KR101764694B1 - Eco-friendly solid-phase deicing agent and a method of producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 친환경 고상 제설제에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 염화칼슘을 전혀 함유하고 있지 않기 때문에 식물이나 어류 등의 주변 자연환경에 미치는 영향이 경미하고 유기물을 함유하여 생분해가 가능하며, LCD 및 반도체 제조공정의 폐혼산으로부터 초산을 분리 후 정제농축하여 생산한 일정함량의 순수한 초산을 수산화칼륨과 중화반응시켜 제조된 초산칼륨을 주요 성분으로 활용하므로 초기 융빙력(=제설능력) 및 그 지속성이 우수하고 -12∼-15℃의 저온에서도 용해성 및 융빙력이 좋으며 살포 시 흩날림이 없고 제설작업이 용이한 경제적인 친환경 고상 제설제에 관한 것이다.The present invention relates to an environmentally friendly solid-state snow-removing agent, and more particularly, it does not contain calcium chloride at all. Therefore, the present invention has a slight effect on the surrounding natural environment such as plants and fishes, Since it uses potassium acetate, which is produced by neutralization reaction of pure acetic acid with potassium hydroxide produced by separating acetic acid from the pulpal lactic acid of the process and purifying it by concentration, it has excellent initial melting power (= snow removal ability) and persistence The present invention relates to an eco-friendly solid-phase snow-removing agent having good solubility and a good ice-melting ability even at a low temperature of -12 to -15 캜, and having no scattering during spraying and easy snow removal.
겨울철 길이나 도로에 쌓인 눈을 제거하기 위해 뿌려지는 염화칼슘(CaCl2)은 분자식을 통해서도 알 수 있는 바와 같이 칼슘이온 1개와 염화이온 2개의 비율로 구성된 화학물질로서, 상온에서 고체이고 물에 잘 녹으며 하얀색을 띤다. 염화칼슘은 낮은 온도에서도 물에 잘 녹는다. 공기에 포함된 수분을 흡수하기 때문에 밀폐된 공간의 수분 제거 혹은 순수한 기체에 포함된 수분 제거에도 염화칼슘을 이용한다. 염화칼슘의 제습 효과는 실리카겔의 제습 효과보다 훨씬 뛰어나고, 습도가 낮은 조건에서도 그 효과가 좋다. 제설을 위해 길에 뿌려진 염화칼슘은 강력한 흡습력으로 대기의 수분을 흡수하여 노면 상에 물을 머금은 축축한 막을 형성하기도 한다. 그런 얇은 층은 도로의 미세 먼지를 붙잡을 수 있어서 먼지를 제거하는 효과도 있다. 또한, 염화칼슘은 융해열이 높고 물의 동결온도를 대폭 낮춤으로써 강한 즉효성 강한 동결방지작용과 융빙효과를 발휘한다. Calcium chloride (CaCl 2 ), which is sprayed to remove snow on roads and roads in winter, is a chemical substance composed of a ratio of one calcium ion to two chloride ions, as can be seen from the molecular formula. It is solid at room temperature, It is white. Calcium chloride melts well in water even at low temperatures. Because it absorbs moisture contained in the air, it also uses calcium chloride to remove water from the enclosed space or to remove moisture contained in the pure gas. The dehumidifying effect of calcium chloride is far superior to the dehumidifying effect of silica gel, and the effect is good even in a low humidity condition. The calcium chloride sprayed on the road for snow removal absorbs atmospheric moisture with strong absorption of moisture, forming a moist film with water on the road surface. Such a thin layer can catch fine dust on the road and also has the effect of removing dust. In addition, calcium chloride has a high heat of fusion and significantly lowers the freezing temperature of water, thereby exhibiting a strong and immediate freezing prevention effect and a glazing effect.
염화칼슘은 제설에 필요한 노동력의 부족 혹은 도로 여건상 물리력으로 눈을 치우는 것이 쉽지 않을 때 필요한 양만큼 제한적으로 사용하는 것이 좋으나, 현실에서는 작업의 시급성 등으로 인해 필요한 것보다 많은 양이 뿌려지게 되는데, 이것은 도로, 자동차, 철제구조물 등을 부식시킬 뿐 아니라 가로변 주변의 토양을 염류화시켜서 가로수를 고사시키고 토양 및 수질 나아가 대기까지도 오염시킨다. 즉, 염화칼슘은 토양을 알칼리화시키고 염화이온과 칼슘이온으로 분리된 후 식물의 뿌리로 흡수되어 이온농도를 증가시키며, 그 복합작용으로 인해 식물의 황하현상, 조기 낙엽현상, 광합성 기능저해 뿐만아니라 괴사현상을 유발하게 된다. 길에 뿌려진 염화칼슘은 염화이온이 철 및 강철의 부식을 촉진하기 때문에 특히 추운지방에서 운행되는 자동차들의 차체부식을 더 빨리 진행시키게 된다. 또한, 기온이 많이 내려가서 물과 함께 얼어버리면 미끄러운 얼음층이 되어 자동차 및 사람들 통행에 방해가 되기도 한다.It is better to use limited amount of calcium chloride as needed when there is a lack of labor force required for snow removal, or when it is not easy to remove snow from the physical force due to road conditions. However, in reality, the amount of calcium chloride is more than necessary due to the urgency of work. It not only corrodes roads, automobiles, steel structures, but also pollutes the roadside by polluting the soil around the roadside, polluting the soil, water quality and even the atmosphere. In other words, calcium chloride is alkalized in the soil, separated into chloride and calcium ions, absorbed into the roots of the plant to increase the ion concentration, and due to its complex action, not only the yellowing phenomenon, early deciduous growth, . The calcium chloride sprayed on the roads accelerates the carcass corrosion of automobiles, especially in cold regions, because chloride ions promote corrosion of steel and iron. In addition, if the temperature drops too much and freezes with water, it becomes a slippery ice layer, which can interfere with the traffic of cars and people.
관련업계에서는 이와 같은 염화칼슘을 주요 성분으로 하는 제설제의 문제점을 해결하기 위해 친환경 제설제를 개발하려는 노력들이 지속적으로 이루어져 왔다. In related industries, there have been efforts to develop eco-friendly snow remedies to solve the problems of such calcium chloride-based snow removers.
예를 들면, 본 출원인이 출원하여 등록한 대한민국 등록특허 제10-1176574호(등록일자: 2012년 8월 17일)에서는 금속부식성이 낮고 환경친화적인 고상 제설제가 개시되어 있는데, 이 제설제는 전체 100중량부에 대해, 염화나트륨 46~56중량부, 염화칼슘 15~25중량부, 인산나트륨 4~6중량부, 요소 6~10중량부, 초산나트륨 5~7중량부, 초산칼슘4~6중량부, 초산칼륨 4~6중량부를 함유하고 있다. For example, Korean Patent No. 10-1176574 (registered on August 17, 2012), filed and filed by the present applicant, discloses a solid-phase snow-removing agent having low metal corrosion resistance and being environmentally friendly, 46 to 56 parts by weight of sodium chloride, 15 to 25 parts by weight of calcium chloride, 4 to 6 parts by weight of sodium phosphate, 6 to 10 parts by weight of urea, 5 to 7 parts by weight of sodium acetate, 4 to 6 parts by weight of calcium acetate, And 4 to 6 parts by weight of potassium acetate.
