KR20130109923A - 수처리용 토양 조성물 및 이의 용도 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수처리용 토양 조성물 및 이의 용도에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토양, 라디칼 발생제, 및 흡착제를 포함하여 폐수의 생물학적, 화학적 및 물리적 처리가 동시에 이루어지도록 하는 토양 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.
상기 토양 조성물은 미생물학적인 처리 효과와 함께 화학적/물리적 처리 효과를 동시에 얻을 수 있으며, 비교적 가격이 저렴하고, 별도의 설비 투자가 필요하지 않아 경제성이 있으며, 처리하고자 하는 대상에 따라 다양한 처리 공정에 적용이 가능하다.

Description

수처리용 토양 조성물 및 이의 용도{Soil composition for water treatment and the use thereof}
본 발명은 생물학적인 처리 효과와 함께 화학적/물리적 처리 효과를 동시에 얻을 수 있는 수처리용 토양 조성물 및 이의 용도에 관한 것이다.
고도 산업화에 따른 폐수 증가는 앞으로 수처리 연구 및 사업에서의 가장 큰 문제이자 해결 과제이다. 이에 여러 가지 방식의 수처리 기술들이 사용되어 있고 이 기술을 개선하기 위한 다각적인 연구와 다양한 처리 방안 또한 제안되고 있다.
통상적인 분리막을 이용한 처리 공정은 폐수의 전처리 후, 생물학적 처리 또는 분리막 처리 공정을 수행하고, 이후 한외 여과막이나 나노 여과막에 의한 후처리 후 방류 공정 순으로 진행하고 있다.
상기 전처리 공정은 유기물 분해능을 갖는 다양한 미생물이 함유된 토양을 이용하여 이루어지고 있다.
토양 미생물(soil microorganism)은 환경조건, 측정방법 등에 따라 다르지만 세균, 방선균, 곰팡이, 원생동물 등을 포함하고 있고, 세균으로 바실러스(Bacillus), 클로스트리디움(Clostridium), 슈도모나스(Pseudomonas), 비브리오(Vibrio), 마이크로코코스(Micrococcus), 방선균, 스트렙토마이세스(Streptomyces) 등과, 페니실린(Penicillium), 아스퍼질러스(Aspergillus), 퓨사리움(Fusarium) 등의 곰팡이들이 유기물을 분해하는 역할을 한다.
즉, 처리하고자 하는 오폐수를 전처리 공정에서 토양층에 통과시켜 상기 미생물에 의한 생물학적 분해를 유도하여 유기물의 분해 또는 악취를 제거한다.
대한민국 특허공개 제2002-0031916호는 토양 미생물을 이용한 유기성 폐수의 정화처리 방법과 그 장치에 관한 것으로, 폐수를 폭기, 침전한 후, 이를 미생물 처리단계에서 활성화된 규산염 존재하에 토양 미생물을 사용하여 처리하되 고농축 부식전구물질이 충전된 활성화 조건에서 토양 미생물의 폐놀계 대사산물과 지속적으로 접촉시키는 방법으로 미생물 처리하여 정화하는 것을 특징으로 하는 토양 미생물을 이용하여 유기성 폐수의 정화처리 방법을 제시하고 있다.
대한민국 특허등록 제10-1047507호는 생물반응조 내 배양된 토양 미생물을 배치하고, 여기에 분뇨를 포함한 하수를 통과시켜 상기 토양 미생물을 이용하여 하수를 처리하는 방법을 제시하고 있다.
또한, 대한민국 특허등록 제10-0386426호는 황점토 분말, 알루미나, 산화철, 지오박터와 같은 토양미생물을 포함하는 황점토 조성물을 이용하여 연안바다의 부영양화와 적조현상을 예방할 수 있다고 기재하고 있다.
이처럼 토양 미생물을 포함한 토양은 다양한 폐수, 유기 오염물을 많이 포함한 폐수, 중금속 (As, Cd, Pb, Cr 등)으로 오염된 산업폐수, 축산폐수, 염소계와 방향족 화학물질이 다량 함유된 지하수 및 토양정화로 그 응용범위가 넓으며, 이미 언급한 바와 같이 폐수처리 중 흔히 많이 적용되는 멤브레인 프로세스의 전처리로서도 그 활용도가 매우 넓다.
이에 더해, 토양 미생물이 함유된 토양은 상기 오폐수 처리와 함께 배기가스나 유기화합물의 제거 공정에도 적용되고 있다.
대한민국 특허등록 제10-080222호는 악취 및 휘발성 유기화합물질을 함유하는 가스를 유입시켜 정화하기 위해, 상기 가스를 토양 미생물이 배양되는 담체 또는 충전재가 충전된 접촉산화 충전탑에 통과시켜 악취 및 휘발성 유기 화합물질을 제거하는 방법을 제안하고 있다.
이처럼 토양을 이용한 환경 처리 공정은 다양한 분야에 적용될 수 있어 그 응용 범위가 매우 넓다 할 수 있다. 이에 토양 미생물을 이용한 처리 효과를 더욱 높이기 위해 다양한 방식이 도입되고 있으며, 일례로, 흡착 효과가 있는 추가 약품을 첨가하여 처리 효율을 높이거나, 추가 공정을 수행하는 방식이 제안되고 있다.
그러나 이러한 방법은 약품에 따른 비용 및 추가 공정에 대한 전기, 시설투자비로 인해 처리 효율 대비 경제성이 떨어지는 새로운 문제가 발생한다.
