KR20010005898A

KR20010005898A - 특히 맥아 제조소와 양조장으로 부터 나오는 폐수의 처리방법

Info

Publication number: KR20010005898A
Application number: KR1019997008975A
Authority: KR
Inventors: 만데르슈에이드칼; 린데만요하네스; 레티그호르스트
Original assignee: 프링스 리사이클링-안라겐 게엠베하 엔드 컴퍼니.케이지; 슈완데르 게엠베하
Priority date: 1997-04-03
Filing date: 1998-04-02
Publication date: 2001-01-15
Also published as: ATE210091T1; CN1255108A; DE59802338D1; DK0971858T3; CA2286361A1; EP0971858B1; JP2001524020A; US6328893B1; WO1998043919A1; ES2172120T3; PT971858E; EP0971858A1

Abstract

본 발명은 특히 맥아 제조소와 양조장으로 부터 나오는 폐수의 처리방법에 관한 것이다. 산업상의 사용에 있어서, 이러한 종류의 폐수는 미생물, 염분 및 유기화합물에 오염된다. 재활용을 가능하게 하기 위하여, 활성화된 슬러지로 처리한 후 폐수는 산업상의 사용에 재활용 되기전에 역삼투를 거치는 것이 제안된다.

Description

특히 맥아 제조소와 양조장으로 부터 나오는 폐수의 처리방법{Method for Treating Waste Water, especially from and Malt Houses and Breweries}

맥주의 질에 미치는 영향에 관한 조사에 따르면, 맥아와 그 포자와 함께 유입된 미생물, 유협포자균 푸자륨속, 이소휴무론(isohumulon)과 연계된 니켈과 철이온 뿐만 아니라 수산(蓚酸)칼슘 등은 맥주의 질을 매우 손상시킨다. 맥아의 이와 같은 오염의 위험요소를 최소화 하기 위해서 음용수는 발아과정을 위하여 보리 세립체(細粒體)를 적시는데 사용되는데, 보리 세립체가 발아하기 시작하고 난 후에는 음용수는 미생물, 염분 및 유기화합물로 오염되고 폐수로서 버려진다. 그러므로, 몰팅(malting)은 많은 양의 음용수를 필요로 하고, 이것은 한번 사용하고 난 후에는 더이상 사용할 수 없게 된다.

본 발명은 특히 미생물, 염분 및 유기화합물로 오염되는 맥아 제조소와 양조장으로 부터 나오는 폐수의 처리방법에 관한 것이다.

본 도면은 독창적인 폐수처리를 수행하는 설비를 간략한 블록회로 다이어그램으로 도시하고 있다.

그러므로 본 발명의 목적은 상기한 바와 같이 폐수, 특히 맥아 제조소와 양조장으로 부터 나오는 폐수를 처리하여 이것을 다시 재사용할 수 있도록 하는 것이다.

이 목적은 활성슬러지(sludge;汚泥)로 처리한 후에는 폐수가 작업상에 사용되기 위해 재활용되기 전에 역삼투를 거치게 되는 것을 특징으로 하는 본 발명에 의해 달성될 수 있다.

후속적인 역삼투로 폐수를 생물학적으로 처리함으로써, 폐수는 모든 오염물질로 부터 놀라울 정도로 정화될 수 있고 음용수 질이 확보될 수 있어, 정화된 폐수는 장래의 맥주 질을 손상시키는 맥아오염에 대한 염려없이 작업상의 사용에 재활용될 수 있으며, 이 맥아는 이러한 방법으로 정화된 스티프 워터(steep water)에 의해 보리 세립체로 부터 복구된다. 폐수의 유기오염물의 생물학적 분해후에, 잔존하는 미생물과 용해된 분자와 염분은 역삼투에 의해 분리될 수 있고, 잔류물은 연속적으로 방출되고 음용수 질을 가진 순수 스티프 워터로서 퍼미트(permeate)가 이용될 수 있다. 역삼투로 인해 스티프 워터는 추가적으로 석회질이 제거되기 때문에 신선한 음용수와 비교하여 이로써 달성할 수 있는 질의 향상이라는 장점을 얻을 수 있다. 비록, 상기한 폐수처리가 몰팅에 대한 특별한 장점을 포함하고 있지만, 그것은 물론 이 분야의 응용에만 국한되지 않고 예를 들어 식품산업 또는 음료산업으로 부터 발생하는 폐수의 경우와 같이 미생물, 염분 및 유기화합물로 오염되는 폐수 또는 찌꺼기 물이 예상되는 곳이라면 어디든지 이용될 수 있다.

