KR20210089005A - Manufacturing method of microorganism energy source from wasted glycerin's recycling process - Google Patents

Manufacturing method of microorganism energy source from wasted glycerin's recycling process Download PDF

Info

Publication number
KR20210089005A
KR20210089005A KR1020200002180A KR20200002180A KR20210089005A KR 20210089005 A KR20210089005 A KR 20210089005A KR 1020200002180 A KR1020200002180 A KR 1020200002180A KR 20200002180 A KR20200002180 A KR 20200002180A KR 20210089005 A KR20210089005 A KR 20210089005A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glycerin
glycerine
water
hydrochloric acid
pitch
Prior art date
Application number
KR1020200002180A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김보영
Original Assignee
김보영
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김보영 filed Critical 김보영
Priority to KR1020200002180A priority Critical patent/KR20210089005A/en
Publication of KR20210089005A publication Critical patent/KR20210089005A/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/34Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
    • C02F3/348Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used characterised by the way or the form in which the microorganisms are added or dosed
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/06Nutrients for stimulating the growth of microorganisms

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a microorganism energy source which is relatively cheap, by purifying glycerine pitch which is a byproduct generated during a glycerine purification process, so that the glycerine pitch is usable as a microorganism activator which is a microorganism activation anergy source. The present invention comprises: a first step of adding hydrochloric acid into glycerine pitch containing glycerine, organic impurities and ash (salt), adding water, and then stirring the same while heating; a second step of leaving the same for a predetermined time and removing organic impurities separated to the upper layer part through a centrifugation process; a third step of removing, through an electrolysis process, ash (salt) from crude glycerine from which organic impurities are removed; a fourth step of collecting, in water, chlorine gas generated from a cathode and hydrogen gas generated from an anode, so as to obtain a hydrochloric acid aqueous solution; and a fifth step of adding acetic acid to basic crude glycerine containing sodium hydroxide generated by removing the chlorine gas, thereby generating sodium acetate so as to generate a microorganism activator in which glycerine, sodium acetate and water are mixed. According to the present invention, glycerine is produced by enhancing the concentration of glycerine contained in a glycerine pitch and lowering the amount of impurities so that the glycerine is not completely purified but is only purified so as to be usable in a waste water treatment facility. Therefore, relatively cheap microorganism activator can be effectively prepared.

Description

재활용 폐글리세린을 이용한 미생물용 에너지원 제조방법{Manufacturing method of microorganism energy source from wasted glycerin's recycling process}Manufacturing method of an energy source for microorganisms using recycled waste glycerin {Manufacturing method of microorganism energy source from wasted glycerin's recycling process}

본 발명은 미생물용 에너지원의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 글리세린 정제 과정에서 발생되는 부산물인 글리세린 피치를 미생물 활성화 에너지원인 미생물 활성제로 사용이 가능할 정도로 정제하여 상대적으로 저렴한 미생물용 에너지원 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for producing an energy source for microorganisms, and in particular, by purifying glycerin pitch, a by-product generated in the glycerin purification process, to the extent that it can be used as a microbial activator, a microbial activation energy source, to a relatively inexpensive method for producing an energy source for microorganisms. will be.

글리세린 피치는 글리세린 정제 과정에서 발생되는 부산물이다. 바이오디젤 및 비누, 유지의 정제공정에서 발생되는 글리세린은 불순물이 함유된 조글리세린이다. Glycerin pitch is a by-product generated during the glycerin purification process. Glycerin generated in the refining process of biodiesel, soap and oil is crude glycerin containing impurities.

이러한 조글리세린은 다량의 글리세린과 함께 일부 지방산(FREE FATTY ACID), 유지(TRIGLYCERIDE), 유기 불순물(몽)과 함께 회분(소디움클로라이드)이 포함되어 있다. Such crude glycerin contains ash (sodium chloride) along with some fatty acids (FREE FATTY ACID), oil (TRIGLYCERIDE), and organic impurities (monk) along with a large amount of glycerin.

이에 따라 여러 정제공정을 거쳐 99.5% 이상의 정제 글리세린을 생산하게 된다. 글리세린은 화장품, 의약품, 치약, 감미료 등 다양한 용도로 사용되고 있다. Accordingly, through several purification processes, 99.5% or more of purified glycerin is produced. Glycerin is used for various purposes such as cosmetics, pharmaceuticals, toothpaste, and sweeteners.

