1. 이산화염소의 일반적 개요
1) 기본 성상
- 산소계 살균, 소독, 탈취 물질
- 상온에서 녹황색을 띄는 기체
- 약간의 염소류 냄새가 나며 물과 에테르에 용해됨
- 오존에 이어 가장 강력한 살균, 탈취 물질
- 부산물로 인한 발암 물질 등의 생성이 없음
- 빛에 의해 분해되는 환경 친화적인 특성을 가짐
- 각종 염소계 소독제의 상향 대체제로 사용
2) 살균, 탈취 효과 및 안전성
① 세포막 파괴 제거
· 각종 유기 회합물의 세포막에 직접 침투하여 부식성 혐기성 세균의 증식을 차단하고 파괴하는 기능
② 무기물 제거 및 탈취
· BOD, COD양을 감소시켜 용존 산소량을 증가시킴
· 악취의 원인 물질인 곰팡이류와 세균을 제거하여 부패 방지 및 신선도를 유지시킴
· 불포화지방산과 반응하지 않고 메르캅탄류, 유화수소, 페놀 등을 산화시켜 악취의 원인 물질을 구조적으로 파괴함
③ 친환경 물질
· 염소계의 살균 물질에서 부수적으로 발생하는 THMs, 클로로페놀과 같은 발암성 물질을 생성하지 않음
· 17ppm 이하에서는 냄새가 없으며 0.5ppm 이하의 낮은 농도에서도 충분한 살균, 탈취 효과를 발휘함
④ 인체 무독성
· 100ppm 이하에서 영장류에 안전함을 증명(IPCS,2002)
· 동물 실험(쥐, 개) 300-600ppm으로 85주 실험(hayasy, 1998)
· 클로라민, 클로로포름 등의 발암성 유기화합물을 생성하지 않음
· 오존 소독시의 부산물 인브로메이트의 생성 방지
3) 공식 인증 현황
국제공인:
- 세계보건기구(UN WHO): 안전 기준 A-1 등급 부여
- 美환경 보호청(EPA) 공인 21164-3: 음료수, 공장 폐기물 처리, 환경 정화용에 사용 허가
- 美식품의약성(FDA) CAS Reg. No 10049-04-4: 과일이나 야채, 식품 용기 등의 세척에 사용 허가, 식품 첨가물, 의료용구 소독 사용 허가
- UN JECFA(국제 연합 식품 첨가물 전문 위원회): ADI(인체 섭취 허용 기준) A급 인정
- 美농무국 식품 안전 조사국(USDA, FSIS): 식품, 식육 살균 소독에 사용 허가
- 美항공우주국(NASA): 우주선 내부 또는 우주식의 완전 멸균에 사용
- 美HACCP: 식중독 발생 위험도가 높은 식육 소독 공정에 사용 허가
국내공인:
- 환경부 고시 1999-173호: “먹는 물 관리법”에서 살균소독제로 인정
- 식약처 공고 2003-35호: 기구 등의 살균소독용 식품 첨가물로 인정
- 식약처 공고 2007-145호: 식품첨가물로 야채, 과일 등의 식품 살균제로 인정
- 사용 허가 기준: 제과, 제빵, 제면, 어류, 육류 기타가공식품의 살균 및 선도 유지 목적으로 인정
2. 살균력과 탈취력의 효능, 효과
1) 개요
- 살균, 탈취효과 표백 효능을 갖고 있고 빛에 의해 쉽게 분해되며 부산물의 생성이 거의 없는 환경 친화적, 안전물질임(세계보건기구 A1 등급 인증)
- 음용수, 식품류, 기기류 등에 다양하게 활용 할 수 있으며 통상적인 소독 농도에서는 약품 냄새가 없음(미국 FDA, 식품 첨가물 승인)
- 김치, 젓갈 등의 음식 냄새는 물론 썩는 냄새, 타는 냄새, 약품 냄새 등과 곰팡이, 비린내 등 악취를 근원적으로 제거시킴
- 바이러스, 원생동물 등 병원성 세균에 대한 살균력이 탁월하여 전염병의 예방, 차단 효과가 매우 높음
- 염소계 소독제나 오존과 달리 발암 물질이 생성되지 않으며 중금속, 페놀류 등 제거시킴
- 생선, 과일, 채소류의 식중독 균 제거와 보존 기간, 연장효과가 매우 높음(신선도 유지)
2) 탈취 가능 원인 물질 제거
화합물 |
냄새의 특성 |
탈취 가능 원인 물질명 |
---|
황화합물 |
양파, 양배추 썩는 냄새 |
메틸머캅탄(CH3SH), 이황화메틸
황화메틸〔(CH3)2S〕 등
|
계란 썩는 냄새 |
황화수소(H2S) 등
|
질소화합물 |
분뇨 냄새 |
암모니아(NH3)
에틸아민(CH3CH2NH2) 등
|
생선 썩는 냄새 |
메틸아민(CH3NH2)
