KR20040034883A - Loess ball-based water treatment agent and method of manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 황토볼 수처리제 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 상세하게는 수질을 정화시키는데 사용되는 황토볼 수처리제 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ocher ball water treatment agent and a method for manufacturing the same, and more particularly, to an ocher ball water treatment agent used for purifying water quality and a method for producing the same.
최근 경제 개발로 인해 생활수준은 향상되었으나 산업화와 인구의 증가로 인해 수질환경의 오염은 점차 심화되고 있다. 수질환경을 개선하기 위하여, 다양한 폐수처리 방식이 소개되고 있으며, 대표적으로 화학적 처리 방식과 생물학적 처리 방식이 있다.Although the standard of living has improved due to the recent economic development, pollution of the water environment is gradually intensified by industrialization and the increase of population. In order to improve the water environment, various wastewater treatment methods are introduced, and there are chemical treatment methods and biological treatment methods.
화학적 처리 방식은 오염된 폐수에 응집제를 첨가하거나 석회를 첨가하여 수처리를 하는 방식이다. 그러나. 이 경우 슬러지(sludge)의 양도 증가하게 되어 이를 처리하는 비용도 만만치 않다. 생물학적 처리 방식은 폐수를 혐기성조와 호기성조를 차례로 통과시켜 폐수에서 오염물질을 제거하는 방식이다. 그러나, 이 경우, 생물학적 처리를 하기 위한 부대비용이 엄청날 뿐만 아니라 미생물이 온도에 민감하여 처리조건이 까다롭고 상당량의 활성슬러지가 생성되며 처리가 완료될 때까지 시간이 많이 소요되는 문제점을 지니고 있다.Chemical treatment is a method of treatment by adding flocculant or lime to contaminated wastewater. But. In this case, the amount of sludge is also increased, and the cost of treating it is considerable. Biological treatment is a method of removing contaminants from wastewater by passing the wastewater through an anaerobic tank and an aerobic tank. However, in this case, not only is the enormous cost for biological treatment but also the microorganisms are sensitive to temperature, so that the treatment conditions are difficult, a large amount of activated sludge is generated, and it takes a long time until the treatment is completed.
이와 같이, 화학적 처리방식이나 생물학적 처리방식은 그 자체로 문제점을 수반하고 있으며, 이러한 문제점은 기업에 관련 시설의 설치와 폐수처리 비용에 대한 부담으로 작용되고 있다. 따라서, 환경을 개선시키고 기업의 폐수처리 비용을 줄이기 위하여 저비용 고효율의 폐수처리 방식이 시급히 요청되고 있다.As such, the chemical treatment method or the biological treatment method is accompanied by problems in itself, and these problems are causing a burden on the cost of installing related facilities and wastewater treatment in the enterprise. Therefore, a low cost and high efficiency wastewater treatment method is urgently required to improve the environment and reduce the wastewater treatment cost of the enterprise.
본 발명은 상기와 같은 추세를 반영하기 위하여 창출된 것으로서, 주위 환경에서 쉽게 구할 수 있는 황토와 맥반석과 활성탄을 이용하여 구현함으로써, 수중의 인이나 다이옥신등의 물질을 효과적으로 제거하며, 더 나아가 COD 를 제거할 수 있는 황토볼 수처리제 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was created to reflect the above-mentioned trend, and by using ocher, elvan, and activated carbon which can be easily obtained from the surrounding environment, effectively removing substances such as phosphorus and dioxins in water, and furthermore, COD An object of the present invention is to provide an ocher ball water treatment agent that can be removed, and a method of manufacturing the same.
도 1은 본 발명에 따른 황토볼 수처리제 제조방법의 플로우를 도시한 도면,1 is a view showing a flow of a method for manufacturing ocher ball water treatment agent according to the present invention,
도 2는 도 1에 의하여 제조된 황토볼 수처리제를 도시한 도면,Figure 2 is a view showing the ocher ball water treatment agent prepared by FIG.
