KR101536877B1 - 천연성분을 이용한 탈취제 제조방법 및 그 조성물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천연성분을 이용한 탈취제 제조방법 및 그 조성물에 관한 것으로, 휴믹산, 목초액 및 당밀을 상온에서 중량비로 1 : 4 : 1.5의 비율로 혼합하고, 혼합단계에서 혼합된 혼합물을 교반기에 넣고 섭씨 32도의 온도를 유지하면서 150RPM의 속도로 10분간 가동 후 50분간 휴식하는 것을 5일 동안 계속하는 1차 숙성단계, 상기 1차 숙성단계를 거친 혼합물에 구연산을 혼합물 1톤당 8kg 내지 11kg으로 혼합하여, 70~90%를 먼저 혼합하고, 구연산이 혼합된 혼합물을 교반기에 넣고 섭씨 32도의 온도를 유지하면서 150RPM의 속도로 10분간 가동 후 50분간 휴식하는 것을 2일 동안 계속하면서, 나머지 10~30%의 구연산을 혼합물이 pH 5.O~pH 5.5가 되도록 여러 차례 나누어 투입하는 2차 숙성단계, 상기 2차 숙성과정을 거친 혼합물에 보존제를 투입하여 제조되는 것을 특징으로 하는 천연성분을 이용한 탈취제 제조방법과 그 조성물에 관한 것이다.

Description

천연성분을 이용한 탈취제 제조방법 및 그 조성물{Deodorant made of natural ingredients and its compsition there of}

본 발명은 천연성분을 이용한 탈취제 제조방법 및 그 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴믹산, 목초액과 당밀을 혼합하여 용해한 다음 교반기를 이용해 10분간 교반하고 50분 동안 휴식하는 것을 5일 동안 거듭하면서 1차 숙성을 하고, 구연산을 투입하면서, 교반기로 10분간 교반하고 50분 동안 휴식하는 것을 2일 동안 거듭하면서 pH 5.0~pH5.5에 맞추는 2차 숙성을 한 다음, 보존제를 투입하여 제조되는 것을 특징으로 하는 천연성분을 이용한 탈취제 제조방법 과 그 조성물에 관한 것이다.

산업혁명 이후 전 세계적으로 도시화가 촉진되었고, 인구가 집중된 대도시와 대도시 주변에는 분뇨, 축사에서 배출되는 악취, 음식물 쓰레기, 공장의 폐기물, 하수도와 자동차의 매연 등 환경공해의 발생이 급속도로 증가되었다. 도시 주변의 악취발생은 주민들로부터 민원제기의 대상이 되었고, 악취를 배출하는 사업체측에서도 민원이 우려되어 사업추진을 중단하거나 민원제기로 사업을 포기하는 사례까지 발생하게 되었다.

악취의 발생은 사람의 분뇨, 가축사육장, 오수처리장, 육가공공장, 병원, 식당의 음식쓰레기, 일반생산공장 등 그 원인이 광범위하고, 각각 특유한 냄새를 갖고 있는 경우가 많다.

악취의 발생은 주로 동물이나 식물의 유기물이 부패, 분해하는 현상으로서 암모니아(Ammonia), 아민(Amine)류 등 염기성 성분과 황화수소, 메르켑탄(Mercaptane) 등의 산성성분이 그 주요한 원인이라고 할 수 있다.

암모니아(NH₃, ammonia)는 매우 고약한 냄새가 나는 악취의 주요 성분으로 우리가 단백질을 섭취하고 이를 분해하여 에너지를 얻고 나면 노폐물로 암모니아가 만들어지는데, 암모니아는 독성을 가지고 있는 물질이기 때문에 동물의 몸속에 오랫동안 머물면 위험하다. 그래서 사람을 포함한 포유류나 양서류는 암모니아를 독성이 없는 요소라는 물질로 바꾸어 신장에 저장해 두었다가 소변이나 땀 등의 형태로 몸 밖으로 내보낸다. 또 파충류나 조류, 곤충 등은 암모니아를 요산으로 바꾸어 배출한다. 노폐물을 잠시 저장해 두었다가 배설하는 동물들의 경우 이와 같이 독성이 있는 암모니아를 독성이 적은 물질로 전환시켜 배출한다.