KR 2002-0031916 A KR 10-1047507 B KR 10-080222 B
Cao, H.; Huang, G.; Xuan, S.; Wu, Q.; Gu, F.; Li, C. (2008) Synthesis and Characterization of Carbon-Coated Iron Core/Shell Nanostructures. Journal of Alloys and Compounds, vol. 448, issues 1-2, pp. 272-276. Godini, H.; Khorramabady, G.S.; Mirhosseini, S.H. (2011) The Application of Iron-Coated Activated Carbon in Humic Acid Removal From Water. 2011 2nd International Conference on Environmental Science and Technology, IPCBEE vol. 6 pp 32-36. Joo, S.H.; Mitch, W.A. (2007) Nitrile, Aldehyde, and Halonitroalkane Formation during Chlorination/Chloramination of Primary Amines. Environmental Science and Technology, vol. 41, pp. 1288-1296. Nadagouda, M.N.; Lytle, D.A. (2011) Microwave-Assisted Combustion Synthesis of Nano Iron Oxide/Iron-Coated Activated Carbon, Anthracite, Cellulose Fiber, and Silica, with Arsenic Adsorption Studies. Journal of Nanotechnology, vol. 2011, 8 pages. doi: 10.1155/2011/972486. Schwickard, M.; Olejnik, S.; Salabas, E.-L.; Schmidt, W.; Schuth, F. (2006) Scalable Synthesis of Activated Carbon with Superparamagnetic Properties. Chemical Communications, issue 38, pp. 3987-3989. doi: 10.1039/B608231A.
이에 본 발명에서는 비용이 비교적 저렴하고 쉽게 구입할 수 있는 물질을 선정하여 처리 효율을 향상시킬 수 있는 조성물을 다각적으로 연구한 결과, 생물학적 처리 효과가 있는 토양과 함께 화학적 처리가 가능한 물질과, 물리적 처리가 가능한 물질을 복합적으로 사용하여, 저렴한 비용으로 생물학적, 화학적 및 물리적 처리를 동시에 수행할 수 있는 토양 조성물 및 이의 응용을 발명하였다.
따라서 본 발명의 목적은 상기 효과를 얻을 수 있는 신규한 조성의 토양 조성물 및 이의 응용을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은
모래, 배양토, 마사토, 부식토, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 토양;
0가철, 산화철, 염화철, 질화철, 그래핀, 티타니아 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 라디칼 발생제; 및
산화철, 제올라이트, 활성탄, 펄라이트, 실리카, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 일라이트, 맥반석, 클라이놉타일로라이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 흡착제를 포함하여 폐수의 생물학적, 물리적 및 화학적 처리가 동시에 이루어지도록 하는 토양 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 처리대상 원수를 여재가 충진된 반응조를 통과시키면서 여재와 접촉시켜 처리하는 수처리 장치에 있어서, 상기 여재는 상술한 토양 조성물인 것을 특징으로 하는 수처리 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 토양 조성물은 종래 토양만 사용할 경우와 비교하여 흡착제와 라디칼 발생제로 인해 생물학적인 처리 효과와 함께 물리적/화학적 처리 효과를 동시에 얻을 수 있다. 이에 유기성 착색 성분 및 악취, 불쾌한 냄새, 휘발성 유기화합물, 방사성 핵종, 암모니아, 황, 인, 또는 다양한 중금속 등을 효과적으로 제거할 수 있다.
또한, 흡착제나 라디칼 발생제 모두 비교적 가격이 저렴하고, 별도의 설비 투자가 필요하지 않아 경제성이 있으며, 처리하고자 하는 대상에 따라 다양한 처리 공정에 적용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 제1구현예에 따라 분리막 수처리 공정에 적용하는 토양 조성물의 응용예를 보여주는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 제2구현예에 따라 필터 셀의 충진 여재로서 적용하는 토양 조성물의 응용예를 보여주는 모식도이다.
도 3은 본 발명의 제3구현예에 따라 칼럼의 충진 여재로서 적용하는 토양 조성물을 또 다른 응용예를 보여주는 모식도이다.
도 4는 본 발명의 제4구현예에 따라 UV 장착 필터 셀 내에 토양 조성물을 충진 여재로서 적용하는 또 다른 응용예를 보여주는 모식도이다.
도 5는 실험예에서 사용된 수처리 장치를 보여주는 모식도이다.
도 6은 실험예 1의 토양 조성물을 이용하여, 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 유기물의 제거율을 보여주는 그래프이다.
도 7은 실험예 1의 토양 조성물을 이용하여, 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 총인 제거율을 보여주는 그래프이다.
도 8은 실험예 1의 토양 조성물을 이용하여, 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 총질소 제거율을 보여주는 그래프이다.
도 9는 실험예 2의 토양 조성물을 이용하여, 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 유기물의 제거율을 보여주는 그래프이다.
도 10은 실험예 2의 토양 조성물을 이용하여, 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 총인 제거율을 보여주는 그래프이다.
도 11은 실험예 2의 토양 조성물을 이용하여, 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 총질소 제거율을 보여주는 그래프이다.
도 12는 실험예 3의 토양 조성물을 이용하여, 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 유기물의 제거율을 보여주는 그래프이다.
도 13은 실험예 3의 토양 조성물을 이용하여 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 총인 제거율을 보여주는 그래프이다.
도 14는 실험예 3의 토양 조성물을 이용하여 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 총질소 제거율을 보여주는 그래프이다.
도 15는 실험예 4의 토양 조성물을 이용하여 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 유기물, 총인 및 총질소 제거율을 보여주는 그래프이다.
도 16은 실험예 4의 대조예로서, 폐철 가루만을 사용할 경우 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 유기물, 총인 및 총질소 제거율을 보여주는 그래프이다.
도 17은 실험예 5의 토양 조성물을 이용하여 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 유기물의 제거율을 보여주는 그래프이다.
도 18은 실험예 5의 토양 조성물을 이용하여 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 총인 제거율을 보여주는 그래프이다.
도 19는 실험예 5의 토양 조성물을 이용하여 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 총질소 제거율을 보여주는 그래프이다.
이하 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에서는 폐수의 생물학적, 물리적 및 화학적 처리가 동시에 이루어지도록 하는 토양 조성물을 제시한다.
구체적으로, 상기 토양 조성물은 토양과 함께 화학적 처리가 가능한 라디칼 발생제와 물리적 처리가 가능한 흡착제를 포함한다.
토양은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 수처리 공정에서 통상적으로 사용하는 토양이면 어느 것이든 가능하고, 대표적으로 모래, 배양토, 마사토, 부식토, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종을 사용한다. 상기 토양은 수처리 시 토양 내 존재하는 미생물로 인해 폐수 내 유기물을 분해한다.
