KR102185583B1 - 악취 저감용 흡착제 및 그의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 악취 저감용 흡착제는, 유기흡착제; 및 무기바인더를 포함하며, 상기 유기흡착제 및 상기 무기바인더가 융합되어 공기로부터 악취를 흡착 할 수 있다.

Description

악취 저감용 흡착제 및 그의 제조 방법{FILTER TO REDUCE ODOR AND METHOD TO MANUFACTURE THEREOF}

본 발명은 악취 저감용 흡착제 및 그의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 유기흡착제와 무기바인더를 융합하여 흡착제를 제조함으로써 유증기를 비롯한 악취 물질을 효율적이면서도 안정적으로 제거할 수 있는 악취 저감용 흡착제 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.

일반적으로 고기구이 음식점과 같은 식당, 그리고 여러 산업 현장에서는 유분이 많이 섞여 있는 먼지 또는 악취가 복합적으로 발생되는 곳이 많다. 따라서 주변 지역에 악영향을 미칠 수 있어 인근에 사는 사람에 의해 민원이 발생되기도 하고, 또한 대기를 오염시킬 수 있어 집진 및 악취 제거를 위한 다양한 방법이 사용되고 있다.

예를 들면 종래의 집진 장치의 경우, 필터링 기능을 구비하여 배출 가스에 포함된 먼지, 특히 미세먼지 등을 제거하였으나, 전술한 바와 같이, 유분이 섞여 있는 가스의 경우 유분으로 인해 집진 효율이 떨어지는 한계가 있었다. 특히 전기집진기의 경우 가스상 물질을 처리하기가 어려웠고 기름이 누적될 경우 하전이 어렵고 화재 발생 가능성이 있었다. 그리고 설치비가 많이 소요되는 단점도 있다.

한편, 활성탄도 악취를 제거하기 위한 하나의 방법으로 적용될 수 있는데, 활성탄의 경우, 수분 또는 점착성 물질의 유입 시 효율이 급격히 저하되며, 주기적으로 교체해주어야 하기 때문에 비용이 발생되는 한계가 있다.

한편, 세정시설의 경우에도, 세정 과정에서 폐수가 발생되어 폐수 처리에 비용이 발생될 수 있고, 오염 물질 중 기름이 많으면 처리 효율이 떨어지는 한계가 있었다. 또한 저온 시 배관이 동파될 우려도 있다.

이에, 가스로부터 유증기 및 악취 물질을 효율적이면서도 저비용으로 저감 또는 제거할 수 있는 흡착제의 개발이 요구되는 실정이다.

관련 선행기술로는, 대한민국 등록특허 10-0969639호(발명의 명칭: 고온 작동 음식물 쓰레기 처리장치의 악취 흡착제 및 이를 이용한 악취제거방법, 등록일자: 2010년 7월 5일)가 있다.

