KR101340595B1 - 수질정화 및 악취제거용 블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 황토 또는 시멘트를 기반으로 하여 휴믹 물질, 액상의 풀빅산, 유효한 미생물 및 효소 등 포함하여 제조되며, 하수종말 처리장, 하천, 호수, 물탱크, 양식장, 수족관 등에 넣었을 때 서서히 풀어지면서 수질정화 및 악취제거에 뛰어난 효과를 나타내는 블록에 관한 것으로서 본 발명은 황토, 휴믹물질, 풀빅산, 유용한 미생물과 효소를 포함하여 제조되는 블록이어서 오염 물질, 악취 물질의 제거 용이하며, 또한 BOD, COD, T-N 및 T-P를 빠른시간 내에 떨어뜨리는 뛰어난 효과를 보인다.

Description

수질정화 및 악취제거용 블록{Block for purification of water}

본 발명은 하수종말 처리장, 하천, 호수, 물탱크 등에 사용될 수 있는 수질정화 및 악취제거용 블록에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 황토 또는 시멘트를 기반으로 하여 휴믹 물질, 액상의 풀빅산, 유효한 미생물 및 효소 등 포함하여 제조되며, 하수종말 처리장, 하천, 호수, 물탱크, 양식장, 수족관 등에 넣었을 때 서서히 풀어지면서 수질정화 및 악취제거에 뛰어난 효과를 나타내는 블록에 관한 것이다.

수질 정화는 다양한 재료와 기술을 이용하여 실시하게 되며, 이 중에서 적조 발생을 억제하는 용도로도 사용하는 황토를 이용하여 수질 정화를 실시한 기술로 대한민국 등록특허 제10-0301562호 '황토(黃土)를 주재로 한 물 정화용 볼의 제조방법'은 황토 및 맥반석분말과 참나무톱밥을 물과 혼합 반죽하여 중앙에 통공을 형성한 황토볼 형태로 성형하여 건조하고 가열로에서 구운 것을 물에 투입하는 것이다.

상기 대한민국 등록특허 제10-0301562호는 각 구성성분 각각의 뛰어난 흡착 성분에 의하여 수질 정화를 도모한 것이지만, 장시간 사용시 흡착력의 한계에 직면하게 되면서 지속적인 유해 물질의 흡착이 이루어지지는 못하는 한계가 있었다.

또한, 대한민국 등록특허 10-0951809호는 유용미생물을 이용하여 수질을 개선하기 위하여, 황토에 물과, 보카시 및 유용미생물 활성액을 투입하고, 균일하게 혼합하여 EM혼합토를 형성하는 제1 단계; 상기 EM혼합토를 상하 관통의 형틀에 투입하고 가압하면서 상기 형틀에 대응하는 형상으로 성형한 후, 상하 관통하는 복수의 통공을 천공하여 EM투척공을 제작하는 제2 단계; 및 복수의 상기 EM투척공을 트레이에 배열하여 배양실에 투입하고, 상기 EM투척공의 표면이 유용미생물로 피복되도록 배양하는 제3 단계;를 포함하며, 상기 EM투척공 표면에 유용미생물로 피복된 다수개의 배양된 EM투척공을 오염된 하천이나 호소에 투척하는 것을 기술적 요지로 하고 있다. 그러나 대한민국 등록특허 10-0951809호는 미생물만을 포함하고 있는 실질적인 수질정화 및 악취제거에는 한계가 있다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 수질정화 및 악취제거에 뛰어나면서 환경친화적이어서 사람이나 가축이 먹을 수 있는 음용수용 물탱크, 양식장에서도 사용가능한 블록을 제공하는 것이다.

상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은

황토 또는 시멘트 1톤,

휴믹물질 15 내지 25kg,

25 ~ 40중량% 풀빅산 수용액 35 내지 45ℓ및,

석고 0.5 내지 1.5kg 을

포함하는 조성물에 압력을 가하여 제조되는 것을 특징으로 하는 수질정화 및 악취제거용 블록을 제공한다.

