KR20020075451A

KR20020075451A - 스케일의 처리

Info

Publication number: KR20020075451A
Application number: KR1020027011153A
Authority: KR
Inventors: 쟝아실에밀레로베르트 클뤼즈
Original assignee: 시바 스페셜티 케미칼스 워터 트리트먼츠 리미티드
Priority date: 2000-02-29
Filing date: 2001-02-16
Publication date: 2002-10-04
Also published as: AU5464601A; AU2001254646B2; CA2401271A1; US6391207B1; EP1332114A2; HUP0301809A2; JP2003530204A; WO2001064006A3; CA2401271C; WO2001064006A2

Abstract

본 발명은 하나 이상의 에틸렌계 불포화 카복실산 단량체(들) 및 임의로 50% 이하의 에틸렌계 불포화 수용성 비이온성 단량체로 이루어진 단량체 또는 단량체 블렌드로부터 형성됨을 특징으로 하는, 분자량이 20,000 이하이고 음이온성 그룹을 함유하는 수용성 중합체(A) 및 하나 이상의 포스포네이트 그룹 및 이의 염을 포함하는 금속이온봉쇄제 화합물(B)을 포함하는 스케일 방지 조성물을 도입함을 포함하여, 생활 폐수 또는 산업 폐수 처리 시설에서 스케일 형성을 감소/방지시키거나 스케일을 제거하는 방법에 관한 것이다. 바람직한 스케일 방지 조성물은 아크릴산 및/또는 말레산의 중합체(A) 및 디에틸렌트리아민 펜타(메틸렌포스폰산) 또는 이의 염(B)의 블렌드를 포함한다. 또한, 스트루바이트 스케일 처리를 위한 상기 조성물의 용도를 청구하였다.

Description

스케일의 처리{Treatment of scale}

스트루바이트의 침전은 폐수 처리 플랜트에서, 특히 혐기성 슬러지(sludge) 분해 시스템에서 종종 일어나는 문제이다. 가용성 마그네슘은 암모니아 및 인산염과 결합하여 호기성 분해 동안 방출되어 스트루바이트로서 종종 언급되는 마그네슘 암모늄 인산염(MgNH₄PO₄·6H₂O)을 형성한다. 스트루바이트는 단단하고 점착력이 있는 고체이고, 장치 표면 및 파이프라인(pipeline)에서 제거하는 것이 매우 곤란하다. 용해도 한계를 초과하는 지점 어느 곳에서나 형성될 수 있지만, 일반적으로 슬러지 라인 및 생물학적 인산염 제거에 후속하는 다운스트림(downstream) 공정 및 후속적인 혐기성 분해에 직면한다. 또한, 이는 슬러지 탈기에 의해 야기되는 pH의 변화와 연관될 수 있다. 침착물(deposit)은 폐수가 간헐 유동물들 사이에 위치하는 파이프 내에서 형성되거나, 난류 또는 압력 변화가 있거나, 공동화가 일어나는영역에서도 형성되는 경향이 있다. 따라서, 스트루바이트 침착은 파이프, 파이프 엘보우(pipe elbow), 밸브(valve), 원심 위어 오버플로우(centrifuge weir overflow), 펌프(pump) 등에서 가장 빈번하게 일어난다.

스트루바이트 침착은 후속적인 슬러지 공정에서 악영향을 미칠 수 있는, 처리량을 감소시키기 때문에 대량의 폐수 처리 플랜트에서 폭넓은 문제점이 증가하고 있다. 극단적인 경우, 스트루바이트는 처리량을 매우 현저하게 감소시킬 수 있어서 플랜트 작동을 정지시킨 다음, 막힌 파이프 장치 및 다른 장치를 청소해야 한다. 일반적으로, 스트루바이트 침착물은 오로지 산 처리에 의해 완전히 제거될 수 있다. 이는 많은 비용이 들 수 있고, 장치에 과도한 마모를 일으킬 수 있는 세척용 제품(산성 용액)의 잠재적으로 위험한 취급 및 처리를 포함할 수 있다. 또한, 세척 작동 동안 플랜트 폐쇄 시간은 비용상 손해를 끼칠 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 제안되어온 갖가지 제안은 어느 정도 성공적인 것이 다수 있었지만, 이들 중 어떤 것도 이 문제를 완벽하게 성공적으로 해결하지는 못했다.

