KR20200097909A - 악취제거와 소독살균을 위한 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 악취제거와 소독살균을 위한 조성물에 관한 것으로서, 친환경 재료를 이용하여 환경에 무해하면서 우수한 소취효과와 살균효과를 갖는 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 악취제거와 소독살균을 위한 조성물은 과산화수소수 100중량부에 대하여 베이킹소다 10 내지 30중량부와, 감추출물 20 내지 50중량부와, 명반 수용액 20 내지 40중량부와, 유황 1 내지 10중량부를 함유한다.

Description

악취제거와 소독살균을 위한 조성물{composition for odor treatment and disinfection}
본 발명은 악취제거와 소독살균을 위한 조성물에 관한 것으로서, 친환경 재료를 이용하여 환경에 무해하면서 우수한 소취효과와 살균효과를 갖는 조성물에 관한 것이다.
일반적으로 악취라고 하면 사람의 코를 자극시켜 정신적, 육체적으로 피해를 주는 냄새를 말한다.
이러한 악취유발물질은 발생원에 따라 매우 다양하며 축사, 하수처리장, 소각장, 음식물쓰레기처리시설, 사료건조화시설, 쓰레기매립장, 정유공장, 화학공장, 분뇨 및 축산폐수처리장 등은 주요 악취 발생원으로 간주되고 있다.
악취발생원으로부터 발생하는 악취는 부패물질 또는 각종 휘발성 유기화합물로 인하여 발생하는 것이므로 불쾌감을 유발시킬 뿐만 아니라 인체에 유해하며 집중력의 감소로 인한 능률의 저하 또는 안전사고의 증가에 이르기까지 많은 문제점이 있다.
이러한 악취성분으로 암모니아, 메틸머캅탄, 황화수소, 황화메틸, 이황화메틸, 트리메틸아민, 아세트알데히드, 스티렌 등은 법적 규제물질로 정하여 단속하고 있다.
악취 물질은 pH에 따라 염기성계, 산성계 및 중성계로 구분될 수 있다. 예를 들어, 암모니아, 트리메틸아민은 염기성계에 속하고, 황화수소, 메틸메르캅탄, 프로피온산, 노르말부틸산, 이소발레르산 등은 산성계에 속하며, 황화메틸, 이황화메틸, 아세트알데히드 등은 중성계에 속한다.
악취성분을 제거하기 위한 종래의 방법은 크게 물리적, 화학적 그리고 생물학적 처리방법으로 분류되며, 현재 주로 사용되고 있는 방법으로는 연소법, 세정법, 산화법, 흡착법, 미생물 처리법 등이 있다.
이 중 연소법은 거의 모든 가연성 악취물질 제거에 효율적이지만 연료비 또는 촉매 교체에 소요되는 유지비가 고가이며 운전관리에 소홀할 경우 질소산화물이 발생 되고 폭발의 위험성이 있다.
또한, 흡착법은 활성탄을 이용하여 악취를 제거하는 방법으로, 활성탄의 세공 안에 각종 악취물질이 축적, 포화상태로 흡착되면 탈취효과가 없어 악취가 유출되기 시작하면 신탄으로 흡착탄을 교체해 주어야 하고, 제거대상물질의 농도가 높을 경우 세척, 흡수, 냉각, 응축 등의 전처리 단계를 병행하여 농도를 저감시킨 다음 활성탄 흡착을 행해야 하는 단점이 있다.
그리고 미생물 처리법은 미생물을 이용하여 흡착된 악취물질을 분해하는 방법으로, 미생물의 생육조건이 적절히 조성되면 악취에 대한 제거능력이 우수하고 2차 오염물질이 발생하지 않는 반면에 부지면적을 많이 차지하고 시간이 많이 걸리는 단점이 있다.
반면에 산화법은 오존이나 과산화수소의 강력한 산화작용을 활용하여 악취성분을 산화시켜 제거하는 방법으로 유지관리가 용이하며 대용량의 가스 제거에 비교적 효율적이다. 하지만, 오존이나 과산화수소 단독으로는 적용범위가 작고 성능이 불충분하다는 단점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0150332호에는 살균·소독 및 악취저감용 옥시젠 라디칼 조성물이 개시되어 있다.