본 발명에 따른 수질정화 및 악취제거용 블록에 있어서,

상기 풀빅산 수용액은 천연 휴믹 물질의 농도가 5~10중량%가 되도록 정제수를 부가한 후 정제수의 온도를 60~70℃로 상승시키고 3 내시 6시간 동안 교반한 다음 원심분리기를 이용하여 상등액을 취하여 제조되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 자몽 또는 레몬 껍질을 소금물에 2 내지 7시간 동안 침지시킨 후에 세척하여 소금물을 제거한 후 분쇄한 분쇄물을 상기 천연 휴믹 물질과 정제수를 합한 전체 중량을 1로 보았을 대 이와 대비 0.05 내지 0.2 중량비로 더 부가한 후 교반하여 제조되는 것이다.

본 발명에 따른 수질정화 및 악취제거용 블록에 있어서, 상기 조성물은 수질정화 및 악취제거에 사용되는 미생물 및 효소를 0.5 내지 1.5kg 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 수질정화 및 악취제거용 블록에 있어서, 상기 황토는 몬모릴로나이트 및 티타늄을 포함하는 황토인 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 수질정화 및 악취제거용 블록에 있어서, 상기 조성물은 산화철 2.5 내지 3.5kg를 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명은 황토 또는 시멘트, 휴믹물질, 풀빅산, 유용한 미생물과 효소를 포함하여 제조되는 블록이어서 오염 물질, 악취 물질의 제거 용이하며, 또한 BOD, COD, T-N 및 T-P를 빠른시간 내에 떨어뜨리는 뛰어난 효과를 보인다.

또한 본 발명에 따른 블록은 일정시간에 경과하게 되면 물에서 풀어지게 되어 넓은 지역으로 퍼져나게 오염 물질 및 악취 물질의 제거 범위를 넓힐 수 있으며, 또한 제조 시 블록에 가하여지는 압력을 조절하여 물에서 풀어지는 시간을 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따라 만들어지는 블록은 친환경적이고, 특히 먹을 수도 있는 것이어서, 사람 및 가축의 음용수를 위한 물탱크, 양식장, 수족관 등에도 사용할 수 있는 우수한 특징이 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에서 사용되는 황토에 대한 시험성적서이다.
도 3은 BOD, COD, T-N 및 총 T-P를 측정하여 그 결과를 도시한 그래프이다.
도 4는 분뇨에서 암모니아 변화량을 측정하여 그 결과를 도시한 그래프이다.
도 5는 새우양식장에서 질소화합물의 저감효과를 측정하여 그 결과를 도시한 그래프이다.
도 6은 하천에서 H₂S의 변화량을 측정하여 그 결과를 도시한 그래프이다.
도 7은 하천에 본 발명에 따른 블록을 투척한 후 그 변화를 찍은 사진이다.

이하 본 발명에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.

본 발명은 황토 또는 시멘트를 기반으로 하여 휴믹 물질, 액상의 풀빅산, 유효한 미생물 및 효소 등 포함하여 제조되며, 하수종말 처리장, 하천, 호수, 물탱크, 양식장, 수족관 등에 넣었을 때 서서히 풀어지면서 수질정화 및 악취제거에 뛰어난 효과를 나타내는 블록에 관한 것으로서, 본 발명의 블록을 제조하기 위한 조성물은 황토 또는 시멘트 1톤, 휴믹물질 15 내지 25 kg, 25 ~ 40중량% 풀빅산 수용액 35 내지 45ℓ, 석고 0.5 내지 1.5kg를 포함한다.

또한 상기 조성물은 수질정화 및 악취제거에 사용되는 미생물 및 효소를 0.5 내지 1.5kg 및/또는 산화철 2.5 내지 3.5kg를 더 포함할 수 있다.

상기 본 발명에 사용하는 황토는 수질정화용 블록 및 수질정화를 미생물 함유 투척 블록의 제조에 오래전부터 널리 사용되어 왔던 것들로서 본 발명에서 특별한 제한 없이 이 기술들에서 알려져 있는 황토를 사용한다.

