KR102450654B1 - Oil-water separation board for oil-water separator having antibacterial function - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유수분리조내에 배치되어 유수분리조로 유입되는 오염수를 기름성분과 물성분으로 분리하는 기능을 수행하되, 유수분리조 내에 잔존하는 미생물을 사멸하여 유수분리조 내에서의 악취 발생을 방지할 수 있도록 해 주는 항균기능을 갖는 유수분리기용 유수분리보드에 관한 것이다.
본 발명에 따른 항균기능을 갖는 유수분리기용 유수분리보드는, 일정 수납공간을 갖는 유수분리조 내에 착탈가능하게 배치되어 유수분리조로 유입되는 기름을 포함하는 오염수를 기름과 오수로 분리하는 유수분리보드에 있어서, 오염수를 기름과 오수로 분리하는 폴리프로필렌(PP) 소재의 유수분리판과, 유수분리판의 외측에 99% 이상의 순도를 갖는 구리, 은, 아연, 망간 중 하나의 금속물질로 이루어지는 항균층을 형성하도록 구성되고, 상기 항균층은 유수분리조에서 처리되는 최대 오염수량 부피의 2% 이상의 표면적을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 한다. The present invention is disposed in the oil-water separation tank to perform a function of separating the contaminated water flowing into the oil-water separation tank into oil components and water components, but to kill microorganisms remaining in the oil-water separation tank to prevent odor generation in the oil-water separation tank It relates to an oil-water separation board for an oil-water separator having an antibacterial function.
The oil-water separation board for an oil-water separator having an antibacterial function according to the present invention is detachably disposed in an oil-water separation tank having a predetermined storage space and separates contaminated water including oil flowing into the oil-water separation tank into oil and sewage. In the above, an oil-water separator made of polypropylene (PP) material that separates contaminated water into oil and sewage, and a metal material of one of copper, silver, zinc, and manganese having a purity of 99% or more on the outside of the oil-water separator It is configured to form an antibacterial layer, and the antibacterial layer is characterized in that it is configured to have a surface area of 2% or more of the volume of the maximum amount of contaminated water treated in the oil-water separation tank.
Description
본 발명은 유수분리조내에 배치되어 유수분리조로 유입되는 오염수를 기름성분과 물성분으로 분리하는 기능을 수행하되, 유수분리조 내에 잔존하는 미생물을 사멸하여 유수분리조 내에서의 악취 발생을 방지할 수 있도록 해 주는 항균기능을 갖는 유수분리기용 유수분리보드에 관한 것이다. The present invention is disposed in the oil-water separation tank to perform a function of separating the contaminated water flowing into the oil-water separation tank into oil components and water components, but to kill microorganisms remaining in the oil-water separation tank to prevent odor generation in the oil-water separation tank It relates to an oil-water separation board for an oil-water separator having an antibacterial function.
각종 농수축산물 가공공장의 작업장이나 호텔, 병원, 학교 등 대규모 급식시설에서 별도의 처리 없이 배수구를 통해 배출되는 많은 양의 동식물성 기름은 온도가 저하될 경우 냉각 및 응고되어 배수관 내부에 부착되어 점차 관의 통수성을 감소시키고 이를 방치할 경우 관의 막힘 현상을 초래하여 심각한 기능의 저하를 초래한다.A large amount of animal and vegetable oil that is discharged through drains without separate treatment in large-scale catering facilities such as factories, hotels, hospitals, and schools, is cooled and solidified when the temperature is lowered, and is attached to the inside of the drain pipe and gradually becomes piped. It reduces the water permeability of water and, if left unattended, causes clogging of the tube, resulting in serious deterioration of function.
이와 같은 문제를 사전에 방지하기 위해 폐유를 다량으로 배출하는 시설의 경우 유수분리기를 장착하여 폐유를 제거한 뒤 배수시키는 유수분리시스템의 필요성이 대두되고 있다.In order to prevent such a problem in advance, in the case of a facility that discharges a large amount of waste oil, the need for an oil-water separation system to drain the waste oil after removing the waste oil by installing an oil-water separator is emerging.
도1은 종래 유수분리기의 구성을 개략적으로 예시한 도면이다.1 is a diagram schematically illustrating the configuration of a conventional oil-water separator.
도1을 참조하면, 유수분리조(10)내에는 유입구(11)로부터 인가되는 오염수를 기름과 물로 분리하는 유수분리보드(20)를 구비하여 구성된다.Referring to FIG. 1 , an oil-
이에 따라 유수분리조(10) 내로 유입된 오염수는 일정 시간이 경과하게 되면, 비중차에 의해 유수분리조(10) 내부의 상측에는 기름층(O)이 형성되고, 기름층(O)의 하측에는 수분층(W)이 형성된다.Accordingly, when the contaminated water introduced into the oil-
그리고, 유수분리조(10)의 상측에 형성된 기름층(O)은 일정 온도 이하에서 고형화되므로, 관리자는 일정 시간 경과 후 기름의 점성으로 덩어리가 된 기름층(O)을 수거한다. 이어, 관리자가 유수분리조(10)의 유출구(12)를 통해 오수를 외부로 배출함으로써, 유수분리과정이 종료된다. And, since the oil layer (O) formed on the upper side of the oil-water separation tank (10) is solidified below a certain temperature, the manager collects the oil layer (O) that has become a lump due to the viscosity of the oil after a certain time has elapsed. Then, the oil-water separation process is terminated by the manager discharging the sewage to the outside through the
이와 관련하여 선행문헌1(공개특허 10-2014-0062344) 에는 절삭유 탱크에서 플로트를 사용하여 부유되어 있는 오일과 일부 절삭유를 유수분리 챔버로 흡입한 다음 비중차에 의해 유수분리되도록 하고, 오일 스키머를 이용하여 오일을 제거하며, 폐오일의 분리 성능을 향상시키기 위하여 오일 스키머에서 추가 분리 포켓을 거치도록 함으로써 폐오일의 분리효과를 향상시키도록 하는 플로트를 이용한 유수분리장치가 개시되어 있다.In this regard, in Prior Document 1 (Patent Publication No. 10-2014-0062344), oil suspended in a coolant tank and some cutting oil are sucked into an oil-water separation chamber using a float, and then oil-water is separated by a specific gravity difference, and an oil skimmer is used. Disclosed is an oil-water separation device using a float to remove oil using a float and to improve the separation effect of waste oil by passing through an additional separation pocket in an oil skimmer to improve separation performance of waste oil.
