KR101235144B1

KR101235144B1 - 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액의 제조방법

Info

Publication number: KR101235144B1
Application number: KR1020100087974A
Authority: KR
Inventors: 김진호
Original assignee: 삼영이노텍주식회사
Priority date: 2010-09-08
Filing date: 2010-09-08
Publication date: 2013-02-21
Also published as: KR20100105530A

Abstract

본 발명의 목적은 오염된 하천, 호수, 댐, 연못, 공장, 오/폐수 처리장, 양식장 등의 오염된 수질에 적용하여 각종 오염 유기물을 분해시켜서 오염된 생태계를 친환경적으로 복원하고 정화할 수 있으며, 악취를 제거하고 수중의 용존 산소를 증가시켜 미생물의 활성화를 통해 수질을 정화시킬 수 있고, 황화수소 등에 따른 복합적인 악취를 제거할 수 있으며, 하천, 호소, 댐, 연못, 공장, 오폐수처리장, 양식장 바닥에 퇴적된 슬러지를 자연분해 또는 감소시켜서 친환경 생태로 복원시킴과 동시에, 수질의 정화기능과 동물사육 음료 보조제, 식물성장 촉진 보조제로도 사용할 수 있는 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액의 제조방법을 제공하는데 있다.

Description

친환경 미네랄 복합 기능성 수용액의 제조방법{MANUFACTURING METHOD OF MINERAL COMBINED A FUNCTIONAL WATER SOLUTION ON THE ECO-FRIENDLY}

본 발명은 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오염된 수질정화 생물이 생존할 수 없는 오염생태계를 친환경적으로 정화할 수 있는 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액의 제조방법에 관한 것이다.

도시화, 산업화에 따라 수질오염과 물 부족 문제는 전 세계적 문제점으로 부각되어 치열한 기술개발 경쟁시대에 접어들었다. 모든 지구생태계에 가장 중요한 물은 오염물질 누적으로 하천, 바다, 호소(湖沼), 지하수를 오염시켜 심각한 생태계 교란과 각종 질병의 원인 제공은 물론 인류사회에 환경재앙으로 물 부족 상태 등으로 변해가고 있는 실정이다.

이와 같이 자연 순환 원리에 따라 물은 정화시설 기술 등에 의해 최소 배출 규제 기준을 설정하여 엄격한 규제 강화를 시행하고 있다. 그러나 도시화 공장, 농경지 등에서 발생되는 각종 유해, 오염물질의 유입으로 자연생태계는 자정정화 능력을 상실하여 수질 악화와 퇴적 슬러지가 증가하여 각종 유해가스 발생으로 지구 온난화와 주민 생활에 피해를 주고 있으며, 수중 생물들이 생존할 수 없는 생태계 돌연변이와 연쇄 먹이사슬 구조를 변화시켜 인류 건강에 까지 영향을 미치고 있다.

이러한 오염수질을 개선하기 위해 종래로부터 각종 기술개발의 발전으로 많은 성과를 내고 있으나, 막대한 투자비용과 친환경적인 생태복원 기능을 수행하는데 기술적, 하드웨어적 문제점이 노출되어 있고 친환경 바이오 미생물 등의 제품 사용으로 이러한 문제점을 어느 정도 보완하고 있으나 부분적인 효과와 2차 오염 발생하는 문제 등이 있고 근본적이고 친환경적이며 수질정화와 악취제거 슬러지 분해를 복합적으로 정화 개선할 수 있는 차별화 기술 개발이 절실히 필요한 시점에 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 오염된 하천, 호소, 댐, 연못, 공장, 오/폐수 처리장, 양식장, 농업, 축산 등의 오염된 수질에 적용하여 각종 오염 유기물을 분해시켜서 오염된 생태계를 친환경적으로 복원하고 정화할 수 있는 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액의 제조방법을 제공하는데 있다.