예를 들면, 생물학적으로 인산염의 방출을 조절하려는 시도가 공지되어 있다. 문헌{참조: Nic Booker CSIRO, Molecular Science, entitled, "Struvite formation in wastewater treatments plants: an accident waiting to happen?"}에서 폐수 배출물로부터 영양물 제거라는 주제가 논의된다. 이 연구에서 생물학적 인 제거 플랜트는 인 농도를 1㎎/ℓ미만의 농도까지 감소시킬 수 있다고 주장한다. 그러나, 공급수에서 동화 탄소의 준비가 불충분한 몇몇의 플랜트는 이러한 수준에일관되게 도달하는데에 곤란한 경향이 있다. 또한, 생물학적 인 플랜트는 혐기성, 호기성 및 무산소 영역을 포함하는 다수의 상이한 처리 단계를 포함하고, 약 24시간의 장기간의 액체 체류 시간을 필요로 한다.

미국 특허 제5,352,365호에서 인산 또는 포스포네이트와 결합한, 아크릴산, 2-아크릴아미도-2-메틸프로판 술폰산 및 특정 비이온성 단량체의 삼원공중합체를 함유하는 수용액를 사용하여 탄산칼슘, 비비아나이트 및 스트루바이트를 포함하는 스케일을 제거하거나 감소시키는 것이 기재되어 있다. 용액은 pH 2 내지 9이고, 염산을 포함하는 것이 바람직하다. 산 pH의 수용액의 사용이 선호되는 것은 또한 스케일 제거시 거품을 동반하는 폐수 처리 플랜트에서 스케일 처리의 예에서 명확하다. 이러한 산 처리는 고가인 단점을 가질 수 있고, 장치에 과도한 마모를 일으킬 수도 있는 세척용 제품(산성 용액)의 잠재적으로 위험한 취급 및 처리를 포함할 수 있다. 이와 대조적으로, 이 참조 문헌은 포스폰하이드록시아세트산과 아크릴레이트 공중합체의 결합은 냉각 탑 스케일링 제거 장치에서 실질적으로 탄산칼슘을 용해시키기보다는 단지 분산시키거나 현탁시킴을 교시한다. 또한, 삼원공중합체 단독 사용은 철 산화물, 인산칼슘 및 규산칼슘을 용해시킬 수 없다는 것을 나타낸다.

또한, 마그네슘을 가하여 pH를 상승시켜 암모니아 및 인산염을 화학적으로 제거하는 스트루바이트 형성 방지법이 제안되어왔다. 그러나, 실용상 이는 대체로 성공적이지 못한 것으로 나타났다.

또 다른 제안은 제이철염 20㎎/ℓ 및 음이온성 중합체 0.25㎎/ℓ을 가하는것이다. 그러나, 이렇게 과량의 제이철염의 첨가는 플랜트 장치에 불리한 영향을 끼칠 수도 있다.

일본 특허공개공보 제08-099091호에는 스트루바이트의 결정을 재생하는 특수한 분리 장치를 사용하여 화학반응/결정화에 의한 파이프 내에서의 스트루바이트 스케일의 생성 방지법이 제안된다. 그러나, 이러한 스트루바이트 침전 장치를 설치하는 것은 폐수 처리 플랜트의 작동에 추가의 부담을 가한다.

따라서, 폐수 처리 시설에서 스트루바이트의 형성을 간단하고 편리하게 제거 또는 방지하거나 상당히 감소시킬 수 있도록 할 필요성이 존재한다. 또한, 스트루바이트 침착물을 포함하는 간단하고 편리한 수성 시스템 처리법을 발견해야 할 필요성이 있다.

본 발명은 생활 폐수 및 산업 폐수 처리 시설에서 스케일(scale)을 방지, 감소 또는 제거하기 위한 신규한 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 스트루바이트 스케일링의 경향이 있는 폐기물 처리 플랜트(plant)의 처리에 특히 유용한 신규한 스케일링 방지 또는 스케일링 제거 조성물에 관한 것이다.

