KR20010052908A

KR20010052908A - 탈취 및 세정처리 용도의 물을 제조하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20010052908A
Application number: KR1020007014260A
Authority: KR
Inventors: 김희정
Original assignee: 김희정
Priority date: 1998-09-17
Filing date: 1999-07-06
Publication date: 2001-06-25
Also published as: AU750884B2; DE69933882D1; DE69933882T2; JP3567138B2; CN1153735C; WO2000015561A1; AU4532899A; ATE344216T1; US6132572A; EP1117618A1; KR100406141B1; JP2002524256A; EP1117618B1; CN1318035A

Abstract

탈취 및 세정 처리를 위한 물의 제조장치와 방법을 발표한다. 상기 장치내에서 전해기, 양극(10) 및 음극(20) 유닛이 교대로 배열되며 복수의 이온교환막에 의해 서로 격리되고 및 각각이 1개의 유닛셀을 구성한다. 2개의 단부판이 전해기 양단부에 부착된다. 입구판(60)에는 2개의 물 유입구가 구비되고 출구판(70)에는 역시 2개의 물 유출구가 구비된다. 상기 장치 내에서 실행되는 물의 전기분석에 있어서, 장치의 공급전류는 100Å 이하로 설정하고 전압은 100V 이하로 설정한다. 또한 최종처리수의 산도(pH)는 2.0 내지 12의 범위이고 및 산화/환원 전위값은 -900 내지 +1180의 범위이다.

Description

탈취 및 세정처리 용도의 물을 제조하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF PRODUCING WATER FOR DEODORIZATION AND CLEANING APPLICATIONS}

공지기술에 있어서, 탈취는 다양한 방법에 의해 달성되는데; 화학적 방법, 물리적 방법 및 생물학적 방법이 그것이다. 탈취를 위한 화학적 방법은 산-알칼리, 산화-환원제 및 이온교환반응 등을 이용한다. 물리적 탈취방법은 활성탄, 제올라이트, 실리카겔 혹은 표면통과시의 흡수력에 따라 탈취가능한 계면활성제 등을 이용하여 실행된다. 생물학적 탈취방법은 효소나 박테리아를 이용한다.

그러나, 이러한 화학 혹은 물리적 탈취방법은 기체를 화학적 세척 및 탈취하거나 혹은 흡수탑을 이용하여 기체를 물리적 탈취처리 하기에 앞서서 기체공급원으로부터 자극적인 냄새의 기체를 수거하며 따라서 대형 및 고비용의 장비가 필요하다는 문제가 있었다.

특히, 대규모 장비 및 산화-환원제 및 산성, 알칼리성용액 등 고비용의 화학약품을 이용하는 상기의 화학적 탈취방법은 위와 같은 약품으로 인해 2차적 환경오염을 일으킬 염려가 있다. 대형 흡수탑을 필요로 하는 물리적 탈취방법에서, 각 탑에 들어가는 흡수제는 오염물과 골고루 섞여 포화된다. 따라서 포화된 오염물을 분리방법을 통해 흡수탑으로부터 포화 오염물을 제거할 때는 이 오염물로 인해 2차 환경오염을 일으킬 우려가 있다.

계면활성제로 오염물이나 이물질을 세척 혹은 제거하는 경우 이 호라성제는 수질오염을 가져온다. 오염물 혹은 이물질을 세척 제거하기 위해서 용매가 사용되나 이러한 용매는 사용장소에서 유해환경 및/또는 화재를 일으키기도 한다.

본 발명은 대체로 탈취 및 세정용 물의 제조장치와 방법, 또한 산성수 및 알칼리수 제조에 이용되는 전기분석을 통한 물의 제조방법에 관계하며 이때의 산성수 및 알칼리수는 각각 산화력 및 환원력을 발휘하여 오염물 탈취 및 세정에 효과적으로 사용된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 탈취 및 세정처리 분야에서 사용되는 물을 생산하기 위한 장치의 전해기를 도시하는 분해조립 사시도;

도 2는 일체형으로 조립되는 분석기의 각 부품과 함께 도 1의 전해기를 도시하는 종단면도; 및

도 3은 본 발명의 분석기에 포함되는 개스킷의 구조를 도시하는 사시도.

