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금속촉매탄소
 
  
 

 

처리시스템

Watch Water®가 독자적으로 개발한 촉매탄소(Catalytic Carbon)와 관련시스템은 폐수정화과정에서 모든 유해 독성물질들을 제거합니다.

시스템Ⅰ은 폐수로부터 오염물질들을 제거하는 Katalox-Light 여재를 포함한 압력용기구조입니다.
또 다른 압력용기에는 Catalytic Carbon 여재를 포함하고 있습니다.
두 시스템들은 하향으로 여과하며, 단일 여재층으로 구성되어 있습니다.
이 기술은 또한 시스템Ⅱ과 시시템Ⅲ 또는 조합해서 적용할 수 있습니다.

폐수속의 오염물질에는 알루미늄, 염소, 아트라진과 바이오 유기물과 비소, 시안, 크롬, 셀레늄 및 병원균들을 포함할 수 있습니다.
2차 공정에서 활성탄 여재에 수산화물을 코팅하고 철을 충전하고 있습니다.
불소의 존재는 납 및 구리를 포함하는 인산염과 질산염은 문제가 되지 않습니다.
모든 폐수는 법적허용한계 내에서 배출할 수 있습니다.
촉메탄소(Catalytic Carbon)기술로 미량의 독성에 의한 오염문제를 배출하기 전에 해결했습니다.
 
 
  
 

오염된 담수

기존의 수처리 시스템, 분배시스템, 중앙집중화된 일회용품의 사용은 더 이상 지속가능하지 않습니다. 기존의 어느 기술이나 시스템도 모든 사용자들에게 엄격한 수질기준에 따르는 물의 공급을 보장할 수 없습니다.
여러 활성탄과 여과기술은 일상적으로 사용되고 있지만, Catalytic Carbon이나 Katalox-Light는 물과 수처리방식으로 가장 발전된 방식 중 하나임이 입증되었습니다.
Watch Water®연구센터에서 활성탄소를 가장 환경친화적인 처리기술로 만들어 정수/폐수를 효과적으로 처리하고 고품질의 물을 만들기 위해 지속적으로 증가하는 요구를 충족시키도록 하였습니다.
발전된 촉매기술은 NSF의 인증을 받은 재료를 사용합니다.
여기에서 사용되는 활성탄은 CX와 같은 코코넛껍질탄소와 철 페라이드 입자로 코팅되어 있는 형태를 포함합니다.
CC는 개선된 정화투과성, 박테리아와 생물학적 오염물질의 비활성화와 같이 바라는 모든 결과를 얻었습니다.

생물학적 오염물질

Watch Water®가 분류한 생물학적 오염물질은 3가지 법주로 나뉩니다.

  • 미생물
  • 자연 유기물
  • 생물학적 독소

촉매탄소는 세균성 병원균을 제거하는데 매우 효과적인 것으로 드러났습니다.

촉매탄소는 대장균과 같은 박테리아, 살모넬라균 및 바이러스를 포함하는 넓은 범위의 미생물들에 대해 항균특성을 지닙니다.

촉매탄소에 시아노 박테리아 독소가 흡착되는 일은 어느 다른 탄소기반 흡착제와 비교해도 더 용이합니다. 이는 주로 이작용기(bifunctional) 산화제1철(Fe3O4)과 비표면적, 촉매탄소의 외경, 다공성 부피의 커다란 구성 및 다층여과(depth Filtration) 매우 높은 박테리아 흡착율에 기인합니다. 생물학적 오염물질을 촉매탄소로 죽이는 메커니즘은 또한 매우 높은 산화 스트레스의 생성과 세포막에 대한 교란때문입니다.

지하수, 지표수 특히 폐수에서는 박테리아, 원생동물, 바이러스 등에 의해 오염이 되기 쉽습니다.
산화제1철(Fe3O4)코팅은 가장 유망한 항균성물질입니다.
물의 살균에 있어 금속이온의 효능은 가장 장래성이 있습니다.

중금속과 이온 제거

이온교환수지, 분리막, 나노필터와 같은 다른 종류의 기술이 정수/폐수로부터 중금속의 제거에 도입되었습니다.
이러한 기술은 결코 성공적이지 못했는데, 그 이유는 고비용과 30~40%의 폐기물이 수중환경으로 방출되어 모든 생물에 악영향을 미치게 되기 때문입니다.
활성탄(GAC), 이온교환수기,NF, RO와 같은 모든 전통적인 수처리 기술들은 아래 물질들을 포함하는 복잡하고 오염된 물을 효과적으로 처리하는데 충분하지 않습니다.
  • 의약품
  • 개인용 생활용품
  • 계면 활성제
  • 산업용 첨가제
  • 독성 화학물질
  • 병원성 미생물

비용

세계적으로 이온교환수지와 막 기술의 응축폐기물은 지하수, 지표수 및 도시용수의 다양한 문제를 일으키는 주요 원인입니다.
인산염, 아인산염에 기반한 스케일 억제제는 조류의 번식과 부영양화를 초래합니다.
  
 

티탄솝(TITANSORB)

Watch Water®는 이산화티탄(TiO2) 나노입자에 기반한 티탄솝(Titansorb)을 사용하여 금속에 기반한 다른 물질보다 더 탁월한 성능, 예를 들어 비소(As)의 흡착에서 더 탁월한 성능을 보여줌을 입증했습니다. 티탄솝은 독일 정부가 특허를 보유하다가 현재는 독일 Watch Water®에서 보유하고 있습니다.
다른 형태의 비소를 제거하는데 있어 티탄솝(TiO2)은 이산화티탄에 기반한 다른 어떤 상업용 흡착제보다 더 큰 능력을 보여주었습니다.
티탄솝은 대략 6.9정도의 pH값에서 최상의 비소제거 효능을 보입니다.
 