그러나, 상기 선행문헌1은 유수분리를 보다 용이하게 하는 것으로, 유수분리기 내 기름막 형성으로 인하여 원활한 산소 공급이 이루어지지 않아 불가피하게 유수분리기 내부에서 혐기 조건이 발생하고 이로 인해 각종 악취 유발 미생물의 생장 및 부패를 촉진시켜, 악취를 유발하는 문제가 있다. However, the
이에, 선행문헌2(공개특허 10-2017-0139256)에는 오수가 맨홀내부로 유입되면 외부공기도 함께 유입시켜서 기름과 하수의 분리 효율을 높이고 악취를 공기와 함께 외부로 배출하는 맨홀이 개시되어 있다. 그러나, 선행문헌2는 유수분리조 내에서 이미 발생된 악취를 단순히 유수분리조의 외부로 위치만 이동시키는 것에 불과한 한계가 있다.Accordingly, in Prior Document 2 (Patent Publication No. 10-2017-0139256), when sewage water flows into the manhole, external air is also introduced to increase the separation efficiency of oil and sewage, and a manhole is disclosed for discharging odor to the outside together with air. . However,
이에, 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 금속성분으로 이루어지는 항균층을 유수분리보드에 추가로 형성하여 유수분리 뿐만 아니라, 악취를 유발하는 미생물의 생장을 저해하여 유수분리기 내에서의 부패 및 악취 발생을 원천적으로 방지할 수 있도록 해 주는 항균기능을 갖는 유수분리기용 유수분리보드를 제공함에 그 기술적 목적이 있다. Accordingly, the present invention was created in consideration of the above circumstances, and by additionally forming an antibacterial layer made of a metal component on the oil-water separation board, not only oil-water separation, but also inhibits the growth of microorganisms that cause odor in the oil-water separator. Its technical purpose is to provide an oil-water separation board for an oil-water separator having an antibacterial function that can fundamentally prevent decay and odor from occurring.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 일정 수납공간을 갖는 유수분리조 내에 착탈가능하게 배치되어 유수분리조로 유입되는 기름을 포함하는 오염수를 기름과 오수로 분리하는 유수분리보드에 있어서, 오염수를 기름과 오수로 분리하는 폴리프로필렌(PP) 소재의 유수분리판과, 유수분리판의 외측에 99% 이상의 순도를 갖는 구리로 이루어지는 항균층을 형성하도록 구성되고, 상기 항균층은 표면이 돌출영역 또는 함몰 영역을 갖는 형태로 유수분리조에서 처리되는 최대 오염수량 부피의 2% 이상의 표면적을 갖도록 구성되면서, 크롬산과 황산 혼합용액을 50% 미만의 중량비로 물과 희석하여 빈 수조에 투입한 상태에서, 폴리프로필렌 소재의 유수분리판을 도금조내에 5분 이하 동안 투입하여 유수분리판 표면을 부식시키고, 염화파라듐과 염산제1철 및 염산 혼합용액은 10% 미만의 중량비로 물과 희석하여 빈 수조내에 투입한 상태에서 표면 부식된 유수분리판을 5분 이하 동안 수조에 투입하여 유수분리판에 막을 형성하며, 황산 용액을 15% 미만의 중량비로 물과 희석하여 빈 수조에 투입한 상태에서 유수분리판을 5분 이하 동안 투입하여 유수분리판에 형성된 막 성분과 반응시킴으로써, 유수분리판 표면에 형성된 막에서 염화파라듐 성분만 유지시킨 후, 니켈 용액을 빈 수조에 투입한 상태에서 염화파라듐 성분의 막이 형성된 유수분리판을 10분 이하 동안 투입하여 니켈성분을 유수분리판의 표면에 형성하고, 도금조내에 구리물질과 표면에 니켈성분이 형성된 유수분리판을 배치한 상태에서, 20분 이하 동안 전기분해를 수행하여 구리물질의 구리성분을 유수분리판 표면에 도금시켜 형성되며, 상기 유수분리조와 착탈가능하게 체결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 항균기능을 갖는 유수분리기용 유수분리보드가 제공된다.According to one aspect of the present invention for achieving the above object, in an oil-water separation board that is detachably disposed in an oil-water separation tank having a predetermined storage space and separates contaminated water containing oil flowing into the oil-water separation tank into oil and sewage. , an oil-water separator made of polypropylene (PP) material that separates contaminated water into oil and sewage, and an antibacterial layer made of copper having a purity of 99% or more on the outside of the oil-water separator, wherein the antibacterial layer has a surface It is configured to have a surface area of 2% or more of the maximum volume of contaminated water treated in the oil-water separation tank in the form of this protruding area or depression area, and diluted with water in a weight ratio of less than 50% of a mixed solution of chromic acid and sulfuric acid and put into an empty water tank. In this state, the oil-water separator made of polypropylene is put into the plating tank for 5 minutes or less to corrode the surface of the oil-water separator, and the mixed solution of palladium chloride, ferrous hydrochloride, and hydrochloric acid is diluted with water in a weight ratio of less than 10% The oil-water separator with surface corrosion is put into the tank for 5 minutes or less while being put in the empty tank to form a film on the oil-water separator, and the sulfuric acid solution is diluted with water in a weight ratio of less than 15% and put into the empty tank The oil-water separator was put in for 5 minutes or less and reacted with the membrane components formed on the oil-water separator to maintain only the palladium chloride component in the membrane formed on the surface of the oil-water separator, and then added the nickel solution to the empty water tank. In a state in which the oil-water separator with the palladium film formed thereon is put in for 10 minutes or less to form the nickel component on the surface of the oil-water separator, and the oil-water separator on which the copper material and the nickel component are formed on the surface of the copper material in the plating tank are placed, 20 An oil-water separation board for an oil-water separator having an antibacterial function, which is formed by plating the copper component of a copper material on the surface of the oil-water separation plate by performing electrolysis for less than a minute, and is configured to be detachably fastened to the oil-water separation tank is provided
또한, 상기 항균층은 유수분리판의 양측면 또는 일측면에 판상형태로 형성되되, 유수분리판의 양측면 또는 일측면의 전체 또는 일부 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 항균기능을 갖는 유수분리기용 유수분리보드가 제공된다.In addition, the antibacterial layer is formed in a plate shape on both sides or one side of the oil-water separator, the oil-water separator having an antibacterial function, characterized in that it is formed in all or a part of both sides or one side of the oil-water separator A board is provided.