아민(Amine)은 암모니아 NH₃의 수소원자를 탄화수소기 R로 치환한 화합물로 아민 중 트리메틸아민((CH₃)₃N, trimethylamine)은 어패류나 간유, 젤라틴, 치즈 등이 부패할 때 발생하고, 자극적인 생선 냄새, 생선 썩는 냄새를 가진 무색의 기체로서 강한 염기성이다. 바닷물고기의 비단백질성 질소성분 중에는 트리메틸아민옥시드(산화물)가 많이 존재하고, 트리메틸아민옥시드는 세균의 환원효소에 의해 냄새가 강한 트리메틸아민으로 된다. 어육의 부패에 의해 증가하므로 신선도(新鮮度)의 기준이 된다.

황화수소(H₂S)는 무색, 특이한 냄새(달걀 썩은 냄새)가 있는 가연성의 유독기체로 황을 함유하는 단백질, 예컨대 cysteine, cystine이나 엑기스 중의 glutathione, cystine, methionine 등의 분해에 의해서도 생성된다. 대부분 공장으로부터의 배출 오염으로 인해 대기 속이나 하천, 깊은 우물, 호수 등의 바닥층에 축적되어 있는 경우도 있다. 독이 있고, 계란 썩는 냄새가 나기 때문에 황화수소가 포함된 물은 음료수로는 부적당하며, 금속을 부식시키는 원인이 되기도 한다.

메르캅탄(R-SH, mercaptan)은 알코올의 산소 원자를 유황 원자로 치환한 화합물로, 썩은 달걀, 부추, 마늘과 같은 불쾌한 냄새가 나는 휘발성 유기 황화합이며, 동식물, 천연가스와 원유 등 다양한 발생원으로부터 자연적으로 발생하는 유독성 악취물질이다.

악취의 대표적인 원인이라고 할 수 있는 분뇨는 옛날에는 농작물의 유일한 비료였고, 지금도 더러 비료로 사용되고 있다. 즉, 농촌에서는 도시에서 배출되는 분뇨를 수거하여 농지(農地)에 시비(施肥)하였고, 예전의 그러한 공급은 수요와 맞았으므로 위생상의 문제점은 있었지만 과잉분뇨의 문제는 없었다. 그러나 근래에 농촌인구의 감소와 농경지의 감소, 1960년대부터의 급속한 화학비료의 보급 등은 분뇨의 비료가치를 크게 저하시켰으며, 그 결과 과잉분뇨의 문제를 야기시켰으며, 이에 더하여 축사, 돈사, 양계장에서 배출되는 분뇨까지 추가되어 문제가 더욱 심각해지고 있다. 더구나 분뇨에는 장티푸스 콜레라 이질 등의 수인성(水因性) 전염병균과 회충 십이지장충 등의 기생충의 알이 들어 있을 수 있으므로, 분뇨를 잘 처리하지 않으면 음료수 음식물 등을 통하여 인체에 감염될 수도 있다.

한국에서는 분뇨처리가 국민보건상 매우 중요하다는 것을 인식하고, 1961년에 오물청소법을 공포하여 분뇨를 위생적으로 처리하도록 규제하기 시작하였고, 1991년에는 오수 분뇨 및 축산폐수의 처리에 관한 법률이 제정되어 이에 의거하여 오수 분뇨 및 축산폐수에 대한 업무가 처리되고 있다.

하지만, 환경공해를 저감시키려는 노력은 공해발생에 비해 항상 미흡하게 진행되었으며, 그중에서도 악취제거에 대해서는 이미 발산해버린 악취의 채취가 어렵고, 고비용의 악취제거시설 및 악취발생물을 악취제거시설로 옮기는 것이 쉽지 않다는 등의 이유로 악취제거에 대한 노력이 더디게 진행되고 있는 실정이다.

악취공해를 저감시키는 방법으로 종래에는 물리적인 방법으로 활성탄, 제올라이트, 실리카겔, 세라믹 등의 다공성 물질을 사용하여 악취를 흡수하는 방법, 화학적인 방법으로 반응성이 높은 화학물질을 악취저감시설로 옮겨 악취를 일으키는 물질과 중합, 축합반응을 시키거나, 산화와 환원 반응을 유도하는 방법, 또는 악취보다 강한 냄새를 발생하는 방향성 물질을 악취 발생원에 살포하여 악취를 느끼지 못하게 하는 마스킹 방법이 사용되어 왔다.

