KR100887520B1 - A concentration method of the organic matter from deep sea water or deep sea rock-floor water - Google Patents

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Abstract

본 발명은 해양 심층수 또는 해저 심층암반수로부터 유기물을 농축하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해양 심층수로부터 화장품 및 화장수, 비누, 목욕용수, 의약품 등의 제조용수로 사용할 수 있는 유기물을 농축하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for concentrating organic matter from deep seawater or deep sea bedrock, and more particularly, to a method for concentrating organic matter that can be used for manufacturing water, such as cosmetics and lotion, soap, bath water and pharmaceuticals, from deep sea water. will be.

이를 위하여 본 발명은, 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의의 해양 심층수 또는 해저 심층암반수를 취수하여 음료수를 제조하는 과정에서 역삼투여과공정으로부터 여과되지 않고 배출되는 농축수를 탈염처리하는 단계, 탈염처리된 탈염수를 2차 역삼투여과공정에서 1차 농축하는 단계, 1차 농축된 유기물을 2차 증발·농축공정에서 고도로 유기물을 농축하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.To this end, the present invention, the step of desalting the concentrated water discharged from the reverse osmosis filtration process in the process of preparing a beverage by taking the deep sea water or the deep sea bedrock water of the deep seabed deeper than 200m from the sea surface, desalination treatment The desalted water was first concentrated in a second reverse osmosis filtration process, and the first concentrated organic material was characterized by consisting of highly concentrated organic matter in a second evaporation and concentration process.

해양 심층수, 유기물, 농축, 탈염, 역삼투여과, 전기추출, 전기투석Deep sea water, organic matter, concentration, desalting, reverse osmosis, electroextraction, electrodialysis

Description

해양 심층수 또는 해저 심층암반수로부터 유기물을 농축하는 방법{A concentration method of the organic matter from deep sea water or deep sea rock-floor water}A concentration method of the organic matter from deep sea water or deep sea rock-floor water}

제1도는 해양 심층수로부터 유기물을 농축하는 공정도1 is a process chart for concentrating organic matter from deep sea water

제2도는 전기추출법에 의한 탈염처리 메커니즘 설명도2 is a diagram illustrating the desalination mechanism by the electroextraction method

제3도는 전기추출법에 의한 탈염처리 공정도3 is a desalination process chart by the electroextraction method

제4도는 전기투석법에 의한 탈염처리 공정도4 is a desalination process chart by electrodialysis

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1; 염수 저장조 2; 염수 이송펌프One; Brine reservoir 2; Brine Transfer Pump

3; 염추출장치 4; 염추출실3; Salt extraction apparatus 4; Salt Extraction Room

5; 탈염실 6; 양극5; Desalting chamber 6; anode

7; 음극 8; 음이온교환 격막7; Negative electrode 8; Anion exchange diaphragm

9; 양이온교환 격막 10; 격막 서포터(supporter)9; Cation exchange diaphragm 10; Diaphragm supporter

11; 송풍기 12; 산기관11; Blower 12; Diffuser

13; 전기투석장치 14; 양극실 13; Electrodialysis apparatus 14; Anode chamber

15; 음극실 16; 염농축실 15; Cathode chamber 16; Salt Concentration Room

17; 농축 염수 저장조 18; 농축 염수 이송펌프17; Concentrated brine reservoir 18; Concentrated brine transfer pump

ⓢ; 솔레노이드 밸브(Solenoid valve) LS; 레벨 스위치(Level switch) Ⓢ; Solenoid valve LS; Level switch

BIS; 보메도 비중 지시제어기(Baume's hydrometer indicating switch)BIS; Baume's hydrometer indicating switch

ECIS; 전기전도율지시제어기(Electric conductivity indicating switch)ECIS; Electric conductivity indicating switch

본 발명은 해양 심층수로부터 유기물을 농축하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의 해양 심층수 또는 해저 심층암반수를 취수하여 음료수를 제조하는 과정에서 역삼투여과공정으로부터 여과되지 않고 배출되는 농축된 염수를 탈염처리한 다음에, 2차 역삼투여과와 증발·농축에 의해서 유기물을 농축하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of concentrating organic matter from deep sea water, and more particularly, it is not filtered from a reverse osmosis process in the process of preparing a beverage by taking deep sea water or deep sea bedrock water deeper than 200 m from the sea surface. After desalting the concentrated brine discharged, the present invention relates to a method for concentrating organic matter by secondary reverse osmosis, evaporation and concentration.

해양 심층수는 통상 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의 해수를 해양 심층수라고 부르며, 표층 해수와는 달리 햇빛이 닿지 않아 플랑크톤(Plankton) 및 생명체가 증식하지 못하기 때문에 영양염류(榮養鹽類)의 농도가 높으면서 수온에 따른 밀도차이로 표층해수와 혼합되지 않아 표층해수에 존재하는 오염물질이 거의 존재하지 않으며, 표층의 해수와 비교하였을 때 저온안정성(低溫安定性), 부유물질의 농도가 낮으면서 오염물질과 유해세균이나 유기물이 매우 적은 청정성(淸淨性), 식물의 성장에 매우 중요한 무기영양염류가 풍부한 부영양성(富榮養性)과 다양한 미네랄성분이 균형(均衡)있게 존재하는 미네랄밸런스특성과 고압 저온상태에서 긴 세월동안 물 분자의 집단(Cluster)이 소집단화(小集團化)되어 표면장력이 적어 침투성이 좋은 물로 숙성된 숙성성(熟成性) 등의 특성이 있는 것으로 알려져 있으며, 해양 심층수와 표층 해수에 함유되어 있는 주요성분의 분석은 표1의 내용과 같다.Deep sea water is generally called deep sea water that is deeper than 200m above sea level, and unlike surface sea water, sunlight does not reach the sun so that plankton and life do not proliferate. Due to the high concentration and the difference in density due to the water temperature, there is almost no contaminant present in the surface seawater because it is not mixed with the surface seawater, and it has low temperature stability and low concentration of suspended solids when compared with the surface seawater. Mineral balance characteristics with a very low level of contaminants, harmful bacteria and organic matters, rich in nutrients, which are very important for plant growth, and balanced minerals. Under long periods of high pressure and low temperature, the clusters of water molecules are small grouped for a long time, and the surface tension is low, so that the water penetrates with good permeability. Analysis of the aged sex (熟 成 性) major components which are known to have properties such, is contained in the deep sea water and surface sea water is equal to the contents of Table 1.

표1 해양 심층수와 표층해수의 주요성분 분석표           Table 1 Analysis of main components of deep sea and surface seawater

구 분         division 울릉도 현포       Ulleungdo Hyunpo 일본 고지현 무로도(高知縣室戶)Murodo, Koji Prefecture, Japan 650m해양 심층수650m deep sea water 표층해수Surface waters 374m 해양 심층수 374m deep sea water 표층해수 Surface waters 일 반 항 목 General Item 수온(℃) Water temperature (℃) 0.5 0.5 23 23 11.5 11.5 20.3 20.3 pH pH 7.15 7.15 8.1 8.1 7.98 7.98 8.15 8.15 DO 용존산소(㎎/ℓ) DO dissolved oxygen (mg / l) 6 6 8 8 7.80 7.80 8.91 8.91 TOC 총유기 탄소(㎎/ℓ) TOC Total Organic Carbon (mg / l) 1.023   1.023 1.547 1.547 0.962 0.962 1.780 1.780 CODMn(㎎/ℓ)COD Mn (mg / L) 0.2 0.2 0.6 0.6 -   - -   - 용해성 증발잔류물(㎎/ℓ) Soluble evaporation residue (mg / l) 37,000 37,000 -  - 47,750 47,750 37,590 37,590 M-알칼리도(㎎/ℓ) M-alkalido (mg / l) -   - -  - 114.7 114.7 110.5 110.5 주 요 원 소 Main element Cl 염화물이온(wt%) Cl chloride ion (wt%) NaCl로 3.41  3.41 with NaCl NaCl로 3.40 3.40 with NaCl 2.237 2.237 2.192 2.192 Na 나트륨(wt%) Na sodium (wt%) 1.080 1.080 1.030 1.030 Mg 마그네슘(㎎/ℓ) Mg magnesium (mg / l) 1,320 1,320 1,280 1,280 1,300 1,300 1,310 1,310 Ca 칼슘(㎎/ℓ) Ca calcium (mg / L) 393 393 403 403 456 456 441 441 K 칼륨(㎎/ℓ) K potassium (mg / L) 380 380 356 356 414 414 399 399 Br 취소(㎎/ℓ) Br Cancel (mg / L) 65 65 -  - 68.8 68.8 68.1 68.1 Sr 스트론튬(㎎/ℓ) Sr Strontium (mg / L) 9.9 9.9 -  - 7.77 7.77 7.61 7.61 B 붕소(㎎/ℓ) B boron (mg / L) 4.7 4.7 -  - 4.44 4.44 4.48 4.48 Ba 바륨(㎎/ℓ) Ba barium (mg / l) 0.01 0.01 -  - 0.044 0.044 0.025 0.025 F 불소(㎎/ℓ) F Fluorine (mg / l) 1.2 1.2 -  - 0.53 0.53 0.56 0.56 SO4 2 -황산 이온(㎎/ℓ)SO 4 2 - sulfate ion (mg / l) 2,630 2,630 -  - 2,833 2,833 2,627 2,627 영 양 염 류 Nutrient salts NH4 +암모니아태질소(㎎/ℓ)NH 4 + ammonia nitrogen (mg / l) 0.05 0.05 -  - 0.05 0.05 0.03 0.03 NO3 -질산태질소(㎎/ℓ)NO 3 - Nitrogen Nitrate (mg / l) 0.28 0.28 0.04 0.04 1.158 1.158 0.081 0.081 PO4 3 -인산태인(㎎/ℓ)PO 4 3 - phosphate (mg / l) 0.16 0.16 0.026 0.026 0.177 0.177 0.028 0.028 Si 규소(㎎/ℓ) Si silicon (mg / l) 2.8 2.8 0.44 0.44 1.89 1.89 0.32 0.32 미 량 원 소 Trace element Pb 납(㎍/ℓ) Pb lead (μg / ℓ) 0.11 0.11 -  - 0.102 0.102 0.087 0.087 Cd 카드뮴(㎍/ℓ) Cd cadmium (µg / l) 0.05 0.05 -  - 0.028 0.028 0.008 0.008 Cu 구리(㎍/ℓ) Cu copper (µg / l) 0.26 0.26 -  - 0.153 0.153 0.272 0.272 Fe 철(㎍/ℓ) Fe iron (㎍ / ℓ) 0.20 0.20 -  - 0.217 0.217 0.355 0.355 Mn 망간(㎍/ℓ) Mn manganese (㎍ / ℓ) 0.45 0.45 -  - 0.265 0.265 0.313 0.313 Ni 니켈(㎍/ℓ) Ni nickel (µg / l) 0.36 0.36 -  - 0.387 0.387 0.496 0.496 Zn 아연(㎍/ℓ) Zn zinc (µg / l) 0.45 0.45 -  - 0.624 0.624 0.452 0.452 As 비소(㎍/ℓ) As arsenic (㎍ / ℓ) 0.04 0.04 -  - 1.051 1.051 0.440 0.440 Mo 몰리브덴(㎍/ℓ) Mo molybdenum (µg / l) 7.60 7.60 -  - 5.095 5.095 5.565 5.565 Cr 크롬(㎍/ℓ) Cr chromium (µg / l) 0.021 0.021 -  - 균 수Number of bacteria 생균 수(개/㎖) Number of live bacteria (dog / ml) 0   0 520 520 0  0 540 540 대장균 수(개/㎖) E. coli count (pcs / ml) 음성  voice 음성 voice 음성   voice 음성   voice

