KR101827802B1 - 폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터, 이를 이용한 부재 및 그의 제조 방법 - Google Patents

폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터, 이를 이용한 부재 및 그의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101827802B1
KR101827802B1 KR1020170056785A KR20170056785A KR101827802B1 KR 101827802 B1 KR101827802 B1 KR 101827802B1 KR 1020170056785 A KR1020170056785 A KR 1020170056785A KR 20170056785 A KR20170056785 A KR 20170056785A KR 101827802 B1 KR101827802 B1 KR 101827802B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
detection
waste
ceramics
test
Prior art date
Application number
KR1020170056785A
Other languages
English (en)
Inventor
장성국
임충현
Original Assignee
장성국
임충현
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 장성국, 임충현 filed Critical 장성국
Priority to KR1020170056785A priority Critical patent/KR101827802B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101827802B1 publication Critical patent/KR101827802B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2068—Other inorganic materials, e.g. ceramics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/02—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials
    • B01D2239/0283—Types of fibres, filaments or particles, self-supporting or supported materials comprising filter materials made from waste or recycled materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/10—Filtering material manufacturing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Water Treatment By Sorption (AREA)

Abstract

본 발명은 폐도자기 및 동영토를 일정 중량비로 혼합한 혼합 반죽으로부터 제조되는 폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터 및 부재에 관한 것이다.

Description

폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터, 이를 이용한 부재 및 그의 제조 방법{The water purification ceramic filter using waste pottery and the method for manufacturing it}
본 발명은 폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터, 이를 이용한 부재 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
폐도자기는 소각을 할 수 없는 물질로서 자연분해가 되지 않기 때문에 재활용을 하지 않으면 매립할 수밖에 없는 폐기물이며, 연간 6000톤 이상의 양이 산업 폐기물로 발생되는 것으로 조사되고 있다. 이러한 폐도자기는 별다른 활용방안이 없이 매립되고 있지만, 도자기 제조업체나 공장에서는 폐도자기의 처리에 과다한 비용이 수반되어 부담으로 작용하고 있는 실정이다.
물놀이 시설 또는 수경 시설에 사용되는 물의 처리 시설은 환경 및 보건 상 매우 중요하다. 수 처리 시설에서 특별히 관리되어야 할 사항으로 대장균을 비롯한 각종 중금속, 산성도, 탁도 제어 등이 존재한다. 그러나 기존의 물놀이 시설 또는 수경 시설에 대한 수 처리 시설은 살균 처리에 한하는 것이 대부분이며, 각종 중금속, 산성도 및 탁도 제어에 대한 처리 시스템은 구비되어 있지 않은 문제점이 있다.
이에 따라, 매년 발생되는 폐도자기를 처리함과 동시에 각종 중금속, 산성도 및 탁도 제어가 보다 뛰어난 수 처리 시스템이 필요한 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 폐도자기 및 동영토를 일정 중량비로 혼합한 혼합 반죽으로부터 제조되는 폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 세라믹 필터는 폐도자기 및 동영토를 일정 중량비로 혼합한 혼합 반죽으로부터 제조되는 폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터를 포함한다.
또한, 상기 혼합 반죽에 왕겨를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합 반죽에 산화동을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폐도자기와 상기 동영토는 3:7의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합 반죽으로부터 제조되는 세라믹 필터는 850℃에서 초벌 소성되고, 1250℃에서 재벌 소성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터 제조 방법은 폐도자기를 폐도자기 펠렛으로 파쇄하는 단계, 상기 폐도자기 펠렛을 동영토와 일정 중량비로 혼합하여 혼합 반죽을 제조하는 단계, 상기 제조된 혼합 반죽을 성형하는 단계 및 상기 성형된 혼합 반죽을 소성하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 혼합 반죽을 제조하는 단계는, 왕겨를 혼합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합 반죽을 제조하는 단계는, 산화동을 혼합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폐도자기와 상기 동영토는 3:7의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 성형된 혼합 반죽을 소성하는 단계는, 850도에서 초벌 소성하는 단계 및 1250도씨에서 재벌 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 폐도자기 및 동영토가 일정 중량비로 혼합되는 혼합 반죽으로부터 제조되는 정수용 세라믹 필터를 포함하는 투수 블록을 포함한다.
또한, 상기 혼합 반죽에는 왕겨 또는 산화동이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폐도자기와 상기 동영토는 3:7의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투수 블록은 조골재 및 시멘트를 포함하는 하층부, 상기 세라믹 필터를 포함하는 중층부 및 골재, 시멘트, 제올라이트 및 이산화티탄을 포함하는 상층부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 폐도자기 및 동영토가 일정 중량비로 혼합되는 반죽으로부터 제조되는 수경 시설 부재를 포함한다.
또한, 상기 반죽에는 왕겨 또는 산화동이 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폐도자기와 상기 동영토는 3:7의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터를 제공함으로써, 폐도자기를 활용하여 산업 폐기물의 발생을 막을 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터를 제공함으로써, 원수에 포함되어 있는 중금속 및 대장균을 제거할 수 있으며, 나아가 원수의 산성도 및 탁도 또한 제어하여 국내외 먹는 물 수질기준에 부합하는 물을 제공할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따르면, 폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터를 포함하는 투수 블록을 제공함으로써, 보다 투수성이 우수하고, 보다 나은 수질의 투수된 물을 제공할 수 있게 된다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따르면, 폐도자기와 동영토가 일정 중량비로 혼합되는 반죽으로부터 제조되는 수경 시설 부재를 제공함으로써, 보다 우수한 수질의 투수된 물을 제공할 수 있게 되어 보다 안전한 수경 시설을 이용할 수 있게 한다.
도 1은 폐도자기를 파쇄하여 폐도자기 펠렛(Pellet)을 만드는 것을 순서도로 나타낸 것이다.
도 2는 폐도자기와 동영토를 혼합 반죽하여 시편을 제작하는 것을 순서도로 나타낸 것이다.
도 3은 3차 실험 시편 #7, #9 및 #10의 내부를 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 투수 블록을 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시를 보다 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다. 하기에 설명되는 본 발명의 실시예는 당업자에게 본 발명의 사상을 충분하게 전달하기 위한 것임에 유의하여야 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 세라믹 필터는 폐도자기 및 동영토를 일정 중량비로 혼합한 혼합 반죽으로부터 제조되는 폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터를 포함한다.
또한, 상기 혼합 반죽에 왕겨를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합 반죽에 산화동을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폐도자기와 상기 동영토는 3:7의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합 반죽으로부터 제조되는 세라믹 필터는 850℃에서 초벌 소성되고, 1250℃에서 재벌 소성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 실시 예에 따른 폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터 제조 방법은 폐도자기를 폐도자기 펠렛으로 파쇄하는 단계, 상기 폐도자기 펠렛을 동영토와 일정 중량비로 혼합하여 혼합 반죽을 제조하는 단계, 상기 제조된 혼합 반죽을 성형하는 단계 및 상기 성형된 혼합 반죽을 소성하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 혼합 반죽을 제조하는 단계는, 왕겨를 혼합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 혼합 반죽을 제조하는 단계는, 산화동을 혼합하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폐도자기와 상기 동영토는 3:7의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 성형된 혼합 반죽을 소성하는 단계는, 850도에서 초벌 소성하는 단계 및 1250도씨에서 재벌 소성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 폐도자기 및 동영토가 일정 중량비로 혼합되는 혼합 반죽으로부터 제조되는 정수용 세라믹 필터를 포함하는 투수 블록을 포함한다.
또한, 상기 혼합 반죽에는 왕겨 또는 산화동을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폐도자기와 상기 동영토는 3:7의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 투수 블록은 조골재 및 시멘트를 포함하는 하층부, 상기 세라믹 필터를 포함하는 중층부 및 골재, 시멘트, 제올라이트 및 이산화티탄을 포함하는 상층부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 폐도자기 및 동영토가 일정 중량비로 혼합되는 반죽으로부터 제조되는 수경 시설 부재를 포함한다.
또한, 상기 반죽에는 왕겨 또는 산화동을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폐도자기와 상기 동영토는 3:7의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 폐도자기를 이용한 세라믹 필터는 하기에 설명될 실험을 통해 보다 정수 능력이 우수한 세라믹 필터로 제조될 수 있다.
1. 1차 실험
폐도자기(WPP, Waste Pottery and Porcelain)와 점토의 혼합비율을 선정하기 위하여, 12개의 시편을 제작하였다. 먼저, 시편을 제작하는 방법은 도 1 내지 도 2에 나타난 것과 같다.
도 1은 폐도자기를 파쇄하여 폐도자기 펠렛(Pellet)을 만드는 것을 순서도로 나타낸 것이다.
청자와 백자를 포함하는 폐도자기를 파쇄하고, 채거름을 수행하여 폐도자기 펠렛을 제조할 수 있다.
도 2는 폐도자기와 동영토를 혼합 반죽하여 시편을 제작하는 것을 순서도로 나타낸 것이다.
폐도자기를 파쇄하여 펠렛 상태로 만든 후, 도예용 점토인 동영토(Clay)와 혼합 반죽한다. 그 후, 1차 성형(타렴) 후, 2차 성형(도판기)을 수행하고, 가로 10cm, 세로 10cm, 두께 2cm의 크기를 가지도록 재단하여 전기가마에서 소성한다.