삭제

본 발명의 또 다른 목적은 황화수소의 발생에 따른 복합적인 악취를 제거할 수 있는 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액의 제조방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 하천, 호소, 댐, 연못, 공장, 오폐수처리장, 양식장 바닥에 퇴적된 슬러지를 자연분해 또는 감소시켜서 친환경 생태계로 복원시킴과 동시에, 오염수질을 정화시킬 수 있고 동물 음료에 희석하여 소화촉진과 배설물 냄새 개선과 성장촉진에 도움을 주고 농업, 식물등의 성장촉진 보조제로도 사용할 수 있는 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액의 제조방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액의 제조방법은 7.5 내지 12.5중량％ 게르마늄 분말, 6.5 내지 12.3중량％ 맥반석 분말, 10.5 내지 12.2중량％의 제올라이트 분말을 63 내지 75.5중량％의 물과 교반하여 혼합물을 제조하는 혼합교반공정과, 상기 혼합교반공정에서 제조한 혼합물을 24시간 이상 침전시켜서 미네랄 함유 상등액을 추출하는 침전공정과, 상기 침전공정에서 추출한 상등액에 함유된 이물질을 필터링하는 여과공정과, 상기 여과공정에서 이물질이 필터링된 상등액을 수용성 탄산칼슘원석 10kg이 내장된 장치에 20 내지 30분 동안 투입하여 수용성 탄산칼슘을 용출시켜서 수용성 탄산칼슘을 함유시키는 수용성 탄산칼슘 함유공정과, 상기 수용성 탄산칼슘 함유공정에서 수용성 탄산칼슘의 용출에 의해 함유된 각종 미네랄 성분이 오염물질을 정화하는 물에 유용하게 작용할 수 있도록 30분 내지 60분 동안 순환시켜서 복합 기능성 수용액을 제조하는 복합 기능성 수용액 제조공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액의 제조방법에 의해 제조한 친환경 복합 기능성 미네랄 수용액에 의하면, 오염된 하천, 호소, 댐, 연못, 공장, 오/폐수 처리장, 양식장 등의 오염된 수질에 적용하여 각종 오염 유기물을 분해시켜서 오염된 생태계를 친환경적으로 복원하고 정화할 수 있고,
수중의 용존 산소를 증가시켜 미생물의 활성화를 통해 수질을 정화시킬 수 있으며, 황화수소에 따른 복합적인 악취를 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 하천, 호소, 댐, 연못, 공장, 오폐수처리장, 양식장 바닥에 퇴적된 슬러지를 자연분해 또는 감소시켜서 친환경 생태계로 복원시킴과 동시에, 수질정화와 동,식물 성장촉진 보조기능과 농업, 축산, 어업 등에도 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액의 제조방법을 설명하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액을 투여하기 전의 심한 녹조로 인한 수질오염 및 악취가 발생되는 상태를 촬영한 사진이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액을 투여하여 녹조가 감소되고 바닥 슬러지의 부상 및 침전을 반복하여 정화작용이 이루어지는 상태를 촬영한 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액을 투여하여 녹조 및 악취가 제거되어 수질 및 탁도가 개선되어 토양이 복원된 상태를 촬영한 사진이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액의 제조방법에 관하여 첨부 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액의 제조방법을 설명한다.

실시예 1

12.5중량％의 게르마늄 분말, 12.3중량％의 맥반석 분말, 12.2중량％의 제올라이트 분말, 63중량％의 물을 혼합 교반하여 혼합물을 제조하고(혼합교반공정), 상기 혼합교반공정에서 제조한 혼합물을 24시간 이상 침전시켜서 미네랄 함유 상등액을 추출하고(침전공정), 상기 침전공정에서 추출한 상등액에 함유된 이물질(또는 부유물이라고도 한다)을 필터링한다(여과공정).