라디칼 발생제는 강력한 산화 작용으로 인해 폐수 내 유독성, 유해 및 오염 물질을 분해하며, 유기성 착색 성분 및 악취, 불쾌한 냄새를 나타내는 물질을 분해한다. 이러한 라디칼 발생제로는 구입이 용이하며 경제적인 물질이 가능하며, 0가철, 산화철, 염화철, 질화철, 그래핀, 티타니아 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하며, 바람직하기로는 산화철, 0가철, 또는 철과 혼합된 그래핀을 사용한다.
상기 라디칼 발생제와 함께 사용하는 흡착제는 다양한 기공을 갖는 물질, 대표적으로 광물질이 사용될 수 있다. 상기 광물질은 표면에 양이온 및 음이온을 흡착하거나 이온 교환 관능기가 존재하여 폐수 내 벤젠, 톨루엔, 자이렌 등의 휘발성 유기 화합물뿐만 아니라, 방사성 핵종, 암모니아, 황, 인, 다양한 중금속 등을 물리적으로 흡착하고, 높은 기공도를 가져 흡착률을 더욱 높일 수 있다. 이러한 흡착 광물질로는 산화철, 제올라이트, 활성탄, 펄라이트, 실리카, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 일라이트, 맥반석, 클라이놉타일로라이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종이 가능하며, 바람직하기로는 산화철, 활성탄, 제올라이트를 사용한다. 상기 산화철은 라디칼 발생제에 의한 효과뿐만 아니라 중금속 등의 물리적 흡착이 가능하여 흡착제로서도 같이 사용이 가능하다.
광물질의 종류에 따라 흡착하는 대상의 종류에 차이가 있으며, 그 특성에 따라 선별하여 사용하거나 혼합 또는 코팅된 형태로 사용한다.
예를 들면, 제올라이트의 기본구조는 SiO4와 AlO4 사면체로 이루어진 다공성 알루미노 실리케이트 결정으로, 이온 교환 특성이 우수하며, 방사성 핵종 및 중금속 또한 높은 흡착율로 흡착이 가능하다. 반면에, 활성탄은 탄소로 이루어져 있으며, 활성화를 통해 표면에 -COOH, -OH, -C=O, -NH2 등의 관능기가 존재하여, 이 관능기가 흡착점(adsorbing site)으로 작용함에 따라 휘발성 유기화합물, 암모니아 등의 유기물의 흡착이 보다 유리하다. 상기 관능기 또한 제조조건에 따라 변경이 가능함에 따라 처리하고자 하는 대상에 따라 적절히 선정한다.
이러한 조성을 포함하는 토양 조성물은 단순 혼합 또는 복합화된 형태로 수처리 공정에 적용할 수 있으며, 일례로, 하기 (1) 내지 (5)의 형태를 갖도록 적용할 수 있다:
(1) 토양, 라디칼 발생제, 및 흡착제를 혼합한 혼합물;
(2) 라디칼 발생제와 흡착제가 복합화된 복합물과 토양과의 혼합물;
(3) 토양과 라디칼 발생제와, 토양과 흡착제와의 혼합물을 혼합한 혼합물;
(4) 토양, 라디칼 발생제, 및 흡착제를 성형한 성형체;
(5) 토양과 라디칼 발생제의 혼합 성형체와, 토양과 흡착제와의 혼합 성형체를 혼합한 혼합물 형태로 적용하는 것을 특징으로 하는 토양 조성물.
(1) 형태의 토양 조성물의 경우
토양, 라디칼 발생제, 및 흡착제를 일정 비로 혼합하여 반응조, 즉 충진탑, 필터 셀 또는 칼럼 등에 충진하여 적용할 수 있다. 이때 라디칼 발생제와 흡착제의 함량은 처리하고자 하는 폐수의 종류에 따라 달라질 수 있으며, 바람직하기로 흡착제 1g에 대해 라디칼 발생제를 0.001g 내지 1kg의 넓은 범위로 사용할 수 있다.
(2) 형태의 토양 조성물의 경우
라디칼 발생제와 흡착제가 복합화된 복합물과 토양과의 혼합물의 사용은 활성탄, 제올라이트 등의 흡착체 내부에 존재하는 기공의 내부 또는 표면에 라디칼 발생제를 코팅 또는 담지하는 방식으로 이루어질 수 있다.
이때 흡착제의 기공 정도에 따라 코팅, 담지되는 라디칼 발생제의 함량이 제한적일 수 있다. 즉, 기공 내와 표면에 코팅될 수 있는 정도에 비해 라디칼 발생제를 과도하게 사용하더라도 과포화로 인해 더 이상 라디칼 발생제의 코팅 또는 담지가 되지 않으므로, 바람직하기로 통상의 수처리에서 사용하는 흡착제 1g에 대해 라디칼 발생제는 0.001g 내지 0.01g의 함량 수준으로 코팅, 담지될 수 있다.
상기 코팅 또는 담지 방법은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 다양한 습식 및 건식 방법이 사용될 수 있으며, 비용 저감 면에서 습식 방법이 바람직하게 사용될 수 있다.
예를 들면, 0가철을 포함하는 수용액에 제올라이트를 균일하게 혼합하여 슬러리를 제조한 후, 건조하는 과정을 통해 0가철이 제올라이트 표면에 코팅될 수 있다. 또한, 스퍼터링과 같은 증착 등의 건식 방법이 사용될 수 있다.
(3) 형태의 토양 조성물의 경우
토양과 라디칼 발생제와, 토양과 흡착제와의 혼합물을 각각 혼합한 다음 일정비로 혼합하여 사용한다.
일례로, 폐수가 유입되어 먼저 접촉하는 영역에 토양과 흡착제의 혼합물을 배치하여 물리적/생물학적 분해를 유도하고, 처리된 처리수를 다시 토양과 라디칼 발생제와의 혼합물을 통과시켜 화학적/생물학적 처리 반응을 유도하는 방식으로 진행한다.
또한, 태양광 또는 UV를 조사하거나 오존 처리를 하는 공정이 구비되는 경우 태양 등에 직접적으로 접촉하는 영역에는 토양과 라디칼 발생제의 혼합물을 배치하여 빛에 의해 라디칼 발생제를 더욱 활성화시킨 후, 이어서 토양과 흡착제의 혼합물을 배치하여 화학적 처리가 더욱 효과적으로 이뤄질 수 있도록 한다.
