KR20030035367A

KR20030035367A - 불가사리를 이용한 중금속 제거제

Info

Publication number: KR20030035367A
Application number: KR1020010067414A
Authority: KR
Inventors: 이승목
Original assignee: 이승목
Priority date: 2001-10-31
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2003-05-09

Abstract

본 발명은 불가사리를 이용한 중금속 제거제를 제조하는 방법에 관한 것으로, 그 방법은 불가사리를 섭씨 90- 120 도로 맞춘 건조기에서 약 1-3 시간 건조 처리 한 후, 회화로에서 섭씨 400-700 도에서 회화 처리 하여, 이를 분쇄기로 분쇄하여 일정한 크기로 체가름하여 제조하는 것을 특징으로 한다.

Description

불가사리를 이용한 중금속 제거제{heavy-metal remover using starfish}

본 발명은 불가사리를 이용한 중금속 제거제를 제조하는 방법에 관한 것이다.

중금속은 수질과 대기를 오염시키고 인체에 치명적인 악영향을 미치는 것으로 환경 오염의 주범 중 하나이다 .

종래의 중금속 제거 방법으로는 침전법, 이온교환수지법, 흡착법 또는 활성탄에 의한 흡착법, 금속산화물을 이용하는 방법 등이 대표적이다

그 중에서도 활성탄에 의한 흡착법과 금속 산화물을 이용하는 방법은 1930년대 부터 상수처리에 사용되면서 현재에도 가장 널리 사용되고 있는 것으로 알려 졌다.

그러나 금속 산화물, 활성탄과 같은 재료는 높은 처리 비용으로, 다량의 중금속제거에 한계가 있다.

화학침전은 수용액으로 부터 중금속을 제거하는 일반적인 방법으로 이용되어 왔다. 그러나 이 화학적 반응에 의한 응집 침전을 통한 중금속 제거는, 중금속에 대한 엄격한 규제 조건 부응하기 어렵다.

그리고 상기한 종래의 방법들 모두는 그 처리 비용이 고가이어서, 그 경제성의 이유로 많은 양의 생활 폐수나 산업 폐수를 대량 처리 할 수 없는 어려움이 있다.

따라서 저렴한 비용으로 신속하게 대량 처리할 수 있는 방법이 필연적으로 요구되어 왔었다.

이에 따라 본 발명은 불가사리를 이용하여 중금속 제거제를 만들어 낸 것이다.

불가사리는 패류의 양식업자들에겐 바다의 무법자라고 할 정도로 그 피해가 심각하여 현재 우리나라의 수협에서는 어민들로 부터 불가사리를 수매하여 처분하고 있으나, 회수한 불가사리는 퇴비화 정도 외의 특별한 처리 방법이 없이 버려지고 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 점들을 감안하여 발명한 것으로, 본 발명의 목적은 이러한 불가사리를 이용하여 중금속 제거제를 만들어 낸 것에 본 발명의 목적이 있다 .

도 1 은 본 발명에 따른 중금속 제거제의 제조 과정을 설명하기 위한 도면

도 2 는 회화시킨 불가사리의 성분을 분석한 결과를 나타내는 도표

도 3 은 본 발명에 따른 시료를 사용하여 시료의 접촉 시간 경과에 따른 중금속의 제거율을 보여 주는 도표

도 4 은 본 발명에 따른 시료의 주입량에 따른 중금속의 제거율을 보여 주는 도표

도 5 은 본 발명에 따른 시료를 사용하되, 이 시료의 pH 를 조절하여 pH 의 변화에 따른 중금속의 제거율을 보여 주는 도표

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 불가사리를 섭씨 90- 120 도로 맞춘 건조기에서 약 1-3 시간 건조 처리 한 후, 회화로에서 섭씨 400-700 도에서 회화 처리 하여, 이를 분쇄기로 분쇄하여 일정한 크기로 체가름하여 제조하는 것을 특징으로 한다.

상기한 특징 외의 다른 특징 및 제조 방법에 대하여 이하, 상술한다.

도 1 은 본 발명에 따라 불가사리를 이용한 중금속 제거제의 제조 공정을 이해가 쉽게 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 인근 항,포구에서 불가사리를 수거한 후, 섭씨 90- 120 도 바람직하기로는 약 105 도로 맞춘 건조기에서 약 1-3 시간 바람직하기로는 약 2 시간 가량 건조 처리 한후, 회화로에서 섭씨 400-700 도, 바람직하기로는 약 550 도 에서 회화 처리 한다.

이렇게 회화 처리한 불가사리를 분쇄기로 분쇄하여 일정한 크기로 체가름하여 중금속 제거제로 사용한다.

