KR20110020562A - 음식물 쓰레기를 이용한 탈리액의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 음식물 쓰레기를 처리하여 하수 처리 등에 적용될 수 있는 탈리액을 제조하는 방법에 관한 것이다.
종래에 음식 물식물 쓰레기에서 얻어진 탈리액은 유기 탄소원으로 사용하는 것이 어려워 전문 처리업자가 수거하여 해양에 투기함으로써 해양을 오염시킬 뿐만 아니라 그 처리비용이 많이 소요되는 등의 문제점들이 내재되어 있었는데 이를 해결하기 위하여, 음식물 쓰레기를 파쇄하고 이물질을 제거한 후 탈수하여 케익을 분리하고 얻어진 액상 폐수에 가성 소다를 투입하여 중화시키고 부유물들을 응집시키는 중화, 응집공정(S20)과, 상기 공정(S20)에서 중화된 액상 폐수를 탈수하는 2차 탈수공정(S21) 및 상기 공정(S21)에서 중화된 액상 폐수를 탱크로 유입하여 압축공기를 공급하여 기포를 발생시키고 부유물질을 부유시켜 폐수로부터 부상 부유 물질을 분리하는 가압 분리공정(S23)을 수행하여 탈리액을 얻는 음식물 쓰레기를 이용한 탈리액의 제조방법이 제공된다.
따라서 탈리액을 해양에 투기하지 않고 하수처리 시 유기 탄소원으로 사용함으로써 해양이 오염되는 것이 방지될 뿐만 아니라 해양 투기 등에 따른 비용이 현저하게 절감되고 아울러 하수 처리 비용이 절감된다.
음식물, 쓰레기, 탈리액, 정화, 하수