상기 조성물은 과산화물과 타임허브 추출물을 이용하여 악취를 저감시키므로 과산화물 단독에 비해 효과가 다소 나아진 장점은 있으나 다양한 종류의 악취를 저감시키는데 한계가 있다.
대한민국 공개특허 제10-2016-0150332호: 환경친화적 살균·소독 및 악취저감용 옥시젠 라디칼 조성물
본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 과산화수소에 베이킹소다, 감추출물, 명반, 유황을 첨가하여 다양한 종류의 악취를 처리할 수 있음과 동시에 살균효과가 우수한 조성물을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 악취제거와 소독살균을 위한 조성물은 과산화수소수 100중량부에 대하여 베이킹소다 10 내지 30중량부와, 감추출물 20 내지 50중량부와, 명반 수용액 20 내지 40중량부와, 유황 1 내지 10중량부를 함유한다.
그리고 녹차추출물 10 내지 30중량부와, 생강추출물 10 내지 30중량부와, 박하유 0.5 내지 5중량부를 더 함유한다.
또한, 미역취추출물 10 내지 20중량부를 더 함유한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 과산화수소에 베이킹소다, 감추출물, 명반, 유황을 첨가하여 다양한 종류의 악취를 처리할 수 있다.
또한, 본 발명은 악취처리와 함께 살균효과를 제공하므로 악취 및 살균력이 우수하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 악취제거와 소독살균을 위한 조성물에 대하여 구체적으로 설명한다.
본 발명은 다양한 악취성분을 저감 또는 제거할 수 있다. '악취성분'이란 황화수소, 머캅탄류, 아민류, 기타 자극성 있는 기체 상 물질이 인간의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새를 의미한다.
염기성계 악취성분으로 암모니아, 트리메틸아민 등을 예로 들 수 있고, 산성계 악취성분으로 황화수소, 메틸메르캅탄, 프로피온산, 노르말부틸산, 이소발레르산 등을 예로 들 수 있고, 중성계 악취성분으로 황화메틸, 이황화메틸, 아세트알데히드 등을 예로 들 수 있다.
또한, 본 발명은 소독 및 살균효과가 우수하여 소독 및 살균제로도 활용이 가능하다.
본 발명의 일 예에 따른 악취제거와 소독살균을 위한 조성물은 과산화수소수를 주성분으로 하고, 그 외에 베이킹소다, 감추출물, 명반 수용액, 유황을 함유한다.
가령, 본 발명의 악취제거와 소독살균을 위한 조성물은 과산화수소수 100중량부에 대하여 베이킹소다 10 내지 30중량부와, 감추출물 20 내지 50중량부와, 명반 수용액 20 내지 40중량부와, 유황 1 내지 10중량부를 혼합하여 제조할 수 있다.
과산화수소(H2O2)는 수소와 산소가 결합된 화합물로서, 산화력이 매우 높다. 과산화수소의 분해에 의해 유리되는 산소원자나 수산화라디칼은 매우 활성이 강하고 반응성이 풍부하여 강력한 산화작용을 갖는다. 과산화수소는 초과산화 이온(superoxide ion: O2-), 수산화 라디칼(hydroxyl radical:ㆍOH)과 함께 대표적인 활성산소에 해당한다.
이러한 과산화수소는 유기물질을 산화시킴으로써 악취성분을 제거하고, 세균을 사멸시킨다.
과산화수소수로 농도 3 내지 20%의 수용액을 이용할 수 있다.
베이킹소다는 빵을 부풀릴 때 주로 사용하는 물질로서, 탄산수소나트륨을 말한다. 베이킹소다는 악취의 흡착제거 효과가 우수하다.
감추출물은 감의 열매나 잎으로부터 추출한 추출물의 의미한다.
감추출물은 다양한 방법으로 추출이 가능하다. 가령, 감의 열매나 잎에 추출용매를 가하여 추출할 수 있다.
일 예로 감의 열매나 잎에 대하여 추출용매를 중량비로 2 내지 20배를 가하여 혼합한 후 10 내지 150℃에서 1 내지 24시간 동안 열수추출, 냉침 또는 온침 추출 등을 이용할 수 있다. 또한, 환류냉각추출, 초음파 추출방법, 초임계 유체 추출방법 등을 이용할 수 있다. 또한, 상술한 추출방법뿐만 아니라, 통상적인 정제 과정을 거친 추출물도 포함한다.