정화할 폐수가 응결물질을 포함하는 경우에는 폐수가 활성화된 슬러지와 반응한 후에 침전제로서 철 염화물을 가지고 침전시키는 것이 바람직하다. 침강후에 다른 고체 잔류물들과 함께, 석출된 물질들은 미리 정화된 폐수가 역삼투를 거치기 전에 필터에 의해 분리될 수 있다. 이러한 미리 여과하는 방법에 의해 역삼투 과정 동안에 오염을 일으키는 불필요한 부재를 제거할 수 있다.

그러나, 이러한 방법으로 정화된 폐수는 직접 작업상의 이용에 제공되지는 않는다. 이 정화된 폐수는 적절한 저장고에 일시 저장된다. 일시 저장하는 동안에 정화된 폐수의 미생물에 의한 오염을 제거하기 위하여, 정화된 후의 폐수는 예컨데 UV 방사 또는 오존처리 등에 의해 살균될 수 있다.

본 발명에 따른 방법은 간단하게 블록 회로 다이어그램으로 도시한 독창적인 폐수처리를 수행하는 설비를 나타내는 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

맥아 제조소에서 보리 세립체를 발아하기 위하여 공급라인(2)를 통해 설비(1)에 제공되어 사용된 음용수는 작업상의 사용과정에서 미생물, 유기화합물 및 용해된 염분에 오염되는데, 종래의 이러한 종류의 설비에서는 폐수가 하수장치로 방출되었다. 설비(1)를 거쳐 물을 재활용시킬 수 있게 적절한 폐수처리를 하기 위하여, 폐수는 제일 먼저 화학반응기(3)에 제공되는데, 여기서는 폐수의 유기오염물이 생물학적으로 분해된다. 이 목적을 위하여, 제어프로그램이 질소화합물과 인산염을 제거하기 위해 유산소 상태에서 무산소 상태로 변환시키기 전에 화학반응기(3)는 통기(通氣)를 통해 산소가 공급된 활성화된 슬러지를 포함한다. 이 분해단계 다음에는 침강단계가 이어지는데, 여기서는 모상(毛狀)박테리아가 가라앉아 상징(上澄), 즉 생물학적으로 정화된 폐수가 나와 후속의 침강탱크(4)에 공급된다.

화학반응기(3)는 더이상의 폐수저장고를 생물학적으로 처리하는데 이용가능하다. 각각의 폐수저장고의 통기, 탈질소처리, 생물량의 침강 뿐만 아니라 온도, pH값, 산소성분 등의 체크가 자동으로 제어된다. 화학반응기(3)에서 얻어진 여분의 슬러지는 스태킹탱크(5)내로 펌프되고, 여기서는 수일간의 유산소 슬러지 안정화를 거친 후에 추가적인 통기와 응결제 첨가에 의해 슬러지는 두꺼워져 공동하수처리공장에 적치되거나 농경에 재사용된다.

침강탱크(4)에서는 잔류 불순물이 응결되어 화학적 산소량을 감소시킬 수 있고 라인(6)을 통해 공급된 침강제로서 철염화물이 특히 유용하며, 이로인해 인산염이 또한 화학적으로 제거될 수 있다. 침강과정을 거친 후에 침강탱크(4)로 부터 나온 폐수는 여과장치(7)로 이행하는데, 여기서는 고체잔류물이 걸러진다. 여과장치(7)는 1 내지 20 ㎛, 바람직하게는 5 내지 10 ㎛의 틈 싸이즈를 가진 천 필터 또는 자갈 필터, 또는 0.005 내지 5 ㎛, 바람직하게는 0.05 내지 1 ㎛의 틈 싸이즈를 가진 미세필터기로 구성된다. 혼탁도 측정기에 의해, 여과장치(7)의 오염이 체크될 수 있다.

이런 방법으로 정화된 폐수는 그 다음에 여과장치(8)에서 역삼투를 거치는데, 여기서는 적절한 부재의 선택에 의해 잔존 미생물, 용해된 분자 및 염분이 분리된다. 하수관을 최종적으로 정밀조사한 후에 나머지 잔류물은 방출라인(9)을 통해 연속적으로 방출된다. 하수관에 유입되는데 필요한 방출구값(outlet value)에 이르지 못한 경우에는 나머지 잔류물은 리턴라인(10)을 통해 화학반응기(3)로 다시 되돌아갈 수 있다.

