KR100377542B1 - 배추 절임 염수와 세척수의 처리방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배추 절임 염수와 세척수의 재활용 방법 및 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 김치제조시 배출되는 폐수 중에는 소금과 당류 등 매우 적은 량의 가용성 물질이 함유되어 있으나, 이를 종래의 방식으로 처리하는 데는 설비, 운영비의 면에서 비경제적이므로 김치공장의 폐수처리시설 가동율을 매우 저조하게 하는 원인 중에 하나이다. 또한 종래의 폐수처리 시스템은 재 사용할 수 있는 천일염과 공업용수 등의 재활용 가능한 자원을 버리게 되므로 전체적인 생산성의 저하를 가져오는 요인이 되어 왔다.

본 발명은 종래 김치공장에서의 폐수처리공정을 단점을 개선하고자 절임시 발생하는 폐수와 절임 배추의 세척 시 대량으로 발생하는 세척수를 별도로 각각 분리 회수하여 눈의 크기가 다른 3종의 금속망을 단계적으로 처리하는 금속 망 처리조와 모래조 및 활성탄조를 순차적으로 통과시킨 후 이를 예비필터로 정수 처리하여 절임 염수 및 세척수로 재활용하거나 이 처리수를 다시 오존발생장치를 통과시켜 절임염수 및 세척수를 다시 재활용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

Description

배추 절임 염수와 세척수의 처리방법 및 장치{Recycling System and Processes of the Waste Brine and the Waste Water in Kimchi Factory}

본 발명은 김치를 공업적 대량생산시 발생하는 배추의 절임 염수 및 절임 배추의 세척시 발생하는 세척수를 혼합하여 폐수로 처리하는 기존의 방식을 개선하여 절임 염수 및 세척수로 분리하여 각각 정수 처리하여 재활용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

김치는 계절에 따라 생산되는 각종 채소가 주원료인 전통 발효음식으로써, 우리 나라의 식탁에서 빼놓을 수 없는 부식으로 이용되고 있다. 이러한 김치는 여성의 사회참여의 증가에 따라 가정에서 담그던 김치가 공장에서 대량 생산되어 대체되고 있다. 김치의 주된 재료는 배추이고, 제조공정은 크게 절임 과정, 세척과정과 탈수과정을 거치게 되며, 별도의 공정에서 제조된 양념과 합쳐진 후 발효과정을 거쳐 식탁에서 김치로 이용되고 있다.

김치의 절임 공정에서 발생하는 폐수는 배추를 절이고 난 후 배출되는 염수와 절임을 마친 배추의 세척과정에서 발생하는 세척수로 이루어진다. 김치의 산업화에 의해 늘어난 김치제조공장이 대체로 청정지역에 위치하는데 비해 폐수처리 실정은 비효율적인 면이 많아 그에 따른 환경오염 문제가 크게 대두되고 있다. 김치공장에서 배출되는 폐수에는 소금과 절임 과정에서 배추에서 빠져 나오는 염류, 당류 등 가용성 고형물이 주로 함유되어 있는 정도로 간단한 처리를 통하여 이들을 분리하여 제거한다면 수자원 및 소금을 재활용할 수 있을 뿐만 아니라, 이에 따라 김치제조 비용의 절감은 물론 환경보호에도 기여할 수 있을 것이다.

김치 제조를 위해서는 배추를 소금으로 절이고 물로 세척하는 것은 김치의 맛을 좌우하는 필수적인 공정으로서 절임 및 세척과정에서 다량의 폐수가 발생하게 된 데, 예를 들어 배추 1톤을 절이기 위해서는 대략적으로 70kg의 소금이 사용되고 있으며, 절임 후 세척 등을 위하여 필요로 하는 용수의 양은 배추 1톤당 10톤 정도가 사용되는 것으로 추정되어, 폐염수는 여름에는 주당 약 120m³(겨울-약 50m³)가 발생하며, 폐세척수는 여름에 주당 약 540m³(겨울-약 300m³)가 발생한다. 또한 김치 제조공장에서의 염수 재사용 횟수는 평균적으로 봄, 가을에는 1.6회, 여름 1.1회, 겨울 2.2회로 비교적 낮은 편으로서, 절임배추의 세척횟수는 3회가 가장 많고 역류(overflow)방식으로 세척하기도 하므로 용수의 낭비가 많다.