다음에, 상기 여과공정에서 이물질이 필터링된 상등액을 수용성 탄산칼슘원석 10kg이 내장된 장치에 20 내지 30분 동안 투입하여 수용성 탄산칼슘을 용출시켜서 수용성 탄산칼슘을 함유시키고(수용성 탄산칼슘 함유공정), 상기 수용성 탄산칼슘 함유공정에서 수용성 탄산칼슘의 용출에 의해 함유된 각종 미네랄 성분이 오염물질을 정화하는 물에 유용하게 작용할 수 있도록 30분 내지 60분 동안 순환시켜서 복합 기능성 수용액을 제조하였다(복합 기능성 수용액 제조공정).

실시예 2

8.5중량％ 게르마늄 분말, 7.5중량％의 맥반석 분말, 12중량％의 제올라이트 분말, 72중량％의 물을 혼합 교반하여 혼합물을 제조하고(혼합교반공정), 상기 혼합교반공정에서 제조한 혼합물을 24시간 이상 침전시켜서 미네랄 함유 상등액을 추출하고(침전공정), 상기 침전공정에서 추출한 상등액에 함유된 이물질(또는 부유물이라고도 한다)을 필터링한다(여과공정).

다음에, 상기 여과공정에서 이물질이 필터링된 상등액을 수용성 탄산칼슘원석 10kg이 내장된 장치에 20분 내지 30분 동안 투입하여 수용성 탄산칼슘을 용출시켜서 수용성 탄산칼슘을 함유시키고(수용성 탄산칼슘 함유공정), 상기 수용성 탄산칼슘 함유공정에서 수용성 탄산칼슘의 용출에 의해 함유된 각종 미네랄 성분이 오염물질을 정화하는 물에 유용하게 작용할 수 있도록 30분 내지 60분 동안 순환시켜서 복합 기능성 수용액을 제조하였다(복합 기능성 수용액 제조공정)

실시예 3

7.5중량％ 게르마늄 분말, 6.5중량％의 맥반석 분말, 10.5중량％의 제올라이트 분말, 75.5중량％의 물을 혼합 교반하여 혼합물을 제조하고(혼합교반공정), 상기 혼합교반공정에서 제조한 혼합물을 24시간 이상 침전시켜서 미네랄 함유 상등액을 추출하고(침전공정), 상기 침전공정에서 추출한 상등액에 함유된 이물질(또는 부유물이라고도 한다)을 필터링한다(여과공정).

다음에, 상기 여과공정에서 이물질이 필터링된 상등액을 수용성 탄산칼슘원석 10kg이 내장된 장치에 20분 내지 30분 동안 투입하여 수용성 탄산칼슘을 용출시켜서 수용성 탄산칼슘을 함유시키고(수용성 탄산칼슘 함유공정), 상기 수용성 탄산칼슘 함유공정에서 수용성 탄산칼슘의 용출에 의해 함유된 각종 미네랄 성분이 오염물질을 정화하는 물에 유용하게 작용할 수 있도록 30분 내지 60분 동안 순환시켜서 복합 기능성 수용액을 제조하였다(복합 기능성 수용액 제조공정).

본 발명의 제1 내지 제3의 실시예에서 사용되는 광석 분말 크기는 200∼300㎛인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 설명에 있어서, 게르마늄 분말을 12.5중량％ 초과하여 함유하면, 게르마늄 미네랄이 과도하게 용출되어 다른 성분의 미네랄이 부족하여 바람직하지 못하고, 게르마늄 분말을 7.5중량％ 미만 함유하면, 게르마늄 미네랄이 부족할 뿐만 아니라, 다른 성분의 미네랄이 과도하게 증가하여 바람직하지 못하고, 맥반석 분말을 12.3중량％ 초과하여 함유하면, 다른 성분의 미네랄이 부족하여 바람직하지 못하고, 맥반석 분말을 6.5중량％ 미만 함유하면, 다른 성분의 미네랄이 과도하게 증가하여 바람직하지 못할 뿐만 아니라, 생태계의 복원능력이 떨어져서 바람직하지 못하고, 제올라이트 분말을 12.2중량％ 초과하여 함유하면, 다른 성분의 미네랄이 부족하여 바람직하지 못하고, 제올라이트 분말을 10.5중량％ 미만 함유하면, 생태계의 복원능력이 떨어져서 바람직하지 못하다.