Description

음식물 쓰레기를 이용한 탈리액의 제조방법{Method for manufacturing food waste leachate using waste food}
본 발명은 음식물 쓰레기를 이용한 탈리액의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음식물 쓰레기에서 탈리액을 추출하여 하수처리 시 유기 탄소원으로 사용할 수 있도록 한 음식물 쓰레기를 이용한 탈리액의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 각 가정이나 음식점 등에서 수거된 음식물 쓰레기는 음식물 쓰레기 처리장에서 처리되는데 그 공정을 살펴보면, 먼저 도 1에 도시한 바와 같이 수거된 음식물 쓰레기가 처리장으로 입고(S10)되면 저장호퍼로 투입(S11)되고, 이어 음식물 쓰레기를 파쇄하고 이물질을 선별하는 파쇄, 선별공정(S12)이 이루어지고, 다음 공정에서 파쇄되고 이물질이 제거된 음식물 쓰레기를 압축하는 1차 탈수(S13)가 이루어지면, 상기 1차 탈수공정(S13)에서 탈수가 이루어진 음식물 쓰레기는 케익 상태로 분리하는 케익 분리공정(S14)을 수행하고 음식물 쓰레기에서 분리된 액체는 액상의 폐수로 저장(S15)하는 공정을 수행함으로써 음식 쓰레기를 처리하게 된다.
이때 탈수가 이루어진 케익 상태의 고체 음식물 쓰레기는 퇴비장으로 보내지고, 음식물 쓰레기에서 탈수할 때 분리된 액체는 액상 폐수 저장조로 보내지는데, 이때 얻어진 액상 폐수를 탈리액이라 한다.
종래 이렇게 음식물 쓰레기에서 얻어진 탈리액은 전문 처리업자가 수거하여 해양에 투기함으로써 해양을 오염시킬 뿐만 아니라 그 처리비용이 많이 소요되는 등의 문제점들이 내재되어 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 본 발명의 목적은 음식물 쓰레기에서 얻어진 탈리액을 유기 탄소원으로 사용할 수 있도록 하여 해양 오염을 방지하고 음식 쓰레기 처리 비용을 줄일 수 있는 음식물 쓰레기를 이용한 탈리액의 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명에 의해 얻어진 탈리액을 하수처리에 사용할 수 잇도록 하여 하수처리 비용을 절감할 수 있는 음식물 쓰레기를 이용한 탈리액의 제조방법을 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 음식물 쓰레기를 이 용한 탈리액의 제조방법은, 음식물 쓰레기를 파쇄하고 이물질을 제거한 후 탈수하여 케익을 분리하고 얻어진 액상 폐수에 가성 소다를 투입하여 중화시키고 부유물들을 응집시키는 중화, 응집공정과, 상기 중화, 응집공정에서 중화된 액상 폐수를 탈수하는 2차 탈수공정 및 상기 2차 탈수공정에서 중화된 액상 폐수를 탱크로 유입하여 압축공기를 공급하여 기포를 발생시키고 부유물질을 부유시켜 폐수로부터 부상 부유 물질을 분리하는 가압 분리공정을 수행하여 탈리액을 얻는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 탈리액을 해양에 투기하지 않고 하수처리 시 유기 탄소원으로 사용함으로써 해양이 오염되는 것이 방지될 뿐만 아니라 해양 투기 등에 따른 비용이 현저하게 절감되고 아울러 하수 처리 비용이 절감되는 등의 효과를 가진다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 음식물 쓰레기를 이용한 탈리액의 제조방법을 도시한 개략적인 블록도이다.
먼저 종래에 음식물 쓰레기를 처리하여 얻어진 공지의 액상 폐수에 가성 소 다를 투입하여 액상 폐수를 중화시키고 부유물들을 응집시키는 중화, 응집공정(S20)을 수행한다.
상기 중화, 응집 공정에서 중화된 액상 폐수는 2차 탈수공정(S21)을 수행하게 된다.
상기 2차 탈수공정(S21)에서는 원심력에 의한 탈수 방식이나 압축에 의한 탈수가 이루어지도록 할 수 있으나 원심력에 의해 탈수가 이루어지도록 함이 가장 바람직하다.
상기 2차 탈수공정(S21)에서 생성된 단백질, 지방 등의 고형물은 케익 형상으로 압축하는 케익 분리공정(S22)을 수행하고, 이때 얻어진 케익은 퇴비장으로 보내진다.
이어서 상기 2차 탈수공정(S21)에서 탈수가 이루어져 고형물과 분리된 폐수는 가압 분리공정(S23)을 수행한다.
상기 가압 분리공정(S23)에서는 탱크의 내부로 압축공기를 공급하여 기포가 발생되도록 함으로써 부유물질을 부유시켜 폐수로부터 부상 부유 물질을 분리하게 되며, 상기 가압 분리공정(S23)에서 얻어진 부상 슬러지는 슬러지 수거공정(S24)에서 수거되어 퇴비장으로 보내진다.
