KR101992317B1 - 정수슬러지를 이용한 액상탈취제 제조방법 및 그 제품 - Google Patents

정수슬러지를 이용한 액상탈취제 제조방법 및 그 제품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 정수슬러지를 이용한 액상탈취제 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 정수슬러지는 함수율이 높은데 반하여 교반성이 낮은 단점이 있으나, 액상탈취제 제조과정에서 전분유도체를 추가로 첨가하여 정수슬러지의 점도를 낮춤으로써 바인더와의 교반성을 향상시켜 균질한 액상 코팅용 탈취제를 제조하는 제조방법 및 그 제품에 관한 것이다.

Description

정수슬러지를 이용한 액상탈취제 제조방법 및 그 제품{MANUFACTURING METHOD FOR LIQUID DEODORANT USING DRINKING WATER SLUDGE AND PRODUCT THEREOF}
본 발명은 정수슬러지를 이용한 액상탈취제 제조방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 정수슬러지는 함수율이 높은데 반하여 교반성이 낮은 단점이 있으나, 액상탈취제 제조과정에서 전분유도체를 추가로 첨가하여 정수슬러지의 점도를 낮춤으로써 바인더와의 교반성을 향상시켜 균질한 액상 코팅용 탈취제를 제조하는 제조방법 및 그 제품에 관한 것이다.
우리나라의 정수는 취수구-침사지-취수펌프장-오존처리-착수지/혼화지-침전지-여과지-오존처리-입상활성탄 여과지-정수지-양수장-배수지-수요지 등이 주요 단계를 통해 이루어지고 있다.
이러한 정수장에서 배출수 처리의 대상이 되는 것은 주로 침전지의 배출슬러지와 여과지의 세척배출수로서 그 성분은 원수 중의 대부분의 부유물질과 용해성 물질 및 응집제 등이다. 이들은 대개 무기성분이지만 최근에는 하천의 오탁과 부영양화 등의 진행에 따라 유기물질 함량이 점차 증가하고 있다.
원수의 불순물을 제거하는 일련의 공정에서 발생되는 슬러지는 모래, 실트, 용액속의 유기물, 부유물질, 경도를 유발하는 이온들, 박테리아와 유기체, 생산된 수질을 저하시키는 기타 물질들로 이루어져 있다. 상기 정수장 슬러지는 처리 방법과 화합물의 종류 및 사용량에 따라서 조성에 다양한 차이가 있지만 일반적으로는 무기물로 35∼50%의 SiO2, 20∼30%의 Al2O3을 함유하고 있다.
이와같이 대한민국 정수처리장에서 발생하는 정수 슬러지는 2008년말 기준 1일 평균 1,800톤에 달하고 있으며, 정수장의 증설 및 상수도 보급율의 증가, 고도정수처리시설의 도입 등으로 정수 슬러지의 발생은 계속 증가되고 있다. 이들의 처리는 대부분 매립과 해양투기에 의존해 왔으나 기존 매립장의 포화에 따른 새로운 부지확보의 어려움, 침출수배출에 따른 민원발생 등의 문제를 안고 있으며, 런던협약에 따라 2007년부터 해양투기가 금지됨에 따라 새로운 정수 슬러지 처리의 필요성이 고조되면서 친환경적이고 경제성 있는 정수 슬러지 재활용기술개발이 시급히 요청되고 있다.
현재 정수슬러지를 재활용하는 기술로 건축자재 조성물, 타일재료, 흡착제 및 탈취제로 사용하는 방안이 제시되고 있다. 이 중 흡착제로 사용하는 방안은 거의 정수슬러지를 활성화시켜 다공질을 통해 유해성분을 흡착제거하고 있다.
한국등록특허 제10-1200629호(2012.11.06.등록; 이하 '선행문헌1' 이라 함)와, 한국공개특허 제10-2014-0056650호(2014.05.12.공개; 이하 '선행문헌2'이라 함)는 모두 정수슬러지를 개질시켜 흡착성을 향상시킨 방안만을 제시하고 있다.
한국등록특허 제10-1641859호(2016.07.18.등록; 이하 '선행문헌3'이라 함)은 정수슬러지에 양전하물질을 코팅한 흡착제를 제시하였다. 상기 선행문헌3은 기공에 의한 흡착 이외에 양전하의 전위차에 의한 흡착기능도 제공하고 있다.