또한, 물을 75.5중량％ 초과하여 함유하면, 작업성은 좋으나, 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액의 농도가 옅어져서 생태계의 복원능력이 떨어져서 바람직하지 못하고, 물을 63.0중량％ 미만 함유하면, 작업성이 떨어져서 바람직하지 못하다.

상기 설명에 있어서, 미네랄 용출액 제조 과정에 사용되는 물은 수돗물이나 오염되지 않은 지하수를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 수용성 탄산칼슘의 원석 사용량은 최소 5 내지 15kg이 적당하고, 미네랄 함유 상등액을 내장된 수용성 탄산칼슘에 20∼30분 동안 순환시켜서 칼슘 성분이 충분히 용출될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

삭제

본 발명에 사용된 미네랄 광석 분말에 대한 성분과 각종 작용은 이미 주지의 사실로 자세한 설명을 생략했으며 수많은 실험과정을 거쳐 장기간 효과가 유지될 수 있는 방법을 친환경적인 방법으로 연구개발 했으며 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 따른 미네랄 복합 기능성 수용액의 사용법은 다음과 같다.

본 발명의 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액을 20배∼50배 수돗물 또는 지하수 등에 혼합 희석하여 오염정화가 필요한 곳에 20∼500PPM 농도로 투입하여 자생 미생물의 활성화를 통해 오염 유기물 분해를 촉진하므로, BOD, COD, 질소(窒素), 인(燐) 등의 오염원인 물질을 저감시키는 보조제로 활용할 수 있다. 투입방법은 수용액 저장탱크를 설치하여 오수 유입량, 오염농도, 현장조건에 따라 투입량을 결정하며 투입 위치는 최상류, 상단 유입구에 일정량을 투입한다.

사용 장소는 공장 오·폐수 처리장, 오염하천, 호소, 댐, 연안 포구, 양식장, 수족관, 골프장 연못 정화, 정화조, 생활 쓰레기 처리장, 양돈, 축사 등에 수질정화와 악취발생 장소에 사용할 수 있다. 본 발명의 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액을 경기도 소재 지방자치단체의 자연 생태 공원의 연못 녹조 발생 장소에 20배 희석용 수용액을 전체수량 대비 100PPM 농도로 투입한 결과 30일 경과 후 녹조는 제거되고 바닥 퇴적물이 분해되면서 수질이 맑게 정화되는 성과를 나타내고 있다(도 3 및 도 4참조).

특히, 본 발명의 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액은 수질정화와 악취제거, 하천, 호소, 댐, 양식장 등의 바닥에 퇴적된 혐기성 슬러지를 호기성으로 전환시켜 자생 미생물의 활성화를 통해 유기 퇴적물을 서서히 친환경적으로 분해할 수 있다. 또한 본 기능성 수용액은 양돈, 축산 가축 사육시 공급음료에 희석해주면 동물 소화촉진으로 성장에 도움을 주고 배설물 냄새도 개선되어 사육환경개선에 도움을 줄 수 있다.

이것은 본 발명의 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액에 의해 각종 생태 필수 미네랄 성분이 이온화되고 수용액이 물 분자 구조를 변화시킬 수 있는 수용액으로 변화되어 오염된 큰 물 분자구조를 적은 물 분자 구조로 변화시켜 미생물 활동을 활발하게 해주며 동시에 각종 유기화합물 분자 구조를 무취 초염산으로 변화시켜 수중에 용존산소를 높여주고 혐기성을 호기성으로 전환시켜서 이온화된 미네랄 성분의 촉매작용으로 오염된 생태를 친환경적으로 정화시키는 자연 순환원리를 응용한 것이다.