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또한, 오염수가 유입된 유수분리조 내부가 30℃ 이상의 온도와 90% 이상의 습도를 갖는 상태로 24시간 이상 유지하는 조건에서 항균기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 항균기능을 갖는 유수분리기용 유수분리보드가 제공된다.In addition, there is an oil-water separation board for an oil-water separator having an antibacterial function, characterized in that it provides an antibacterial function under the condition that the inside of the oil-water separation tank into which the contaminated water is introduced has a temperature of 30°C or more and a humidity of 90% or more for 24 hours or more. is provided
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본 발명에 의하면, 금속성분으로 이루어지는 항균층을 유수분리보드에 추가로 형성하여 유수분리 뿐만 아니라, 악취를 유발하는 미생물의 생장을 저해하여 유수분리기 내에서의 부패 및 악취 발생을 원천적으로 방지할 수 있다. 이에 따라 유수분리기를 항상 쾌적한 상태로 유지하는 것이 가능하다. According to the present invention, an antibacterial layer made of a metal component is additionally formed on the oil-water separation board to inhibit the growth of microorganisms that cause odor as well as oil-water separation to fundamentally prevent decay and odor in the oil-water separator. have. Accordingly, it is possible to always maintain the oil-water separator in a comfortable state.
도1은 종래 유수분리기의 구성을 개략적으로 예시한 도면.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 항균기능을 갖는 유수분리기용 유수분리보드의 개략적인 구성을 도시한 도면.
도3은 도2에 도시된 항균층(120)의 표면 형상을 설명하기 위한 도면.
도4는 도2에 도시된 항균층(120)을 도금방식으로 유수분리판(110)에 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면.
도5는 도2에 도시된 항균층(120)을 형성하는 항균물질의 순도별 미생물 사멸 성능실험결과를 나타낸 도면.
도6은 도2에 도시된 항균층(120)을 형성하는 항균물질의 폐수에 대한 각 성능시험인자별 추이 실험결과를 나타낸 도면.
도7 내지 도9는 항균층(120)을 형성하는 항균물질에 대한 항균성능 시험성적서.1 is a diagram schematically illustrating the configuration of a conventional oil-water separator.
2 is a view showing a schematic configuration of an oil-water separation board for an oil-water separator having an antibacterial function according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining the surface shape of the
4 is a view for explaining a process of forming the
5 is a view showing the results of the microbe killing performance by purity of the antibacterial material forming the
6 is a view showing the experimental results of each performance test factor for the wastewater of the antibacterial material forming the
7 to 9 are antibacterial performance test report for the antibacterial material forming the antibacterial layer (120).
본 발명에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예 및 도면에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.The configuration shown in the embodiments and drawings described in the present invention is only a preferred embodiment of the present invention, and does not express all the technical spirit of the present invention, so the scope of the present invention is the embodiment and drawings described in the text should not be construed as being limited by That is, since the embodiment is capable of various changes and may have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, it should not be understood that the scope of the present invention is limited thereby.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in the dictionary should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related art, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning not explicitly defined in the present invention.
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 항균기능을 갖는 유수분리기용 유수분리보드의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.2 is a view showing a schematic configuration of an oil-water separation board for an oil-water separator having an antibacterial function according to a first embodiment of the present invention.