다음으로, 본 출원인이 출원하여 등록한 대한민국 등록특허 제10-1405138호(등록일자: 2014년 6월 2일)에서는 금속 부식성이 낮고 일정크기의 과립으로 성형된 친환경 고상 제설제가 개시되어 있는데, 이 제설제는 염화칼슘 40.5~56중량%, 염화나트륨 36~51중량%, 구연산나트륨 3.1~7.5중량%, 제2인산칼슘 0.1~0.9중량%, 초산나트륨 0.2~2.5중량% 및 요소 0.2~2.0중량%를 포함하며, 지름 2~5mm의 과립 형태로 이루어진다. Korean Registered Patent No. 10-1405138 (registered on June 2, 2014), filed and filed by the present applicant, discloses an eco-friendly solid snowmobilizer having a low metal corrosion resistance and formed into granules of a certain size. The composition comprises 40.5 to 56% by weight of calcium chloride, 36 to 51% by weight of sodium chloride, 3.1 to 7.5% by weight of sodium citrate, 0.1 to 0.9% by weight of dicalcium phosphate, 0.2 to 2.5% by weight of sodium acetate and 0.2 to 2.0% And has a granular shape with a diameter of 2 to 5 mm.
그런데, 본 출원인의 상기 등록특허들에 개시된 제설제들은 염화칼슘을 여전히 상당량 함유하고 있기 때문에 제설제로 사용했을 때 나타나는 염화칼슘의 문제점을 여전히 근본적으로 해결하고 있지 못하며, 상대적으로 제설효과가 떨어지는 결점이 있었다. However, since the snow removers disclosed in the above-mentioned patent applications of the present applicant still contain a considerable amount of calcium chloride, they still do not fundamentally solve the problem of calcium chloride that appears when used as a snow remover, and have a drawback that the snow removal effect is relatively inferior.
다음으로, 대한민국 등록특허 제10-1596141호(등록일자: 2016년 2월 15일)에는 코크스 또는 석탄으로 이루어진 고체 연료를 연소로에서 연소시키되, 상기 연소와 동시에 고체 연료에 포함된 황 성분 대비 Ca 몰비(Ca/S)가 1.5이상인 석회석을 상기 연소로 내에 투입하여 탈황시키고, 상기 탈황 공정에서 석회석과 이산화황과의 반응으로 생성된 황화반응 석회석을 회수하며, 상기 황화반응 석회석에 염산을 석회석에 1.01 내지 1.65의 화학양론비로서 2-10회 반회분 방식으로 투입하고 반응시켜 염화칼슘을 얻는 단계를 포함하는 염화칼슘계 제설제의 제조방법이 개시되어 있다. Next, in Korean Patent No. 10-1596141 (registered on Feb. 15, 2016), a solid fuel made of coke or coal is combusted in a combustion furnace, and at the same time as the combustion, the sulfur component contained in the solid fuel Limestone having a molar ratio (Ca / S) of 1.5 or more is injected into the combustion furnace to desulfurize the sulfided limestone produced by the reaction between limestone and sulfur dioxide in the desulfurization step, and hydrochloric acid is added to the sulfidation- To 1.65 as a stoichiometric ratio of 2-10 times in a batchwise manner to obtain calcium chloride, thereby producing a calcium chloride-based snow remover.
이 등록특허에서는 탄산칼슘과 염화나트륨을 이용하여 탄산나트륨을 제조하는 과정에서 공정의 부산물로 염화칼슘을 얻는 방법에서 탈피하여 코크스 또는 석탄으로 이루어진 고체 연료를 연소로에서 연소시키는 과정에서 탈황공정으로부터 황화반응 석회석에 염산을 투입하고 반응시켜 염화칼슘을 얻는 방법을 개시하고 있다. 즉, 염화칼슘을 보다 경제적으로 제조하고 필요에 따라 고상 또는 액상의 제설제를 얻는 방법이지만, 위에서 언급한 바와 같이 염화칼슘을 주성분으로 하는 제설제의 문제점을 여전히 근본적으로 해결하고 있지 못하다.This patent discloses a process for producing sodium carbonate by using calcium carbonate and sodium chloride in a process of obtaining calcium chloride as a byproduct of the process and removing a solid fuel made of coke or coal from a desulfurization process to a sulfidation reaction limestone And then adding hydrochloric acid and reacting to obtain calcium chloride. That is, it is a method of producing calcium chloride more economically and, if necessary, obtaining a solid or liquid snow removing agent. However, as mentioned above, the problem of the snow removing agent containing calcium chloride as a main component is still not fundamentally solved.
결론적으로, 염화칼슘의 살포로 인해 죽거나 파손된 식물이나 시설물들의 복구를 위한 사회적 비용 등을 고려할 때 친환경 제설제의 개발은 선택사항이 아니라 필수사항으로 바뀌고 있으며, 이와 같은 사회적 분위기를 감안하여 새로운 방식으로 제조되는 친환경 제설제의 개발 필요성이 대두하고 있다. In conclusion, considering the social costs of restoration of plants or facilities that have been killed or destroyed by the spraying of calcium chloride, the development of environmentally friendly snow removers has become a necessity rather than an option. There is a growing need to develop eco-friendly snow removers that are manufactured.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, LCD 및 반도체 제조공정의 폐혼산으로부터 분리하여 생산한 친환경 유기산인 초산(아세트산)을 정제·농축한 후 수산화칼륨과의 중화반응으로 제조된 초산칼륨을 주요 성분으로 활용하고, 이는 융빙제 등(소금, 염화마그네슘, 첨가제)에 대한 코팅효과가 있어서 제품이 균일하게 분포되어 살포 시 흩날림이 없고, 반응성이 뛰어나 초기 융빙력이 우수하고 -12∼-15℃의 저온에서도 용해성 및 융빙력이 좋고 그 지속력 또한 우수하며, 또한 염화칼슘을 전혀 함유하고 있지 않으므로 금속에 대한 부식성이 거의 없기 때문에 자동차나 철재 도로시설물들에 미치는 영향이 매우 적으며, 유기물을 함유하고 있어서 생분해도가 뛰어나고 독성이 낮기 때문에 가로수나 하천, 즉 식물이나 어류에 미치는 환경적 영향이 극히 적어서 친환경적인 고상 제설제 및 그 제조방법을 제공하려는 것이다.Disclosure of the Invention The present invention is directed to a process for purifying and concentrating acetic acid (acetic acid), which is an environmentally friendly organic acid produced by separation from pulp and blend of LCD and semiconductor manufacturing processes, followed by neutralization reaction with potassium hydroxide, (Salt, magnesium chloride, additive), the product is uniformly distributed so that there is no scattering during spraying, and excellent initial reactivity is obtained, It has good solubility and melting power at low temperature and excellent durability. Also, since it does not contain any calcium chloride, it has very little effect on automobile and steel road facilities because it has little corrosiveness to metal. Because of its excellent toxicity and low toxicity, environmental impacts on trees and rivers, Write down is to provide an environmentally friendly solid snow, and the method of manufacturing the same.