그리고 상기 가압 분리공정(S23)에서 슬러지가 제거된 폐수는 혼탁한 부유물질들이 제거되어 음식물 탈리액으로 얻어진다.
이렇게 얻어진 탈리액은 저장탱크에 저장된 후 하수처리장 등에서 하수를 정화시킬 때 유기탄소원인 메탄올을 대체하여 사용된다.
이렇게 본 발명에 의해 음식물 쓰레기에서 얻어진 탈리액은 하수 처리장에서 하수에 일정량을 투입하면 미생물의 동화작용(Bacterial assimilation)에 의한 세포합성과정에서 세포구성요소로 이용되어 질소가 제거됨으로써 정화가 이루어진다.
또한 하수에 투입된 일정량의 본 발명에 의한 탈리액은 질산화 미생물에 의해 암모니아성 질소를 질산성 질소로 변환하는 질산화(Nitrification)과정과 탈질 미생물에 의해 질산성 질소를 질소 가스화하여 제거하는 탈질화 과정(Denitrification)에 의해 정화가 이루어진다.
이와 같이 본 발명에 의해 얻어진 탈리액을 하수처리장에서 사용하여 하수를 처리하는 과정을 설명하면, 도 3에 도시한 바와 같이 생활하수 등의 하수가 하수처리장으로 유입되면, 스크린(30)에서 이물질을 제거하고, 침사지(31)에서 불순물을 제거하게 되는데 이때 상기 침사지(31)에 본 발명에 의해 얻어진 탈리액을 투입한다.
종래에는 이 공정에서 하수 중에 포함된 질소를 제거하기 위하여 메탄올을 투입하는데 이 메탄올이 고가이므로 본 발명에 의해 얻어진 탈리액을 투입하면 매우 저렴한 비용으로 하수 중에 포함된 질소를 제거하는 것이 가능하게 된다.
이어서 상기 침사지에서 질소가 제거된 하수는 1차 침전지(32)에서 이물질을 가라앉혀 분리하고, 이어 포기조(33)에서 미생물에 의해 맑은 물과 슬러지 덩어리로 분리하며, 이어 2차 침전지(34)에서 침전된 응어리진 미생물을 제거하고, 여과지(35)를 통과시켜 최종적으로 불순물이 제거된 정수를 방류하게 된다.
이렇게 본 발명에 의해 제조된 탈리액을 이용하여 정수된 하수의 시험결과는 다음과 같다.(기재된 수치는 평균값임)
표 1
시험항목 투입된 하수 종래 하수처리장에서 처리된 처리수 본 발명에 의해 제조된 탈리액 투입후 정화된 처리수
BOD(mg/L) 107.0 13.5 6.3
COD(mg/L) 89.9 33.0 27.1
SS(mg/L)-부유물질량 103.7 14.6 12.2
T-N(mg/L)-총질소(N)량 56.3 38.0 13.1
T-P(mg/L-총인(P)량 4.1 1.9 0.7
위 표에서 나타나는 바와 같이 본 발명에 의해 제조된 탈리액을 투입하여 하수를 처리하는 경우에는 종래 일반적으로 처리한 경우보다 더욱 향상된 정화 효과를 얻을 수 있게 되고 이에 따라 저렴한 비용으로 하수를 효과적으로 처리하는 것이 가능하게 된다.
상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
본 발명의 음식물 쓰레기에서 얻어진 탈리액을 유기 탄소원으로 메탄올을 대 체 투입하여 하수나 폐수를 정화시키는데 적용하는 것이 가능할 것이다.
도 1은 종래의 음식물 쓰레기를 이용한 탈리액의 제조방법을 도시한 공정도.
도 2는 본 발명에 의한 음식물 쓰레기를 이용한 탈리액의 제조방법을 도시한 공정도.
도 3은 본 발명에 의해 얻어진 탈리액을 이용하여 하수를 처리하는 과정을 설명하는 개략도.

Claims (2)

  1. 음식물 쓰레기를 파쇄하고 이물질을 제거한 후 탈수하여 케익을 분리하고 얻어진 액상 폐수에 가성 소다를 투입하여 중화시키고 부유물들을 응집시키는 중화, 응집공정(S20);
    상기 중화, 응집공정(S20)에서 중화된 액상 폐수를 탈수하는 2차 탈수공정(S21); 및
    상기 2차 탈수공정(S21)에서 중화된 액상 폐수를 탱크로 유입하여 압축공기를 공급하여 기포를 발생시키고 부유물질을 부유시켜 폐수로부터 부상 부유 물질을 분리하는 가압 분리공정(S23)을 수행하여 탈리액을 얻는 음식물 쓰레기를 이용한 탈리액의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가압 분리공정(S23)에서 얻어진 부상 슬러지는 슬러지 수거공정(S24)에서 수거되는 것을 특징으로 하는 음식물 쓰레기를 이용한 탈리액의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2015102154A1 (ko) * 2014-01-02 2015-07-09 주식회사 엠티씨엔씨 오염수 정화 장치

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