KR102002775B1 - Manufacturing method of ceramic ball for water treatment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수처리용 세라믹 볼의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스코리아를 포함하는 조성물을 이용하여 제조한 세라믹 볼을 통해 높은 수압에서도 여과 기능과 장수명을 유지할 수 있는 수처리용 세라믹 볼의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a ceramic ball for water treatment, and more particularly, to a method for manufacturing a ceramic ball for water treatment capable of maintaining a filtering function and a long life at a high water pressure through a ceramic ball manufactured using a composition comprising scoria .
세라믹 재료를 성형하여 제조하는 세라믹 볼은 다공성 구조로 이루어져 있어 수용액 내에 잔존하는 유해성분, 미생물, 세균 등을 흡착하여 제거할 수 있기 때문에 정수나 수처리를 위하여 사용되고 있다.Ceramic balls manufactured by molding a ceramic material have a porous structure and are used for water purification and water treatment because they can remove harmful components, microorganisms, bacteria and the like remaining in the aqueous solution.
대한민국 등록특허공보 10-0377776호에서는 보락스, 황산구리, 은 화합물을 혼합하여 제조한 수처리용 세라믹 볼을 통하여 수처리 과정에서 살균 효과를 향상시키고 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 10-0716742호에서는 전기석, 크리노프티로라이트, 모데나이트, 그라니트포필리를 혼합 및 성형하여 제조한 수처리용 세라믹 볼을 통하여 정수 및 기능수 생성에 적용하고 있다. 또한, 대한민국 등록특허공보 10-1485861호에서는 세리사이트, 맥반석, 일라이트, 게르마늄, 장석, 도석, 활성탄을 혼합 및 성형하여 제조한 수처리용 세라믹 볼을 통하여 수중 중금속 흡착 및 항균성 향상의 효과를 달성하고 있다.Korean Patent Registration No. 10-0377776 improves the sterilizing effect in the water treatment process through water-treatment ceramic balls prepared by mixing borax, copper sulfate and silver compounds. Also, in Korean Patent Registration No. 10-0716742, a water-treating ceramic ball prepared by mixing and molding tourmaline, chrynophtholite, mordenite, and granitoplyri is applied to water and functional water production. In addition, in Korean Patent Registration No. 10-1485861, the effect of enhancing the adsorption of heavy metals and improving the antimicrobial activity in water is achieved through the ceramic ball for water treatment prepared by mixing and molding serisite, elvanite, ilite, germanium, feldspar, have.
이러한 세라믹 볼은 다양한 세라믹 성분의 조합을 통하여 수처리 과정에서의 흡착을 통하여 수질을 향상시키고 있다. 그러나 세라믹 재료들을 혼합하여 성형하는 경우 고압 사용에서 마모가 발생할 우려가 있고 세라믹 볼의 수명이 짧아 1개월에 한 번 이상 교환을 해야 하며 수처리의 효과를 얻기 위해서는 물을 장시간 세라믹 볼로 처리해야 하여 효율이 낮은 등의 문제가 있어 개선이 필요한 실정이다.These ceramic balls improve the water quality through adsorption during the water treatment process through the combination of various ceramic components. However, when the ceramic materials are mixed and molded, there is a possibility of wear at high pressure. Since the lifetime of the ceramic balls is short, it is necessary to exchange them at least once a month. In order to obtain the effect of water treatment, water must be treated with ceramic balls for a long time, It is necessary to improve it.
본 발명은 상기와 같은 종래기술을 감안하여 안출된 것으로, 스코리아를 포함하는 조성물을 이용하여 제조한 세라믹 볼을 통해 높은 수압에서도 여과 기능과 장수명을 유지할 수 있는 수처리용 세라믹 볼을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a ceramic ball for water treatment capable of maintaining a filtering function and a long life at high water pressure through a ceramic ball manufactured using a composition including a scoria, .