따라서, 본 발명에 의하면 발명자들은

(A) 하나 이상의 에틸렌계 불포화 카복실산 단량체(들) 및 임의의 에틸렌계 불포화 수용성 비이온성 단량체를 포함하는 단량체 또는 단량체 블렌드(blend)로부터 형성됨을 특징으로 하는, 분자량이 20,000 이하이고 음이온성 그룹을 함유하는 수용성 중합체 및

(B) 하나 이상의 포스포네이트 그룹 및 이의 염을 포함하는 금속이온봉쇄제 화합물을 포함하는 스케일 방지 조성물을 도입함을 포함하여, 생활 폐수 또는 산업 폐수 처리 시설에서 스케일 형성을 방지/감소시키거나 스케일을 제거하는 방법을 제공한다.

본 발명자들은 저분자량 카복실산 음이온성 수용성 중합체 및 포스포네이트 금속이온봉쇄제의 특정한 조합이 스케일, 특히 폐수 처리 시스템의 스트루바이트를 감소시키거나 방지하는데 놀랍도록 효과적인 결과를 제공한다는 것을 발견하였다. 따라서, 본 발명의 스케일 방지 조성물에 포함된 금속이온봉쇄제는 하나 이상의 포스포네이트 그룹을 포함하는 화합물이라는 것이 본 발명에서 필수적이다.

스케일 방지 조성물은 수 처리 시설에서 임의의 스케일 침착물을 처리하는데 사용될 수 있다. 이 방법은 스케일 침착물이 일반적으로 스트루바이트로써 언급되는 마그네슘 암모늄 인산염(MgNH₄PO₄·6H₂O)으로써 존재할 수 있는 인산염, 암모니아 및 마그네슘의 결합으로 형성된 결정성 침전물을 포함하는 경우에 특히 관련되어 있다.

당해 방법은 스케일 침착물이 특히 문제인, 특히 스케일 침착물이 스트루바이트인 경우 임의의 폐수 처리 시설에 적용할 수 있다. 본 발명자들은 이 방법이 폐수 처리 플랜트에서 스케일 침착물을 제거, 감소 또는 방지하는데 특히 유용함을 발견했다. 따라서, 본 발명의 특히 바람직한 형태에서, 본 발명자들은 처리 조제로서 상술한 스케일 방지 조성물을 사용하여 폐수 처리 플랜트에서 스트루바이트 침착물을 제거, 감소 또는 방지하는 방법을 제공한다.

본 발명의 추가의 양태는 스트루바이트 침착물을 포함하는 임의의 수성 시스템의 처리법에 관한 것이다. 따라서, 본 발명자들은

(A) 하나 이상의 에틸렌계 불포화 카복실산 단량체(들) 및 임의의 에틸렌계불포화 수용성 비이온성 단량체로 이루어진 단량체 또는 단량체 블렌드로부터 형성됨을 특징으로 하는, 분자량이 20,000 이하이고 음이온성 그룹을 함유하는 수용성 중합체 및

(B) 하나 이상의 포스포네이트 그룹 및 이의 염을 포함하는 금속이온봉쇄제 화합물을 포함하는 조성물의, 스트루바이트를 포함하는 수성 시스템을 처리하기 위한 용도를 제공한다.

본 발명에 사용되는 스케일 방지 조성물은 수용성 중합체[성분(A)]를 25 내지 75중량% 포함하고, 금속이온봉쇄제[성분(B)]를 25 내지 75중량% 포함하는 것이 바람직하다. 일반적으로, 본 발명자들은 다수의 처리법에서 스케일링 방지 조성물이 수용성 중합체를 30 내지 70중량%, 가장 바람직하게는 40 내지 60중량% 및 금속이온봉쇄제를 30 내지 70중량%, 가장 바람직하게는 40 내지 60중량% 포함하는 것이 바람직하다는 것을 발견하였다.

스케일 방지 조성물 중의 수용성 중합체 성분은 하나 이상의 에틸렌계 불포화 카복실산 단량체(들) 및 바람직하게는 50% 이하의 에틸렌계 불포화 수용성 비이온성 단량체로 이루어진 단량체 또는 단량체 블렌드로부터 형성된다.