김치 제조 시 소금으로 배추를 절이는 과정을 거치면서 소금은 배추의 표피에 접촉하여 일종의 탈수 작용 또는 삼투압 작용을 일으키면서 내부로 확산되어 배추에 존재하는 대부분의 미생물 생육을 억제시킨다. 그러나 호염성 세균의 번식으로 배추 내에서 김치 숙성에 필요한 발효 과정이 일어난다. 배추에 소금물이 접촉하면 배추 표피의 세포막 주성분인 펙틴이 펙틴분해효소에 의하여 가수분해되면서 세포막의 파괴가 일어나고, 이 부분을 통해 잘 녹는 가용성 물질인 비타민 C, 당,황 함유물질, 유리 아미노산 등이 배추 섬유질로부터 용출되어 나온다. 따라서 절임은 배추의 맛을 좌우하는 중요한 공정이라고 할 수 있는 데, 이와 같이 절임 과정을 통해 용출 되어 나오는 가용성 물질이 김치의 맛에 큰 영향을 주기 때문이다. 실제 김치제조공장은 규모가 영세하고 폐수처리시설이 미흡하여 절임 공정 중 발생하는 염수를 폐수처리함에도 불구하고 폐 염수 내의 염 농도가 높기 때문에 미생물의 정상적인 성장경로에 변화를 가져와 토양오염 및 수질오염으로 인한 환경오염을 일으킨다. 또한 김치공장이 대체로 청정지역에 위치하고 있으므로 방류수의 배출기준을 유지하기가 어려운 실정으로서, 종래의 폐수처리 시스템에서는 폐수처리에 추가적인 비용이 요구될 뿐만 아니라 원료로써 재 사용할 수 있는 천일염과 공업용수 등의 자원을 낭비하게 되므로 전체적인 생산성의 저하를 가져오게 된다.

이와 같이 실제로 김치 제조 공장에서의 절임 염수 재사용 횟수는 매우 낮은 실정이므로, 환경오염을 방지하고 천일염과 공업용수 등 자원의 낭비를 막기 위해서는 폐 염수의 재활용이 더욱 중요한 데 김치 제조 공정 중 생성된 폐수와 재활용으로 인한 폐 염수의 특성 변화에 대한 연구 및 재활용한 폐 염수를 최적의 상태로 처리하여 재사용 횟수를 늘리는 것에 대한 연구가 매우 미흡한 상태이다.

일반적으로 식품공장에서 현재 사용할 수 있는 폐수처리 방법 중 물리적 처리방법으로는 폐수 중에 함유된 고체와 액체를 분리하는 처리로 조부유물 제거, 침강분리, 부상분리, 여과방식이 있으며, 생물 화학적 처리로는 용해성 현탁성 유기물의 분해, 제거 감량, 안전화를 목적으로 활성 오니, 살수여상, 혐기성 소화, 탈질 처리가 주로 이용되며 기타의 처리방법으로는 희석, 지하주입, 지하관개 방법 등이 있으며 폐수의 처리방법은 이들 방법을 폐수의 특성에 따라 선택적으로 조합 활용되고 있다. 김치공장의 폐수처리 방법은 식품공장에서 적용하고 있는 일반적인 폐수처리 방법인 물리화학적 처리방법과 이에 생물 화학적 처리를 병행하는 경우가 대부분이다(도 1). 한편 막 분리기술을 이용하여 김치공장의 절임과 세척 시 발생하는 혼합폐수로부터 염의 회수를 위하여 정밀여과와 전기투석 방법을 순차적으로 적용하는 기술이 개발된 바 있다.