해양 심층수 중에는 상기 표1에 나타난 바와 같이 생물의 생육에 필요한 다종다양한 미네랄성분이 함유되어 있으며, 아직까지 과학적으로 정확한 근거가 입증되고 있지는 않았지만, 최근의 연구에 의하면, 해양 심층수(海洋深層水) 또는 해저 심층암반수(深層岩盤水)에는 해양성 미생물인 쥬드아르테로모나스·데니트리피칸스(Pseudoalteromonas denitrificans), 아르테로모나스 마크레오디(Alteromonas macleodii) 등은 대식세포(大食細胞; Macrophage)의 증식을 활성화하여 아토피성 피부염(Atopic dermatitis) 등에 효과가 있는 시크로프로지기오신 염산염(Cycloprodigiosin hydrochloride)과 같은 유기물질을 대사산물(代謝産物)로 배설하는 것으로 알려져 있으며, 그리고 갑각류(甲殼類)와 같은 어류로부터는 보습성이 우수한 트레할로스(Trehalose) 및 키토산(Chitosan)과 같은 당류를, 해조류로부터는 알긴산(Alginic acid)과 같은 유기물을 배설하여 올리고머(Oligomer) 상태의 유기물이 표1에서 보는 바와 같이 총유기 탄소(TOC; Total organic carbon) 기준으로 1㎎/ℓ정도 함유되어 있다.As shown in Table 1, the deep ocean water contains various minerals necessary for the growth of living organisms, and although scientifically accurate evidence has not yet been proved, recent studies have shown that deep ocean water or In deep-sea bedrock, marine microorganisms such as Pseudoalteromonas denitrificans, and Alteromonas macleodii, are responsible for the proliferation of macrophage. It is known to activate and excrete organic substances such as Cycloprodigiosin hydrochloride, which is effective in atopic dermatitis, as metabolites, and fish such as crustaceans. Sugars such as trehalose and chitosan, which are highly moisturizing, From the species, organic compounds such as alginic acid are excreted, and oligomer (organic) organic matter is contained in the total organic carbon (TOC) as shown in Table 1, about 1 mg / l.

상기의 해양 심층수에 함유되어 있는 유기물은 생물의 생육에 유용한 작용을 하면서 아토피성 피부염 등에 효과가 있는 것으로 밝혀져 화장품, 목욕용수 등에 이용되고 있으며, 근간에는 이와 같은 유기물 중에는 항암작용을 하는 미량요소(Oligoelement)도 함유되어 있는 것이 발표되고 있다.The organic matter contained in the deep sea water has been found to be effective in the growth of living organisms and effective in atopic dermatitis, and is used in cosmetics, bath water, etc. In recent years, among these organic matters, trace elements that have anticancer activity (Oligoelement Is also published.

해양 심층수 또는 해저 심층암반수에 함유된 유기물질을 농축하는 종래의 기술은 조사된 바가 없으며, 본 발명에서는 해양 심층수 또는 해저 심층암반수에서 음료수제조과정의 역삼투여과공정에서 여과되지 않고 농축된 염수로부터 유기물을 농축하는 방법을 제시코자 한다.Conventional techniques for concentrating organic matter contained in deep seawater or deep sea bedrock have not been investigated, and in the present invention, organic matter is extracted from concentrated brine without filtering in reverse osmosis of beverage preparation in deep seawater or seabed deep seawater. Let us present a method of concentration.

본 발명`은 해양 심층수 또는 해저 심층암반수에서 음료수제조과정의 역삼투여과공정에서 여과되지 않고 농축된 염수로부터 유기물을 농축하는 방법을 제공하는 데 목적이 있는 것이다.It is an object of the present invention to provide a method for concentrating organic matter from concentrated brine without filtering in reverse osmosis filtration process of beverage production process in deep sea water or deep sea bedrock.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 해양 심층수 또는 해저 심층암반수를 취수하여 음료수를 제조하는 과정에서, 역삼투여과공정으로부터 여과되지 않고 농축된 염수를 탈염처리하는 단계, 탈염처리된 탈염수를 2차 역삼투여과공정에서 1차 농축하는 단계, 1차 농축된 유기물을 2차 증발·농축공정에서 최종적으로 유기물을 농축하는 단계로 이루어진 것에 특징이 있다.In order to achieve the above object, the present invention, in the process of producing a beverage by ingesting deep seawater or deep seabed rock water, desalting the concentrated brine without filtering from reverse osmosis, secondary desalted water The first step of concentrating in reverse osmosis filtration process, the first concentrated organic material is characterized in that consisting of the step of finally concentrating the organic material in the second evaporation and concentration process.

본 발명은 해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의 해양 심층수(海洋深層水) 또는 해저(海底) 심층암반수(深層巖盤水)를 취수하여 20∼30℃로 가온 처리를 한 것을 모래여과, 정밀여과(Microfiltration), 한외여과(Ultrafiltration), 나노여과(Nanofiltration) 중에서 한 종류 또는 2종류 이상을 조합한 여과공정에 의해서 전처리 여과를 한 다음, 1차 역삼투여과공정으로 보내어 여과된 여과수는 음료수제조공정으로 보내고, 여과되지 않고 농축된 염수로부터 유기물을 농축하는 데, 이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention is to collect the deep sea water or deep sea bedrock of deep seabed deeper than 200m from the sea surface and warmed to 20 ~ 30 ℃ sand filtration, precision filtration Prefiltration by one or two or more combinations of Microfiltration, Ultrafiltration, and Nanofiltration, and then sent to the first reverse osmosis process. Concentration of the organics from the brine, concentrated, brine without sending, described in detail by the accompanying drawings as follows.

Ⅰ. 염수를 탈염처리하는 단계I. Desalination of brine

해수면에서 수심 200m보다 깊은 해저심층의 해양 심층수 또는 해저 심층암반수를 취수하여 가온 처리와 전처리여과를 한 다음, 1차 역삼투여과공정으로 보내어 여과된 여과수는 음료수제조공정으로 보내고, 여과되지 않고 농축된 염수가 염수 저장조(1)에 공급되면 다음의 전기추출법(電氣抽出法)에 의한 탈염처리방법(脫鹽處理方法)과 전기투석법(電氣透析法)에 의한 탈염처리방법 중에서 한 방법에 의해서 염수 중에 함유되어 있는 염분을 탈염처리 한다.From the sea surface, the deep seawater or deep seawater of deep seabed deeper than 200m is collected, warmed and pre-filtered and sent to the first reverse osmosis process. Is supplied to the brine reservoir (1), it is contained in the brine by one of the following desalination treatment methods by the electroextraction method and desalination treatment method by the electrodialysis method. Desalination is done.

1. 전기추출법에 의한 탈염처리방법 1. Desalination Treatment by Electro Extraction

본 발명에서 전기추출법에 의한 염추출장치(3)는 도 2에서와 같이 염추출실(4) 내부에는 양극(6)과 음극(7) 사이에 탈염실(5)을 설치하고, 탈염실(5)은 양극(6) 쪽에는 모든 음이온을 투과하는 음이온교환 격막(8)을 설치하고, 음극(7) 쪽에는 모든 양이온을 투과하는 양이온교환 격막(9)을 설치하며, 처리용량이 큰 경우에는 도 3에서와 같이 양극(6)과 음극(7) 사이에 탈염실(5)을 교호적(交互的)으로 다단(多段)을 설치한 구조로 구성되어 있다.In the present invention, the salt extraction apparatus 3 by the electroextraction method is provided with a desalination chamber 5 between the anode 6 and the cathode 7 inside the salt extraction chamber 4 as shown in FIG. 5) an anion exchange diaphragm 8 penetrating all anions on the anode 6 side, and a cation exchange diaphragm 9 penetrating all the cations on the negative electrode 7 side, and the processing capacity is large. As shown in FIG. 3, the desalination chamber 5 is alternately provided with a plurality of stages between the anode 6 and the cathode 7.

