KR101221294B1 - 피트모스가 내포된 흡착포 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피트모스가 내포된 흡착포에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡착포의 내부에 유류 흡착능과 분해능이 뛰어난 피트모스를 내포시킴으로써 기존의 유류 흡착포보다 신속하고 뛰어난 유류 흡착력을 제공하여 유류방제작업을 보다 신속하고 효율적으로 처리할 수 있도록 하여 유류오염에 의한 환경오염의 확산을 신속하게 방지하여 환경을 보호할 수 있도록 함은 물론 처리가 어려운 중금속도 효율적으로 흡착하여 수질을 더욱 정화시킬 수 있도록 하고, 수거된 흡착포는 소각연료로도 재활용할 수 있도록 하여 자원을 절감할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 피트모스가 내포된 흡착포에 관한 것이다.
즉, 본 발명은, 유류가 침투용이한 두께로 형성되는 상측 흡착포와 하측 흡착포의 2겹으로 형성되되, 그 사이에는 피트모스 분말이 충진되는 공간이 형성된 흡착포 본체와; 상기 흡착포 본체의 내부에 충진되되, 일정 두께로 압착충진되는 피트모스 분말층; 으로 이루어지는 피트모스가 내포된 흡착포를 특징으로 한다.

Description

피트모스가 내포된 흡착포{The peatmoss absorbent}

본 발명은 피트모스가 내포된 흡착포에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡착포의 내부에 유류 흡착능과 분해능이 뛰어난 피트모스를 내포시킴으로써 기존의 유류 흡착포보다 신속하고 뛰어난 유류 흡착력을 제공하여 유류방제작업을 보다 신속하고 효율적으로 처리할 수 있도록 하여 유류오염에 의한 환경오염의 확산을 신속하게 방지하여 환경을 보호할 수 있도록 함은 물론 처리가 어려운 중금속도 효율적으로 흡착하여 수질을 더욱 정화시킬 수 있도록 하고, 수거된 흡착포는 소각연료로도 재활용할 수 있도록 하여 자원을 절감할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 피트모스가 내포된 흡착포에 관한 것이다.

일반적으로 유조선이 전복되어 파손되거나, 송유관의 파손으로 인해 유류가 누출되는 사고가 발생하게 되면, 가장 먼저 선행되어야 할 작업은 유류가 확산되는 것을 방지하는 작업이다.

즉, 유류가 누출되는 정확한 위치를 먼저 파악하고, 유류가 더 이상 누출되지 않도록 차단한 후, 파손된 부분을 보수하는 긴급 보수를 먼저 하여야 하고, 잔여 유류는 탱크로리 또는 기타 장비를 이용하여 제거하는 것이 바람직하다.

그와 동시에, 유류 확산 방지막, 유류 흡착제, 유류 흡착포 등을 이용하여 유류의 확산 및 이동을 방지하여야 한다.

상기와 같이 유류의 확산 및 이동을 방지하는 수단 중, 유류 확산 방지막은 유류가 확산되는 그 둘레에 설치하여, 유류의 확산을 방지하고자 하기 위한 것으로, 이는 유류의 확산되는 것을 어느 정도 차단시킬 수는 있으나, 유류를 실질적으로 제거하지 못하는 단점이 있다.

유류 흡착제는 유류의 표면에 뿌릴 수 있도록 분말의 형태로 형성되어 있으며, 상기 유류 흡착제를 유류의 표면에 뿌리게 되면, 유류를 중화시키게 되어 유류로 인한 오염을 1차적으로 방지할 수는 있으나, 유류 흡착제의 화학적 성분이 2차적으로 수질을 오염시킬 우려가 있으며, 이는 분말형태로 도포되므로 회수가 불가능하여, 위 2차 수질오염을 그대로 방치할 수 밖에 없는 심각한 단점이 있다.

한편, 유류 흡착포는 수면에 누출된 유류를 흡수하여 제거할 수 있다는 점에서 효과적이므로 가장 많이 사용되고 있다.

상기와 같은 유류 흡착포는 다공성의 부직포를 사용하여 제작되되, 상기 다공성의 부직포를 상하 2겹으로 부착시킨 구조로 되어 있다.