따라서 본 발명은 공지기술에 따른 상기의 문제에 착안한 것으로써 전기분석방법을 통해 산성수 및 알칼리수를 생성할 수 있는 물을 효과적으로 생산하는 것으로써, 이때의 산성수 및 알칼리수는 각각 산화력 및 환원력을 갖고 오염물 탈취 및 세정에 효과적으로 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 물의 제조장치 및 방법을 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 탈취 및 세정처리 분야에 이용하기 위한 물을 생산하는 장치를 제공하며 이 장치는 전해기를 포함한다. 상기의 전해기 안에는 다수의 양극 및 음극 유닛이 교대로 배열 및 서로 밀착접촉된 상태이다. 양극 및 음극 유닛은 다수의 이온교환막에 의해 서로 격리되며 및 각각 하나의 유닛셀을 형성한다. 두개의 단부판 즉, 입구 및 출구판이 전해기 양단부에 부착된다. 입구판은 2개의 물 유입구를 출구판은 역시 2개의 물 유출구를 갖는다.

상기의 장치에서 물을 전기분석할 때, 장치에 공급되는 전류는 100A 을 넘지 않는 수준으로 설정되고, 또한 전압은 100V를 넘지않아야 한다. 또한, 본 발명의 최종 처리된 물은 산도(pH)가 2.0 내지 12의 범위이고 산화/환원 전위는 -900 내지 +1180의 범위에 속한 값이다.

상술한 것과 그 밖의 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부도면을 참조하여 다음의 상세한 설명에서 더욱 구체적으로 기술된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 구현에 따라 탈취 및 세정공정에 사용하기 위한 물을 생산하기 위한 장치에 포함되는 전해기의 분해조립 사시도이다. 도 2는 도 1의 분석기의 종단면도로서 일체형으로 조립되는 각 부품이 부착된 모습을 도시한다. 도 3은 본 발명의 분석기에 포함되는 개스킷의 구조를 도시한 사시도이다.

도면에서 보는 바와 같이, 본 발명의 장치는 2가지 형태의 유닛을 구비한 전기분석기를 포함하며 이들 유닛은, 다수의 양극 및 음극유닛(10) 및 (20)으로서 양극 및 음극을 격리할 수 있는 다수의 막 혹은 이온교환막에 의해 서로 분리된다. 즉, 양극 및 음극 유닛(10) 및 (20)은 각각 하나의 유닛셀(A)을 형성하고 이들이 교대배열 및 밀착접촉한다. 2개의 물 유입구(61) 및 (62)를 갖는 입구판(60)이 전해기의 한 단부에 부착되고 2개의 물 유출구(71) 및 (72)를 갖는 출구판(70)은 상기 전해기의 다른쪽 단부에 부착된다.

상술한 바와 같이 입구판(60)은 2개의 물 유입구(61) 및 (62)를 출구판(70)은 2개의 물 유출구(71) 및 (72)를 갖는다. 장치의 조작에 있어서, 제1 입구(61)를 통해 양극유닛(10)에 들어간 물이 산성수가 되어 제1 출구(71)를 통해 장치밖으로 배출된다. 또한 제2 입구(62)를 통해 음극유닛(20)에 들어간 물은 알칼리수가 되어 제2 출구(72)를 통해 장치밖으로 배출된다.

각 양극유닛(10)은 양극판(11) 및 이 양측에 2개의 개스킷이 부착된 것으로된 유닛셀 "A"을 형성한다; 틈새 조정 개스킷(30) 및 전해질 누출방지 개스킷(31)이 양측에 부착되어 있다. 마찬가지로, 음극판(21) 및 이 양측에 2개의 개스킷이 부착된 유닛셀 "A"을 형성하는 것은 음극유닛(20)이다.; 틈새 조정 개스킷(30) 및 전해질 누출방지 개스킷(31)이 양측에 부착되어 있다. 2가지 형태의 개스킷(30) 및 (31) 각각에는 중심부에 1개의 개구부가 있다. 각 양극판(11)과 연결된각 개스킷(30),(31)에는 2개의 통로(12)가 서로 대각선의 위치에 있는 개구부 엣지에 형성되며 따라서 각 음극판(21) 및 각 개스킷(30),(31) 사이에 한정된 음극반응 챔버(23)와 통하게 된다.

각 판(11) 및 (12)는 2개의 단부판(60) 및 (70)의 입구(61) 및 (62)와 출구(71) 및 (72)에 대응한 위치에 있는 4개의 코너부가 천공되어 있으며, 또한 4개의 코너부에 4개의 호올(80)을 갖는다. 마찬가지로, 개스킷(30) 및 (31) 각각은 각 판(11),(21)의 4개의 호올(80)에 대응하는 위치에 또다른 4개의 호올(80)을 갖는다. 개스킷(30) 및 (31) 사이에 개재된 판(11) 및 (21)에는 호올(80)이 형성되어 있어 입구판(60)의 입구(61) 및 (62)를 통해 전기분석기로 공급되는 물의 통로 역할을 한다. 상술한 바와 같이, 2개의 대각선 대향된 통로(12)가 각 양극판(11)에 연결된 각 개스킷(30),(31)의 개구부 단부에 형성되고 이에 의해 제1 출구(61) 및 양극반응챔버(13) 양쪽과 통하게된다. 2개의 대각선 대향된 통로(22)는 각 음극판(21)에 연결된개 개스킷(30),(31)의 개구부 단부에 형성된다. 두개의 통로(22)가 제2 입구(62) 및 음극반응챔버(23) 양쪽과 소통한다. 따라서, 제2 입구(61)을 통해 전기분석기에 공급되는 물은 양극(10)의 호올(80)을 통과한 후 상기 유닛(10)의 통로(12)를 통해 양극반응챔버(13) 속으로 유입된다. 그러나, 제2 입구(62)와 소통하지 않는 통로(12) 때문에, 제2 입구(62)를 통해 전기분해기에 공급된 물은 양극반응챔버(13)로 들어가지 않고 양극유닛(10)의 호올(80)을 통과한다. 제2 입구(62)를 통해 전기분해기에 공급되는 물은 따라서, 물이 음극유닛(20) 각각의 개스킷(30) 및 (31) 에 형성된 통로(22)를 통과하여 음극반응챔버(23)에 유입되는 경우 각 음극유닛셀 "A" 혹은 각 음극유닛(20)에 도달한다. 간단히 말하면, 제1 양극유닛(10)에 들어간 물은 상기 양극유닛(10)의 2개의 양극반응챔버(13) 속으로만 유입되어 상기 반응챔버(13)에서 반응하게 된다. 그후, 물은 제1 양극유닛(10)에서 나와 제2 양측유닛(10)의 호올(80)을 통과하여 제2 양극유닛(10) 속으로 공급된다. 이와 같은 공정은 제1 출구(71)를 통해 전해기로부터 산성수가 배출될 때까지 반복된다. 한편, 제1 음극유닛(20) 속으로 들어간 물은 상기 음극유닛(20)의 2개의 음극반응챔버(23) 속으로 유입되어 이 반응챔버(23) 속에서 반응한 뒤 다시 상기 제2 음극유닛(20)의 호올(80)을 통해 제2 음극유닛(20) 속으로 유입된다. 이러한 공정은 제2 출구(72)를 통해 전해기로부터 알칼리수가 배출될 때까지 반복된다.

구체적으로 설명하면, 제1 입구(61)를 통해 전해기로 들어간 물은 1차로 제1 양극유닛(10)의 호올(80)을 통과 유동한다. 그 후 물은, 제1 양극유닛(10)의 두개의 개스킷(30) 및 (31) 상에 형성된 상부통로(12)를 통과하여 상기 제1 양극유닛(10)의 2개의 양극반응챔버(13) 속으로 유입된다. 제1 양극유닛(10)에서, 물은 양극판(11)과 접촉하면서 하향유동하고 그 결과 물이 전해처리된다. 이에 따라 물은 전자를 잃어 1차 산성수로 된다. 그 후, 1차 산성수는 제1 양극유닛(10) 밖으로 배출되어 제1 음극유닛(20)의 호올(80)을 통과하기에 앞서서 상기 유닛(10)의 하부통로(12)를 통과하게 된다. 물이 제2 양극유닛(10)의 호올(80)에 도달하면, 이 물은 제2 양극유닛(10)의 2개의 개스킷(30) 및 (31) 상에 형성된 하부통로912)를 통해 상기 제2 양극유닛(10)의 2개의 양극반응챔버(13) 속으로 유입된다. 제2 양극유닛(10)에서, 물은 상기 유닛(10)의 양극판(11)과 접촉하면서 상향유동하고 따라서 물은 다시 전해처리된다. 이 결과 물은 다시또 전자를 잃고 더욱 강한 산성수가 된다. 상기의 공정은 최종 산성수가 제1 출구(71)를 통해 전해기로부터 배출될 때까지 다음의 양극유닛(10)에서 반복된다.

반대로, 제2 입구962)를 통해 전해기에 공급되는 물은 제1 양극유닛(10)의 호올(80)을 통과한다. 물은 물이 제1 음극유닛(20)의 2개의 개스킷(30) 및 (31) 상에 형성된 상부통로(22)를 통과하여 제1 음극유닛(20)의 2개의 음극반응챔버(23)에 공급되는 경우 제1 음극유닛(20)에 도달한다. 제1 음극유닛(20)에서, 물은 음극판(21)과 접촉하면서 하향유동하고 이에 따라 물이 전해처리된다. 이 물은 다수의 전자를 얻어 1차 알칼리수가 된다. 1차 알칼리수는 그후, 제2 양극유닛(10)의 호올(80)을 통과하기에 앞서서 상기 유닛(20)의 하부통로(22)를 통과하여 제1 음극유닛(20)으로부터 배출된다. 물이 제2 음극유닛(20)의 호올에 도달하면, 이 물은 제2 음극유닛(20)의 2개의 개스킷(30) 및 (31) 상에 형성된 하부통로(22)를 통해 제2 음극유닛(20)의 2개의 음극반응챔버(23) 속으로 유입된다. 제2 음극유닛(20)에서, 물은 상기 유닛(20)의 음극판(21)과 접촉하면서 상향유동하고 이 결과 물은 더욱더 전해처리된다. 이 물은 따라서 더 많은 전자를 받아 더욱 강력한 알칼리수가 된다. 상기의 공정은 최종 알칼리수가 제2 출구(72)를 통해 전해기로부터 배출될 때까지 반복된다.

즉, 제1 입구(61)를 통해 전해기에 들어간 물은 제1 챔버부터 마지막 챔버(13)까지 차례대로 양극유닛(10)의 양극반응챔버(13) 속으로만 흐르고 따라서, 반복적으로 전해처리되거나 전자를 잃어 산성수가 된다. 한편, 제2 입구(62)를 통해 전해기에 들어간 물은 제1 챔버부터 마지막 챔버(23)까지 차례대로 음극반응챔버(23) 속으로만 흐르고 따라서, 반복적으로 전해처리되거나 전자를 얻어 알칼리수가 된다. 마지막으로 전해처리된 산성수는 출구판(70)의 제1 출구(71)를 통해 전해기로부터 배출되고 또한 마지막으로 전해처리된 알칼리수는 상기 출구판(70)의 제2 출구(72)를 통해 전해기로부터 배출된다.

상기의 조작에서, 각 양극유닛(10)의 물은 산소이온, 수소이온 및 산소기 등을 생성하는 산화반응을 통해 처리되고 따라서 물을 산성수로 만든다. 각 양극유닛(10)의 물에 대한 이러한 산화반응은 다음과 같은 화학반응식(1)으로 표시될 수 있다;

H₂0 → 1/2 O₂+ 4H⁺+ O· + 4e^----- (1)

반대로, 각 음극유닛(20)의 물은 수소이온, 알칼리이온 및 수소기 등을 생성하는 환원반응을 통해 처리되고 따라서 물을 알칼리수로 만든다. 양 음극유닛(20)의 물에 대한 이러한 환원반응은 다음과 같은 화학반응식(2)으로 표시될 수 있다.

H₂0 + 2e^-→ 1/2 H₂+ 2OH^-+ H· ---- (2)

산성수 및 알칼리수를 생성하기 위한 양극 및 음극이 부착된 전해기 내의 물에 대한 전기분석은 널리 알려진 공지기술이다.

본 발명은 탈취 및 세정처리력이 강한 물을 생산하는 효과적인 장치를 제공하는 것이다. 이 장치는 양극 및 음극을 사용하며 산성수 및 알칼리수를 효과적으로 생성한다.

상기 화학식(1) 및 (2)로 표시되는 산화 및 환원반응이 전해기 내에서 원활하게 수행되도록 하기 위해, 각 양극 및 음극판(11) 및 (21)는 적절한 촉매를 사용한다.

본 발명에서는 바람직하게 백금도금 되거나 혹은 산소발생촉매나 이리듐(Ir) 혹은 루테늄(Ru)의 산화물로 코팅된 티타늄 기재로 된 수치안세정 양극(DSA)을 양극판(11)으로 사용한다. 한편, 음극은 스텐레스강, 니켈, 연강 혹은 수소발생촉매 혹은 이리듐(Ir)이나 루테늄(Ru)의 산화물로 코팅된 티타늄 기재로 제작하는 것이 바람직하다.

본 발명의 이온교환막(40)은 불소수지 혹은 탄화수소물로 된 이온교환막을 사용한다. 본 발명에서, 저수소발생 전기전위를 갖는 Sn-Ir-Pt 복합전극을 사용하여 전해압력을 감소시키는 것이 필요하다. 바람직하게는 틈새조정 개스킷(30) 각각의 두께를 양극 및 음극 사이의 전압을 고려하여 2mm를 넘지않는 수준으로 설정한다.

본 발명에서, 틈새조정 개스킷(30) 및 전해질 누출방지 개스킷(31)을 모두 EDPM고무, 실리콘 혹은 테플론 재질로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 유닛셀 "A"은 하우징 프레임 내에 고정되고 너트 및 보울트를 이용하여 치밀하게 조립하여 일체물로 만든다. 본 발명의 전해기의 양극 및 음극은 전기적으로 전류 공급원의 양의 단부 및 음의 단부에 전기연결되고 한편,산화 혹은 환원반응시 전위값을 감지하기 위한 센서를 산성수 및 알칼리수의 출구에 각각 장착한다. 따라서, 제어기를 이용하여 정류기의 전위를 제어하거나 혹은 유동제어기를 이용하여 산도 및 알칼리도를 제어하기에 앞서서 전위값을 연속감지할 수 있다.

본 발명의 전해기는 전해기에 들어갈 물의 유속에 관련하여, 전류는 100A 보다 크지않은 수준으로 하고 전압은 100V 보다 크지않은 수준으로 정한다. 전해기의 조작에서, 전해기의 조작조건을 측정하기에 앞서서 전압(V) 및 산도(pH)를 적시감지해야 한다. 따라서 강력한 산성수 및 알칼리수를 제조할 수 있다. 본 발명의 최종처리된 산성수 혹은 알칼리수의 산도(pH) 는 2.0 내지 1.4 범위이다. 최종처리된 물의 산화성 혹은 환원성은 -900 내지 +1180 범위의 산화/환원전위값으로 표시된다. 본 발명의 최종처리된 물은 따라서 탈취 및 세정처리에 효과적으로 사용될 수 있다.

본 발명의 전해기는 무극성화된 이온교환막(40)을 구비한다. 상기 전해기는 따라서 양극유닛(10)에서 나온 H⁺이온이 음극유닛(20)으로 이동하는 것을 차단하고 및 음극유닛(20)에서 나온 OH^-이온이 양극유닛(10)으로 이동하는 것을 제한하므로 결국 산성수 및 알칼리수의 생산율을 최대화한다. 상기의 이온교환막(40)은 쉽게 시중에서 구할 수 있다. 즉, 불소나 탄화수소물로 구성되고 미국 듀폰사, 일본 아사히화학 또는 아사히유리공업사의 제품인 이온교환막, 혹은 일체형 음이온 및 양이온 교환막으로서 일본 도쿠야마소다사의 제품인 무극성 이온교환막을 본 발명의 이온교환막(40)으로 사용할 수 있다. 전해기의 전도도를 향상시키기 위해 염이나 식초를 전해질로 사용한다. 이러한 염 혹은 식초는 저압에서 물을 쉽게 또한 효과적으로 전해시킬 수 있고 따라서 산성수 및 알칼리수를 효과적으로 생산할 수 있다.

본 발명을 더 구체적으로 이해하기 위해 다음의 실시예를 참조하며 단 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

실시예1

수돗물을 본 발명의 전해기에 10ℓ/분의 유속으로 공급하고 전해기 전류를 50A로 설정한다. 이러한 경우, 전압 및 산도(pH)를 적시에 체크하여 산성수 및 알칼리수 생산을 위한 물의 전해과정에서 전해기 조작조건을 측정하였다. 양극유닛(10)의 산도는 표1에서 보는 바와 같다.

표 1 시간 경과시 전압에 따른 양극유닛의 산도(pH)

시간(분)	전류(A)	전압(V)	산도(pH)
10	50	16	3.0
20	50	15	3.1
30	50	15	3.1
40	50	15	3.0
50	50	15	3.0

실시예2

실시예1의 방법은 이온교환막(40) 종류에 따라 전압을 변경하면서 반복했다. 그 결과는 표2에서 보는 바와 같다.

표 2 시간경과시 전압에 따른 양극유닛의 산도(pH)

시간(분)	전류(A)	전압(V)	양극유닛(pH)
시간(분)	전류(A)	A	B	A	B
10	50	18	32	4.0	4.5
20	50	25	30	3.7	4.1
30	50	24	28	3.6	4.2
40	50	21	28	3.5	4.2
50	50	22	28	3.5	4.2

(실시예에서 사용된 이온교환막, 막A: 듀폰사 Nafion; 막B: 2마이크론 포어)

실시예 1 및 2를 서로 비교하면, 본 발명의 전해기가 저압에서 산성수를 더욱 효과적으로 생성하는 것을 알 수 있다.

실시예3

표 3 염 및 식초 사용시의 양극유닛의 산도(pH) 및 전압

시간(분)	전류(A)	전압(V)	양극유닛(pH)
시간(분)	전류(A)	염	식초	염	식초
10	50	8	7	3.0	3.1
20	50	7	8	3.1	3.0
30	50	7	7	3.1	3.1
40	50	7	8	3.0	3.2
50	50	7	7	3.0	3.2

시험1

본 발명의 최종처리수를 기체검지관 방법을 통해 탈취처리에 이용했다. 그 결과는 다음의 표4에서 보는 바와 같다.

표 4 각종 기체에 대해 처리된 물의 탈취력 (탈취력: %, 표본크기: 10ml)

시험기체	시간(분)
시험기체	샘플	5	15	30	60
트리메틸아민	없음	0	23.5	29.4	41.2
	수돗물	91.2	94.1	97.1＜	97.1＜
	알라마스크	94.1	97.1＜	97.1＜	97.1＜
	처리수	97.1＜1	97.1＜	97.1＜	97.1＜
클로로포름	없음	0	6.1	14.3	24.5
	수돗물	77.6	81.6	90.8	96.9
	알라마스크	84.7	89.8	95.9	99.0＜
	처리수	91.8	94.9	99.0＜	99.0＜
아세트알데히드	없음	0	5.3	10.5	21.1
	수돗물	52.6	57.9	68.4	78.9
	알라마스크	63.2	65.5	78.9	84.2
	처리수	73.7	80.0	89.5	95.8
메틸-메르캅탄	없음	0	3.6	8.2	12.7
	수돗물	67.3	70.9	80.0	87.3
	알라마스크	78.2	81.8	89.1	96.4
	처리수	83.6	87.3	92.7	98.2＜

탈취력 (%) = [(Cb-Cs)/Cb] x 100

여기서 Cb : 공백뒤 5분후 측정한 농도

Cs : 샘플의 농도

시험2

본 발명의 최종처리수를 탈취에 사용했다. 그 결과는 다음의 표5에서 보는 바와 같다.

