구상도기로 하천을 정화
아이시측기(大阪府 吹田市, 사장 田中忠正)는 하천정화 사업에 참여한다. 특수한 유약을 발라 구운 구상도기를 이용하여 鹿兒島縣 垂水市의 하천에서 실험한 결과, 양호한 결과를 얻음으로써 결단했다. 앞으로 가격과 사업규모 등의 상세한 것을 결정, 지자체를 중심으로 판매하여 조기에 사업화할 예정이다.
구상도기는 소각장의 재를 1300℃의 고온에서 세라믹스로 구워서 광석 등을 포함하는 특수한 유약을 발라 만든다. 형상은 직경 1센티미터 이상으로 물 속에 직접 설치하여 사용한다.
鹿兒島縣 垂水市에서는 강 폭 약 10미터에 이 구상도기를 200킬로그램 설치했다. 실험에서는 수치가 낮을수록 강이 깨끗하다는 것을 나타내는 생물화학적 산소요구량(BOD)을 설치 전과 실치 후에 비교했다. 그 결과, 설치 전에 1리터 당 9.9밀리그램이었던 BOD가 설치 후 30분 만에 동 6.9밀리그램으로 감소했으며 3개월 후에는 0.5밀리그램으로 저하했다.
정화의 메커니즘은 밝혀지지 않고 있지만, 이 회사에서는 활성탄과 종래의 세라믹스처럼 오염물질을 내부로 받아들이는 타입과는 다르다고 판단하고 있다. ‘구상도기가 오염물질을 분해하고 있는 것 아닐까’(田中사장)라고 본다. 따라서 정화능력이 오래 유지될 수 있어 관리도 필요치 않다. 앞으로 소각재의 유효한 활용과 저가를 무기로 새로운 하천정화 시스템으로써 PR해 나갈 예정이다. (일경산업)

CaO-Al2O3-SiO2세라믹스로 수질정화
제지 슬러지 등 폐기물의 유효활용
東京공업대학의 岡田·中島연구실은 제지 슬러지 등을 유효하게 이용하여 환경에 유해한 중금속이나 인산 등의 음이온을 동시에 제거할 수 있는 CaO-Al2O3-SiO2계 수질정화재료를 개발했다.
CaO-Al2O3-SiO2계 수질정화재료는 제지 슬러지를 원료로 했을 경우에 그대로 수 100~1000℃에서 열처리함으로써 원료 속의 CaCO3와 카올리나이트(Al2Si2O5(OH)4)가 고상반응(固相反應)하여 CaO-Al2O3-SiO2계 비정질체 내지는 일부가 결정화한 상태가 된다. 이것 이외에도 각각의 성분을 충분히 혼합하여 열처리해도 똑같이 제조할 수 있다.
이 CaO-Al2O3-SiO2계 화합물에서는 CaO는 염기성, Al2O3는 양성(중성), SiO2는 산성적인 성질을 갖기 때문에 각각의 다른 화학적 성질로 복합적인 흡착제거능력을 기대할 수 있다. 실제로 중금속(여기에서는 Ni2+), 음이온(인산) 및 염기성의 양이온(NH4+)에 대한 동시제거 능력이 확인되었다. 이러한 제거능력은 이 재료의 조성과 구조상태(열처리 온도에 의해 제어가능)에 따라 광범위하게 컨트롤할 수 있다.
각 이온에 대한 제거의 구조는 ⑴이온치환(주로 Ni2+에 대하여) ⑵흡착(주로 NH4+에 대하여) ⑶침전상의 형성(주로 Ni2+와 인산 이온에 대하여)이 관여하고 있다. 이렇게 복수의 제거기구가 작용하기 때문에 저농도 조건에서는 주로 ⑴과 ⑵가 작용하고, 고농도 조건에서는 ⑶이 작용함으로써 넓은 농도범위에 대하여 유효하게 작용한다는 특징이 있다. 따라서 조성과 구조상태를 선택함으로써 단시간에 고농도의 처리를 필요로 하는 처리용과 장기간에 걸쳐서 저농도 처리를 하는 용도 등 양쪽에 다 대응할 수 있다.
어떤 제거기구에 대해서나 공통적으로 제거대상이 되는 이온의 용해도적이 그들의 제거능력을 크게 좌우하는 인자이다. 즉 Ca2+와 비교하여 용해도적이 작은 이온일수록 이 재료로 제거하기 쉽고, 각 이온을 순서대로 선택적으로 제거시킬 수도 있다. 또 제올라이트처럼 일반 환경에서는 반드시 수질 속에 공존하고 있는 알칼리 이온이나 알칼리 토류 이온(Mg2+제외)의 영향을 받는 일이 없다. 이 재료에 의한 이온제거기구는 교환반응이 아니기 때문에 일단 트랩한 이온은 수질 속에 재용출하지 않는다. 즉, 고정화가 가능하다. 이것도 제올라이트 등의 이온교환체와 비교했을 때 어느 면에서는 장점이라고 할 수 있다.   (CJ)