정제 글리세린의 생산 공정 중에서 증류를 통하여 정제 글리세린을 생산하게 되는데, 이러한 증류공정에서 나오는 피치는 다량의 글리세린과 함께 조글리세린에 포함되어 있는 지방산(FREE FATTY ACID), 유지(TRIGLYCERIDE), 유기 불순물(몽)과 함께 회분(소디움클로라이드)이 농축되어 있다. 하지만, 이러한 피치는 다시 정제 공정을 거쳐서 정제 글리세린을 생산하기에는 많은 어려움이 있다. 따라서, 폐기물 매립 및 폐기물 소각 등의 방법으로 폐기처리되고 있는 실정이다. In the production process of purified glycerin, purified glycerin is produced through distillation. The pitch from this distillation process contains a large amount of glycerin along with fatty acids (FREE FATTY ACID), fats and oils (TRIGLYCERIDE), organic impurities (mon ) and ash (sodium chloride) is concentrated. However, this pitch has many difficulties in producing purified glycerin through a refining process. Therefore, it is being disposed of by methods such as landfilling and incineration of waste.

한편, 최근 폐수처리에서는 기존의 화학적 처리 공정이 아니라, 생물학적 처리 공정이 활성화되고 있다. 이때, 생물학적 처리 공정에서 미생물을 활성화 하는 것이 가장 중요한데, 미생물의 활성화를 위하여 글리세린은 매우 효과적인 영양성분이다. 미생물이 쉽게 영양원으로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 식물성, 동물성 유래 성분으로써, 다양한 미네랄이 함유되어 있는 장점이 있다. 그러나, 정제 글리세린을 사용하기에는 가격이 상대적으로 비싼 단점이 있다. Meanwhile, in the recent wastewater treatment, a biological treatment process, not a conventional chemical treatment process, is being activated. At this time, it is most important to activate the microorganisms in the biological treatment process, and glycerin is a very effective nutrient for the activation of microorganisms. It has the advantage that microorganisms can be easily used as a nutrient source, and various minerals are contained as components derived from plants and animals. However, there is a disadvantage in that the price is relatively expensive to use purified glycerin.

기존의 미생물 활성제로 많이 사용되고 있는 메탄올 및 아세틱아세드 혹은 소디움아세테이트 등은 분자량이 작고 미생물이 빠르게 이용하여 에너지 및 활성제로 사용하기에는 매우 좋으나, 글리세린의 경우에는 메탄올 대비 분자량이 크고, 미생물이 활성제로 사용하기에는 메탄올 및 아세틱에시드 보다 느리게 반응하는 단점을 가지고 있다.Methanol, acetic acid, or sodium acetate, which are widely used as existing microbial activators, have a small molecular weight and are quickly used by microorganisms and are very good for energy and activator use. However, in the case of glycerin, the molecular weight is larger than methanol, and microorganisms use it as an activator. Below, it has the disadvantage of reacting slower than methanol and acetic acid.

그러나 메탄올의 경우 위험물이고 유독성 물질로써 페수처리 장에서 사용시 별도의 위험물 및 유독성 물질 대비 장치를 해야하는 단점을 가지고 있다.However, methanol is a dangerous and toxic substance, so it has the disadvantage of having to use a separate device for hazardous substances and toxic substances when used in a wastewater treatment plant.

또한, 아세틱에시드를 사용할 경우 냄새가 매우 강하고, 쉽고 고형화 되는 문제점을 가지고 있다.In addition, when acetic acid is used, the smell is very strong, and it has a problem of being easily solidified.

특히 메탄올과 아세틱에시드의 경우에는 도심근처에서 사용할 경우 주변에 거주하는 주민등에 피해를 주는 단점이 있다.In particular, in the case of methanol and acetic acid, when used near the city center, there is a disadvantage of causing damage to the residents living in the vicinity.

이에 분말형태의 소디움아세틱에시드를 사용하면 미생물 활성제로써 빠르게 효과를 낼 수 있지만, 가격이 매우 비싼 단점이 있다.Therefore, if sodium acetic acid in powder form is used, it can quickly become effective as a microbial activator, but it has the disadvantage of being very expensive.

종래 관련 분야 특허 기술로서, (a) 음식물류 폐기물에 글리세린을 5중량%로 함유한 바이오디젤 폐수를 5%(v/v)~20%(v/v)로 첨가·혼합하는 단계, 및 (b) 그 혼합물을 혐기적으로 소화시키는 단계를 포함하는 글리세린 함유 바이오디젤 폐수를 재활용하여 음식물류 폐기물로부터 바이오가스를 생산하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). As a prior art patented technology in the related field, (a) adding and mixing biodiesel wastewater containing 5% by weight of glycerin to food waste at 5% (v/v) to 20% (v/v), and (b) ) A method for producing biogas from food waste by recycling glycerin-containing biodiesel wastewater including the step of anaerobically digesting the mixture has been proposed (see Patent Document 1).

또한, (A) 유지류와 알콜의 에스테르화반응 결과물에서 알콜을 분리한 후 조(crude)글리세린과 조(crude)바이오디젤을 분리하는 단계; (B1) 상기 단계(A)에서 분리된 조글리세린과 하기의 중간수를 혼합한 후 조글리세린에 잔류하는 트리-(tri-), 디-(di-), 모노-(mono-)글리세리드를 가수분해하여 글리세린과 지방산으로 전환하는 단계; (B2) 상기 단계(B1)에서 생성된 지방산을 분리한 후 잔존물에서 수분을 증발·응축시켜 응축수를 얻는 단계; (C) 상기 단계(A)에서 분리된 조바이오디젤을 상기 단계(B2)에서 얻은 응축수로 수세한 후 정제 바이오디젤과 불순물을 함유하는 중간수로 분리하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 바이오디젤 제조공정에 의해 생성된 조글리세린과 조바이오디젤을 동시에 정제하는 방법이 제안되어 있다(특허문헌 2 참조). In addition, (A) separating the alcohol from the esterification reaction product of oils and fats and alcohol, and then separating crude glycerin and crude biodiesel; (B1) After mixing the crude glycerin separated in step (A) with the following intermediate water, tri- (tri-), di- (di-), mono- (mono-) glycerides remaining in the crude glycerin are hydrolyzed decomposition to convert glycerin and fatty acids; (B2) obtaining condensed water by evaporating and condensing moisture from the residue after separating the fatty acids produced in step (B1); (C) washing the crude biodiesel separated in step (A) with the condensed water obtained in step (B2), and then separating purified biodiesel and intermediate water containing impurities; A method for simultaneously purifying crude glycerin and crude biodiesel produced by a biodiesel manufacturing process comprising a (see Patent Document 2) has been proposed.

국내공개특허 10-2016-0048464Domestic Patent Publication 10-2016-0048464 국내등록특허 10-1099367Domestic registered patent 10-1099367

본 발명은 글리세린 피치 중에 함유되어 있는 글리세린의 농도를 높이고 불순물의 함량을 낮추어 완전 정제된 글리세린을 생산하는 것이 아니라 폐수처리장에서 사용 가능할 정도로만 정제하여 상대적으로 저렴한 재활용 폐글리세린을 이용한 미생물용 에너지원 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention does not produce fully purified glycerin by increasing the concentration of glycerin contained in the glycerin pitch and lowering the content of impurities, but only refining it to the extent that it can be used in a wastewater treatment plant, and a method for producing an energy source for microorganisms using relatively inexpensive recycled waste glycerin Its purpose is to provide

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 재활용 폐글리세린을 이용한 미생물용 에너지원 제조방법은, 글리세린 정제 과정에서 발생되는 부산물인 글리세린 피치를 이용하여 폐수처리용 미생물 활성제를 제조하는 방법으로서, 글리세린, 유기 불순물, 회분이 함유되어 있는 글리세린 피치에 염산을 첨가하고 물을 추가한 후 가온하여 교반하는 제1 단계와; 일정시간 정치 후 상층부로 분리된 유기 불순물을 원심 분리 공정을 거쳐 제거하는 제2 단계와; 유기 불순물이 제거된 조글리세린에서 전기 분해 공정을 통하여 회분(소금)을 제거하는 제3 단계와; 양극에서 발생되는 염소가스와 음극에서 발생되는 수소가스를 물에 포집하여 염산 수용액을 취득하는 제4 단계와; 염소가스를 제거함에 따라 수산화나트륨이 생성되어 함유되어 있는 염기성 조글리세린에 아세트산을 첨가하여 소디움아세테이트를 생성함으로써 글리세린, 소디움아세테이트, 물이 혼합된 미생물 활성제를 생성하는 제5 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the method for producing an energy source for microorganisms using recycled waste glycerin according to the present invention is a method for producing a microbial activator for wastewater treatment using glycerin pitch, a by-product generated in the glycerin purification process. , a first step of adding hydrochloric acid to the glycerin pitch containing organic impurities and ash, adding water, and then heating and stirring; A second step of removing the organic impurities separated into the upper layer after standing for a predetermined time through a centrifugal separation process; a third step of removing ash (salt) from the crude glycerin from which organic impurities have been removed through an electrolysis process; a fourth step of collecting chlorine gas generated from the anode and hydrogen gas generated from the cathode in water to obtain an aqueous hydrochloric acid solution; By removing chlorine gas, sodium hydroxide is generated and acetic acid is added to basic crude glycerin contained therein to produce sodium acetate, comprising a fifth step of producing a microbial activator in which glycerin, sodium acetate, and water are mixed. do.

여기에서, 상기 제1 단계에서는 글리세린 피치 100중량부에 대하여 염산 1 ~ 10중량부를 첨가하고 물 5 ~ 30중량부 추가한 후 30 ~ 60℃로 가온한 후 후 30분 ~ 3시간 교반하고, 상기 제2 단계에서는 1~12시간 정치할 수 있다.Here, in the first step, 1 to 10 parts by weight of hydrochloric acid is added with respect to 100 parts by weight of glycerin pitch, 5 to 30 parts by weight of water is added, and then stirred for 30 minutes to 3 hours after heating to 30 to 60° C., In the second stage, it can be left still for 1 to 12 hours.

또한, 상기 제4 단계에서 취득한 염산 수용액을 상기 제1 단계에서 염산 첨가시 이용할 수 있다. In addition, the aqueous hydrochloric acid solution obtained in the fourth step may be used when adding hydrochloric acid in the first step.

본 발명에 따르면, 글리세린 피치 중에 함유되어 있는 글리세린의 농도를 높이고 불순물의 함량을 낮추어 완전 정제된 글리세린을 생산하는 것이 아니라 폐수처리장에서 사용 가능할 정도로만 정제하여 상대적으로 저렴한 미생물 활성제를 효과적으로 제조할 수 있다. According to the present invention, it is possible to effectively prepare a relatively inexpensive microbial activator by increasing the concentration of glycerin contained in the glycerin pitch and by purifying only enough to be used in a wastewater treatment plant, rather than producing completely purified glycerin by lowering the content of impurities.

부연하여, 본 발명에 따라 글리세린, 소디움아세테이트, 물이 적절히 혼합된 폐수처리용 미생물 활성제를 사용하는 경우, 미생물 활성제로 글리세린을 단독으로 사용할 때 활성 시간이 늦어지는 단점을 보완하기 위하여 조글리세린 중의 소디움을 이용하여 아세틱에시드와 반응시켜 소디움아세틱에시드를 합성하여, 글리세린이 활성화되기 전까지 미생물이 소디움아세틱에시드를 이용하여 활성화하여 기존의 글리세린 대비 미생물 활성화 시간을 단축할 수 있는 장점을 가지고 있다.In addition, in the case of using a microbial activator for wastewater treatment in which glycerin, sodium acetate, and water are properly mixed according to the present invention, sodium in crude glycerin is used to compensate for the disadvantage that the activation time is delayed when glycerin is used alone as a microbial activator. Sodium acetic acid is synthesized by reacting with acetic acid using acetic acid, and microorganisms are activated using sodium acetic acid until glycerin is activated, thereby shortening the microbial activation time compared to conventional glycerin.

도 1은 본 발명에 따른 재활용 폐글리세린을 이용한 미생물용 에너지원 제조방법의 흐름도. 1 is a flowchart of a method for manufacturing an energy source for microorganisms using recycled waste glycerin according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 재활용 폐글리세린을 이용한 미생물용 에너지원 제조방법은 글리세린 피치 중에 함유되어 있는 글리세린의 농도를 높이고 불순물의 함량을 낮추어 완전 정제된 글리세린을 생산하는 것이 아니라 오로지 폐수처리장에서 사용 가능할 정도로만 정제하는 것을 중요한 기술적 특징으로 한다. The method for producing an energy source for microorganisms using recycled waste glycerin according to the present invention increases the concentration of glycerin contained in the glycerin pitch and lowers the content of impurities to produce completely purified glycerin, but only to the extent that it can be used in a wastewater treatment plant. is an important technical feature.

도면에 도시한 바와 같이. 본 발명에 따른 재활용 폐글리세린을 이용한 미생물용 에너지원 제조방법은, 글리세린 정제 과정에서 발생되는 부산물인 글리세린 피치를 이용하여 폐수처리용 미생물 활성제를 제조하는 방법으로서, 먼저 글리세린 피치의 경우 글리세린 이외에 유기 불순물과 회분(소디움클로라이드:소금)이 포함되어 있어 유기 불순물과 회분으로 인해 점도가 높아 자체 처리가 곤란하므로 글리세린 피치에 염산을 첨가하고 물을 추가한 후 가온하여 교반한다(S110). As shown in the drawing. The method for producing an energy source for microorganisms using recycled waste glycerin according to the present invention is a method for producing a microbial activator for wastewater treatment using glycerin pitch, which is a by-product generated in the glycerin purification process. First, in the case of glycerin pitch, organic impurities other than glycerin Since it contains excess ash (sodium chloride: salt) and has high viscosity due to organic impurities and ash, it is difficult to self-treat, so hydrochloric acid is added to glycerin pitch, water is added, and then heated and stirred (S110).