상기 선행문헌3은 기공 또는 양전하에 의한 흡착방식을 제공하여 새집증후군의 원인이 되는 휘발성 유기화합물에 대한 흡착 또는 탈취효과가 높은 효과가 있다.
그러나, 상기 선행문헌1 내지 3 모두 제조과정에 건조과정에 포함되어 있어 액상탈취제 제조 시 열건조 후 다시 물을 투입하고 있어 효율성이 떨어지므로, 정수슬러지를 이용하여 액상탈취제를 제조하기 위해 새로운 형태의 제조방법에 대한 연구가 필요한 실정이다.
한국등록특허 제10-1200629호(2012.11.06.등록) : 정수 슬러지를 이용한 기능성 흡착제 및 이의 제조방법 한국공개특허 제10-2014-0056650호(2014.05.12.공개) : 정수슬러지를 이용한 흡착제 및 표면 개질된 흡착제 한국등록특허 제10-1641859호(2016.07.18.등록) : 정수슬러지를 이용한 흡착제 및 그 제조방법
이에 본 발명의 정수슬러지를 이용한 액상탈취제 제조방법 및 그 제품은,
정수슬러지를 활성물질로 활성화시키면서 전분유도체에 의해 점도를 낮춘 환경에서 바인더와 교반하여 코팅이 이루어지게 하는 등 정수슬러지의 건조 과정없이 직접 액상탈취제를 제조하는 방법 및 제품의 제공을 목적으로 한다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 정수슬러지를 이용한 액상탈취제 제조방법 및 그 제품은,
정수슬러지를 이용하여 액상탈취제를 제조하는 방법에 있어서, 정수슬러지 100중량부에 대해 활성물질 5~20중량부을 혼합 및 교반시켜 활성슬러지를 제조하는 제1단계; 상기 제1단계의 활성슬러지에 물 8~12중량부, 바인더 8~12중량부 및 전분유도체 0.5~3 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 제2단계; 상기 제2단계의 혼합물을 60~120분 교반시켜 균질하게 분산시켜 액상탈취제를 제조하는 제3단계;로 제조된다.
상기 활성물질은, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 인산, 황산으로부터 일종 또는 이종이상 혼합사용할 수 있다.
또한, 상기 제2단계에는 양전하물질 0.01~4중량부와 금속 0.01~0.2중량부가 더 혼합될 수 있다.
또한, 상기 제2단계에는 물과 전분유도체를 혼합하는 제2-1단계와; 상기 제2-1단계의 혼합물을 교반하면서 바인더를 분무하여 분무코팅이 이루어지게 하는 제2-2단계로 분리구성될 수 있다.
또한, 상기 전분유도체는, 카르복시메틸전분, 히드록시알킬전분, 양성전분, 초산전분, 인산전분으로부터 선택 사용할 수 있다.
또한, 상기 양전하물질은, 콜린(Choline), 카르니틴(Carnitine), 염화 벤잘코니움 (Benzalkonium chloride); 디나토늄(Denatonium); 브롬화 세트리모늄(Cetrimonium bromide); 염화 디알릴디메틸암모늄(Diallyldimethyl ammonium chloride); 3-클로로-2-하이드록시프로필트리메틸암모늄 클로라이드(3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride,CHPTAC); 아크릴아미드와 4차화된 디메틸암모늄에틸메타크릴레이트의 공중합체(Copolymer of acrylamide and quaternized dimethylammoniumethyl methacrylate); 염화 디알릴디메틸암모늄고분자(Poly(diallyldimethylammonium chloride)); 아크릴아미드와 염화 디알릴디메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of acrylamide and diallyldimethylammonium chloride); 4차화된 하이드록시에틸 셀룰로오스(Quaternized hydroxyethylcellulose); 비닐피롤리돈과 4차화된 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and Quaternized dimethylaminoethyl methacrylate); 비닐피롤리돈과 4차화된 비닐이미다졸의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and quaternized vinylimidazole); 아크릴산과 염화 디알릴디메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of Acrylic Acid and Diallyldimethylammonium Chloride); 비닐피롤리돈과 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and methacrylamidopropyl trimethylammonium); 폴리(아크릴아미드 2-메타크릴옥시에틸 암모늄 클로라이드)(Poly(acrylamide 2-methacryloxyethyltrimethyl ammonium chloride)); 아크릴산과 아크릴아미드 및 염화 디알릴 디메틸암모늄의 3량체(Terpolymer of Acrylic Acid, Acrylamide and Diallyldimethylammonium Chloride); 비닐카프로락탐과 비닐피롤리돈 및 4차화된 비닐이미다졸의 3량체(Terpolymer of vinylcaprolactam, vinylpyrrolidone, and quaternized vinylimidazole); 및 아크릴산과 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄 및 아크릴산 메틸의 3량체(Terpolymer of Acrylic Acid, Methacrylamidopropyl Trimethyl Ammonium Chloride, and Methyl Acrylate) 중 에서 1종 또는 2종 이상 선택되고;
상기 금속성분은, 이트륨(Y), 몰리브덴(Mo), 비스므스(Bi), 텔레늄(Te), 망간(Mn), 코발트(Co), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 및 알루미늄(Al) 중에서 1종 또는 2종 이상 선택되며;
상기 바인더는, 아크릴에멸젼, 폴리우레탄에멀전, 폴리올레핀 에멀전, 스타이렌부타디엔공중합에멀전, 폴레비닐아세테이트에멀전, 폴리에틸렌비닐아세테이트에멀전 중에서 1종 또는 2종이상 선택 사용될 수 있다.