당해 중합체는 에틸렌계 불포화 음이온성 단량체 또는 음이온성 단량체 블렌드로부터 형성되는 것이 바람직하고, 당해 단량체 블렌드는 하나 이상의 에틸렌계 불포화 카복실산을 포함한다. 음이온성 카복실산 단량체는 아크릴산, 메트아크릴산, 말레산, 말레산 무수물, 푸마르산, 이타콘산 및 크로톤산을 포함할 수 있다. 하나 이상의 단량체가 블렌드 중에 사용되는 경우, 단량체 블렌드는 상술한 음이온성 단량체 및 50중량% 이하의 에틸렌계 불포화 비이온성 단량체, 예를 들면 아크릴아미드 또는 메트아크릴아미드 중의 임의의 것을 포함할 수 있다. 중합체는 유리 산 형태로 존재하거나, 보다 바람직하게는 부분적으로 또는 완전히 중화된 형태로 존재할 수 있다. 특히 바람직한 수용성 중합체는 아크릴산의 단독중합체, 말레산의 단독중합체, 말레산 무수물의 단독중합체 또는 아크릴산과 말레산 또는 말레산 무수물 중의 하나와의 공중합체이다. 아크릴산(또는 염)의 단독중합체 또는 아크릴산(또는 염)과 말레산(또는 염 또는 무수물) 또는 이타콘산(또는 염 또는 무수물)과의 공중합체가 특히 바람직하다.

전형적으로, 수용성 중합체는 상대적으로 저분자량으로 중합된다. 저분자량이란 중합체가 GPC로 측정한 분자량이 20,000 미만인 것을 의미한다. 그러나, 중합체의 분자량은 1,500 내지 10,000, 바람직하게는 2,000 내지 5,000의 범위인 것이 바람직할 수 있다.

수용성 중합체를 제조하는 하나의 방법은 단량체의 수용액을 용액 중합하는 것이다. 일반적으로, 수성 단량체 용액은 20 내지 40% 농도, 바람직하게는 약 30 내지 35%이어야 한다. 또한, 단량체 용액은 쇄 이동제, 예를 들면, 나트륨 하이포아인산염, 2-머캅토에탄올 또는 이소프로판올을 포함할 수 있다. 나트륨 하이포아인산염이 쇄 이동제로써 사용되는 경우, 2000중량ppm 만큼의 양일 수 있으나, 바람직하게는 10 내지 500중량ppm의 범위, 특히 10 내지 50ppm이다. 이소프로판올이 쇄 이동제로 사용되는 경우, 이를 용매 시스템의 일부로써 사용하는 것이 보통이다. 따라서, 단량체들은 이소프로판올/물 혼합물과 함께 혼합한 다음, 중합시킬수 있다.

적합한 개시제 시스템, 예를 들면 수성 암모늄 퍼설페이트, 나트륨 메타비설파이트 또는 3급 부틸 하이드로퍼옥사이드를 임의로 다른 개시제와 함께 도입한다. 겔 중합체를 용액 중합에 의해 제조하는 경우, 개시제는 일반적으로 단량체 용액에 도입된다. 임의로 열 개시제 시스템을 포함할 수 있다. 전형적으로, 열 개시제는 승온에서 라디칼(radical)이 방출되는, 임의의 적합한 개시제 화합물, 예를 들면 아조비스이소부티로니스릴과 같은 아조 화합물을 포함할 수 있다. 중합하는 동안 온도는 70℃ 이상으로 상승시키지만 바람직하게는 95℃ 이하이다.

용액중의 중합체의 분자량 및 농도에 좌우되어, 형성된 중합체는 약간 점성 일 수 있으나 쏟아 부을 수 있는 수용액이거나 경질 겔(gel)일 수 있다. 중합체 겔은 처음에 겔을 작은 조각으로 분쇄하고, 실질적으로 탈수된 중합체로 건조한 다음 분말로 분쇄하는 표준 방법으로 추가로 가공할 수 있다. 쏟아 부을 수 있는 중합체 용액은 추가로 가공하는 것이 필요하지 않고 일반적으로 이러한 형태로 공급할 수 있으며, 여기서 이들은 적용시 추가로 희석할 수 있다.

대안적으로, 중합체는 예를 들면, 유럽 특허공개공보 제150933호, 유럽 특허공개공보 제102760호 또는 유럽 특허공개공보 제126528호에 정의된 방법에 따라, 현탁액 중합에 의한 비드(bead)로서 또는 유중수 유화 중합에 의한 유중수 유화액 또는 분산액으로서 생산된다.