도 3은 황토볼 수처리제를 450 배 확대한 도면,Figure 3 is an enlarged view of the ocher ball water treatment 450 times,
도 4는 인산염의 검량선을 도시한 그래프4 is a graph depicting the calibration curve for phosphate
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명><Description of Signs of Major Parts of Drawings>
S1 ... 분쇄단계S1 ... grinding step
S2 ... 선별단계S2 ... Selection stage
S3 ... 건조단계S3 ... drying step
S4 ... 혼합단계S4 ... Mixing Step
S5 ... 성형단계S5 ... forming step
S6 ... 소결단계S6 ... sintering step
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 황토볼 수처리제 제조방법은,In order to achieve the above object, a method for producing ocher ball water treatment agent according to the present invention,
생황토를 분쇄하는 분쇄단계(S1); 상기 분쇄된 황토로부터 직경 500 ㎛ 이하의 황토분말을 선별하는 선별단계(S2); 선별된 상기 황토분말을 80℃ ∼ 130 ℃ 의 온도범위에서 건조하는 건조단계(S3); 건조된 상기 황토분말을 맥반석 분말과 활성탄 분말과 혼합하는 혼합단계(S4); 혼합된 상기 황토분말과 맥반석 분말과 활성탄 분말의 혼합물에 물을 첨가하여 볼 형상으로 성형하는 성형단계(S5); 상기 볼 형상의 혼합물을 400℃ 에서 800 ℃ 사이의 온도범위에서 소결하는 소결단계(S6);를 포함하는 것을 특징으로 한다.Grinding step (S1) for pulverizing the raw clay; A selection step (S2) of selecting the ocher powder having a diameter of 500 μm or less from the ground loess; A drying step of drying the selected ocher powder in a temperature range of 80 ° C to 130 ° C (S3); Mixing the dried ocher powder with elvan powder and activated carbon powder (S4); A molding step (S5) of forming the ball shape by adding water to the mixture of the mixed ocher powder, elvan powder and activated carbon powder; It characterized in that it comprises a; sintering step (S6) for sintering the ball-shaped mixture in the temperature range of 400 ℃ to 800 ℃.
본 발명에 있어서, 상기 건조단계(S3)에서 건조시간은 1 시간 ∼ 4 시간 범위이다.In the present invention, the drying time in the drying step (S3) is in the range of 1 hour to 4 hours.
본 발명에 있어서, 상기 혼합단계(S4)에서 황토분말과 맥반석분말의 중량 혼합비는 10 : 1 에서 20 : 1 이고, 상기 맥반석 분말과 활성탄 분말의 중량 혼합비는 1 : 2 에서 1: 4 이다.In the present invention, the weight mixing ratio of the loess powder and the ganban stone powder in the mixing step (S4) is 10: 1 to 20: 1, and the weight mixing ratio of the gannet powder and the activated carbon powder is 1: 2 to 1: 4.
본 발명에 있어서, 상기 소결단계(S6)에서 소결시간은 5 시간 ∼ 25 시간 범위이다.In the present invention, the sintering time in the sintering step (S6) ranges from 5 hours to 25 hours.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 황토볼 수처리제는, 제1항 내지 제4항중 어느 한 항의 황토볼 제조방법에 의하여 제조되는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기한 방법에 의하여 제조되는 황토볼의 직경은 0.1 mm 에서 10mm 크기를 가진다.In order to achieve the above object, the ocher ball water treatment agent according to the present invention is characterized in that it is prepared by the ocher ball manufacturing method of any one of claims 1 to 4. At this time, the diameter of the ocher ball manufactured by the above method has a size of 0.1 mm to 10 mm.
이하, 본 발명에 따른 황토볼 수처리제 및 그 제조방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the ocher ball water treatment agent according to the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
황토는 주로 공극률이 큰 실리카, 알루미나, 산화철 등으로 구성되어 탄산 칼슘에 의해 느슨하게 굳어진 상태로 되어 있는 광물질로 우리나라 전역에서 손쉽게 얻을 수 있다. 황토는 생물에 대한 해가 없으며 더욱이 수중에 존재하는 현탁물질을 흡착,응집할 수 있는 성질이 있다. 그러나, 황토를 육지에서 바로 채취하여 어떤 전처리 과정을 거치지 않고 오염수역에 살포할 경우 황토에 있는 세균과 곰팡이류뿐 아니라 잡다한 불순물이 수중에서 부유하거나 바닥에 침적되어 부패가 진행될 수 있다. 그 부패에 의해 부생물이 형성됨은 물론 화학적 반응에 의한 유독성 가스가 발생하게 된다. 또한 황토덩어리가 침전하여 수중에 바닥을 덮어 산소공급을 차단시켜 어패류나 해초류 등의 번식에 장애를 일으켜 생태계에 혼란을 야기할 수 있다. 더 나아가 황토 자체만을 수질오염지역에 투여할 경우 독성 유기질의 제거와 같은 수질 개선 효과에는 한계를 지니고 있다. 따라서, 황토 자체만으로는 수처리제로 사용하여서는 안되고 가공을 하여야 한다.Ocher is a mineral composed mainly of silica, alumina, and iron oxide with large porosity, and is loosely hardened by calcium carbonate. Ocher is harmless to living organisms and moreover, has the property of adsorbing and agglomerating suspended solids in water. However, if the soil is taken directly from the land and sprayed into the contaminated water without any pretreatment, miscellaneous impurities as well as bacteria and fungi in the soil may be suspended in the water or deposited on the ground, which may cause decay. The decay forms by-products as well as the generation of toxic gases by chemical reactions. In addition, the lodge clumps can cover the bottom of the water and block the oxygen supply, causing disruption to the reproduction of fish and shellfish, seaweeds, etc., causing disruption to the ecosystem. Furthermore, when only the loess itself is administered to the water pollution area, there is a limit to water quality improvement effects such as removal of toxic organic matter. Therefore, loess itself should not be used as a water treatment agent but should be processed.