또한, 수중 유해물질을 효과적으로 흡착하여 제거할 수 있는 세라믹 볼을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a ceramic ball which can effectively adsorb and remove harmful substances in water.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 수처리용 세라믹 볼의 제조방법은 스코리아(scoria), 실리카(SiO2), 탄산칼슘(CaCO3), 금(Au) 및 은(Ag) 분말로 이루어진 조성물을 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계, 상기 슬러리를 압력용기에 투입하고 수열처리하는 단계, 상기 수열처리된 슬러리를 볼 형태로 성형하고 건조하는 건조 볼 제조단계, 상기 건조 볼을 800 내지 1,000℃의 온도에서 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a method of manufacturing a ceramic ball for water treatment, comprising the steps of: preparing a composition comprising scoria, silica (SiO 2 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), gold (Au) Mixing the slurry into a pressure vessel and subjecting the mixture to a hydrothermal treatment, a drying ball manufacturing step of shaping and drying the hydrothermally treated slurry into a ball shape, drying the dried ball at a temperature of 800 to 1,000 ° C And a step of heat-treating the substrate.
이때, 상기 슬러리를 제조하는 단계는 50 내지 80 중량부의 스코리아, 1 내지 20 중량부의 실리카, 1 내지 20 중량부의 탄산칼슘, 0.001 내지 10 중량부의 금 및 0.01 내지 10 중량부의 은 분말을 혼합하는 것이 바람직하다.The slurry may be prepared by mixing 50 to 80 parts by weight of scoria, 1 to 20 parts by weight of silica, 1 to 20 parts by weight of calcium carbonate, 0.001 to 10 parts by weight of gold and 0.01 to 10 parts by weight of silver powder Do.
또한, 상기 열처리하는 단계는 0.5 내지 1℃/min의 속도로 승온 및 강온하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the step of heat-treating is carried out by raising and lowering the temperature at a rate of 0.5 to 1 占 폚 / min.
본 발명에 따른 제조방법은 스코리아를 포함하는 조성물을 이용하여 세라믹 볼을 제조함으로써 높은 수압에서도 여과 기능과 장수명을 유지할 수 있는 수처리용 세라믹 볼을 제공할 수 있다.The manufacturing method according to the present invention can provide a ceramic ball for water treatment which can maintain filtration function and long life at high water pressure by manufacturing a ceramic ball using a composition including scoria.
또한, 수중 유해물질을 효과적으로 흡착하여 제거하여 수처리 효율을 향상시키는 효과를 나타낸다.In addition, it effectively removes harmful substances from the water to remove water, thereby improving water treatment efficiency.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
본 발명에 따른 수처리용 세라믹 볼의 제조방법은 스코리아(scoria), 실리카(SiO2), 탄산칼슘(CaCO3), 금(Au) 및 은(Ag) 분말로 이루어진 조성물을 혼합하여 슬러리를 제조하는 단계, 상기 슬러리를 압력용기에 투입하고 수열처리하는 단계, 상기 수열처리된 슬러리를 볼 형태로 성형하고 건조하는 건조 볼 제조단계, 상기 건조 볼을 800 내지 1,000℃의 온도에서 열처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for producing a ceramic ball for water treatment according to the present invention comprises mixing a composition consisting of scoria, silica (SiO 2 ), calcium carbonate (CaCO 3 ), gold (Au) and silver (Ag) powder to prepare a slurry Drying the slurry to form a ball and drying the slurry; and heat treating the dried ball at a temperature of 800 to 1,000 ° C. .
상기 조성물은 스코리아를 주성분으로 하는데, 상기 스코리아는 다공성의 화산쇄설물로서 다른 화산쇄설물에 비해 다공성이 높고 실리카, 알루미나, 이산화티탄 등을 포함하여 오염물질을 세정하고 공기를 정화하는 특성이 있는 것으로 알려져 있다.The composition is mainly composed of scoria. The scoria is a porous volcanic clinker having a higher porosity than other volcanic clinkers and has a property of cleaning pollutants and purifying the air including silica, alumina, titanium dioxide and the like .
본 발명에서는 300 내지 350 메쉬의 스코리아 분말을 사용하고 있다. 상기 스코리아 분말과 황토, 머드, 참숯에 대한 중금속 흡착율을 요업기술원 신소재 분석 평가센터에 의뢰하여 분석한 결과는 표 1과 같다.In the present invention, 300 to 350 mesh scoria powder is used. Table 1 shows the results of analyzing the heavy metal adsorption rate of the scoria powder, yellow mud, mud and charcoal to the New Material Analysis and Evaluation Center of JEOL.
분석 결과를 살펴보면, 스코리아는 머드와 비슷한 수준의 비소 및 납 흡착률을 나타내어 흡착성능이 우수한 것을 확인할 수 있었다.As a result of the analysis, it was confirmed that scoria exhibited a similar adsorption rate of arsenic and lead as that of mud, showing excellent adsorption performance.