트라이메틸아민〔(CH3)3N〕 등
|
알데히드류 |
자극적이며 시큼하고 타는 듯한 냄새 |
아세트알데하이드(CH3CHO) 프로피온아데하이드 등
|
곰팡이류 |
곰팡이과의 모든 균류에 대한 제거 및 탈취 |
세균류 |
악취를 발생시키는 모든 세균류 및 바이러스 등 병원성 세균류에 대한 제거 및 탈취 |
3. 이산화염소(ClO₂)와 염소 (물에 용해될 경우 염소계, 통상 묽은 염산)의 차이점
구분 |
이산화염소(ClO₂) |
염소계살균제(HCLO외) |
---|
분류 |
산소계(Oxygen) |
염소계(Chlorine) |
작용성분 |
산소(O₂) |
염소(Cl +O) |
살균력 |
5배 |
1 |
소독력 |
2.6배 |
1 |
살균효과 |
대부분 곰팡이균, 박테리아, 바이러스 |
일부곰팡이류, 박테리아, 바이러스 |
PH |
2-10 |
2-7(강산성) |
침투성 |
세포벽과 내부 구조 침투 작용 |
분자량이 크므로 깊이 침투 불가 |
안전성 |
Ok |
피부, 기도, 눈 접촉시 위험 |
금속 부식성 |
No |
금속 부식 |
섬유 표백 작용 |
No |
섬유 표백 |
편리성 |
닫힌 공간에서 사용 가능 |
분무시 부적합 ⇒ 환기 필수 |
작용 냄새 |
미미한 염소 냄새 |
자극성 강한 염소 냄새(잔류성) |
소독 지속성 |
유지 |
박테리아, 바이러스 재번식 가능 |
선택성 |
유기물과 거의 반응하지 않음 |
유기물과 반응하여 부산물 생성 |
소독 부산물 |
No |
발암 물질 생성(트리할로메탄 등) |
원생 생물 |
제거(단백질 주성분 분해) |
일부 제거 효과 있음 |
중금속 제거 기능 |
철, 망간, 페놀 등의 제거 기능 있음 |
불가 |
4. 이산화염소 (ClO₂)의 적용분야
1) 식품 / 친환경 농약 대체 분야
- 과일, 채소, 유기농의 침지 소독
- 골프장의 잔디균 제거 및 헤저드 관리
- 식기주방기기의 소독제
- 급식시설 식품 접객 업소 식품 산업의 소독 및 세척제
2) 생활용품 / 의료분야
- 유아 장난감 및 유아용품의 살균 소독
- 소독제 의약외품
- 의약기기의 살균소독
- 화장품등
3) 수의 / 수산 PET 분야
- 탈취제 방역용품 방역 소독제 동물 소독제 사료 소독제
- 양어 양식장 수족관의 살균 및 녹조 예방
- 애완동물 소독 및 탈취 세정
- 해수 유통 수출입 수산물 소독 방역
4) 수처리 분야
- 상하수도 정수
- 적조 / 녹조제거
- 오·폐수 처리
- 선박 냉각탑 냉각수 처리
- 파이프라인 저장시설 살균 세척
- 유원지 공원 워터파크 수영장 목욕탕 살균 소독
5. 주요 살균 소독수 단별 소독 부산물 비교
소독제 |
할로겐 원소 함유 유기 화합물 |
무기화합물 |
할로겐 원소 비함유 유기 화합물 |
---|
염소계
|
트리할로메탄(THM), 할로아세틱애시드(HAA), 할로아세토니드릴(HAN), 포수클로랄, 클로르피크닐, 클로르페놀, N-클로라민, 할로플레론, 블로모하이드린 |
염소산염(차염사용시) |
알데히드, 시아노카놀릭 산, 알카노익 산, 벤젠, 카르복실 산 |
이산화염소 |
없음 |
없음 |
없음 |
클로라민 |
할로아세토니드릴(HAN), 시아노겐염화물, 유기클로라민, 클로라미노산, 클로랄수화물, 할로케톤 |
질산염아질산염, 염소산염하드라진 |
알데히드케톤 |
오존 |
블로모폼, 모노브로모아세틱 산, 다이브로모아세틱 산, 다이브로머아세톤, 시아노겐브롬화물 |
염소산염, 요오드산염, 브롬산염, 과산화수소, 하이포브로머스 산, 에폭시, 오존에이트 |
알데히드, 케노탄, 케톤, 카르복실 산 |
6. 이산화염소수와 타염소계의 비교
구분 |
이산화염소수 |
염소계 |
---|
안정성 |
발암물질(THMs,HAAs,NANs) 등 과 클로로아민이나 클로로페놀 등을 생성하지 않음 |
다량생성 |
순도 |
불순물이 없는 고순도 이산화염소수 |
소금이 다량 함유되며, 약 23% 소금만 락스계열 생성에 소비되고 77% 소금은 잔류 |
농도 |
필요에 따라 이산화염소수의 농도 변화 가능 |
일정한 농도로만 생산 가능 |