그러나, 실질적으로 상기와 같은 유류 흡착포는 도 7에 도시된 바와 같이, 그 외표면에만 유류가 부착되는 경우가 많아 그 내부 깊숙이 유류가 흡수되도록 하는 데에는 상당한 시간이 소요되어 유류 흡착률이 떨어지며, 이로 인해 유류 방제작업에 장시간이 소요되고, 이로 말미암아 유류누출로 인한 환경오염의 확산을 효과적으로 막을 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 흡착포를 상하 2겹으로 형성하되, 그 내부에는 유류 흡착능이 뛰어난 피트모스 분말을 일정 두께로 충진시켜 패드형으로 압착형성함으로써, 흡착포의 유류 흡착능을 현저하게 향상시킴은 물론 유류의 신속한 회수가 용이하도록 한 것을 특징으로 하는 피트모스가 내포된 흡착포를 제공하고자 하는 데에 본 발명의 첫번째 목적이 있다.

또한, 흡착포 본체의 외표면에 다수개의 엠보싱 돌부가 형성되도록 하되, 상기 흡착포 본체를 구성하는 상측 흡착포와 하측 흡착포의 사이에 압착충진되는 피트모스 분말층의 외측면에는 상기 엠보싱 돌부의 내측면에 대응되게 밀착되는 피트모스 돌부를 형성함으로써, 유류의 흡착면적을 더욱 넓게 하면서 유류의 흡착력을 더욱 증대시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 피트모스가 내포된 흡착포를 제공하고자 하는 데에 본 발명의 두번째 목적이 있다.

또한, 물이끼나 수초류가 퇴적된 후, 부분적으로 분해됨으로써, 공극률이 매우 크고 유류를 흡착 및 분해하는 데에 뛰어난 효과가 있는 피트모스 분말을 흡착포의 내부에 압착충진시킴으로써, 유류의 신속하고 뛰어난 흡착은 물론이고, 상기 유류를 분해시켜 소각연료로도 사용가능하도록 하여, 자원을 절감하고, 환경을 보호할 수 있도록 하는 피트모스가 내포된 흡착포를 제공하고자 하는 데에 본 발명의 세번째 목적이 있다.

또한, 흡착포의 내부공간에 압착충진된 피트모스 분말의 중금속 흡착능을 이용하여 공장폐수 등에 다량으로 존재하는 중금속도 흡착제거할 수 있도록 함으로써, 오염수에 포함된 유류물과 중금속을 효과적으로 정화시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 피트모스가 내포된 흡착포를 제공하고자 하는 데에 본 발명의 네번째 목적이 있다.

이하에서는 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구체적인 해결수단을 제시하고자 한다.

즉, 본 발명은, 유류가 침투용이한 두께로 형성되는 상측 흡착포와 하측 흡착포의 2겹으로 형성되되, 그 사이에 피트모스 분말이 충진되는 공간이 형성된 흡착포 본체와; 상기 흡착포 본체의 내부에 충진되되, 일정 두께로 압착충진되는 피트모스 분말층; 으로 이루어지는 피트모스가 내포된 흡착포를 특징으로 한다.

여기서, 상기 상측 흡착포 및 하측 흡착포의 외측면에는 다수개의 엠보싱 돌부가 돌출형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 상측 흡착포 및 하측 흡착포의 외측면에는 다수개의 엠보싱 돌부가 돌출형성되되, 상기 상측 흡착포와 하측 흡착포의 사이에 충진되는 피트모스 분말층의 상하 외측면에도 상기 엠보싱 돌부에 대응되는 피트모스 돌부가 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 돌부의 내부에 공기층이 형성되되, 돌부 모두 혹은 일정 간격마다 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡착포 본체의 내부에는 일정 간격마다 발포부재가 내장됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 상측 흡착포 혹은 하측 흡착포는 유류가 침투용이하도록 2 내지 4 밀리리터(mm)의 두께로 형성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 흡착포는 멜트블로운 부직포 혹은 소모 부직포로 형성됨을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적과 구성을 제공하는 본 발명은 이하와 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫째, 유류를 효과적으로 흡착하는 흡착포의 내부에 유류의 흡착능이 뛰어난 피트모스를 일정 두께로 내포케 함으로써, 종래의 유류 흡착포에 비해 유류의 흡착률을 획기적으로 향상시키는 효과가 있다.

둘째, 유류의 흡착능 외 우수한 유류 분해능도 가지고 있는 피트모스를 상기 흡착포의 내부에 일정 두께로 내포케 함으로써, 흡착된 유류의 자연분해가 신속하게 이루어지도록 하여 수거된 유류의 친환경적 처리가 용이하게 이루어지는 효과가 있다.