그러나 악취를 해소하기 위한 물리적인 방법은 투입되는 다공성 물질이 고가이고, 투입되는 물질들이 재처리를 해야 하는 또 다른 공해를 유발할 수 있으며, 화학적인 방법은 대규모 시설의 설치비용과 유지비용이 지속적으로 많이 들어가는 단점이 있으며, 마스킹 방법은 악취의 근본적인 해소가 아니고, 마스킹 물질의 비용이 저렴하지 않다는 문제점이 있었다.

최근에 상기와 같은 문제를 해소하기 위해 여러 가지 방법이 많이 제안되고 있다. 그 예로서 대한민국 등록특허 제10-0899877호에서는 다층으로 구성된 악취분해장치에 각층에 진흙과 규조토를 배합하여 소성한 것으로 직경 5mm, 밀도 0.6g/㎤, 공극율 75%인 판상의 망상부재로 이루어진 담체를 세워둔 악취분해장치에 악취를 압송해 넣고, 슈도모나스(pseudomonas)속 박테리아와 같은 미생물 배양액을 물과 함께 기체 중에 살포하여, 기체 중의 악취성분이 분해되도록 하고 있는데, 이와 같이 악취분해장치를 사용하는 방법은 악취가 나는 물질로부터 방출되는 악취를 선별적으로 수집하는데 어려움이 있으며, 악취를 수집해 악취분해장치에 압송해 넣더라도 탈취할 기체의 양이 늘어나는 경우 분해효율이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본원 발명은 악취가 발생한 지역에서 직접 사용이 가능하고, 인체에 무해하며, 악취를 제거하고 나서도 2차 공해물질의 발생을 최소화하고, 탈취된 물질이 비료와 토양개선제로 사용될 수 있는 경제적인 탈취제를 제공하고자 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 천연성분을 이용한 탈취제 제조방법은, 휴믹산, 목초액 및 당밀을 상온에서 중량비로 1 : 4 : 1.5의 비율로 혼합하고, 혼합단계에서 혼합된 혼합물을 교반기에 넣고 섭씨 32도의 온도를 유지하면서 150RPM의 속도로 10분간 가동 후 50분간 휴식하는 것을 5일 동안 계속하는 1차 숙성단계, 상기 1차 숙성단계를 거친 혼합물에 구연산을 혼합물 1톤당 8kg 내지 11kg으로 혼합하여, 70~90%를 먼저 혼합하고, 구연산이 혼합된 혼합물을 교반기에 넣고 섭씨 32도의 온도를 유지하면서 150RPM의 속도로 10분간 가동 후 50분간 휴식하는 것을 2일 동안 계속하면서, 나머지 10~30%의 구연산을 혼합물이 pH 5.O~pH 5.5가 되도록 여러 차례 나누어 투입하는 2차 숙성단계, 상기 2차 숙성과정을 거친 혼합물에 보존제를 투입하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 방법으로 제조된 탈취제는 악취가 발생한 지역에서 직접 사용이 가능하여, 악취가 발생하는 물질을 수거하여 악취제거 시설로 운반하는 과정이 없이 바로 손쉽게 사용하여 악취를 제거할 수 있으며, 천연성분을 이용하고, 숙성에 의해 효능이 강화된 탈취제를 사용하므로 악취를 제거하고 나서도 2차 공해물질을 남기지 않고, 악취가 제거된 물질을 퇴비로 사용할 경우 토질개선과 양질의 비료로 이용될 수 있다는 장점이 있다.

도 1 본 발명에 따른 탈취제 제조 공정도.

상기한 목적 및 효과를 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참고하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.

본원 발명은 천연성분을 이용한 탈취제 제조방법에 대한 것으로 본 발명에서 혼합되는 주요 성분들은 중량비로 1 : 4 : 1.5의 비율로 혼합되는 휴믹산, 목초액 및 당밀과 2차 교반 및 숙성과정에서 혼합되는 구연산이 사용된다.