추출용매로 물, 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올, 다가 알코올 또는 이들의 혼합물로부터 선택된 적어도 어느 하나를 이용할 수 있다. 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올로 메탄올, 에탄올 등을 이용할 수 있고, 다가 알코올로 부틸렌글리콜 및 프로필렌글리콜, 펜틸렌글리콜 등을 이용할 수 있다. 그리고 혼합물로는 물 및 저급 알코올의 혼합물, 물 및 다가 알코올의 혼합물, 저급 알코올 및 다가 알코올의 혼합물, 또는 물 및 저급알코올 및 다가 알코올의 혼합물을 이용할 수 있다.
감추출물에는 타닌이 함유되어 있다. 타닌(tannin)은 살균 및 항균 효과가 우수하고 소취효과가 높아 천연의 살균제이면서 소취제로 이용될 수 있다. 특히, 타닌은 4대 악취(암모니아, 트리메틸아민, 황화수소, 메틸메르캅탄) 등에 높은 소취효과를 갖는다.
명반 수용액은 물에 명반을 용해시켜 얻는다. 가령, 물 100중량부에 대하여 명반 5 내지 20중량부를 용해시켜 얻을 수 있다.
명반(alum)은 황산알루미늄과 1가 금속의 황산염이 만드는 복염을 의미한다. 명반은 물에 잘 녹아 수용액으로 제조하기가 매우 용이하다. 또한, 명반은 식품 첨가물로 사용되는 물질이기 때문에 사용시 인체와 환경에 무해하다.
이러한 명반은 화학식 MAl(SO4)2·12H2O 또는 M2SO4·Al2(SO4)3·24H2O으로 나타낼 수 있다. 여기사 M은 리튬을 제외한 1가의 알칼리금속이다.
바람직하게 명반으로 칼륨명반을 이용한다. 칼륨명반은 상기 화학식에서 M이 칼륨(K)인 경우로서, 황산알루미늄칼륨(potassium aluminum sulfate)이라고 불린다. 칼륨명반으로 12수화물(KAl(SO4)2·12H2O) 또는 24수화물(K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O)을 이용할 수 있다.
유황은 탈취 및 살균력을 높이기 위해 사용된다.
상술한 본 발명은 산화, 흡착, 중화 등이 복합적으로 작용하여 다양한 악취성분을 효과적으로 제거할 수 있을 뿐만 아니라 소독 및 살균효과를 갖는다.
본 발명의 악취제거와 소독살균을 위한 조성물은 공기 중에 살포하거나 악취발생원에 직접 살포하여 이용할 수 있다.
한편, 본 발명은 녹차추출물, 생강추출물, 박하유를 더 함유할 수 있다. 가령, 과산화수소수 100중량부에 대하여 베이킹소다 10 내지 30중량부와, 감추출물 20 내지 50중량부와, 명반 수용액 20 내지 40중량부와, 유황 1 내지 10중량부와, 녹차추출물 10 내지 30중량부와, 생강추출물 10 내지 30중량부와, 박하유 0.5 내지 5중량부를 혼합하여 조성할 수 있다.
녹차추출물은 녹차의 잎으로부터 추출하고, 생강추출물은 생강의 뿌리로부터 추출한다. 녹차추출물과 생강추출물은 상술한 감추출물의 추출방법과 동일한 방법으로 추출할 수 있다.
박하유는 수증기증류법으로 박하(mint)에서 추출한 오일(oil)이다. 이러한 박하유는 악취를 희석시키는 방향소취 작용을 한다.
한편, 본 발명은 미역취추출물을 더 함유할 수 있다. 가령, 과산화수소수 100중량부에 대하여 베이킹소다 10 내지 30중량부와, 감추출물 20 내지 50중량부와, 명반 수용액 20 내지 40중량부와, 유황 1 내지 10중량부와, 미역취추출물 10 내지 20중량부를 혼합하여 조성할 수 있다.