도 1은 본 발명에 따른 황토볼 수처리제 제조방법의 플로우를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 의하여 제조된 황토볼 수처리제를 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 황토볼 수처리제를 450 배 확대한 도면이다.1 is a view showing a flow of a method for manufacturing ocher ball water treatment agent according to the present invention, Figure 2 is a view showing the ocher ball water treatment agent prepared by Figure 1, Figure 3 is 450 times the ocher ball water treatment agent of Figure 2 This is an enlarged drawing.
본 발명에 따른 황토볼 수처리제의 제조방법은, 생황토를 분쇄하는분쇄단계(S1)와, 분쇄된 황토로부터 소정 직경 이하의 황토분말을 선별하는 선별단계(S2)와, 선별된 상기 황토분말을 소정의 온도에서 건조하는 건조단계(S3)와, 건조된 황토분말을 맥반석 분말과 활성탄 분말과 고르게 혼합하는 혼합단계(S4)와, 황토분말과 맥반석 분말과 활성탄 분말의 혼합물을 볼 형상으로 성형하는 성형단계(S5)와, 볼 형상의 혼합물을 소정 온도에서 소결하는 소결단계(S6)를 포함한다.The method for producing the ocher ball water treatment agent according to the present invention includes a grinding step (S1) of pulverizing raw ocher, a selection step (S2) of selecting ocher powder having a predetermined diameter or less from the crushed ocher, and the selected ocher powder. Drying step (S3) for drying at a predetermined temperature, mixing step (S4) for evenly mixing the dried ocher powder and the activated rock powder and activated carbon powder, and molding the mixture of the ocher powder, elvan powder and activated carbon powder into a ball shape Forming step (S5), and sintering step (S6) for sintering the ball-shaped mixture at a predetermined temperature.
분쇄단계(S1)는 덩어리 상태의 생황토를 가공할 수 있도록 분말 형태로 분쇄하는 단계이다.The crushing step (S1) is a step of pulverizing into a powder form so as to process the raw ocher in a lump state.
선별단계(S2)는 분쇄단계(S1)를 거친 황토로부터 직경 500 ㎛ 이하의 황토분말을 선별하는 단계이다. 여기서, 황토 직경이 500 ㎛ 이하로 한 것은 황토볼 수처리제가 완성되어 수처리를 진행할 때, 오염폐수와의 접촉면적을 크게 하기 위한 것이다. 본 실시예에서는 황토분말의 직경은 221 ㎛ 가 되도록 하였다.The sorting step (S2) is a step of sorting the ocher powder having a diameter of 500 μm or less from the loess which passed through the grinding step (S1). Here, the diameter of the ocher is 500 µm or less to increase the contact area with the contaminated wastewater when the ocher ball water treatment agent is completed and the water treatment is performed. In this embodiment, the diameter of the ocher powder is set to 221 μm.
건조단계(S3)는 선별단계(S2)를 거친 황토분말을 건조하는 단계이다. 이때, 건조온도는 80℃ ∼ 130 ℃ 범위이며, 건조시간은 1 시간 ∼ 4 시간 범위이다. 황토분말을 가공하기 위하여 그 내부에 함유되어 있는 수분을 제거하여야 하기 때문에 건조단계(S3)는 중요하다. 본 실시예에서는 황토분말을 오븐에 넣고 105 ±5℃ 온도범위내에서 2 시간 정도 건조시킨다.Drying step (S3) is a step of drying the ocher powder passed through the screening step (S2). At this time, the drying temperature is in the range of 80 ° C to 130 ° C, and the drying time is in the range of 1 hour to 4 hours. The drying step (S3) is important because it is necessary to remove the moisture contained therein in order to process the loess powder. In this embodiment, the ocher powder is placed in an oven and dried for 2 hours within a temperature range of 105 ± 5 ° C.
혼합단계(S4)는 건조된 황토분말을 맥반석 분말과 활성탄 분말과 교반기를 통하여 고르게 혼합하는 단계이다. 여기서 혼합단계(S4)에서 황토분말과 맥반석분말의 중량 혼합비는 10 : 1 ∼ 20 : 1 이고, 맥반석 분말과 활성탄 분말의 중량 혼합비는 1 : 2 ∼ 1: 4 이다. 본 실시예에서는 황토분말과 맥반석 분말과 활성탄 분말의 중량 혼합비는 16 : 1 : 3 (w/w %)으로 하였다.Mixing step (S4) is a step of evenly mixing the dried ocher powder through the agglomerate powder and activated carbon powder and a stirrer. Here, in the mixing step (S4), the weight mixing ratio of the loess powder and the elvan powder is 10: 1 to 20: 1, and the weight mixing ratio of the elvan powder and the activated carbon powder is 1: 2 to 1: 4. In this embodiment, the weight mixing ratio of the loess powder, the elvan powder and the activated carbon powder was set to 16: 1: 3 (w / w%).
성형단계(S5)는 혼합단계(S4)에서 고르게 혼합된 혼합물에 물을 첨가하여 대략 볼 형상으로 성형하는 단계이다. 이 단계에서, 볼의 직경을 0.1 mm ∼ 10mm 크기를 가지도록 성형한다. 본 실시예에서는 0.2 - 0.5 mm 사이의 직경을 가지도록 성형하였으며, 그 밀도는 0.4 ∼ 0.8 g/㎖ 로 되게 한다.Molding step (S5) is a step of forming a substantially ball shape by adding water to the mixture evenly mixed in the mixing step (S4). In this step, the diameter of the ball is molded to have a size of 0.1 mm to 10 mm. In the present embodiment was molded to have a diameter of 0.2-0.5 mm, the density is to be 0.4 ~ 0.8 g / ㎖.
소결단계(S6)는 성형된 볼 형상의 혼합물을 400℃ ∼ 800 ℃ 사이의 온도범위내에서 소결시키는 단계이다. 본 실시예에서는 소결 온도조건을 600 ℃ 로 하였다. 이때, 소결시간은 5 ∼ 25 시간 범위인데, 본 실시예에서는 15 시간동안 소결하였다.Sintering step (S6) is a step of sintering the molded ball-shaped mixture within a temperature range of 400 ℃ to 800 ℃. In the present Example, the sintering temperature condition was 600 degreeC. At this time, the sintering time is in the range of 5 to 25 hours, in this embodiment, it was sintered for 15 hours.
상기한 제조방법에 의하여 제조된 황토볼 수처리제는 그 직경이 대략 0.2 - 0.5 mm 사이의 직경을 가지며 밀도는 0.4 ∼ 0.8 g/㎖ 로 된다.The ocher ball water treatment agent prepared by the above-mentioned manufacturing method has a diameter of approximately 0.2-0.5 mm and a density of 0.4 to 0.8 g / ml.
황토볼 수처리제는 도 2에 도시된 바와 같이 볼형상으로 되어 있고, 상기한 단계를 거쳐 만들어진 황토볼 수처리제에는 도 3에 도시된 바와 같이 많은 동공이 형성되어 있다. 이러한 황토볼 수처리제는 본 실시예에서 볼 형상으로 되어 있으나 다른 모양과 형태로도 자유로운 가공이 가능하고, 또 쉽게 파손되지 않는다. 황토볼 수처리제는 수중에서 풀림 현상이 없고 수명이 반영구적이고, 부영양화를 야기하는 인에 의한 오염부하를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 독성유기화합물과 같은 유해물질들도 동시에 제거할 수 있는 특징으로 지닌다.The ocher ball water treatment agent has a ball shape as shown in FIG. 2, and many pores are formed in the ocher ball water treatment agent made through the above steps as shown in FIG. 3. Such ocher ball water treatment agent is in the form of a ball in this embodiment, but can be freely processed in other shapes and forms, and is not easily broken. The ocher ball water treatment agent has no loosening phenomenon in water, is semi-permanent in life, and can reduce the pollutant load caused by phosphorus which causes eutrophication, as well as removing harmful substances such as toxic organic compounds.
다음, 상기와 같은 황토볼 수처리제에 의한 폐수처리 효율을 설명한다.Next, the wastewater treatment efficiency by the ocher ball water treatment agent as described above will be described.