상기 해결수단에 의한 본 발명의 정수슬러지를 이용한 액상탈취제 제조방법 및 그 제품은,
정수슬러지를 건조과정 없이 직접 액상탈취제를 제조하되 정수슬러지와 바인더의 교반과정에서 정수슬러지의 점도를 낮추기 위해 전분유도체를 더 혼합하고, 혼합된 전분유도체는 정수슬러지의 점도를 낮춰 교반시간을 단축시킴은 물론 바인더의 사용량을 감축시키고 응고현상 저감시키는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액상탈취제 제조과정을 도시한 흐름도.
이하 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 내용과 범위를 쉽게 설명하기 위한 예시일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적 범위가 한정되거나 변경되는 것은 아니다. 또한 이러한 예시에 기초하여 본 발명의 기술적 사상의 범위 안에서 다양한 변형과 변경이 가능함은 당업자에게는 당연할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액상탈취제 제조과정을 도시한 흐름도이다.
도 1을 참조하여 본 발명에 따른 정수슬러지를 이용한 액상탈취제 제조방법을 설명하면, 제1단계로 정수슬러지와 활성물질을 혼합하고 교반시켜 활성슬러지를 제조한다.
상기 정수슬러지의 일반적인 조성은 35∼50%의 SiO2, 20∼30%의 Al2O3을 포함하는 무기물에 유기물이 일부 포함되어 구성되며, 활성물질을 혼합하여 표면을 다공질로 가공하거나 다공질 활성물질 혼합에 의한 표면적 증가로 활성도를 높인 활성슬러지를 제조한다. 상기 활성물질로는 표면가공용으로는 인산, 황산이 사용될 수 있고, 혼합부착에 의한 표면적 증가로는 탄산칼슘, 탄산마그네슘을 사용할 수 있다. 이외에 혼합부착 방식은 황토, 숯을 포함하여 다공질을 갖는 다양한 무기물을 추가로 사용할 수 있다. 본 발명의 활성물질로는 탄산칼슘과 탄산마그네슘을 포함하는 다공질물질의 혼합부착방식에 의해 활성화하는 것을 주대상으로 설명한다.
이때 상기 정수슬러지와 활성물질의 혼합비율은 정수슬러지 100중량부에 대해 활성물질 5~20중량부가 혼합되어 조성되는 것이 바람직하다. 상기 활성물질이 5중량부 이하로 혼합되면 표면적 증가가 미미하고, 20중량부 이상으로 혼합될 경우 활성물질에 의한 흡착성능 저감현상이 발생하기 때문에 제시된 혼합비율을 유지하는 것이 중요하다.
또한, 상기 교반시간이 짧으면 정수슬러지와 활성물질의 혼합이 균일하게 이루어지지 않고 교반시간이 과하면 균일혼합의 증진이 미미함으로 바람직한 교반시간은 30분 ~ 3시간 이내로 이루어지는 것이 바람직하다.
다음으로 제2단계로, 상기 제1단계의 활성슬러지 제조가 완료되면 물 8~12 중량부와, 바인더 8~12 중량부 및 전분유도체 0.5~3중량부를 혼합하는 혼합물 제조단계를 수행한다.