도2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 항균기능을 갖는 유수분리기용 유수분리보드(100)는 유수분리판(110)과, 이 유수분리판(110)의 외측에 항균층(120)을 형성하여 구성된다. 2, the oil-
이때, 유수분리보드(100)는 일정 수납 공간을 갖는 유수분리조(도1 참조)의 내부 수납공간상에 배치되어 기본적으로 유수분리조로 유입되는 기름성분을 포함하는 오염수를 기름과 하수로 분리하는 기능을 수행하는 것으로, 유수분리판(110)은 기름과 오염수를 비중 분리방식으로 분리할 수 있다. 그리고, 유수분리보드(100)는 유수분리조와 착탈가능하게 체결되어, 일정량 이상의 오염수에 대한 유수 분리처리를 수행한 이후에는 새로운 유수분리보드(100)로 교체하여 사용한다.At this time, the oil-
상기 유수분리판(110)은 일정크기의 면적을 갖는 판상형태로 사출성형이 가능한 폴리프로필렌(PP) 소재로 이루어진다. The oil-
또한, 항균층(120)은 도2 (A)에 도시된 바와 같이 유수분리판(110)의 양면에 형성되거나, (B)에 도시된 바와 같이 유수분리판(110)의 일면에 형성되거나, (C)에 도시된 바와 같이 유수분리판(110)의 일면 또는 양면의 일부 영역에 형성될 수 있다. 항균층(120)은 항균기능의 효율성을 고려하여 바람직하게는 유수분리조에서 처리할 최대 오염수량에 해당하는 부피의 2% 이상에 해당하는 표면적을 갖는 것이 바람직하다. In addition, the
이때, 항균층(120)은 표면이 돌출영역 또는 함몰영역 중 적어도 하나 이상을 갖는 형태로 이루어질 수 있다. 이는 평판 구조에 비해 표면적을 넓게 형성하게 위한 각종 형태의 구조가 될 수 있다. 도3에는 도시된 바와 같이 표면이 엠보싱 구조로 된 항균층(120)이 예시되어 있다. 이러한 표면적을 넓게 형성하기 위한 항균층(120)의 표면 구조는 도2의 (B)와 (C)와 같은 구조의 유수분리보드(100)에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다. In this case, the
이와 같이 항균층(120)의 표면적을 보다 넓게 형성하는 구조는 유수분리조에 수용되는 오염수량에 비해 유수분리판(110)의 면적(크기)이 작은 경우, 항균층(120)이 유수분리조에서 처리할 오염수 전체 부피의 2% 이상의 표면적을 갖는 조건을 만족시키기 위해 이용되거나, 또는 보다 향상된 항균효과를 제공하기 위해 이용될 수 있다. As described above, the structure for forming the surface area of the
이러한 항균층(120)은 구리(Cu), 은(Ag), 아연(Zn), 망간(Mn) 중 하나의 금속물질로 이루어지며, 항균층(120)을 형성하는 금속물질은 99% 이상의 순도를 갖는다. 바람직하게는 항균층(120)은 99% 이상의 순도를 갖는 구리(Cu)로 이루어질 수 있다.The
또한, 항균층(120)은 99% 이상의 순도를 갖는 금속 성분을 도금방식으로 유수분리판(110)의 표면에 코팅하거나, 또는 99% 이상의 순도를 갖는 금속으로 된 금속판을 유수분리판(110)의 표면에 부착하는 방식으로 형성될 수 있다.In addition, the
또한, 유수분리조에 오염수가 투입된 상태에서 유수분리보드(100)에 의한 미생물 사멸을 위해서는 유수분리조 내부가 30℃ 이상의 온도와 90% 이상의 습도를 갖는 상태로, 24시간 이상 유지하는 조건을 만족하여야 한다. 즉, 유수분리보드(100)를 통해 유수분리조 내부에 생성된 미생물들을 사멸시킨 후 기름을 거두고 하수를 배출하는 유수 분리처리를 수행하는 것이 바람직하다. In addition, in order to kill microorganisms by the oil-
또한, 항균층(120)을 유수분리판(110)의 표면에 도금방식으로 형성하는 방법은 도4에 도시된 바와 같다.In addition, a method of forming the
도4를 참조하면, 먼저 빈 수조내에 크롬산과 황산 혼합용액을 50% 미만의 중량비로 물과 희석하여 투입한 상태에서 폴리프로필렌 소재의 유수분리판(110)을 해당 수조내에 5분 이하 동안 투입하여 유수분리판(110) 표면을 부식시킨다(ST100). 이때, 유수분리판(110)상에 공기가 존재하는지의 여부를 판단하는 생지검사와 이물질을 제거하는 탈지처리를 미리 수행할 수 있다.Referring to FIG. 4, first, in an empty water tank, a mixed solution of chromic acid and sulfuric acid is diluted with water in a weight ratio of less than 50%, and the oil-
이어, 염화파라듐과 염산제1철 및 염산 혼합용액을 10% 미만의 중량비로 물과 희석하여 빈 수조내에 투입한 상태에서 표면 부식된 유수분리판(110)을 5분 이하 동안 해당 수조에 투입하여 유수분리판(110)에 막을 형성하고, 다시 황산 용액을 15% 미만의 중량비로 물과 희석하여 빈 수조에 투입한 상태에서, 유수분리판(110)을 5분 이하 동안 해당 수조에 투입하여 유수분리판(110)에 형성된 막성분과 반응시킴으로써, 유수분리판(110)의 표면에는 염화파라듐 성분으로만 이루어진 막을 형성한다(ST200).Then, in a state in which a mixed solution of palladium chloride, ferrous hydrochloride, and hydrochloric acid was diluted with water in a weight ratio of less than 10% and put in an empty water tank, the surface-corroded oil-
또한, 빈 수조에 니켈 용액을 투입한 상태에서, 염화파라듐 성분의 막이 형성된 유수분리판(110)을 10분 이하 동안 해당 수조에 투입하여 니켈성분을 막표면에 형성한다(ST300). 이는 유수분리판(110)상에 전기분해가 이루어지도록 하기 위해 도전성의 금속성분을 화학적으로 코팅하는 것이다. In addition, in the state in which the nickel solution is put into the empty water tank, the oil-
이후, 도금조내에 도금물질과 막 표면에 니켈성분이 형성된 유수분리판(110)을 배치한 상태에서, 20분 이하 동안 전기분해를 수행하여 도금물질의 도금성분을 유수분리판(110) 표면에 도금시킨다(ST400). 이때, 도금물질은 항균기능을 위한 금속물질로, 일정량의 구리 파우더이거나 일정 크기의 구리판이 될 수 있다. Then, in a state in which the plating material and the nickel component on the surface of the film are disposed in the plating bath, electrolysis is performed for 20 minutes or less to apply the plating component of the plating material to the surface of the oil-
이때, 상기 각 단계를 수행하기 이전에는 유수분리판(110)에 대해 수세처리를 수행한다.At this time, water washing treatment is performed on the oil-
이어, 본 발명에 따른 유수분리기용 유수분리보드(100)의 항균층(120) 구성에 대해 실험을 통해 보다 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 실험에 의하여 국한되는 것은 아니다.Next, the configuration of the
먼저, 본 실험에 사용하는 모든 초자는 Autoclave에서 120~150℃에서 30분 이상 살균한 뒤 사용하였으며, 정확한 미생물 실험을 위하여 모든 실험 과정은 클린 벤치 내에서 수행되었으며 실험 30분 전 UV light을 이용하여 클린 벤치 내부를 소독하였다. First, all glassware used in this experiment was sterilized in an autoclave at 120~150℃ for 30 minutes or more. The inside of the clean bench was disinfected.