김치제조시 배출되는 폐수 중에는 앞서 언급하였듯이 소량의 가용성 고형물인 소금과 원료로부터 유출되는 당류 등 매우 적은 량의 가용성 물질이 함유되어 있는 데 이를 종래의 처리방식으로는 비경제적인 면이 많아서 자원이 재활용되지 못하고 있으며, 특히 대부분의 김치제조공장은 규모가 영세하고 폐수처리시설이 미흡하여 절임 및 세척 공정 중 발생하는 폐수를 정화 처리하더라도 폐염수 내의 염 농도가 높기 때문에 미생물의 정상적인 성장경로에 변화를 가져와 토양오염 및 수질오염으로 인한 환경오염을 일으키는 원인이 되고 있다. 본 발명은 이러한 종래 김치공장에서의 폐수처리공정의 단점을 개선하고, 절임시 발생하는 폐수와 절임 배추의 세척 시 다량 발생하는 세척수를 별도로 분리 회수하여 이를 간편하고 경제적인 여과처리방법을 거쳐 절임 염수 및 세척수로 재활용하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 김치공장에서 일반적으로 사용하고 있는 폐수처리 공정의 계통도이다.

도 2a는 본 발명에 따른 배추 절임 염수를 분리 처리하여 재활용하는 공정도이다.

도 2a는 본 발명에 따른 절임 배추 세척수를 분리 처리하여 재활용하는 공정도이다.

도 3은 본 발명의 3단정수처리조의 상세도이다.

＜도면의 주요부분에 대한 설명＞

8: 배추절임조 9: 절임배추세척조

10: 3단금속여과체 11: 3단정수처리조

12: 필터 13: 살균처리장치

14: 펌프 15: 금속망조

16: 모래조 17: 활성탄조

18: T형 가지관

본 발명의 배추 절임 염수와 세척수의 처리장치는 배추를 염수에 절이는 배추절임조(8)와 절임배추를 물로 세척하는 절임배추세척조(9)와,

상기 배추절임조(8)로부터 유출된 폐염수의 부유물과 절임배추세척조(9)로부터 유출된 세척수의 부유물을 각각 여과하는 3단금속처리조(10)와,

상기 부유물이 제거된 폐염수와 부유물이 제거된 세척수를 각각 재차 여과하는 3단정수처리조(11)와,

상기 3단정수처리조(11)로부터 유출된 폐염수 또는 세척수를 각각 여과하는 필터(12)와,

상기 필터(12)에 의해 각각 여과된 폐염수 또는 세척수의 미생물을 살균하는 살균처리장치(13)로 구성된다.

상기에서, 3단금속처리조(10)는 분리 가능한 3층의 금속망으로 금속 망의 눈의 크기가 폐수가 유입되는 상부로부터 하부로 갈수록 작아지도록 한 것이며, 3단정수처리조(11)의 제1단은 금속망(15), 제2단은 모래조(16), 제3단은 활성탄조(17)로 구성되고, 미생물의 살균처리장치(13)는 오존처리장치 또는 염소살균처리장치를 사용한다.

한편 3단금속처리조의 금속망은 눈이 9.51∼25.4mm, 4.00∼12.7mm, 및 2.00∼6.73 mm의 크기 순으로 분리식 3층망의 금속여과체로 구성되고, 3단정수처리조( 11)는 금속망 눈이 1.0∼4.0mm, 0.149∼2.00mm, 및 0.074∼0.297 mm의 3단 금속망을 차례로 통과한 폐염수 또는 세척수는 모래조 및 활성탄조로 이송시 T자형의 가지관을 통하여 상층부에서 분사되어 하부 방향으로 흐르도록 한다.