본 발명의 실시예들은, 유기흡착제와 무기바인더를 융합하여 유무기 흡착제를 제조함으로써 유증기를 비롯한 악취 물질을 효율적이면서도 안정적으로 제거할 수 있는 악취 저감용 흡착제 및 그의 제조 방법을 제공한다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 악취 저감용 흡착제는, 유기흡착제; 및 무기바인더를 포함하며, 상기 유기흡착제 및 상기 무기바인더가 융합되어 공기로부터 악취를 제거할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 유기흡착제는 활성탄으로서 증류수와 혼합되고, 상기 무기바인더는 벤토나이트 또는 규산나트륨으로서 경화촉진제인 수산화칼슘과 혼합될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 유기흡착제 및 상기 증류수, 상기 무기바인더 및 상기 경화촉진제는 미리 설정된 비율로 혼합되어 상온에서 균일하게 교반되어 혼합 물질을 형성하며, 상기 혼합 물질은 압출 성형 공정을 거친 후 소성 공정을 거칠 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 악취 저감용 흡착제의 제조 방법은, 교반부를 이용하여 유기흡착제와 무기바인더를 상온에서 교반하여 혼합 물질을 만드는, 교반 단계와, 압출 성형부를 이용하여 상기 혼합 물질을 압출 성형하는, 압출 성형 단계와, 소성부를 이용하여 압출 성형된 상기 혼합 물질을 소성시키는, 소성 단계를 포함할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 교반 단계 시, 상기 유기흡착제 및 증류수, 상기 무기바인더 및 경화촉진제가 미리 설정된 비율로 혼합되어 상온에서 균일하게 교반될 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 유기흡착제, 상기 벤토나이트 및 상기 경화촉진제의 중량비는 10~15wt%:60~75wt%:15~25wt%일 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 압출 성형 단계 시, 상기 혼합 물질을 미리 정해진 시간만큼 타격할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예에 따른 상기 소성 단계 시, 압축 성형된 상기 혼합 물질을 330 내지 350℃까지 분당 5 내지 10℃씩 단계적으로 승온시키면서 1 내지 3시간 동안 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 유기흡착제와 무기바인더를 융합하여 유무기 흡착제를 제조함으로써 유증기를 비롯한 악취 물질을 효율적이면서도 안정적으로 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악취 저감용 흡착제의 제조 방법의 순서도이다.
도 2는 도 1에 의해 제조된 악취 저감용 유무기 흡착제를 이용하여 융복합 소재 컬럼 실험을 하는 모식도이다.
도 3은 도 1에 의해 제조된 악취 저감용 유무기 흡착제를 이용하여 아세트알데히드에 대한 등온 흡착 실험을 한 결과 그래프이다.
도 4는 도 1에 의해 제조된 악취 저감용 유무기 흡착제를 이용하여 황화수소에 대한 등온 흡착 실험을 한 결과 그래프이다.
도 5는 도 1에 의해 제조된 악취 저감용 유무기 흡착제를 이용하여 암모니아에 대한 등온 흡착 실험을 한 결과 그래프이다.
도 6은 도 1에 의해 제조된 악취 저감용 유무기 흡착제를 이용하여 아세트알데히드에 대한 연속 유입 컬럼 흡착 실험을 한 결과 그래프이다.
도 7은 도 1에 의해 제조된 악취 저감용 유무기 흡착제를 이용하여 황화수소에 대한 연속 유입 컬럼 흡착 실험을 한 결과 그래프이다.
도 8은 도 1에 의해 제조된 악취 저감용 유무기 흡착제를 이용하여 암모니아에 대한 연속 유입 컬럼 흡착 실험을 한 결과 그래프이다.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 악취 저감용 유무기 흡착제의 제조 방법의 순서도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 악취 저감용 유무기 흡착제의 제조 방법은, 교반부를 이용하여 유기흡착제와 무기바인더를 교반하여 혼합 물질을 만드는 교반 단계(S110)와, 압출 성형부를 이용하여 혼합 물질을 압출 성형하는 압출 성형 단계(S120)와, 소성부를 이용하여 압출 성형된 혼합 물질을 소성시키는 소성 단계(S130)를 포함할 수 있다.

이러한 구성에 의해서, 고기구이 음식점과 같은 장소에서 발생되는 가스에 함유된 악취 물질 및 유증기를 흡착하여 효율적이면서 안정적으로 제거할 수 있다.

각각의 단계에 대해 설명하면, 먼저 본 실시예의 교반 단계(S110) 시, 유기흡착제와 무기바인더를 교반하여 혼합 물질을 만드는데, 이 때 유기흡착제 및 무기바인더뿐만 아니라 증류수 및 경화촉진제가 같이 혼합될 수 있다.

다시 말해, 유기흡착제는 활성탄으로서 증류수와 혼합되고, 무기바인더는 벤토나이트 또는 규산나트륨으로서 경화촉진제인 수산화칼슘과 혼합될 수 있다.

여기서, 유기흡착제 및 증류수, 무기바인더 및 경화촉진제는 미리 설정된 비율로 혼합되어 상온에서 균일하게 교반되어 혼합 물질을 형성할 수 있다.

예를 들면, 유기흡착제, 벤토나이트 및 경화촉진제(활성화제)가 10~15wt%:60~75wt%:15~25wt%의 중량비로 혼합되어 혼합 물질을 형성할 수 있는 것이다. 하나의 예로는, 활성탄을 상기 범위의 중량비율로, 예를 들면 15wt%로 증류수 50 내지70ml에 넣어 활성탄 담지액을 만들고, 벤토나이트와 수산화칼슘을 상기 중량비율로, 예를 들면 65wt% 대 20wt%로 건비빔한 후, 활성탄 담지액에 건비빔된 혼합 분말을 혼합한 다음에, 이들을 교반부에 의해 교반하여 혼합 물질을 만들 수 있는 것이다. 한편, 압출 성형 단계(S120) 시, 혼합 물질을 미리 정해진 시간만큼, 예를 들면 1분 동안 타격하며 성형제를 만들 수 있다.