상기 물은 유동성을 향상시키기 위해 혼합하는 것으로, 정수슬러지 100중량부에 대해 8중량부 이하로 혼합시 유동성 향상효과가 미비하고, 12중량부 이상으로 혼합하면 유동성은 향상되나 바인더의 결합력이 저하되므로 상기 범위 이내로 혼합하는 것이 바람직하다.
상기 바인더는 활성슬러지의 접착성을 향상시키기 위해 활성슬러지 외면에 코팅되는 것으로, 대표적으로는 아크릴에멸젼, 폴리우레탄에멀전, 폴리올레핀 에멀전, 스타이렌부타디엔공중합에멀전, 폴레비닐아세테이트에멀전, 폴리에틸렌비닐아세테이트에멀전이 있으며, 이 중에서 1종 또는 2종이상 선택 사용될 수 있다. 상기 바인더를 정수슬러지 100중량부에 대해 8중량부 이하로 혼합하면 접착성이 떨어지며, 12중량부 이상으로 혼합하면 과도한 접착력에 의한 뭉침이 발생되므로 상기 범위 사이에서 혼합사용하는 것이 바람직하다.
또한 상기 전분유도체는 혼합물에 대한 점성을 낮춰 교반이 용이하게 이루어지게 하는 것으로, 공시된 다양한 전분유도체를 사용할 수 있으며, 대표적으로는 카르복시메틸전분, 히드록시알킬전분, 양성전분, 초산전분, 인산전분으로부터 선택 사용할 수 있다. 상기 전분유도체는 정수슬러지 100중량부에 대해 0.5중량부 이하로 혼합할 경우 혼합물의 점도가 높아 교반이 잘 이루어지지 않으며, 3중량부 이상으로 혼합할 경우 교반성의 향상정도가 미비함으로 상기 범위내로 혼합사용하는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 바인더는 활성슬러지 제조후 물과 함께 투입되어 제조될 수 있으며, 이외에 교반과정에서 분무에 의해 공급하여 미세한 크기로 혼합하여 공급될 수 있다.
즉, 상기 제2단계는, 물과 전분유도체를 혼합하는 제2-1단계와, 혼합물을 교반하면서 바인더를 분무 및 혼합하여 분무코팅이 이루어지는 제2-2단계로 분리 구성될 수 있다.
상기 제2-1단계에서는 활성슬러지에 물과 전분유도체를 혼합하는 단계이며, 상기 제2-2단계는 혼합 후 교반이 이루어지면서 바인더를 분무하여 미세량으로 활성슬러지와 접촉하여 코팅이 이루어지게 하는 단계이다. 상기 분무는 미세노즐을 통해 3~7ml/s의 유량으로 연무형태로 공급하여 바인더 코팅이 이루어지게 하면서, 바인더의 뭉침에 의한 덩어리화를 방지할 수 있다.
상기 분무에 의해 바인더를 공급하면 한 번에 공급하여 교반에 의해 활성슬러지에 균질하게 코팅되도록 하는 교반시간을 대폭적으로 단축시킬 수 있으며, 보다 균질성을 더 향상시킬 수 있으며, 활성슬러지에 바인더 코팅이 부분적으로 이루어질 수 있어 활성슬러지에 코팅면과 비코팅면이 동시에 존재하게 할 수 있어 양측의 흡착성질을 동시에 제공할 수 있다.
다음으로 상기 제3단계는 교반에 의해 혼합물을 균질하게 분산시켜 액상탈취제를 제조하는 단계이다. 이 때 상기 2단계에서 한 번에 바인더를 투입하여 혼합한 경우 1000~3000 rpm의 교반속도로 90~120분 교반이 이루어져야 활성슬러지에 바인더의 균질한 코팅이 이루어질 수 있으며, 제2-2단계와 같이 바인더를 분무에 의해 공급될 경우에는 제3단계에서의 교반은 60~100분으로 단축시켜도 바인더의 균일한 코팅이 이루어지게 할 수 있다.
본 발명은 혼합물을 제조하는 제2단계에서 금속 또는 금속산화물을 더 혼합하여 미생물이나 세균 또는 바이러스에 대해 항균력을 증가시킬 수 있다.
상기 금속 또는 금속산화물로는 이트륨(Y), 몰리브덴(Mo), 비스므스(Bi), 텔레늄(Te), 망간(Mn), 코발트(Co), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 및 알루미늄(Al) 중에서 1종 또는 2종 이상 선택할 수 있다.