전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, According to an aspect of the present invention,
친환경 고상 제설제의 제조방법으로서,A method for producing an environmentally-friendly solid-state snow-removing agent,
출발재료로서 유해화학물질을 전혀 함유하고 있지 않은 호주산 식첨용 소금을 체로 걸러서 직경 3mm∼9㎜ 크기의 소금을 선별하는 단계(S1);(S1) a step of sorting salt of the Australian formula not containing any harmful chemical substance as a starting material and sorting salt having a diameter of 3 mm to 9 mm;
LCD 및 반도체 제조공정의 부산물로서 산출되는 폐혼산을 분리, 저장 및 농축하여 얻은 초산을 정제·농축하여 일정함량의 순수한 초산을 생산하는 단계(S2); (S2) of purifying and concentrating acetic acid obtained by separating, storing and concentrating the waste mixed acid, which is produced as a byproduct of LCD and semiconductor manufacturing processes, to produce a predetermined amount of pure acetic acid;
상기 단계(S2)에서 얻어진 농축 초산(CH3COOH)을 반응기 내에 투입하고 이와 함께 수산화칼륨을 상기 반응기 내에 투입한 후 반응시켜서 초산칼륨(KCOOCH3)을 생산하는 단계(S3); A step (S3) of adding potassium nitrate (CH 3 COOH) obtained in the step (S 2 ) into a reactor, adding potassium hydroxide into the reactor and reacting the reactant to produce potassium acetate (KCOOCH 3 );
상기 단계(S1) 내지 상기 단계(S3)를 거쳐서 준비된 소금과 초산칼륨을 믹서기에 장입하고 첨가제를 함께 투입한 후 대기압, 상온하에서 초산칼륨이 소금과 첨가제의 겉표면에 충분히 코팅될 때까지 소정의 시간동안 혼합하는 단계(S4); 그리고The salt and the potassium acetate prepared through the step (S1) to the step (S3) are charged into a mixer, the additives are added together, and then potassium nitrate is added to the surface of the salt and the additive Mixing for a time (S4); And
소금과 초산칼륨 그리고 첨가제의 혼합이 끝나면, 고체상 제설제의 형태로 제품을 포장하여 출하하는 단계(S5);를 포함하는 친환경 고상 제설제의 제조방법을 제공한다. (S5) after packaging the product in the form of a solid-phase snow-removing agent upon completion of mixing of salt, potassium acetate and the additive (S5).
상기 단계(S2)에서는, 농축기 내에 초산 부산물을 투입한 후 75℃~115℃의 온도와 600~750mmHg의 진공도하에서 3시간 이상의 시간 동안 정제 농축시켜서 일정한 함량의 순수한 초산을 생산하는 것을 특징으로 한다.In the step (S2), the acetic acid by-product is charged into the concentrator, and then the concentrate is concentrated for 3 hours or more at a temperature of 75 ° C to 115 ° C and a vacuum of 600 to 750 mmHg to produce pure acetic acid in a predetermined amount.
상기 단계(S3)에서, 초산과 수산화칼륨을 반응기 내에 투입한 후, 약 75℃~115℃의 온도와 대기압하에서 약 3시간 이상의 반응시간 동안 반응을 시키는 것을 특징으로 한다. In the step (S3), acetic acid and potassium hydroxide are introduced into the reactor, and then the reaction is carried out at a temperature of about 75 ° C to 115 ° C and a reaction time of at least about 3 hours at atmospheric pressure.
상기 단계(S4)에서, 상기 첨가제로는 융빙제로서 혼합물의 전체중량 대비 45~65중량부의 염화마그네슘을 투입하고, 부식방지제로서 0.7~2.0중량부의 헥사메타인산나트륨을 투입하고, 융빙보조제 및 부식방지제로서 0.3∼1.0중량부의 메타규산나트륨을 투입하고, 생분해촉진제 및 부식방지제로서 0.3∼1.0중량부의 구연산나트륨, 0.3∼0.9중량부의 포도당, 및 0.1∼0.3중량부의 사과즙수용액을 투입하며, 제설효율 확인제로서 0.001~0.003중량부의 식용색소를 투입하는 것을 특징으로 한다. In step S4, magnesium chloride of 45 to 65 parts by weight based on the total weight of the mixture is added as a rusting agent to the mixture, 0.7 to 2.0 parts by weight of sodium hexametaphosphate is added as a corrosion inhibitor, 0.3 to 1.0 parts by weight of sodium citrate, 0.3 to 0.9 parts by weight of glucose, and 0.1 to 0.3 parts by weight of an aqueous solution of apple juice as a biodegradation accelerator and a corrosion inhibitor are put into the flask, 0.001 to 0.003 parts by weight of an edible pigment is added.
또한, 본 발명은, 전체 100중량부에 대해 염화나트륨 30∼50중량부, 염화마그네슘 45∼65중량부, 초산칼륨 1.5∼4.0중량부, 헥사메타인산나트륨 0.7~2.0중량부, 메타규산나트륨 0.3∼1.0중량부, 구연산나트륨 0.3∼1.0중량부, 포도당 0.3∼0.9중량부, 사과즙수용액 0.1∼0.3중량부 및 식용색소 0.001~0.003중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 고상 제설제를 제공한다.The present invention also relates to a method for producing a cement admixture, which comprises mixing 30 to 50 parts by weight of sodium chloride, 45 to 65 parts by weight of magnesium chloride, 1.5 to 4.0 parts by weight of potassium acetate, 0.7 to 2.0 parts by weight of sodium hexametaphosphate, 0.3 to 0.9 parts by weight of glucose, 0.1 to 0.3 parts by weight of an aqueous solution of apple juice, and 0.001 to 0.003 part by weight of a food coloring agent.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 토양 알칼리화에 의한 가로수의 고사, 수질오염, 도로 부실파손 유발, 차량 및 철제교량 부식에 의한 수명단축, 호흡기질환 유발 등 환경 및 인체, 시설물 등에 문제를 일으키는 염화칼슘을 전혀 함유하지 않으면서 LCD 및 반도체 제조공정에서 폐기물로 버려지는 초산을 재활용하여 초산칼륨을 제조해서 원료로 사용함과 동시에 호주산 청정지역에서 생산되는 식첨용 소금을 원료로 사용하고 생분해촉진 및 부식방지 기능을 갖는 친환경 유기물인 구연산나트륨, 포도당, 사과즙수용액을 함유하는 친환경 고상 제설제를 제조한다. 이렇게 제조된 친환경 고상 제설제는, 버려지는 폐혼산을 재활용하기 때문에 가성비가 뛰어나고, 초기 융빙력(=제설능력)이 우수하고 제설작업 시 흩날림이 없기 때문에 제설작업이 용이하며, -12∼-15℃의 저온에서도 용해도 및 융빙력이 뛰어나고 지속성이 또한 우수하며, pH6~9로서 독성이 약하기 때문에 가로수, 하천으로 유입되어도 식물이나 주변 자연환경에 미치는 영향이 경미하고, 기존 제설제에 비해서 부식성이 30% 이내로서 도로 및 자동차, 시설물에 미치는 영향이 경미하다. 또한, 중금속이 검출되지 않는 효과가 있다. INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, according to the present invention, it is possible to provide a method and apparatus for preventing the environmental and human body, facilities, and the like caused by soil alkalisation, such as roadside damage, water pollution, roadside breakage, shortening of life due to corrosion of vehicles and steel bridges, Acetic acid discharged from the LCD and semiconductor manufacturing process is recycled without any calcium chloride, so potassium acetate is used as a raw material. At the same time, it is used as a raw material in the clean water produced from Australia's clean area and promotes biodegradation and corrosion Environmentally friendly solid organic snowmelt, sodium citrate, glucose, and apple juice aqueous solution. The eco-friendly solid snow removers produced in this way have excellent caustic ratios, excellent initial ice-breaking ability (= snow removal ability) and no scattering during snow removal, It has excellent solubility and melting power even at low temperature of ℃ and is excellent in durability. It has a pH of 6 ~ 9 and its toxicity is weak. Therefore, even if it enters the aqueducts and streams, it has a slight effect on the plants and the surrounding natural environment. %, Which has a slight effect on roads, cars, and facilities. Further, there is an effect that a heavy metal is not detected.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 친환경 고상 제설제의 제조 공정도; 및
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 친환경 고상 제설제의 주요원료인 초산칼륨의 제조과정을 나타낸 도면.FIG. 1 is a view illustrating a process for manufacturing an environmentally friendly solid snow removers according to a preferred embodiment of the present invention; And
2 is a view showing a process for producing potassium nitrate, which is a main raw material of an eco-friendly solid-phase snow removing agent according to a preferred embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적으로 또는 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예가 있을 수 있음을 이해하여야 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to a conventional or dictionary meaning, and the inventor should design the concept of the term appropriately It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments described herein are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention, so that various equivalents and modifications may be substituted for them at the time of the present application It should be understood.