다만, 본 발명에 따른 수질정화 및 악취제거용 블록에 있어서, 수질정화 및 악취제거의 효과를 높이기 위하여 광촉매 역할을 하고, 원적외선 방사 더욱 뛰어난 황토를 사용하게 되는데, 이는 황토에 몬모릴로나이트 및 티타늄을 포함하는 황토를 사용하기 때문이다. 본 발명의 발명자는 많은 황토에 대하여 시험을 통하여 몬모릴로나이트와 티타늄을 포함하는 황토를 찾아내어 이를 완성하게 된 것이다. 그 황토에 대한 시험 결과는 도 1 및 도 2에 도시하였다.

또한 본 발명에서 사용되는 휴믹 물질은 동식물의 잔재물이 퇴적되어 2억5000만년 이상 미생물, 곤충, 효소 등에 의해 발효, 유기촉매, 물질전환 작용을 반복하며 탄화된 광물질로써 휴믹산, 풀빅산, 울믹산 등의 기본구성 물질 외에도 아미노산, 비타민, 미네랄 등의 유용한 물질이 포함되어 있는 것으로, 오염 물질의 제거 및 악취 물질의 제거에 기본적인 기능을 하며, 수생 미생물 및 수생 식물의 성장을 촉진시켜 오염 물질의 제거 및 용존 산소량의 증가 등에도 기여할 수 있다.

또한 본 발명에 사용되는 풀빅산 수용액은 휴믹 물질로부터 추출되는 것으로서. 수질 정화 효과, 악취제거 효과 등은 널리 알려져 있는 성분이다.

본 발명에서는 이 풀빅산을 휴믹물질로부터 더욱 친환경적으로 추출된 것을 사용하는데 그 제조방법은 휴믹 물질의 농도가 5~10중량%가 되도록 정제수를 부가한 후 정제수의 온도를 60~70℃로 상승시키고 3 내시 6시간 동안 교반한 다음 원심분리기를 이용하여 상등액을 취하는 것이며, 더욱 바람직하게는 자몽 또는 레몬 껍질을 소금물에 2 내지 7시간 동안 침지시킨 후에 세척하여 소금물을 제거한 후 분쇄한 분쇄물을 상기 천연 휴믹 물질과 정제수를 합한 전체 중량을 1로 보았을 대 이와 대비 0.05 내지 0.2 중량비로 더 부가한 후 교반하는 것이다.

또한, 본 발명에서 사용되는 미생물 및 효소는 수질정화의 부분에서 사용되는 것이라면 특별한 제한이 없이 사용가능하며, 석고는 블록의 제조시 응집을 위한 것이며, 산화철은 제조된 블록의 색깔이 황토에 가깝게 보이도록 하기 위한 것이다.

또한 본 발명에서 제시하고 있는 구성비는 블록 제조의 용이성, 수질정화 및 악취제거 효과 등을 고려하여 본 발명자가 최적화한 비율이다. 그리고 본 발명에 따른 블록의 제조 시 황토 또는 시멘트 1kg이 1개의 블록이 제조될 수 있도록 하여 제조한다. 즉 황토 1톤이 사용된 상기 구성은 1000개의 블록을 제조하기 위한 것이다. 이와 같이 만들어진 블록은 물 1000ℓ당 1개의 비율로 투척이 되는데, 이는 오염 정도와 물의 흐름의 세기 등을 고려하여 변경될 수 있다.

또한, 블록의 제조 시 가하여 지는 압력에 따라 물에서 풀어지는 시간을 조절할 수 있는데, 본 발명자들의 다양한 시험 결과 약 10톤의 압력이 가하여지는 경우 물속에서 2시간 정도가 지나면 풀어지게 되고, 20톤의 압력의 경우에는 10시간, 100톤의 압력의 경우에는 3개월 정도 지나면 풀어지게 된다.

또한 본 발명에 따른 블록은 물속에서 풀어지게 되므로 바닥의 오니 층 속으로 수절정화용 물질이 침투할 수 있어 매우 효과적이며, 물속에서 넓은 지역을 퍼져나갈 수 있는 효과도 있다.

또한, 하천의 법면, 하수종말처리장의 벽, 양식장을 건설할 때 본 발명에 따른 블록을 넣을 수 공간을 만들어두면 본 발명에 따른 블록이 물에 퍼져나가는 시간을 고려하여 블록만을 교체하여 주면 항상 일정한 수질을 유지할 수 있는 장점이 있다.