건조 과정은 수분을 제거하기 위한 것이고, 회화 과정은 불가사리 중에 포함되어 있는 유기물질을 태워 제거하기 위한 것이다.

회화 과정까지 거치면 무기물질만 남는데 이 화화시킨 불가사리의 성분을EDX 로 분석한 결과, 도 2 와 표 1 과 같이 나타났다. 중금속의 함량은 산으로 용출시킨 후, AA 를 사용하여 분석하였다.

(표 1)

그 중 Ca 성분이 다른 물질 함량에 비해 상대적으로 높게 나타났으며, 그 다음으로 Cl 과 Na 성분 함량이 높게 나타났다 .

불가사리 중 Ca 성분은 용액 내 pH 를 상승시켜 주므로 중금속 제거에 적정한 pH 로 만들어 준다.

중금속 제거 능력을 파악하기 위하여 아래와 같이 여러 인자를 변화시켜 주면서 실험을 수행하였다.

(1) 접촉 시간에 따른 중금속 제거 경향

도 3 에서 보듯이, 접촉 시간에 따른 중금속 제거 특성을 파악하기 위하여 초기 농도가 10mg/L 인 중금속 용액 2L 에 본 발명에 따른 중금속 제거제 시료를 10g 을 첨가하여 교반 시킨 후, 일정 시간 간격으로 시료를 분석하여 시간 변화에 따른 중금속 제거 경향을 알아 보았다.

도표로 도시한 바와 같이, 개략 1 시간 안에 급격하게 중금속의 농도가 떨어져 제거 효율이 짧은 시간안에 매우 좋게 나타났다

(2) 시료 주입량에 따른 중금속 제거 경향

도 4 에서 보듯이, 주입량 변화에 따른 중금속 제거 특성을 파악하기 위하여 시료 주입량을 1~5g/l 까지 변화 시킨 후, 섭씨 25도의 항온 진탕기에서 평형에 도달하는 시간 동안 반응시킨 후 중금속 제거 능력을 파악하였다

인체에 매우 해로운 납 중금속은 적은 양의 시료만 투입하여도 획기적으로 제거 되었으며, 구리는 투입량에 비례하여 매우 크게 감소되었다

(3) pH 변화에 따른 중금속 제거 특성

도 5 에 나타낸 바와 같이, 중금속의 농도가 10mg/L의 인 용액 100mL 에 시료 0.4 g 을 첨가한 후, 0.1M 의 HCl 과 NaOH 를 이용하여 pH 를 조절하였다. 또한 이 용액을 항온 진탕기에서 일정 시간 교반을 실시하여 최종 pH 와 중금속 잔류 농도를 측정하여 pH 변화에 따른 중금속 제거 능력을 파악한 결과 pH 6 이상에서 납이 완벽하게 제거되고 구리는 pH 8 가까이에서 거의 제거가 가능하였고, 망간은 pH10 이상에서 거의 모두 제거 되었다.,

(4) 중금속 농도의 정량 분석

일정 시간 교반 시킨 용액을 GF/C 여과기로 여과한 후, 그 여약을 분취하여 정량 범위 이내로 희석하고 원자 흡광광도계를 사용하여 미리 작성한 검량선으로부터 중금속 농도를 산출하였다.

이상과 같은 실험 결과에 의하면 불가사리를 가공하여 만든 본 발명에 따른 중금속 제거제는 중금속의 제거에 매우 효과가 뛰어난 것으로 나타났다.

그리하여 대량으로 발생하는 생활하수나 오,폐수 내의 중금속을 저렴한 비용으로 대량 처리할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 의하면, 패각류 특히 양식 패각류에 큰 피해를 주는 불가사리를 수거를 더욱 활성화 할 수 있고 또 이들 폐기되는 불가사리 폐기물을 재활용할 수 있는 장점이 있다.

결론적으로, 본 발명에 의하면 이러한 폐기되는 불가사리를 이용하여 중금속 제거제를 제조함으로써, 바다의 무법자인 불가사리의 포획량을 늘리게 독려할 수 있고, 그리 인해 어민 들의 패류 생산율을 높이고, 제조되는 중금속 제거제를 이용하여 대량의 오폐수를 처리할 수 있어 환경오염을 크게 줄이는 일석 3 조의 효과를

발휘 할 수 있다.

Claims

불가사리를 섭씨 90- 120 도로 맞춘 건조기에서 약 1-3 시간 건조 처리 한후, 회화로에서 섭씨 400-700 도에서 회화 처리 하여, 이를 분쇄기로 분쇄하여 일정한 크기로 체가름하여 제조하는 것을 특징으로 하는 불가사리를 이용한 중금속 제거제