이러한 금속 또는 금속산화물은 정수슬러지 100중량부에 대해 0.01~0.2중량부로 혼합되어 사용하는 것이 바람직하다. 상기 0.01 중량부 이하로 혼합될 경우 항균성이 미비하고, 상기 0.2중량부 이상으로 혼합될 경우에는 항균성의 증진효과가 커지나 금속 또는 금속산화물이 고가를 형성함으로 경제성이 떨어지는 문제점이 있으므로 상기 범위 내에서 혼합사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2단계에는 양전하물질을 더 공급하여 전하에 의한 흡착력도 제공할 수 있다.
상기 양전하물질로는 4급 암모늄계로 이루어진 군으로부터 1종 또는 2종 이상 선택하여 용매에 용해시켜 양전하물질 용해액을 제조한다. 상기 양전하물질 용해액은 정수슬러지 100중량부에 대해 0.01~4중량부가 코팅되도록 하며, 용매로는 물 또는 산(acid)을 사용할 수 있다.
상기 4급 암모늄계는 콜린(Choline), 카르니틴(Carnitine), 염화 벤잘코니움 (Benzalkonium chloride); 디나토늄(Denatonium); 브롬화 세트리모늄(Cetrimonium bromide); 염화 디알릴디메틸암모늄(Diallyldimethyl ammonium chloride); 3-클로로-2-하이드록시프로필트리메틸암모늄 클로라이드(3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride, CHPTAC); 아크릴아미드와 4차화된 디메틸암모늄에틸메타크릴레이트의 공중합체(Copolymer of acrylamide and quaternized dimethylammoniumethyl methacrylate); 염화 디알릴디메틸암모늄고분자(Poly(diallyldimethylammonium chloride)); 아크릴아미드와 염화 디알릴디메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of acrylamide and diallyldimethylammonium chloride); 4차화된 하이드록시에틸 셀룰로오스(Quaternized hydroxyethylcellulose); 비닐피롤리돈과 4차화된 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and Quaternized dimethylaminoethyl methacrylate); 비닐피롤리돈과 4차화된 비닐이미다졸의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and quaternized vinylimidazole); 아크릴산과 염화 디알릴디메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of Acrylic Acid and Diallyldimethylammonium Chloride); 비닐피롤리돈과 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and methacrylamidopropyl trimethylammonium); 폴리(아크릴아미드 2-메타크릴옥시에틸 암모늄 클로라이드)(Poly(acrylamide 2-methacryloxyethyltrimethyl ammonium chloride)); 아크릴산과 아크릴아미드 및 염화 디알릴 디메틸암모늄의 3량체(Terpolymer of Acrylic Acid, Acrylamide and Diallyldimethylammonium Chloride); 비닐카프로락탐과 비닐피롤리돈 및 4차화된 비닐이미다졸의 3량체(Terpolymer of vinylcaprolactam, vinylpyrrolidone, and quaternized vinylimidazole); 및 아크릴산과 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄 및 아크릴산 메틸의 3량체(Terpolymer of Acrylic Acid, Methacrylamidopropyl Trimethyl Ammonium Chloride, and Methyl Acrylate) 중에서 선택사용할 수 있다. 4급 암모늄계를 용해시키는 용매로는 물(증류수)이 사용될 수 있다.
상기 제조방법에 의해 제조된 본 발명의 액상탈취제는,
정수슬러지 100중량부에 대해 활성물질 5~20중량부, 물 8~12중량부, 바인더 8~12중량부, 전분유도체 0.5~3중량부을 혼합하여 조성되며, 정수슬러지 100중량부에 대해 양전하물질 0.01~4중량부와, 금속 0.01~0.2중량부를 더 혼합하여 양전하물질에 의한 흡착기능과, 금속성분에 의한 항균기능을 추가적으로 제공할 수 있다.
<실험예1 - 전분유도체 혼합에 의한 교반상태 확인>
정수슬러지는 대전 인근 정수처리장의 공급받아 함수율 85중량%인 것을 사용하였다.
실시예1 내지 4로서, 상온에서 4개의 용기에 정수슬러지 1000g, 활성화를 위한 첨가제로 탄산칼슘 100g, 물 100g, 바인더로 아크릴에멀전 100g을 담고 교반하였다. 이때 전분유도체로 인산전분을 선택하였고, 실시예1에는 0g, 실시예2에는 5g, 실시예3에는 10g, 실시예4에는 20g을 넣은 다음 2000rpm으로 90분간 교반하였다.
