휴대용 염소발생장치에서 발생하는 총 염소 생성량 및 소독부산물 생성 특성

• 영문명: Formation of Active Chlorine and Disinfection By-products by Portable Electrochemically Generated Chlorine Disinfection Device
• 발행기관: 적정기술학회
• 저자명: 김효현(Hyohyeon Kim) 김지예(Jiye Kim) 윤제용(Jeyong Yoon) 이호일(Hoil Lee) 박현종(Hyunjong Park) 강경석(Kyungseok Kang)
• 간행물 정보: 『적정기술학회지』Vol.1 No.1, 1~6쪽, 전체 6쪽
• 주제분류: 공학 > 기타공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2015.10.30

국문 초록

전세계적으로, 특히, 개발도상국 국가들에서는 아직도 수많은 사람들이 안전하지 않은 먹는 물 문제로 고통 받고 있으며 그로 인해 사망하는 인구가 매년 150만 명을 넘는다. 특히 콜레라, 장티푸스, 이질 등과 같은 수인성 질병이 주로 문제가 되며, 이 경우 먹는 물 소독이 철저하지 않은데 기인한다. 본 연구에서는 이런 문제 해결에 도움을 주고자 마을 단위 또는 가정 단위에서 간편하게 사용할 수 있는 전기화학적 염소 발생 원리를 기반으로 한 포터블 염소 발생장치를 개발하였다. 본 연구에서는 포터블 염소발생장치에서의 염소 발생 특성과 염소 발생 반응과정에서 생성될 수 있는 염소계 소독부산물(chlorite(ClO 2 − ), chlorate(ClO 3 − ), perchlorate(ClO 4 − ))의 생성 특성을 조사하였다. 주요 결과로, 500 L 물탱크의 물을 소독하는데 필요로 하는 염소량(300 mg 가정)은 10 g 정도의 소금으로 8분 작동 시 생성되며, 이러한 조건에서 소독부산물의 경우 chlorite는 측정되지 않았고, chlorate는 먹는 물 기준 40분의 1, perchlorate는 5분의 1 수준이 었다(먹는 물에서의 소독부산물 chlorite와 chlorate 농도는 700 µg/L, perchlorate는 15 µg/L 이하로 제한된다). 따라서 본연구에서 개발된 포터블 염소발생장치는 마을단위 또는 가정단위의 작은 물탱크 소독에 필요로 하는 염소생산량 생산에 적절하게 사용될 수 있으며 이 경우 생성되는 염소계 소독부산물은 우려할 수준이 아니라는 사실을 알 수 있었다.

영문 초록

Many people in the world, especially in developing countries, suffer from an unsafe drinking water and every year, over 1.5 million deaths occur from water-borne diseases. Water-borne diseases, such as cholera, typhoid, dysentery, are mainly caused by inexhaustive disinfection of drinking water. To help solving these problems, we developed a Portable Electrochemically Generated Chlorine Disinfection Device, based on the principle of electrochemical chlorine generation, which can be conveniently used in village or home unit. In this study, we investigated the characteristics of formation of chlorine and disinfection by-products (DBPs, chlorite (ClO 2 − ), chlorate (ClO 3 − ), perchlorate (ClO 4 − )) which could be produced during the chlorine generation process. The experimental results show that amount of chlorine (assumed as ~300 mg) suitable for disinfecting 500 L of water can be generated by operating the portable electrochemically generated chlorine disinfection device for 8 minutes with 10 g of salt. At this condition, in the case of DBPs generation, chlorite was not detected, concentrations of chlorate and perchlorate were one-fortieth and one-fifth of drinking water guideline values, respectively. (The drinking water guideline values are: less than 700 µg/L for chlorite and chlorate, and less than 15 µg/ L for perchlorate) Therefore, we confirmed that the portable electrochemically generated chlorine disinfection device is applicable as disinfecting device for village or home unit, and its level of DBPs was not an issue of concern.

키워드

Portable electrochemically generated chlorine disinfection device Electrolytic chlorination Chlorite Chlorate Perchlorate Drinking water