표 5 트리메틸아민 기체의 탈취작용

샘플	시간(분)
샘플	5	15	30	60
없음	0	23.5	29.4	41.2
수돗물	42.2	64.7	85.3	88.2
알라마스크	52.9	58.8	76.5	79.4
KW 멸균처리수	76.5	82.4	86.5	91.2
처리수	94.1	97.1＜	97.1＜	97.1＜

탈취력 (%) = [(Cb - Cs)/Cb] x 100

여기서 Cb : 공백 5분뒤 측정한 농도

Cs : 샘플의 농도

시험3

3리터의 암모니아 및 아세트산 가스 혼합물을 5리터 용적의 상자에 담은 후 최종처리수를 첨가했다. 처리수의 농도는 2-28시간 동안 반복해서 검사했다. 본 시험에 따라 암모니아 혹은 아세트산 가스 어느 쪽도 시험 22시간후에는 검출되지 않았다는 점이 주목되며 이 결과는 다음의 표6에서 보는 바와 같다.

표 6 암모니아 혹은 아세트산의 탈취효과 (ppm)

시간(시)	암모니아가스(ppm)	아세트산 가스(ppm)
2	40	100
4	4	5
6	3	3
8	2	3
10	2	2
12	2	2
14	1	1
16	1	1
18	1	1
20	1	1
22	0	0
24	0	0
26	0	0
28	0	0

시험4

실시예1의 최종처리수를 비료공장에서 생산된 유기비료에 분무하고 공장에서 100m 떨어진 지점에서 냄새의 강도를 측정하였다. 이 결과는 표7에서 보는 바와 같다. 여기서, 냄새강도는 6단계로 분류되었다.

표 7 유기비료에 대한 처리수의 탈취효과

패널	분무전¹⁾냄새강도	분무 5분후¹⁾냄새 강도
1	5	0
2	4	0
3	4	0
4	5	1
5	5	0
6	5	0
7	5	1
평균	5	0

냄새강도:

0: 냄새 = 없음

1: 거의 없음

2: 약간 있음

3: 쉽게 감지할 수 있는 정도

4: 약간 강한 냄새

5: 매우 강한 냄새

이 외에도, 본 발명의 처리수의 탈취효과는 액-액, 액-기 혹은 액-고 접촉하면서 물을 사용할 때 최대가 된다.

시험5

본 발명의 전해기를 이용하여 생성한 처리수의 세정효과를 측정했다. 시험적으로, 크기(1x1m²)로 되고 및 KS(한국표준규격) 요건에 따른 목적 반사지수(80%) 및 오염 반사지수(0±0%)를 갖는 세탁물을 세탁했다. 세탁물은 다른 세제없이 본 발명의 처리수만 넣은 세탁기에서 세탁했다. 세탁효과를 보통의 물과 비교하기 위해, 상기의 세탁물을 다시 37리터의 지하수 (경도: CaCO₁농도 45PPM)를 넣고 23g의 합성세제 (엘지화학사 "한스푼")을 첨가한 세탁기에서 세탁수를 44℃로 승온시키면서 세탁했다. 그 결과는 다음의 표8과 같다.

표 8 세제를 넣지 않은 본 발명의 처리수 및 세제를 첨가한 일반 물의 세척효과

번호	세탁반사지수	평균	반사지수	평균	세정도^*(%)
1-1 직물^*	40.6	39.7	40.1	51.2	49.6	50.4	25.8
1-2 직물	40.6	39.4	39.7	51.7	51.6	51.6	29.5
평균표준편차 1.9	40.2	39.5	39.8	51.4	50.5	51.0	27.9
2-1 직물^*	39.7	39.2	39.4	54.6	53.0	53.8	35.5
2-2 직물	40.1	39.4	39.8	50.8	51.3	51.0	27.9
평균표준편차 7.4	40.1	39.4	39.8	50.8	51.3	51.0	27.0

직물^*: 세탁물

세정도^*: 세정력

실시예 1-1 및 1-2는 세제없이 본 발명의 처리수만 이용하여 세탁한 경우이고 실시예 2-1 및 2-2는 세제 및 지하수를 이용하여 세탁한 경우이다.