셋째, 이끼 및 해초류 등의 퇴적과 분해에 의해 생성되어 우수한 유류 흡착능과 유류 분해능을 가진 피트모스를 흡착포의 내부에 일정 두께로 내포케 하여, 유류의 흡착과 분해 후, 소각연료로 재활용가능하도록 함으로써, 유류 흡착 뒤 사후처리가 용이하고, 자원을 절감하며, 환경을 보호하는 효과가 있다.

넷째, 공장 폐수 등의 오염수에 포함되어 처리하기 어려운 공업용 오일과 다량의 중금속을 본 발명에 의한 피트모스가 내포된 흡착포를 통해 효율적으로 흡착처리가능하도록 함으로써, 유류물은 물론이고, 처리하기 어려운 중금속의 처리효율을 더욱 향상시켜 수질을 더욱 깨끗하게 정화하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 흡착포의 실시예 1 내부 구조도
도 2는 본 발명에 의한 실시예 1의 유류 흡착도
도 3은 본 발명에 의한 흡착포의 실시예 2 내부 구조도
도 4는 본 발명에 의한 실시예 2의 내부구조 사시도
도 5는 본 발명에 의한 실시예 2의 유류 흡착도
도 6은 본 발명에 의한 흡착포의 실시예 3 내부 구조도
도 7은 종래의 흡착포의 유류 흡착도

상기와 같은 효과를 기대할 수 있는 본 발명의 보다 구체적인 구성을 첨부도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 흡착포는, 유류가 침투용이한 두께로 형성되는 상측 흡착포(11)와 하측 흡착포(12)의 2겹으로 형성되되, 그 사이에는 피트모스 분말이 충진되는 공간이 형성된 흡착포 본체(10)와; 상기 흡착포 본체(10)의 내부에 충진되되, 일정 두께로 압착충진되는 피트모스 분말층(20); 으로 이루어진다.

여기서, 상기 흡착포 본체(10)는 상술한 바와 같이 상측 흡착포(11)와 하측 흡착포(12)로 이루어지되, 그 사이에는 피트모스 분말이 충진가능한 공간부가 형성되어 있고, 상기 흡착포 본체(10)의 외둘레부에는 상측 흡착포(11)의 외둘레부와 하측 흡착포(12)의 외둘레부의 부착으로 형성되는 밀폐부착부(15)가 형성된 패드형으로 형성되어 있다.

이 때, 상기 흡착포 본체(10)를 형성하는 상측 흡착포(11)와 하측 흡착포(12) 각각은 유류의 침투가 용이한 2 내지 4밀리미터(mm)의 두께로 형성되어 있고, 상기 흡착포 본체(10)의 내부에 형성되는 공간에는 피트모스 분말로 구성되는 피트모스 분말층(20)이 형성되어 있으며, 상기 피트모스 분말층(20)은 일정 두께로 압착충진되되, 흡착포(11)(12)의 내측면과 피트모스 분말층(20)의 외측면은 밀착된 구조로 되어 있다.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 흡착포를 유류 오염이 발생된 곳에 투입하게 되면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 유류는 흡착포 본체(10)의 외표면에 1차적으로 부착되고, 뒤이어 2차적으로 흡착포 본체(10)의 내부에 충진된 피트모스 분말층(20)에 신속하게 흡착되는 것이다.

즉, 흡착포 본체(10)의 내부에는 피트모스 분말층(20)이 형성되어 있고, 상기 피트모스 분말층(20)의 외측면은 상측 흡착포(11)와 하측 흡착포(12)의 내측면과 밀착되어 있으며, 상기 피트모스 분말층(20)은 그 자체가 큰 공극과 높은 공극률로 이루어져 있어서, 흡착포(11)(12)의 외표면에 1차적으로 부착되는 유류를 2차적으로 한번 더 빨아당기게 됨에 따라 종래 단순히 흡착포만으로 이루어져 있던 구성에 비해 유류의 흡착력이 크게 배가되는 것이다.

이에 따라, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 의한 흡착포는 종래에 비해 보다 신속하게 더 많은 양의 유류를 견고하게 흡착할 수 있게 되어, 단순히 흡착포만으로 구성되었던 종래의 것보다 유류 흡착제거효율이 크게 높아진다.

아울러 수거 시에도 흡착포(11)(12)의 표면에서 유류가 분리되어 떨어지는 현상이 발생하지 아니하여 유류를 용이하게 수거할 수 있게 되는 것이다.

또 한편, 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 흡착포 본체(10)를 구성하는 상측 흡착포(11)와 하측 흡착포(12)의 외표면에 엠보싱 형태로 돌출형성된 엠보싱 돌부(13)를 형성하여, 흡착포 본체(10)의 외표면 면적을 더욱 넓게 형성함으로써 유류의 흡착효율을 더욱 향상시키는 구성도 가능하다.