이 때, 폐도자기와 동영토의 혼합비율을 선정하기 위하여, 각각 혼합비율 및 소성 온도가 다른 총 12개의 시편을 제작하였으며, 12개의 시편은 폐도자기와 동영토의 혼합 비율에 따라 #1~#6 그룹으로 나뉠 수 있다.
1차 실험 시편 #1 그룹에 속하는 시편은 폐도자기:동영토의 질량비를 50:50으로 설정하고, 각각 전기가마에서 850℃ 및 1250℃로 소성한 2개의 시편을 포함한다.
1차 실험 시편 #2 그룹에 속하는 시편은 폐도자기:동영토의 질량비를 40:60으로 설정하고, 각각 전기가마에서 850℃ 및 1250℃로 소성한 2개의 시편을 포함한다.
1차 실험 시편 #3 그룹에 속하는 시편은 폐도자기:동영토의 질량비를 30:70으로 설정하고, 각각 전기가마에서 850℃ 및 1250℃로 소성한 2개의 시편을 포함한다
1차 실험 시편 #4 그룹에 속하는 시편은 폐도자기:동영토의 질량비를 20:80으로 설정하고, 각각 전기가마에서 850℃ 및 1250℃로 소성한 2개의 시편을 포함한다.
1차 실험 시편 #5 그룹에 속하는 시편은 폐도자기:동영토:왕겨(Bran)의 질량비를 30:70:1로 설정하고, 각각 전기가마에서 850℃ 및 1250℃로 소성한 2개의 시편을 포함한다.
1차 실험 시편 #6 그룹에 속하는 시편은 폐도자기:동영토:왕겨의 질량비를 20:80:1로 설정하고, 각각 전기가마에서 850℃ 및 1250℃로 소성한 2개의 시편을 포함한다.
이 때, 1차 실험 시편 #5 그룹 및 #6 그룹의 시편에서 포함되는 왕겨의 질량은 20g이다.
상기 기재된 과정을 통해 제작된 시편의 투수성을 실험하기 위하여, 투수성 실험을 위한 모듈을 제작하였다. 투수성 실험용 모듈은 내부가 비어있는 30cm 높이의 정사각기둥을 이용하였으며, 중층부에 1차 실험 시편들을 각각 담지한 후 투수 시간을 측정하였다.
투수성 실험 모듈을 이용하여 수돗물 1L와 탁도 표준액 1L의 투수 시간을 측정하였다. 측정한 결과는 하기 표 1에 나타내었다.
항목별 #1 #2 #3 #4 #5 #6
850 1250 850 1250 850 1250 850 1250 850 1250 850 1250
투수성(수돗물) 3분 29초 40초 1시간 35분 12분 30초 3시간 29분 2분 15초
투수성(탁도 표준액) 5분 42초 1분 6초 5시간 32분 4시간 15분 8시간 33분 5분 16초
가소성 매우 불량 불량 양호 양호 양호 양호
탁도 불량 불량 불량 불량 양호 불량
상기 표 1에 나타난 결과로부터 폐도자기:동영토:왕겨의 질량비를 30:70:1로 설정한 1차 실험 시편 #5 그룹의 시편의 가소성이 6개의 그룹 중 가장 우수한 것을 확인할 수 있다.
탁도의 경우, 1차 실험 시편 #5 그룹의 시편을 통해 정수된 물이 6개의 그룹 중 탁도가 수돗물에 가까운 수질을 보여 가장 낮은 것을 확인할 수 있으며, 이로부터 1차 실험 시편 #5 그룹의 시편의 정수 능력이 6개 그룹의 시편 중 가장 우수한 것을 확인할 수 있다. 그러나, 상기 표 1을 참조하면, 1차 실험 시편 #5 그룹의 시편은 수돗물 1L 및 탁도 표준액 1L를 투수하는데 가장 오랜 시간이 소요되는 것을 확인할 수 있다.
이러한 실험 결과로부터 폐도자기를 이용한 세라믹 필터를 제조하기 위한 세라믹 반죽의 혼합비율은 폐도자기:동영토:왕겨가 30:70:1로 혼합되고, 혼합된 세라믹 반죽을 성형하여 850℃에서 소성하는 것이 수경시설의 정수용 필터로 가장 적합한 것을 확인할 수 있다.
2. 2차 실험
1차 실험에서 적합하다고 판단된 1차 실험 시편 #5 그룹의 투수성을 극대화 시키기 위하여, 세라믹 필터의 표면에 다공질 성형을 수행하고, 그에 따른 투수성 및 정수 능력을 확인하는 실험을 수행하였다.
2차 실험을 위한 다공성 세라믹 필터 시편을 제작하는 과정은 하기와 같다.
먼저, 폐도자기 1.8kg, 동영토 4.2kg 및 왕겨 100g을 혼합한 반죽을 제조한다. 제조된 혼합 반죽을 성형틀에 맞게 타렴하여 1차 성형하고, 롤러를 이용하여 2차 성형한다. 그 후, 투수성 확보를 위하여 시편에 직경 5mm 정도의 약 100개~125개의 천공을 성형하고, 목재로 된 성형틀을 분리하여 3일간 건조시킨 뒤 850℃의 전기가마에서 8시간 동안 소성하였다. 이 때, 2차 실험 시편은 5개를 만들었으며, 시편은 가로 30cm, 세로 30cm, 두께 3cm로 이루어지도록 했다.
이 때, 시편을 제작하기 위해 사용되는 성형틀을 1차 실험에서 사용했던 철재 성형틀에서 목재 성형틀로 변경하여, 이형성이 증대될 수 있도록 하였다. 또한, 1차 성형을 위한 타렴시 타렴 도구를 이용하여 시편의 밀도 및 강도가 증대될 수 있도록 하였다.
상기의 방법으로 제조된 2차 실험 시편의 정수 능력을 확인하기 위하여, 철물 프레임을 이용한 세라믹 필터 모듈을 제작하였다. 세라믹 필터 모듈에는 2차 실험 시편 5개를 적층한 구조물, 저수조 및 수중 펌프가 사용되었다.
저수조에 원수(연못수) 40L를 담수하고, 수중펌프를 설치한 후, 7일 동안 2차 실험을 진행하였다.
2차 실험 시편의 정수 능력을 확인하기 위한 지표로 대장균 군수(MPN), 수소이온농도(pH), 탁도(SS) 및 생물학적 산소요구량(BOD)를 확인하였다. 실험에는 연못수를 대상원수로 사용하였으며, 수질검사용으로 연못수 2L를 채수하고, 정수 실험용으로 40L를 채수하였다. 정수 실험을 시작하고 정수 실험 7일차까지 실험을 시작한 날과 동일한 시간에 저수조에 있는 물을 채수하여 탁도 관찰 및 수질 검사를 수행하였다.
대장균 군수(Count of coliform group)는 물, 식품 등의 오염여부 판단에 이용되는 지표이며, 물의 대장균 군수를 측정하는 것은 그 물을 인간이 이용함에 있어 적합한가의 여부를 알기 위한 것이다. 환경보전법 시행규칙에서 정하고 있는 환경기준은 100~10000MPN(최확수, Most Probable Number) 이하이다.
수소 이온 농도(pH)는 용액 1L 속에 존재하는 수소 이온의 몰수를 의미하며, 수소 이온이 용액 속에 많이 존재할수록 산성에 가까워지며, 폐수 처리에 있어 중화 또는 응집 등 화학적 처리를 하는 경우 중요한 역할을 한다. 수소 이온 농도는 pH로 나타낼 수 있는데, pH가 7보다 작은 용액을 산성, pH가 7보다 큰 용액을 알칼리성(염기성)이라 하며, pH가 7인 용액을 중성이라고 하고, 수소 이온 농도가 높을수록 pH는 낮다.
탁도(Turbidity)는 용액의 흐림 정도를 나타내는 것으로 우리나라 수돗물의 공급 탁도는 0.5NTU 이하이다.
산소요구량(BOD, Biochemical Oxygen Demand)은 수질규제 항목 중 가장 일반적이며, 물 속에 존재하는 유기물질을 분해하는데 소요되는 용존 산소의 양을 ppm으로 나타낸 것이 생화학적 산소요구량이다.
상기 대장균 군수, 수소 이온 농도, 탁도 및 산소요구량은 조경설계기준(국토해양부, 2013년)에 기재된 값을 참고하였다.
하기 표 2에 2차 실험에 사용된 연못 원수, 2차 실험으로부터 획득되는 정수 1일차의 물, 정수 2일차의 물, 정수 3일차의 물, 정수 6일차의 물 및 정수 7일차의 물 각각 100ml에 대하여 대장균 군수, 수소 이온 농도, 탁도 및 생물학적 산소요구량 검사 결과를 기재하였다.