앞서 언급한 바와 같이 겨울철 도로에 쌓인 눈을 제거하기 위해 염화칼슘을 대량 살포할 경우, 토양 알칼리화에 의한 가로수의 고사, 수질오염, 도로 부실파손 유발, 차량 및 철재교량 부식에 의한 수명단축, 호흡기질환 유발 등 환경과 인체에 미치는 영향이 매우 크다. 이러한 문제를 해결하기 위해 관련업계에서는 다양한 방식으로 친환경 제설제를 제조시판하고 있으나, 이러한 제설제들은 함량만 다를 뿐 모두 염화칼슘을 함유하고 있기 때문에 근본적인 해결책이 될 수 없었다.As mentioned above, when a large amount of calcium chloride is sprayed to remove snow accumulated on winter roads, it can cause serious damage to roadside trees due to soil alkalization, water pollution, damage to roads, shortening of life due to corrosion of vehicles and steel bridges, The impact on the environment and human body is very large. In order to solve this problem, the related industry manufactures and sells eco-friendly snow removers in various ways, but these snow removers can not be a fundamental solution because they contain calcium chloride only in different contents.
이에, 본 발명에서는 염화칼슘을 전혀 함유하지 않은 진정한 의미의 친환경 제설제를 개발하려는 것이다. Accordingly, the present invention aims to develop a truly meaningful environmentally friendly snow remover containing no calcium chloride.
친환경 제설제를 제조하고자 할 때 고려해야 할 사항은, 얼마나 신속하게 그리고 강력하게 눈과 얼음을 녹일 수 있는지, 철 구조물에 대한 부식성의 정도, 콘크리트 구조물에 대한 친밀성의 정도, 낮은 온도에서의 제설ㆍ제빙 효과, 눈과 얼음을 제거한 후 잔유물 유무, 식물에 대한 보호성, 경제성 등이다. 다시 말해서, 단순히 가격적인 것만을 고려할 것이 아니라 고효율로 적게 사용할 수 있고 2차적인 환경오염의 발생을 줄이며 아울러 도로 유지 보수 비용을 절감할 수 있고 식물에게 덜 유해한 제설제를 개발하여야 한다. Considerations when manufacturing environmentally friendly snow removers include how quickly and intensely the snow and ice can be melted, the degree of corrosion to steel structures, the degree of intimacy with concrete structures, the reduction and deicing at low temperatures Effect, elimination of snow and ice, presence of residues, protection against plants, and economic efficiency. In other words, it is necessary not only to consider merely the price but also to develop a less harmful snow removing agent which can be used with less efficiency, less secondary pollution, less road maintenance costs and less harmful to plants.
이와 같은 사항들을 고려하여 개발한 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 친환경 고상 제설제의 제조공정이 도 1 및 도 2에 나타나 있다.The manufacturing process of the environmentally friendly solid snow removers according to the preferred embodiments of the present invention, which has been developed in consideration of these matters, is shown in FIG. 1 and FIG.
먼저 도 1을 참조하면, 친환경 고상 제설제를 제조하기 위한 출발재료로서 유해화학물질을 전혀 함유하고 있지 않은 식첨용 소금, 바람직하게는 호주산 천일염을 주요 원료로서 활용한다. 이를 위해서, 호주 산지로부터 식첨용으로 사용되는 고급 품질의 소금을 수입하여 체로 걸러 직경 3∼9㎜ 크기의 소금을 선별해 낸다(단계 S1).First, referring to FIG. 1, a starting material for producing an environmentally-friendly solid snow remover is a starchy salt which does not contain any toxic chemicals, preferably an Australian sun-salt. For this purpose, high-quality salt used as a food additive from Australia is imported, and salt of 3 to 9 mm in diameter is sifted through a sieve (step S1).
염화나트륨, 즉 식첨용 소금을 준비하는 것과는 별개로, LCD 및 반도체 제조공정의 부산물인 산업용 폐기물, 즉 폐혼산으로부터 재활용 용도로 초산을 분리한 후, 정제·농축하여 일정함량의 순수한 초산(CH3COOH)을 확보하고 그로부터 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 친환경 고상 제설제의 주요원료인 초산칼륨(KCOOCH3)을 생산해낸다. Separately from the preparation of sodium chloride, that is to say, salt, acetic acid is separated from industrial wastes, that is, byproducts of LCD and semiconductor manufacturing processes, that is, from waste mixed acid to recycled, purified and concentrated, and then a certain amount of pure acetic acid (CH 3 COOH ), Thereby producing potassium acetate (KCOOCH 3 ), which is a main raw material of environmentally friendly solid snow removers according to the preferred embodiments of the present invention.
국내 지정폐기물의 가장 높은 비율을 차지하는 폐혼산은 2005년 이래 매년 최소 75만톤 이상이 발생하는데, 재활용 비율은 1.5% 정도로 매년 최소 74만톤 이상의 폐혼산이 버려지고 있는 실정이다. 본 발명에서는 버려지는 폐혼산을 재활용하여 환경오염과 부식이 없으며 기존 제설제보다 성능이 뛰어나고 경제적인 친환경 제설제를 개발하였다.Since 2005, at least 750,000 tons have been generated annually since 2005, and the recycling rate is about 1.5%, which means that at least 740,000 tons of wasteland is abandoned every year. In the present invention, waste discarded waste is recycled to develop eco-friendly snow removing agent which is free from environmental pollution and corrosion, and is superior in performance to existing snow removing agents and economical.
도 2에는 본 발명의 바람직한 실시 예들에 따른 친환경 고상 제설제의 주요원료인 초산칼륨의 제조과정이 나타나 있다. FIG. 2 shows a process for producing potassium acetate, which is a main raw material of the environmentally-friendly solid snow removers according to the preferred embodiments of the present invention.
도 2를 참조하면, LCD 및 반도체 제조공정의 부산물로서 산출되는 폐혼산을 저장 및 농축하여 인산을 출하하고, 이와는 별도로 중간 농축물로부터 질산 및 초산을 얻고 여기에서 초산을 분리, 저장한 후 정제·농축하여 일정함량의 순수한 초산을 생산한다. 상세하게는, 농축기 내에 초산 부산물을 투입한 후 약 75℃~115℃의 온도와 600~750mmHg의 진공도하에서 약 3시간 이상의 시간 동안 정제·농축하여 일정함량의 순수한 초산을 생산한다(단계 S2).Referring to FIG. 2, phosphoric acid is stored by concentrating and concentrating the waste mixed acid, which is produced as a byproduct of the LCD and semiconductor manufacturing processes. Separately, nitric acid and acetic acid are obtained from the intermediate concentrate, And concentrated to produce a certain amount of pure acetic acid. Specifically, the acetic acid by-product is fed into the concentrator and then purified and concentrated at a temperature of about 75 ° C to 115 ° C and a vacuum of 600 to 750 mmHg for about 3 hours or more to produce a certain amount of pure acetic acid (Step S2).