그리고, 미생물 활성화를 위해 냉동 보관된 대장균 균주를 액체 상태의 NB배지(Nutrient Broth)에 소량 첨가한 뒤 배양시킨 뒤, 원심분리를 통해 고액분리를 실시하고, PBS 용액을 이용한 세척과정을 약 2회 반복하였다. 이때 사용된 NB 배지의 조성비는 하기 표 1과 같다.Then, for microbial activation, a small amount of E. coli strain stored in a liquid state is added to NB medium (Nutrient Broth) in a liquid state, cultured, and then solid-liquid separation is performed through centrifugation, and the washing process using PBS solution is performed approximately twice. repeated. The composition ratio of the NB medium used at this time is shown in Table 1 below.
1) 파우더 타입 항균 물질을 이용한 미생물 사멸 실험1) Microbial killing experiment using powder-type antibacterial material
파우더 타입 항균 물질을 이용한 미생물 사멸 실험을 위해 활성화된 미생물을 배양한 배지 20mL에 항균물질을 함유한 용액 0.1mL를 넣은 후 3시간 동안 반응시킨다. 이때, 항균물질은 은(Silver, Ag), 아연(Zinc, Zn), 구리(Copper, Cu) 및 망간(Manganese, Mn)으로, 실험 용액은 각 항균물질 파우더가 2% wt/vol 로 함유된 용액으로 이루어진다.For a microbe killing experiment using a powder-type antibacterial material, 0.1mL of a solution containing an antibacterial material is added to 20mL of a culture medium in which activated microorganisms are cultured, and then reacted for 3 hours. At this time, the antibacterial substances are silver (Silver, Ag), zinc (Zinc, Zn), copper (Copper, Cu) and manganese (Manganese, Mn), and the test solution contains each antibacterial substance powder at 2% wt/vol. It consists of a solution.
3시간 동안 반응한 항균 물질을 넣은 배지를 흔들어 주고, 배지에서 0.1ml 배양액을 취하여 0.9ml의 증류수가 투입된 마이크로 튜브에 가하여 희석한다. 이때, 마이크로 튜브의 뚜껑을 닫고 voltex를 이용하여 교반한다.Shake the medium containing the antibacterial material reacted for 3 hours, take 0.1 ml of the culture solution from the medium, and dilute it by adding 0.9 ml of distilled water to the microtube. At this time, close the cap of the microtube and stir using voltex.
이어, 마이크로 튜브 내에 희석된 배양액을 3M Petrifilm에 0.9mL씩 접종하여 37℃에서 24시간 동안 배양한 뒤 Colony 개수를 세어 시료 1mL 당 세균의 수를 산출하였다. 이때, 희석 배수 중 Colony 개수가 너무 많아서 셀 수 없거나 또는 너무 적은 경우에는 제외하였다.Then, 0.9 mL of the diluted culture solution in the microtube was inoculated into 3M Petrifilm, incubated at 37° C. for 24 hours, and the number of colonies was counted to calculate the number of bacteria per mL of sample. At this time, cases where the number of colonies in the dilution fold was too many to count or too few were excluded.
표2는 각 항균물질이 희석된 각 배양액을 3M petrifilm에 접종한 뒤 37℃에서 24시간 동안 배양시킨 결과이다.Table 2 shows the results of incubating each culture solution diluted with each antibacterial substance in 3M petrifilm for 24 hours at 37°C.
표2에 의하면, 항균물질의 종류와 관계없이 미생물이 모두 사멸되어 petrifilm 내 미생물 군집이 관찰되지 않았으며 모든 항균물질이 사멸률 100%를 보이는 것으로 관찰되었음을 알 수 있다.According to Table 2, it can be seen that all microorganisms were killed regardless of the type of antibacterial material, so no microbial community was observed in petrifilm, and it can be seen that all antibacterial substances were observed to show a mortality rate of 100%.
또한, 유수분리기 내 폐수와 접촉하였을 경우 장기적 관점에서 고려한 수중 안정성, 항균성능, 가격 경쟁력 및 코팅의 용이성 등 다양한 인자를 고려하였을 때 구리(Copper, Cu) 성분이 가장 적합할 수 있다.In addition, in case of contact with wastewater in the oil-water separator, copper (Copper, Cu) component may be most suitable considering various factors such as long-term stability in water, antibacterial performance, price competitiveness, and ease of coating.
2) 필름 타입 항균 물질을 이용한 미생물 사멸 실험2) Microbial killing experiment using film type antibacterial material
파우더 타입 항균 물질을 이용한 미생물 사멸 실험 결과 실험한 모든 종류의 항균물질에서 높은 미생물 사멸률을 보였는 바, 필름 타입 항균 물질을 이용한 미생물 사멸 실험에서는 구리(Copper, Cu)성분을 항균물질로 선정하고 필름 형태의 시험편을 준비하여 실험을 진행하였다.As a result of the microbial killing test using the powder-type antibacterial material, all types of tested antimicrobial substances showed a high rate of microbial killing. A test piece of the form was prepared and the experiment was conducted.
본 실험에서는 구리 필름(Cu Film)을 10mm x 10mm 크기로 잘라 준비한다.In this experiment, a copper film (Cu Film) is prepared by cutting it into a size of 10mm x 10mm.
먼저, 대조군과 시험군을 위한 시험편 2장(duplicate)의 표면을 에탄올로 닦아낸 뒤, petridish에 시험편을 놓은 후 접종물 0.4mL를 도포하고 준비된 필름으로 표면을 덮고 petridish를 닫은 다음 30분 동안 방치한다.First, after wiping the surface of two duplicates for the control and test groups with ethanol, place the specimen on petridish, apply 0.4mL of inoculum, cover the surface with the prepared film, close the petridish, and leave for 30 minutes do.