휴믹산은 아주 오래전 동·식물에서 나온 유기물들이 여러 가지 미생물에 의해 분해되고, 고열과 고압에 의해 원 조직이 변질되거나 합성된 것으로 흑갈색이나 황갈색의 중고분자의 다공성 물질로 일정한 형태가 없고, 벤젠핵과 나프탈렌·피리딘·안드라센 등 방향족 고리를 가지고 있고 공역(共役) 2중결합을 많이 가지고 있으며, 양이온 치환용량이 매우 높으며, 분해에 어느 정도 저항성을 가진 물질이다. 주요 성분은 탄소가 50~60%, 산소 30~50%, 수소 3~5%, 질소 1.5~6%, 황과 회분 각각 1% 내외로 구성되어 있으며, 미국, 캐나다, 중국, 러시아 등 일부 국가에서 채취가 가능하며, 육상에서는 40% 정도, 해상에서 60%가 생산되고 있으며, 중국과 캐나다산은 40여 가지의 미네랄이 함유되어 있고 미국산은 70여가지 미네랄이 함유되어 있다. 휴믹산이 토양에 미치는 효과는 토양의 유기물질 보유, 영양분의 손실예방 및 보습력 향상, 토양의 연질화, 토양의 이온교환능력 향상, 토양 내 독성물질이나 중금속 문제 해소, 토양 산도의 중화작용(pH7), 토양미생물의 활력증가, 해충에 대한 저항성 증가, 유기물 활성 촉진제 역할을 하며, 작물의 뿌리발육 촉진, 종자의 발아촉진, 식물과 미생물들의 세포분열 촉진, 식물효소의 활성화, 작물의 생리활성 촉진, 세포막의 투과성 향상, 작물의 생육촉진, 당도증가와 상품성 향상, 연작장애 해소 등의 효과가 있다고 한다.

목초액은 나무로 숯을 만드는 과정에서 나오는 연기를 액화시켜 채취한 뒤, 6개월 이상 숙성시켜 독성과 유해물질을 제거한 것을 말한다. 목초액의 외양은 초콜릿색에서 암갈색에 이르는 액체로, 주성분은 80~90%가 물이며, 아세트산 3%이다. 그 밖에 폼산지방산메탄올, 카르보닐기, 페놀류, 퓨란류 등 방향성 화합물 등 200여 종에 이르는 소량의 미네랄을 포함하며, pH 3 전후의 산성을 나타낸다. 채취방법은 목재를 태우다가 황백색 연기가 나면 작은 통기구만 남기고 가마 입구를 폐쇄한다. 연기가 외부 공기와 접촉하여 자연 냉각되어 떨어지는 액체를 수집한다. 숯가마 굴뚝의 온도가 85~120가 되었을 때가 가장 좋다. 약 100kg의 나무에서 채취되는 양은 5리터 정도이다. 채취한 목초액을 6개월 이상 숙성분리시킨다. 수용성과 유용성으로 분리되는데, 수용성의 액체는 목초액으로 사용하고, 유용성 액체는 공업용으로 사용한다.

농업에서는 농약 사용량 경감 효과나 식물병원균 억제 및 작물의 내병성 증대효과를 기대할 수 있어 농약 대신에 이용하며, 축산업에서는 분뇨 냄새나 악취를 제거할 때 또는 가축의 사료로 이용하기도 한다. 목초액이 가지는 탈취효과는 그 속에 함유된 유기산류, 알데히드류, 케톤류, 알콜류에 의한 중화작용에 의해 탈취작용이 이루어진다.

당밀(OH기 1개가 있는 트리카르복시산 C₃H₄(OH)(COOH)₃)은 설탕을 제조할 때에 부산물로 생산되는 자당을 함유하는 액체의 총칭으로 더 이상 설탕을 회수하기 어려운 것을 말한다. 일반적으로 담황색의 투명하고 끈기가 있고 밀도가 조밀한 당액으로 수분 20~30%, 당분 60~70%(이중 자당 20~30%, 환원당 30~50%), 회분 5~10%, 유기비당분 2~3%이다. 용도는 과자류 착색용으로 쓰지만 알코올 원료로도 사용되고 있다. 분당밀의 대응어로 쓰이는 정당밀(폐당밀, final molasses 또는 waste molasses)은 보통 방법으로는 경제적으로 설탕의 결정을 취할 수 없는 공장 최종단계의 흑갈색의 끈기가 있고 조밀한 당밀로 알코올, 아세톤, 부탄올, 구연산 등의 발효원료 또는 내화벽돌 등의 제조에 사용한다. 본 발명에서 당밀은 휴믹산과 목초액의 숙성의 영양물로 사용된다.