연못 원수 정수 1일차 정수 2일차 정수 3일차 정수 4일차 정수 5일차
대장균 군수(MPN) 2419 2419 866 866 2419 2419
수소이온농도(pH) 7.2 7.3 7.2 7.2 6.8 6.8
탁도(SS) 13.3 1.38 0.74 0.62 0.37 0.31
생물학적 산소요구량(BOD) 1.53 0.52 0.96 0.36 0.51 0.46
상기 표 2를 참조하면, 대장균 군수(MPN)의 경우, 연못 원수(100ml)에서는 2419MPN, 정수 1일차의 물(100ml)에서는 2419MPN, 정수 2일차의 물(100ml)에서는 866MPN, 정수 3일차의 물(100ml)에서는 866MPN, 정수 6일차의 물(100ml)에서는 2419MPN, 정수 7일차의 물(100ml)에서는 2419MPN이 검출되었다. 검출된 대장균 군수를 1000ml 기준으로 환산하여, 설계기준(1000ml의 물 당 1000MPN)과 비교해보면, 연못 원수와 정수 1일차의 물에서는 설계기준보다 24.19배 높게 대장균 군수가 측정되었고, 정수 2일차의 물 및 정수 3일차의 물에서는 8.66배 높게 대장균 군수가 측정되었으며, 정수 6일차의 물 및 정수 7일차의 물에서는 24.19배 높게 대장균 군수가 측정되었다. 이로부터, 폐도자기를 이용한 세라믹 필터 시편 내의 공극을 통해 정수 실험 2일에서 3일 사이에는 대장균 군수가 2419MPN에서 866MPN으로 감소하는 것을 확인할 수 있었으나 정수 실험 6일차부터는 다시 2419MPN으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
상기 표 2를 참조하면, 수소 이온 농도(pH)의 경우, 연못 원수(100ml)는 pH7.2, 정수 1일차의 물(100ml)은 pH7.3, 정수 2일차의 물(100ml)은 pH7.2, 정수 3일차의 물(100ml)은 pH7.2, 정수 6일차의 물(100ml)은 pH6.8, 정수 7일차의 물(100ml)은 pH6.8로 측정되었다. 측정된 수소 이온 농도를 설계기준(pH5.8~pH8.6)과 비교해보면, 연못 원수, 정수 1일차의 물, 정수 2일차의 물, 정수 3일차의 물, 정수 6일차의 물 및 정수 7일차의 물 모두 적합한 것을 확인할 수 있었다.
상기 표 2를 참조하면, 탁도(SS)의 경우, 연못 원수의 탁도는 13.3mg/l였고, 정수 1일차의 물의 탁도는 1.38mg/l로 저감율은 96.3%였다. 정수 2일차의 물의 탁도는 0.74mg/l로 저감율은 179.7%였으며, 정수 3일차의 물의 탁도는 0.62mg/l로 저감율은 214.5%였다. 정수 6일차의 물의 탁도는 0.37mg/l로 저감율은 359.4%였고, 정수 7일차의 물의 탁도는 0.31mg/l로 저감율은 429.0%였다. 상기와 같은 탁도 검사 결과를 설계기준(5~15mg/l)과 비교해보면, 모두 적합한 것을 확인할 수 있으며, 특히 정수 6일차의 물과 정수 7일차의 물의 탁도가 수돗물 공급 기준인 0.5NTU 이하로 정수되는 것을 확인할 수 있다. 또한, 7일간의 실험동안, 연못 원수에 존재하던 고형물질(유기물)이 세라믹 필터 시편 내에 지속적으로 고정 흡착되고 있는 것을 확인할 수 있었다.
상기 표 2를 참조하면, 생물학적 산소요구량(BOD)의 경우, 연못 원수의 BOD는 1.53mg/l였고, 정수 1일차의 물의 BOD는 0.52mg/l로 저감율은 29.4%였다. 정수 2일차의 물의 BOD는 0.96mg/l였고, 저감율은 15.9%였으며, 정수 3일차의 물의 BOD는 0.36mg/l였고, 저감율은 42.5%였다. 정수 6일차의 물의 BOD는 0.51mg/l였고, 저감율은 30.0%였으며, 정수 7일차의 물의 BOD는 0.46mg/l였고, 저감율은 33.2%였다. 상기와 같은 생물학적 산소요구량의 검사 결과를 설계기준(3~5mg/l)과 비교해보면, 모두 적합한 것을 확인할 수 있다.
3. 3차 실험
2차 실험 결과 중 대장균 군수의 측정 결과, 필터링 되는 대장균 군수보다 증식하는 대장균 군수가 더 많은 것으로 판단됨에 따라, 살균력을 가지는 동(구리)을 이용하여 대장균 살균 실험을 수행하였다.
산화동(CuO)은 물에 녹지 않는 불용성이며, 흑색을 띠는 분말이다. 또한, 산화동의 융점은 1064℃이며, 산화동은 안료, 촉매, 유리 및 도자기 착색제(청색), 해충구제제, 비료, 살균제 등의 용도로 사용된다. 이러한 산화동의 특성 및 용도로부터 850℃의 소성 온도에서도 그 성분 변화가 없을 것으로 추측이 가능하며, 정수된 물에서 검출될 가능성이 적을 것으로 예상할 수 있다.
활성탄(숯)은 흡착성이 강한 물질이며, 대부분의 구성물질이 탄소질로 된 물질로써, 기체나 습기를 흡수하는 흡착제 또는 탈색제로 사용된다.
3차 실험용 세라믹 필터 시편의 배합 재료로는 폐도자기 펠렛, 동영토, 왕겨, 활성탄(참숯) 및 산화동(CuO)이 사용된다.
3차 실험용 세라믹 필터 시편은 총 5개를 만들었으며, 5개의 시편은 각각 다른 중량의 활성탄(AC) 및 산화동(CuO)이 포함되도록 하였다.
3차 실험 시편 #6~#10의 배합 재료들의 중량은 하기 표 3에 기재된 것과 같다.
폐도자기(WPP) 점토(C) 왕겨(B) 활성탄(AC) 산화동(CuO)
#6 300g 700g 20g 0g 0g
#7 300g 700g 20g 100g 0g
#8 300g 700g 20g 0g 100g
#9 300g 700g 20g 100g 100g
#10 300g 700g 20g 100g 50g
상기 표 3에 기재된 중량에 따라 배합된 재료들로부터 제작된 3차 실험 시편 #6~#10 중 #7, #9 및 #10의 시편 내부를 육안으로 검사하였다.
이 때, 활성탄이 첨가된 3차 실험 시편 #7, #9 및 #10의 시편 내부를 검사하는 것은 활성탄이 첨가된 시편을 850℃로 소성할 경우, 소성 과정에서 시편 외부 표면의 활성탄은 산소와 결합하여 산화되는 반면 시편 내부에 존재하는 활성탄은 산소와 접촉하지 못하므로 산화되지 못하고 남아 있게 되므로 실험 시편 표면의 활성탄은 육안으로 확인이 불가능하기 때문이다.
도 3은 3차 실험 시편 #7, #9 및 #10의 내부를 나타낸 것이다.
활성탄을 첨가한 3차 실험 시편 #7, #9 및 #10의 내부를 육안으로 검사한 결과, 가소성이 불량했으며 실험 시편의 강도가 저하되는 것을 확인할 수 있었다.
그 후, 3차 실험 시편의 정수 능력을 확인하기 위한 아크릴 모듈을 제작하고, 3차 실험 시편 #6~#10을 아크릴 모듈 내부에 담지하였다. 실험 원수로 연못수 2L를 사용하였으며, 투수에 소요된 시간은 3차 실험 시편 #10의 모듈에서 1시간 30분으로 가장 적게 소요되었고, 3차 실험 시편 #9의 경우 2시간 20분 소요되었으며, 3차 실험 시편 #7의 경우 2시간 55분 소요되었으며, 3차 실험 시편 #8의 경우 8시간 27분 소요되었고, 3차 실험 시편 #6의 경우 13시간 43분으로 가장 길게 소요되었다.
하기 표 4에는 3차 실험 결과를 수질검사 항목에 따라 3차 실험 시편 #6~#10의 순서대로 나열한 것이다.
항목 연못 원수 #6 #7 #8 #9 #10
대장균 군수(MPN) >2420 372 372 <1.8 <1.8 <1.8
수소 이온 농도(pH) 7.3 6.6 7.1 6.8 7.1 7.1
탁도(SS) 10.90 1.71 1.69 1.66 3.29 3.14
상기 표 4를 참조하면, 실험 원수인 연못수의 대장균 군수(MPN)는 2420MPN보다 많았고, 3차 실험 시편 #6 및 #7을 통해 정수된 물의 대장균 군수는 372MPN이었고, 3차 실험 시편 #8, #9 및 #10을 통해 정수된 물의 대장균 군수는 1.8MPN보다 작은 것을 확인할 수 있었다.
수소 이온 농도(pH)의 경우, 연못 원수는 pH7.3, 3차 실험 시편 #6을 통해 정수된 물의 pH는 6.6, 3차 실험 시편 #7을 통해 정수된 물의 pH는 7.1, 3차 실험 시편 #8을 통해 정수된 물의 pH는 6.8, 3차 실험 시편 #9를 통해 정수된 물의 pH는 7.1, 3차 실험 시편 #10을 통해 정수된 물의 pH는 7.1이었다.