또한 본 발명의 배추 절임염수와 세척수의 처리방법은 배추 절임 염수와 절임 배추 세척수를 별도로 각각 분리하여 회수하는 단계와,

상기 단계에 의해 각각 회수된 배추 절임 염수와 세척수를 경사진 그물 망의 눈이 전기의 크기 순으로 부착된 금속 여과 체를 1차 통과하여 부유 물질을 제거하는 단계와,

금속 망을 통과치 못한 부유물은 경사면을 통하여 여과 체의 하부로 모여 처리가 끝난 후 각각의 그물 망을 들어내어 쌓인 부유물을 제거하는 단계와,

금속 망을 통과한 염수 및 세척수를 회수조로 보내는 단계와,

회수조에서 이송된 염수 및 세척수를 각각 펌프에 의하여 금속망 눈이 전기의 3단 금속망, 모래조, 활성탄조의 3칸으로 격리된 밀폐형 정수처리조 내로 주입시켜 여과시키는 단계와,

전기의 처리과정을 거친 염수 및 세척수를 각각 필터로 재차 여과하는 단계와,

오존 발생장치 또는 염소살균장치로 염수 또는 세척수의 미생물을 각각 살균하는 단계와,

전기의 처리공정을 거친 폐염수는 소금으로 염도를 12%∼17%로 조절하여 배추절임 염수로 재사용하거나 또는 처리공정을 거친 폐세척수는 세척수로 재사용하는 단계로 이루어진다.

한편 염수 또는 세척수를 오존 발생장치로 처리시 오존의 농도를 10ppm 이내로 하여 염수 또는 세척수를 처리한다.

이하 첨부 도면에 의하여 본 발명을 설명한다. 도 2(a)(b)는 본 발명을 단순화하여 나타낸 것으로 김치 절임 시 사용된 절임 염수와 절임 배추 세척 시 사용된 세척수를 별도로 각각 분리하여 회수 처리하도록 한다. 절임 폐 염수 또는 세척 후 발생한 폐수는 회수시 경사진 그물 망의 눈이 9.51∼25.4mm, 4.00∼12.7mm, 및 2.00∼6.73 mm의 크기 순으로 부착된 금속 여과 체(10)를 1차 통과하여 부유 물질을 제거한다. 금속 망을 통과치 못한 부유물은 경사면을 통하여 여과 체의 아래 부위로 모이며 처리가 끝난 후 각각의 그물 망을 들어내어 쌓인 부유물을 제거할 수 있도록 구성되어 있다.

금속 망을 통과한 염수 및 세척수는 필요에 따라 일시 저장을 위하여 설치한 회수조에 연결된 배수관을 통하여 펌프에 의하여 정수장치로 이송된다. 회수조 및 정수장치의 펌프에 연결된 배수관 부위에는 폐 염수 원액 및 폐 세척수 원액에 함유된 부유 물질 제거에 사용하였던 금속 망 보다 망의 눈 크기가 보다 작은 1.0∼4 .0mm, 0.149∼2.00mm, 및 0.074∼0.297 mm의 3단 금속 그물 망을 부착하여 부유물을 가능한 제거토록 설계되어 있다. 회수조에서 이송된 염수 및 세척수는 펌프에 의하여 3칸으로 격리된 밀폐형 정수장치(11) 내로 주입되는데 1차 금속망(15), 2차 모래(16), 3차 활성탄(17) 처리의 3단계 여과처리를 거치도록 설계되어 있다. 정수 장치내 금속 망은 분리 가능한 3층의 금속 망이 설치되어 있으며 금속 망의 눈의 크기는 폐수가 유입되는 위로부터 아래로 갈수록 작아지도록 설계되었다. 이 망을 통과하여 금속망 조 아래로 모여진 폐 염수 또는 폐 세척액은 격막으로 분리되어있는 모래 처리 조를 거친 후 격막으로 분리되어 있는 활성탄 처리조를 통과하여 밖으로 내보내진다.