퍼미트는 음용수 질을 가지며 순환라인(11)을 거쳐 작업설비(1)에 다시 돌아갈 수 있다. 예시된 실시예에 따르면, 저장탱크(12)내에는 일시저장고가 설치되며, 이것은 살균장치(13)에 연결됨으로써 새로운 미생물 오염의 발생위험이 제거될 수 있다. 살균단계는 UV 방사 또는 오존처리로 구성될 수 있다.

작업용도로 설비(1)에 사용된 물의 대부분이 재활용되기 때문에 새로운 물을 매우 절약할 수 있고, 또한 재활용된 물의 석회질 제거라는 추가적인 장점을 얻을 수 있다. 공급라인(2)을 통해 공급된 새로운 물은 단지 폐수의 부족분만을 보충하는데 필요할 뿐이다.

맥아 제조소의 설비(1)로 부터 실험에 사용할 폐수를 확보하였는데, 이 폐수는 1410 ㎎/l의 화학적 산소요구량과 5일 동안의 730 ㎎/l의 생화학적 산소요구량을 가졌으며 pH 값은 7.5였다. 또한, 23 ㎎/l의 암모늄, 22 ㎎/l의 질산염, 1200 ㎎/l의 염화물, 8.35 ㎎/l의 인산염 및 31 ㎎/l의 황산염에 의한 오염이 검출될 수 있었다. 화학반응기(3)내에서 폐수를 활성화된 슬러지로 화학반응시킴으로써 화학적 산소요구량이 44 ㎎/l로 감소될 수 있었고, 생화학적 산소요구량은 9 ㎎/l로 감소될 수 있었다. 암모늄 성분은 16 ㎎/l로 감소되었고, 염화물 성분은 647 ㎎/l로 감소되었으며, 인산염 성분은 4.57 ㎎/l로 감소되었고, 질산염 성분은 123 ㎎/l였으며, 아질산염 성분은 40.2 ㎎/l였다.

철 염화물로 침강하고 15㎛의 틈 싸이즈에서 여과한 후에, 100 ㎎/l의 화학적 산소요구량, 7.2의 pH값, 6000 ㎲/㎝의 전기전도, 165 ㎎/l의 칼륨성분, 5 ㎎/l의 암모늄 성분, 1 ㎎/l의 아질산염 성분, 100 ㎎/l의 질산염 성분, 1000 ㎎/l의 염화물 성분 및 10 ㎎/l의 인산염 성분을 갖는 폐수는 역삼투를 거칠 수 있었다. 퍼미트의 양은 22.5 ㎥/h 였다. 퍼미트의 화학적 산소요구량은 5 내지 10 ㎎/l 이내의 범위였다. 6.9의 pH값에서 전기전도는 541 ㎲/㎝ 였다. 잔류 오염물로서는 12 ㎎/l의 칼륨, 10 ㎎/l의 질산염, 100 ㎎/l의 염화물이 검출되었다. 암모늄, 아질산염 및 인산염의 잔류성분은 측정한계치 이하였다. 미생물 수로서는 20℃ 에서의 박테리아에 대한 3 군체-형성 유니트/㎖와 36℃ 에서의 박테리아에 대한 11 군체-형성 유니트/㎖가 검출되었다. 각각의 정화된 100 ㎖의 폐수에서는 아무런 대장균 세균, 대장균 박테리아, 연쇄상구균 찌꺼기 뿐만 아니라 클로스트리듐도 전혀 검출되지 않았다.

본 발명의 방법은 양조산업 뿐만 아니라 예컨데 식품산업 또는 음료산업으로 부터 발생하는 폐수의 경우와 같이 미생물, 염분 및 유기화합물로 오염되는 폐수 또는 찌꺼기 물이 예상되는 곳이라면 어디든지 이용될 수 있다.

Claims

작업상의 사용에 있어서 미생물, 염분 및 유기화합물에 오염되는 특히 맥아 제조소와 양조장에서 나오는 폐수의 처리방법에 있어서, 활성화된 슬러지로 처리한 후 폐수는 작업상의 사용에 재활용되기전에 역삼투를 거치는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,

활성화된 슬러지로 화학반응을 한 후에 폐수는 침강제로서의 철염화물로 침강을 거치는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

폐수는 역삼투전에 미리여과되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항 내지 제 3항중의 어느 한 항에 있어서,

폐수는 역삼투후에 일시저장되고, 살균을 거친후에 작업상의 사용에 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.