본원 발명 천연성분을 이용한 탈취제는 재료 혼합 단계, 1차 숙성 단계, 구연산 혼합 단계, 2차 숙성 단계 및 보존제 투입 단계를 거쳐 제조되며, 그 구체적인 제조방법은 다음과 같다.

<재료 혼합 단계(100)>

휴믹산(분말), 목초액(액상)과 당밀(액상)을 준비한 다음, 상온에서 휴믹산, 목초액 및 당밀을 중량비로 1 : 4 : 1.5의 비율로 혼합한다. 혼합물은 흑갈색이나 황갈색인 휴믹산, 초콜릿색 또는 암갈색인 목초액과 담황색의 당밀의 혼합으로 어두운 황갈색을 띄며, pH 3 전후의 목초액의 영향으로 약산성이 된다.

<1차 숙성 단계(200)>

혼합단계에서 혼합된 휴믹산(분말), 목초액(액상)과 당밀(액상)을 교반기에 넣고 섭씨 32도의 온도를 유지하면서 150RPM의 속도로 10분간 가동 후 50분간 휴식하는 것을 5일 동안 계속하여 혼합물을 숙성시킨다. 숙성 기간 중 섭씨 32도의 온도를 유지하여 혼합물이 에스테르화반응, 아미노카르보닐반응, 알코올의산화와 생성된 카르보닐화합물의 아세탈 등으로의 2차적 변화로서 효소반응, 산화환원반응 등이 원활하게 이루어지도록 한다. 1차 숙성과정이 완료되면 혼합물은 어두운 황갈색에서 연갈색으로 색상이 변한다.

<구연산 혼합 단계(300)>

상기 1차 숙성단계를 거친 혼합물에 구연산을 혼합물 1톤당 8kg 내지 11kg으로 혼합하여, 70~90%를 혼합물에 먼저 혼합하고 나머지는 여러 차례로 나누어 2차 숙성과정에서 혼합물이 pH 5.0 ~ pH 5.5가 될 때까지 투입한다.

구연산(citric acid)은 하이드록시기(-OH)를 갖는 다염기 카르복실산의 하나이며 약한 산성을 띈다. 무색투명의 결정으로 알맹이 또는 덩어리, 또는 백색의 결정성 분말 또는 분말로, 무취, 강한 산미를 가진다. 천연방부제인 동시에 음식 혹은 탄산음료의 맛 또는 신맛을 내는 데 사용한다. 시트르산은 주로 감귤류 과일에 존재하는데, 특히 레몬과 라임에서 높은 농도로 존재하며 이는 마른 과일 무게의 8% 정도 존재한다. 시트르산 회로의 중요한 중간체로 쓰이며 모든 생물체의 호기적 물질대사에 매우 중요하다. 지방, 단백질, 탄수화물의 생리적 산화반응에 관여하는 화합물로 작용한다. 물, 에탄올, 에테르에 잘 녹는다. 당류를 기질로 하여 미생물을 배양했을 때, 배양액 속에 시트르산이 축적되는 현상을 볼 수 있는데 이것을 시트르산 발효라 한다. 여러 배양 방법이 연구되어 지금은 세계에서 생산되는 시트르산 총량의 90%가 이 발효법에 의해서 만들어진다. 시트르산 발효를 일으키는 미생물로는 보통 검정곰팡이가 사용되는데, 산성(pH 23)에서 약 30, 710일간 발효시키면 시트르산을 얻을 수 있다. 또, TCA 회로를 구성하는 한 요소로 시트르산은 고등동물의 물질대사에서 중요한 구실을 한다. 체내의 칼슘 흡수를 촉진시키는 작용도 알려져 있다. 용도로는 과즙청량음료에 첨가하거나, 의약품 이뇨성 음료에 신맛을 내는 외에 분석 시약으로도 사용되며, 본 발명에서는 pH조정, 탈취제의 호기적 물질대사작용, 천연방부작용을 위하여 사용된다.

<2차 숙성 단계(400)>

구연산이 혼합된 혼합물을 pH메타가 설치된 교반기에 넣고 섭씨 32도의 온도를 유지한 상태로 150RPM의 속도로 10분간 가동 후 50분간 휴식하는 것을 2일 동안 계속하면서, 교반기가 멈추었을 때 나머지 10~30%의 구연산을 혼합물이 pH 5.O~pH 5.5가 될 때까지 여러 차례 나누어 투입하면서 숙성시킨다.