여기서, 외측면에 엠보싱 돌부(13)가 돌출형성되는 상측 흡착포(11) 및 하측 흡착포(12)의 사이에 압착충진되는 피트모스 분말층(20)의 외측면에도 상기 엠보싱 돌부(13)에 대응되는 피트모스 돌부(21)를 형성하고, 상기 상측 흡착포(11)와 하측 흡착포(12)의 내측면이 피트모스 분말층(20)의 외측면에 밀착되게 형성하는 것도 가능한데, 이러한 구조는 유류의 흡착면적을 더욱 넓게 함은 물론 유류의 흡착력 또한 더욱 배가시켜 유류의 흡착효율을 획기적으로 크게 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

상기와 같이 흡착포 본체(10)의 내부공간에 물이끼, 해초류 등이 퇴적되면서 일부 분해되어 생성되는 가벼운 무게의 피트모스 분말층(20)을 압착충진함으로써 그 자체로도 수면에 부유가능하나, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상측 흡착포(11)와 하측 흡착포(12)의 외표면에 돌출형성되는 엠보싱 돌부(13)의 내부에 공기층(14)을 형성하여, 상기 상측 흡착포(11)와 하측 흡착포(12)로 이루어지는 흡착포 본체(10)가 수면에 확실하게 부유하도록 하는 것도 가능하며, 나아가, 상기 공기층(14)이 형성되는 엠보싱 돌부(13)를 일정 간격으로도 형성하는 것도 가능하다.

또한, 흡착포 본체(10)의 내부에 발포부재를 일정 간격으로 형성하여, 상기 흡착포가 수면에 부유할 수 있도록 하는 구성도 가능하다.

또한, 본 발명에 의한 피트모스가 내포된 흡착포를 패드형으로 형성함으로써, 하수로 등에 적치가 가능하도록 하도록 하는 것도 가능하다.

한편, 상기 피트모스는 카드늄, 구리, 납은 물론이고, 상수도에서 주로 검출되는 철, 망간, 질산성 질소에 대해 흡착능이 매우 큰 것으로 연구결과 밝혀졌으며, 상기와 같은 피트모스가 내포된 흡착포는 다량의 공업용 오일과 중금속이 포함되는 공장 폐수 등의 오염수를 정화하는 데에도 효과적임은 충분히 예상할 수 있다.

위 피트모스를 내포한 흡착포의 중금속 흡착능에 대한 구체적인 설명에 앞서, 지하수를 활용한 마을 상수도 시설의 경우 수질확보를 위하여 암반관정을 시공하는 것이 일반적이지만, 대부분 마을 상수도 시설이 노후화되고 그라우팅 처리 등이 제대로 시공되지 않고 심도가 낮은 관정이 많으므로 오염에 쉽게 노출되어 있다.

이에 따라, 지하수 활용 상수도의 경우 철, 망간의 오염을 많이 볼 수 있으며, 특히 철과 망간의 경우 관정의 스크린을 막아 우물의 산출량을 떨어뜨리고 나아가 대수층을 막아 우물의 재개발의 효율을 떨어뜨리는 역할을 하고 있다.

이를 해소하기 위해, 피트모스를 활용하여 상기와 같은 중금속을 흡착제거하는 실험을 하였다.

피트모스의 철, 망간 흡착능력을 알아보기 위한 각 모용액 시료는 FeSO4, MnSO4를 사용하였고, 상기 모용액 시료의 각 농도가 1,000mg/L인 모액(stock solution)을 만들었으며, 이를 30mg/L, 10mg/L, 5mg/L로 희석하여 사용하였다.

피트모스에 의한 철, 망간의 제거율을 알아보기 위해 사용된 피트모스는 캐나다산을 사용하였고, 균질한 상태를 유지하고 각 실험에서의 통일성을 위해 입경 1.19mm로 체분리하여 사용하였다.

또한, 철, 망간의 농도변화에 따른 피트모스의 흡착능력을 평가하기 위해 30mg/L, 10mg/L, 5mg/L의 농도를 가진 용액과 체분리한 피트모스 5g을 전자저울로 소수점 둘째자리까지 맞추어 정량하여 넣었으며, 철, 망간의 흡착능력을 알아보기 전 피트모스의 기본적인 물리 및 화학적인 특성을 알아보기 위해 3시간 동안 교반 후 pH(산도)와 EC(전기전도도), 온도를 측정하였다.

