는 3,000 rpm에서 5분간 농축 후 여과한 현장수에 넣어 교반시킨 후 실험에 사용하였다.
The water improvement agent of the present invention was conducted to remove harmful cyanobacteria. The experiment was carried out by diluting the algae cultured indoors in the field water. Microcystis aeruginosa was used for the experiment, and cultured using BG-11 medium, and 100 μmol m-2 s-1 luminous intensity, water temperature 23-25 ° C. and 120 rpm were performed. The field water was filtered through a GF / F filter to remove phytoplankton and zooplankton, and then placed in a 3 L plastic bath and stabilized under a water temperature of 25 ° C. at 100 μmol m-2 s-1. The cultured algae were concentrated for 5 minutes at 3,000 rpm and then stirred in filtered field water and used for experiments.

조류제거율(ARA)은 천연물질혼합제 적용에 따른 대조군과 처리군의 수체내 Chl-a 농도차이를 이용하여 계산하였으며, 계산식은 다음과 같다. The algae removal rate (ARA) was calculated using the difference in Chl-a concentrations in the water of the control and treatment groups according to the application of the natural substance mixture.

ARA (%)=(1-T/C)×100 ARA (%) = (1-T / C) × 100

위 식에서 C는 대조군의 Chl-a 농도(μg L-1)이며, T는 처리군의 Chl-a 농도(μg L-1)이다. Chl-a 농도는 Standard Methods (APHA, 1995)에 의거하여 채취한 시료를 GF/F filter (Whatman Inc., England)로 여과하여 90% 아세톤을 넣어 24시간 동안 냉암소에서 추출한 후 20분간 원심분리기(VS-5000N, Vision Scientific, Korea)로 분리한 후 상층액을 분광광도계(Optizen 2010 UZ, MECA-SYS Inc., Korea)를 이용하여 흡광도를 측정하여 계산하였다.
In the above formula, C is the Chl-a concentration (μg L-1) of the control group, T is the Chl-a concentration (μg L-1) of the treatment group. Chl-a concentration was measured by GF / F filter (Whatman Inc., England), sampled according to Standard Methods (APHA, 1995), 90% acetone, extracted in cold dark for 24 hours, and then centrifuged for 20 minutes. After separation with (VS-5000N, Vision Scientific, Korea), the supernatant was calculated by measuring the absorbance using a spectrophotometer (Optizen 2010 UZ, MECA-SYS Inc., Korea).

도 1에서와 같이 본 발명의 수질개선제는 Microcystis aeruginosa에 대하여 처리 1시간 직후부터 80% 이상의 제거율을 나타내었으며, 실험 결과 처리군에서 Chl-a 농도는 평균 75.7%의 감소율을 나타냈고, 조류 및 유기물이 응집되어 표층으로 부상하는 것이 관찰되었다. 표층의 SS 농도 비율은 각각 36.2%과 43.0%로 나타났다.
As shown in FIG. 1, the water quality improving agent of the present invention showed a removal rate of 80% or more immediately after 1 hour of treatment with Microcystis aeruginosa, and as a result of the experiment, the Chl-a concentration showed a decrease rate of 75.7% on average. It was observed that this aggregated and floated to the surface layer. The SS concentration ratio of the surface layer was 36.2% and 43.0%, respectively.

본 발명의 수질개선제를 이용하여, 농도, 광도, 수온, pH, 우점조류에 따른 각각의 적용 조건별 실험을 실시하였다. Using the water condition improving agent of the present invention, the experiment was performed for each application condition according to the concentration, luminous intensity, water temperature, pH, dominant algae.

농도실험은 0~1ml/l의 7가지 농도에서 실험하였으며, 광도는 0~1400umol, 수온은 10~30, pH는 7~10, 우점조류는 녹조, 남조, 규조가 우점한 실험수를 이용하였다. 효과분석을 위해 시료의 채취는 처리 전 1번 처리 후 4번 총 5번 실시하였다.Concentration experiments were carried out at 7 concentrations of 0 ~ 1ml / l, brightness of 0 ~ 1400umol, water temperature of 10 ~ 30, pH of 7 ~ 10, dominant algae, green algae, southern algae, diatoms predominantly . For effect analysis, samples were taken five times, one before treatment and four times after treatment.

분석항목은 Chl-a와 SS 였으며, 표층에서 측정한 Chl-a변화로 조류제거효과를 파악하였고, 수조 전체의 표층과 바닥층의 SS를 측정하여 응집부상능을 평가하였다. The analysis items were Chl-a and SS, and the effect of algae removal was determined by the Chl-a change measured at the surface layer.