다음에는, 단계(S2)를 거치면서 얻어진 농축초산과 시판중인 수산화칼륨을 반응기 내에 투입한 후, 약 75℃~115℃의 온도와 대기압하에서 약 3시간 이상의 반응시간 동안 반응을 시켜서 그 결과물로 초산칼륨(KCOOCH3)을 생산해 낸다(단계 S3). 초산칼륨(Potassium Acetate)은 초산과 수산화칼륨이 만나 중성화되면서 생성되는 염으로서, 환경 친화적인 제설제의 원료가 된다. 즉, 토양에 대한 피해가 전혀 없고 부식성이 적으므로, 공항 활주로 등에 적합한 제설제의 원료가 된다. Next, the concentrated acetic acid obtained in step (S2) and the commercially available potassium hydroxide are put into the reactor, and the reaction is carried out at a temperature of about 75 ° C to 115 ° C and a reaction time of at least about 3 hours at atmospheric pressure, produce producing potassium (KCOOCH 3) (step S3). Potassium Acetate is a salt formed by the neutralization of acetic acid and potassium hydroxide, which is a raw material for eco-friendly snow removers. In other words, it has no harmful effect on the soil and has little corrosiveness, and therefore, it becomes the raw material of the snow removing agent suitable for the airport runway.
초산칼륨은 1991년도에 소개된 제설제로서, 아래의 표 1을 보면 알 수 있듯이 현재 공항의 활주로에 많이 쓰이고 있다. 아래의 표 1은 미국의 공항에서 각 제설제의 다른 성분들이 얼마나 쓰이는지를 조사한 것이다. 초산칼륨이 타 제설제 성분들과 비교했을 때 사용량이 적게는 5배에서 많게는 50배 정도 차이가 나는 것을 볼 수 있다. 이러한 사실에 기초해 볼 때, 초산칼륨이 성능면에서는 그만큼 경쟁력 있는 제설제 성분이라는 것을 알 수 있다.Potassium acetate is a snow remover introduced in 1991, and as shown in Table 1 below, it is currently used in runways at airports. Table 1 below shows how the different ingredients of each snow remover are used at airports in the United States. Potassium acetate is less than 5 times as much as 50 times more than other pesticide ingredients. Based on this fact, it can be seen that potassium acetate is a competitive snow remover component in terms of performance.
(tones/year)2002/2003 Total Surveyed Airport Usage
(tones / year)
(tones/year)2003/2004 Total Surveyed Airport Usage
(tones / year)
(tones/year)2004/2005 Total Surveyed Airport Usage
(tones / year)
(tones/year)Average Total Surveyed Airport Usage
(tones / year)
상기 단계(S1) ~ 상기 단계(S3)를 거쳐서 준비된 소금과 초산칼륨을 믹서기에 장입하고 첨가제를 함께 투입한 후 대기압, 상온하에서 초산칼륨이 소금과 첨가제 겉표면에 충분히 코팅될 때까지 소정의 시간동안 혼합한다. 이때, 초산칼륨이 소금, 염화마그네슘, 첨가제의 겉표면을 코팅하게 되므로, 제품이 균일하게 분포된다. 상기 첨가제로는 융빙제로서 혼합물의 전체중량 대비 45~65중량부의 염화마그네슘을 투입하고, 부식방지제로서 0.7~2.0중량부의 헥사메타인산나트륨을 투입하고, 융빙보조제 및 부식방지제로서 0.3∼1.0중량부의 메타규산나트륨을 투입하고, 생분해촉진제 및 부식방지제로서 0.3∼1.0중량부의 구연산나트륨, 0.3∼0.9중량부의 포도당, 및 0.1∼0.3중량부의 사과즙수용액을 투입하며, 제설효율 확인제로서 0.001~0.003중량부의 식용색소를 투입한다(단계 S4).The salt and potassium acetate prepared through steps (S1) to (S3) are charged into a blender and the additives are added thereto. Thereafter, the potassium and potassium salts are added to the salt and additive outer surface at a predetermined time Lt; / RTI > At this time, since potassium acetate is coated on the outer surface of salt, magnesium chloride and additives, the product is uniformly distributed. As the above-mentioned additive, magnesium chloride of 45 to 65 parts by weight based on the total weight of the mixture is added as a melting agent, 0.7 to 2.0 parts by weight of sodium hexametaphosphate is added as a corrosion inhibitor, and 0.3 to 1.0 part by weight 0.3 to 1.0 part by weight of sodium citrate, 0.3 to 0.9 parts by weight of glucose, and 0.1 to 0.3 parts by weight of an aqueous solution of apple juice are introduced as a biodegradation accelerator and a corrosion inhibitor, and 0.001 to 0.003 part by weight The pigment is injected (step S4).
염화나트륨과 초산칼륨 그리고 상기 첨가물들의 혼합이 끝나면, 고체상 제설제의 형태로 제품을 포장하여 출하한다(단계 S5).After the mixing of sodium chloride, potassium acetate and the above additives is completed, the product is packaged in the form of a solid-phase snow-removing agent and shipped (step S5).
이상에서 설명한 제조과정을 통해서 제조된 본 발명에 따른 친환경 고상 제설제는 염화칼슘을 전혀 함유하고 있지 않으며, 상기 친환경 고상 제설제 100중량부에 대해 염화나트륨 30∼50중량부, 염화마그네슘 45∼65중량부, 초산칼륨 1.5∼4.0중량부, 헥사메타인산나트륨 0.7~2.0중량부, 메타규산나트륨 0.3∼1.0중량부, 구연산나트륨 0.3∼1.0중량부, 포도당 0.3∼0.9중량부, 사과즙수용액 0.1∼0.3중량부 및 식용색소 0.001~0.003중량부를 포함한다.The eco-friendly solid snow removers according to the present invention produced through the above-described manufacturing process do not contain any calcium chloride, and in an amount of 30 to 50 parts by weight of sodium chloride, 45 to 65 parts by weight of magnesium chloride 1.5 to 4.0 parts by weight of potassium acetate, 0.7 to 2.0 parts by weight of sodium hexametaphosphate, 0.3 to 1.0 part by weight of sodium metasilicate, 0.3 to 1.0 part by weight of sodium citrate, 0.3 to 0.9 parts by weight of glucose, 0.1 to 0.3 parts by weight of apple juice And 0.001 to 0.003 part by weight of an edible pigment.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 친환경 고상 제설제에서는 종래의 친환경 제설제에 비해서 염화나트륨의 함량을 크게 낮추었다. 다시 말해서, 종래의 친환경 고상 제설제는 전체 100중량부에 대해 염화나트륨 성분을 94중량부 이상 포함하고 있었는데, 염화나트륨은 지속적인 제설효과를 가지고 있으나 염화칼슘처럼 발열반응이 일어나지 않기 때문에 제설효과가 나타나는 온도범위가 한정적이다. 또한, 염화물은 토양오염과 콘크리트 등을 부식시키는 치명적인 단점을 지니고 있다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서는 이를 감안하여 염화나트륨의 함량을 기존 대비 약 47%∼70% 가량 낮추었다. 염화나트륨은 어는점이 -21℃까지 내려가고 염화칼슘과 비교할 때 가격이 저렴한 장점이 있다. 융빙지속제의 역할을 수행하게 되는데, 물에 녹을 때 흡열반응을 하면서 제설작용을 한다.In the eco-friendly solid snow removers according to the preferred embodiments of the present invention, the content of sodium chloride is significantly lower than that of the conventional eco-friendly snow removers. In other words, the conventional environmentally-friendly solid-state snow-removing agent contains 94 parts by weight or more of sodium chloride component per 100 parts by weight of the total, and sodium chloride has a constant snowing effect but does not exothermically react like calcium chloride. It is limited. Chloride also has a fatal disadvantage of corroding soil contamination and concrete. In the preferred embodiment of the present invention, the content of sodium chloride is reduced by about 47% to 70% compared to the conventional one. Sodium chloride has advantages of lowering freezing point down to -21 ℃ and lower price compared with calcium chloride. It acts as a melting agent, and it dissolves in water and exerts an endothermic reaction.