멸균된 비닐백에 시험편을 담고, 10mL PBS 용액을 가하여 충분히 교반한 뒤 비닐백 안의 혼합액 1mL를 취하여 마이크로 튜브에 투입한다. Put the test piece in a sterilized plastic bag, add 10 mL PBS solution, stir thoroughly, take 1 mL of the mixture in the plastic bag, and put it in the microtube.
즉, 혼합액 0.1ml 배양액을 취하여 0.9ml의 증류수가 투입된 마이크로 튜브에 가하여 희석한다. 이때, 마이크로 튜브의 뚜껑을 닫고 voltex를 이용하여 교반한다.That is, 0.1 ml of the mixed solution is taken and diluted by adding 0.9 ml of distilled water to the microtube. At this time, close the cap of the microtube and stir using voltex.
이어, 마이크로 튜브 내에서 희석된 배양액을 3M Petrifilm에 0.9mL씩 접종하여 37℃에서 24시간 동안 배양한 뒤 Colony 개수를 세어 시료 1mL 당 세균의 수를 산출하였다. 이때, 희석 배수 중 Colony 개수가 너무 많아서 셀 수 없거나 또는 너무 적은 경우에는 제외하였다.Then, 0.9 mL of the diluted culture solution in the microtube was inoculated into 3M Petrifilm, incubated at 37° C. for 24 hours, and the number of colonies was counted to calculate the number of bacteria per mL of sample. At this time, cases where the number of colonies in the dilution fold was too many to count or too few were excluded.
실험 결과 표3과 같이 Cu film 유/무에 따라 미생물 Colony 개수가 현저히 달라졌으며 Cu film 적용 시, 99.84% 이상의 미생물 사멸률을 확보할 수 있었다. As shown in Table 3, the number of microbial colonies significantly changed depending on the presence/absence of Cu film, and when Cu film was applied, more than 99.84% of microorganisms were killed.
표3에서 알 수 있는 바와 같이 파우더 타입의 구리(Copper, Cu) 소재 뿐만 아니라 필름 타입의 구리 소재 또한 우수한 항균성능을 보이는 것을 확인할 수 있다. As can be seen from Table 3, it can be seen that not only the powder-type copper (Copper, Cu) material but also the film-type copper material exhibit excellent antibacterial performance.
따라서 유수분리판(110)에 필름 타입의 항균층(120)을 형성하는 경우에도 높은 항균성능을 확보할 수 있음을 예측할 수 있다. Therefore, it can be predicted that high antibacterial performance can be secured even when the film-type
3) 항균물질의 순도별 미생물 사멸 성능실험3) Microbial killing performance test by purity of antibacterial substances
항균소재 합성 시 항균(금속)성분의 순도에 따라 미생물 사멸 성능이 달라질 수 있으므로 99%와 95% 순도를 갖는 구리(Copper, Cu) 필름의 미생물 사멸 성능비교 실험을 수행하였다. 또한, 99%와 95% 순도를 갖는 아연(Zinc, Zn) 필름도 비교를 위해 사멸실험을 진행하였다. When synthesizing an antimicrobial material, the performance of killing microorganisms may vary depending on the purity of the antibacterial (metal) component, so a comparison experiment was performed on the killing performance of copper (Copper, Cu) films with 99% and 95% purity. In addition, the zinc (Zinc, Zn) film having a purity of 99% and 95% was also subjected to an extinction test for comparison.
노출 시험 기간은 28일로 설정하였으며, 28일간 4가지 종류의 금속 film(99% Cu film, 95% Cu film, 99% Zn film, 95% Zn film)에 노출시킨 뒤 대장균의 군집을 counting한 결과는 도5와 같다.The exposure test period was set to 28 days, and the result of counting colonies of E. coli after exposure to four types of metal films (99% Cu film, 95% Cu film, 99% Zn film, 95% Zn film) for 28 days was 5 is the same.
즉, 도5를 참조하면, 비교를 위해 진행한 아연 film의 경우 95% 순도를 갖는 아연 film에서는 유의미한 미생물 사멸 효율이 관찰되지 않고, 99% 순도를 갖는 아연 film는 약 95% 정도의 미생물이 사멸되는 것으로 나타남을 알 수 있다.That is, referring to FIG. 5 , in the case of the zinc film performed for comparison, no significant microbial killing efficiency was observed in the zinc film having a purity of 95%, and in the zinc film having a purity of 99%, about 95% of the microorganisms were killed. It can be seen that it appears to be
또한, 95% 순도를 갖는 구리 film의 경우 약 65% 정도의 미생물이 사멸되었으며, 99% 순도를 갖는 구리 film는 100%의 미생물 사멸률을 갖는 것을 알 수 있다.In addition, in the case of a copper film having a purity of 95%, about 65% of microorganisms were killed, and it can be seen that a copper film having a purity of 99% has a mortality rate of 100%.
즉, 같은 종류의 금속을 사용하여 미생물 사멸실험을 진행하더라도 순도에 따라 상이한 사멸률을 갖는 것을 알 수 있으며, 같은 순도를 기준으로 했을 때 구리 film가 아연 film에 비하여 더 높은 효율을 보이는 것을 알 수 있다.That is, it can be seen that even if a microorganism killing experiment is performed using the same type of metal, it has a different mortality rate depending on the purity, and when the same purity is used as a standard, the copper film shows higher efficiency than the zinc film. have.
4) 폐유지를 함유한 폐수에 대한 적용성 실험4) Applicability test for wastewater containing waste oil
유수분리 성능 시험은 유럽 유수분리기 성능시험기준인 EN 1825-1(Grease separators-Part 1: Principles, design, performance, testing, marking, quality control)에 기술된 절차에 따라 다음과 같이 진행하였다.The oil-water separation performance test was conducted according to the procedure described in EN 1825-1 (Grease separators-Part 1: Principles, design, performance, testing, marking, quality control), the European oil-water separator performance test standard, as follows.
실험 폐수를 위해 물은 물리적 방법으로 정제된 식수 또는 강물로서, 온도는 4 ~ 20℃ 사이, pH값은 7±1 조건을 만족하고, 기름은 12℃에서 0.85±0.015g/cm3의 밀도를 갖는 것으로 준비한다.For experimental wastewater, water is drinking water or river water purified by a physical method. The temperature is between 4 and 20℃, the pH value is 7±1, and the oil has a density of 0.85±0.015g/cm 3 at 12℃. Prepare to have
그리고, 성능시험에 앞서, 유수분리기에 물을 천천히 투입하면서 토출구로 물이 넘치지 않고 최대로 투입될 수 있는 부피(VK)와 투입시간(TE), 샘플링시간(TP), 물의 최대허용유속(QW) 및 필요기름의 양 등을 사전에 측정 및 정립한다. 본 실험에서 정립된 유수분리 성능시험 인자는 표4와 같다.In addition, prior to the performance test, while slowly introducing water into the oil-water separator, the maximum volume (V K ) and input time ( TE ), sampling time ( TP ), and maximum allowable amount of water that can be added without overflowing the outlet Measure and establish the flow rate (Q W ) and the amount of required oil in advance. Table 4 shows the oil-water separation performance test factors established in this experiment.
즉, 물은 물의 최대허용유속(9.47L/min)을 유지하면서 유수분리조에 35분간 ±2% 오차범위 내로 투입하고, 기름성분은 물 1L 당 5mL의 비율로 일정한 유속(47.35mL/min)을 유지하면서 유수분리조에 35분간 ±5% 오차범위 내로 투입한다.That is, while maintaining the maximum allowable flow rate of water (9.47L/min), water is put into the oil-water separation tank within the ±2% error range for 35 minutes, and the oil component maintains a constant flow rate (47.35mL/min) at a rate of 5mL per 1L of water. While maintaining it, put it within the ±5% error range for 35 minutes in the oil-water separation tank.
유출수는 총 시험시간 동안 연속적으로 토출구를 통해 배출되어야하며 샘플링은 30분이 지난 시점에 1분 간격으로 총 5회 진행하며 샘플링 시 최소 500mL 이상을 샘플로 채취한다. The effluent must be continuously discharged through the outlet during the total test time, and sampling is performed 5 times at 1-minute intervals after 30 minutes have elapsed.
채취된 시료 내 잔류유지농도는 폐기물공정시험기준(일반항목, ES 06302. 1a 기름성분-중량법)에 의거하여 분석 및 산출하되, 실험결과의 신뢰성 확보를 위하여 UV/Vis 분광광도계와 가스크로마토그래피를 이용하여 잔류유지농도를 재확인하였다. 표5와 도5는 유수분리 시험 결과로서, 표5는 측정 결과값이고, 도6은 각 성능시험인자별 제거 추이를 나타낸 것이다.The residual oil concentration in the collected sample is analyzed and calculated in accordance with the waste process test standard (general item, ES 06302. 1a oil component-gravimetric method), but UV/Vis spectrophotometer and gas chromatography are used to ensure the reliability of the experimental results. was used to reconfirm the residual oil concentration. Table 5 and Figure 5 are the oil-water separation test results, Table 5 is the measurement result, Figure 6 shows the removal trend for each performance test factor.
도6에서 (A)는 잔류유지농도 제거 추이에 대한 실험결과이고, (B)는 탁도제거추이에 대한 실험결과이며, (C)는 부유물질 제거 추이에 대한 실험결과이다. 이때, 채취된 시료 내 탁도와 부유물질 농도는 수질오염공정시험기준(일반항목, ES 04313. 1b 탁도/ ES 04303. 1b 부유물질)에 의거하여 분석 및 산출하였다.In FIG. 6, (A) is an experimental result for the removal trend of residual oil concentration, (B) is an experimental result for the turbidity removal trend, (C) is an experimental result for the floating material removal trend. At this time, the turbidity and suspended matter concentration in the collected sample were analyzed and calculated based on the water pollution process test standards (general items, ES 04313. 1b turbidity/ ES 04303. 1b suspended matter).
그리고, 표6은 유출수 분석 및 각 항목의 농도를 산술평균으로 계산하여 산출한 결과로서, 처리 후 유수분리기에서 배출된 5개 샘플의 잔류유지농도(불검출), 탁도(0.082NTU) 및 부유물질(불검출) 농도가 모두 개발하고자 하는 친환경 유수분리기의 성능 지표를 상회한 것으로 산출되었다.And, Table 6 shows the results obtained by calculating the effluent analysis and the concentration of each item as an arithmetic average, and the residual maintenance concentration (non-detection), turbidity (0.082NTU) and suspended substances ( Non-detection) concentration was calculated to be higher than the performance index of the eco-friendly oil-water separator to be developed.
도7 내지 도9는 표6에 나타낸 결과에 대한 시험성적서이다.7 to 9 are test reports for the results shown in Table 6.
여기서, 도7은 잔류유지농도에 대한 시험성적서로서, 잔류유지 즉, 기름성분이 불검출되었음을 알 수 있다.Here, Figure 7 is a test report for the residual oil concentration, it can be seen that the residual oil, that is, the oil component was not detected.
도8은 탁도 및 부유물질농도에 대한 시험성적서로서, 도8a는 오염수에 대한 부유물질과 탁도 시험성적이고, 도8b는 본 발명에 따른 구리 항균물질에 대한 부유물질과 탁도 시험성적서이다. 도8a 와 도8b에 의하면, 오염수에 존재하는 335ml의 부유물질과 1700 NTU의 탁도는 구리 항균물질 반응시 부유물질은 검출되지 않고, 탁도는 0.09NTU로 제거됨을 알 수 있다.8 is a test report for turbidity and suspended substance concentration, FIG. 8a is a suspended substance and turbidity test result for contaminated water, and FIG. 8b is a suspended substance and turbidity test report for a copper antibacterial material according to the present invention. According to Figures 8a and 8b, it can be seen that 335 ml of suspended matter and turbidity of 1700 NTU present in the contaminated water are not detected when the copper antibacterial material reacts, and the turbidity is removed to 0.09 NTU.