상기 실험조건과 교반 후 점도를 측정하여 표1에 나타내었다.
구분 실시예1 실시예2 실시예3 실시예4
정수슬러지 1,000g 1,000g 1,000g 1,000g
첨가제(탄산칼슘) 100g 100g 100g 100g
물 100g 100g 100g 100g
바인더(아크릴에멀전) 100g 100g 100g 100g
전분유도체(인산전분) 　 5g 10g 20g
교반 시간 90분 90분 90분 90분
점도(단위 : cp) 37,500 25,500 24,300 21,000
상기 교반상태를 확인할 결과 전분유도체를 혼합하지 않은 실시예1에서는 교반이 이루어지지 않았고, 소량 혼합된 실시예2에서는 초기교반은 잘 이루어지지 않았으나 10분 경과후 교반이 잘 이루어졌으며, 실시예3과 4에서는 초기부터 교반이 잘 이루어졌다.
따라서, 전분유도체의 사용량 증가에 따라 점도개선이 이루어지는 것을 알 수 있으며, 최소한 정수슬러지 100중량부 대비 0.5중량부 이상으로 전분유도체를 혼합하여야 점도개선효과가 나타남을 알 수 있었다.
<실험예2 - 도장 후 접착력 확인>
정수슬러지는 대전 인근 정수처리장의 공급받아 함수율 85중량%인 것을 사용하였다.
실시예5 내지 8로서, 상온에서 4개의 용기에 정수슬러지 1000g, 첨가제로 탄산칼슘 100g, 물 100g을 담고 교반하였다.
여기서 실시예5에는 바인더(아크릴에멀전) 100g을 혼합하고 전분유도체(인산전분)을 혼합하지 않았고, 실시예6은 바인더 80g을 혼합하고 전분유도체 10g을 혼합하였고, 실시예7에는 바인더 80g을 혼합하고 전분유도체를 혼합하지 않았고, 실시예8은 바인더 60g을 혼합하고 전분유도체 10g을 혼합하였다.
2000rpm으로 90분간 교반한 다음 5g씩 채취하여 각각 보드(30cm * 30cm)에 붓을 사용하여 도장을 실시하였다.
상기 실험조건은 하기 표2에 나타내었다.
구분 실시예5 실시예6 실시예7 실시예8
정수슬러지 1,000g 1,000g 1,000g 1,000g
첨가제(탄산칼슘) 100g 100g 100g 100g
물 100g 100g 100g 100g
바인더(아크릴에멀전) 100g 80g 80g 60g
전분유도체(인산전분) 　 10g 　 10g
교반 시간 90분 90분 90분 90분
도상상태를 확인한 결과 실시예5와 실시예6에서는 도장상태가 좋았으며, 실시예7과 실시예8에서는 접착력이 낮아서 도장이 벗겨지는 부분이 발생되었다.
따라서, 전분유도체 혼합시 일정량 바인더의 혼합을 감소시켜도 유사한 접착력이 제공됨을 알 수 있으므로, 전분유도체를 혼합하면 바인더의 사용량을 일정량 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다.
<실험예3 - 교반 7일후 응고량 확인>
실시예1 내지 4에서 제조된 액상탈취제를 상온에서 7일간 방치한 다음 액상물을 제거하고 남은 응고물의 중량을 측정하였다.
실시예1 내지 4에서는 각각 20g, 20g, 5g, 5g의 응고물이 측정되었다.
따라서, 전분유도체가 10g이상 혼합시 액상탈취제의 응고형상을 감소시킬 수 있음을 알 수 있었다.
<실험예4 - 교반시간에 따른 7일후 응고량 확인>
정수슬러지는 대전 인근 정수처리장의 공급받아 함수율 85중량%인 것을 사용하였다.
실시예9 내지 12로서, 상온에서 4개의 용기에 정수슬러지 1000g, 첨가제로 탄산칼슘 100g, 물 100g, 바인더로 아크릴에멀전 100g을 담았다.
여기서 실시예9에는 전분유도체(인산전분)를 혼합하지 않고 60분간 교반하였고, 실시예10에는 전분유도체를 혼합하지 않고 90분 교반하였고, 실시예11에는 전분유도체 10g을 혼합하여 60분간 교반하였고, 실시예12은 전분유도체 10g을 혼합한 다음 90분간 교반하였다.