또한, 과산화수소수 100중량부에 대하여 베이킹소다 10 내지 30중량부와, 감추출물 20 내지 50중량부와, 명반 수용액 20 내지 40중량부와, 유황 1 내지 10중량부와, 녹차추출물 10 내지 30중량부와, 생강추출물 10 내지 30중량부와, 박하유 0.5 내지 5중량부와, 미역취추출물 10 내지 20중량부를 혼합하여 조성할 수 있다.
미역취추출물은 살균효과를 높인다.
미역취(Solidago virgaurea var. asiatica)는 국화과에 속하는 다년생초로서, 산과 들에서 흔히 자라고 어린순을 캐서 나물로 먹기도 한다.
미역취추출물은 미역취의 전초 또는 잎으로부터 추출할 수 있다. 미역취추출물은 상술한 감추출물의 추출방법과 동일한 방법으로 추출할 수 있다.
이하, 실험 예를 통하여 본 발명에 대해 설명하고자 한다. 다만 하기의 실시 예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위를 하기의 실시 예로 한정하는 것은 아니다.
(실시예1)
농도 5%(w/w)의 과산화수소수 100중량부에 대하여 베이킹소다 20중량부와, 감추출물 35중량부와, 명반 수용액 30중량부와, 유황 3중량부와, 녹차추출물 20중량부와, 생강추출물 20중량부와, 박하유 2중량부를 혼합하여 조성물을 제조하였다.
감추출물은 감 잎에 물을 중량비로 10배를 가한 후 90℃에서 4시간 동안 열수추출하였고, 녹차추출물은 녹차 잎에 물을 중량비로 10배를 가한 후 90℃에서 4시간 동안 열수추출하였고, 생강추출물은 생강 뿌리에 물을 중량비로 10배를 가한 후 90℃에서 4시간 동안 열수추출하였다. 그리고 명반 수용액은 물 100중량부에 대하여 명반(KAl(SO4)2·12H2O)) 10중량부를 용해시켜 얻었다.
(실시예 2)
상기 실시예 1에서 미역취추출물 15중량부를 더 혼합하여 조성물을 제조하였다.
미역취추출물은 미역취의 잎에 물을 중량비로 10배를 가한 후 90℃에서 6시간 동안 열수추출한 후 여과하여 얻었다.
<물벼룩 급성독성시험>
실시예 1 및 2의 조성물을 시료로 사용하여 환경에 무해한지 여부를 살펴보기 위해 물벼룩을 이용한 독성시험을 하였다.
(1)시험방법
물벼룩(Daphnia magna)은 1 L 용량의 원통형 유리제 수조에서 수온(19 ~ 21) ℃, 광조건 16 시간(08:00 ~24:00), 암조건 8 시간(24:00 ~ 08:00)의 환경조건으로 사육하였다. 먹이는 오전에 1 회 Chlorella sp.를 공급하였다. 배지로 수질오염공정시험기준 ES 04751.1 물벼룩을 이용한 급성 독성 시험법에 따라 조제된 것을 사용하였다. 배지는 사용하기 전에 2시간 이상 강하게 폭기시켜 사용하였다.
본 실험의 시험농도는 2000mg/L의 원수 상등액 약 1L를 분취한 후 희석하여 6.25, 12.5, 25, 50 및 100 %(설정농도, 공비 2.0)로 설정하였다. 조제된 시험용액을 100mL씩 분주하여 사용하였다. 대조군으로 시험용수인 배양배지로 음성대조군을 설정하였다.
생후 24시간 이내의 어린 물벼룩을 시험농도당 각 20마리(5마리, 4 반복)로 하여 처리하였다. 시험용액은 135mL 용량의 원통형 유리수조 (65mm H. X 57mm φ)에 100mL를 처리하였다. 노출환경은 사육조건과 동일하게 수온은 (19 ~ 21) ℃, 광조건 16시간 (08:00 ~ 24:00), 암조건 8시간 (24:00 ~ 08:00)으로 유지하였다.
모든 시험수조에 대하여 시험시작 후 24시간 경과시에 일반중독증상, 특이증상 및 유영저해 관찰을 실시하였다.
실험결과, 24시간 경과 후 음성대조군 및 시료처리군에서 유영저해가 관찰되지 않았다. 그리고 시험기간 중 음성대조군과 시료처리군에서 일반중독증상 및 특이사항은 관찰되지 않았다.