다시 말해서 본 발명에서 사용하는 음이온교환 격막(8)과 양이온교환 격막(9)은 염수 중에 함유되어 있는 1가 염(NaCl, KCl, KBr 등)과 다가염(多價鹽, MgCl2, MgSO4, CaSO4, FeCl2, FeCl3, SrSO4 …등)을 모두를 제거(탈염)할 수 있는 격막을 사용한다.In other words, the anion exchange diaphragm 8 and the cation exchange diaphragm 9 used in the present invention include monovalent salts (NaCl, KCl, KBr, etc.) and polyvalent salts (MgCl 2 , MgSO 4 ) contained in saline. , CaSO 4 , FeCl 2 , FeCl 3 , SrSO 4 ..., Etc.), a diaphragm capable of removing (desalting) all of them is used.

본 발명의 전기추출법에 의한 탈염방법은, 도 2에서와 같이 염추출실(4) 내에 양극(6)과 음극(7) 사이에 음이온교환 격막(8)은 모든 음이온을 투과하는 막을 사용하고, 양이온교환 격막(9)은 모든 양이온을 투과하는 격막을 사용하여 격리된 탈염실(5)로 구성된 전기추출법에 의한 탈염장치에 염추출실(4)에 해양 심층수 또는 해저 심층암반수를 공급하고, 염수 저장조(1)의 염수를 염수 이송펌프(2)에 의해서 탈염실(5)에 공급하여 염수 저장조(1)로 반송하면서 정류기로부터 직류전기를 인가(印加)하면 다음과 같은 전기화학적 반응 메커니즘(Mechanism)에 의해서 탈염실(5)의 염수에 함유된 염분이 제거(탈염)하게 된다.In the desalination method according to the electroextraction method of the present invention, the anion exchange diaphragm 8 between the positive electrode 6 and the negative electrode 7 in the salt extraction chamber 4, as shown in FIG. The cation exchange diaphragm 9 supplies the deep seawater or subsea deep rock water to the salt extraction chamber 4 to the desalination apparatus by an electroextraction method composed of a desalting chamber 5 isolated using a diaphragm penetrating all cations. When the brine of the reservoir 1 is supplied to the desalination chamber 5 by the brine transfer pump 2 and returned to the brine reservoir 1, DC electricity is applied from the rectifier, and the electrochemical reaction mechanism (Mechanism) is as follows. ), The salt contained in the brine of the desalting chamber 5 is removed (desalting).

탈염실(5) 내의 염수에 함유된 염분은 가수분해반응에 의해서 반응식①과 같이 이온화되어 있다.The salts contained in the brine in the desalting chamber 5 are ionized by the hydrolysis reaction as in the reaction formula ①.

MmXn ⇔ mMn + + nXm - …………………………………………………………① MmXn ⇔ mM n + + nX m - ... … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ①

여기서 Mn +는 모든 양이온이고, Xm -는 모든 음이온이며, m는 음이온의 원자가이고, n는 양이온의 원자가이다.Where M n + is all cations, X m is all anions, m is the valence of the anion, and n is the valence of the cation.

탈염실(5)의 염수에 함유된 모든 양이온(Mn+)은 반응식②와 같이 음극(7) 쪽의 양이온교환 격막(9)을 투과하여 염추출실(4)로 이동하고, 모든 음이온(Xm-)은 반응식③과 같이 양극(6) 쪽의 음이온교환 격막(8)을 투과하여 염추출실(4)로 이동하게 된다.All cations (M n + ) contained in the brine of the desalting chamber (5) pass through the cation exchange diaphragm (9) on the negative electrode (7) side to the salt extraction chamber (4), as shown in reaction equation (2), and all the anions (X). m- ) moves to the salt extraction chamber 4 through the anion exchange diaphragm 8 on the anode 6 side as in the reaction formula ③.

mMn+(탈염실) ――양이온교환 격막→ mMn+(염추출실) …………………②mM n + (desalting chamber)-cation exchange diaphragm → mM n + (salt extraction chamber). … … … … … … ②

nXm-(탈염실) ――음이온교환 격막→ nXm-(염추출실) …………………③nX m- (demineralization chamber)--anion exchange diaphragm → nX m- (salt extraction chamber). … … … … … … ③

결과적으로 탈염실(5)의 염수에 함유된 모든 양이온(Mn+)과 모든 음이온(Xn-)은 격막을 투과하여 반응식④와 같이 염추출실(4)로 추출제거되어 탈염처리 된다.As a result, all the cations (M n + ) and all the anions (X n− ) contained in the brine of the desalting chamber 5 penetrate the diaphragm and are extracted and removed by the salt extraction chamber 4 as shown in Scheme ④.

mMn + + nXm - → MmXn …………………………………………………………④ mM n + + nX m - → MmXn ... … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … ④

상술한 설명에서와 같이 본 발명의 특징은, 탈염실(5) 내의 염수에 함유되어 있는 염분이 전기투석장치(13) 양단(兩端)의 양극실(14)과 음극실(15)에서 일어나는 전기분해반응이 전혀 일어나지 않으면서 염추출실(4)로 원래의 염의 상태로 분리제거(추출)되어 농축됨으로써 염분이 분해되어 소요되는 전류(電流)가 필요 없으면서, 양극(6)과 음극(7)의 거리가 가깝게 설치될 수 있기 때문에 인가전압이 3∼6볼트(Volt)로 낮은 전압을 인가되기 때문에 전력소모가 적다.As described in the above description, the present invention is characterized in that the salt contained in the brine in the desalting chamber 5 occurs in the anode chamber 14 and the cathode chamber 15 at both ends of the electrodialysis apparatus 13. The electrolytic reaction does not occur at all, and the salt extraction chamber 4 is separated (extracted) and concentrated in the state of the original salt, so that the salt is decomposed and consumed. Since the distance of the power supply can be set close to each other, the power consumption is low because the applied voltage is applied at a low voltage of 3 to 6 volts.

도 3의 탈염공정은 전기추출법에 의한 탈염장치(脫鹽裝置)로 염추출실(4) 내에 양극(6)과 음극(7)을 교호적(交互的)으로 다단(多段)을 설치하고, 양극(6)과 음극(7) 사이의 음이온교환 격막(8)은 모든 음이온을 투과할 수 있도록 표면을 수식처리(修飾處理)하지 않은 격막을 사용하고, 양이온교환 격막(9)은 모든 양이온을 투과할 수 있도록 표면을 수식처리하지 않은 격막을 사용하여 격리(隔離)한 탈염실(5)로 구성된 전기추출법에 의한 염추출장치(3)의 공정도이다.In the desalination process of FIG. 3, the anode 6 and the cathode 7 are alternately provided with a plurality of stages in the salt extraction chamber 4 by a desalination apparatus by an electroextraction method. The anion exchange diaphragm 8 between the cathode 6 and the cathode 7 uses a diaphragm that does not modify the surface to allow all anions to pass through, and the cation exchange diaphragm 9 permeates all cations. It is a process chart of the salt extraction apparatus 3 by the electroextraction method which consists of the desalination chamber 5 isolate | separated using the diaphragm which did not modify the surface so that it might be possible.

상기의 음료수제조공정에서 1차 역삼투여과공정에서 여과되지 않은 염수가 염수 저장조(1)에 유입되면, 염수 이송펌프(2)로 염추출장치(3)의 염추출실(4)로 공급하고, 탈염실(5)로도 공급하여 염수 저장조(1)로 순환한다. When the brine that is not filtered in the first reverse osmosis filtration in the beverage production process flows into the brine storage tank (1), the brine transfer pump (2) is supplied to the salt extraction chamber (4) of the salt extraction unit (3), It is also supplied to the desalination chamber 5 and circulated to the brine reservoir 1.

송풍기(11)로부터 대기 중의 공기를 산기관(12)을 통해서 폭기하면서 정류기로부터 3∼10볼트(Volt)의 직류전기를 인가(印加)하여 탈염실(5) 내부에 전기장(電氣場; Electric field)을 형성하면, 전기영동(電氣泳動; Electrophoresis)에 의해서 탈염실(5) 내의 염수에 함유된 양이온(+)은 음극(7) 쪽의 양이온교환 격막(9)을 투과하여 염추출실(4)로 이동하게 되며, 음이온(-)은 양극(6) 쪽의 음이온교환 격막(8)을 투과하여 염추출실(4)로 이동하게 되면서 염추출실(4)에서 염분의 농도가 농축된 농축 염수의 보메도 비중 지시제어스위치(BIS; Baume's hydrometer indicating switch)의 보메도 비중이 10∼12°Be가 되면 솔레노이드 밸브(ⓢ; Solenoid valve)를 작동하여 농축된 농축 염수는 소금제조공정으로 배출한다. While blowing the air in the air from the blower 11 through the diffuser 12, 3 to 10 volts of direct current is applied from the rectifier, and the electric field inside the desalination chamber 5 is removed. ), The cations (+) contained in the brine in the desalting chamber (5) by electrophoresis penetrate through the cation exchange diaphragm (9) on the negative electrode (7) side and the salt extraction chamber (4). And the anion (-) passes through the anion exchange diaphragm 8 at the anode 6 to the salt extraction chamber 4, where the concentration of salt in the salt extraction chamber 4 is concentrated. When the Bomedo specific gravity of BIS (Baudme's hydrometer indicating switch) reaches 10-12 ° Be, the solenoid valve (ⓢ; Solenoid valve) is operated to discharge the concentrated brine to the salt manufacturing process. .