상기 실험조건을 하기 표 3에 나타내었다.
구분 실시예9 실시예10 실시예11 실시예12
정수슬러지 1,000g 1,000g 1,000g 1,000g
첨가제(탄산칼슘) 100g 100g 100g 100g
물 100g 100g 100g 100g
바인더(아크릴에멀전) 100g 100g 100g 100g
전분유도체(인산전분) 　 　 10g 10g
교반 시간 60분 90분 60분 90분
교반은 2000rpm으로 이루어졌으며, 제조된 액상탈취제를 상온에서 7일간 방치한 다음 액상물을 제거하고 남은 응고물의 중량을 측정하였다.
전분유도체를 혼합하지 않은 실시예9와 10에서는 각각 23g과 20g의 응고물이 발생되어 교반시간을 증가시키는 것이 응고물 발생을 최소화하는 것을 알 수 있다.
또한, 전분유도체가 더 혼합된 실시예11과 12에서는 전분유도체를 혼합하지 않은 실시예9와 10과 대비했을 때 응고물의 생성량이 대폭적으로 감소하였다. 즉, 동일한 시간동안 교반시 전분유도체를 혼합한 실시예에서 응고물의 생성량이 낮았다. 또한, 실시예10과 11을 대비하면 전분유도체 혼합시 교반시간을 단축시켜도 응고물의 생성량이 더 낮게 측정되었으므로, 전분유도체의 혼합으로 교반시간 단축과 응고물생성량을 감축시킬 수 있음을 알 수 있었다.
<실험예 5 - 탈취실험>
1) 암모니아 탈취시험
실험샘플로는 상기 실시예3의 도료와, 실시예3에서 첨가제로 양전하물질(콜린)을 2g더 추가하여 도료를 제조한 실시예13의 도료를 이용하여 암모니아에 대한 탈취실험을 하였다.
시편으로는 30cm×30cm의 종이판에 도료를 도포하고 24시간 건조한 다음 가로세로 10cm×10cm로 절단하여 사용하였다.
5L 크기의 테드라백(Tedlar bag)에 시편을 넣고, 시험가스로는 90ppm농도의 암모니아를 주입하였고, 주입 후 밀봉하였다.
시험가스는 KS I 2218의 규정에 의해 측정하였고, 시험중 온도는 23±4℃, 습도는 50±10%를 유지하였다.
탈취율(%)=[(blank 농도 - 측정가스농도)/blank 농도]×100
시험가스의 농도는 초기(0분), 30, 60, 90, 120 분 경과 시마다 측정하여 하기 표 4에 나타내었다
[표 4]
Figure 112017116458311-pat00001
상기 표 4를 참조한 바와같이 실시예3은 120분 경과시점에서 60.2%의 탈취율이 나타났고, 실시예13은 62.7%의 탈취율이 나타나 암모니아에 대한 탈취력이 높은 것을 알 수 있었다. 특히 양전하물질을 혼합할 경우 탈취율이 소량 높게 나타나는 것도 알 수 있었다.
2) 포름알데히드(HCHO) 탈취시험
암모니아 탈취와 동일한 방법과 시험조건으로 사용하였고, 시험가스로는 90ppm농도의 포름알데히드를 사용하였다.
시험가스의 농도는 초기(0분), 30, 60, 90, 120 분 경과 시마다 측정하여 하기 표 5에 나타내었다.
[표 5]
Figure 112017116458311-pat00002
상기 표5를 참조한 바와같이 실시예3은 120분 경과시점에서 61.0%의 탈취율이 나타났고, 실시예13에서는 64.6%의 탈취율이 나타나 포름알데히드의 탈취효율도 높게 나타남을 알 수 있었다.