이렇게 라디칼 발생제와 흡착제를 개별적으로 토양과 혼합 사용하는 경우 충진탑에 순차적으로 충진하거나 상기에서 언급한 바의 성형공정을 통해 필터 셀과 같은 성형체로 성형하여 사용한다. 이때 성형체는 토양과 라디칼 발생제, 토양과 흡착제를 각각 성형하거나, 이들을 2층 구조로 성형하여 사용이 가능하다.
(4) 형태의 토양 조성물의 경우
토양, 라디칼 발생제, 및 흡착제를 성형한 성형체로 적용될 수 있다.
성형체 형태로 도입할 경우 사용이 간편하며, 처리 효율을 더욱 높일 수 있는 이점이 있다.
상기 성형체로는 각 조성을 혼합 후 필요한 경우 바인더를 혼합한 후 건조 또는 소성 공정을 거쳐 충전이 가능하도록 입상, 과립, 펠렛, 매트, 플레이크 등 작은 크기의 성형체뿐만 아니라, 기공이 형성되며, 그물, 물결 또는 하니컴셀 구조를 갖는 판상 형의 성형체가 가능하다. 상기 성형은 프레스 성형, 몰드 성형 등 공지된 바의 방법이 사용될 수 있으며, 건조 및 소성 공정 또한 공지된 온도 범위 내에서 이루어질 수 있다.
이렇게 다양한 구조의 성형체는 수처리 장치 또는 처리하고자 하는 대상에 따라 당업자에 의해 적의 선택이 가능하며, 적절한 성형체의 사용에 따라 토양의 단독 사용 때보다 처리 대상과의 접촉 기회 및 면적이 증가하여 최종적으로 처리 효율이 높아지는 효과를 얻을 수 있다.
(5) 형태의 토양 조성물의 경우
토양과 라디칼 발생제의 혼합 성형체와, 토양과 흡착제와의 혼합 성형체를 혼합한 혼합물 형태로 적용이 가능하다.
상기 성형은 (4)에서 언급한 바와 같이 다양한 형태로 적용이 가능하며, 라디칼 발생제와 흡착제를 혼합하지 않고 각각 사용할 경우 적용이 가능하다.
전술한 바의 본 발명에 따른 토양 조성물은 상기 (1) 내지 (5)의 형태 이외에도 당업자에 의해 적절한 방식으로 혼합, 성형 또는 적용이 가능하며, 다양한 처리 공정에 적용이 가능하다.
이 경우 종래 토양만 사용할 경우와 비교하여 흡착제와 라디칼 발생제로 인해 미생물학적인 처리 효과와 함께 화학적/물리적 처리 효과를 동시에 얻을 수 있다. 이에 유기성 착색 성분 및 악취, 불쾌한 냄새, 휘발성 유기화합물, 방사성 핵종, 암모니아, 황, 인, 또는 다양한 중금속 등을 효과적으로 제거할 수 있다.
더욱이, 본 발명에서 제시하는 흡착제나 라디칼 발생제 모두 비교적 가격이 저렴하고, 별도의 설비 투자가 필요하지 않아 경제성이 있다.
도 1은 본 발명의 제1구현예에 따른 토양 조성물의 응용을 보여주는 것으로, 분리막 수처리 공정의 모래/토양탑의 토양으로 적용이 가능하다.
도 1을 참조하면, 폐수를 스크리닝 후, 토양 충진탑과 스트레이너를 순차적으로 통과시킨 후, 분리막을 거쳐 방류하는 장치 구성에서, 상기 전처리 공정에서 사용되는 토양 충진탑의 충진물로서 본 발명에 따른 토양 조성물을 사용한다.
이때 광 조사에 의해 토양탑 내부의 라디칼 발생제의 활성이 더욱 증가하여 고도 산화에 의한 화학적 처리가 증가될 수 있도록, 토양탑에 추가로 태양광 조사, UV 조사 또는 오존 처리를 수행할 수 있는 장비가 구비될 수 있다. 이 경우 광 조사에 의한 라디칼 발생제의 활성 증진을 촉진하기 위해 라디칼 발생제 또는 이를 포함하는 혼합물을 태양광, UV 또는 오존과 직접 접하도록 토양탑 내에 배치한다.
도 2는 본 발명의 제2구현예에 따른 토양 조성물의 응용을 보여주는 것으로, 필터 셀의 충진 여재로서 사용이 가능하다.
이때 필터 셀은 내부에 여재를 수용하기 위한 공간이 형성되고, 일단과 타단이 개방된 하우징과, 상기 하우징의 개방된 일단과 타단에 구비된 다공성 막을 포함한다. 상기 다공성 막으로 통기성이 우수한 부직포, 고분자 막 등이 가능하다.
도 2를 참조하면, 폐수를 필터 셀에 통과시켜 처리하는 장치구성에서, 상기 필터 셀의 하우징 내에 본 발명에서 제시하는 토양 조성물을 충진한다.
이때 광 조사에 의해 필터 셀 내부의 라디칼 발생제의 활성이 더욱 증가하여 고도 산화에 의한 화학적 처리가 증가될 수 있도록, 필터 셀 에 추가로 태양광 조사, UV 조사 또는 오존 처리를 수행할 수 있는 장비가 구비될 수 있다. 이 경우 광 조사에 의한 라디칼 발생제의 활성 증진을 촉진하기 위해 라디칼 발생제 또는 이를 포함하는 혼합물을 태양광, UV 또는 오존과 직접 접하도록 필터 셀 내에 배치한다.
도 3은 본 발명의 제3구현예에 따라 칼럼의 충진 여재로서 적용하는 토양 조성물을 또 다른 응용예를 보여주는 모식도이다.
도 3을 참조하면, 태양 등의 광 조사에 의한 수처리가 이뤄지는 공정의 경우, 칼럼 하부에 흡착제와 토양의 혼합물을 적층하고, 그 상부에 토양과 라디칼 발생제의 혼합물을 적층한다. 이때 필터 또는 유리 필터가 부착된 칼럼은 공지된 바의 기술을 따른다. 도 3과 같은 응용의 경우, 칼럼 하부로부터 폐수가 유입되고, 이는 칼럼 내 흡착제, 토양 및 라디칼 발생제에 의해 처리 후 방류되는데, 이때 광 조사에 의해 칼럼 내부의 라디칼 발생제의 촉매 활성이 더욱 증가하여 고도 산화에 의한 화학적 처리가 증가될 수 있다.