도9a 내지 도9d는 구리 항균층에 대한 항균시험결과로서, 도9b에 의하면 본 발명에 따른 구리 항균물질의 항균 활성치는 균주1 이 4.6, 균주2가 6.3 으로, 일반적으로 항균효과가 항균 활성치 2.0 인 것을 기준으로 할 때, 현저한 항균기능을 제공됨을 알 수 있다. 이때, 항균 활성치는 유수분리기 내부의 온도는 35±1 ℃, 습도는 90%에서 24시간 정치 배양한 균 수로 측정된 것이다.9a to 9d are antibacterial test results for the copper antibacterial layer. According to FIG. 9b, the antibacterial activity of the copper antibacterial material according to the present invention is 4.6 for
100 : 유수분리보드, 110 : 유수분리판,
120 : 항균층.100: oil-water separation board, 110: oil-water separation plate,
120: antibacterial layer.
Claims (5)
오염수를 기름과 오수로 분리하는 폴리프로필렌(PP) 소재의 유수분리판과,
유수분리판의 외측에 99% 이상의 순도를 갖는 구리로 이루어지는 항균층을 형성하도록 구성되고,
상기 항균층은 표면이 돌출영역 또는 함몰 영역을 갖는 형태로 유수분리조에서 처리되는 최대 오염수량 부피의 2% 이상의 표면적을 갖도록 구성되면서, 크롬산과 황산 혼합용액을 50% 미만의 중량비로 물과 희석하여 빈 수조에 투입한 상태에서, 폴리프로필렌 소재의 유수분리판을 도금조내에 5분 이하 동안 투입하여 유수분리판 표면을 부식시키고, 염화파라듐과 염산제1철 및 염산 혼합용액은 10% 미만의 중량비로 물과 희석하여 빈 수조내에 투입한 상태에서 표면 부식된 유수분리판을 5분 이하 동안 수조에 투입하여 유수분리판에 막을 형성하며, 황산 용액을 15% 미만의 중량비로 물과 희석하여 빈 수조에 투입한 상태에서 유수분리판을 5분 이하 동안 투입하여 유수분리판에 형성된 막 성분과 반응시킴으로써, 유수분리판 표면에 형성된 막에서 염화파라듐 성분만 유지시킨 후, 니켈 용액을 빈 수조에 투입한 상태에서 염화파라듐 성분의 막이 형성된 유수분리판을 10분 이하 동안 투입하여 니켈성분을 유수분리판의 표면에 형성하고, 도금조내에 구리물질과 표면에 니켈성분이 형성된 유수분리판을 배치한 상태에서, 20분 이하 동안 전기분해를 수행하여 구리물질의 구리성분을 유수분리판 표면에 도금시켜 형성되며,
상기 유수분리조와 착탈가능하게 체결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 항균기능을 갖는 유수분리기용 유수분리보드.
In the oil-water separation board which is detachably disposed in an oil-water separation tank having a predetermined storage space and separates contaminated water containing oil flowing into the oil-water separation tank into oil and sewage,
An oil-water separator made of polypropylene (PP) that separates contaminated water into oil and wastewater,
It is configured to form an antibacterial layer made of copper having a purity of 99% or more on the outside of the oil-water separator,
The antibacterial layer is configured to have a surface area of at least 2% of the volume of the maximum amount of contaminated water treated in the oil-water separation tank in the form of a surface having a protruding area or a depressed area, and diluting a mixed solution of chromic acid and sulfuric acid with water in a weight ratio of less than 50% In the empty water tank, put the oil-water separator made of polypropylene into the plating tank for 5 minutes or less to corrode the surface of the oil-water separator. After diluting with water in a weight ratio and putting it in an empty water tank, put the surface-corroded oil-water separator into the water tank for 5 minutes or less to form a film on the oil-water separator, and dilute the sulfuric acid solution with water in a weight ratio of less than 15% After putting the oil-water separator in the water tank for 5 minutes or less to react with the membrane components formed on the oil-water separator, maintaining only the palladium chloride component in the membrane formed on the oil-water separator surface, and then pouring the nickel solution into the empty water tank In the state in which the palladium chloride component is formed, the oil-water separator is put in for 10 minutes or less to form the nickel component on the surface of the oil-water separator, and the oil-water separator with the copper material and nickel component formed on the surface is placed in the plating bath. In one state, it is formed by plating the copper component of the copper material on the surface of the oil-water separator by performing electrolysis for 20 minutes or less,
An oil-water separation board for an oil-water separator having an antibacterial function, characterized in that it is configured to be detachably fastened to the oil-water separation tank.
상기 항균층은 유수분리판의 양측면 또는 일측면에 판상형태로 형성되되,
유수분리판의 양측면 또는 일측면의 전체 또는 일부 영역에 형성되는 것을 특징으로 하는 항균기능을 갖는 유수분리기용 유수분리보드.
The method of claim 1,
The antibacterial layer is formed in a plate shape on both sides or one side of the oil-water separation plate,
An oil-water separation board for an oil-water separator having an antibacterial function, characterized in that it is formed on all or part of both sides or one side of the oil-water separator.
오염수가 유입된 유수분리조 내부가 30℃ 이상의 온도와 90% 이상의 습도를 갖는 상태로 24시간 이상 유지하는 조건에서 항균기능을 제공하는 것을 특징으로 하는 항균기능을 갖는 유수분리기용 유수분리보드.
The method of claim 1,
An oil-water separation board for an oil-water separator having an antibacterial function, characterized in that it provides an antibacterial function under the condition that the inside of the oil-water separation tank into which the contaminated water is introduced has a temperature of 30°C or more and a humidity of 90% or more for 24 hours or more.
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