이하 구체적인 실시예를 통하여 본 발명을 설명하도록 한다.

<수질정화용 블록의 제조>

본 발명의 블록을 제조하기 위한 조성물은 황토 1톤, 휴믹물질 201 kg, 30중량% 풀빅산 수용액 40ℓ, 석고 1kg 및 바실러스 서브틸리스균 1kg을 포함하도록 하여 제조한 후 황토 블록 제조기에 넣고 100톤의 압력을 가하여 1000개의 블록을 생산하였다.

<하수종말처리장에 투척 후 결과 시험>

본 발명에 따라 제조된 상기 블록을 춘천시의 하수종말처리장에 투척하여 BOD, COD, T-N 및 총 T-P를 측정하여 그 결과를 도 3에 나타냈다. 도 3의 결과를 보면 수질정화에 있어 매우 우수한 효과를 나타냄을 알 수 있었다.

<분뇨에 투척한 후 암모니아 측정 결과>

정화조의 분뇨 300㎖에 대하여 본 발명에 따른 블록 1개를 넣고 2시간 후에 암모니아 농도를 측정하여 그 결과를 도 4에 나타냈으며, 5개의 정화조에 시험을 한 것이다. 도 4개의 결과를 보면 악취 제거에 뛰어난 효과가 있음을 확인할 수 있다.

<새우 양식장에 투척 후 질소화합물의 저감 효과>

본 발명에 따른 블록을 새우 양식장에 투척한 후 양식장 물 1ℓ당 NO₂의 변화량을 측정하여 그 결과를 도 5에 나타냈다. 도 5를 보면 본 발명에 따른 블록의 효과를 충분히 알 수 있으며, 또한 새우 양식장의 투척 자체는 본 발명에 따른 블록의 친환경성을 입증하는 것이다.

<하천 투척 후 H₂S 저감 효과>

오염된 하천에 본 발명에 따른 블록을 투척한 후에 H₂S의 변화량을 측정하여 그 결과를 도 6에 도시하였으며, 도 6을 보면 본 발명에 따른 블록의 뛰어난 효과를 알 수 있다.

<하천 투척 후 변화 사진>

오염된 하천에 본 발명에 따른 블록을 투척하고 14일 경과된 후의 사진을 촬영하여 도 7에 나타냈다. 도 7을 보면 물색의 변화 등 오염물질이 제거되어 수질이 정화되어 있음을 명백하게 확인할 수 있다.

Claims (6)

1. 황토 또는 시멘트 1톤,
   휴믹물질 15 내지 25 kg,
   25 ~ 40중량% 풀빅산 수용액 35 내지 45ℓ및
   석고 0.5 내지 1.5kg 을
   포함하는 조성물에 압력을 가하여 제조되는 것을 특징으로 하는 수질정화 및 악취제거용 블록.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 풀빅산 수용액이 천연 휴믹 물질의 농도가 5~10중량%가 되도록 정제수를 부가한 후 정제수의 온도를 60~70℃로 상승시키고 3 내시 6시간 동안 교반한 다음 원심분리기를 이용하여 상등액을 취하여 제조되는 것을 특징으로 하는 수질정화 및 악취제거용 블록.
3. 제 2항에 있어서,
   자몽 또는 레몬 껍질을 소금물에 2 내지 7시간 동안 침지시킨 후에 세척하여 소금물을 제거한 후 분쇄한 분쇄물을 상기 천연 휴믹 물질과 정제수를 합한 전체 중량을 1로 보았을 대 이와 대비 0.05 내지 0.2 중량비로 더 부가하여 교반하는 것을 특징으로 하는 수질정화 및 악취제거용 블록.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 조성물이 수질정화 및 악취제거에 사용되는 미생물 및 효소를 0.5 내지 1.5kg 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수질정화 및 악취제거용 블록.
5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
   상기 황토가 몬모릴로나이트 및 티타늄을 포함하는 황토임을 특징으로 하는 수질정화 및 악취제거용 블록.
6. 제 1항 또는 제 4항에 있어서.
   상기 조성물이 산화철 2.5 내지 3.5kg를 더 포함하는 것을 특징을 하는 수질정화 및 악취제거용 블록.
   
   
   

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