탁도(SS)의 경우, 연못 원수의 탁도는 10.90mg/l, 3차 실험 시편 #6을 통해 정수된 물의 탁도는 1.71mg/l, 3차 실험 시편 #7을 통해 정수된 물의 탁도는 1.69mg/l, 3차 실험 시편 #8을 통해 정수된 물의 탁도는 1.66mg/l, 3차 실험 시편 #9를 통해 정수된 물의 탁도는 3.29mg/l, 3차 실험 시편 #10을 통해 정수된 물의 탁도는 3.14mg/l였다. 연못 원수 및 3차 실험 시편 #6~#10을 통해 정수된 물을 육안으로 확인해보면, 3차 실험 시편 #8을 통해 정수된 물이 가장 탁도가 낮은 것을 확인할 수 있다.
상기와 같은 실험 결과로부터 배합 재료에 활성탄을 추가하는 것은 실험 시편의 가소성 및 강도를 저하시키는 것을 알 수 있었으며, 배합재료에 활성탄이 추가된 시편(3차 실험 시편 #7)은 대장균의 살균 효과가 없고, 탁도 개선 효과도 없는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 탁도 개선 효과 및 99.9%의 대장균 살균 효과를 가지며, 실험 시편의 강도 또한 유지되는 효과를 보인 3차 실험 시편 #8로부터 산화동을 배합 재료에 추가하는 것이 효과가 있음을 예측할 수 있다.
4. 4차 실험
3차 실험에서 산화동의 대장균 살균력을 확인하였으므로, 4차 실험에서는 세라믹 필터의 배합 재료에 필요한 산화동의 적정 함량을 확인하는 실험을 진행하였다.
4차 실험용 시편은 배합 재료에 추가되는 산화동의 중량이 서로 다르게 하여 총 6개의 시편을 제작하였다. 하기 표 5에 4차 실험 시편 #11~#16의 배합 재료들의 중량을 기재하였다.
폐도자기(WPP) 점토(C) 왕겨(B) 산화동(CuO)
#11 300g 700g 20g 1g
#12 300g 700g 20g 3g
#13 300g 700g 20g 5g
#14 300g 700g 20g 10g
#15 300g 700g 20g 20g
#16 300g 700g 20g 30g
상기 표 5에 기재된 중량에 따라 배합된 재료들로부터 총 6개의 4차 실험 시편을 제작하였다. 그 후, 4차 실험 시편의 정수 능력을 확인하여 대장균 살균에 필요한 산화동의 최소 함량을 확인하는 아크릴 모듈을 제작하고, 아크릴 모듈 내부에 4차 실험 시편 #11~#16을 담지하였다. 이 때, 4차 실험에 사용된 모듈은 3차 실험에 사용된 모듈과 동일하게 제작되었다.
실험 원수로 연못수 2L를 사용하였으며, 정수에 소요된 시간은 4차 실험 시편 #12의 모듈에서 17시간 35분으로 가장 적게 소요되었고, 4차 실험 시편 #11의 경우 18시간 소요되었으며, 4차 실험 시편 #13의 경우 19시간 15분 소요되었으며, 4차 실험 시편 #14 및 #15의 경우 19시간 45분 소요되었으며, 4차 실험 시편 #16의 경우 19시간 55분으로 가장 길게 소요되었다.
산화동의 함침량이 증가할수록 정수에 소요되는 시간이 증가하는 것은 폐도자기, 점토 및 왕겨의 소지 혼합 및 소성 과정에서 발생하는 미세공극을 분말형태의 산화동이 일부 채우기 때문에 정수에 소요되는 시간이 증가한 것으로 추측할 수 있다.
하기 표 6은 4차 실험 시편 #11~#16을 통해 정수된 물의 대장균 군수, 수소 이온 농도 및 탁도의 검사 결과를 기재한 것이다.
항목 연못 원수 #11 #12 #13 #14 #15 #16
대장균 군수(MPN) 2420 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8 1.8
수소 이온 농도(pH) 7.1 6.4 6.4 6.4 6.6 6.9 7.0
탁도(SS) 8.48 1.13 0.90 1.06 0.96 2.83 3.05
상기 표 6을 참조하면, 대장균 군수(MPN)의 경우, 연못 원수(100ml)에서는 2420MPN 이상 검출되었으나, 4차 실험 시편 #11~#16을 통해 정수된 물(100ml)에서는 1.8MPN 이하로 검출되었다. 검출된 대장균 군수를 1000ml 기준으로 환산하여, 설계기준(1000ml의 물 당 1000MPN)과 비교해보면, 연못 원수에서는 설계기준보다 2420% 이상 높게 대장균 군수가 측정되었고, 4차 실험 시편 #11~#16을 통해 정수된 물에서는 설계기준의 1.8% 정도의 대장균 군수만 측정되었다. 이로부터, 대장균 살균에 필요한 산화동의 최소 함량은 1g인 것을 확인할 수 있다.
상기 표 6을 참조하면, 수소 이온 농도(pH)의 경우, 연못 원수(100ml)는 pH7.1, 4차 실험 시편 #11, #12 및 #13을 통해 정수된 물(100ml)의 pH는 6.4, 4차 실험 시편 #14를 통해 정수된 물(100ml)의 pH는 6.6, 4차 실험 시편 #15를 통해 정수된 물(100ml)의 pH는 6.9, 4차 실험 시편 #16을 통해 정수된 물(100ml)의 pH는 7.0으로 측정되었다. 측정된 수소 이온 농도를 설계기준(pH5.8~pH8.6)과 비교해보면, 연못 원수 및 4차 실험 시편 #11~#16을 통해 정수된 물 모두 적합한 것을 확인할 수 있다.
상기 표 6을 참조하면, 탁도(SS)의 경우, 연못 원수의 탁도는 8.48mg/l였고, 4차 실험 시편 #11을 통해 정수된 물의 탁도는 1.13mg/l, 4차 실험 시편 #12를 통해 정수된 물의 탁도는 0.90mg/l, 4차 실험 시편 #13을 통해 정수된 물의 탁도는 1.06mg/l, 4차 실험 시편 #14를 통해 정수된 물의 탁도는 0.96mg/l, 4차 실험 시편 #15를 통해 정수된 물의 탁도는 2.83mg/l, 4차 실험 시편 #16을 통해 정수된 물의 탁도는 3.05mg/l이었다. 상기와 같은 탁도 검사 결과를 설계기준(5~15mg/l)과 비교해보면, 모두 적합한 것을 확인할 수 있었다. 그러나, 산화동의 함침량이 20g 이상인 4차 실험 시편 #15 및 #16을 통해 정수된 물에서는 오히려 탁도가 증가하는 추세를 보이는 것을 확인할 수 있었다.
5. 5차 실험
4차 실험에서 대장균의 살균에 필요한 산화동의 최소 함량을 확인하였다. 5차 실험에서는 산화동을 최소 함량으로 적용한 실험 시편을 이용하여 정수 검체에서 유해 무기물 및 심미적 영향물질로 분류되는 10가지 중금속의 용출 여부를 확인하는 실험을 진행하였다.
5차 실험용 시편 #17 및 #18의 배합 재료들의 중량은 하기 표 7에 기재하였다.
폐도자기(WPP) 점토(C) 왕겨(B) 산화동(CuO)
#17 300g 700g 20g 0g
#18 300g 700g 20g 1g
상기 표 7에 기재된 중량에 따라 배합된 재료들로부터 총 2개의 5차 실험 시편을 제작하였다. 그 후 4차 실험에서 사용된 아크릴 모듈과 동일한 조건의 아크릴 모듈을 제조하여 아크릴 모듈 내부에 5차 실험 시편 #17 및 #18을 담지하였다. 그 후, 5차 실험 시편을 실험 원수인 연못수와 40시간 동안 반응시켜 중금속의 용출을 확인하는 실험을 수행하였다.
5차 실험 시편 #17을 통해 정수된 물에 존재하는 중금속은 연못 원수에 존재하는 중금속 검사로 대체가 가능하여 5차 실험 시편 #17을 이용한 중금속 용출 실험은 수행하지 않았다.
5차 실험 시편 #18을 40시간 동안 연못수와 접촉시키기 위하여, 총 4회의 정수를 실시하였다. 정수 1회에 소요된 시간은 11시간 25분, 정수 2회에 소요된 시간은 12시간 50분, 정수 3회에 소요된 시간은 11시간 40분, 정수 4회에 소요된 시간은 5시간 50분으로 총 41시간 45분이 소요되었다.
먹는 물 관리법, 먹는 물 수질기준 및 검사 등에 관한 규칙에 따른 먹는 물 수질기준에 따라 미생물군에서는 총대장균 군을 분석하였고, 건강상 유해영향 무기물군에서는 납, 비소, 수은, 시안, 크롬 및 카드뮴을 분석하였고, 심미적 영향 물질군에서는 동, 아연, 철, 망간, 알루미늄, 탁도 및 pH를 분석하였다. 이 때, 건강상 유해영향 유기물군, 소독제 및 소독 부산물군, 방사능군에서 검출 가능한 항목은 분석하지 않았다.
하기 표 8은 연못 원수와 5차 실험 시편 #18을 통해 정수된 물의 수질 검사 결과를 수질기준과 비교하여 평가한 것을 나타낸 것이다. 이 때, 수질기준은 국토교통부 조경설계기준(2013년) 및 먹는 물 관리법 수질기준(2015년)을 참조하였다.