또한, 상기 스코리아 및 머드의 성분을 한국건자재시험연구원에 의뢰하여 분석한 결과는 표 2와 같다. 표 2에서 단위는 at%이다.Table 2 shows the results of analysis of the components of the scoria and mud by the Korea Institute of Construction Materials. In Table 2, the unit is at%.
스코리아 및 머드의 성분을 분석해보면, 스코리아에는 산화철, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화나트륨, 이산화티탄 등의 성분이 황토에 비해 다량 함유되어 있으며, 이러한 조성의 차이로 인하여 중금속 흡착 성능에 차이를 나타내는 것으로 파악되었다.Analysis of the components of scoria and mud revealed that scoria contained a large amount of components such as iron oxide, magnesium oxide, calcium oxide, sodium oxide and titanium dioxide in comparison with the loess, which shows differences in heavy metal adsorption performance Was identified.
본 발명에서 상기 조성물을 구성하는 스코리아는 50 내지 80 중량부의 범위에서 함유되는 것이 바람직하다. 상기 스코리아의 함량이 지나치게 적으면 세라믹 볼의 수처리 효과가 불충분한 것으로 나타났고, 너무 많으면 성형성이 저하되어 세라믹 볼의 수명이 저하되는 것으로 나타났다.In the present invention, the scoria constituting the composition is preferably contained in a range of 50 to 80 parts by weight. If the content of scoria is too small, the water treatment effect of the ceramic ball is insufficient, and if it is too much, the formability is decreased and the lifetime of the ceramic ball is decreased.
또한, 상기 실리카 및 탄산칼슘은 300 내지 350 메쉬의 분말을 사용하는 것이 바람직한데, 이는 스코리아와의 배합에 적합하도록 하기 위한 것이다.The silica and calcium carbonate are preferably used in the form of a powder having a particle size of 300 to 350 mesh, which is suitable for blending with scoria.
상기 스코리아에는 실리카가 45.40 at%의 함량으로 포함되어 있는데, 실리카 입자를 별도로 첨가함으로써 세라믹 볼의 성형성을 향상시킬 뿐만 아니라 스코리아 자체의 조성비의 조절로 인하여 금 및 은 입자가 담지될 때 항균 및 수처리 효과가 더욱 향상되는 것으로 나타났다. 상기 실리카는 1 내지 20 중량부의 함량으로 함유되는데, 실리카의 함량이 너무 적을 경우 스코리아만을 사용했을 때와 효과의 차이가 없으며, 수처리 효과가 불충분한 것으로 나타났고, 실리카의 함량이 지나치게 많으면 항균 및 유해성분의 흡착성능이 저하되는 것으로 나타났다.The scoria includes silica in an amount of 45.40 at%. The addition of silica particles separately improves the formability of the ceramic balls, and when the gold and silver particles are supported due to the control of the composition ratio of the scoria itself, The effect was further improved. The silica is contained in an amount of 1 to 20 parts by weight. When the content of silica is too small, there is no difference in effect from the use of scoria alone, and the water treatment effect is insufficient. When the content of silica is excessively high, And the adsorption performance of the component was decreased.
또한, 상기 탄산칼슘은 1 내지 20 중량부의 범위에서 함유되는데, 조성물을 슬러리화할 때 점도를 조절함으로써 세라믹 볼의 성형성을 향상시키는 역할을 한다. 상기 탄산칼슘의 함량이 지나치게 적으면 성형성이 저하되고 너무 많아도 점도가 상승하여 성형성이 저하되는 것으로 나타났다.Also, the calcium carbonate is contained in a range of 1 to 20 parts by weight, and serves to improve the moldability of the ceramic ball by controlling the viscosity of the composition when the composition is slurried. When the content of the calcium carbonate is too small, the moldability is deteriorated. When the content of the calcium carbonate is too much, the viscosity is increased and the moldability is decreased.
