KR20170008980A - 양파 껍질을 이용한 수중 중금속 제거방법 - Google Patents

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Abstract

양파 껍질을 이용한 중금속 제거방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 중금속 제거방법은, 양파 껍질 분말을 준비하는 단계와, 양파 껍질 분말을 중금속이 함유된 수중에 투입한 후 일정 시간 반응시켜서 중금속 이온이 양파 껍질 분말에 흡착되도록 하는 단계와, 양파 껍질 분말을 수중에서 회수하는 단계를 포함한다.

Description

양파 껍질을 이용한 수중 중금속 제거방법{WATER HEAVY METALS REMOVAL METHOD USING ONION PEEL}
본 발명은 양파 껍질을 이용하여 수중에 있는 중금속을 제거하는 방법에 관한 것이다.
반도체 제조 공장 또는 화학 공장 등에서 배출되는 각종 오폐수에는 다양한 유기 또는 무기 오염물질을 포함하고 있기 때문에 반드시 처리를 해서 방류를 해야 한다. 또한, 광산 폐수는 폐광산에서 발생하는 pH가 낮은 배출수를 의미하는데, 이와 같은 광산 폐수에는 고농도의 황산염과 중금속을 포함하고 있다. 이와 같은 폐수 속에 포함되어 있는 중금속으로는 구리, 아연, 비소, 카드뮴, 수은 등이 있다. 중금속은 인체에 한 번 유입되는 경우 잘 배출되지 않고 축적되어 각종 질병을 유발하기 때문에, 각종 오폐수에 포함되어 있는 중금속을 제거할 필요가 있다.
수중에 포함되어 있는 중금속을 제거하기 위한 방법으로는 침전, 이온 교환, 역삼투, 전기분해, 전기투석 등이 있다. 이와 같은 종래의 방법은 많은 비용이 소요되고 수처리 과정에서 각종 폐기물 또는 슬러지가 발생하는 등 2차 오염을 유발하는 문제점을 유발한다.
대한민국 공개특허공보 제1998-067688호
따라서 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 수중에 포함되어 있는 중금속을 효율적으로 제거할 수 있는 제거방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 실시예를 통하여 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 중금속 제거방법은, 양파 껍질 분말을 준비하는 단계와, 양파 껍질 분말을 중금속이 함유된 수중에 투입한 후 일정 시간 반응시켜서 중금속 이온이 양파 껍질 분말에 흡착되도록 하는 단계와, 양파 껍질 분말을 수중에서 회수하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 양파 껍질을 이용한 중금속 제거방법은 다음과 같은 실시예들을 하나 또는 그 이상 구비할 수 있다. 예를 들면, 양파 껍질 분말은 양파 껍질을 세척 및 건조한 후 분쇄됨으로써 제조될 수 있다. 또한, 양파 껍질 분말을 수중에 투입한 후 교반 할 수 있다.
본 발명은 수중에 포함되어 있는 중금속을 효율적으로 제거할 수 있는 중금속 제거방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중금속 제거방법을 예시하는 순서도이다.
도 2는 양파 껍질 분말을 이용한 크롬 이온의 흡착을 나타낸 그래프이다.
도 3은 양파 껍질 분말을 이용한 구리 이온의 흡착을 나타낸 그래프이다.
도 4는 양파 껍질 분말을 이용한 아연 이온의 흡착을 나타낸 그래프이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어 도면 부호에 상관없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수중 중금속 제거방법은 양파 껍질을 이용하여 양파 껍질 분말을 제조하는 단계, 양파 껍질 분말을 중금속이 포함된 수중에 투입한 후 일정 시간 반응시키는 단계, 투입된 양파 껍질 분말을 회수하는 단계를 포함한다.
본 실시예에 따른 수중 중금속 제거방법은 양파 껍질 분말을 이용하는 것을 특징으로 한다. 양파 껍질에는 퀘르세틴(quercetin), 아플라톡신, 니트로소아민 등의 물질들이 다량 함유되어 있는 것으로 알려져 있는데, 이와 같은 물질들은 항암 기능 및 인체에 축적된 중금속을 배출하는 기능을 갖는다.