이때 도 1 내지 도 3의 충진 방식은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으며, 토양, 라디칼 발생제와 흡착제를 균일하게 혼합한 토양 조성물을 갖는 성형체를 충진하거나, 순차적으로 토양, 라디칼 발생제, 흡착제를 적층 형태로 충진할 수 있다.
특히, 도 3에서는 태양광이 조사를 바로 받게 되는 층의 경우 광 조사에 의한 라디칼 발생제의 효과를 증가하기 위해, 태양과 직접적으로 접할 수 있도록 라디칼 발생제를 상부에 설치하는 것이 바람직하다. 상기 성형체는 이미 언급한 바와 같이 입상, 과립, 펠렛, 매트, 플레이크 등 충전이 가능하도록 작은 크기의 성형체가 가능하다.
이렇게 본 발명에 따른 토양 조성물은 도 1 내지 도 3의 구현예의 장치를 통해 생활용수, 농업용수, 또는 공업용수로부터 발생하는 폐수에 바람직하게 적용이 가능하다. 이러한 토양 조성물은 각각 충진탑, 필터 셀, 또는 칼럼 등에 충진하여 사용하고 이때 상기 충진탑, 필터 셀, 또는 칼럼 등을 포함하는 수처리 장치의 크기 또는 형태를 다양하게 변화 변형시켜 사용할 수 있다.
일례로, 본 발명에 따른 토양 조성물을 포함하는 칼럼은 여러 가지 유기 오염 물질을 동시 처리할 수 있도록 패키지 형태의 이동식 처리 장치로서 적용이 가능하다.
수영장 또는 스파 등에서 사용하는 물은 염소와 같은 화학 약품에 의한 소독을 필수적으로 수행하는데, 염소화(chlorination)에 의해 THMs (trihalomethanes)등과 같은 유해성 부산물들을 생성하고, 장기 노출시에는 방광암 유발 등의 문제가 야기되고 있다. 최근 클로라민 소독(chloramination)으로 대체 처리한 경우, 새로운 종류의 발암성 물질이 생성되는 것이 또한 관찰되었다 (Joo and Mitch (2007), Environ. Sci. Technol., Vol.41, pp.1288-1296).
이에 염소 소독 대신 수영장 또는 스파에서 사용한 물을 본 발명의 토양 조성물이 충진된 필터 셀을 거쳐 처리하고, 이를 재사용하는 방식으로 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제4구현예에 따라 UV 장착 필터 셀 내에 토양 조성물을 충진 여재로서 적용하는 또 다른 응용예를 보여주는 모식도이다.
도 4를 참조하면, 수처리 장치는 수영장 또는 스파에 사용된 물을 UV 장착 필터 셀 내로 펌프를 통해 유입하고, 처리된 처리수는 펌프를 통해 다시 수영장 또는 스파로 반송한다.
이때 펌프는 순환 펌프를 사용하여 필요한 경우 하루에 6～8시간 동안 지속적으로 작동시키며, 필터 셀의 성능을 장기화할 수 있도록 (매 2년～5년 정도의 교체)로 매주 5～10분간 역세척과 1～2분 동안의 린스를 수행한다. 이러한 처리 시간 등은 처리하고자 하는 용량에 따라 다양하게 조절이 가능하다.
UV 장착 필터 셀 내에는 토양, 흡착제(제올라이트, 클라이놉타일로라이트(Clinoptilolite))를 충진하고, 그 상부에 그래핀과 같은 라디칼 발생제를 충진하여 유해 오염물을 화학적 처리함과 동시에, UV 설치로 화학적 산화촉매를 가중시켜, 유해물질의 부산물을 예방하고, 오염물을 깨끗이 처리하여 양질의 수질을 얻을 수 있다. 이러한 UV 장착 필터 셀 장치에서, 오염물 제거 메커니즘은 광분해와 흡착이 혼합된 과정으로서, 흡착제로의 UV촉매에 따른 "heterogeneous process" 이다.
수처리 후 UV 장착 필터 셀은 순환 펌프를 통해 정수를 역 유입시켜 필터 셀 내 부착된 오염 물질을 제거한다.
상기한 구성의 장치는 염소와 같은 화학약품을 투여하지 않고, 양질의 수질을 얻을 수 있음과 동시에, 이러한 장치를 이동식 처리 장치로서 제품화가 가능하여 현장에서 처리할 수 있는 장점이 있다. 또한, 주기적인 역세척 수행으로 추후관리가 거의 필요가 없는 이점이 있다.
이상 본 발명에서 제시하는 토양 조성물의 구현예들을 언급하였으나, 이러한 구현예 이외에도 다양한 분야에 적용가능하다.
[실시예]
가. 토양 조성물의 수처리 효과 비교 1
토양, 흡착제 및 라디칼 발생제를 포함하는 토양 조성물을 제조한 후, 이를 도 5에 도시한 실험 장치의 칼럼에 충진하여 수처리 효과를 확인하였다.
실험 장치 및 조건
실험에 이용한 폐수는 K 하수처리장에서 취수한 것으로서 하수 재이용을 위한 파일럿의 운전공정(Pressured Microfiltration (MF) 과 Reverse Osmosis (RO)을 거쳐 나오는 역삼투 농축수를 원수대상으로 실험을 진행하였다. 농축수 초기농도(mg/L)의 범위는 각각 DOC: 18.4～22.9 ppm, T-N: 24.6～29.8 ppm, T-P: 4.9～5.1 ppm 이었다.
유리칼럼(1.1cm I.D. X 10cm L)의 외형 및 실험세팅 모형도는 그림1과 같으며, 칼럼의 양끝부분은 유리필터로 장치되어있으며, 공탑 부피(empty bed volume)는 9.5cm3, 탑기공도(bed porosity)는 0.32, 공탑 접촉시간(empty bed contact time, EBCT)은 유속 1ml/min의 조건에서 9.5분이었다. 샘플링 시간은 0 (농축수를 칼럼에 통과시키기 전), 15, 30, 45, 60, 90, 120, 150분이었고 샘플링 시간에 따른 number of pore volume (= Q.t/pore volume)은 각각 0, 4.9, 9.9, 14.8, 19.7, 29.6이다. 유속은 1.0ml/min, 모든 튜빙 재질은 실리콘이며, 펌프(peristaltic pump)를 이용해 농축수를 연속적으로 주입하였다.