또한, 상기 금은 1 내지 100㎚의 입도를 가진 나노입자를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 은은 1㎚ 내지 10㎛의 입도를 가진 입자를 사용하는 것이 바람직하다. 상기 금 및 은 입자는 광촉매 활성을 나타내며, 조성물 내에서 금 입자는 0.001 내지 10 중량부, 은 입자는 0.01 내지 10 중량부의 범위에서 함유되는데, 상기 금 및 은 입자는 스코리아 및 실리카 입자의 표면에 흡착되어 조촉매로서의 작용을 하게 된다. 특히, 상기 스코리아는 이산화티탄을 함유하고 있기 때문에 상기 금 및 은 입자를 혼합함으로써 조촉매가 담지된 이산화티탄 광촉매와 유사한 효과를 나타내게 된다.In addition, it is preferable to use the gold nanoparticles having a particle size of 1 to 100 nm, and the silver particles preferably have a particle size of 1 nm to 10 μm. The gold and silver particles exhibit photocatalytic activity. The gold and silver particles are contained in the composition in an amount of 0.001 to 10 parts by weight and the silver particles are contained in the range of 0.01 to 10 parts by weight. The gold and silver particles are adsorbed on the surfaces of the scoria and silica particles Thereby acting as a cocatalyst. In particular, since the scoria contains titanium dioxide, the gold and silver particles are mixed to exhibit an effect similar to that of the titanium dioxide photocatalyst carrying the promoter.
상기와 같은 조성물은 물과 함께 혼합함으로써 슬러리를 제조할 수 있는데, 슬러리를 제조할 때에는 특별히 점도를 조절할 필요는 없으며, 조성물 100 중량부에 대하여 물 50 내지 200 중량부의 범위로 배합하면 된다.Such a composition may be mixed with water to prepare a slurry. When preparing the slurry, it is not necessary to specifically adjust the viscosity, and it may be formulated in a range of 50 to 200 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition.
묽은 슬러리는 그대로 성형할 수 없으므로 압력용기에 투입한 수열처리를 수행한다. 수열처리는 1 내지 24시간 동안 수행하는데, 이 과정에서 조성물의 균질혼합 및 금, 은 분말의 담지가 이루어진다. Since the diluted slurry can not be formed as it is, it is subjected to hydrothermal treatment in a pressure vessel. The hydrothermal treatment is carried out for 1 to 24 hours, during which the homogeneous mixing of the composition and the loading of gold and silver powder are carried out.
상기 수열처리된 슬러리는 압축성형 또는 전동조립에 의해 볼 형태로 성형할 수 있다. 상기 세라믹 볼은 직경이 2 내지 10㎜가 되도록 성형하는 것이 바람직한데, 이는 수처리의 효율 및 다양한 형태의 수처리 장치에 투입하기 위한 크기를 고려한 것이다.The hydrothermally treated slurry can be formed into a ball shape by compression molding or electrotransfer assembly. The ceramic ball is preferably shaped to have a diameter of 2 to 10 mm, considering the efficiency of the water treatment and the size for putting it into various types of water treatment apparatuses.
상기 세라믹 볼에 함유된 스코리아는 다공성 입자인데, 상기 조성물을 성형하여 제조된 세라믹 볼을 열처리함으로써 세라믹 볼 자체에도 다공성을 부여하게 된다. 이를 통해 수중 유해물질, 세균이 상기 세라믹 볼 내부를 통과하며 흡착될 수 있도록 흡착 효율을 향상시키게 된다.The scoria contained in the ceramic ball is a porous particle. Porosity is imparted to the ceramic ball itself by heat-treating the ceramic ball produced by molding the composition. Thus, the adsorption efficiency is improved so that harmful substances in the water and bacteria can be adsorbed through the ceramic balls.
이를 위하여 상기 성형된 세라믹 볼은 함수율이 2% 미만이 될 때까지 열풍건조를 수행한다. 함수율이 지나치게 낮은 경우 세라믹 볼의 균열이나 파쇄 현상이 발생하나 함수율이 높아도 고온 열처리 과정에서 균열이 발생하기 때문에 상기 함수율은 1 내지 2%가 되도록 조절하는 것이 바람직하다.For this purpose, the formed ceramic balls are subjected to hot air drying until the water content becomes less than 2%. If the moisture content is too low, cracks or breakage of the ceramic balls may occur. However, even if the water content is high, it is preferable to adjust the moisture content to 1 to 2% because cracks are generated in the high temperature heat treatment process.