이후, 본 실시예의 소성 단계(S130)는, 압축 성형된 상기 혼합 물질을 330 내지 350℃까지 분당 5 내지 10℃씩 단계적으로 승온시키면서 1 내지 3시간, 바람직하게 2시간 동안 이루어질 수 있다. 소성 단계를 거친 혼합 물질은 흡착력과 강도를 동시에 구비할 수 있어, 악취 저감 효율 및 안정성을 증대시킬 수 있다.

한편, 이하에서는 다수의 도면을 참고하여 본 실시예의 악취 저감용 유무기 흡착제에 따른 성능 실험 결과를 설명하기로 한다.

도 2는 도 1에 의해 제조된 악취 저감용 유무기 흡착제를 이용하여 연속 유입 컬럼 실험을 하는 모식도이다.

이에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 악취 저감용 유무기 흡착제(100)를 구비한 실험 장치(200)는, 각각의 가스가 제공되는 가스 제공 탱크(210)들과, 이들을 혼합하는 믹싱 챔버(220)와, 악취 저감용 흡착제(100)와, 그 전에 마련되어 혼합된 가스를 샘플링하는 유입 샘플링 포인트(230)와, 악취 저감용 흡착제(100) 후에 마련되어 흡착 제거된 혼합 가스를 샘플링하는 유출부 샘플링 포인트(240)를 포함할 수 있다.

이를 통해, 다음의 그래프에 표현된 것처럼, 악취 저감용 유무기 흡착제의 성능을 실험할 수 있다. 먼저, 도 3 내지 도 5를 통해 본 장치의 등온 흡착 실험 결과를 설명하기로 한다.

도 3은 도 1에 의해 제조된 악취 저감용 유무기 흡착제를 이용하여 아세트알데히드에 대한 등온 흡착 실험을 한 결과 그래프이고, 도 4는 도 1에 의해 제조된 악취 저감용 유무기 흡착제를 이용하여 황화수소에 대한 등온 흡착 실험을 한 결과 그래프이며, 도 5는 도 1에 의해 제조된 악취 저감용 유무기 흡착제를 이용하여 암모니아에 대한 등온 흡착 실험을 한 결과 그래프이다.

본 실험은 악취 물질, 예를 들면 아세트알데히드, 황화수소, 암모니아의 최대 흡착능을 확인하기 위한 것으로 상기 악취 물질 별로 등온 흡착 실험을 진행하였다.

도 3을 통해, 기존의 활성탄에 비해 본 실시예의 제조 방법에 의해 제조된 혼합 물질, 즉 유무기 흡착제가 아세트알데히드에 대한 등온 흡착 결과가 더 좋은 것을 확인할 수 있다.

마찬가지로, 도 4 및 도 5를 통해 각각, 기존의 활성탄에 비해 본 실시예의 제조 방법에 의해 제조된 혼합 물질, 즉 유무기 흡착제가 황화수소 및 암모니아에 대한 등온 흡착 결과가 더 좋은 것을 확인할 수 있다.

즉, 기존의 활성탄에 비해서 다양한 악취 물질에 대하여 흡착능을 극대화할 수 있는 것이다.

한편, 이하에서는 도 6 내지 도 8을 통해 본 장치의 연속 유입 컬럼 흡착 실험 결과를 설명하기로 한다.

도 6은 도 1에 의해 제조된 악취 저감용 유무기 흡착제를 이용하여 아세트알데히드에 대한 연속 유입 컬럼 흡착 실험을 한 결과 그래프이고, 도 7은 도 1에 의해 제조된 악취 저감용 유무기 흡착제를 이용하여 황화수소에 대한 연속 유입 컬럼 흡착 실험을 한 결과 그래프이며, 도 8은 도 1에 의해 제조된 악취 저감용 유무기 흡착제를 이용하여 암모니아에 대한 연속 유입 컬럼 흡착 실험을 한 결과 그래프이다.

도 6을 통해, 기존의 활성탄에 비해 본 실시예의 제조 방법에 의해 제조된 혼합 물질, 즉 유무기 흡착제가 아세트알데히드에 대한 흡착 결과가 더 좋은 것을 확인할 수 있다.