이와 같이 본 발명의 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액은 각종 장치 또는 기존 시설에 용이하게 적용할 수 있고 미생물 성분이 함유된 제품과 달리 광범위하게 2차 오염을 유발하지 않고, 친환경적으로 오염된 생태계를 복원시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액은 일체의 화학성분이 없는 친환경 제품으로 오염된 환경 정화는 물론 물을 필요로 하는 모든 자연 생태계의 성장 촉진 역할에도 크게 수행할 수 있으며, 농업, 어업, 축산 등에 기초 원료로써 타 기능성 물질과 친환경 자연 순환정화 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 방법으로 응용 적용할 수도 있어 부작용 없이 광범위하게 사용할 수 있다.

비교예

15중량％ 게르마늄 분말, 13중량％의 맥반석 분말, 15중량％의 제올라이트 분말, 57중량％의 물을 혼합 교반하여 24시간이상 침전시킨 미네랄 함유 상등액 등을 제조한 후 여과공정을 거쳐 수용성 탄산칼슘 5kg이 내장된 장치에 15분 동안 순환시켜서 본 발명의 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액을 제조한 결과 미네랄 성분 함량은 풍부하나 제조 수율이 떨어져 작업효율성이 낮아 대량 생산에 문제점이 발생하였다.

각종 광석 분말은 40중량％ 이하가 바람직하며 24시간 이상 침전시 고농축된 미네랄 상등액을 효율적으로 제조할 수 있었다.

이렇게 제조된 상등액을 수용성 탄산칼슘 5kg이 내장된 장치에 15분 동안 순환시켜서 미네랄성분의 이온화 작용에 의해 양호한 복합 기능성 수용액으로 변화시킬 수 있었다.

또한 비교예에 따른 수용성 탄산칼슘에는 규소(SiO₃), 마그네슘(Mg), 칼륨(Kr) 등의 미네랄성분을 풍부하게 함유하고 있으나, 생태계 필수 미네랄인 칼슘(Ca)이 부족하여 미네랄 활성도가 떨어져 고농축 기능성 수용액을 1,000∼10,000배 희석하여 오염 정화수에 투입한 결과, 생태복원 능력이 저하되어 사용효과가 떨어진 결과를 나타내었다.

상기 설명에 있어서, 특정 실시예를 들어서 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들면 본 발명의 개념을 일탈하지 않는 범위내에서 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 여러 가지로 설계 변경하는 것도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것은 물론이다.

Claims

7.5 내지 12.5중량％ 게르마늄 분말, 6.5 내지 12.3중량％ 맥반석 분말, 10.5 내지 12.2중량％의 제올라이트 분말을 63 내지 75.5중량％의 물과 교반하여 혼합물을 제조하는 혼합교반과,
상기 혼합교반공정에서 제조한 혼합물을 24시간 이상 침전시켜서 미네랄 함유 상등액을 추출하는 침전공정과,
상기 침전공정에서 추출한 상등액에 함유된 이물질을 필터링하는 여과공정과,
상기 여과공정에서 이물질이 필터링된 상등액을 수용성 탄산칼슘원석 10kg이 내장된 장치에 20 내지 30분 동안 투입하여 수용성 탄산칼슘을 용출시켜서 수용성 탄산칼슘을 함유시키는 수용성 탄산칼슘 함유공정과,
상기 수용성 탄산칼슘 함유공정에서 수용성 탄산칼슘의 용출에 의해 함유된 각종 미네랄 성분이 오염물질을 정화하는 물에 유용하게 작용할 수 있도록 30분 내지 60분 동안 순환시켜서 복합 기능성 수용액 제조공정을 포함하고,
상기 게르마늄 분말, 맥반석 분말 및 제올라이트 분말은 그 입자 사이즈가 200∼300㎛인 것을 특징으로 하는 친환경 미네랄 복합 기능성 수용액의 제조방법.
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