현재 양파 껍질은 산업 폐기물로 인식되어 버려지고 있는데, 양파 껍질을 처리하는데 많은 비용이 소요되고 있다. 본 실시예에 따른 중금속 제거방법은 양파 껍질을 이용해서 중금속을 제거할 수 있기 때문에 처리 비용을 상당히 절감할 수 있을 뿐만 아니라 새로운 부가가치를 창출할 수 있다.
양파 껍질 분말을 마련하기 위해서 양파 껍질을 세척 및 건조한 후 일정한 크기 이하로 분쇄한다. 양파 껍질 분말의 크기는 10~1,000 메쉬(mesh)의 크기로 분쇄될 수 있지만, 본 발명은 양파 껍질 분말의 크기에 의해 제한되지 않는다.
그리고 분쇄된 양파 껍질 분말을 중금속이 포함되어 있는 물에 투입한 후 일정 시간 동안 반응시킨다. 양파 껍질 분말은 수중의 중금속 이온을 흡착함으로써 수중의 중금속을 효율적으로 제거할 수 있다. 양파 껍질 분말과 중금속의 반응 시간은, 중금속의 종류 및 농도, 양파 껍질 분말의 투입량 등에 따라서 달라질 수 있다. 양파 껍질 분말을 투입한 후 필요에 따라서 일정한 속도로 교반을 할 수도 있다.
양파 껍질 분말이 제거할 수 있는 중금속으로는 납(Pb), 구리(Cu), 카드뮴(Cd), 수은(Hg), 크롬(Cr) 등이 있으며 본 발명은 중금속의 종류에 의해서 한정되지 않는다.
중금속과 양파 껍질 분말을 일정 시간 동안 반응시킨 후 양파 껍질 분말을 회수한다. 양파 껍질 분말은 물에 용해되지 않고 그 표면에 중금속이 흡착되어 있기 때문에 제거한다. 양파 껍질 분말을 제거하는 방법으로는 필터를 이용하는 등 공지된 방법을 이용할 수 있으며, 본 발명은 그 제거 방법에 의해 제한되지 않는다.
도 2 내지 도 4는 양파 껍질 분말을 이용하여 크롬(Cr), 구리(Cu) 및 아연(Zn) 이온의 흡착을 나타낸 그래프이다.
도 2 내지 도 4의 실험 조건은 중금속으로 크롬, 구리 및 아연을 선택하고 본 발명의 일 실시예에 따른 양파 껍질 분말을 이용하였다. 양파 껍질 분말은 1.0 g/L, 2.0 g/L, 5.0 g/L의 것을 사용하였고 중금속의 농도는 [Cr]0 = [Cu]0 = [Zn]0 = 10 ppm, pH0 = 7.0이다. 그리고 반응 시간은 양파 껍질 분말을 투입한 후 60분이다.
도 2 내지 도 4를 참고하면, 양파 껍질 분말은 중금속의 종류에 따라서 차이가 있으나 최대 90% 이상의 중금속 이온을 흡착하여 제거할 수 있음을 알 수 있다. 따라서 본 실시예에 따른 양파 껍질 분말을 이용한 중금속 제거방법은 수중의 중금속을 효율적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 폐기물로서 버려지는 양파 껍질을 이용하기 때문에 공정 비용도 줄일 수 있다.
상기에서는 본 발명의 일 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (3)

  1. 양파 껍질 분말을 준비하는 단계;
    상기 양파 껍질 분말을 중금속이 함유된 수중에 투입한 후 일정 시간 반응시켜서 중금속 이온이 상기 양파 껍질 분말에 흡착되도록 하는 단계; 및
    상기 양파 껍질 분말을 수중에서 회수하는 단계를 포함하는 양파 껍질을 이용한 중금속 제거방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 양파 껍질 분말은 양파 껍질을 세척 및 건조한 후 분쇄됨으로써 제조되는 것을 특징으로 하는 양파 껍질을 이용한 중금속 제거방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 양파 껍질 분말을 수중에 투입한 후 교반하는 것을 특징으로 하는 양파 껍질을 이용한 중금속 제거방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR19980067688A (ko) 1997-02-10 1998-10-15 박원훈 오폐수로부터 중금속 제거 방법 및 그 장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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