이때 사용된 모래는 시그마-알드리치사에서 구입하여 사용하였고(Quartz Silicon Dioxide, SiO2, 50～70 메쉬, CAS # 14808-60-7), 배양토는 105℃에서 30분간 건조시킨 후 20 메쉬 (850 mm) 및 40 메쉬 (425 mm)의 체로 거른 후 최종 걸러진 토양으로 실험하였다.
0가철은 나노 사이즈로 직접 합성하여 제조한 것을 사용하였다. 구체적으로, 0.1g/L 나노철을 제조시, 먼저 100mL 탈이온수(DI water)를 250mL 플라스크에 넣고 N2가스를 주입시킨 후, FeSO4·7H2O 0.06g/10ml을 플라스크에 주입한 다음 NaBH4 0.0192g/10ml을 뷰렛을 통하여 한 방울씩 서서히 주입하여 0가철 입자를 제조하였다. 산화철은 입자 평균크기: 20～30 nm, 비표면적 40～60 m2/g 인것을 구입하였으며, 그래핀은 입자 평균크기가 15 μM (15 micrometer), 두께 6～8 nm, 비표면적이 120～150 m2/g인 것을 각각 구입하여 사용하였다. 또한 철코팅에 이용된 활성탄은 입자 평균사이즈가 100 nm 이하, 비표면적이 1300 m2/g인 활성탄을 구입하여 적용하였다.
분석방법
유기물 함량(DOC): 샘플을 0.45 ㎛ PVDF 필터로 여과 후 여과액 30mL를 40mL 바이알에 넣고 TOC 분석기(TOC-VCPH/CPN, Shimadzu)로 측정하였다. 분석장비의 자동샘플러는 분석에 필요한 주입을 하고 TC(total carbon)와 IC(inorganic carbon)을 자동 분석하였다. 용존유기탄소(DOC)는 자동 분석된 TC에서 IC를 뺀 농도 값으로 계산하였다(DOC=TC-IC). TC 및 IC 조정(calibration) 농도는 각각 0, 0.2, 1, 2, 10 mg/L이고 정규적으로 검량선을 작성해 체크하였고, TC 및 IC 분석을 위한 주입량은 각각 50, 65 μL (microliter)이었다.
총인 함량(T-P): 분석반응기(DRB 200)를 켜고 150℃로 열을 가했다. Total and Acid Hydrolyzable Test Vial에 5mL 샘플을 넣고 흔들었다. 그 바이알을 DRB 200 반응기에 넣고 30분간 150℃에서 반응 후 그 바이알을 꺼내고 상온으로 방냉하였다. 2mL 1N NaOH를 그 바이알에 첨가 후 흔들어 섞었다. Zero로 반응조를 세팅하고, PhosVer 3 Powder Pillow를 그 바이알에 첨가 후 10～15초 동안 흔들어 섞었다. 2분 반응시간을 준 후 2～8분 안으로 880nm에서 측정하였다.
총질소 함량(T-N): 분석반응기(DRB 200)를 켜고 105℃로 열을 가한 후 시약(Total Nitrogen Persulfate Reagent Powder Pillow)을 두 개의 바이알에 넣었다. 그 다음, 한 바이알에는 2mL 샘플을 넣고 다른 바이알에는 2mL 탈이온수 (DI water)를 넣고 30초 동안 흔들어 혼합하였다. 그 다음 바이알을 예열된 반응기에 넣고 30분 동안 가온하였다. 이후 바이알을 꺼내 상온으로 방냉한 후 각각의 바이알에 시약(Total Nitrogen Reagent A Powder Pillow)를 첨가하였다. 15초 동안 흔들어 섞고 3분 동안 반응시간을 둔 후 각각의 바이알에 시약(Total Nitrogen Reagent B Powder Pillow)를 넣었다. 15초 동안 흔들어 섞은 후 2분 반응시간을 두었다. 이후 두 개의 새 바이알 뚜껑을 열고 한 바이알에는 2mL digested 샘플을 넣고, 두 번째 바이알에는 digested 블랭크를 넣는다. 10분간 흔들어 섞은 후 5분간 반응시간을 두고 난 후 410nm에서 측정하였다.
토양 조성물의 제조 및 분석
하기 표 1의 조성을 갖는 혼합물 또는 토양 조성물을 제조한 후, 탈이온수와 함께 유리 칼럼에 주입 후 탈이온수가 다 제거될때까지 기다리는 방식의 습식 패킹방법으로 충진하였다.

실험예 1 실험예 2 실험예 3
조성 모래, 그래핀, 산화철 배양토, 그래핀, 산화철 배양토, 0가철, 산화철
칼럼 상부 모래 + 그래핀
(5g + 0.5g)		 배양토 + 그래핀
(2g + 0.2g)		 배양토 + 0가철
(2g + 0.5g )
칼럼 하부 모래 + 산화철
(5g + 0.5g)		 배양토 + 산화철
(2g + 0.25g)		 배양토 + 산화철
(2g + 0.25g)
대조예 모래
(10g)		 배양토
(4g)		 배양토
(4g )

(1) 실험예 1의 토양 조성물의 분석 결과
도 6은 실험예 1의 토양 조성물을 이용하여 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 유기물의 제거율을 보여주는 그래프이고, 도 7은 총인 제거율을, 도 8은 총질소 제거율을 보여주는 그래프이다. 도 6 내지 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 토양 조성물을 사용시 처리 후 20분이 채 되기도 전에 유기물, 인 및 질소가 효과적으로 제거됨을 알 수 있다.
이때 도 6 내지 도 8의 그래프에서 농축수를 연속 주입시 대조군의 파괴점(breakthrough)의 기준으로 측정된 각각의 제거율을 하기 표 2에 나타내었다.