그리고 탈염실(5) 내의 염수 중에서 염분이 제거되어 염수 라인의 전기전도율지시제어스위치(ECIS; Electric conductivity indicating switch)의 전기전도도 값이 5∼15㎳/㎝ 범위로 탈염된 탈염수는 솔레노이드 밸브(ⓢ)를 작동하여 2차 역삼투여과공정으로 보낸다.Demineralized water in which the salt is removed from the brine in the desalination chamber 5 and the decontaminated water of the electroconductivity value switch of the electric conductivity indicating switch (ECIS) in the brine line is in the range of 5 to 15 kV / cm is a solenoid valve (ⓢ ) To the secondary reverse osmosis process.

이때 유의할 사항은 염추출실(4) 내의 농축된 농축 염수의 보메도 비중 지시제어스위치(BIS)의 보메도 비중이 12°Be이상 되면 CaSO4, SrSO4, CaCO3와 같은 물질이 석출하여 스케일(Scale)이 생성될 우려가 있기 때문에 보메도 비중은 12°Be이하에서 운전해야 한다.At this time, it is important to note that if the specific density of the BME of the concentrated brine in the brine extraction chamber (BIS) exceeds 12 ° Be, the material such as CaSO 4 , SrSO 4 , CaCO 3 precipitates and scales. Because of the possibility of generating scale, the Bume gravity should be operated below 12 ° Be.

이때 송풍기(11)로부터 산기관(12)을 통해서 공급하는 공기의 공급량은 폭기강도(Intensity of aeration)가 1.2∼2.0공기(㎥)/조 용적(㎥)이 되도록 한다. At this time, the supply amount of air supplied from the blower 11 through the diffuser 12 is such that the intensity of aeration is 1.2 to 2.0 air (m 3) / tank volume (m 3).

모든 양이온을 투과하는 양이온교환 격막(9)은 폴리스티렌-디비닐 벤젠(Polystyrene-divinylbenzene) 계의 주 사슬(主鎖; Main chain)에 부전하(負電荷) R-SO3 -를 고정하고 있는 부하전막(負荷電膜)으로 격막표면에 1가 양이온만을 선택적으로 투과시키기 위해 폴리에틸렌이민(Polyethyleneimine)과 같은 양이온성 고분자 전해질을 박층상(薄層狀)으로 부착(Coating) 또는 결합하여 수식(修飾)처리를 하지 않은 양이온교환 격막을 사용한다.The cation exchange diaphragm 9 which permeates all cations has a load fixed to the negative charge R-SO 3 - in the main chain of the polystyrene-divinylbenzene system. In order to selectively permeate only monovalent cations to the diaphragm surface through the entire membrane, a cationic polymer electrolyte such as polyethyleneimine can be coated or bonded in a thin layer to modify it. Untreated cation exchange diaphragms are used.

그리고 모든 음이온을 투과하는 음이온교환 격막(8)은 기재의 폴리머 사슬(Polymer chain)에 1급으로부터 3급의 아민(Amine) 또는 암모늄기를 격막에 고정하여 아미노화(Amination)하여 양이온을 도입한 정하전막(正荷電膜)의 표면에 1가 음이온을 선택적으로 투과하도록 격막표면을 수식처리(修飾處理)하지 않은 격막을 사용한다.The anion exchange diaphragm 8, which permeates all anions, is fixed to the polymer chain of the base material by amination by amination of primary to tertiary amines or ammonium groups in the diaphragm to amination to introduce cations. The diaphragm which does not modify the diaphragm surface is used so that a monovalent anion may permeate selectively to the surface of an entire membrane.

또는, 양극(6) 쪽과 음극(7) 쪽의 양이온교환 격막(9)과 음이온교환 격막(8)을 동일하게 석면(石綿), 나이론(Nylon, Polyamide), 폴리플루오로올레핀(Polyfluoroolefin), 폴리에틸렌(Polyethylene), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리오레핀(Polyolefin), 폴리에스텔(Polyester), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE; Polytetrafluoroethylene), 폴리불화비닐리덴(poly vinylindene fluoride), 헥사플루오르프로필렌(Hexafluoropropylene)과 테트라플루오르에틸렌(TFE; Tetrafluoroethylene)의 공중합체(共重合體) 격막을 사용할 수도 있다.Alternatively, the cation exchange diaphragm 9 and the anion exchange diaphragm 8 on the anode 6 side and the cathode 7 side are the same asbestos, nylon, polyamide, polyfluoroolefin, Polyethylene, Polypropylene, Polyolefin, Polyester, Polytetrafluoroethylene, Polyvinindene fluoride, Hexafluoropropylene And a copolymer membrane of tetrafluoroethylene (TFE) and tetrafluoroethylene may be used.

염추출실(4)과 탈염실(5)의 재질은 내염성 스테인리스강, 티타늄(Titanium), PVC(Poly vinyl chloride), PE(Polyethylene), SBS(Styrene-Butadiene-Styrene Block Copolymer), PP(Polypropylene), FRP(Fiber glass reinforced plastic), 베이클라이트(Bakelite), 에보나이트(Ebonite)을 사용하던가 카본 스틸(Carbon steel)에 에폭시(Epoxy) 코팅(Coating) 또는 라이닝(Lining)을 하던가, 유리섬유강화플라스틱(FRP; Fiber glass reinforced plastic)을 라이닝(Lining) 한다.Salt extraction chamber (4) and desalination chamber (5) are made of flame resistant stainless steel, titanium, polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), styrene-butadiene-styrene block copolymer (SBS), and polypropylene (PP). ), FRP (Fiber glass reinforced plastic), Bakelite, Ebonite, Epoxy coating or lining of carbon steel, Glass fiber reinforced plastic ( Lining of FRP; Fiber glass reinforced plastic

음극(7) 판의 재질은 수소발생과전압(水素發生過電壓))이 높은 재질인 스틸 강판에 레이니 니켈(Raney nickel)을 라이닝(Lining)한 것이나 내염성 스테인리스강, 티타늄(Titanium)판을 사용하며, 양극(6) 판은 내식성이 우수하면서 산소(酸素) 및 염소 발생과전압이 높은 재질인 티타늄판(Titanium plate)에 TiO2-RuO2를 소부(燒付) 코팅(Coating)한 디에스에이(DSA; Dimensionally Stable Anode) 전극을 사용한다.The material of the negative electrode (7) plate is a line of steel plate with high hydrogen generation overvoltage (Raney nickel) lining (flame resistant stainless steel, titanium plate) , The anode (6) plate is a DSA coated with TiO 2 -RuO 2 coated on a titanium plate, which is a material having excellent corrosion resistance and high oxygen and chlorine generation overvoltage. ; Dimensionally Stable Anode electrode.

격막을 지지(支持)하기 위한 격막 서포터(9)는 음이온교환 격막(8)과 양이온교환 격막(9)의 외부에 1∼10㎜ 두께의 비스코스레이온(Viscose rayon) 또는 나이론 등의 합성수지의 부직포(不織布) 위에 내염성 스테인리스강, 티타늄, PVC, PE, SBS, PP, FRP, 베이클라이트, 에보나이트 중에서 한 종류의 다공판(多孔板) 또는 격자판(格子板)으로 지지고정시킨다.The diaphragm supporter 9 for supporting the diaphragm is a nonwoven fabric made of synthetic resin such as viscose rayon or nylon having a thickness of 1 to 10 mm outside the anion exchange diaphragm 8 and the cation exchange diaphragm 9. It is supported and fixed by flame resistant stainless steel, titanium, PVC, PE, SBS, PP, FRP, bakelite, or ebonite with one kind of porous plate or grating plate.

[실시 예1]Example 1

표1의 내용과 같은 해양 심층수를 취수하여 25℃로 가온 처리하여 모래여과와 나선형(Spiral wound type)의 한외여과를 하여 FI(Fouling index) 값을 3.2로 여과한 여과수를 일본 도레이주식회사(東レ株式會社) 모델번호 SU-610의 나선형 나노여과 막을 사용하여 압력을 20㎏/㎠G로 막에 공급하여 황산 이온(SO4 2-)을 제거한 여과수를 일본 도레이주식회사(東レ株式會社)의 고압용 역삼투막 모델번호 SU-810의 나선형 역삼투여과 막을 사용하여 압력을 60㎏/㎠G로 막에 공급하여 막 투과수량은 0.72㎥/㎡·일로 하였을 때 막 투과수량은 유입수량의 52%가 되었으며, 이때 여과된 탈염수와 여과되지 않은 염수의 주요성분 분석치는 다음 표 2의 내용과 같다.Take the deep sea water as shown in Table 1, heat it to 25 ℃, perform ultrafiltration of sand filtration and spiral wound type, and filter the filtrate with FI (Fouling index) value of 3.2 to Japan Toray Co., Ltd. (東 レ 株 式) High pressure reverse osmosis membrane of Toray Corporation of Japan was supplied with filtered water from which the sulfate ion (SO 4 2- ) was removed by supplying pressure to the membrane at 20 kg / cm 2 G using the spiral nanofiltration membrane of Model No. SU-610. The membrane permeate was 52% of the influent when the membrane permeate was 0.72㎥ / ㎡ · day using a spiral reverse osmosis membrane of model number SU-810 and the pressure was supplied to the membrane at 60㎏ / ㎠G. Analysis of the major components of the demineralized and unfiltered saline is shown in Table 2 below.

표2 1차 역삼투여과에서 여과수와 염수의 주요성분 분석치     Table 2 Analysis of Principal Components of Filtrate and Brine in Primary Reverse Osmosis

항 목           Item 여과수인 탈염수     Demineralized water 여과되지 않은 염수    Unfiltered saline pH  pH 6.2       6.2 7.9        7.9 총유기물농도(TOC; ㎎/ℓ) Total Organic Concentration (TOC; mg / l) nil       nil 2.01        2.01 Na+(㎎/ℓ)Na + (mg / L) 38.7      38.7 21,470   21,470 Cl-(㎎/ℓ)Cl - (㎎ / ℓ) 71.6      71.6 52,540   52,540 Ca2 +(㎎/ℓ)Ca 2 + (㎎ / ℓ) 0.6       0.6 856      856 Mg2 +(㎎/ℓ)Mg 2 + (㎎ / ℓ) 1.9       1.9 2,445    2,445 K+(㎎/ℓ)K + (mg / L) 1.7       1.7 822      822 SO4 2 -(㎎/ℓ) SO 4 2 - (㎎ / ℓ ) 4.7       4.7 2,368     2,368

[실시 예2]Example 2

실시 예1의 1차 역삼투여과공정에서 배출되는 여과되지 않은 염수를 4㎥/hr로 10㎥ 용량의 염수 저장조(1)에 공급하면서, 염추출장치의 사양이, 탈염실(5)은 용량이 0.1㎥(25㎜×1,000㎜×4,000㎜)×11실, 염추출실(4)의 용량은 4.2㎥(875㎜×1,200㎜×4,000㎜), 양극은 1,000㎜×1,200㎜ 티타늄판에 TiO2-RuO2를 소부 코팅한 DSA전극을 3×6매, 음극은 1,000㎜×1,200㎜ 티타늄판 전극을 3×6매, 양극(6) 쪽의 음이온교환 격막(8)은 일본 아사히카세이 주식회사(旭化成株式會社)의 Aciplex A-101 3,600㎜×1,000㎜ 크기의 11매를 을 사용하고, 음극(5) 쪽의 양이온교환 격막(9)은 아사히카세이 주식회사의 Aciplex K-101 3,600㎜×1,000㎜ 크기의 11매를 사용한 탈염실(5)로 구성된 염추출장치(3)에, 10㎥ 용량의 염수 저장조(1)의 염수를 염수 이송펌프(2)로 염추출실(4)에 주입하고, 4㎥/hr의 유량으로 탈염실(5)에도 공급하여 염수 저장조(1)로 반송하면서 정류기로부터 4.2볼트의 직류전기를 인가하여 염추출실(4)의 농축 염수는 보베도 비중을 12°Be로 배출하면서 탈염수 라인의 전기전도도 값이 6㎳/㎝에서 탈염수를 배출하였을 때, 탈염수의 주요성분 분석치는 표3의 내용과 같았으며, 이때 인가되는 전류는 52암페어(Ampere)가 인가되었다. While supplying the unfiltered brine discharged from the first reverse osmosis filtration process of Example 1 to the brine storage tank 1 having a capacity of 10 m 3 at 4 m 3 / hr, the specification of the salt extraction device, 0.1 m3 (25 mm x 1,000 mm x 4,000 mm) x 11 chambers, the capacity of the salt extraction chamber 4 is 4.2 m3 (875 mm x 1200 mm x 4,000 mm), and the anode is 1,000 mm x 1200 mm TiO 2 -3 x 6 sheets of RuO 2 -coated DSA electrode, 3 x 6 sheets of 1,000 mm x 1,200 mm titanium plate electrode, and the anion exchange diaphragm 8 on the anode 6 side are manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd. 11 sheets of Aciplex A-101 of 3,600 mm × 1,000 mm size were used, and the cation exchange diaphragm 9 of the cathode 5 side was made of Aciplex K-101 of 3,600 mm × 1,000 mm size of Asahi Kasei Co., Ltd. Into the salt extraction device (3) consisting of a desalting chamber (5) using 11 sheets, the brine of the brine storage tank (1) having a capacity of 10 m 3 is injected into the salt extraction chamber (4) with a brine transfer pump (2), and 4 m 3 Desalting chamber (5) at flow rate of / hr The concentrated brine in the salt extraction chamber (4) discharged the specific gravity at 12 ° Be while supplying 12 ° Be of specific gravity to the brine reservoir while supplying it to the brine reservoir (1) while feeding it to the brine reservoir (1). When demineralized water was discharged at / cm, the main component analysis values of demineralized water were as shown in Table 3, and the applied current was 52 amperes (Ampere).

표3 염수를 전기추출에 의해서 탈염처리한 탈염수의 주요성분 분석치Table 3 Analysis of Principal Components of Demineralized Water after Desalination by Electro Extraction

항 목                Item 성 분            ingredient pH(수소 이온 농도)       pH (hydrogen ion concentration) 7.8               7.8 TOC(총유기물농도; ㎎/ℓ)       TOC (Total Organic Concentration; mg / l) 2.0               2.0 나트륨(Na; ㎎/ℓ)       Sodium (Na; mg / l) 579.7             579.7 염소(Cl; (㎎/ℓ)       Chlorine (Cl; (mg / L)) 1,431.2           1,431.2 칼슘(Ca; ㎎/ℓ)       Calcium (Ca; mg / L) 32.4              32.4 마그네슘(Mg; ㎎/ℓ)       Magnesium (Mg; mg / l) 92.5               92.5 칼륨(K; ㎎/ℓ)       Potassium (K; mg / l) 22.2              22.2 황산 이온(SO4 2 -; ㎎/ℓ)A sulfate ion (SO 4 2 -; ㎎ / ℓ) 89.5               89.5

2. 전기투석법에 의한 탈염처리방법2. Desalination treatment by electrodialysis

염수에 함유된 염분을 전기투석에 의한 탈염처리는 정류기로부터 직류전기를 인가하면, 직류전원의 전위차(電位差)를 구동력(Driving force)으로 하여 이온성 용질을 막 투과에 의해 분리하는 것으로, 양이온교환 격막(9)은 고정부전하(固定負電荷)를 가지는 모든 양이온을 투과하고, 음이온교환 격막(8)은 고정정전하(固定正電荷)를 가지는 모든 음이온을 투과하는 이온교환 격막을 사용한다.In the desalination process by electrodialysis of the salts contained in the brine, when the direct current is applied from the rectifier, the ionic solute is separated by membrane permeation using the potential difference of the direct current power as a driving force. The diaphragm 9 permeate | transmits all the cations which have a fixed negative charge, and the anion exchange diaphragm 8 uses the ion exchange diaphragm which permeate | transmits all the anions which have a fixed static charge.

전기투석장치(13)는 도 4서와 같이 모든 양이온을 투과하는 양이온교환 격막(9)과 모든 음이온을 투과하는 음이온교환 격막(8)으로 격리된 탈염실(5)과 탈염실(5) 사이사이에 염농축실(16)이 교호적(交互的)으로 일렬로 다단(多段)을 설치하고, 양단의 양극실(14)에는 양극(6)이. 음극실(15)에는 음극(7)이 설치된 구조로 되어 있다.The electrodialysis apparatus 13 is between the desalting chamber 5 and the desalting chamber 5 separated by a cation exchange diaphragm 9 penetrating all cations and an anion exchange diaphragm 8 penetrating all anions as shown in FIG. 4. The salt concentration chamber 16 alternately arranges multiple stages in a row, and the anode chamber 14 at both ends has an anode 6. The cathode chamber 15 has a structure in which a cathode 7 is provided.

염수 저장조(1)의 염수를 염수 이송펌프(2)로 전기투석장치(13)의 탈염실(5)에 공급하여 염수 저장조(1)로 반송하고, 농축 염수 저장조(17)의 농축 염수를 농축 염수 이송펌프(18)로 염농축실(16)로 공급하여 농축 염수 저장조(17)로 반송하면서 양극실(14)의 양극(6)과 음극실(15)의 음극(7)에 정류기로부터 직류전기를 인가(印加)하면, 탈염실(5) 내의 염수 중에 함유되어 있는 모든 양이온(Mn+; M는 양이온, n는 양이온 원자가의 수)은 전기적인 인력에 의해서 음극(7) 쪽의 양이온교환 격막(9)을 투과하여 염농축실(16)로 이동하고, 모든 음이온(Xm-; X는 음이온, m는 음이온 원자가의 수)은 양극(6) 쪽의 음이온교환 격막(8)을 투과하여 염농축실(16)로 이동하게 되면서 탈염실(5) 내의 염수에 함유되어 있는 염분은 염농축실(16)로 이동하여 농축되면서 탈염실(5) 내의 염수는 탈염처리 된다. The brine from the brine reservoir (1) is supplied to the desalination chamber (5) of the electrodialysis apparatus (13) by the brine transfer pump (2) and returned to the brine reservoir (1), and the concentrated brine in the concentrated brine reservoir (17) is concentrated. A direct current from the rectifier to the positive electrode 6 of the positive electrode chamber 14 and the negative electrode 7 of the negative electrode chamber 15 is supplied to the salt concentration chamber 16 by the brine transfer pump 18 and returned to the concentrated brine storage tank 17. When electricity is applied, all cations (M n + ; M is cation and n is the number of cation valences) contained in the brine in the desalting chamber 5 are cation exchanged toward the cathode 7 by electrical attraction. The membrane 9 penetrates into the salt concentration chamber 16, and all anions (X m- ; X is an anion and m is the number of anion valences) are penetrated through the anion exchange diaphragm 8 toward the anode 6 side. The salt contained in the brine in the desalination chamber 5 while being moved to the salt concentration chamber 16 is concentrated in the desalination chamber 5 while moving to the salt concentration chamber 16. Desalting is processed.

이때 음극실(15)과 양극실(14)의 전해질 용액은 해양 심층수를 이용할 수 있으나, 양극(6)에서 염소(Cl2)가스의 발생을 방지하면서 양극(6)의 부식을 억제하기 위해서 3∼10wt%의 Na2SO4 수용액을 음극실(15)로 공급하여, 음극실(15)에서 배출되는 전해질 용액을 양극실(14)에 공급한다.At this time, the electrolyte solution of the cathode chamber 15 and the anode chamber 14 may use the deep sea water, but in order to suppress the corrosion of the anode 6 while preventing the generation of chlorine (Cl 2 ) gas at the anode 6. Na 2 SO 4 aqueous solution of -10 wt% is supplied to the cathode chamber 15, and the electrolyte solution discharged from the cathode chamber 15 is supplied to the anode chamber 14.

상기의 1차 역삼투여과공정에서 여과되지 않은 염수가 염수 저장조(1)에 공급되면, 염수 이송펌프(2)로 전기투석장치(13)의 탈염실(5)에 공급하여 염수 저장조(1)로 반송하고, 농축 염수 저장조(17)의 농축 염수를 농축 염수 이송펌프(18)로 염농축실(16)로 공급하여 농축 염수 저장조(17)로 반송하면서 양극실(14)의 양극(6)과 음극실(15)의 음극(7)에 정류기로부터 직류전기를 인가(印加)하면, 탈염실(5)의 염수 중의 모든 양이온은 전기적인 인력에 의해서 양이온교환 격막(9)을 투과하여 음극(7) 쪽의 염농축실(16)로 이동하고, 모든 음이온은 음이온교환 격막(8)을 투과하여 양극(6) 쪽의 염농축실(16)로 이동하면서 농축 염수 저장조(17)의 보메도 비중이 10∼12°Be범위로 농축된 농축 염수는 보메도비중지시제어기(BIS; Baume's hydrometer indicating switch)에 의해 솔레노이드밸브(ⓢ)를 작동하여 소금제조공정으로 보내고, 탈염실(5)에서 염수 중에 염분이 탈염되어 염수 반송라인에 설치된 전기전도율지시제어기(ECIS; Electric conductivity indicating switch)의 전기전도율의 값이 5∼15㎳/㎝ 범위로 탈염처리된 탈염수는 솔레노이드밸브(Solenoid valve)를 작동하여 2차 역삼투여과공정으로 보낸다.When the unfiltered brine is supplied to the brine storage tank 1 in the first reverse osmosis filtration process, the brine transfer pump 2 is supplied to the desalination chamber 5 of the electrodialysis apparatus 13 to the brine storage tank 1. Conveying the concentrated brine from the concentrated brine storage tank 17 to the salt concentration chamber 16 through the concentrated brine transfer pump 18 and conveying the concentrated brine to the concentrated brine storage tank 17 while conveying it to the anode 6 of the anode chamber 14; When direct current is applied to the cathode 7 of the cathode chamber 15 from the rectifier, all cations in the brine of the desalination chamber 5 penetrate through the cation exchange diaphragm 9 by electrical attraction and the cathode 7 B) specific gravity of the concentrated brine reservoir (17) is transferred to the salt concentration chamber (16) side and all the anions pass through the anion exchange diaphragm (8) to the salt concentration chamber (16) side of the anode (6). Concentrated brine condensed in this range of 10 to 12 ° Be is controlled by solenoid valves by Baume's hydrometer indicating switch (BIS). (Ⓢ) is sent to the salt manufacturing process, the salt is desalted in the brine in the desalination chamber (5) the value of the electrical conductivity of the electric conductivity indicating switch (ECIS; Electric conductivity indicating switch) installed in the brine return line is 5 ~ 15 Demineralized water desalted in the range of ㎝ / cm is sent to a second reverse osmosis process by operating a solenoid valve.

염농축실(16)에는 농축 염수 저장조(17)의 농축 염수를 농축 염수 이송펌프(24)에 의해 순환·공급하면 염수 중의 양이온은 전기적인 인력에 의해서 양이온교환 격막(9)을 투과하여 음극(7) 쪽의 염농축실(16)로 이동하고, 음이온은 음이온교환 격막(8)을 투과하여 양극(6) 쪽의 염농축실(16)로 이동하면서 염의 농축이 일어나 농축 염수 저장조(17)의 보메도 비중이 10∼12°Be범위로 농축된 농축 염수는 보메도비중지시제어기(BIS)에 의해 솔레노이드밸브(ⓢ)를 작동하여 소금제조공정으로 보낸다. When the concentrated brine of the concentrated brine storage tank 17 is circulated and supplied to the salt concentration chamber 16 by the concentrated brine transfer pump 24, the cations in the brine penetrate the cation exchange diaphragm 9 by electrical attraction to the cathode ( 7) is transferred to the salt concentration chamber 16 on the side, and the anion passes through the anion exchange diaphragm 8, and moves to the salt concentration chamber 16 on the anode 6 side, whereby the salt is concentrated and concentrated brine storage tank 17 Concentrated brine concentrated in the range of 10 ~ 12 ° Be of Bumedo is sent to salt manufacturing process by operating solenoid valve (ⓢ) by Bomedo.

전기투석장치(13)는 처리성능을 높이기 위해서는 전류밀도(電流密度)를 한계전류밀도(限界電流密度) 이하의 범위에서 가능한 크게 하는 것이 바람직하지만, 한계전류밀도는 염류농도에 비례하며, 확산층(擴散層)의 두께에 반비례하므로, 확산층의 두께가 일정한 경우, 배수(排水)되는 탈염수 중의 염 농도와 농축 염수의 염농도에 의해 좌우되므로, 본 발명에서는 양이온교환 격막(9)과 음이온교환 격막(8)을 양극(6)과 음극(7) 사이에 교대로 배열한 탈염실(5)과 염농축실(16)을 형성하는 전기투석장치(13)에 염수는 염수 이송펌프(2)로 탈염실(5)에 보내어 탈염 후 일부는 순환하며, 농축 염수는 농축 염수 이송펌프(24)에 의해 염농축실(16)로 보내어 순환함으로써 염농축효율을 향상하면서 염농축실(16)에서 스케일성분이 염농축실(16)에서 생성되지 않도록 염농축실(16)에 통수하는 농축 염수를 다량으로 공급하면, 스케일 트러블을 방지할 수 있으며, 염농축실(16)에 염 농도가 높은 농축 염수를 공급함으로써 전류의 액저항(液抵抗) 적어지므로 한계전류밀도를 높일 수 있으므로, 전기투석장치(13)의 처리성능을 향상시킬 수 있다.The electrodialysis apparatus 13 preferably increases the current density as large as possible within the range of the limit current density in order to increase the processing performance. However, the limit current density is proportional to the salt concentration, and the diffusion layer ( Since the thickness of the diffusion layer is inversely proportional to the thickness of i), it depends on the salt concentration in the demineralized water to be drained and the salt concentration of the concentrated brine. Thus, in the present invention, the cation exchange diaphragm 9 and the anion exchange diaphragm 8 The desalination chamber is connected to the desalination chamber 5 and the electrodialysis apparatus 13 forming the salt concentration chamber 16, which are alternately arranged between the anode 6 and the cathode 7. Part 5 is circulated after desalination by sending to (5), and the concentrated brine is sent to the salt concentration chamber 16 by the concentrated brine transfer pump 24 to circulate the salt concentration efficiency while improving the salt concentration efficiency. Salt concentration so as not to produce in the salt concentration chamber 16 Supplying concentrated brine to the storage chamber 16 in a large amount can prevent scale troubles, and the supply of concentrated salt solution having a high salt concentration to the salt concentration chamber 16 reduces current resistance. Since the current density can be increased, the processing performance of the electrodialysis apparatus 13 can be improved.

전기투석장치(13)에서 한계전류밀도를 높게 하여 통전량(通電量)을 크게 함으로써 전기투석효율을 향상하면서 스케일 트러블(Trouble)을 억제하기 위해서는 탈염실(5)에 공급하는 유량은 막면선속도(膜面線速度)가 10∼30㎝/초 범위로 탈염된 탈염수를 염수 저장조(1)로 반송하며, 염농축실(16)에 공급하는 농축 염수의 유량은 막면선속도가 1∼3cm/초 범위가 유지되도록 농축 염수를 농축 염수 저장조(17)로 반송한다.The flow rate supplied to the desalination chamber 5 is the membrane surface velocity in order to improve the electrodialysis efficiency while increasing the amount of energization by increasing the limit current density in the electrodialysis apparatus 13 to suppress scale troubles. The demineralized water desalted in the range of 10-30 cm / sec is returned to the brine storage tank 1, and the flow rate of the concentrated brine supplied to the salt concentration chamber 16 has a membrane surface velocity of 1 to 3 cm /. Concentrated brine is returned to the concentrated brine reservoir 17 to maintain the second range.

본 발명에서 사용하는 양이온교환 격막(9)은 폴리스티렌-디비닐 벤젠(Polystyrene-divinylbenzene) 계의 주 사슬(主鎖: Main chain)에 부전하(負電荷) R-SO3 -를 고정하고 있는 부전하막(負荷電膜)을 사용하고, 음이온교환 격막(8)은 양이온교환막(3)과는 반대로 음이온을 교환할 수 있는 격막으로 정전하(正電荷) R-NH3 +를 폴리머사슬(Polymer chain)에 고정하고 있으면서, 정전하를 막에 고정하고 있는 정하전막(正荷電膜)을 사용하여 2가 이상의 다가(多價) 이온도 통과할 수 있는 격막을 사용하여 NaCl과 KCl과 같은 1가 이온은 물론이고, MgCl2과 MgSO4와 같은 2가 이상의 염도 동시에 탈염될 수 있는 격막을 사용한다.The cation exchange diaphragm 9 used in the present invention is a failure in which a negative charge R-SO 3 is fixed to a main chain of a polystyrene-divinylbenzene system. hamak (負荷電膜) use, and the anion exchange membrane (8) is a cation exchange membrane (3), as opposed to exchange the anion membrane into the electrostatic charge (正電荷) with R-NH 3 + of the polymer chain (polymer chain Monovalent ions such as NaCl and KCl, using a diaphragm that can pass through bivalent or higher polyvalent ions using a positive charge membrane that fixes static charge to the membrane. Of course, a diaphragm capable of desalting even more than one divalent salt such as MgCl 2 and MgSO 4 is used.