(1) 총인(total P)의 제거효율(1) Removal efficiency of total P
본원의 황토볼 수처리제에 의한 총인의 감소실험을 하기 위하여, 먼저 인산이수소칼륨(KH2PO4) 1.4325 g 을 증류수에 녹여 용액을 정확히 1000 ㎖ 로 만들어 농도가 1000 ppm 인 인산염(PO4 -3) 표준용액을 제조하였다.In order to reduce the total phosphorus in the experiment according to the water treatment agent ocher view of this disclosure, the first potassium dihydrogen phosphate (KH 2 PO 4) 1.4325 g of the phosphate accurately made with 1000 ㎖ a solution dissolved in distilled water to a concentration of 1000 ppm (PO 4 -3 ) A standard solution was prepared.
표준용액으로부터 일정량을 취한 후 증류수로 희석하여 농도를 100 ppm 으로 만들고, 희석용액으로부터 1.0㎖ 를 정확히 취하여 100㎖용량 플라스크에 넣고 증류수를 넣어 표선까지 채운다음 흔들어 섞음으로서 희석용액의 농도를 1.0ppm 까지 낮추었다. 이후, 이 희석용액에서 50㎖ 를 취하여 증류수를 넣어 전량을 100㎖ 로 만들어 농도를 반으로 줄였다. 이와 같은 방법을 연속적으로 되풀이 하여 농도를 0.1 ppm 과 0.05 ppm 으로 만들어 도 4와 같은 검량선(calibration curve)을 얻을 수 있었다. 검량선에 따르면, 인산염의 농도와 흡광도값은 상호 비례하는 것으로 나타났다.Take a certain amount from the standard solution and dilute with distilled water to make 100 ppm. Take exactly 1.0 ml from the diluted solution, place it in a 100 ml flask, add distilled water to the mark, and shake to mix the solution to 1.0 ppm. Lowered. Thereafter, 50 ml of this dilute solution was taken and distilled water was added to make the whole volume 100 ml, thereby reducing the concentration in half. By repeating this method continuously, the concentration was set to 0.1 ppm and 0.05 ppm to obtain a calibration curve as shown in FIG. 4. According to the calibration curve, the concentration of phosphate and the absorbance were found to be proportional to each other.
상기한 표준용액으로부터 일정량을 취한후 증류수로 희석하여 농도를 100 ppm 으로 만든 후 5 개의 비이커에 각각 50 ㎖ 씩 넣고, 각각의 비이커의 시료액에 황토볼을 0, 5, 25, 50, 100 g 씩을 섞어 30분동안 교반기를 이용하여 교반한 후 이 시료액을 2 시간동안 방치하였다. 이후, 각각의 시료액을 유리섬유 여과지를 통해 여과하였다. 여과한 시료에서 0.25 ㎖를 정확히 취한 후 증류수로 100 배 희석하고, 희석액 25 ㎖ 를 취하여 마개 있는 시험관에 넣고 몰리브데산암모늄.아스크르빈산혼합액(5 : 1 W/W %) 2㎖ 를 넣어 흔들어 섞은 다음 20 ℃ ∼ 40 ℃에서 15분간 정지하였다. 이 용액의 일부를 흡수셀에 옮겨 880 nm 에서 각 시료의 흡광도를 측정하였다.Take a certain amount from the standard solution and dilute with distilled water to make a concentration of 100 ppm. Put 50 ml each of 5 beakers, and add 0, 5, 25, 50, 100 g of ocher balls to each beaker sample solution. The mixture was stirred and stirred for 30 minutes using a stirrer, and the sample solution was left for 2 hours. Then, each sample solution was filtered through a glass fiber filter paper. 0.25 ml of the filtered sample was accurately taken, diluted 100-fold with distilled water, and 25 ml of the diluted solution was placed in a stoppered test tube, and 2 ml of ammonium molybdate and ascorbic acid mixture (5: 1 W / W%) was added thereto. After shaking, the mixture was stopped for 15 minutes at 20 ° C to 40 ° C. A portion of this solution was transferred to an absorption cell and the absorbance of each sample was measured at 880 nm.
도 4의 검량선에 의거하여, 황토볼 수처리제에 의한 수중의 총인의 제거효율 측정값을 [표1]에서와 같이 얻을 수 있었다.Based on the calibration curve of FIG. 4, the measured value of the removal efficiency of total phosphorus in water by the ocher ball water treatment agent was obtained as shown in [Table 1].
[표1] 황토볼 수처리제에 의한 총인의 제거효율 측정 데이터[Table 1] Measurement data of total phosphorus removal efficiency by ocher ball water treatment agent
[표 1]에서 보이는 바와 같이 황토볼 수처리제를 5 g 사용시 총인의 제거효율은 14.5% 로 낮은 수치를 보였다. 그러나, 황토볼 수처리제의 양이 증가함에 따라 총인의 제거효율도 점차적으로 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 황토볼 수처리제를 25g, 50g, 100g 으로 늘림에 따라 제거효율인 27.3%, 43.4%, 67.4% 까지 올라가는 것을 알 수 있었다. 이는, 황토볼 수처리제가 총인을 효과적으로 제거한다는 것을 보여주고 있다.As shown in Table 1, the total phosphorus removal efficiency was low as 14.5% when 5 g of ocher ball water treatment agent was used. However, as the amount of ocher ball water treatment agent increased, the removal efficiency of total phosphorus was also gradually improved. As the ocher ball water treatment agent was increased to 25g, 50g, and 100g, the removal efficiency was increased to 27.3%, 43.4%, and 67.4%. This shows that ocher ball water treatment agent effectively removes total phosphorus.
(2) COD(Chemical Oxygen Demand, 화학적 산소요구량)의 제거효율(2) Removal efficiency of chemical oxygen demand (COD)
본원의 황토볼 수처리제에 의한 COD 의 감소실험을 하기 위하여, 시료(안동지역에서 채취한 식품폐수) 20㎖ 를 비어커에 넣은 후 황토볼 수처리제 2.5, 5.0, 7.5, 10, 20g 을 각각 넣어 30분동안 교반기를 이용하여 교반한 후, 이 시료를 2 시간 정도 방치한 후 각각의 시료액을 유리섬유 여과지를 통해 여과하였다.In order to reduce the COD by the ocher ball water treatment agent of the present application, 20 ml of the sample (food wastewater collected from Andong area) was placed in a beer bottle, and the ocher ball water treatment agent was added 2.5, 5.0, 7.5, 10, and 20 g, respectively, for 30 minutes. After stirring using a stirrer, the sample was left for about 2 hours, and each sample solution was filtered through a glass fiber filter paper.
여과한 시료에서 10㎖ 를 정확히 취한 후 증류수 90㎖와 함께 둥근바닥 플라스크에 넣어 전량을 100㎖ 로 만들었다. 위 시료액에 황산(1+2 ; 황산 대 물의 비율이 1 : 2를 의미함) 10㎖와 황산은분말 1g 을 넣어 세게 흔들어준 다음 수분간 방치한 후 이 용액에 0.025N-과망간산칼륨액 10㎖를 넣었다. 그런 후 둥근바닥 플라스크에 냉각관을 붙여 수욕의 수면을 시료의 수면보다 놓게 하여 끊는 수용액 중에서 30분간 가열하였다. 시료액에 수산나트륨용액(0.025N) 10㎖를 정확하게 넣고 60℃ ∼ 80℃ 를 유지하면서 0.025N-과망간산칼륨용액을 사용하여 용액의 색이 엷은 홍색을 나타낼 때까지 적정하였다. 바탕시험은 증류수 100㎖ 를 취하여 같은 방법으로 똑같이 행한 후 각 시료의 COD 농도를 측정하였다.10 ml of the filtered sample was accurately taken, and then put into a round bottom flask with 90 ml of distilled water to make 100 ml of the total amount. 10 ml of sulfuric acid (1 + 2; ratio of sulfuric acid to water is 1: 2) and 1 g of silver sulfate are shaken vigorously, and the mixture is left to stand for several minutes. Then, 0.025N-potassium permanganate solution is added to the solution. Ml was added. Thereafter, a cooling tube was attached to the round bottom flask so that the water surface of the water bath was placed above the water surface of the sample and heated for 30 minutes in an aqueous solution. 10 ml of sodium hydroxide solution (0.025N) was accurately added to the sample solution, and the solution was titrated until the color of the solution became pale red using 0.025N-potassium permanganate solution while maintaining 60 ° C to 80 ° C. The background test was performed in the same manner by taking 100 ml of distilled water and measuring the COD concentration of each sample.
이와 같은 과정을 통하여 얻어진 시료의 COD 농도는 다음의 식을 이용해 측정하였다.The COD concentration of the sample obtained through this process was measured using the following equation.
COD(㎎/ℓ) = (a-b) × f × 1000/V × 0.2COD (mg / L) = (a-b) × f × 1000 / V × 0.2
a : 시료적정에 소비된 0.025N-과망간산칼륨용액(㎖)a: 0.025 N-potassium permanganate solution (mL) consumed for sample titration
b : 바탕시험의 적정에 소비된 0.025N-과망간산칼륨용액(㎖)b: 0.025 N-potassium permanganate solution (mL) consumed in the titration of the background test
f : 0.025N-과망간산칼륨용액 역가(factor)f: 0.025N-potassium permanganate solution factor
V : 시료의 양(㎖)V: amount of sample (ml)
안동지역에서 수거한 시료(식품폐수)를 수질오염공정 시험법에 따라 시험한 결과 시료의 농도가 23.5ppm 이었다. 황토볼 수처리제에 의한 COD 제거효율 측정은 blank 와 황토볼의 양, 그리고 이에 해당하는 소비된 과망간산 칼륨(KMNO4) 용액을 바탕으로 한 COD 관계식을 이용하여 구하였다.Samples collected from the Andong area (food wastewater) were tested according to the water pollution test method, and the concentration of the sample was 23.5 ppm. The COD removal efficiency was measured by the ocher ball water treatment agent using COD relations based on the amount of blank and ocher ball and the corresponding potassium permanganate (KMNO 4 ) solution.
[표 2] 황토볼 수처리제에 의한 COD 의 제거효율 측정 데이터[Table 2] COD removal efficiency measurement data by ocher ball water treatment agent
[표 2]에서 나타낸 바와 같이, 식품폐수 시료 23.5 ppm 을 황토볼 2.5 g 으로 처리한 경우 COD의 농도는 22 ppm 으로 COD 제거효율이 6.4% 를 보였다. 그러나, 황토볼의 양을 2 배 증가시켰을 때 제거효율은 거의 4 배나 증가하였고, 20 g 의 항토볼 수처리제 사용시는 COD 제거효율이 95.7% 로 무려 15배나 증가되었다. 이와 같은 테이터를 고찰하여 볼 때 황토볼 수처리제가 수중의 COD 를 매우 낮은 농도까지 제거할 수 있는 흡착용량이 매우 큰 흡착제의 역할을 한다는 것을 알 수 있다.As shown in [Table 2], when 23.5 ppm of food wastewater samples were treated with 2.5 g of ocher balls, the concentration of COD was 22 ppm and the COD removal efficiency was 6.4%. However, when the amount of ocher balls was doubled, the removal efficiency was nearly four times higher, and the COD removal efficiency was increased by 15 times to 95.7% when using 20 g of antitoball water treatment agent. In view of such data, it can be seen that the ocher ball water treatment agent serves as an adsorbent having a very high adsorption capacity capable of removing COD in water to a very low concentration.
(3) 다이옥신의 제거효율(3) Dioxin Removal Efficiency
다이옥신에 대한 황토볼 수처리제의 흡착능력을 평가하기 위하여, 회분식(batch)으로 흡착실험을 행하였다. 흡착실험을 위해 정확한 양의 다이옥신(2,3,4,8-TCDD)을 증류수에 넣어 수용액을 5 ppm 으로 만들었다. 이 수용액에 황토볼 0.5, 0.1, 0.15, 0.2 g 을 각각 도입하여 실온에서 교반기를 이용하여 2 시간 교반하였다. 교반 후 수용액을 여과지로 여과한 후 이소옥탄으로 용매추출하여 회전증발기와 N2가스를 이용하여 용액을 1 ㎖ 까지 농측하였다. 이후, 농축액을 전자포획검출기(ECD)가 장착되어 있는 가스 크로마토그래프(GC)를 이용하여 다이옥신의 흡착실험전과 후의 농도를 측정하였다.In order to evaluate the adsorption capacity of the ocher ball water treatment agent to dioxin, adsorption experiments were conducted in a batch. For adsorption experiments, the correct amount of dioxin (2,3,4,8-TCDD) was added to distilled water to make an aqueous solution of 5 ppm. 0.5, 0.1, 0.15, 0.2 g of ocher balls were introduced into this aqueous solution, and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours using a stirrer. After stirring, the aqueous solution was filtered through a filter paper, and the solvent was extracted with isooctane. The solution was concentrated to 1 ml using a rotary evaporator and N 2 gas. Thereafter, the concentration was measured before and after the adsorption experiment of dioxins using a gas chromatograph (GC) equipped with an electron trap detector (ECD).
황토볼/수질계에서 다이옥신에 대한 황토볼 수처리제의 흡착능력(adsorption capacity)은 용액의 흡착에 있어서 자주 실제 측정값의 경험식으로 이용되는 freundich 관계식을 이용하여 비교하였다.Adsorption capacity of the ocher ball water treatment agent to dioxin in the ocher ball / water system was compared using the Freundich relation, which is often used as empirical value of the actual measured value for the adsorption of solution.
log10(x/m) = log10k + (1/n)log10Clog 10 (x / m) = log 10 k + (1 / n) log 10 C
여기서, x/m 은 황토볼의 단위질량당 흡착된 다이옥신의 농도, C 는 수중에 남아있는 다이옥신의 농도, K(freundich coefficient)는 흡착평형 후 수중에 남아있는 다이옥신의 농도(㎍/g)와 황토볼에 흡착된 다이옥신의 농도(㎍/g)의 분배계수, 그리고 n 은 흡착등온선에서 직선성의 척도를 나타낸다.Where x / m is the concentration of dioxins adsorbed per unit mass of ocher balls, C is the concentration of dioxins remaining in water, and K (freundich coefficient) is the concentration of dioxins remaining in water after adsorption equilibrium (μg / g) The partition coefficient of the concentration of dioxin adsorbed to the ocher ball (µg / g), and n represents a measure of linearity in the adsorption isotherm.
[표 3] 황토볼/수질계에서 다이옥신의 제거효율 측정 데이터[Table 3] Measurement data of removal efficiency of dioxins in ocher ball / water system
[표 3]은 황토볼 수처리제의 양에 따른 다이옥신의 흡착평형에 관한 데이터와 제거효율을 나타낸 것이다. 수중의 다이옥신을 황토볼 0.5 g 으로 처리시 제거효율이 대략 53% 정도였다. 그러나, 황토볼의 양을 점진적으로 증가시켰을 때 수중의 다이옥신이 점차로 감소하여 황토볼 2 g 일 경우에는 제거효율이 90% 에 이르는 것을 알 수 있었다. 결론적으로 황토볼 수처리제는 환경호르몬으로 알려져 있는 맹독성 다이옥신도 충분히 처리할 수 있는 능력을 지니고 있다.Table 3 shows the data and removal efficiency of the adsorption equilibrium of dioxins according to the amount of ocher ball water treatment agent. The removal efficiency of the dioxins in water with 0.5 g of ocher balls was about 53%. However, when the amount of ocher balls was gradually increased, dioxins in the water gradually decreased, and when the ocher balls were 2 g, the removal efficiency reached 90%. In conclusion, ocher ball water treatment agent has the ability to sufficiently treat the highly toxic dioxin known as environmental hormone.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 황토볼 수처리제 및 그를 제조하기 위한 제조방법에 따르면, 주위에서 손쉽게 구할 수 있는 황토와, 맥반석과, 활성탄을 이용하여 구현할 수 있으므로 대량 생산이 가능하고 가격 경쟁력이 있다.According to the ocher ball water treatment agent and a manufacturing method for manufacturing the same according to the present invention as described above, it can be implemented using ocher, elvan, and activated carbon which can be easily obtained from the surroundings, so that mass production is possible and the price is competitive.
또, 수중에서 풀림 현상이 없고 변형의 염려가 없어 수명이 반영구적이고, 따라서 비축이 용이하여 수질경보 시 즉각적으로 사용할 수 있다.In addition, there is no loosening phenomenon in water and there is no fear of deformation, so the life is semi-permanent, and thus it is easy to stockpile and can be used immediately in water quality alarm.
또한, pH 에 따른 수질환경의 변화에 관계없이 수중의 인뿐만 아니라 COD나 다이옥신등을 동시에 제거할 수 있어 수질개선에 현저한 효과를 얻을 수 있다.In addition, irrespective of the change in the water environment according to pH, not only phosphorus in water but also COD or dioxin can be removed at the same time.
그리고, 풀림현상이 없고 반영구적이므로, 황토볼 수처리제를 카트리지에 넣을 경우 상품화가 용이하고, 정수기 내부에 부착시킬 경우 정수된 물을 만들 수 있다.And, since there is no loosening phenomenon and semi-permanent, it is easy to commercialize when the ocher ball water treatment agent is placed in the cartridge, and purified water can be made when attached to the water purifier.
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| KR (1) | KR20040034883A (en) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100660387B1 (en) * | 2004-09-24 | 2006-12-21 | 대한민국 | Nematicidal and Herbicidal Composition Comprising Methyl Isothiocyanate and Menufaction Method thereof, and Eliminating Method Using The Composition |
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| KR19980064954A (en) * | 1998-06-09 | 1998-10-07 | 전진욱 | Ocher sintered material and its manufacturing method |
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2002
- 2002-10-17 KR KR1020020063527A patent/KR20040034883A/en active IP Right Grant
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