표층에서 각 농도별 평균 Chl-a 감소율을 측정한 결과 모든 농도에서 80% 이상의 감소율을 나타냈으며, 0.1ml/L에서 96%로 가장 높은 감소율을 나타냈다. 응집부상효과와 Chl-a 감소율 측정결과 0.05~0.2가 적당한 농도로 나타났으나 경제성과 환경위해성을 고려했을 때 가장 낮은 농도인 0.05ml/L가 최적으로 평가된다(도 2).
As a result of measuring the average Chl-a reduction rate for each concentration in the surface layer, the reduction rate was over 80% at all concentrations, and the highest reduction rate was 96% at 0.1 ml / L. As a result of flocculation and Chl-a reduction rate, 0.05 ~ 0.2 was found to be the proper concentration, but considering the economic and environmental risks, the lowest concentration of 0.05ml / L was optimally evaluated (FIG. 2).

수온실험결과 조류제거율은 수온 10, 20도에서 평균 74% 이상으로 높게 나타났으며, 유기물의 부상효과는 20, 30도에서만 나타났으며, 유기물 부상량은 30도에서 약 56%로 가장 많은 양이 부상하였다.As a result of the water temperature test, the algae removal rate was higher than the average 74% at the water temperature of 10 and 20 degrees. The flotation effect of organic matter appeared only at 20 and 30 degrees. Was injured.

응집제를 이용한 여러 선행연구에서 일반적으로 수온이 높아지면 물의 점도가 저하되어 이온확산이 빨라지므로 응집제의 화학반응이 촉진되어 응집효과가 좋아진다. 반면 수온이 낮으면 floc 형성에 필요한 시간이 길어지고 응집제 사용량도 많아진다고 알려져있다 (Morris and Knocke, 1984), 또한 Camp (1940) 등은 동절기 동안 수처리시설의 처리효율이 떨어진다고 하였는데, 이는 침전에서의 점도의 영향과 관계가 있는 것으로 보고하였고 수온이 24℃에서 0℃까지 내려가면 floc의 생성속도는 30% 정도 늦어진다고 하였다. 이번 연구에서도 이러한 선행연구결과와 유사하게 20도 이상에서만 응집부상효과가 나타났다(도 3).
In many previous studies using flocculants, the higher the water temperature, the lower the viscosity of the water and the faster ion diffusion, which promotes the chemical reaction of the flocculant, thereby improving the flocculation effect. On the other hand, low water temperatures are known to increase the time required for floc formation and to increase the use of flocculants (Morris and Knocke, 1984), and Camp (1940). It is reported that the effect of viscosity is related and when the water temperature drops from 24 ℃ to 0 ℃, the floc formation rate is slowed by 30%. Similar to the previous studies, the present study showed a flocculation injury only at 20 degrees or higher (FIG. 3).

이상의 결과들로부터 본 발명의 천연 고분자-광물 혼합물질 수질개선제는 적조나 녹조 대상 조류에 대하여 90%이상 제거됨을 확인할 수 있었으며, 또 처리 30분 경과 후부터 즉각적인 효과를 발휘하는 것으로 나타났다.
From the above results, it was confirmed that the natural polymer-mineral mixture water quality improving agent of the present invention was removed more than 90% of the algae or algae target algae, and showed an immediate effect after 30 minutes of treatment.

Claims

1-5% by weight of chitosan,
3-15 wt% of an aqueous solution extracted from bamboo leaves by hot water and concentrated;
In addition to ocher, elvan, zeolite, bentonite, silica. 30% to 50% by weight of a supernatant liquid suspended in the upper layer by pulverizing the parent material consisting of an additive mineral selected from at least one of titanium dioxide (TiO ₂ ) to 325 mesh and mixed and stirred in an aqueous solution three times the volume of the parent material;
A water quality improver, comprising 30 to 66% by weight of distilled water.

delete

First step to prepare 1.0 to 5.0% by weight of chitosan,
A second step of dipping bamboo leaves in hot water to obtain a concentrated aqueous solution,
In addition to ocher, elvan, zeolite, bentonite, silica. A third step of extracting the supernatant suspended in the upper layer by pulverizing the parent material consisting of an additive mineral selected from at least one of titanium dioxide (TiO ₂ ) to 325 mesh and mixing and stirring in an aqueous solution three times the volume of the parent material;
And a fourth step of mixing the chitosan, the concentrated aqueous solution, the supernatant suspended in the upper layer and the distilled water by mixing and stirring the mother material.

delete

1-5% by weight of chitosan,
3-15 wt% of an aqueous solution extracted from bamboo leaves by hot water and concentrated;
In addition to ocher, elvan, zeolite, bentonite, silica. 30% to 50% by weight of a supernatant liquid suspended in the upper layer by pulverizing the parent material consisting of an additive mineral selected from at least one of titanium dioxide (TiO ₂ ) to 325 mesh and mixed and stirred in an aqueous solution three times the volume of the parent material;
A water quality improver composed of 30 to 66% by weight of distilled water;
An injector including a hopper for receiving the water improver, a pump provided under the hopper, and an injector provided at one side of the pump to inject the water improver;
And a collecting device for collecting sludge agglomerated by the water improving agent and floating on the water surface.