정수장치내 금속 망을 통과한 폐 염수 또는 폐 세척수는 모래 조 및 활성탄 조로 이송 시 T자형의 가지관(18)을 통하여 각각의 상층부에서 분사되어 아래 방향으로 흐르도록 하였으며, 이러한 구조는 정수 처리효과를 높임은 물론 정수 처리 후 모래 조 및 활성탄 조에 쌓인 폐 염수 또는 폐 세척수 잔유물의 제거를 위하여 역배출(back flushing)시 잔유물 제거를 용이하도록 하였다.

3차 처리과정을 거친 염수 및 세척수는 필터(12)만을 거치거나 미생물의 살균을 위하여 미생물 살균장치(13)의 하나인 오존 발생장치 내부를 통과한다. 이때 미생물 살균을 위하여 사용된 오존 발생장치 대신 염소 살균처리로 대체하여 사용할 수 있다. 이 공정을 거친 각각의 처리 액은 각각 배추의 절임조 탱크 및 세척원수 탱크로 이송되어 배추의 절임 염수 및 세척수로 재활용한다. 이때 폐 절임 염수를 재활용 처리한 경우 배추의 초기 염수를 이용하여 절임 시 배추로부터 유출된 수분에 의하여 염도가 다소 저하됨에 따라 재활용하기 위해서는 처리 후 소량의 소금으로 배추 절임에 적합한 12∼17%의 염 농도로 보정한다.

이하 본 발명을 다음의 실시예에 의하여 설명하고자 한다. 그러나 이들이 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다.

＜실시예 1＞

통배추를 다듬고 세로로 2등분하여 절단한 배추 10㎏을 초기 염농도 16.7%의 염수에 물간법으로 절여 상온에서 배추를 염수에 잠기도록 하여 2시간마다 한번 씩 뒤집어 주면서 4시간 동안 절였다. 1회 절임수에 천일염과 물을 첨가하여 동일하게 16.7%의 염수를 만들어 배추를 넣고(염수:배추=3:1) 초기 염수와 같은 과정을 반복하여 2회 절임을 하였고 이후의 5회 절임까지도 같은 공정을 반복하였다. 또한 3회, 4회 및 5회 절임시에도 같은 무게의 배추를 각각 넣고 16.7%의 염농도로 하여 위와 동일한 절임 공정을 거친다. 절임 공정 중 1회, 3회 및 5회 절임 후 생성된 염수는 정수장치를 통과시켰다. 절임염수는 금속망, 모래, 활성탄으로 통과시킨 후 예비필터만 통과시키거나 이를 다시 오존발생장치를 통과시켰다.

각 반복 처리단계에서 얻은 절임 배추는 절임 후 절임수와 동량의 물로 3회 헹구고 30분간 탈수하여 2∼4㎝로 세절한 후 100g씩 칭량하여 양념(고추가루 2.3g, 마늘 1.5g, 생강 0.4g, 파 3.1g, 멸치액젓 3.0g)을 섞어 김치를 제조하였다. 제조된 김치는 진공포장필름에 밀봉한 후 10℃ 인큐베이터(incubator)에서 숙성시켰다.

이와 같이 처리한 김치의 숙성중 산도의 변화를 비교하였던 바(표 1) 염수를 아무런 처리 없이 5회 반복하여 배추를 절인 후 이를 김치로 제조한 경우 염수를 배추 절임에 1회만 사용하였던 경우에 비해 숙성중 산도의 증가가 다소 빠르게 진행되었다. 배추의 절임후 정수처리를 하면서 5회 반복 사용하였던 경우 산도의 변화는 염수를 5회 반복 사용하였던 경우는 물론 1회만 사용하였을 경우에 비해서도 산도의 증가가 느리게 진행되었다. 한편 염수의 정수처리구 중 동일한 처리과정에오존 발생 장치를 통과시킨 처리구의 경우 김치의 숙성 중 산도의 증가가 이 과정을 거치지 않은 처리구에 비해 다소 느리게 진행되었다.