따라서 실시예1 및 2의 조성물 모두 생태계에 안전한 것으로 확인되었다.
<소취실험>
실시예 1 및 2에서 제조한 조성물의 소취효능은 12대 악취의 저감능으로 측정하였다.
돈사에서 돈분뇨를 채취하여 부피 50cm2의 실험용 통에 담은 후 실시예1 및 1의 조성물을 2일 간격으로 5회 살포한 후 샘플을 채취하여 분뇨의 악취 저감 효능을 분석하였다.
분석한 12대 악취는 아세트알데하이드(Acetaldehyde), 프로피온알데하이드(Propionaldehyde), η-부티르알데하이드 (Butyraldehyde), i-아이소발레르알데하이드(Isovaleraldehyde), η-발레르알데하이드(Valeraldehyde), 황화수소(Hydrogen sulfide), 메틸머캅탄(Methylmercaptane), 디메틸설파이드(DMS), 디메틸다이설파이드(DMDS), 스타이렌(Styrene), 암모니아(Ammonia), 트라이메틸아민(Trimethylamine)이다.
실험결과를 하기 표 1에 나타내었다. 무처리구는 조성물을 처리하지 않은 대조구이고, 제 1처리구는 실시예 1의 조성물을 처리한 시험구이고, 제 2처리구는 실시예 2의 조성물을 처리한 시험구이다.
시험항목
 결과 값(ppm)
무처리구 제 1처리구 제 2처리구
1 Acetaldehyde 0.348 0.172 0.061
2 Propionaldehyde 0.016 0.010 0.004
3 n-Butyraldehyde 0.013 0.008 n.d
4 i-Isovaleraldehyde n.d n.d n.d
5 n-Valeraldehyde n.d n.d n.d
6 Hydrogen sulfide 0.005 n.d n.d
7 Methylmercaptane 0.049 0.012 n.d
8 DMS 0.172 0.015 0.005
9 DMDS 0.060 0.009 0.002
10 Styrene n.d n.d n.d
11 Trimethylamine n.d n.d n.d
12 Ammonia 604.9 218.4 84.7
실험결과, 제 1 및 제 2처리구는 악취물질의 저감효과가 우수한 것으로 나타났다. 아세트알데히드의 경우 무처리구와 비교하여 제 1처리구는 약 51% 감소하였고, 제 2처리구는 83% 감소하였다. 그리고 암모니아는 무처리구와 비교하여 제 1처리구는 암모니아가 약 65% 감소하였고, 제 2처리구는 86% 감소하였다. 특히, 제 2처리구는 황화수소와 메틸머캅탄이 검출되지 않을 정도로 감소하였다.
위의 실험을 통해 본 발명은 다양한 종류의 악취 저감에 큰 효과가 있는 것으로 확인되었다.
<살균실험>
고체 배지 위에 균주를 도포한 후, 그 위에 페이퍼 디스크를 올려놓고, 상기 실시예 1 및 2의 조성물을 각각 50㎕씩 분주한 후 배양기에서 72시간 동안 배양하여 생육 저지환 크기(mm)를 측정하였다.
실험 균주로 황색포도상구균(Staphylococcus aureus), 대장균(Escherichia coli), 곰팡이(Aspergillus niger)를 이용하였다. 실험결과를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2
황색포도상구균 9.3 12.8
대장균 12.7 14.0
곰팡이 7.5 10.2
실험결과, 실시예 1 및 2 모두 균의 성장을 억제하는 것으로 나타났고, 특히 실시예 2의 경우 실시예1보다 살균력이 더 우수한 것으로 나타났다.
이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

  1. 과산화수소수 100중량부에 대하여 베이킹소다 10 내지 30중량부와, 감추출물 20 내지 50중량부와, 명반 수용액 20 내지 40중량부와, 유황 1 내지 10중량부를 함유하는 것을 특징으로 하는 악취제거와 소독살균을 위한 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 녹차추출물 10 내지 30중량부와, 생강추출물 10 내지 30중량부와, 박하유 0.5 내지 5중량부를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 악취제거와 소독살균을 위한 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 미역취추출물 10 내지 20중량부를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 악취제거와 소독살균을 위한 조성물.
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