Claims (7)

  1. 정수슬러지를 이용하여 액상탈취제를 제조하는 방법에 있어서,
    정수슬러지 100중량부에 대해 활성물질 5~20중량부를 혼합 및 교반시켜 활성슬러지를 제조하는 제1단계;
    상기 제1단계의 활성슬러지에 물 8~12중량부, 바인더 8~12중량부 및 전분유도체 0.5~3 중량부를 혼합하여 혼합물을 제조하는 제2단계;
    상기 제2단계의 혼합물을 60~120분 교반시켜 균질하게 분산시켜 액상탈취제를 제조하는 제3단계;로 제조되는 것을 특징으로 하는 액상탈취제 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2단계에는 양전하물질 0.01~4중량부와 금속 0.01~0.2중량부가 더 혼합되는 것을 특징으로 하는 액상탈취제 제조방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제2단계에는 물과 전분유도체를 혼합하는 제2-1단계와;
    상기 제2-1단계의 혼합물을 교반하면서 바인더를 분무하여 분무코팅이 이루어지게 하는 제2-2단계로 분리 구성되는 것을 특징으로 하는 액상탈취제 제조방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 활성물질은,
    탄산칼슘, 탄산마그네슘, 인산, 황산으로부터 일종 또는 이종이상 혼합사용하는 것을 특징으로 하는 액상탈취제 제조방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 전분유도체는,
    카르복시메틸전분, 히드록시알킬전분, 양성전분, 초산전분, 인산전분으로부터 선택사용하는 것을 특징으로 하는 액사탈취제 제조방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 양전하물질은,
    콜린(Choline), 카르니틴(Carnitine), 염화 벤잘코니움 (Benzalkonium chloride); 디나토늄(Denatonium); 브롬화 세트리모늄(Cetrimonium bromide); 염화 디알릴디메틸암모늄(Diallyldimethyl ammonium chloride); 3-클로로-2-하이드록시프로필트리메틸암모늄 클로라이드(3-chloro-2-hydroxypropyltrimethylammonium chloride,CHPTAC); 아크릴아미드와 4차화된 디메틸암모늄에틸메타크릴레이트의 공중합체(Copolymer of acrylamide and quaternized dimethylammoniumethyl methacrylate); 염화 디알릴디메틸암모늄고분자(Poly(diallyldimethylammonium chloride)); 아크릴아미드와 염화 디알릴디메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of acrylamide and diallyldimethylammonium chloride); 4차화된 하이드록시에틸 셀룰로오스(Quaternized hydroxyethylcellulose); 비닐피롤리돈과 4차화된 디메틸아미노에틸 메타크릴레이트의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and Quaternized dimethylaminoethyl methacrylate); 비닐피롤리돈과 4차화된 비닐이미다졸의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and quaternized vinylimidazole); 아크릴산과 염화 디알릴디메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of Acrylic Acid and Diallyldimethylammonium Chloride); 비닐피롤리돈과 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄의 공중합체(Copolymer of vinylpyrrolidone and methacrylamidopropyl trimethylammonium); 폴리(아크릴아미드 2-메타크릴옥시에틸 암모늄 클로라이드)(Poly(acrylamide 2-methacryloxyethyltrimethyl ammonium chloride)); 아크릴산과 아크릴아미드 및 염화 디알릴 디메틸암모늄의 3량체(Terpolymer of Acrylic Acid, Acrylamide and Diallyldimethylammonium Chloride); 비닐카프로락탐과 비닐피롤리돈 및 4차화된 비닐이미다졸의 3량체(Terpolymer of vinylcaprolactam, vinylpyrrolidone, and quaternized vinylimidazole); 및 아크릴산과 메타크릴아미도프로필트리메틸암모늄 및 아크릴산 메틸의 3량체(Terpolymer of Acrylic Acid, Methacrylamidopropyl Trimethyl Ammonium Chloride, and Methyl Acrylate) 중 에서 1종 또는 2종 이상 선택되고;
    상기 금속성분은,
    이트륨(Y), 몰리브덴(Mo), 비스므스(Bi), 텔레늄(Te), 망간(Mn), 코발트(Co), 로듐(Rh), 이리듐(Ir), 니켈(Ni), 팔라듐(Pd), 백금(Pt), 구리(Cu), 은(Ag), 금(Au) 및 알루미늄(Al) 중에서 1종 또는 2종 이상 선택되며;
    상기 바인더는,
    아크릴에멸젼, 폴리우레탄에멀전, 폴리올레핀 에멀전, 스타이렌부타디엔공중합에멀전, 폴레비닐아세테이트에멀전, 폴리에틸렌비닐아세테이트에멀전 중에서 1종 또는 2종이상 선택 사용되는 것을 특징으로 하는 액상탈취제 제조방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 액상탈취제.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR101321493B1 (ko) * 2011-08-16 2013-10-28 한국화학연구원 초미립자 여과 및 살균효과가 우수한 공기필터
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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