마찬가지로, 도 7 및 도 8을 통해서도 각각, 기존의 활성탄에 비해 본 실시예의 제조 방법에 의해 제조된 혼합 물질, 즉 유무기 흡착제가 황화수소 및 암모니아에 대한 흡착 결과가 더 좋은 것을 확인할 수 있다.

즉, 기존의 활성탄에 비해서 다양한 악취 물질이 동시에 유입될 경우에도 흡착능을 극대화할 수 있는 것이다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따르면, 유기흡착제와 무기바인더를 융합하여 흡착제를 제조함으로써 유증기를 비롯한 악취 물질을 효율적이면서도 안정적으로 제거할 수 있다. 특히, 기존의 활성탄 대비 흡착제 수명이 증진되어 교제 횟수가 줄어 유지 관리에 소요되는 비용을 줄일 수도 있다.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 악취 저감용 흡착제
200: 실험 장치
210: 가스 제공 탱크
220: 믹싱 챔버
230: 유입 샘플링 포인트
240: 유출부 샘플링 포인트

Claims (11)

1. 유분이 많이 섞여 있는 먼지 및 악취가 복합적으로 발생되는 곳에 사용되는 악취 저감용 흡착제로서,
   유기흡착제; 및
   무기바인더;
   를 포함하며,
   상기 유기흡착제 및 상기 무기바인더는 상온에서 교반되어 혼합 물질을 형성하고,
   상기 혼합 물질은 압축 성형한 후 330℃ 내지 350℃까지 분당 5℃ 내지 10℃씩 단계적으로 승온시키면서 1시간 내지 3시간 동안 소성 공정을 거쳐 생성되어, 공기로부터 악취를 흡착 제거하고,
   상기 무기바인더는 경화촉진제와 혼합되고,
   상기 유기흡착제, 상기 무기바인더 및 경화촉진제의 중량비는 10~15wt%:60~75wt%:15~25wt%의 중량비인 것을 특징으로 하는 악취 저감용 흡착제.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 유기흡착제는 활성탄으로서 증류수와 혼합되고,
   상기 무기바인더는 벤토나이트 또는 규산나트륨이고,
   상기 경화촉진제는 수산화칼슘인 것을 특징으로 하는 악취 저감용 흡착제.
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 혼합 물질의 압출 성형 시 상기 혼합 물질을 미리 정해진 시간만큼 타격하는 것을 특징으로 하는 악취 저감용 흡착제.
   
6. 삭제
7. 유분이 많이 섞여 있는 먼지 및 악취가 복합적으로 발생되는 곳에 사용되는 악취 저감용 흡착제의 제조방법으로서,
   교반부를 이용하여 유기흡착제와 무기바인더를 상온에서 교반하여 혼합 물질을 만드는, 교반 단계;
   압출 성형부를 이용하여 상기 혼합 물질을 압출 성형하는, 압출 성형 단계; 및
   소성부를 이용하여 압출 성형된 상기 혼합 물질을 소성시키는, 소성 단계;
   를 포함하고,
   상기 교반단계는
   상기 무기바인더를 경화촉진제와 혼합하되, 상기 유기흡착제, 상기 무기바인더 및 경화촉진제의 중량비는 10~15wt%:60~75wt%:15~25wt%의 중량비로 혼합되고,
   상기 소성 단계는, 압축 성형된 상기 혼합 물질을 330℃ 내지 350℃까지 분당 5℃ 내지 10℃ 씩 단계적으로 승온시키면서 1시간 내지 3시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 악취 저감용 흡착제의 제조 방법.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 유기흡착제는 활성탄이고,
   상기 무기바인더는 벤토나이트 또는 규산나트륨이며
   상기 경화촉진제는 수산화칼슘이고,
   상기 교반 단계 시, 상기 유기흡착제 및 증류수, 상기 무기바인더 및 경화촉진제가 상기 중량비로 혼합되어 상온에서 균일하게 교반되는 것을 특징으로 하는 악취 저감용 흡착제의 제조 방법.
   
9. 삭제
10. 제7항에 있어서,
    상기 압출 성형 단계 시, 상기 혼합 물질을 미리 정해진 시간만큼 타격하는 것을 특징으로 하는 악취 저감용 흡착제의 제조 방법.
    
11. 삭제

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