오존 이산화염소 자외선의 비교및 분석(정수,환경)

목차

1. 소개글-오존 이산화염소 uv

2. 오존
- 오존의 특징과 형태, 장단점, 처리 반응

3. 이산화염소
- 이산화염소의 특징과 형태, 장단점, 화학반응

4. UV 자외선
- 자외선의 특징과 형태

본문내용

화시켜 산화물 및 수산화물로 침전 시킨다.
산화 환원 전위의 증가 - 물의 산화환원 전위를 증가시켜서 각종 세균을 신속히 살균시킨다.
식품, 석유, 제지, 펄프의 표백 - 섬유를 손상시키지 않는 고순도 표백제로 면, 합성섬유, 펄프, 제지 등 표백에 이상적이다.
°이산화염소 사용시 주의점
-현장에서 직접 제조해야 한다.
-제조 공정 중에 생겨나는 아염소산 이온과 염소산 이온의 생성을 최소화 해야
한다.
-과다한 이산화염소의 주입을 삼가야한다. 이유는 인체에 유해하다.
-적정량의 염화철 주입이 아염소산이온과 염소산 이온을 제거할 수 있다.
°국내에서의 이산화염소 사용 현황
1990년 수돗물의 트리할로메탄 검출 사건을 계기로 정수장에서 염소소독 과정에서 이산화염소를 병행처리 하도록 한 것이 시작이었다.
1995년 까지 계속 이산화염소의 사용량은 증가세를 보였지만 1997년 윤제용에 의해 이산화염소의 사용이 부적절하게 국내에서 사용되어졌음이 알려졌다.
그의 연구 보고서에 의하면 국내에서 이용된 안정화 이산화염소의 상당 부분이 아염소산이온, 염소산 이온 과 같은 물질임을 보고하였고 아염소산이온은 산화력이 이산화염소에 비하여 크게 떨어져 소기의 정수처리 목적을 달성하지 못하고 인체에 해로운 소독 부산물임을 밝혔다.
●UV (Ultra Violet, 자외선)
°자외선의 정의
자외선은 전자기적 스펙트럼에서 X-ray와 가시광선 영역의 사이에 존재하는 에너지이다. 태양으로부터 지구에 도달하는 빛의 일부분으로, 태양광의 스펙트럼을 사진으로 찍었을 때, 가시광선의 단파장보다 바깥쪽에 나타나는 눈에 보이지 않는 빛을 뜻한다.
자외선은 가시광선보다는 짧은 파장을 갖고 있으며 X-광선보다는 긴 파장을 갖고 있다. 자외선은 파장에 따라 UV-A(315-400nm), UV-B(380-325nm), UV-C(200-280nm) , 진공자외선 (Vaccum UV, 40-200nm)으로 구분되고 구분되는 구획에 해당하는 파장은 그 특성이 각기 다르다.
미생물의 소독에 효과적인 자외선은 200-310 nm의 파장대인 UV-B와 UV-C에 존재하게 된다.
대부분의 미생물의 소독에 최대 효과를 나타내는 영역은 대략 200-265nm의 파장대이다. 200nm 이하의 파장에서도 미생물의 소독에 충분한 에너지를 가지고 있음에도 불구하고 장파장의 자외선보다 물 속을 투과하는 능력이 효과적이지 못하다. 근대에 와서야 사람들은 자외선의 가치를 깨닫고 자외선을 여러 가지 용도로 사용해오고 있는데 최근에는 환경 분야에서 자외선의 효과와 경제성이 입증되어 몇 가지 분야에서 두각을 나타내고 있다.
이러한 자외선은 자연에 이미 존재했던 것으로서 더 이상의 가치를 논할 수 없고 자연을 모방하는 것이야말로 환경문제를 해결하는 최상의 선이라는 것을 보여주는 대표적인 예이다. 최근 들어 수질오염에 따른 미생물에 대한 소독 및 유기물의 제거에 자외선이 활발히 응용되고 있지만 실제 자외선의 특성 및 이에 대한 인식부족으로 효율적 이용이 요구되고 있다.