<보존제 투입 단계(500)>

상기 2차 숙성과정을 거친 혼합물에 보존제를 투입한다. 본원 발명에서 제조한 혼합물은 그 원료로 휴믹산, 목초액, 당밀과 구연산으로 제조되어 시간이 지나면 부패나 변질이 발생하기 쉬우므로 보존제를 투입하여 변하지 않도록 해야 한다.

친환경적인 방부제로 인체에 해가 없는 소르빈산칼륨, 솔빈산, 프로피온산나트륨, 안식향산나트륨, 데히드로초산나트륨, 파라옥신안식 향산 등이 있는데 본 발명에서는 프로피온산나트륨을 사용하며, 프로피온산나트륨의 투입량은 혼합물 1톤당 150 ~ 250g을 투입한다.

프로피온산나트륨은 무색 또는 백색의 결정, 과립 또는 결정성의 분말로 냄새가 없거나 특이한 냄새가 있다. 보관 중 분해된 것은 자극적인 냄새가 있다. 화학식은 C3H5O2Na이다. 물에 대한 용해도는15℃에서 99.1g/100ml이고, 100℃에서 187g/100ml 이며, 95% 에탄올에서는 15℃에서 44g/100ml, 100℃에서 84g/100ml가 녹고 아세톤에는 잘 녹지 않는다. 열이나 일광에 안정하다. 수용액의 pH는 8.0~10.5으로서 약알칼리성이다. 빵과 과자에 사용되는 프로피온산은 2.5g/kg으로 많이 사용하면 프로피온산나트륨 특유의 향으로 풍미를 저해한다. 여러 종류의 곰팡이나 호기성 포자 형성균에 효과가 있으나 효모에는 효과가 없으며 pH가 낮을수록 효과가 있다. 빵에 프로피온산나트륨을 사용하면 알칼리성 때문에 빵의 발효를 지연시키므로 빵에는 프로피온산칼슘을 사용하는 것이 좋다. 과자류에는 프로피온산칼슘을 사용하면 팽창제로서 사용하는 탄산수소나트륨(NaHCO₃)과 반응하여 불용성염을 만들어 탄산가스 발생을 억제하므로 프로피온산나트륨을 사용한다.

상기와 같이 제조된 천연성분을 이용한 탈취제는 변질되지 않도록 밀봉하여 서늘한 곳에 보관하여야 한다.

상기와 같이 본원 제품은 천연성분을 이용해 혼합되고 숙성과정을 거쳐 제조되었으므로 인체에 무해하므로 작업중에도 사용할 수 있으며, 시험결과에 나타나 있듯이 탈취효과가 우수해 악취가 나는 축사나 돈사, 분뇨처리장, 도축장, 오염된 하천, 도축장, 폐기물처리장 등에서 사용할 경우 원인물질을 중화, 흡수, 분해하거나 제거하여 정화하는 효과가 탁월하며, 탈취처리된 폐기물은 휴믹산이 포함되어 토양의 연작장애 해소, 영양분의 손실예방 및 보습력 향상, 토양의 연질화, 토양의 이온교환능력 향상, 토양내 독성물질이나 중금속 문제 해소, 토양산도의 중화작용(pH7), 토양미생물의 활력증가, 해충에 대한 저항성 증가, 유기물 활성 촉진제 역할을 하며, 작물의 뿌리발육 촉진, 종자의 발아촉진, 작물의 생리활성 촉진, 작물의 생육촉진, 당도증가와 상품성 향상에 유익한 효과를 가져올 수 있다.

탈취제의 사용방법은 30~100배의 물에 희석한 후 악취발생물에 직접 살포하여 사용이 가능하며, 악취제거시설에서 사용시에는 탈취시간과 온도에 따라 적정량으로 가감하여 사용될 수 있다.

이하 본 발명에 따라 제조한 천연성분을 이용한 탈취제를 한국건설생활환경시험연구원에 2014년 12월 08일에 시험을 의뢰하여 주요 악취물질인 암모니아, 트리메탈아민, 황화수소 및 메틸메르캅탄에 대해 시험한 시험성적결과와 중금속잔류검사 결과를 다음과 같이 제시한다.