항목 수질기준 검사 결과 평가
조경설계기준 먹는물 관리법 연못 원수 정수
총대장균군 1000이하 불검출 24200이상 40 60500%저감
수소이온농도 5.8~5.6 5.8~8.6 7.4 5.8
탁도 5~15 1.0NTU(음용 지하수)
0.5NTU(수돗물)		 5.7 1.25 456% 저감
납 0.01mg/l 이하 불검출 불검출
비소 0.01mg/l 이하 0.009 0.052 520% 과다
수은 0.01mg/l 이하 불검출 불검출
크롬 0.05mg/l 이하 불검출 불검출
카드뮴 0.005mg/l 이하 불검출 불검출
동 1.0mg/l 이하 불검출 0.556
아연 3.0mg/l 이하 0.003 0.005
철 0.3mg/l 이하 0.08 0.15
망간 0.05mg/l 이하 불검출 0.147 294% 과다
알루미늄 0.2mg/l 이하 불검출 불검출
상기 표 8을 참조하면, 총대장균 군수(MPN)의 경우, 연못 원수에서는 24200MPN이상 검출되었으나 5차 실험 시편 #18을 통해 정수된 물에서는 40MPN이 검출되어 약 60500% 저감된 것을 확인할 수 있다. 수소 이온 농도의 경우, 연못 원수의 pH는 7.4로 측정되었으나 5차 실험 시편 #18을 통해 정수된 물의 pH는 5.8로 측정되었다. 탁도의 경우, 연못 원수의 탁도는 5.7mg/l였으나 5차 실험 시편 #18을 통해 정수된 물의 탁도는 1.25mg/l로 측정되어 약 456% 저감된 것을 확인할 수 있다. 아연의 경우, 연못 원수에서는 0.003mg/l였으나 5차 실험 시편 #18을 통해 정수된 물에서는 0.005mg/l로 측정되었다. 철의 경우, 연못 원수에서는 0.08mg/l였으나 5차 실험 시편 #18을 통해 정수된 물에서는 0.15mg/l로 측정되었다. 또한, 납, 수은, 크롬, 카드뮴, 알루미늄의 경우, 연못 원수와 5차 실험 시편 #18을 통해 정수된 물에서 모두 불검출 되었다. 그러나, 비소, 동 및 망간의 경우 연못 원수에서 측정된 수치보다 5차 실험 시편 #18을 통해 정수된 물에서 측정된 수치가 더 높게 나온 것을 확인할 수 있었다. 비소의 경우, 연못 원수에서는 0.009mg/l였으나 5차 실험 시편 #18을 통해 정수된 물에서는 0.052mg/l로 검출되어 약 520% 증가한 것을 확인할 수 있다. 동의 경우, 연못 원수에서는 불검출 되었으나 5차 실험 시편 #18을 통해 정수된 물에서는 0.556mg/l검출되었다. 망간의 경우에도 연못 원수에서는 불검출 되었으나 5차 실험 시편 #18을 통해 정수된 물에서는 0.147mg/l로 검출되어 294% 증가한 것을 확인할 수 있다.
상기와 같은 결과로부터 비소, 동 및 망간이 5차 실험 시편 #18을 통해 정수된 물에서 먹는 물 관리법 수질기준보다 높게 측정되어 먹는 물에 적합하지 않은 것을 예측할 수 있다.
비소의 경우, 아크릴 모듈 제작용 실리콘의 사용에 의해 과다 검출이 예상되며, 동의 경우에는 금속의 이온화 경향으로 인한 과다 검출이 예상된다. 철과 망간의 경우, 세라믹 필터의 배합 재료 중 동영토로 인해 과다 검출이 예상된다.
6. 6차 실험
5차 실험에서 과다 검출된 중금속의 원인을 찾기 위하여 정제된 원재료인 폐도자기, 점토, 왕겨 및 산화동만 혼합하여 세라믹 필터를 제조한 후, 화학적 부재료의 사용을 배제한 실험을 수행하였다.
6차 실험에 사용될 시편의 배합 재료로 폐도자기 2100g, 점토 4900g, 왕겨 140g 및 산화동 7g이 사용되었다. 이 때, 점토는 동영토 4900g(6차 실험 시편 #19)과 백자토 4900g(6차 실험 시편 #20)을 각각 사용하여 총 2개의 항아리 형태의 시편을 제조하였다. 그 후, 5차 실험과 동일한 조건으로 6차 실험을 수행하였다.
하기 표 9는 연못 원수, 6차 실험 시편 #19 및 #20를 통해 정수된 물의 수질 검사 결과를 수질기준과 비교하여 평가한 것을 나타낸 것이다. 이 때, 수질기준은 국토교통부 조경설계기준(2013년) 및 먹는 물 관리법 수질기준(2015년)을 참조하였다.
항목 수질기준 검사 결과 평가
조경설계기준 먹는물 관리법 연못 원수 #19 #20
납 0.01mg/l 이하 불검출 불검출 불검출
비소 0.01mg/l 이하 0.006 0.083 0.166 830%과다/1660%과다
수은 0.01mg/l 이하 불검출 불검출 불검출
크롬 0.05mg/l 이하 불검출 불검출 불검출
카드뮴 0.005mg/l 이하 불검출 불검출 불검출
동 1.0mg/l 이하 불검출 0.087 0.347 적합
아연 3.0mg/l 이하 불검출 0.004 0.010 적합
철 0.3mg/l 이하 0.06 0.06 불검출
망간 0.05mg/l 이하 불검출 0.088 0.142 176%과다/
284%과다
알루미늄 0.2mg/l 이하 불검출 불검출 불검출
pH 5.8~8.6 5.8~8.6 7.2 6.2 5.9 적합
탁도 5~15 1.0NT(음용 지하수)
0.5NTU(수돗물)		 7.54 0.82 0.40 적합
상기 표 9를 참조하면, 동의 경우, 연못 원수에서는 불검출 되었지만, 6차 실험 시편 #19를 통해 정수된 물에서는 0.087mg/l가 검출되었고, 6차 실험 시편 #20을 통해 정수된 물에서는 0.347mg/l가 검출되었다. 그러나 수질기준과 비교해볼 때 6차 실험 시편 #19 및 #20을 통해 정수된 물에는 먹는 물에 적합한 수준의 동(1.0mg/l 이하)이 포함되어 있는 것으로 평가된다.
철의 경우, 연못 원수 및 6차 실험 시편 #19를 통해 정수된 물에서는 0.06mg/l 검출되었으나, 6차 실험 시편 #20을 통해 정수된 물에서는 불검출 된 것을 확인할 수 있다. 따라서 수질기준과 비교해볼 때, 6차 실험 시편 #20을 통해 정수된 물은 먹는 물에 적합한 수준의 철(0.3mg/l 이하)이 포함되어 있는 것으로 평가된다.
비소의 경우, 연못 원수에서는 0.006mg/l 검출되었으나 6차 실험 시편 #19를 통해 정수된 물에서는 약 830% 증가한 0.083mg/l가 검출되었고, 6차 실험 시편 #20을 통해 정수된 물에서는 약 1660% 증가된 0.166mg/l가 검출된 것을 확인할 수 있다. 따라서 수질기준과 비교해볼 때, 6차 실험 시편 #19 및 #20을 통해 정수된 물은 먹는 물에 적합하지 않다고 평가된다(먹는 물 수질 기준-비소 0.01mg/l 이하).
망간의 경우, 연못 원수에서는 불검출 되었으나 6차 실험 시편 #19를 통해 정수된 물에서는 약 176% 증가한 0.088mg/l가 검출되었고, 6차 실험 시편 #20을 통해 정수된 물에서는 약 284%가 증가한 0.142mg/l가 검출되었다. 검출된 수치를 수질기준과 비교해보면, 6차 실험 시편 #19 및 #20을 통해 정수된 물은 먹는 물에 적합하지 않다고 평가된다(먹는 물 수질 기준-망간 0.05mg/l 이하).
7. 7차 실험
6차 실험에서도 지속적으로 과다 검출되는 비소 및 망간의 검출의 원인을 찾기 위하여 산화동(산화구리)을 순도 99%인 실험용 산화동으로 교체하여 세라믹 필터를 제조한 후 중금속 용출 여부 실험을 수행하였다.
7차 실험에 사용될 시편의 배합 재료로 폐도자기 2100g, 백자토 4900g 및 왕겨 140g이 사용되었으며, 실험용 산화동을 각각 3.5g, 7g 사용한 7차 실험 시편 #21 및 #22를 제조하였다. 그 후, 6차 실험과 동일한 조건으로 7차 실험을 수행하였다.
하기 표 10은 연못 원수, 7차 실험 시편 #21 및 #22을 통해 정수된 물의 수질 검사 결과를 수질기준과 비교하여 평가한 것을 나타낸 것이다. 이 때, 수질 기준은 국토교통부 조경설계기준(2013년) 및 먹는 물 관리법 수질기준(2015년)을 참조하였다.