또한 염수의 반복 사용시 정수처리가 김치의 숙성 중 관능적 품질변화에 미치는 영향을 조사하였던 바 그 결과는 표 2와 같다. 염수를 배추 절임에 5회 반복 사용한 경우와 염수를 배추절임에 1회 만 사용하여 김치를 제조한 경우를 비교하여 보면 맛과 조직감에서는 큰 차이를 보이지 않았으나 냄새는 염수를 5회 반복하여 절임에 사용하였던 경우가 1회만 사용하였던 경우에 비해 다소 열등한 것으로 나타났다. 배추의 절임염수를 정수 처리하여 5회 반복 사용하였던 경우, 염수를 1회만 사용하였던 경우 및 처리 없이 5회 반복 사용하였던 경우에 비해 김치의 숙성 중 맛, 냄새, 조직감면에서 품질이 우수한 한 것으로 나타났다.

한편 염수의 정수처리구중 동일한 처리과정에 오존 발생장치를 통과시킨 처리구의 경우 김치의 숙성 중 관능적 품질은 이 과정을 거치지 않은 처리구와 거의 유사한 수준을 나타내었다.

표 1. 김치발효 중 산도의 변화(10℃) (단위: %, lactate)

염수	발효기간 (일)
	0	7	14	21
B1	0.35	0.61	0.80	1.04
B5	0.36	0.68	0.83	1.02
BT5-1	0.38	0.54	0.62	0.87
BT5-2	0.39	0.52	0.54	0.76

B1: 염수를 배추 절임에 1회만 사용한 처리구

B5: 염수를 배추 절임에 5회 반복하여 사용한 처리구

BT5-1: 배추를 절인 염수를 부유물 제거, 모래 조 및 활성탄 조에 순차적으로 통과시킨 후 예비필터를 통과시켜 반복적으로 5회 사용한 처리구

BT5-2: 배추를 절인 염수를 부유물제거, 모래조 및 활성탄 조에 순차적으로 통과시킨 후 이를 예비필터 및 오존 발생장치를 통과시켜 반복적으로 5회 사용한 처리구

표 2. 염수 종류별 김치의 관능평가

구분	염수(Brines)	발효기간 (일)
		5	7
Taste	B1B5BT5-1BT5-2	3.753.835.015.39	3.633.654.354.18
Odor	B1B5BT5-1BT5-2	3.763.165.115.10	3.733.374.674.58
Texture	B1B5BT5-1BT5-2	5.355.275.595.44	4.114.585.335.30

B1, B5, BT5-1, Bt5-2: 표 1과 동일

점수: 1점 가장 낮다. 7점 가장 높다.

＜실시예 2＞

통배추를 다듬고 세로로 2등분해서 배추 10㎏을 초기 염농도 16.7%의 염수에 물 간법으로 절였다. 상온에서 통배추는 절임수에 잠기도록 하여 2시간마다 한번 씩 뒤집어 주면서 4시간 절였고 절임 후 절임수와 동량의 물로 3회 헹구고 30분간 탈수하였다. 세척 및 탈수시 발생한 세척수 폐액만을 별도로 분리하여 금속망, 모래, 활성탄으로 통과시킨 후 예비필터로 구성된 정수장치와, 세척수 폐액을 금속 망, 모래, 활성탄을 거치고 이를 다시 예비필터 및 오존발생장치를 통과시켰다. 이와 같이 처리한 세척수를 5회 반복 처리하여 사용한 후 이를 사용하여 세척한 절임 배추를 사용하여 김치를 제조하였다.

세척한 배추는 2∼4㎝로 세절한 후 100g씩 칭량하여 양념(고추가루 2.3g, 마늘 1.5g, 생강 0.4g, 파 3.1g, 멸치액젓 3.0g)을 섞어 김치를 제조하였다. 제조된 김치는 진공포장필름에 밀봉한 후 10℃ 인큐베이터에서 숙성시켰다.