한편, 용액의 물리 및 화학적인 특성은 HORIBA meter를 사용하여 측정하였다.

또한, 피트모스의 pH(산도)와 EC(전기전도도), 온도 측정 후 모액(stock solution)을 각각 농도에 맞게 첨가하여 철, 망간의 흡착실험을 시작하였으며 반응조 내에서 완전혼합이 되도록 자석 교반기를 이용하여 충분히 교반하고, 일정시간 마다 10ml의 용액을 채수한 후 0.45um의 실린지 필터로 즉시 필터링하여 철, 망간의 농도를 측정하였다(그림 1, 2).

위 실험에서 채취된 시료의 철, 망간 농도는 Spectrophotometer(DR-2400)을 이용하여 분석하였다(그림 3).

위 실험에 의한 결과는 아래 그림 4, 5와 같이, 철과 피트모스와 반응 했을 때, 초기에 빠른 제거율을 보이다 서서히 증가하는 것을 보였으며, 5ppm의 경우 3분 이내에 90%의 빠른 제거율을 보이다 서서히 증가하였고, 10ppm, 30ppm의 경우도 15분 이내에 83%, 53%로 반 이상의 철을 제거하였다.

한편, 피트모스에 의한 망간의 제거율은 초기 농도에서 약1.4ppm의 망간이 검출 되었으며, 피트모스에 의한 제거율은 아래 그림 6과 같이, 반응시간 30분 안에 5ppm, 10ppm, 30ppm 각각 28%, 24%, 16%의 제거율을 보였다.

여기서, 5ppm의 경우 4시간 안에 76%의 제거율을 보였지만, 망간의 농도가 높아질수록 제거 능력의 한계가 있었다. 반응시간 19시간 후 5ppm은 88%의 망간을 제거하였지만, 30ppm의 경우 19% 정도의 낮은 제거율을 보였다(그림 6, 그림 7-1, 7-2, 7-3 참조).

본 발명은 상기와 같은 구체적인 예에 한정하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위 내에서는 얼마든지 변경가능하다.

A : 유류
10 : 흡착포 본체 11 : 상측 흡착포
12 : 하측 흡착포 13 : 엠보싱 돌부
14 : 공기층 15 : 밀폐부착부
20 : 피트모스 분말층 21 : 피트모스 돌부

Claims (7)

1. 유류가 침투용이한 두께로 형성되는 상측 흡착포(11)와 하측 흡착포(12)의 2겹으로 형성되되, 그 사이에 피트모스 분말이 충진되는 공간이 형성된 흡착포 본체(10)와; 상기 흡착포 본체(10)의 내부에 충진되되, 일정 두께로 압착충진되는 피트모스 분말층(20); 으로 이루어지며,
   상기 상측 흡착포(11) 및 하측 흡착포(12)의 외측면에는 다수개의 엠보싱 돌부(13)가 형성되되, 상기 상측 흡착포(11)와 하측 흡착포(12)의 사이에 충진되는 피트모스 분말층(20)의 상하 외측면에도 상기 엠보싱 돌부(13)에 대응되는 피트모스 돌부(21)가 형성됨을 특징으로 하는 피트모스가 내포된 흡착포.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 유류가 침투용이한 두께로 형성되는 상측 흡착포(11)와 하측 흡착포(12)의 2겹으로 형성되되, 그 사이에 피트모스 분말이 충진되는 공간이 형성된 흡착포 본체(10)와; 상기 흡착포 본체(10)의 내부에 충진되되, 일정 두께로 압착충진되는 피트모스 분말층(20); 으로 이루어지며,
   상기 상측 흡착포(11) 및 하측 흡착포(12)의 외측면에는 다수개의 엠보싱 돌부(13)가 형성되고,
   상기 엠보싱 돌부(13)의 내부에는 공기층(14)이 형성되되, 상기 엠보싱 돌부(13) 모두 혹은 일정 간격마다의 엠보싱 돌부(13)에 공기층(14)이 형성됨을 특징으로 하는 피트모스가 내포된 흡착포.
   
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 상측 흡착포(11) 혹은 하측 흡착포(12)는 유류가 침투용이하도록 2 내지 4 밀리리터(mm)의 두께로 형성됨을 특징으로 하는 피트모스가 내포된 흡착포.
   
7. 제 1, 4, 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 흡착포(11)(12)는 멜트블로운 부직포 혹은 소모 부직포로 형성됨을 특징으로 하는 피트모스가 내포된 흡착포.

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