상기와 같이 제조된 건조 세라믹 볼은 800 내지 1,000℃의 온도에서 열처리함으로써 강도와 다공성을 확보하게 되는데, 상기 온도에서 1 내지 20시간, 바람직하게는 1 내지 10시간 동안 열처리를 수행하게 된다. 열처리 시간이 너무 길면 세라믹 볼의 밀도가 상승하며 표면적 및 다공성이 감소하게 되므로 수처리에 부적합하며 열처리 시간이 지나치게 짧아도 충분한 내구성을 얻을 수 없다.The thus-prepared dried ceramic ball is heat-treated at a temperature of 800 to 1,000 ° C to obtain strength and porosity. The heat treatment is performed at the above temperature for 1 to 20 hours, preferably 1 to 10 hours. If the heat treatment time is too long, the density of the ceramic balls increases and the surface area and the porosity are decreased. Therefore, it is not suitable for the water treatment and sufficient durability can not be obtained even if the heat treatment time is too short.
특히, 상기 열처리 과정에서 승온 및 강온 속도를 최적화할 필요가 있는데, 본 발명에서는 승온 속도 및 강온 속도를 각각 0.5 내지 1℃/min가 되도록 하고 있다. 승온 및 강온 속도가 너무 느리면 생산성이 감소하는 문제점이 있으며, 상기 승온 및 강온 속도보다 빠르게 온도를 올리고 내리면 충분한 세공 용적을 확보할 수 없어 수처리에 부적합한 것으로 나타났다.In particular, it is necessary to optimize the heating and cooling rates in the heat treatment process. In the present invention, the heating rate and the cooling rate are set to 0.5 to 1 占 폚 / min, respectively. If the heating and cooling rate is too slow, the productivity decreases. If the temperature is raised or lowered faster than the heating and cooling rate, sufficient pore volume can not be secured, which is unsuitable for water treatment.
본 발명에 따른 제조방법의 효과를 확인하기 위하여 공정조건을 변경하는 실험을 실시하였다.In order to confirm the effect of the manufacturing method according to the present invention, experiments were conducted to change the process conditions.
입도가 325 메쉬인 스코리아, 실리카, 및 탄산칼슘 분말 및 평균 입도 60㎚의 금 입자, 평균 입도 3㎛의 은 입자를 준비하고, 스코리아 60 중량부, 실리카 12 중량부, 탄산칼슘 10 중량부, 금 입자 0.1 중량부, 은 입자 0.2 중량부를 혼합한 혼합분말 100 중량부에 대하여 물 80 중량부를 부가하여 30분 동안 각반하여 슬러리를 제조하였다.Silica, and calcium carbonate powder having a particle size of 325 mesh, and gold particles having an average particle size of 60 nm and silver particles having an average particle size of 3 μm were prepared, and 60 parts by weight of scoria, 12 parts by weight of silica, 10 parts by weight of calcium carbonate, , 0.1 part by weight of the particles, and 0.2 part by weight of the silver particles, 80 parts by weight of water was added to 100 parts by weight of the mixed powder, and the mixture was stirred for 30 minutes to prepare a slurry.
제조된 슬러리를 압력용기에 투입하고 가열하여 18시간 동안 수열처리하였다. 상기 수열처리된 슬러리를 전동조립에 의해 직경이 5 내지 8㎜인 세라믹 볼을 제조하였다.The prepared slurry was put into a pressure vessel and heated and hydrothermally treated for 18 hours. A ceramic ball having a diameter of 5 to 8 mm was prepared by the above-mentioned hydrothermally treated slurry by means of electric motor assembly.
상기 세라믹 볼을 열풍건조한 후 하소로에 투입하고 열처리하였는데, 이때, 상기 건조 및 열처리 공정을 표 3에서와 같은 조건으로 공정조건을 변경하여 세라믹 볼을 제조하였다.The ceramic balls were hot-air dried and then charged into a calciner. The ceramic balls were manufactured by changing the process conditions of the drying and the heat treatment process to the conditions as shown in Table 3.
(%)Moisture content
(%)
(℃/min)Heating rate
(° C / min)
(℃/min)Cooling rate
(° C / min)
(℃)Heat treatment temperature
(° C)
(시간)Heat treatment time
(time)
제조된 세라믹 볼을 락 필터에 충진하고 10.0㎏/㎠의 수압에 24시간 동안 노출시키는 실험을 실시하였다. 실험 후 상기 세라믹 볼을 회수하여 건조한 후 사용전후의 중량 감소율을 측정하였다. 또한, 세라믹 볼의 일부를 분쇄하여 질소흡착법에 의한 비표면적을 측정하였고, KRL 3114:2005에 따라 수분흡수율을 측정하였다. 그 결과는 표 4와 같다.The prepared ceramic balls were filled in a lock filter and exposed to water pressure of 10.0 kg / cm 2 for 24 hours. After the experiment, the ceramic balls were recovered and dried, and the weight loss ratio before and after use was measured. In addition, a part of the ceramic balls was pulverized and the specific surface area was measured by the nitrogen adsorption method, and the water absorption rate was measured according to KRL 3114: 2005. The results are shown in Table 4.