°자외선의 소독
1877년에 태양광선에 의한 미생물의 살균이 단파장의 자외선으로 인한 것이 알려지면서 자외선의 살균효과에 대한 관심이 일어나기 시작했다. 그 뒤 1940년에 자외선 소독 시설의 설계 지침이 마련되고 정수처리 분야에서 서서히 사용되기 시작했다. 자외선에 의한 살균은 DNA에 대한 광산화 효과이며 전문적인 용어로서 비활성화(Inactivation)라는 표현을 사용하고 있다. 반면 자외선에 의해 비활성화 된 미생물이 빛에 노출되면 다시 활성화되는 것을 지칭하는 용어로서 구체적으로 설명하면 DNA 내부에 있는 효소(Enzyme)가 빛을 받으면 손상된 DNA를 복구하여 미생물이 활성화되는데 이것을 광회복효과(Recovery)라 한다.
자외선으로 소독을 하던 산화를 시키던 일정한 수준의 에너지가 연속적으로 피조사체에 조사되어야 하는데 이때 결정적으로 조사량에 영향을 주는 것이 있다면 그것은 투과력과 온도이다.
자외선은 파장이 매우 짧기 때문에 투과력에 제한을 받는다. 또한 물질에 따라서는 선택적으로 투과하기 때문에 어떤 재료를 사용하느냐에 따라 성공과 실패를 가늠할 수 있다.
실제로 깨끗한 물보다 공기가 투과력이 낮을 수 있는데 그것은 먼지와 습기에 의한 자외선의 흡수와 산란 때문이다.
°자외선 소독의 특징
모든살균에 유효하다.
피조사물에 거의 변화를 주지 않는다.
조사받은 균에 내성을 주지 않는다.
사용방법이 간단하다.
사람이 방에 있는 그대로 살균을 할 수 있다.
살균효과는 조사중에 한하며 잔존하지 않는다.
공기, 물의 살균에 가장 적합하다.
자외선은 눈 또는 피부에 다소 유해하기 때문에 안전상 주의를 필요로 한다.
°자외선 소독의 장단점
°장점
먹는 물에서 세균과 바이러스를 효율적으로 불활성 시킬 수 있다.
발암물질이나 유독성 부산물을 생성하지 않는다.
불쾌한 맛과 악취 문제가 발생하지 않는다.
독성 화학 물질을 다루거나 저장할 필요가 없다.
자외선 소독 장치에는 적은 공간으로도 충분하다.
°단점
자외선 조사량을 결정하는데 어려움이 따른다
자외선으로 소독된 처리수는 잔류 소독 효과가 없으므로 염소와 같은 후처리용 소독제를 주입해줘야 한다.
자외선 램프의 유지관리에 어려움이 있다.
램프 표면에 미생물막이 생길 수 있다.
자외선 처리된 미생물이 가시광선에 의해 재활성화 될 수 있다.
자외선 소독은 염소 단독 처리 보다 비용이 많이 들게 된다. 그러나 경제적이다.
*각각의 소독제와 소독기작
자외선
°미생물의 세포내에 존재하는 DNA나 RNA에 광화학적 손상을 입히게 된다.
°미생물 내의 핵산은 240-280nm파장의 빛 에너지를 가장 잘 흡수한다.
°DNA나 RNA는 재증식과 관련된 유전정보를 제공하기 때문에 이러한 물 질에 손상을 입히는 것은 세포를 효과적으로 불 활성화 시키게 된다.
염소
°산화제로 작용한다.
°단백질을 침전시킨다.
°세포벽의 투수성에 변화를 준다.
°가수분해와 기계적인 파괴를 한다.
오존
°세포벽을 직접적으로 산화, 파괴하여 세포내 구성 물질을 세포 외부로 유 출한다.
°오존이 분해하여 생성되는 라디칼과 반응한다.
°핵산의 구성성분을 손상시킨다.

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