페로락스(FERROLOX)

수산화철에 기반한 Watch Water®의 흡착제는 매우 높은 표면적와 표면전하를 갖고 있어서 비소, 부식산(HA), 구리, 크롬을 포함한 인산염과 다른 많은 자유금속 및 물속 유기농축물을 흡착반응을 통해 제거하는데 매우 큰 능력을 지니고 있습니다.
일부 회사는 모래 표면에 산화철을 코팅하여 페로락스(Ferrolox)와 같은 흡착제를 만드는 어려움을 극복하기 위한 기술을 개발하였습니다. 그러나 산화철이 코팅되어 있는 모래는 매우 낮은 표면전하와 흡착능력을 지닙니다.
페로락스는 물과 폐수로부터 황화수소를 제거하기 위한 최선의 선택입니다.
 

부식산(Humic Acid)의 제거

기존의 모든 연구는 식수에서 타닌과 부식산(HA)의 함량이 높으면 뇌 손상 및 위암과 같은 다수의 심각한 질환에 대한 잠재력을 가지고 있음을 증명했습니다.
물 공급의 염소화 과정에서 부식 물질들은 트리할로메탄(THM's)과 기타 할로겐화 유기화합물을 형성합니다.
또한 부식산(HA)이 중금속과 결합하는 능력은 물 속의 중금속 이온의 이동을 증가시킬 수 있습니다. 이는 수처리에서 가장 중요한 문제입니다.

철을 코팅한 활성탄(Catalytic Carbon)은 부식산(HA)을 흡착할 수 있는 가장 높은 능력을 갖고 있습니다.
 

흡착능력

코팅이 되지 않은 활성탄(Activated Carbon) =40mg/g
촉매탄소(Catalytic Carbon)=80mg/g
촉매탄소는 온도 30℃, pH 6.5-7.0 상태에서 최대의 흡착능력이 있습니다.
pH가 증가하면 촉매탄소의 효율이 감소됩니다.
촉매탄소는 물에서 모든 비소성분을 제거할 수 있습니다.
따라서, 먹는 물과 식품산업에서 물의 정화(polishing)는 상당히 중요한 관심사입니다.
 
  
 

전통적인 시스템

모든 전통적인 활성탄은 물로부터 모든 미량의 중금속, 유기물과 부식산을 제거하는데 합리적으로 사용될 수 있습니다.
모든 활성탄은 수처리 시스템에서 식수의 냄새, 맛, 색도 문제만을 해결하는데 사용될 수 있습니다.
전통적인 활성탄은 염소는 제거할 수 있으나 클로라민, 할로겐 유기화합물을 함유한 트리할로메탄과 같이 관련된 살균 부산물을 제거할 수는 없습니다.
나아가 촉매탄소와 비교할 때 흡착능력이 절반에 불과합니다.

기존의 식수처리 공정(응고, 퇴적, 모래 또는 무연탄 여과)은 용해되어 있는 중금속과 부식물질의 10-30%만 제거합니다.
이온교환수지, 증발, 역삼투 및 화학적 침전과 같은 모든 기술은 높은 투자비용, 에너지비용, 운영비용과 같은 큰 단점을 지니며, 어느 제조사도 농축물의 처리에 대한 해답을 갖고 있지 못합니다.
그러므로 중금속, 유기물 및 DBP의 오염으로부터 식수를 정화하는 획기적인 기술인 촉매탄소를 사용하는 것이 중요합니다.
 

최고의 활성표면탄소

안내자료에 기술된 것처럼 촉매탄소는 모든 분말형태의 활성탄(PAC) 및 시중에 나온 알갱이 형태의 활성탄보다 넓은 표면적을 갖습니다.
표준활성탄은 모두 증기로 활성화되므로 가장 낮은 흡착능력, 활성 표면적 및 낮은 성능을 갖습니다. 촉매탄소는 알칼리로 활성화되어 활성 표면적이 증가했음에 주목하십시오.
Watch Water®사가 제조한 촉매탄소는 흡착과 정화에 탁월하여 시장에서 구할 수 있는 최고의 활성탄으로 선호되고 있습니다.
 

산화에 의한 재생

알칼리-촉매탄소는 Watch Water® 의 발명품으로 최고의 표면적과 증가한 활성 표면적 그리고 우수한 극성물질 흡착능력을 지니고 있습니다.
이 제품은 염소의 분해와 제거 트리할로메탄, 의약 폐기물, 유기용재와 같은 유기염소 화합물의 흡착과 제거 등 물을 정화하는 과정에 있어서 흡착제로서 각광을 받고 있습니다.
실제의 금속 수산화물 이중막 캐패시터의 경우, 이 제품은 예를 들어 Watch Water®의 무기 산화성산으로 화학적 산화 및 재생과 같은 산화과정처리에도 적용될 수 있습니다.
OXYDES-P을 함유한 세정용액에서의 산화과정에서 무기산의 농축은 약 5% 정도가 됩니다.
주입후 또는 흡수되어 혼합이 되면 10-30분 동안 20-50℃정도의 온도로 됩니다.
5-10분 정도 린스에 의해 세정이 완료되면, 100% 재생이 되어 정화 및 흡수능력이 원래대로 복원이 됩니다.