표 4의 결과를 살펴보면, 실험 1의 경우 세라믹 볼의 비표면적 및 수분 흡수율이 높았으며, 고압수 처리 전후의 중량 감소율이 적어 내구성이 우수한 것으로 파악되었다. 반면, 승온 및 강온 속도를 빨리한 실험 6 내지 8의 경우, 수분 흡수율을 양호했으나, 고압수 처리 전후의 중량 감소율이 컸으며, 이는 세라믹 볼의 손실을 의미하는 것으로서 내구성이 상대적으로 낮은 것으로 나타났다.As shown in Table 4, in Experiment 1, the specific surface area and water absorption rate of the ceramic balls were high, and it was found that the durability was excellent because the weight reduction rate was low before and after the high pressure water treatment. On the other hand, Experiments 6 to 8, in which the temperature increase and the temperature decrease rate were fast, showed a good water absorption rate but a large weight loss rate before and after the high pressure water treatment, which means a loss of the ceramic balls and a relatively low durability.
또한, 승온속도를 빨리하거나 너무 오랜 시간 열처리하는 경우 비표면적이나 수분 흡수율이 실험 1에 비해 감소하는 것으로 나타나 적절한 공정조건에서만 최적의 효과를 얻을 수 있는 것으로 나타났다.In addition, when the heating rate is fast or the heat treatment is performed for too long, the specific surface area and the water absorption rate are decreased as compared with Experiment 1, and the optimum effect is obtained only under proper process conditions.
다음으로 최적의 공정조건에서 조성물의 조성을 변경하며 실험을 실시하였다. 세라믹 볼의 제조방법은 실험 1에 따랐으며, 조성물의 조성은 표 5와 같다. 표 5에서 단위는 중량부이다.Next, the composition was changed and the experiment was conducted under the optimum process conditions. The production method of the ceramic balls was according to Experiment 1, and the compositions of the compositions are shown in Table 5. In Table 5, the unit is parts by weight.
균주 흡착 성능을 확인하기 위하여 Escherichia coli(대장균)(ATCC 25922)와 Staphylococcus aureus(황색포도상구균)(ATCC 6538P)을 검정 균주로 사용하였다. 상기 검정 균주를 5㎖의 배지에 접종하여 16시간 배양한 후 상기 세라믹 볼을 분쇄한 분말이 0.03 중량%가 함유된 0.1㎖ 배지에 검정 균주의 배양액 0.1㎖를 각각 섞은 후 LB plate에 도말하여 37℃에서 16시간 동안 배양하였고, 표준평판배양법에 의하여 생균수를 계수하여 측정하였다. 또한, 검정 균주의 배양액을 대조군으로 하였다. 그 결과는 표 6과 같다.Escherichia coli (ATCC 25922) and Staphylococcus aureus (ATCC 6538P) were used as test strains in order to confirm the strain adsorption performance. The test strain was inoculated in 5 ml of the culture medium for 16 hours, and 0.1 ml of the culture medium of the test strain was mixed with 0.1 ml of the culture broth containing 0.03% by weight of the powder. For 16 hours, and counted viable cells by standard plate culture method. The culture of the test strain was also used as a control. The results are shown in Table 6.
표 6의 결과를 살펴보면, 실험 1의 경우 대장균 및 황색포도상구균이 대조군에 비해 크게 감소하는 것으로 나타났다. 이는 본 발명의 세라믹 볼에 의한 흡착 및 균주의 사멸에 따른 것으로 파악된다. 이에 대하여 조성물의 성분 및 비율을 변경한 실험 9 내지 11의 경우 대조군에 비해 감소하기는 했으나 실험 1에 비해서는 대장균 및 황색포도상구균의 감소율이 낮았으며, 황토, 일라이트를 사용한 경우에도 실험 1에 비해서는 대장균 및 황색포도상구균의 감소율이 낮은 것으로 나타나 최적의 조성에 따른 수처리 효과의 유의미한 차이가 있는 것을 확인하였다.As shown in Table 6, in Experiment 1, E. coli and Staphylococcus aureus were significantly decreased compared with the control group. This is attributed to the adsorption by the ceramic balls of the present invention and the death of the strain. On the other hand, in Experiments 9 to 11 in which the composition and ratio of the composition were changed, the reduction rate of E. coli and Staphylococcus aureus was lower than that of Experiment 1, In comparison, the reduction rate of Escherichia coli and Staphylococcus aureus was low, indicating that there was a significant difference in water treatment effect according to the optimum composition.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but is capable of many modifications and variations within the scope of the appended claims. It is self-evident.