1. 시험방법(조달청 MAS등록 시험방법 및 조건)

가. 의뢰자(박형근)가 2014년 12월 08일 제시한 액상시료를 증류수로 5배 희석한 후 20mL를 5L 크기 반응기에 넣고 밀봉함

나. 시험 가스의 초기농도를 50 μ㏖/㏖으로 주입하고 시험가스의 농도를 초기(0분), 30분, 60분, 90분, 120분에서 측정하고 이를 시험구(sample 농도)라 함

다. 시험가스의 농도는 KS I 2218:2009에 의해 측정함

라. 시험 중 온도는 (23.0 ± 5.0)℃, 습도는 (50 ± 15) % R.H.를 유지함

마. 이와는 별도로 시료가 없는 상태에서 위의 2~4에 의해 시험을 진행하고 이를 대조구(blank 농도)라 함

바. 각 시간대별 시험가스의 제거율은 다음 식에 의해 계산함

시험가스 제거율(%) = [{(blank 농도)-(sample 농도)}/(blank 농도)]×100임

사. 중금속 잔류검사는 원제품을 5배 희석하여 측정한 결과임

2. 시험결과

가. 암모니아(NH₃) 탈취능력

시험 항목		단위	시험 결과			시험환경
			Blank농도(μ㏖/㏖)	Sample농도(μ㏖/㏖)	탈취율(%)
암모 니아 NH₃	0분	%	50	50	0.0	(22.1 ± 0.2)℃ (42.5 ± 0.4)% R.H.
	30분	%	49	1	98.0
	60분	%	49	< 0.2	99.6
	90분	%	49	< 0.2	99.6
	120분	%	49	< 0.2	99.6

암모니아 탈취 시험결과는 암모니아 가스 50 μ㏖/㏖가 주입된 시험구에 시료를 투입 후 30분 이내에 98%가 제거되어 한국건설생활환경시험연구원의 판정기준인 120분 이내에 70% 이상을 초반에 달성하였고, 이후 측정한계치인 99.6%를 유지하여 암모니아 탈취능력이 탁월하다는 것이 입증되었다.

나. 트리메탈아민 <(CH₃)₃N> 탈취능력

시험 항목		단위	시험 결과			시험환경
			Blank농도(μ㏖/㏖)	Sample농도(μ㏖/㏖)	탈취율(%)
트리메 탈아민 (CH3)3N	0분	%	50	50	0.0	(22.1 ± 0.2)℃ (42.5 ± 0.4)% R.H.
	30분	%	49	2	95.9
	60분	%	49	1	98.0
	90분	%	49	< 0.5	99.0
	120분	%	49	< 0.5	99.0

트리메탈아민 탈취 시험결과는 트리메탈아민 가스 50 μ㏖/㏖가 주입된 시험구에 시료를 투입 후 30분 이내에 95.9%가 제거되었고, 60분 이내에 98.0%, 90분 이내에 측정한계치인 99.0% 도달하여, 한국건설생활환경시험연구원의 판정기준인 120분 이내에 70% 이상을 초반에 달성하여 트리메탈아민의 탈취능력이 탁월하다는 것이 입증되었다.

다. 황화수소 <H₂S> 탈취능력

시험 항목		단위	시험 결과			시험환경
			Blank농도(μ㏖/㏖)	Sample농도(μ㏖/㏖)	탈취율(%)
황화 수소 H2S	0분	%	50	50	0.0	(22.1 ± 0.2)℃ (42.5 ± 0.4)% R.H.
	30분	%	49	33	32.7
	60분	%	49	31	36.7
	90분	%	49	30	38.8
	120분	%	49	30	38.8

황화수소 탈취 시험결과는 황화수소 가스 50 μ㏖/㏖가 주입된 시험구에 시료를 투입 후 30분 이내에 32.7%가 제거되었고, 60분 이내에 36.7%, 90분 이내에 탈취 한계인 38.8% 도달하였다. 한국건설생활환경시험연구원의 판정기준인 120분 이내에 5%를 7배 이상을 달성하여 황화수소의 탈취능력이 매우 우수하다는 것이 입증되었다.