중합체의 다분산도가 좁은 경우, 일부 경우에 본 발명에 유리한 결과를 수득할 수 있다. 따라서, 이러한 중합체는 좁은 분자량 분포을 포함할 수 있다. 전형적으로, 이러한 중합체는 다분산도가 1.5 미만이다. 이들은 유럽 특허공개공보 제127388호, 유럽 특허공개공보 제129329호 및 유럽 특허공개공보 제185458호의 교시에 따라 제조할 수 있다.

본 발명에 의하면, 스케일 방지 조성물은 성분(B)로써 하나 이상의 포스포네이트 그룹 및 이의 염을 포함하는 금속이온봉쇄제 화합물을 포함한다. 본 발명은 성분(A)의 수용성 음이온성 중합체와 함께 결합하여 스케일 침착물, 특히 스트루바이트를 제거, 감소 및 방지하는데 유리한 효과를 생성하는 임의의 포스포네이트 금속이온봉쇄제 화합물을 포함한다. 포스포네이트 금속이온봉쇄제는 하나 이상의 질소 원자를 포함하는 두 개 이상의 포스포네이트 그룹을 포함하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 포스포네이트 금속이온봉쇄제는 화학식 I의 화합물이 바람직할 수 있다.

상기식에서,

M은 수소, 알칼리 금속 또는 암모늄이고,

R은 -H, CH₂CH₂N(CH₂PO₃M₂)₂, -N(CH₂PO₃M₂)CH₂CH₂N(CH₂PO₃M₂)₂및 -(CH₂)₆N(CH₂PO₃M₂)₂로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.

특히 바람직한 금속이온봉쇄제는 디에틸렌트리아민 펜타(메틸렌 인산)로서공지되어 있고 상응하는 알칼리 금속 또는 암모늄 염을 포함하고 가장 바람직하게는 나트륨염인 화학식 II의 화합물이다.

포스포네이트 금속이온봉쇄제는, 예를 들면 디에틸렌트리아민 펜타(메틸렌 인산)의 나트륨 염을 후 산화한 솔루티아(Solutia)로부터 제조된 디퀘스트(Dequest)^RTM2066인 다수의 시판되는 금속이온봉쇄제 제품 중의 임의의 하나일 수 있다.

일반적으로 스케일 방지 조성물은 음이온성 수용성 중합체 성분의 수용액을 포스포네이트 금속이온봉쇄제의 수용액과 혼합하여 제조된다. 일반적으로, 조성물은 염산 또는 황산과 같은 임의의 추가의 무기산을 필요로 하지는 않는다. 사실상 효과적인 스케일 방지 및 스케일 방지법은 실질적으로 다른 성분의 상당량을 포함하지는 않는 조성물에서 성취될 수 있다. 따라서, 스케일 방지 조성물은 본질적으로 성분(A) 및 성분(B)로 이루어진다.

스케일 방지 조성물은 폐수 처리 공정에서 임의의 지점에 적용할 수 있다. 그러나, 바람직하게는 스케일 또는 스트루바이트 침착물이 형성되거나 형성되기 쉽게 되기 직전에 약간 미리 적용하는 것이 보다 효과적일 수 있다. 스투르바이트는폐수가 간헐 유동물들 사이에 위치하는 파이프 내에서 일어나거나, 예를 들면 압력 변화 또는 공동화가 일어나는 난류 지역에서 형성되는 경향이 있다. 따라서, 스트루바이트 침착은 파이프, 파이프 엘보우, 밸브, 원심 위어 오버플로우, 펌프 등에서 매우 자주 일어나기 때문에 이들 지점에 또는 전에 투입하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 스케일 방지 조성물을 스케일링이 일어나는 영역 전 200m 이하에 적용하는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 스케일 방지제를 스케일링이 일어나는 지점에 도달하기 전에 기재속으로 골고루 혼합할 수 있도록 가하는 것이 바람직할 수 있다.

스케일 방지 조성물은 임의의 효과적인 양, 예를 들면 100ppm 이하를 가할 수 있다. 이 투입량은 처리되는 폐수/기재의 용적당 활성 금속이온봉쇄제/중합체 함량, 즉 폐수 리터(ℓ)당 활성 금속이온봉쇄제 조성물 ㎎을 기본으로 한다. 일반적으로, 효과적인 스케일 방지/감소는 보다 적은 투입량, 예를 들면 5 또는 10ppm으로 성취될 수 있으나, 2 또는 3ppm 정도로 적을 수도 있다. 본 발명자들은 스케일/스트루바이트를 스케일 방지 조성물을, 예를 들면 10 내지 60ppm 범위에서, 보다 바람직하게는 20 내지 40ppm 범위에서 초기 처리하여 효과적으로 감소시키거나 제거시킬 수 있다는 것을 밝혀내었다. 이 초기 처리 다음에 놀랍게도 본 발명자들은 지속적인 스케일/스트루바이트 방지는 스케일 방지 조성물의 감소된 투입량, 예를 들면 초기 투입량보다 5 또는 10ppm 낮은 투입량을 사용하여 성취할 수 있다는 것을 밝혀내었다.

하기 실시예는 본 발명을 설명한다.

실시예 1

플랜트 시험은 스트루바이트 침전으로 곤란을 격어왔던 폐수 처리 플랜트에서 실시하였다. 이 폐수 처리 플랜트는 이동 베드(bed) 생물막 공정 생물학적 반응기를 포함하는 주요한 처리 단계를 가지고 있다. 또한, 주요 폐수의 예비-스크리닝(pre-screening) 및 펌핑(pumping)이 있다. 2차 처리 단계는 간헐적인 접촉/침전 및 미세 거품 폭기(aeration)(통상적으로 활성 슬러지)를 포함한다. 이 주요한 폐수 슬러지 및 2차 활성 슬러지는 건조기에서 원심 탈수 및 펠렛(pellet)화하기 전에 혐기성 분해시킨다. 이 플랜트는 원심 배출 라인에서 스트루바이트 형성을 경험하였다.

(A) 40중량% 활성 중합체 함량으로써 분자량 4,500 내지 5,000(GPC에 의해 측정됨)의 나트륨 폴리아크릴레이트의 48%w/w 나트륨 염 수용액 및

(B) 45 내지 49% 후 산성화 수용액으로써 제공된 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산)의 52% 나트륨 염을 포함하는 스케일 방지 조성물.

스케일 방지 조성물은 원심분리기의 약 100m 앞에서 일반적인 슬러지 공급 후에 30㎎/ℓ(기재 리터당 활성 스케일 방지제를 기준으로 함)를 투여한다.

이 처리법은 스트루바이트 침착물이 슬러지 유동을 약 330㎎/㎥에서 160㎎/㎥까지 감소시킨 것으로 나타났다.

실시예 2

플랜트 시험은 스트루바이트 침착물로 인해 곤란을 격어왔던 폐수 처리 플랜트에서 실시되었다. 폐수의 예비 또는 주요 처리법은 질화되지 않는 활성 슬러지 플랜트에서 처리한 다음, 질화 살수 여상법(nitrifying trickling filter)으로 처리하는 것이다. 제2 활성 슬러지법은 주 탱크(tank)에서 공침전시킨 다음 혐기성 분해시키고 원심분리기에서 탈수시킨다.

바르덴포(Bardenpho) 플랜트는 인 흡수를 촉진시키기 위한 혐기성/호기성 순서와 암모니아성 질소를 제거하고 스트루바이트 침착을 방지하기 위한 무산소/호기성 재생 순서로 유동물의 부분을 처리하도록 설치한다. 그러나, 당해 플랜트는 분해된 슬러지 파이프라인에서 스트루바이트 침착을 경험하였다.

실시예 1의 스케일 방지 조성물을 분해된 슬러지 파이프라인에 50㎎의 양을 투입하여 스트루바이트 침착을 방지하는 결과를 수득하였다.