다시 말해서 1가 이온만 선택적으로 투과는 이온교환 격막을 사용하면 NaCl와 같은 1가 이온의 염(鹽)만 농축되어 다가(多價)의 미네랄염은 농축할 수 없기 때문에 다가의 미네랄염도 동시에 탈염될 수 있는 이온교환 격막을 사용해야 한다. In other words, using an ion-exchange membrane that selectively permeates only monovalent ions deconcentrates only the salts of monovalent ions such as NaCl, so that the multivalent mineral salts cannot be concentrated. Ion exchange diaphragms should be used.

전기투석장치(13)의 양극실(14)의 양극(6)은 내식성(耐蝕性) 재질이면서 염소 및 산소 발생과전압(發生過電壓)이 높은 DSA(Dimensionally stable anode)전극 또는 백금도금 전극을 사용하여 음극실(15)를 통과한 용액을 주입하여 양극(6) 표면에서 염소 및 산소의 발생을 억제하도록 하며, 음극(7)은 수소발생과전압(水素發生過電壓)이 높은 랜니 니켈(Raney nickel) 또는 스테인리스 스틸(Stainless steel) 강판을 사용하고, 음극실(28)에 가장 인접한 양이온교환 격막(9)은 수소 이온 난투과성막(難透過性膜) 또는 1가 음이온투과 격막을 이용하는 것에 의해서 음극(7) 표면에서의 수소 이온의 발생량을 저감하도록 하여 전력효율의 향상과 악취발생이 저감되도록 하는 것이 좋다.The anode 6 of the anode chamber 14 of the electrodialysis apparatus 13 uses a corrosion-resistant material and a dimensionally stable anode (DSA) electrode or a platinum-plated electrode having high chlorine and oxygen generation overvoltage. Injecting the solution through the cathode chamber 15 to suppress the generation of chlorine and oxygen on the surface of the anode (6), the cathode (7) is Raney nickel with high hydrogen generation overvoltage ) Or a cation exchange diaphragm 9 closest to the cathode chamber 28 using a stainless steel sheet, and using a hydrogen ion impermeable membrane or a monovalent anion permeable membrane. 7) It is better to reduce the generation of hydrogen ions on the surface to improve the power efficiency and reduce the occurrence of odor.

그리고 염농축실(16)에서 스케일(Scale)의 생성 또는 유기물 등의 슬라임(Slime)이 부착되어 처리효율을 저하할 때를 대비하여 정류기에 극성전환장치(極性換置)를 설치하여 양극(6)과 음극(7)의 전원을 전환하여 부착된 스케일과 슬라임(Slime)이 탈리(脫離) 되도록 한다.In addition, in the salt concentration chamber 16, a polarity switching device is installed in the rectifier in preparation for the generation of scales or slimes such as organic matters to reduce the processing efficiency. ) And the cathode 7 are switched so that the attached scale and slime are detached.

전기투석공정의 농축 염수 저장조(17)에서 보메도비중이 10∼12°Be 범위로 농축된 농축 염수는 보메도 비중지시제어기(BIS)에 의해 솔레노이드밸브(ⓢ)를 작동하여 소금제조공정으로 보낸다.Concentrated brine concentrated in the range of 10-12 ° Be in the brine reservoir 17 of the electrodialysis process is sent to the salt manufacturing process by operating the solenoid valve (ⓢ) by the BOMET specific gravity indication controller (BIS). .

[실시 예3]Example 3

유효통전면적(有效通電面積)이 236 mm(세로)×220 mm(가로)의 두께 0. 2mm 양이온교환 격막(9)은 모든 양이온을 투과하는 일본 아사이가세이(주)[旭化成工業株式會社]의 Aciplex K-101을 사용하고, 음이온교환 격막(8)은 아사이가세이(주)의 Aciplex A-101을 각각 50매를 티타늄 판에 RuO2-TiO2를 코팅한 DSA전극인 양극(16)과 스테인리스강의 음극(17) 사이에 도 4와 같이 교호적으로 다단(50단)을 설치한 전기투석장치(13)의 탈염실(5)로 50ℓ의 염수 저장조(1)에 실시 예1의 제1 역삼투여과공정에서 여과되지 않고 배출된 25℃의 염수를 공급한 다음, 다이어프램(Diaphragm)형 정량펌프인 염수 이송펌프(2)로 막면선속도(膜面線速度)가 10㎝/초가 되게 탈염실(24)에 공급하여 염수 저장조(1)로 순환하고, 20ℓ의 농축 염수 저장조(28)의 염수를 다이어프램형 정량펌프인 농축 염수 이송펌프(18)로 막면선속도가 3㎝/초가 되게 염농축실(16)에 공급하여 농축 염수 저장조(1)로 순환하면서, 정류기로부터 직류전기를 전류밀도가 3∼4A/dm2로 인가하여(이때 인가전압은 55∼60Volt이었다.) 염수 순환라인의 전기전도율지시제어기(ECIS)의 전기전도도 값이 8㎳/㎝로 탈염처리하였을 때 탈염된 탈염수의 주요성분 분석치는 다음 표4의 내용과 같다. The effective conduction area of 236 mm (length) × 220 mm (width) 0.2 mm thickness The cation exchange diaphragm 9 is Japan's Asai Kasei Co., Ltd. which penetrates all cations. Anion exchange diaphragm 8 is an anode (16) which is a DSA electrode coated with RuO 2 -TiO 2 on a titanium plate of 50 sheets of Aciplex A-101 of Asai Kasei Co., Ltd., respectively. 4 in a salt storage tank 1 of 50 L in a desalting chamber 5 of an electrodialysis apparatus 13 in which multiple stages (50 stages) are alternately installed between the anode and the stainless steel cathode 17 as shown in FIG. 1 After supplying the brine at 25 ° C discharged without filtration in the reverse osmosis filtration process, desalination was carried out with a brine transfer pump (2), a diaphragm type metering pump, so that the linear velocity was 10 cm / sec. Concentrated brine transfer pump which is supplied to the chamber 24 and circulated to the brine storage tank 1, and the brine of the 20 liter concentrated brine storage tank 28 is a diaphragm type metering pump. When the plug 18 is blocked, it is supplied to the salt concentration chamber 16 so as to have a linear velocity of 3 cm / sec and circulated to the concentrated brine storage tank 1, while applying a direct current from the rectifier to a current density of 3 to 4 A / dm 2 . (At this time, the applied voltage was 55 ~ 60 Volt.) When the electroconductive value of ECIS of salt water circulation line was desalted to 8㎳ / ㎝, the analysis of the main components of demineralized demineralized water was shown in Table 4 below. same.

이때 농축 염수 저장조(18)의 농축 염수의 비중은 12°Be조정하였으며, 음극실 용액은 5wt%의 Na2SO4수용액을 50㏄/min로 음극실(15) 하부로 공급하여 상부로 배출되는 것을 양극실(14) 하부로 공급하였다.At this time, the specific gravity of the concentrated brine in the concentrated brine storage tank 18 was adjusted by 12 ° Be, the cathode chamber solution is discharged to the top by supplying 5wt% Na 2 SO 4 aqueous solution to the bottom of the cathode chamber 15 at 50 kW / min To the lower portion of the anode chamber 14.

표4 염수를 전기투석에 의해서 탈염처리한 탈염수의 주요성분 분석치Table 4 Analysis of Principal Components of Demineralized Water after Desalination by Electrodialysis

항 목                Item 성 분            ingredient pH(수소 이온 농도)       pH (hydrogen ion concentration) 7.8               7.8 TOC(총유기물농도; ㎎/ℓ)       TOC (Total Organic Concentration; mg / l) 2.0               2.0 나트륨(Na; ㎎/ℓ)       Sodium (Na; mg / l) 644.1             644.1 염소(Cl; (㎎/ℓ)       Chlorine (Cl; (mg / L)) 1,590.0           1,590.0 칼슘(Ca; ㎎/ℓ)       Calcium (Ca; mg / L) 36.2              36.2 마그네슘(Mg; ㎎/ℓ)       Magnesium (Mg; mg / l) 102.7              102.7 칼륨(K; ㎎/ℓ)       Potassium (K; mg / l) 24.7              24.7 황산 이온(SO4 2 -; ㎎/ℓ)A sulfate ion (SO 4 2 -; ㎎ / ℓ) 99.5               99.5

Ⅱ. 유기물을 농축하는 단계II. Concentrating Organics

상기의 전기추출법에 의한 탈염처리방법과 전기투석법에 의한 탈염처리방법에서 탈염처리된 염수가 2차 역삼투여과공정에 공급되면 역삼투여과막에 공급하여 투과수의 투과율이 95∼99.5% 범위로 여과된 여과수는 음용수제조공정으로 보내어 음료수제조에 이용하고, 여과되지 않고 유기물이 농축된 해양 심층수 또는 해저 심층 암반수는 0.5∼5%를 생산한다.When the desalted water is desalted in the desalting method by the electroextraction method and the desalting method by the electrodialysis method, it is supplied to the second reverse osmosis filtration process, and is supplied to the reverse osmosis filtration membrane, and the permeability of the permeate is filtered in the range of 95 to 99.5%. The filtered filtrate is sent to the drinking water production process for use in the production of beverages, and 0.5 to 5% of the deep seawater or the deep seabed rock water where organic matter is concentrated without being filtered.

이때 역삼투여과공정의 운전압력은 염분이 제거되어 삼투압이 낮기 때문에 5∼20기압의 저압으로 운전된다.At this time, the operating pressure of the reverse osmosis filtration process is operated at low pressure of 5 to 20 atm because the salt is removed and the osmotic pressure is low.

그리고 역삼투여과막의 재질이나 형태는 1차 역삼투여과막과 동일한 것을 사용하여도 상관없으나, 저압에서 운전되기 때문에 저압용의 역삼투여과막을 사용하는 것이 바람직하다.And the material and shape of the reverse osmosis membrane may be the same as the first reverse osmosis membrane, but it is preferable to use a low pressure reverse osmosis membrane because it is operated at low pressure.

그리고 본 발명의 특징은, 2차 역삼투여과공정에서 여과된 여과수를 음료수제조공정으로 보내어 음료수로 처리할 수 있기 때문에 음료수생산 수율을 향상할 수 있는 이점도 있다. In addition, the characteristics of the present invention, the filtered water filtered in the second reverse osmosis filtration process can be sent to the beverage production process can be treated with a beverage, there is also an advantage that can improve the beverage production yield.

[실시 예4]Example 4

실시 예2에서 탈염처리된 탈염수를 실시 예1의 역삼투여과장치를 이용하여 운전압력을 8㎏/㎠G 으로 하여, 6㎥/시간으로 공급하였을 때 여과수는 5.92㎥/시간으로 배출되었으며, 여과되지 않고 농축된 농축수는 0.08㎥/시간으로 배출되었는 데, 이때 배출된 농축수의 주요성분 분석치는 다음 표 5와 같다.The filtered water was discharged at 5.92m3 / hour when the demineralized water desalted in Example 2 was supplied at 6㎥ / hour using the reverse osmosis filtration device of Example 1 at an operating pressure of 8㎏ / ㎠G, and not filtered. Concentrated water without concentration was discharged to 0.08㎥ / hour, the main component analysis of the discharged concentrated water is shown in Table 5.

표5 2차 역삼투여과공정에서 농축된 농축수의 주요성분 분석치Table 5 Analysis of Major Components of Concentrated Water in the Second Reverse Osmosis Filtration Process

항 목                Item 성 분            ingredient pH(수소 이온 농도)       pH (hydrogen ion concentration) 7.82               7.82 TOC(총유기물농도; ㎎/ℓ)       TOC (Total Organic Concentration; mg / l) 148.2             148.2 나트륨(Na; ㎎/ℓ)       Sodium (Na; mg / l) 41,303.6          41,303.6 염소(Cl; (㎎/ℓ)       Chlorine (Cl; (mg / L)) 101,973.0         101,973.0 칼슘(Ca; ㎎/ℓ)       Calcium (Ca; mg / L) 2,357.1           2,357.1 마그네슘(Mg; ㎎/ℓ)       Magnesium (Mg; mg / l) 6,729.4           6,729.4 칼륨(K; ㎎/ℓ)       Potassium (K; mg / l) 1,581.8           1,581.8 황산 이온(SO4 2 -; ㎎/ℓ)A sulfate ion (SO 4 2 -; ㎎ / ℓ) 6,511.1           6,511.1

Ⅲ. 1차 농축된 유기물을 증발·농축공정에서 고도로 유기물을 농축하는 단계III. High concentration of organic matter in the evaporation and concentration process of the first concentrated organic matter

상기의 2차 역삼투여과공정에서 유기물을 농축한 해양 심층수 또는 해저 심층 암반수를 용량(체적)을 더 이상 줄여, 고도로 농축하는 경우에는 유기물이 분해되지 않게 40℃ 이하에서 진공증발을 하거나 동결건조를 하여 고도로 유기물이 농축된 해양 심층수를 생산한다.In the second reverse osmosis filtration process, the deep seawater or deep seawater with concentrated organic matter is further reduced in volume, and when highly concentrated, vacuum evaporation or freeze-drying is performed at 40 ° C. or lower so as not to decompose the organic matter. Produces deep sea water with a high concentration of organic matter.

상기의 해양 심층수에 함유된 유기물은 피부에 유용한 물질과 생물의 생육에 유용한 다종 다양한 물질이 함유되어 있는 것으로 밝혀져 있기 때문에 화장품, 의약품, 식품 및 사료첨가제 등의 다양한 분야에 이용될 것으로 본다.The organic matter contained in the deep sea water is found to be used in various fields such as cosmetics, medicine, food and feed additives because it is found that it contains a variety of materials useful for skin and growth of organisms.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은, 해양 심층수를 취수하여 음료수를 제조하는 공정에서 배출되는 염수로부터 유기물을 농축하는 경우에는 음료수의 생산수율을 향상하는 효과가 있으면서 유용한 유기물을 농축할 수 있기 때문에 해양 심층수로부터 음료수를 제조하는 공정에 널리 적용되는 효과가 있을 것을 기대된다. As described above, in the present invention, when the organic matter is concentrated from the brine discharged from the process of preparing deep drink by taking deep sea water, it is possible to concentrate the useful organic matter while improving the production yield of the drink. It is expected that there will be an effect that is widely applied to the process for producing beverages from deep water.

Claims (3)

해양 심층수(海洋深層水) 또는 해저(海底) 심층암반수(深層巖盤水)를 취수하여 1차 역삼투여과공정에서 여과되지 않은 염수가 염수 저장조(1)에 공급되면, 염수 이송펌프(2)로 염추출장치(3)의 염추출실(4)과 탈염실(5)로 공급하여 염수 저장조(1)로 순환하고, 송풍기(11)로부터 대기 중의 공기를 염추출실(4) 하부에 설치된 산기관(12)을 통해서 폭기를 하면서 정류기로부터 3∼10볼트(Volt)의 직류전기를 인가(印加)하여 염추출실(4)에서 보메도 비중이 10∼12°Be로 농축된 농축 염수는 소금제조공정으로 배출하고, 탈염실(5) 내의 염수 중에서 염분이 제거되어 염수 라인의 전기전도도 값이 5∼15㎳/㎝ 범위의 탈염수로 염수를 탈염처리하는 단계와,When the deep seawater or seabed deep rock water is collected and the unfiltered brine is supplied to the brine reservoir 1 in the first reverse osmosis filtration process, the brine transfer pump 2 It is supplied to the salt extraction chamber 4 and the desalination chamber 5 of the salt extraction apparatus 3, circulated to the brine storage tank 1, and the air installed in the air from the blower 11 to the salt extraction chamber 4 is installed. Concentrated brine concentrated in the brine extraction chamber (4) with a concentration of 10 to 12 ° Be by applying 3 to 10 volts of direct current electricity from the rectifier while aeration through the engine (12). Discharged to the manufacturing process, the salt is removed from the brine in the desalting chamber (5) to desalination of the brine with demineralized water in the range of 5 to 15 kW / cm electrical conductivity of the brine line, 상기 탈염수를 2차 역삼투여과공정의 역삼투여과막에 공급하여 투과수의 투과율이 95∼99.5% 범위로 여과된 여과수는 음용수제조공정으로 보내면서, 여과되지 않고 농축된 농축유기물로 유기물을 농축하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 해양 심층수 또는 해저 심층암반수로부터 유기물을 농축하는 방법Supplying the demineralized water to the reverse osmosis membrane of the second reverse osmosis filtration process, and the filtered water filtered in the range of 95% to 99.5% of the permeate was sent to a drinking water manufacturing process, concentrating the organics with the concentrated organic matter, which was not filtered. Method for concentrating organic matter from deep seawater or deep sea bedrock, characterized in that consisting of 청구항 1에 있어서, 상기의 1차 역삼투여과공정에서 여과되지 않은 염수가 염수 저장조(1)에 공급되면, 염수 이송펌프(2)로 염추출장치(3)의 염추출실(4)과 탈염실(5)로 공급하는 대신에, 염수 이송펌프(2)로 전기투석장치(13)의 탈염실(5)에 공급하여 염수 저장조(1)로 반송하고, 농축 염수 저장조(17)의 농축 염수를 농축 염수 이송펌프(18)로 염농축실(16)로 공급하여 농축 염수 저장조(17)로 반송하면서 양극실(14)의 양극(6)과 음극실(15)의 음극(7)에 정류기로부터 직류전기를 인가(印加)하여 농축 염수 저장조(17)의 보메도 비중이 10∼12°Be범위로 농축된 농축 염수는 소금제조공정으로 보내고, 탈염실(5)에서 염수 중에 염분이 탈염되어 염수 반송라인의 전기전도율의 값이 5∼15㎳/㎝ 범위로 탈염처리된 탈염수를 2차 역삼투여과공정으로 보내어 유기물을 농축하는 것에 특징으로 하는 해양 심층수 또는 해저 심층암반수로부터 유기물을 농축하는 방법The salt extraction chamber 4 and the desalination chamber of the salt extraction apparatus 3 are supplied to the brine storage pump 1 when the unfiltered brine is supplied to the brine storage tank 1 in the first reverse osmosis filtration process. Instead of supplying to (5), the brine transfer pump (2) is supplied to the desalination chamber (5) of the electrodialysis apparatus (13) and returned to the brine reservoir (1), and the concentrated brine of the concentrated brine reservoir (17) is transferred. The concentrated brine transfer pump 18 is supplied to the salt concentration chamber 16 and conveyed to the concentrated brine storage tank 17 from the rectifier to the anode 6 of the anode chamber 14 and the cathode 7 of the cathode chamber 15 from the rectifier. Concentrated brine with a specific gravity in the range of 10-12 ° Be in the concentrated brine reservoir (17) by applying direct current electricity is sent to the salt manufacturing process, and the salt is desalted in the brine in the desalination chamber (5) to brine. The deionized water desalted in the range of 5 ~ 15 를 / ㎝ of electric conductivity in the conveying line is sent to the second reverse osmosis filtration process to concentrate organic matter. A method for concentrating organic matter from deep ocean water or deep sea bedrock characterized in that 제1항 또는 제2항 중에 있어서, 상기의 유기물을 고도로 농축하는 경우에는 유기물이 분해되지 않게 40℃ 이하에서 진공증발 또는 동결건조를 하여 해양 심층수 또는 해저 심층암반수로부터 유기물을 농축하는 방법The method according to claim 1 or 2, wherein when the organic material is highly concentrated, the organic material is concentrated from deep ocean water or deep sea bedrock by vacuum evaporation or lyophilization at 40 ° C. or lower so that the organic material is not decomposed.
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