라. 메틸메르캅탄 <CH₃S> 탈취능력

시험 항목		단위	시험 결과			시험환경
			Blank농도(μ㏖/㏖)	Sample농도(μ㏖/㏖)	탈취율(%)
메틸 메르 캅탄 CH3S	0분	%	50	50	0.0	(22.1 ± 0.2)℃ (42.5 ± 0.4)% R.H.
	30분	%	49	43	12.2
	60분	%	49	43	12.2
	90분	%	49	43	12.2
	120분	%	49	43	12.2

메틸메르캅탄 탈취 시험결과는 메틸메르캅탄 가스 50 μ㏖/㏖가 주입된 시험구에 시료를 투입 후 30분 이내에 탈취 한계인 12.2%가 제거되었다. 이는 한국건설생활환경시험연구원의 판정기준인 120분 이내에 5%의 두 배 이상을 초반에 달성하여 메틸메르캅탄의 탈취능력이 매우 우수하다는 것이 입증되었다.

마. 중금속 잔류량 시험

중금속 잔류량 검사는 본 발명의 탈취제를 5배 희석하여 측정한 결과임

시험항목	단위	시험결과	시험환경
납	㎎/L	불검출 (정량한계 0.1)	(21 ± 2)℃ (40 ± 5)% R.H.
카드뮴	㎎/L	불검출 (정량한계 0.1)	(21 ± 2)℃ (40 ± 5)% R.H.
비소	㎎/L	불검출 (정량한계 0.1)	(21 ± 2)℃ (40 ± 5)% R.H.
수은	㎎/L	불검출 (정량한계 0.1)	(21 ± 2)℃ (40 ± 5)% R.H.

본 발명의 탈취제를 5배 희석하여 납. 카드뮴, 비소 및 수은 잔류량을 시험한 결과 납. 카드뮴, 비소 및 수은이 전혀 검출되지 않았다.

상기와 같은 방법으로 제조된 본 발명의 탈취제는 한국건설생활환경시험연구원의 시험결과 염기계 악취인 암모니아와 트리메탈아민의 탈취에 탁월한 효과가 입증되었으며, 산성계 악취인 황화수소와 메틸메르캅탄의 탈취 효과가 한국건설생활환경시험연구원의 기준치의 7배와 2배 이상을 넘어 그 효과가 매우 우수하다는 것이 입증되었고, 환경 파괴의 원인이 될 수 있는 중금속인 납. 카드뮴, 비소 및 수은의 잔류량은 전혀 검출되지 않았다.

본 발명의 탈취제는 악취가 발생한 지역에서 직접 사용이 가능하여, 천연성분을 이용하고, 숙성에 의해 효능이 강화된 탈취제를 사용하므로 악취를 제거하고 나서도 2차 공해물질을 남기지 않고, 악취가 제거된 물질을 퇴비로 사용할 경우 토질개선과 양질의 비료로 이용될 수 있다는 장점이 있다.

위와 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

100 : 재료혼합단계 200 : 1차 숙성단계
300 : 구연산 혼합단계 400 : 2차 숙성단계
500 : 보존제 투입단계

Claims (4)

1. 휴믹산, 목초액 및 당밀을 상온에서 중량비로 1 : 4 : 1.5의 비율로 혼합하고(재료혼합단계), 혼합단계에서 혼합된 혼합물을 교반기에 넣고 섭씨 32도의 온도를 유지하면서 150RPM의 속도로 10분간 가동 후 50분간 휴식하는 것을 5일 동안 계속하여 혼합물을 숙성시키는 1차 숙성단계(1차 숙성단계), 상기 1차 숙성단계를 거친 혼합물에 구연산을 혼합물 1톤당 8kg 내지 11kg으로 혼합하고(구연산 혼합단계), 상기 구연산이 혼합된 혼합물을 교반기에 넣고 섭씨 32도의 온도를 유지하면서 150RPM의 속도로 10분간 가동 후 50분간 휴식하는 것을 2일 동안 계속하면서 숙성시키는 2차 숙성단계(2차 숙성단계), 상기 2차 숙성과정을 거친 혼합물에 보존제를 투입(보존제 투입단계)하는 단계를 거쳐서 제조되는 것을 특징으로 하는 천연성분을 이용한 탈취제 제조방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 구연산 혼합단계에서 구연산을 혼합물 1톤당 8kg 내지 11kg으로 혼합하여, 70~90%를 먼저 혼합하고, 상기 2차 숙성단계에서 나머지 10~30%의 구연산을 혼합물이 pH 5.O~pH 5.5가 되도록 여러 차례 나누어 투입하는 것을 특징으로 하는 천연성분을 이용한 탈취제 제조방법.
3. 삭제
4. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항의 방법으로 제조한 천연성분을 이용한 탈취제.

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