Claims

하나 이상의 에틸렌계 불포화 카복실산 단량체(들) 및 임의의 에틸렌계 불포화 수용성 비이온성 단량체를 포함하는 단량체 또는 단량체 블렌드(blend)로부터 형성됨을 특징으로 하는, 분자량이 20,000 이하이고 음이온성 그룹을 함유하는 수용성 중합체(A) 및

하나 이상의 포스포네이트 그룹 및 이의 염을 포함하는 금속이온봉쇄제 화합물(B)을 포함하는 스케일 방지 조성물(antiscalent composition)을 도입함을 포함하여, 생활 폐수 또는 산업 폐수 처리 시설에서 스케일 형성을 감소/방지시키거나 스케일을 제거하는 방법.
제1항에 있어서, 스케일이 스트루바이트(struvite)인 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 폐수 처리 시설이 폐수 처리 플랜트인 방법.
제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 스케일 방지 조성물이 성분(A)를 25 내지 75중량% 포함하고, 성분(B)를 25 내지 75중량% 포함하는 방법.
제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 성분(A)가 아크릴산(또는 염)의 단독중합체이거나, 아크릴산(또는 염)과 말레산(또는 염 또는 무수물) 또는 이타콘산(또는 염 또는 무수물)과의 공중합체인 방법.
제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 있어서, 중합체의 분자량이 1,500 내지 10,000, 바람직하게는 2,000 내지 5,000의 범위인 방법.
제1항 내지 제6항 중의 어느 한 항에 있어서, 성분(B)가 화학식 I에 따르는 화합물인 방법.

화학식 I

상기식에서,

M은 수소, 알칼리 금속 또는 암모늄이고,

R은 -H, CH₂CH₂N(CH₂PO₃M₂)₂, -N(CH₂PO₃M₂)CH₂CH₂N(CH₂PO₃M₂)₂및 -(CH₂)₆N(CH₂PO₃M₂)₂로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
제1항 내지 제7항 중의 어느 한 항에 있어서, 성분(B)가 화학식 II에 따르는 화합물인 방법.

화학식 II

상기식에서,

M은 H, 알칼리 금속 및 암모늄으로부터 선택된다.
제1항 내지 제8항 중의 어느 한 항에 있어서, 스케일 방지 조성물이 염산 또는 황산으로부터 선택된 무기산을 포함하지 않는 방법.
제1항 내지 제9항 중의 어느 한 항에 있어서, 스케일 방지 조성물이 본질적으로 성분(A) 및 성분(B)로 이루어진 방법.
(A) 하나 이상의 에틸렌계 불포화 카복실산 단량체(들) 및 임의의 에틸렌계 불포화 수용성 비이온성 단량체를 포함하는 단량체 또는 단량체 블렌드로부터 형성됨을 특징으로 하는, 분자량이 20,000 이하이고 음이온성 그룹을 함유하는 수용성 중합체 및

(B) 하나 이상의 포스포네이트 그룹 및 이의 염을 포함하는 금속이온봉쇄제 화합물을 포함하는 조성물의, 스트루바이트를 포함하는 수성 시스템을 처리하기 용도.
제11항에 있어서, 스케일 방지 조성물이 성분(A)를 25 내지 75중량%를 포함하고, 성분(B)를 25 내지 75중량% 포함하는 용도.
제11항 또는 제12항에 있어서, 성분(A)가 아크릴산(또는 염)의 단독중합체이거나, 아크릴산(또는 염)과 말레산(또는 염 또는 무수물) 또는 이타콘산(또는 염 또는 무수물)과의 공중합체인 용도.
제11항 내지 제13항 중의 어느 한 항에 있어서, 중합체의 분자량이 1,500 내지 10,000, 바람직하게는 2,000 내지 5,000의 범위인 용도.
제11항 내지 제14항 중의 어느 한 항에 있어서, 성분(B)가 화학식 I에 따르는 화합물인 용도.

화학식 I

상기식에서,

M은 수소, 알칼리 금속 또는 암모늄이고,

R은 -H, CH₂CH₂N(CH₂PO₃M₂)₂, -N(CH₂PO₃M₂)CH₂CH₂N(CH₂PO₃M₂)₂및 -(CH₂)₆N(CH₂PO₃M₂)₂로 이루어진 그룹으로부터 선택된다.
제11항 내지 제15항 중의 어느 한 항에 있어서, 성분(B)가 화학식 II에 따르는 화합물인 용도.

화학식 II

상기식에서,

M은 H, 알칼리 금속 및 암모늄으로부터 선택된다.
제11항 내지 제16항 중의 어느 한 항에 있어서, 스케일 방지 조성물이 염산 또는 황산으로부터 선택된 무기산을 포함하지 않는 용도.
제11항 내지 제17항 중의 어느 한 항에 있어서, 스케일 방지 조성물이 본질적으로 성분(A) 및 성분(B)로 이루어진 용도.