항목 수질기준 검사 결과 평가
조경설계기준 먹는물 관리법 연못 원수 #21 #22
납 0.01mg/l 이하 불검출 불검출 불검출
비소 0.01mg/l 이하 0.006 0.323 0.144 3230%과다/1440%과다
수은 0.01mg/l 이하 불검출 불검출 불검출
시안 불검출 불검출 불검출
크롬 0.05mg/l 이하 불검출 불검출 불검출
카드뮴 0.005mg/l 이하 불검출 불검출 불검출
동 1.0mg/l 이하 불검출 1.789 4.166 178%과다/416%과다
아연 3.0mg/l 이하 불검출 0.256 0.268 적합
철 0.3mg/l 이하 0.07 0.197 0.08
망간 0.05mg/l 이하 불검출 2.148 2.172 4296%과다/4344%과다
알루미늄 0.2mg/l 이하 불검출 1.92 1.843 960%과다/921%과다
pH 5.8~8.6 5.8~8.6 7.4 4.8 4.8
탁도 5~15 1.0NT(음용 지하수)
0.5NTU(수돗물)		 9.10 0.1 0.05
총대장균 1000이하 불검출 24200이상 90 10
상기 표 10을 참조하면, 비소, 동, 망간, 알루미늄이 연못 원수와 비교하여 7차 실험 시편 #21 및 #22를 통해 정수된 물에서 모두 증가한 것을 확인할 수 있다. 7차 실험 시편 #21 및 #22를 통해 정수된 물의 수소 이온 농도 또한 pH4.8로 연못 원수의 수소 이온 농도인 pH7.4보다 급격히 낮아진 것을 확인할 수 있다. 상기와 같은 결과로부터 7차 실험 시편 #21 및 #22를 통해 정수된 물은 수질 기준과 비교해 보았을 때 먹는 물에 적합하지 않은 것을 확인할 수 있다.
8. 8차 실험
7차 실험에서 비소, 망간 등의 중금속이 7차 실험 시편 #21 및 #22를 통해 정수된 물에서 오히려 과다 검출된 원인을 찾기 위하여 각 소지별 성분 분석을 수행하였다.
8차 실험에 사용될 시편의 배합 재료로 폐도자기 2100g, 점토(백자토) 4900g, 점토() 7000g, 왕겨 140g 및 산화동 7g이 사용되었고, 8차 실험 시편은 총 4개가 제작되었다. 8차 실험 시편 #23의 배합 재료에는 점토(백자토)만 포함되었으며 850℃에서 초벌 소성만으로 제작되었고, 8차 실험 시편 #24의 배합 재료에는 점토(백자토)와 왕겨만 포함되었으며 850℃에서 초벌 소성만으로 제작되었다. 8차 실험 시편 #25의 배합 재료에는 점토(백자토)와 산화동만 포함되었으며 850℃에서 초벌 소성만으로 제작되었고, 8차 실험 시편 #26의 배합 재료에는 점토(백자토)와 폐도자기만 포함되었으며 850℃에서 초벌 소성만으로 제작되었다. 8차 실험 시편 #27은, 7차 실험에서 사용된 7차 실험 시편 #22(백자토, 폐도자기, 왕겨 및 산화동 7g)를 1250℃에서 재벌 소성한 것을 사용하였다. 이 때, 8차 실험 시편 #27은 초벌 소성과 재벌 소성에 따른 중금속의 용출량 변화를 비교하기 위하여 제작하였다.
소지별 실험 시편의 중금속 용출 실험은 24시간 동안 7차 실험과 동일한 실험 방법으로 진행하였으며, 소지별 성분 분석을 위하여 점토(백자토), 폐도자기, 왕겨 및 산화구리의 성분 분석을 수행하였다(X선 형광분석기(XRF, X-Ray Fluorescene Specreometry))
실험 시편의 배합 재료인 점토(백자토), 폐도자기(김포), 폐도자기(파주), 산화동 및 왕겨(김포)를 성분 분석한 결과, 비소는 전혀 검출되지 않았다.
하기 표 11은 연못원수, 8차 실험 시편 #23~#27을 통해 정수된 물의 수질 검사 결과를 수질기준과 비교하여 평가한 것을 나타낸 것이다. 이 때, 수질기준은 국토교통부 조경설계기준(2013년) 및 먹는 물 관리법 수질기준(2015년)을 참조하였다.
항목 수질기준 검사 결과
조경설계기준 먹는물 관리법 연못 원수 #23 #24 #25 #26 #27
납 0.01mg/l 이하 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출
비소 0.01mg/l 이하 불검출 0.019 0.097 0.013 0.025 0.011
수은 0.01mg/l 이하 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출
시안 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출
크롬 0.05mg/l 이하 불검출 불검출 불검출 불검출 0.14 불검출
카드뮴 0.005mg/l 이하 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출
동 1.0mg/l 이하 불검출 불검출 불검출 0.14 불검출 0.021
아연 3.0mg/l 이하 불검출 0.008 0.017 0.018 0.07 0.003
철 0.3mg/l 이하 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출 불검출
망간 0.05mg/l 이하 불검출 0.03 0.261 0.062 0.34 0.015
알루미늄 0.2mg/l 이하 불검출 불검출 0.06 불검출 0.61 불검출
pH 5.8~8.6 5.8~8.6 7.0 7.0 7.06 7.04 4.68 7.7
탁도 5~15 1.0NT(음용 지하수)
0.5NTU(수돗물)		 10.10 0.80
총대장균 1000이하 불검출 24200> 150
상기 표 11을 참조하면, 연못 원수에서는 비소가 불검출 되었으나 8차 실험 시편 #23~#26을 통해 정수된 물에서는 비소가 수질 기준(0.01mg/l 이하)보다 높은 수준으로 검출된 것을 확인할 수 있다. 8차 실험 시편 #27을 통해 정수된 물에서도 비소가 검출되기는 하였으나 8차 실험 시편 #23~#26을 통해 정수된 물에서보다 낮은 수치인 0.011mg/l가 검출되었다. 비소는 650℃에서 승화되기 때문에 8차 실험 시편 #27을 통해 정수된 물에서는 비소가 비교적 낮은 수치로 검출되는 것으로 추측할 수 있다. 또한, 고온에서 발생하는 유리질화로 인해 중금속의 용탈이 억제되기 때문에 8차 실험 시편 #27을 통해 정수된 물에서는 비소가 비교적 낮은 수치로 검출되는 것으로 추측할 수 있다.
또한, 8차 실험 시편 #24~#26을 통해 정수된 물에서 검출되는 망간의 양도 수질 기준(0.05mg/l 이하)보다 높은 수준으로 검출된 것을 확인할 수 있다. 8차 실험 시편 #27을 통해 정수된 물에서도 망간이 검출되기는 하였으나 수질 기준(0.05mg/l 이하)에 적합한 0.015mg/l가 검출되었다.
상기 표 11 및 상기 서술된 8차 실험 결과로부터 1250℃에서 재벌 소성한 8차 실험 시편 #27을 통해 정수된 물이 수질 기준과 비교하여 먹는 물에 적합한 것을 확인할 수 있다.
하기 표 12는 7차 실험 시편 #22의 실험 결과와 8차 실험 시편 #27의 실험 결과를 수질 기준과 함께 비교한 것을 나타낸 것이다.
항목 수질기준 검사 결과 비교 결과
조경설계기준 먹는물 관리법 #22 #27
연못 원수 수질검사 연못 원수 수질검사
납, 수은, 시안, 크롬, 카드뮴 0.01mg/l 이하 불검출 불검출 불검출 불검출
비소 0.01mg/l 이하 0.006 0.144 불검출 0.011 1309% 감소
동 1.0mg/l 이하 불검출 4.166 불검출 0.021 19838% 감소
아연 3.0mg/l 이하 불검출 0.268 불검출 0.003 8933% 감소
철 0.3mg/l 이하 0.07 0.08 불검출 불검출
망간 0.05mg/l 이하 불검출 2.172 불검출 0.015 14480% 감소
알루미늄 0.2mg/l 이하 불검출 1.843 불검출 불검출
pH 5.8~8.6 5.8~8.6 7.4 4.8 7.0 7.7
탁도 5~15 1.0NT(음용 지하수)
0.5NTU(수돗물)		 9.10 0.05 10.10 0.80 1600% 증가
총대장균 1000이하 불검출 24200> 10 >24200 150 1500%증가
상기 표 12를 참조하면, 8차 실험 시편 #27을 통해 정수된 물에서 검출되는 비소의 양(0.011mg/l)은 7차 실험 시편 #22를 통해 정수된 물에서 검출되는 비소의 양(0.144mg/l)보다 1309% 감소한 것을 확인할 수 있다.
그 외 동, 아연 및 망간의 경우에도 7차 실험 시편 #22를 통해 정수된 물에서 검출되는 양보다 각각 19838%(4.166mg/l에서 0.021mg/l로 감소), 8933%(0.268mg/l에서 0.003mg/l로 감소) 및 14480%(2.172mg/l에서 0.015mg/l로 감소) 감소한 것을 확인할 수 있다.
수소 이온 농도의 경우에도 7차 실험 시편 #22를 통해 정수된 물의 pH는 4.8로 비교적 산성이었으나 8차 실험 시편 #27을 통해 정수된 물의 pH는 보다 안정화 되어 7.7로 중성인 것을 확인할 수 있다. 이는 중금속의 용출량 감소로 인하여 이온화 되는 금속의 양이 감소함으로써, 수소 이온 농도가 안정화된 것으로 예측할 수 있다.