다음으로, 본 발명에 따른 친환경 고상 제설제의 주요성분인 초산칼륨은 동결방지효과를 나타내는 융빙강화제로서 작용하고 금속물질의 부식을 예방할 수 있으며 융빙효과가 뛰어나다. 즉, 빙점 강하의 정도가 크고 부식을 현저히 감소시키는 특성이 있어서 염화나트륨의 제설효과를 증가시키고 부식성을 낮추는 역할을 한다. Next, potassium acetate, which is a main component of the environment-friendly solid snow removers according to the present invention, acts as a melting enhancer showing the effect of preventing freezing, prevents corrosion of metal materials, and is excellent in the effect of ice-melting. That is, it has a characteristic of a large degree of freezing point drop and a significant decrease in corrosion, thereby increasing the effect of reducing sodium chloride and lowering the corrosiveness.
또한, 초산칼륨은 초산 이온이 박테리아에 의해 생분해되고 칼륨이온이 물에 용해된 후 토양생물의 영양분으로 사용되므로 환경오염의 위험성이 거의 없다. In addition, potassium acetate has little risk of environmental pollution since acetic acid ions are biodegraded by bacteria and potassium ions are dissolved in water and then used as nutrients of soil organisms.
하기 시험성적서 1은 본 발명에 따라 제조된 초산칼륨을 대상으로 수행한 생분해도 시험결과를 보여준다. 시험결과를 통해서 알 수 있듯이, 초산칼륨은 97%에 달하는 생분해도를 나타내므로, 환경오염의 위험성이 매우적음을 알 수 있다. Test Report 1 below shows the results of the biodegradation test carried out on potassium acetate prepared according to the present invention. As can be seen from the test results, potassium acetate shows a degree of biodegradation of 97%, indicating that the risk of environmental pollution is very small.
시험성적서 1Test report 1
게다가, 염화칼슘을 포함하는 기존의 제설제에 있어서 염화칼슘이 30중량% 이상 함유된 경우 융빙점이 -21.5℃인데 반해서, 본 발명의 제설제에 있어서 초산칼슘이 3중량% 이하로 함유된 경우에도 융빙점이 -23℃나 되었다. 따라서, 초산칼륨이 염화칼슘에 비해 제설 및 제빙능력이 뛰어나다는 것을 알 수 있다. In addition, in the conventional snow remover containing calcium chloride, when the amount of calcium chloride is 30 wt% or more, the melting point is -21.5 DEG C, whereas when the amount of calcium acetate in the snow removers of the present invention is 3 wt% The freezing point was -23 ℃. Therefore, it can be seen that potassium acetate is superior in snow removal and deicing ability as compared with calcium chloride.
초산칼륨은 이와 같은 장점을 갖고 있지만, 해당업계에서는 가격적인 문제로 인하여 사용이 어려운 문제가 있었다. 그러나, 본 발명에서는 LCD 및 반도체 제조공정에서 폐기물로서 버려지는 폐혼산으로부터 초산(CH3COOH)을 재활용하기 때문에 상대적으로 저렴하게 초산칼륨을 생산하여 사용할 수 있는 것이다.Potassium acetate has these advantages, but it has been difficult to use due to price problems in the industry. However, in the present invention, since acetic acid (CH 3 COOH) is recycled from waste mixed acid discharged as waste in LCD and semiconductor manufacturing processes, potassium acetate can be produced and used relatively inexpensively.
염화나트륨과 초산칼륨의 혼합과정에서 함께 투입되는 첨가제중 염화마그네슘은 융빙제의 역할을 수행하게 되는데, 본 발명에서는 입자상의 친환경 염화마그네슘을 사용한다. 헥사메타인산나트륨은 무색 또는 백색 유리상의 성상을 가지며 물에 녹아서 알칼리성을 나타내고 흡수성이 커서 공기중에서 습기를 흡입한다. 금속이온 봉쇄작용을 나타내므로, 본 발명에서는 부식방지제의 용도로서 투입된다. 메타규산나트륨은 융빙보조 및 부식방지 뿐만 아니라 제설작업시 원료들이 균일하게 퍼질 수 있도록 하는 확산제의 역할도 수행하게 되고, 구연산나트륨 및 포도당은 박테리아에 의해서 생분해되므로 생분해촉진 및 부식방지제의 역할을 수행하게 된다. 사과즙 수용액은 천연성분으로서 생분해촉진제 및 부식방지제의 역할을 수행한다. Among the additives added together in the mixing process of sodium chloride and potassium acetate, magnesium chloride plays a role of a rusting agent. In the present invention, particulate environmentally friendly magnesium chloride is used. Sodium hexametaphosphate has a colorless or white glass-like property. It is soluble in water to exhibit alkalinity and absorbs moisture to absorb moisture in the air. It exhibits a metal ion blocking action, and therefore is used as a corrosion inhibitor in the present invention. Sodium metasilicate plays a role of spreading agent to spread the raw materials uniformly in the snow removal as well as to prevent melting and corrosion, and since sodium citrate and glucose are biodegraded by bacteria, it plays a role of promoting biodegradation and corrosion inhibitor . The apple juice aqueous solution serves as a biodegradation accelerator and a corrosion inhibitor as natural ingredients.
하기 시험성적서 2 및 3은 본 발명에 따른 친환경 고상 제설제의 첨가제로서 투입되는 포도당과 사과즙 수용액을 대상으로 수행한 생분해도 시험결과를 보여준다. 시험결과를 통해서 알 수 있듯이, 포도당은 96%에 달하는 생분해도를 나타내고 있고 사과즙수용액은 80%의 생분해도를 나타내므로, 제설제 살포 후 자연적으로 생분해되므로 토양이나 하천에 대한 환경오염의 위험성이 매우적음을 알 수 있다. Test Reports 2 and 3 below show the results of biodegradation tests carried out on glucose and apple juice aqueous solutions added as additives to the environmentally friendly solid snow removers of the present invention. As can be seen from the test results, glucose has a biodegradation rate of 96%, and the aqueous solution of apple juice has a biodegradability of 80%. Therefore, since it is biodegraded naturally after spraying the snow remover, the risk of environmental pollution .