표 3은 절임 배추 세척수의 반복사용 및 정수처리에 따른 김치의 숙성중 산도 변화를 나타낸 것으로 세척수를 아무런 처리 없이 5회 반복하여 배추를 절인 후 이를 김치로 제조한 경우 세척수를 절임배추 세척에 1회 만 사용하였던 경우에 비해 숙성중 산도의 증가가 다소 빠르게 진행되었다. 절임배추의 세척후 정수처리를 하면서 5회 반복 사용하였던 경우, 산도의 변화는 세척수를 아무런 처리 없이 5회 반복 사용하였던 경우에 비하여 완만하게 증가하였으나 세척수를 1회만 사용하였을 경우에 비해서는 큰 차이를 보이지 않았다.

한편 세척수를 정수 처리한 구중 동일한 처리과정에다 오존 발생생장치를 부가적으로 통과시킨 처리구의 경우 김치 숙성 중 산도변화가 이 과정을 거치지 않은 처리구에 비해 다소 완만하게 진행되었다. 표 4는 절임배추 세척수의 반복 사용시 정수처리가 김치의 숙성중 관능적 품질변화에 미치는 영향을 조사한 결과이다. 절임 배추 세척에 아무런 처리없이 5회 반복 사용한 세척수의 경우와 세척수를 절임배추 세척에 1회 만 사용하여 김치를 제조한 경우의 관능적 품질을 비교하여보면 5회 반복 사용하였을 경우 맛, 냄새 및 조직감이 세척수를 1회만 사용하였을 경우에 비해 열등하였다. 절임 배추의 세척수를 정수 처리하여 5회 반복 사용하였던 경우 아무런 처리 없이 5회 반복 사용하였던 경우에 비해 김치의 숙성 중 맛, 냄새, 조직감면에서 품질이 우수한 한 것으로 나타났으며, 세척수를 1회만 사용하였을 경우에 비하여서는 품질이 거의 유사한 것으로 나타났다. 한편 세척수의 정수처리구중 동일한 처리과정에다 오존 발생생장치를 부수적으로 처리한 구의 경우 김치의 숙성 중 관능적 품질은 이 과정을 거치지 않은 처리구와 거의 유사한 수준을 나타냈다.

표 3. 김치발효 중 산도변화(10℃)(Unit: %, lactate)

물	발효기간 (일)
	0	7	14	21
W1	0.19	0.43	0.62	0.87
W5	0.25	0.66	0.84	1.03
WT5-1	0.17	0.41	0.57	0.75
WT5-2	0.15	0.42	0.61	0.76

W1: 물을 절임배추 세척에 1회만 사용한 처리구

W5: 물을 절임배추 세척에 5회 반복하여 사용한 처리구

WT5-1: 절임배추의 세척수를 부유물 제거, 모래 조 및 활성탄 조에 순차적으로 통과시킨 후 예비필터를 통과시켜 반복적으로 5회 사용한 처리구

WT5-2: 절임배추의 세척수를 부유물제거, 모래조 및 활성탄 조에 순차적으로 통과시킨 후 이를 예비필터 및 오존 발생장치를 통과시켜 반복적으로 5회 사용한 처리구

표 4. 세척수별 김치의 관능검사

구분	세척수	발효기간 (일)
		5	7
Taste	WW5WT5-1WT5-2	5.964.846.026.40	5.644.665.365.19
Odor	W1W5WT5-1Wt5-2	5.874.176.126.11	5.744.385.685.59
Texture	W1W5WT5-1WT5-2	6.365.086.606.45	5.524.295.445.61

W1, W5, WT5-1, WT5-2: 표 3과 동일

본 발명은 김치공장에서 발생되는 배추 절임염수 및 절임배추 세척수를 분리한 후, 정수처리하여 재활용함으로서 염수 및 세척수를 재활용을 통한 원가절감과 환경친화성을 도모할 수 있다.

Claims (9)

1. 배추를 염수에 절이는 배추절임조(8)와 절임배추를 물로 세척하는 절임배추세척조(9)와,

   상기 배추절임조(8)로부터 유출된 폐염수의 부유물과 절임배추세척조(9)로부터 유출된 세척수의 부유물을 각각 여과하는 3단금속처리조(10)와,

   상기 부유물이 제거된 폐염수와 부유물이 제거된 세척수를 각각 재차 여과하는 3단정수처리조(11)와,

   상기 3단정수처리조(11)로부터 유출된 폐염수 또는 세척수를 각각 여과하는 필터(12)와,

   상기 필터(12)에 의해 각각 여과된 폐염수 또는 세척수의 미생물을 살균하는 살균처리장치(13)로 구성됨을 특징으로 하는 배추 절임 염수와 세척수의 처리장치
2. 제 1항에 있어서, 3단금속처리조(10)는 분리 가능한 3층의 금속망으로 금속 망의 눈이 9.51∼25.4mm, 4.00∼12.7mm, 및 2.00∼6.73 mm 크기 순으로 구성된 것을 특징으로 하는 배추 절임염수와 세척수의 처리장치
3. 제 1항에 있어서, 3단정수처리조(11)는 제1단은 금속망(15), 제2단은 모래조 (16), 제3단은 활성탄조(17)로 구성됨을 특징으로 하는 배추 절임염수와 세척수의 처리장치
4. 제 1항에 있어서, 미생물의 살균처리장치(13)는 오존처리장치 또는 염소살균처리장치인 것을 특징으로 하는 배추 절임염수와 세척수의 처리장치
5. 제 3항에 있어서, 3단정수처리조(11) 제1단의 금속망(15)은 금속망의 눈이 1.0∼4.0mm, 0.149∼2.00mm, 및 0.074∼0.297 mm 크기 순으로 분리식 3층망의 금속여과체로 구성됨을 특징으로 하는 배추 절임염수와 세척수의 처리장치
6. 제 3항에 있어서, 3단정수처리조(11)는 금속 망을 통과한 폐염수 또는 세척수는 모래조(16) 및 활성탄조(17)로 이송시 T자형의 가지관(18)을 통하여 상층부에서 분사되어 하부 방향으로 흐르도록 구성됨을 특징으로 하는 배추 절임염수와 세척수의 처리장치
7. 배추 절임 염수와 절임 배추 세척수를 별도로 각각 분리하여 회수하는 단계와,

   상기 단계에 의해 각각 회수된 배추 절임 염수와 세척수를 경사진 그물 망 눈의 크기가 순차적으로 각각 다르게 구성된 금속 여과 체를 1차 통과하여 부유 물질을 제거하는 단계와,

   금속 망을 통과하지 못한 부유물은 경사면을 통하여 여과 체의 하부로 모여 처리가 끝난 후 각각의 그물 망을 들어내어 쌓인 부유물을 제거하는 단계와,

   이송된 염수 및 세척수를 각각 펌프에 의하여 금속망 눈의 크기가 각각 다르게 구성된 3단 금속망과 모래조 및 활성탄조의 3칸으로 격리된 밀폐형 정수처리조 내로 주입시켜 여과시키는 단계와,

   전기의 처리과정을 거친 염수 및 세척수를 각각 필터로 재차 여과하는 단계와,

   오존 발생장치 또는 염소살균장치로 염수 또는 세척수의 미생물을 각각 살균하는 단계와,

   전기의 처리공정을 거친 폐염수는 소금으로 염도를 조절하여 배추절임 염수로 재사용하거나 또는 처리공정을 거친 폐세척수는 세척수로 재사용하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 배추 절임염수와 세척수의 처리방법
8. 제 7항에 있어서, 폐염수는 염도를 12%∼17%로 조절하여 배추절임조의 염수로 재활용하는 것을 특징으로 하는 배추 절임염수와 세척수의 처리방법
9. 제 7항에 있어서, 염수 및 세척수를 오존 발생처리장치로 살균시 오존의 농도를 10ppm 이내로 처리하는 것을 특징으로 하는 배추 절임염수와 세척수의 처리방법