8차 실험 시편 #27을 통해 정수된 물의 탁도의 경우, 7차 실험 시편 #22를 통해 정수된 물(0.05NTU)보다 1600% 증가한 0.80NTU로 측정되었다.
8차 실험 시편 #27을 통해 정수된 물에서 검출되는 총 대장균 군수 또한, 7차 실험 시편 #22를 통해 정수된 물에서 검출된 대장균 군수(10MPN)보다 1500% 증가한 150MPN으로 측정되었다.
그러나 탁도 및 총대장균 군수의 경우, 상기 표 12를 참조하면 수질 기준을 만족하는 수치(0.5~1.0 NTU, 1000MPN 이하)이므로, 8차 실험 시편 #27을 통해 정수된 물이 먹는 물에 적합한 것을 확인할 수 있다.
9. 9차 실험
8차 실험에서 실험 시편의 배합 재료에서는 비소가 불검출 되었으나, 실험 시편을 통해 정수된 물에서는 비소가 지속적으로 검출됨에 따라 각 소지별 구성 원소에 대한 정량분석(XRF/ICP-OES(유도결합플라즈마 분광분석기))을 추가로 실시하였다.
소지별 비소에 대한 정량분석을 위하여 점토(백자토), 폐도자기, 왕겨 및 산화구리를 각각 10g씩 분석하였다.
하기 표 13은 ICP-OES를 이용하여 비소에 대한 정량 분석을 수행한 결과를 나타낸 것이다.
백자토 폐도자기
(김포)		 폐도자기
(파주)		 왕겨
(대곶)		 왕겨
(하성)		 산화구리
18.589 <0.001 <0.001 0.947 <0.001 8.562
상기 표 13을 참조하면, 비소는 점토(백자토)에서 가장 높은 수치인 평균 18.589ppm이 검출되었으며, 폐도자기(김포 및 파주로부터 수급)에서는 0.001ppm 미만의 수치가 평균적으로 검출되었다. 대곶에서 수급된 왕겨의 경우 0.947ppm의 수치로 검출되었으나 하성에서 수급된 왕겨의 경우 0.001ppm 미만의 수치가 평균적으로 검출되었다. 산화구리(산화동)의 경우 배합 재료들 중 두 번째로 높은 수치인 8.562ppm이 검출되었다. 이로부터 시편 제작에 사용되는 점토에 비소가 가장 많이 포함되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
시편 제작에 적합한 점토를 확인하기 위하여, 각각 10g의 청자토와 동영토에 대한 추가 정량 분석을 수행하였다(XRF 및 ICP-OES).
하기 표 14는 백자토, 청자토 및 동영토에 대한 XRF 정량 분석 결과를 나타낸 것이다.
항목 백자토 청자토 동영토
시안/칼륨/칼슘 등 62.350% 67.190% 64.830%
알루미늄 35.600% 23.503% 23.522%
철 2.020% 9.159% 11.484%
망간 0.0257% 0.151% 0.163%
합계 100.00% 100.00% 100.00%
상기 표 14를 참조하면, 알루미늄의 경우, 35.6%로 백자토에 가장 많이 함유되어 있었으며, 철과 망간의 경우, 각각 11.484% 및 0.163%로 동영토에 가장 많이 함유되어 있었다.
하기 표 15는 백자토, 청자토, 동영토에 포함된 비소에 대한 ICP-OES 정량 분석 결과를 나타낸 것이다.
항목 백자토 청자토 동영토
비소 18.589 21.0870 17.3949
상기 표 15를 참조하면, 비소의 경우 청자토에서 21.0870ppm으로 가장 많이 검출되었으며, 백자토에서는 18.589ppm이 검출되었고, 동영토에서는 가장 적은 17.3949ppm이 검출되었다.
하기 표 16은 연못 원수, 동영토와 산화동 7g을 포함하는 시편을 통해 정수된 정수 1 및 백자토와 산화동 7g을 포함하는 시편을 통해 정수된 정수 2에 포함된 중금속의 검출량을 수질 기준과 함께 나타낸 것이다.
항목 먹는물 관리법 연못 원수 정수 1 정수 2 평가
비소 0.01mg/l이하 0.006 0.083 0.166 830%과다/
1660%과다
납/수은/크롬/카드뮴/알루미늄 불검출 불검출 불검출
동 1.0mg/l이하 불검출 0.087 0.347 적합
아연 3.0mg/l이하 불검출 0.004 0.010 적합
철 0.3mg/l이하 0.06 0.06 불검출 적합
망간 0.05mg/l이하 불검출 0.088 0.142 176%과다/
284%과다
상기 표 16을 참조하면, 정수 1 및 정수 2에서 검출되는 비소, 동, 아연, 철 및 망간의 양이 연못 원수에서 검출되는 비소, 동, 아연, 철 및 망간의 양과 같거나 많은 것을 확인할 수 있다.
특히, 비소의 경우, 연못 원수에서는 0.006mg/l 검출되었으나 정수 1에서는 먹는 물 수질 기준(0.01mg/l)보다 830% 많은 0.083mg/l가 검출되었고, 정수 2에서는 1660% 많은 0.166mg/l가 검출되어 먹는 물에 적합하지 않은 것을 확인할 수 있었다.
망간의 경우, 연못 원수에서는 불검출 되었으나 정수 1에서는 먹는 물 수질 기준(0.05mg/l)보다 176% 많은 0.088mg/l가 검출되었고, 정수 2에서는 284% 많은 0.142mg/l가 검출되어 먹는 물에 적합하지 않은 것을 확인할 수 있었다.
동, 아연 및 철의 경우 정수 1 및 정수 2에서 일부 검출되는 결과를 확인할 수 있었으나 모두 먹는 물 수질기준 보다 낮은 수치가 검출되어 먹는 물로 적합한 것으로 평가되었다.
따라서, 상기와 같은 9차 실험 결과를 8차 실험 결과와 비교해보면, 폐도자기를 이용한 세라믹 필터는 배합 재료로 동영토를 사용하고, 850℃에서 초벌 소성한 후, 1250℃에서 재벌 소성하여 제작하는 것이 보다 우수한 정수 능력을 가질 것으로 예측할 수 있다.
10. 10차 실험
세라믹 필터의 배합 재료 중 동영토와 폐도자기의 혼합 비율을 각각 5:5, 6:4, 7:3으로 다르게 설정하여 총 3개의 10차 실험 시편을 제작하였다.
하기 표 17에 폐도자기와 동영토의 혼합 비율에 따른 10차 실험 시편 배합 재료들의 중량을 기재하였다.
#28 #29 #30
폐도자기 3500g 2800g 2100g
동영토 3500g 4200g 4900g
왕겨 140g 140g 140g
산화구리 7g 7g 7g
이 때, 세라믹 필터의 배합 재료에 포함되는 왕겨는 하성으로부터 수급된 왕겨를 사용했고, 세라믹 필터를 제작하기 위한 초벌 소성 온도는 850℃, 재벌 소성 온도는 1250℃로 설정하여 10차 실험 시편을 제작하였다.
상기 기재된 방법으로 제작된 10차 실험 시편을 3L의 연못 원수와 24시간 동안 접촉시켰다. 이 때, 1회 여과에 소요되는 시간은 10차 실험 시편 #28의 경우 10분, 10차 실험 시편 #29의 경우 14분, 10차 실험 시편 #30의 경우 17분이 소요되었다.
하기 표 18은 연못원수, 10차 실험 시편 #28~30을 통해 정수된 물의 수질 검사 결과를 수질기준과 비교하여 평가한 것을 나타낸 것이다. 이 때, 수질기준은 국토교통부 조경설계기준(2013년) 및 먹는 물 관리법 수질기준(2015년)을 참조하였다.
항목 수질기준 검사 결과
조경설계기준 먹는물 관리법 연못 원수 #28 #29 #30
납 0.01mg/l 이하 불검출 불검출 불검출 불검출
비소 0.01mg/l 이하 불검출 0.008 0.006 불검출
수은 0.01mg/l 이하 불검출 불검출 불검출 불검출
시안 불검출 불검출 불검출 불검출
크롬 0.05mg/l 이하 불검출 불검출 불검출 불검출
카드뮴 0.005mg/l 이하 불검출 불검출 불검출 불검출
동 1.0mg/l 이하 불검출 0.022 0.024 0.047
아연 3.0mg/l 이하 0.005 0.003 0.003 0.003
철 0.3mg/l 이하 불검출 불검출 불검출 불검출
망간 0.05mg/l 이하 불검출 0.010 0.009 0.010
알루미늄 0.2mg/l 이하 불검출 불검출 불검출 불검출
pH 5.8~8.6 5.8~8.6 6.7 7.4 7.5 7.4
탁도 5~15 1.0NT(음용 지하수)
0.5NTU(수돗물)		 23.30 0.40 0.41 0.37
총대장균 1000이하 불검출 1120 32 105 <2
상기 표 18을 참조하면, 10차 실험 시편 #28~#30을 통해 정수된 물에서 비소, 동, 망간 등을 포함하는 중금속이 수질 기준과 비교하여 적합한 수준으로 검출되는 것을 확인할 수 있다. 10차 실험 시편 #28~#30을 통해 정수된 물에서 검출되는 수소 이온 농도(pH), 탁도 및 총 대장균 군수의 경우에도 모두 수질 기준에 적합한 것을 확인할 수 있다. 특히, 10차 실험 시편 #30을 통해 정수된 물에서는 비소가 검출되지 않으므로, 10차 실험 시편 #30을 통해 정수된 물이 먹는 물에 가장 적합하다고 예측할 수 있다.