유기물 제거율 총인 제거율 총질소 제거율
실험예 1의 토양 조성물 90% 97% 25% 이상

상기 표 2의 결과로부터 수처리 시 모래, 산화철 및 그래핀을 혼합 사용하는 경우 폐수 내 유기물, 인 및 질소를 효과적으로 제거할 수 있음을 알 수 있다.
(2) 실험예 2의 토양 조성물의 분석 결과
도 9는 실험예 2의 토양 조성물을 이용하여 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 유기물의 제거율을 보여주는 그래프이고, 도 10은 총인 제거율을, 도 11은 총질소 제거율을 보여주는 그래프이다. 도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명에 따른 토양 조성물을 사용시 처리 후 초기 15분 동안 유기물, 인 및 질소가 효과적으로 제거되고, 특히 도 10에서 보이는 바와 같이 인의 제거율이 매우 큼을 알 수 있다.
이때 도 9 내지 도 11의 그래프에서 농축수를 연속 주입시 대조군의 파괴점(breakthrough)의 기준으로 측정된 각각의 제거율을 하기 표 3에 나타내었다.
유기물 제거율 총인 제거율 총질소 제거율
실험예 2의 토양 조성물 50% 80% 20% 이상

상기 표 3의 결과로부터 수처리 시 배양토, 산화철 및 그래핀을 혼합 사용하는 경우 폐수 내 유기물, 인 및 질소를 효과적으로 제거할 수 있음을 알 수 있다.
(3) 실험예 3의 토양 조성물의 분석 결과
도 12는 실험예 3의 토양 조성물을 이용하여 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 유기물의 제거율을 보여주는 그래프이고, 도 13은 총인 제거율을, 도 14는 총질소 제거율을 보여주는 그래프이다. 도 12 내지 도 14를 참조하면, 상기 실험예 1 및 2의 결과와 마찬가지로 본 발명에 따른 토양 조성물을 사용시 처리 후 초기에 유기물, 인 및 질소가 효과적으로 제거됨을 알 수 있다.
이때 도 12 내지 도 14의 그래프에서 농축수를 연속 주입시 대조군의 파괴점(breakthrough)의 기준으로 측정된 각각의 제거율을 하기 표 4에 나타내었다.
유기물 제거율 총인 제거율 총질소 제거율
실험예 3의 토양 조성물 40% 95% 60%

상기 표 4의 결과로부터 수처리 시 배양토, 산화철 및 0가철을 혼합 사용하는 경우 폐수 내 유기물, 인 및 질소, 특히 인과 질소를 효과적으로 제거할 수 있음을 알 수 있다.
(4) 복합화에 따른 토양 조성물
다음과 같은 방식으로 흡착제(예: 활성탄)와 라디칼 발생제 (예: 철/산화철) 의 복합화 하여 토양과 혼합시킴으로써, 토양 조성물에 응용 할 수 있다.
4.1. 철 코팅 활성탄을 이용한 토양 조성물
활성탄과 3가철 용액을 여러 가지 비율로 페슬(pestle)과 모타르(mortar)를 이용해 혼합시킨 후 알루미나 도가니(alumina crucible)로 옮기고 난 후, 전자레인지 광선(microwave irradiation)을 이용해 3분간 열처리하였다(Nadagouda and Lytle, 2011).
이렇게 복합화된 철 코팅된 활성탄을 토양에 혼합시켜 토양 조성물로 응용하였으며, 그 결과 실험예 1 내지 3의 결과와 같이 폐수 내 유기물, 인 및 질소, 특히 인과 질소를 효과적으로 제거하였다.
4.2. 활성탄 코팅된 철 나노입자를 이용한 토양 조성물
활성탄 코팅된 철 나노입자를 화학증착(Chemical Vapor Deposition Process)을 이용해 제조할 수 있으며, 예로 활성탄을 3가철 용액에 담궈 스며들게 한 후, 건조(drying)와 소성(calcinations)의 과정을 거쳤다. 소성의 단계에서, 철입자는 활성탄의 기공(pores)에 형성이 되는데, 이를 벤젠을 이용해 화학증착(Chemical Vapor Deposition Process)에 의해 형성된 활성탄층으로 코팅을 수행하였다(Cao et al. 2008; Schwickard et al. 2006)
이렇게 복합화된 활성탄 코팅된 철 나노입자를 토양에 혼합시켜 토양 조성물로 사용하였으며, 그 결과 실험예 1 내지 3의 결과와 같이 폐수 내 유기물, 인 및 질소, 특히 인과 질소를 효과적으로 제거하였다.
나. 토양 조성물의 수처리 효과 비교 2
토양 조성물로서, 단순 혼합이 아닌 복합화가 이루어진 토양 조성물을 사용하여 상기 가에서 제시한 방법과 동일하게 수행하여 수처리 효과를 비교하였다. 이때 토양 조성물의 조성은 하기 표 5에 나타낸 바와 같다.
실험예 4 실험예 5
조성 모래 + 폐철 가루(산화철,0가철) 모래+ 철코팅 활성탄
칼럼 충진 모래 + 폐철 가루 (3g + 7g) 모래+ 철코팅 활성탄 (10g +1g)
대조예 폐철 가루 (10g) 모래 (10g)

상기 실험예 4 에서 사용된 폐철 가루는 시판되는 폐철 가루를 구입하여 20 메쉬(850 mm)의 체로 거른 후 전처리 없이 사용하였다. 상기 폐철 가루는 내부가 0가철로 이루어져 있으며, 외부는 산화되어 산화철로 이루어진 것이며, 실험예 5 에서 사용된 철 코팅 활성탄은 Godini et al(2011 2nd International Conference on Environmental Science and Technology, 2011)에 의한 방법을 통해 제조된 것으로, 활성탄 내 기공에 철이 코팅된 복합화 형태를 갖는다.
(1) 실험예 4의 토양 조성물의 분석 결과
도 15는 실험예 4의 토양 조성물을 이용하여 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 유기물, 총인 및 총질소 제거율을 보여주는 그래프이며, 도 16은 이의 대조예로 폐철 가루를 단독으로 사용할 경우 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 유기물, 총인 및 총질소 제거율을 보여주는 그래프이다.