비상용 디젤발전기 시동 시의
흑연 100% 포집하는 입자감소장치 개발
오덴(東京都 江東區, 사장 石田金次郞)은 비상용 디젤발전기 시동 시에 발생하는 흑연을 거의 100% 포집할 수 있는 입자상 물질 감소장치 ‘ODG시리즈’를 개발했다.
세라믹스 필터 이외에 금속필터를 장치하여 포집률을 높이고 수명은 연장시켰다. 관리는 연 1회 정도면 되며, 가격은 구성에 따라서 300만~600만 엔. 연간 30대 정도의 판매를 계획하고 있다.
이 장치의 재질은 스테인리스 박판이다. 하니컴 구조의 2개의 금속필터로 흑연을 포집한 후, 세라믹스 필터로 극소입자를 잡아낸다.
기존의 발전기에 장착할 수 있기 때문에 공간절약을 실현했다. 타사제품은 세라믹스 필터만으로 포집해서 포집률이나 내구성이 문제였다. 이 장치는 댐퍼에 의한 바이패스로 교환이 가능하며, 옵션인 배압감지장치를 부착하면 포집상황을 확인할 수 있다.
비상용 발전기는 상하수도용이나 병원에서의 이용이 전망된다. 그러나 정기실험 시에 발생하는 흑연이 문제가 되고 있다. 이 장치는 발전기 메이커나 에너지 시스템 회사 등에 판매한다. 본체는 직경 320밀리×길이 890밀리미터이다.                       (NK)

자동차 촉매장치용 스테인리스박 개발
고내열로 수명 길게
新日本製鐵은 섭씨 천 도를 넘는 고온에도 장시간 견딜 수 있는 스테인리스박(箔)을 개발했다. 자동차의 배기가스를 정화하는 촉매장치 등에 사용한다. 알루미늄의 함유량을 높이는 등 성분이나 제조법을 연구하여 종래품에 비해 수명을 4배 이상 길게 했다. 엔진의 고온연소가 가능하기 때문에 연비성능향상에도 도움이 된다고 하며 채용을 권유한다.
스테인리스박 ‘YUS-208’(가칭)은 두께가 10마이크로~100마이크로미터이다. 강(강철)에 크롬이나 알루미늄을 섞은 스테인리스 합금을 압연하여 생산한다. 新日鐵의 신소재 사업부와 기술개발본부는 내열성을 높이는 효과를 가진 알루미늄의 함유율을 종래의 5.0%에서 7.5% 이상으로 높였다. 지금까지 알루미늄이 많으면 얇게 압연하기가 어렵다고 알려져 왔다.
실험에서는 두께 20마이크로미터의 제품을 섭씨 1100도의 고온에 노출시킨 결과, 연속 3시간 이상 열화를 보이지 않았다고 한다.
코일상태로 감아서 판매하는 이외에 허니컴(벌집)구조의 촉매용 부품으로 가공하여 출하한다. 2~3년 후를 목표로 연간 10억 엔의 매상을 목표한다.
촉매로 사용할 경우, 박의 표면에 세라믹스를 도포하고 백금이나 파라듐 등의 입자를 스며들게 한다. 이러한 촉매성분이 일산화탄소나 질화산화물(NOX)등의 배기가스를 이산화탄소나 물로 분해하여 무해화한다. 박이 얇을수록 촉매가 활발하게 활동한다. 자동차 메이커는 연비향상을 위해 엔진을 섭씨 1000도 전후의 고온에서 연소시키는 것을 지향하고 있는데, 얇으면 열화되기 쉽다.
자동차의 촉매부품용 스테인리스 박은 新日鐵과 JFE스틸이 대기업이다. 新日鐵의 신제품은 알루미늄의 양을 늘림으로써 전기저항이 20% 정도 높아졌다. 전기가 통과할 때의 발열이 늘어나는 특징을 살려서 자동차의 시트히터의 열 발생재료 등 신규분야도 개척한다.                   (일경산업)