Claims (3)
상기 슬러리를 압력용기에 투입하고 수열처리하는 단계;
상기 수열처리된 슬러리를 볼 형태로 성형하고 건조하는 건조 볼 제조단계;
상기 건조 볼을 800 내지 1,000℃의 온도에서 열처리하는 단계;
를 포함하며,
상기 열처리하는 단계는 0.5 내지 1℃/min의 속도로 승온 및 강온하는 것을 특징으로 하는 수처리용 세라믹 볼의 제조방법.300 to scoria (scoria) of 350 mesh 50 to 80 parts by weight, from 300 to silica of 350 mesh (SiO 2) 1 to 20 parts by weight of calcium carbonate (CaCO 3) of 300 to 350 meshes of 1 to 20 parts by weight, and 1 to 0.001 to 10 parts by weight of gold (Au) powder of 100 nm in size and 0.01 to 10 parts by weight of silver (Ag) powder of 1 nm to 10 탆 are mixed with 50 to 200 parts by weight of water to prepare a slurry ;
Introducing the slurry into a pressure vessel and hydrothermally treating the slurry;
A drying ball manufacturing step of shaping the hydrothermally treated slurry into a ball shape and drying the ball;
Heat treating the dried balls at a temperature of 800 to 1,000 ° C;
/ RTI >
Wherein the heat treatment step comprises raising and lowering the temperature at a rate of 0.5 to 1 占 폚 / min.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210085152A (en) * | 2019-12-30 | 2021-07-08 | 남기훈 | A manufacturing method of extract using ceramics filter media added gold, silver, germanium, zeolite and red clay |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0919680A (en) * | 1995-07-05 | 1997-01-21 | Kensetsu Gijutsu Kenkyusho:Kk | Water purifying agent and its production |
KR100301790B1 (en) * | 1999-05-11 | 2001-10-18 | 박광준 | Aaaaa |
KR100377776B1 (en) | 2000-07-11 | 2003-03-29 | 주식회사 이코바이오 | The manufacturing method of ceramic ball for water treatment |
KR100716742B1 (en) | 2004-09-01 | 2007-05-14 | 유한회사 전기석연구소 | Ceramic Ball for water processing and manufacturing method thorefor |
KR101143693B1 (en) * | 2009-04-20 | 2012-05-09 | 김후년 | Manufacturing device and manufacturing method of ceramic ball |
KR101485861B1 (en) | 2014-03-11 | 2015-01-26 | 주식회사 바이오스톤 | Ceramic ball for water treatment |
-
2019
- 2019-03-14 KR KR1020190029123A patent/KR102002775B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0919680A (en) * | 1995-07-05 | 1997-01-21 | Kensetsu Gijutsu Kenkyusho:Kk | Water purifying agent and its production |
KR100301790B1 (en) * | 1999-05-11 | 2001-10-18 | 박광준 | Aaaaa |
KR100377776B1 (en) | 2000-07-11 | 2003-03-29 | 주식회사 이코바이오 | The manufacturing method of ceramic ball for water treatment |
KR100716742B1 (en) | 2004-09-01 | 2007-05-14 | 유한회사 전기석연구소 | Ceramic Ball for water processing and manufacturing method thorefor |
KR101143693B1 (en) * | 2009-04-20 | 2012-05-09 | 김후년 | Manufacturing device and manufacturing method of ceramic ball |
KR101485861B1 (en) | 2014-03-11 | 2015-01-26 | 주식회사 바이오스톤 | Ceramic ball for water treatment |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210085152A (en) * | 2019-12-30 | 2021-07-08 | 남기훈 | A manufacturing method of extract using ceramics filter media added gold, silver, germanium, zeolite and red clay |
KR102394902B1 (en) * | 2019-12-30 | 2022-05-04 | 남기훈 | A manufacturing method of extract using ceramics filter media added gold, silver, germanium, zeolite and red clay |
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