시험성적서 2Test report 2
시험성적서 3Test report 3
한편, 극소량 투입되는 식용색소는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라서 제조된 고상 제설제를 제설현장에서 살포하여 사용할 때 제설효율을 육안으로 활용할 수 있게 해준다.On the other hand, a very small amount of the food coloring agent enables the snow removal efficiency to be visually utilized when the solid snow-reduction agent prepared according to the preferred embodiment of the present invention is sprayed on the snow removal site.
결과 및 고찰Results and Discussion
이상에서 언급한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라서 제조된 고상 제설제는 아래 표 2와 표 3에 나타낸 바와 같이 환경부에서 고시하고 있는 친환경 제설제의 관련기준을 충족시킨다. As described above, the solid-state snow-removing agent prepared according to the preferred embodiment of the present invention meets the related criteria of the environment-friendly snow-removing agent notified by the Ministry of Environment as shown in Table 2 and Table 3 below.
일반적으로 제설제가 효과적인 친환경 제설제인지를 판단하기 위해서는, 강재 부식 실험을 통해서 부식성이 얼마나 낮은지를 판별하고, 영하의 조건하에서 수행되는 융빙량 측정 실험을 통해서 융빙효과를 판별하며, pH 측정실험을 통해서 우리나라 수질 pH 기준은 5.8~8.5을 만족시키는지를 판별한다. In general, in order to determine whether snow removers are effective eco-friendly snow removers, it is necessary to determine how low the corrosiveness is through corrosion test of steel, to determine the effect of melting of ice by the measurement of melting volume under sub-zero conditions, The pH of the Korean water quality standard is determined to satisfy 5.8 ~ 8.5.
함량
유해물질
Moisture drying
content
Hazardous Substances
비소(As)
카드뮴(Cd)
수은(Hg)
크롬(Cr)
구리(Cu)
니켈(Ni)
아연(Zn)Lead (Pb)
Arsenic (As)
Cadmium (Cd)
Mercury (Hg)
Chromium (Cr)
Copper (Cu)
Nickel (Ni)
Zinc (Zn)
2.5이하
0.05이하
0.05이하
15이하
20이하
2.5이하
50이하5 or less
2.5 or less
0.05 or less
0.05 or less
15 or less
20 or less
2.5 or less
Less than 50
Steel corrosion
Concrete freezing and thawing
상대 손실율은 50% 이하10 cycles related to the effect of freezing and thawing of concrete
Relative loss ratio is less than 50%
Hazardous Chemical Substance Control Act
Daphnia toxicity
division
EL610
Melting effect
※ -3℃~-7℃: 염화나트륨
-12℃~-15℃: 염화나트륨, 염화칼슘 7:3 혼합물
※ 시험시간은 15분, 30분, 60분
※ -3 ℃ ~ -7 ℃: Sodium chloride
-12 ° C to -15 ° C: Sodium chloride, calcium chloride 7: 3 mixture
※ The examination time is 15 minutes, 30 minutes, 60 minutes
Granularity
13.0mm체에서 0%, 0.6mm체에서 98%이상The particle size of the solid snow remover is the weight ratio of the remaining amount after sieving
0% in 13.0 mm sieve, 98% or more in 0.6 mm sieve
상기 시험방법 "EL610"의 기준은 도로 등에 살포되어 화학반응 또는 증기압 변화를 유발하여 어는점을 낮추어 눈얼음을 녹이는 제설제를 대상으로 한다. 이 기준에서 "융빙 성능"은 실험실 조건에서의 재현성 확보를 위하여 대상을 얼음으로 한정하고 있다. The standard of the above test method "EL610" is applied to a snow remover which dissolves snow ice by spraying on the road to lower the freezing point by causing chemical reaction or vapor pressure change. In this standard, "melting performance" limits the object to ice to ensure reproducibility in laboratory conditions.
본 발명에 따라서 제조된 친환경 고상 제설제를 대상으로 환경부에서 고시하고 있는 친환경 제설제의 환경관련기준과 품질관련기준을 충족시키는지 여부에 대하여 2016년 9월~11월 한국건설생활환경시험연구원에 시험을 의뢰하였고, 해당 연구원에서는 2017년 1월~3월까지 시험을 수행하였는 바, 그 결과가 아래 시험성적서 4∼5에 각각 나타나 있다.In order to meet the environmental standards and quality standards of eco-friendly snow remediation products notified by the Ministry of Environment to the environment-friendly solid snow removers manufactured according to the present invention, And the researchers carried out the tests from January to March 2017, and the results are shown in the
시험성적서 4
상기 시험성적서 4는 본 출원인이 테스트용 샘플로서 제작한 샘플명 "해바라기"에 대한 시험성적서로서, 상기 샘플명 "해바라기"는 염화나트륨과 염화마그네슘의 함량비를 1:1로 하였고, 융빙강화제로 초산칼륨을 포함하고 있고, 부식방지제로서 헥사메타인산나트륨, 융빙보조제 및 부식방지제로서 메타규산나트륨, 생분해촉진제 및 부식방지제로서 구연산나트륨, 포도당, 사과즙수용액 및 제설효율 확인제로서 식용색소를 본 발명의 특허청구범위에서 한정하는 함량을 포함하고 있다. The
여기에서, 시험방법은 EL610:2015이다. 상기 시험성적서 4의 시험결과를 통해서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 친환경 고상 제설제는 상기 표 2와 표 3에 나타낸 바와 같은 환경부 고시 친환경 제설제의 환경관련기준과 품질관련기준을 충족시키고 있음을 알 수 있다. 특히, 물벼룩을 대상으로한 독성실험결과를 통해서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 친환경 고상 제설제는 생분해성이 뛰어나고 독성이 낮기 때문에 물벼룩과 같이 하천이나 강에 서식하는 생물들은 물론, 주변 식물들에 대한 환경적 영향이 극히 적다. Here, the test method is EL610: 2015. As can be seen from the test results of
시험성적서 5Test report 5
상기 시험성적서 5는 본 출원인이 테스트용 샘플로서 제작한 샘플명 "해바라기 1"에 대한 시험성적서로서, 상기 샘플명 "해바라기 1"은 염화나트륨과 염화마그네슘의 함량비를 1:2로 하였고, 융빙강화제로 초산칼륨을 포함하고 있고, 부식방지제로서 헥사메타인산나트륨, 융빙보조제 및 부식방지제로서 메타규산나트륨, 생분해촉진제 및 부식방지제로서 구연산나트륨, 포도당, 사과즙수용액 및 제설효율 확인제로서 식용색소를 본 발명의 특허청구범위에서 한정하는 함량을 포함하고 있다. The Test Report 5 is a test report for the sample name "Sunflower 1" produced by the present applicant as a test sample. The sample name "Sunflower 1" was a mixture of sodium chloride and magnesium chloride in a ratio of 1: 2, Sodium citrate as a corrosion inhibitor, sodium metasilicate as a corrosion inhibitor, a biodegradation accelerator, an aqueous solution of sodium citrate, glucose, an apple juice as a corrosion inhibitor, and an effect of confirming a snow removal efficiency as an anticorrosive agent, And the content defined by the claims.