도 15를 참조하면, 본 발명에 따른 토양 조성물을 사용시 처리 후 초기에 유기물, 인 및 질소가 효과적으로 제거되었으며, 도 16을 보면 폐철 가루를 단독으로 사용할 경우 인과 질소의 제거율은 높았으나 유기물이 전혀 제거되지 않음을 알 수 있다.
이때 도 15 및 도 16의 그래프에서 농축수를 연속 주입 시 대조군 기준으로 15분 후 측정된 각각의 제거율을 하기 표 6에 나타내었다.
유기물 제거율 총인 제거율 총질소 제거율
실험예 4의 토양 조성물 65% 80% 55%

상기 표 6의 결과로부터 수처리 시 배양토, 산화철 및 0가철을 함께 사용하는 경우 폐수 내 유기물, 인 및 질소, 특히 인과 질소를 효과적으로 제거할 수 있음을 알 수 있다.
(2) 실험예 5의 토양 조성물의 분석 결과
도 17은 실험예 5의 토양 조성물을 이용하여 연속적으로 유입되는 수처리 시 시간에 따른 유기물의 제거율을 보여주는 그래프이고, 도 18은 총인 제거율을, 도 19는 총질소 제거율을 보여주는 그래프이다. 도 17을 참조하면, 본 발명에 따른 토양 조성물을 사용시 연속적인 폐수유입에도 불구하고 60분 후 유기물이 100% 분해되는 우수한 처리율을 보였으며, 총인 및 질소의 제거율 또한 효과적임을 알 수 있다.
이때 도 17 내지 도 19의 그래프에서 농축수를 연속 주입시 대조군의 파괴점(breakthrough)의 기준으로 측정된 각각의 제거율을 하기 표 7에 나타내었다.
유기물 제거율 총인 제거율 총질소 제거율
실험예 5 의 토양 조성물 90% 95% 80% 이상

상기 표 7의 결과로부터 수처리 시 모래와 함께 철 코팅 활성탄을 사용할 경우 폐수 내 유기물, 인 및 질소를 보다 효과적으로 제거할 수 있음을 알 수 있다.

Claims (15)

  1. 모래, 배양토, 마사토, 부식토, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 토양;
    0가철, 산화철, 염화철, 질화철, 그래핀, 티타니아 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 라디칼 발생제; 및
    산화철, 제올라이트, 활성탄, 펄라이트, 실리카, 몬모릴로나이트, 벤토나이트, 일라이트, 맥반석, 클라이놉타일로라이트 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 흡착제
    를 포함하여 폐수의 생물학적, 물리적 및 화학적 처리가 동시에 이루어지도록 하는 토양 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 토양 조성물은 하기 (1) 내지 (5)의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 토양 조성물:
    (1) 토양, 라디칼 발생제, 및 흡착제를 혼합한 혼합물;
    (2) 라디칼 발생제와 흡착제가 복합화된 복합물과 토양과의 혼합물;
    (3) 토양과 라디칼 발생제와, 토양과 흡착제와의 혼합물을 혼합한 혼합물;
    (4) 토양, 라디칼 발생제, 및 흡착제를 성형한 성형체;
    (5) 토양과 라디칼 발생제의 혼합 성형체와, 토양과 흡착제와의 혼합 성형체를 혼합한 혼합물 형태로 적용하는 것을 특징으로 하는 토양 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복합화는 흡착제 표면 또는 내부에 라디칼 발생제가 코팅 또는 담지된 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 토양 조성물.
  4. 제2항에 있어서, 상기 성형체는 입상, 과립, 펠렛, 매트, 또는 플레이크 형태인 것을 특징으로 하는 토양 조성물.
  5. 처리대상 원수를 여재가 충진된 반응조를 통과시키면서 여재와 접촉시켜 처리하는 수처리 장치에 있어서,
    상기 여재는 제1항의 토양 조성물인 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 토양 조성물은 하기 (1) 내지 (5)의 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 수처리 장치:
    (1) 토양, 라디칼 발생제, 및 흡착제를 혼합한 혼합물;
    (2) 라디칼 발생제와 흡착제가 복합화된 복합물과 토양과의 혼합물;
    (3) 토양과 라디칼 발생제와, 토양과 흡착제와의 혼합물을 혼합한 혼합물;
    (4) 토양, 라디칼 발생제, 및 흡착제를 성형한 성형체;
    (5) 토양과 라디칼 발생제의 혼합 성형체와, 토양과 흡착제와의 혼합 성형체를 혼합한 혼합물 형태로 적용하는 것을 특징으로 하는 토양 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 복합화는 흡착제 표면 또는 내부에 라디칼 발생제가 코팅 또는 담지된 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  8. 제6항에 있어서, 상기 성형체는 입상, 과립, 펠렛, 매트, 또는 플레이크 형태인 것을 특징으로 하는 토양 조성물.
  9. 제5항에 있어서, 상기 반응조는 탑, 필터 셀 또는 칼럼인 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 필터 셀은
    내부에 여재를 수용하기 위한 공간이 형성되고, 일단과 타단이 개방된 하우징과,
    상기 하우징의 개방된 일단과 타단에 구비된 다공성 막
    을 포함하는 것을 특징으로 수처리 장치.
  11. 제5항에 있어서, 상기 반응조에 추가로 태양광 조사, UV 조사 또는 오존 처리를 수행하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 태양광, UV 또는 오존과 직접 접하도록 라디칼 발생제 또는 이를 포함하는 혼합물을 반응조에 배치하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  13. 제5항에 있어서, 상기 수처리 장치는 수영장 또는 스파에서 사용된 물의 재사용하기 위한 수처리 장치로서, 상기 사용된 물을 순환 펌프를 통해 필터 셀에 통과시킨 후 다시 수영장 또는 스파로 반송하는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 수처리 장치는 반응조 상부에 UV 조사 장치를 설치한 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
  15. 제13항에 있어서, 상기 필터 셀은 이와 연결된 별도의 순환 펌프를 이용하여 역 세척이 이루어지는 것을 특징으로 하는 수처리 장치.
KR20120153174A 2012-03-28 2012-12-26 수처리용 토양 조성물 및 이의 용도 KR20130109923A (ko)

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