하기 표 19에 WHO, US EPA, EU 및 일본의 수질 기준이 10차 실험 시편 #30을 통해 정수된 물의 수질 검사 결과를 함께 기재하였다.
항목 수질기준 검사 결과
국내 국외 #30
조경설계기준 먹는물 관리법 WHO US EPA EU 일본
납 0.01mg/l 이하 0.01 0.015 0.01 0.01 불검출
비소 0.01mg/l 이하 0.01 0.01 0.01 0.01 불검출
수은 0.01mg/l 이하 0.006 0.002 0.001 0.0005 불검출
시안 0.2 0.05 0.01 불검출
크롬 0.05mg/l 이하 0.05 0.1 0.05 0.05 불검출
카드뮴 0.005mg/l 이하 0.003 0.005 0.005 0.003 불검출
동 1.0mg/l 이하 2.0 1.0 2.0 1.0 0.047
아연 3.0mg/l 이하 5.0 1.0 0.003
철 0.3mg/l 이하 0.3 0.2 0.3 불검출
망간 0.05mg/l 이하 0.05 0.05 0.05 0.010
알루미늄 0.2mg/l 이하 0.05~0.2 0.2 0.2 불검출
pH 5.8~8.6 5.8~8.6 6.5~8.5 6.5~9.5 5.8~8.6 7.4
탁도 5~15 1.0NT(음용 지하수)
0.5NTU(수돗물)		 5 4 2 0.37
총대장균 1000이하 불검출 불검출 5% 불검출 불검출 <2
상기 표 19를 참조하면, 폐도자기와 점토(동영토)가 3:7의 질량비로 혼합되어 제조되는 10차 실험 시편 #30을 통해 정수된 물이 국내 및 국외 수질 기준에 모두 적합한 것을 확인할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 투수 블록을 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따라 제조된 세라믹 필터를 포함하는 투수 블록(10)은 상층부(100), 중층부(200) 및 하층부(300)로 구성된다.
먼저, 상층부(100)는 골재, 시멘트, 일라이트분말, 제올라이트 및 이산화티탄을 포함할 수 있다.
다음으로, 중층부(200)는 폐도자기와 동영토가 일정 중량비로 혼합되는 반죽으로부터 제조되는 정수용 세라믹 필터를 포함할 수 있다.
그리고, 하층부(300)는 조골재 및 시멘트를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시예에 따르면, 전술한 바와 같은 폐도자기와 동영토가 일정 중량비로 혼합되는 반죽을 이용하여 투수 블록 또는 수경 시설 부재를 제조할 수 있다. 이 때, 수경 시설 부재는 분수 바닥재, 연못 바닥재 등을 포함할 수 있으며, 본 발명이 그 형태에 제한되는 것은 아니다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 및 개량 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 및 개량 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (14)

  1. 폐도자기 및 동영토를 일정 중량비로 혼합한 혼합 반죽으로부터 제조되며,
    상기 폐도자기와 상기 동영토는 3:7의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는
    폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼합 반죽은 일정 중량비의 왕겨를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 혼합 반죽은 일정 중량비의 산화동을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터.
  4. 제1항에 있어서,
    투수 블록, 수경 시설 부재에 적용되는 것을 특징으로 하는
    폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 혼합 반죽으로부터 제조되는 세라믹 필터는
    850℃에서 초벌 소성되고, 1250℃에서 재벌 소성되는 것을 특징으로 하는
    폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터.
  6. 폐도자기가 폐도자기 펠렛으로 파쇄되는 단계;
    상기 폐도자기 펠렛이 동영토와 일정 중량비로 혼합되여 혼합 반죽으로 제조되는 단계;
    상기 제조된 혼합 반죽이 성형되는 단계; 및
    상기 성형된 혼합 반죽이 소성되는 단계;를 포함하며,
    상기 폐도자기와 상기 동영토는 3:7의 중량비로 혼합되는 것을 특징으로 하는
    폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 혼합 반죽으로 제조되는 단계는,
    왕겨가 혼합되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터의 제조 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 혼합 반죽으로 제조되는 단계는,
    산화동이 혼합되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터의 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 제6항에 있어서,
    상기 성형된 혼합 반죽이 소성되는 단계는,
    850℃에서 초벌 소성되는 단계; 및
    1250℃에서 재벌 소성되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
    폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터의 제조 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
KR1020170056785A 2017-05-04 2017-05-04 폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터, 이를 이용한 부재 및 그의 제조 방법 KR101827802B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170056785A KR101827802B1 (ko) 2017-05-04 2017-05-04 폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터, 이를 이용한 부재 및 그의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170056785A KR101827802B1 (ko) 2017-05-04 2017-05-04 폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터, 이를 이용한 부재 및 그의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101827802B1 true KR101827802B1 (ko) 2018-02-09

Family

ID=61199112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170056785A KR101827802B1 (ko) 2017-05-04 2017-05-04 폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터, 이를 이용한 부재 및 그의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101827802B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004141728A (ja) * 2002-10-22 2004-05-20 Ngk Insulators Ltd フィルタエレメント及びその製造方法
JP2006176347A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Toray Ind Inc 多孔質陶磁器
KR100614740B1 (ko) * 2004-05-28 2006-08-22 주식회사 신립 수질정화용 활성탄 세라믹 및 그 제조방법
KR100964560B1 (ko) * 2009-08-17 2010-06-21 광덕신약 주식회사 광물혼합물을 이용한 알칼리환원수 생성 필터 및 그 필터 제조방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004141728A (ja) * 2002-10-22 2004-05-20 Ngk Insulators Ltd フィルタエレメント及びその製造方法
KR100614740B1 (ko) * 2004-05-28 2006-08-22 주식회사 신립 수질정화용 활성탄 세라믹 및 그 제조방법
JP2006176347A (ja) * 2004-12-21 2006-07-06 Toray Ind Inc 多孔質陶磁器
KR100964560B1 (ko) * 2009-08-17 2010-06-21 광덕신약 주식회사 광물혼합물을 이용한 알칼리환원수 생성 필터 및 그 필터 제조방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100363084C (zh) 具有抗菌活化水功能的微孔陶瓷滤芯
KR101876931B1 (ko) 오염수 처리용 세라믹 필터 및 이의 제조방법
KR101811340B1 (ko) 과불화화합물, 환경호르몬 처리를 위한 생물학적 처리 및 활성탄 흡착시스템
JP2006239583A (ja) 水質浄化用焼結体及びその製造方法
KR100301562B1 (ko) 황토(黃土)를 주재로 한 물 정화용 볼의 제조방법
KR101827802B1 (ko) 폐도자기를 이용한 정수용 세라믹 필터, 이를 이용한 부재 및 그의 제조 방법
KR101893639B1 (ko) 미네랄 성분을 함유한 미네랄제재 및 이를 이용한 미네랄 지장수
KR100305091B1 (ko) 석회와주물모래형틀로부터생성되는미분사를이용한세라믹성제올라이트정화제및그제조방법
US20220023785A1 (en) Health function-customized natural mineral activating composite filter, and method for producing same
KR101795104B1 (ko) 미네랄 지장수 제조방법
Limoni et al. Chlorine dioxide disinfection of drinking water—an evaluation of a treatment plant
KR101329637B1 (ko) 천연재료를 이용한 하수 처리용 바이오토와 그 제조방법 및 장치
KR100861012B1 (ko) 다공성 이온화 필터 및 그 제조방법
KR102240702B1 (ko) 건강 기능 맞춤형 천연 미네랄 활성화 복합필터 및 이의 제조 방법
KR101236145B1 (ko) 슬러지 건조후 재활용이 가능한 녹조 제거용 천연무기응집제로부터 발생한 슬러지를 이용한 녹생토의 제조방법
KR100886737B1 (ko) 연탄재를 이용한 수질정화용 기능성 메디아 및 그 제조 방법
KR100812359B1 (ko) 수질 개선제 조성물 및 이를 이용한 수질의 개선 방법
KR101033021B1 (ko) 수질정화용 에코메디아 및 그 제조방법
KR102149422B1 (ko) 기능성 카본블럭 필터 및 이의 제조방법
KR20050024481A (ko) 게르마늄 성분이 함유된 천연광석분말을 이용한 정화제제조방법
KR101347132B1 (ko) 수처리 과정에서 정수효율을 높이기 위해 적용되는 기능성 담체 및 그 제조방법
JP3408702B2 (ja) リン、チッソ含有排水・廃液の処理方法及びその装置
Oke et al. Investigation into the Use of Clay and Carbonized Palm Kernel Shell Mixture as Water Filter
Ewansiha et al. Treatment of Saloon Effluent using powdered carbon from Dika-nut (Irvingal gabonensis) seed shell
KR100343563B1 (ko) 고도 정수처리용 생물활성탄 및 이의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant