KR20030039632A

KR20030039632A - 일라이트의 조류응집제로서의 용도 및 이 일라이트를주성분으로 함유하는 조류응집제 조성물

Info

Publication number: KR20030039632A
Application number: KR1020010070629A
Authority: KR
Inventors: 용 정; 한위생; 강형석
Original assignee: 용 정; 한위생
Priority date: 2001-11-14
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2003-05-22

Abstract

본 발명은 일라이트의 조류응집제로서의 용도 및 이 일라이트를 주성분으로 함유하는 조류응집제 조성물을 제공하는 것으로, 본 발명의 조류 응집제는 유해한 조류에 대하여 탁월한 응집제거효과가 있으며, 특히 일라이트를 팩(PAC) 및 황산반토에서 선택된 성분을 첨가하면 그 조류응집효과가 더욱 뛰어나다.

Description

일라이트의 조류응집제로서의 용도 및 이 일라이트를 주성분으로 함유하는 조류응집제 조성물{Use of illite as algae-coagulator and algae-coagulator composition comprising illite as main ingredient}

본 발명은 일라이트(Illite)의 조류응집제로서의 용도 및 이 일라이트를 주성분으로 함유하는 조류응집제 조성물에 관한 것이다.

일라이트(Illite)는 알루미나규산염이 주성분인 미세운모광물을 가공한 것으로 물에서 팽윤하지 않으며 염기치환능이 낮은 미황색 분말이다.

이 일라이트(Illite)는 이미 산업폐수 중 구리(Cu), 아연(Zn), 카드뮴(Cd),납(Pb), 크롬(Cr), 비소(As) 및 망간(Mn)의 흡착제거 등이 보고(연세대학교 금속공학과 오재현, 김미성, 영동산 Illite에 의한 산업폐수처리, 1991. 2: 및 연세대학교 환경공해연구소, Illite의 정수처리, 1991. 7)되었고, 상수처리시 황산반토 사용시 일라이트(Illite)혼용투여시 그 응집효과가 증진되는 것(연세대학교 환경공해연구소, 상수처리과정중 황산반토 사용시 Illite투여효과에 대한 실험적 조사, 1991. 11)이 밝혀졌고, 또한 상수 수처리제 효능시험결과 각종 응집제(PAC, 반토 및 소석회)와 반응하여 보다 응집효과를 나타내는 것이 입증되엇다.

따라서 우리나라의 보건복지부(당시 보건사회부)는 수처리제로 그 규격을 고시(보사부 고시 제 1993-73호)한 바 있다.

그러나 이러한 일라이트가 조류응집효과(藻類凝集效果)가 있다는 사실은 밝혀진 바 없다.

근래에 '수질오염이 심화되면서 강물이나 인근 해역에서 대량조류와 적조발생이 빈발하고 있다. 대량 조류발생(algal blooming)과 적조발생(red tide)은 수중생태계에 악영향을 미쳐 어패류의 폐사 그리고 그때 어획한 어폐류에 의한 식중독등을 일으키는 등, 인간건강에 매우 큰 악영향을 끼친다.

현재, 이러한 유독성의 적조와 같은 조류응집제로서는 황토가 주로 사용되고 있다. 그러나, 이러한 황토의 사용은 그 사용량이 너무 많고 해저(海底)나 호저(湖底)에 침적되어 2차로 오염시키는 문제점이 있다.

본 발명자들은 이러한 조류의 응집제거에 관한 오랜 연구를 행한 결과, 일라이트(Illite)가 탁월한 조류응집효과가 있음을 확인하여 본 발명을 완성하였다. 또한 본 발명자들은 이 일라이트에 팩(PAC) 및 황산반토에서 선택된 성분 1종이상을 첨가하면 그 조류응집효과가 더욱 증대됨을 발견하였다.

본 발명의 목적은 일라이트(Illite)의 조류응집제로서의 용도를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 일라이트를 주성분으로 하는 조류응집제 조성물을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이 일라이트에 팩(PAC) 및 황산반토에서 선택된 성분 1종이상을 첨가하여 제조된 조류응집제 조성물을 제공하는 것이다.

제 1도는 일라이트 단독투여시 조류탁도제거효과를 나타낸 그래프이며,

제 2도는 일라이트와 팩(0.3%)의 조성물의 투여효과를 나타내는 그래프이며,

제 3도는 각종 일라이트 투여후 PAC 고정투여효과를 나타낸 그래프이며,

제 4도는 일라이트를 고정하고 각종 팩을 투여한 효과를 나타낸 그래프이며, 그리고

제 5도는 일라이트의 분말도별 응집처리효과를 나타낸 그래프이다.

다음에 본 발명을 상세히 설명한다.

본 발명에서 사용되는 일라이트는 50 내지 400메시, 바람직하게는 100 내지 325메쉬의 입자도를 가진 것을 사용한다.

본 발명에서 일라이트에 첨가되는 팩(PAC) 또는 황산반토의 량은 일라이트1000중량부에 대하여 1 내지 500중량부의 량을 사용한다.

팩의 경우는 1 내지 300중량부의 량을 사용함이 바람직하여 황산반토의 경우에는 10 내지 500중량부를 사용함이 바람직하다.

다음에 실험예로서 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

실험예 1

원수 : 조류대발생시 채수한 원수를 조류성장영양제를 투입하고 4000Lux 태양등하에서 배양하였다. 그 원수의 우점종은 아나바에나(Anabaena)및 마이크로시스티스(Microcystis)로 주로 남조류었다. 대발생조류원수의 탁도는 대체로 303 NTU이었으며 액성은 pH 7.02이었다.

대상약품 : 일라이트(Illite) 및 응집제(PAC, 0.3%)함유 일라이트(Illite)

실험군 : 원수에 대하여 ① Illite 단독 혼화투여 ②Illite+PAC(0.3% 함유) 혼화투여(1000, 2000 및 3000 mg/l) ③ Illite(500 및 1000 mg/l) 투여 후 (PAC, 90 mg/l)투여 그리고 ④ Illite 1000 mg/l 투여 후 PAC, 2.0, 5.0 및 7.0 mg/l 투여하여 그 응집제거효과를 시험하였다.

표 1. 실험군

실험군	응집 실험내용	투여농도(mg/l)
ⅠⅡⅢⅣ	Illite 단독 투여Illite+PAC(0.3% 함유)* Illite 100에 대하여 PAC 0.3% 함유각종 Illite 투여 후 PAC 고정투여Illite 고정투여 후 각종 PAC 농도투여	500, 1000, 2000, 30001000, 2000, 3000Illite, 500 및 1000 PAC, 9.0Illite, 1000 PAC, 2.0, 5.0, 7.0

실험방법 : 위의 실험군에 대하여 Jar tester기에서 각기 1ℓ용 비커에 원수 500㎖에 응집제들을 투여 후 급속혼화(200 rpm) 3분과 완속교반(50 rpm) 15분하여 1시간 침전시킨 후 전후의 탁도를 탁도계로 그 응집효과를 측정하였다.

시험결과 :

Illite 및 PAC의 단독 또는 혼합투여시 조류의 응집효과를 특정한 결과는 아래와 같다.

1) Illite 단독투여시 조류탁도제거효과

일라이트 단독투여시 조류탁도제거효과는 제 1도에 나타내었다.

제 1도에서 Illite 100 mesh 및 325 mesh에 따른 처리효과는 325mesh(50∼55%)가 약간 100mesh(40∼50%)보다 좋았으나 대체로 Illite 단독투입한 조류의 응집효과는 있었으나, 그리 크지는 못하다. 이때 각기 액성은(pH 7.02∼7.06)이었다.

2) Illite+PAC(0.3%)혼합제 투여효과

일라이트와 팩(0.3%)의 조성물의 투여효과는 제 2도에 나타내었다.

Illite 100에 PAC0.3의 혼합제 투여효과는 매우 좋았다. 혼합제 2000과 3000 mg/l에서 각기 95%와 98%의 극히 우수한 조류응집 침전효과를 보였다.

3) 각종 Illite 투여 후 PAC 고정 투여

각종 일라이트 투여후 PAC 고정투여효과는 제 3도에 나타내었다.

Illite 500 및 1000 mg/l 투여한 후 PAC 9.0 mg/l을 투여한 후 나타난 응집 침전효과를 보면 다음 그림과 같다.

즉, 단독으로 PAC(9.0mg/l)만 사용한 경우도 98%의 처리효율을 보였으며 Illite 혼용한 경우는 그보다 더 효율이 좋은 99% 이상이었다.

4) Illite 고정, 각종 PAC투여 효과

일라이트를 고정하고 각종 팩을 투여한 효과는 제 4도에 나타내었다.

Illite를 1000 mg/l(325 mesh)로 고정하고 그후 각기 다른 농도의 PAC(2.0, 5.0, 7.0 및 9.0 mg/l)를 PAC 5.0 mg/l 이하 농도에서 괄목할 만한 응집효과가 나타났다.

5) Illite 분말료(mesh)별 응집처리 효과

일라이트의 분말도별 응집처리효과는 제 5도에 나타내었다.

Illite의 분말도 100 mesh와 325 mesh의 각기 1000 mg/l에 PAC 9.0 mg/l을 투여하여 그 조류응집 처리효과를 측정한 결과는 100 mesh보다 325 mesh 즉 분발도가 적을수록 그 응집효과는 크게 나타났다.

실험예 2

대상약품 : 일라이트(Illite) 및 응집제(황산반토)함유 일라이트(Illite)

실험군 : 원수에 대하여 1) Illite 무투여, 2) 일라이트 및 황산반토를 다음의 표 2의 농도로 각각 투여하여 그 탁도를 측정하였다.

표 2 : 일라이트 무투여 및 일라이트와 황산반토 투여후의 탁도변화

일라이트(mg/l)	황산반토(유효 Al농도 mg/l)	탁도(NTU)
0	0	300
50	15	70
100	15	60
150	15	50
200	15	20
300	15	5
300	10	50
300	15	5
300	20	3
300	25	2
300	30	1

* 황산반토(Al₂(SO₄)₃)는 30 ∼ 40% Al로서 약 5%의 것을 사용.

이상의 실험결과에서 확인되는 바와 같이, 일라이트 300mg/l에 대하여 황산반토 5mg/l)를 사용하는 것이 가장 바람직하였다.

다음에 실시예로서 본 발명을 상세히 설명한다.

실시예 1

분말도 100메쉬의 일라이트를 20kg용량의 비닐포대에 넣고 포장한다.

실시예 1

실시예 2

분말도 325메쉬의 일라이트를 20kg용량의 비닐포대에 넣고 포장한다.

실시예 3

분말도 100메쉬의 일라이트 19.5kg

팩 0.5kg

상기의 성분을 긴밀히 혼합하고 20kg용량의 비닐포대에 넣고 포장한다.

실시예 4

분말도 325메쉬의 일라이트 18kg

팩 2kg

실시예 5

분말도 325메쉬의 일라이트 15kg

황산반토 5kg

실시예 6

분말도 325메쉬의 일라이트 16kg

팩 1kg

황산반토 3kg

실시예 7

분말도 325메쉬의 일라이트 15kg

팩 0.8kg

황산반토 4.2kg

일라이트(Illite)는 유해한 조류에 대하여 탁월한 응집제거효과가 있으며, 특히 일라이트를 팩(PAC) 및 황산반토에서 선택된 성분을 첨가하면 그 조류응집효과가 더욱 뛰어나다.

Claims

일라이트(Illite)의 조류응집제로서의 용도.
일라이트(Illite)를 성분으로 하는 조류응집제.
일라이트(Illite)를 주성분으로 함유하고 여기에 팩(PAC) 및 황산반토에서 선택된 성분 1종 이상을 첨가하여 제조된 조류응집제 조성물.
제 3항에 있어서 일라이트(Illite) 1000중량부에 대하여 팩(PAC) 및 황산반토에서 선택된 성분 1종 이상을 1 내지 500중량부를 첨가하여 제조된 조류응집제 조성물.