여기에서, 시험방법은 EL610:2015이다. 상기 시험성적서 5의 시험결과를 통해서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따라 제조된 친환경 고상 제설제는 상기 표 2와 표 3에 나타낸 바와 같은 환경부 고시 친환경 제설제의 환경관련기준과 품질관련기준을 충족시키고 있음을 알 수 있다. 앞의 시험결과와 마찬가지로, 물벼룩을 대상으로한 독성실험결과를 통해서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 친환경 고상 제설제는 생분해성이 뛰어나고 독성이 낮기 때문에 물벼룩과 같이 하천이나 강에 서식하는 생물들은 물론, 주변 식물들에 대한 환경적 영향이 극히 적다. Here, the test method is EL610: 2015. As can be seen from the test results of Test Report 5 above, the environmentally friendly solid snow removers manufactured according to the present invention have the environmental standards and the quality standards of the environmentally friendly snow removers shown in Table 2 and Table 3 It can be seen that it satisfies. As can be seen from the results of the toxicity test for daphnia, the environmentally-friendly solid snow removers according to the present invention are excellent in biodegradability and low toxicity, so that living organisms such as daphnia , Environmental impacts on nearby plants are extremely low.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라서 제조된 친환경 고상 제설제는 반응성이 뛰어나 초기 융빙력이 우수하며 -12∼-15℃의 저온에서도 용해성 및 융빙력이 좋고 그 지속력은 염화칼슘의 2배 내지 3배에 달한다. 또한, 철, 알루미늄 등의 금속에 대한 부식성이 거의 없기 때문에, 자동차, 도로 시설물들에 미치는 영향이 매우 적다. 게다가, 제설 작업시 살포된 후 완전 용해되기 때문에 잔류물을 남기지 않는다. 또한, 유기물에 속하는 구연산나트륨, 포도당 및 사과즙수용액을 생분해촉진제 및 부식방지제로 포함하고 있으므로, 생분해도가 뛰어나고 독성이 낮기 때문에 가로수나 하천, 즉 식물이나 어류에 미치는 환경적 영향이 극히 적다. 또한, 고결되지 않고 분진 날림이 거의 없다. 또한, 제설 작업 후 재결빙이 되지 않기 때문에 2차 사고를 예방할 수 있다. 끝으로, LCD 및 반도체 제조공정에서 폐기물로 버려지는 초산을 재활용하여 초산칼륨을 제조해서 원료로 사용하기 때문에, 가격대비 성능이 매우 뛰어나고 가성비가 기존 제품의 3배 이상에 달한다고 할 수 있다.As described above, the eco-friendly solid snow removers prepared according to the present invention are excellent in reactivity and have excellent initial fusing power, and have good solubility and fusing power at low temperatures of -12 to -15 캜, and their sustainability is 2 to 3 times It reaches a ship. In addition, since there is little corrosiveness to metals such as iron and aluminum, the influence on automobile and road facilities is very small. In addition, it does not leave residues because it is completely dissolved after spraying in snow removal. Since the aqueous solution of sodium citrate, glucose, and apple juice belonging to the organic matter is included as a biodegradation promoter and a corrosion inhibitor, the biodegradability and the toxicity are low, so that environmental impacts on roadside trees and rivers, that is, plants and fishes, are extremely small. Further, the particles are not solidified and there is almost no dust spillage. In addition, since re-freezing does not occur after snow removal, secondary accidents can be prevented. Finally, since acetic acid discharged from the LCD and semiconductor manufacturing processes is recycled and used as a raw material, potassium acetate is very expensive and the caustic ratio is more than three times that of conventional products.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. It can be understood that it is possible.
S1∼S4 : 단계S1 to S4:
Claims (5)
출발재료로서 유해화학물질을 전혀 함유하고 있지 않은 호주산 천일염을 체로 걸러서 직경 3mm∼9㎜ 크기의 소금을 선별하는 단계(S1);
LCD 및 반도체 제조공정의 부산물로서 산출되는 폐혼산을 분리하여 얻은 부산물로부터 초산을 분리 저장한 다음, 농축기 내에 초산 부산물을 투입한 후 75℃~115℃의 온도와 600~750mmHg의 진공도하에서 3시간 이상 정제 농축시켜서 일정한 함량의 순수한 초산을 생산하는 단계(S2);
상기 단계(S2)에서 얻어진 일정함량의 순수한 초산(CH3COOH)을 반응기 내에 투입하고 이와 함께 수산화칼륨을 상기 반응기 내에 투입한 후, 75℃~115℃의 온도와 대기압하에서 3시간 이상 반응시켜서 초산칼륨(KCOOCH3)을 생산하는 단계(S3);
상기 단계(S1) 내지 상기 단계(S3)를 거쳐서 준비된 소금과 초산칼륨을 믹서기에 장입하고 첨가제를 함께 투입한 후 대기압, 상온하에서 초산칼륨이 소금과 첨가제의 겉표면에 충분히 코팅될 때까지 소정의 시간동안 혼합하는 단계(S4); 그리고
소금과 초산칼륨 그리고 첨가제의 혼합이 끝나면, 고체상 제설제의 형태로 제품을 포장하여 출하하는 단계(S5);
를 포함하는 친환경 고상 제설제의 제조방법.A method for producing an environmentally-friendly solid-state snow-removing agent,
(S1) a step of filtering the Australian sun-salt, which does not contain any harmful chemical substances, as a starting material and sorting salt having a diameter of 3 mm to 9 mm;
Acetic acid is separated and stored in a byproduct obtained by separating waste mixed acid, which is produced as a byproduct of LCD and semiconductor manufacturing processes, and then acetic acid byproduct is introduced into the concentrator and then heated at a temperature of 75 ° C to 115 ° C and a vacuum of 600 to 750 mmHg for 3 hours or more Concentrating the tablets to produce a certain amount of pure acetic acid (S2);
Pure acetic acid (CH 3 COOH) obtained in the above step (S2) is introduced into the reactor and potassium hydroxide is added into the reactor. Then, the reaction is carried out at a temperature of 75 ° C to 115 ° C and atmospheric pressure for 3 hours or more, the step of producing potassium (KCOOCH 3) (S3);
The salt and the potassium acetate prepared through the step (S1) to the step (S3) are charged into a mixer, the additives are added together, and then potassium nitrate is added to the surface of the salt and the additive Mixing for a time (S4); And
After the mixing of the salt and the potassium acetate and the additive is completed, the product is packaged and shipped in the form of a solid-phase snow remover (S5);
By weight based on the total weight of the composition.
상기 친환경 고상 제설제 전체 100중량부에 대해 염화나트륨 30∼50중량부, 염화마그네슘 45∼65중량부, 초산칼륨 1.5∼4.0중량부, 헥사메타인산나트륨 0.7~2.0중량부, 메타규산나트륨 0.3∼1.0중량부, 구연산나트륨 0.3∼1.0중량부, 포도당 0.3∼0.9중량부, 사과즙수용액 0.1∼0.3중량부 및 식용색소 0.001~0.003중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 친환경 고상 제설제.An eco-friendly solid-state snow-removing agent produced by the production method of claim 1 or 4,
30 to 50 parts by weight of sodium chloride, 45 to 65 parts by weight of magnesium chloride, 1.5 to 4.0 parts by weight of potassium acetate, 0.7 to 2.0 parts by weight of sodium hexametaphosphate, 0.3 to 1.0 part by weight of sodium metasilicate per 100 parts by weight of the above- 0.3 to 1.0 part by weight of sodium citrate, 0.3 to 0.9 part by weight of glucose, 0.1 to 0.3 part by weight of an aqueous solution of apple juice, and 0.001 to 0.003 part by weight of food coloring matter.
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