표 8에서 보는 바와 같이, 본 발명의 처리수는 다른 세제를 첨가하지 않아도 직물 혹은 옷을 깨끗하게 세탁할 수 있다. 즉, 이 처리수의 세탁효과는 다른 세제의 첨가없이도 보통의 물에 세제를 첨가한 것과 비교하여 뒤떨어지지 않는다. 또한, 본 발명의 처리수의 표준편차는 상기의 표8에서 보는 바와 같이 보통의 물보다 현저히 감소하며 따라서 일반수에 세제를 첨가한 경우보다 세탁물 혹은 옷을 더욱 효과적으로 세탁할 수 있게 된다.

앞서 기술한 본 발명의 바람직한 구현예는 예시를 위한 것이므로 당업계의 기술자라면 이에 구애됨 없이 청구범위에 기재된 본 발명의 사상과 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 다양한 변형이나 부가 및 대체가 가능함을 이해할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 탈취 및 세정 용도의 물을 제조하는 방법 및 장치를 제공한다. 이 장치와 방법은 전기분석을 통해 산성수 및 알칼리수을 효율적으로 생산한다. 상기 산성 및 알칼리수는 탈취 및 세정처리에 유효하게 이용된다. 이 산성수 및 알칼리수는 다른 세제의 첨가없이 더러워진 세탁물 및 의류를 세탁하는데 이용되며 이에 따라 환경오염을 일으키지 않게 된다. 본 발명의 장치는 규모가 작기 때문에 세탁기, 욕조, 냉장고, 정화기 혹은 기타 냄새가 나는 장소에 효과적으로 이용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 장치와 방법은 다른 몸체가 큰 장치가 필요없거나 2차 화학오염을 일으키지 않으므로 환경오염을 해결하는데 큰 효과가 있다.

Claims

서로 근접하여 접촉하고 교대로 배열되며, 복수의 이온교환막에 의해 서로 격리되고 및 각각이 1개의 유닛셀을 구성하는 것으로된 복수의 양극 및 음극 유닛; 및 상기 전해기의 양단부에 부착되고, 제1 및 2 물 유입구를 갖춘 입구단부판 및 제1 및 2 물 유출구를 갖춘 출구단부판으로 구성된 입구 및 출구 단부판을 포함하는 전해기를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈취 및 세정 처리용도의 물의 제조장치.
제1항에 있어서,

상기 양극유닛의 각각은 제1 틈새조정 개스킷 및 제1 전해액 누출방지 개스킷을 양쪽 측면에 장착한 양극판을 포함하여 이에 의해 양극반응챔버가 구성되고, 및 음극유닛의 각각은 제2 틈새조정 개스킷 및 제2 전해액 누출방지 개스킷을 양쪽 측면에 장착한 음극판을 포함하여 이에 의해 음극반응챔버가 구성되는 것을 특징으로 하는 제조장치.
제2항에 있어서,

상기 양극 및 음극유닛의 각 개스킷에는 입구단부판의 제1 입구에서 나온 물이 양극반응챔버 속으로 공급되고 및 제2 입구에서 나온 물이 음극반응챔버 속으로 공급될 수 있도록 대각선 방향의 대향위치에 2개의 통로를 구비한 것을 특징으로 하는 제조장치.
제2항에 있어서,

백금으로 도금되거나 혹은 산소발생촉매로 코팅된 티타늄 기재로 구성 수치안정성 양극(DSA)을 각 양극판으로 사용하는 것을 특징으로 하는 제조장치.
제2항에 있어서,

수소발생촉매로 코팅된 스텐레스강, 니켈, 연강 혹은 티타늄 기재를 각 음극판으로 사용하는 것을 특징으로 하는 제조장치.
제4항 또는 5항에 있어서,

상기 산소 혹은 수소발생촉매는 이리듐(Ir) 및 루테늄(Ru) 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 제조장치.
각 전해기 내에서의 물의 전기분석 과정에서 전기전도도를 증가시키기 위하여 염 혹은 식초를 전해액으로써 전해기에 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈취 및 세정 처리용도의 물의 제조방법.
제7항에 있어서,

0.0001-5.0%의 염 혹은 식초를 전해기에 첨가하는 것을 특징으로 하는 제조방법.