이때, 글리세린 피치 100중량부에 대하여 염산 1 ~ 10중량부를 첨가하고 물 5 ~ 30중량부 추가한 후 최적의 효과를 기대할 수 있도록 30 ~ 60℃로 가온하여 30분 ~ 3시간 교반할 수 있다. At this time, 1 to 10 parts by weight of hydrochloric acid is added with respect to 100 parts by weight of glycerin pitch, and 5 to 30 parts by weight of water is added, and then heated to 30 to 60° C. and stirred for 30 minutes to 3 hours to expect the optimal effect.

염산이 1중량부 미만이면 유기물 불순물을 제거하기 위한 분리 작용을 기대하기 어렵고, 이와 반대로 10중량부를 초과하면 기준치 이상으로 과량이 첨가되더라도 유기물 불순물의 제거효과를 더 이상 높일 수 없을 뿐만 아니라 염소 성분이 과량으로 많아짐에 따라 이후 전기 분해 공정이 길어지고 어려워질 우려가 있다. If the amount of hydrochloric acid is less than 1 part by weight, it is difficult to expect a separation action to remove organic impurities. As the amount increases in excess, there is a fear that the subsequent electrolysis process becomes long and difficult.

그리고, 물이 5중량부 미만이면 글리세린 피치의 점도를 낮추어 줄 수 없어 염산을 첨가하더라도 점도가 높아 유기 불순물을 제거하기가 어렵고, 이와 반대로 30중량부를 초과하면 점도는 현격히 낮출 수는 있지만, 글리세린 함량이 낮아 지게 되어 미생물 활성제로서의 효과가 낮아질 우려가 있다.And, if the amount of water is less than 5 parts by weight, it is impossible to lower the viscosity of the glycerin pitch, so even if hydrochloric acid is added, the viscosity is high, so it is difficult to remove organic impurities. Conversely, if it exceeds 30 parts by weight, the viscosity can be significantly lowered, but the glycerin content This becomes low, and there is a possibility that the effect as a microorganism activator may be lowered.

참고적으로, 글리세린 피치에는 글리세린 40 ~ 60%, 유기 불순물(몽) 5 ~ 20%, 회분 10 ~ 30%가 함유되어 있다.For reference, glycerin pitch contains 40 to 60% of glycerin, 5 to 20% of organic impurities (monks), and 10 to 30% of ash.

그 다음 공정에, 1~12시간 정치 후 상층부로 분리된 유기 불순물을 원심 분리 공정을 거쳐 제거한다(S120). In the next step, the organic impurities separated into the upper layer after standing for 1 to 12 hours are removed through a centrifugal separation step (S120).

그 다음 공정에, 유기 불순물이 제거된 조글리세린에서, 외부에서 전기 에너지를 가하여 전기 화학적인 산화 환원 반응을 통해 물질을 분해하는 과정인 전기 분해 공정을 통하여, 회분(소금)을 제거한다(S130). 이때, 1차로 유기 불순물이 제거된 조글리세린은 다량의 물이 함유되어 있으므로 산화 전극인 양극에서는 염소가스(Cl2 )가 분출되고 환원 전극인 음극에서는 수소가스(H2)가 발생된다. In the next process, ash (salt) is removed from crude glycerin from which organic impurities have been removed through an electrolysis process, which is a process of decomposing substances through an electrochemical redox reaction by applying electric energy from the outside (S130) . At this time, since crude glycerin from which organic impurities are primarily removed contains a large amount of water, chlorine gas (Cl 2 ) is ejected from the anode, which is the oxidation electrode, and hydrogen gas (H 2) is generated from the cathode, which is the reduction electrode.

그 다음 공정에, 양극에서 발생되는 염소가스와 음극에서 발생되는 수소가스를 물에 포집하여 염산 수용액을 취득한다(S140). 이렇게 취득한 염산 수용액은 상기 제S110 단계에서 염산 첨가시 이용할 수 있다. In the next step, chlorine gas generated from the anode and hydrogen gas generated from the cathode are collected in water to obtain an aqueous hydrochloric acid solution (S140). The aqueous hydrochloric acid solution thus obtained can be used when hydrochloric acid is added in step S110.

마지막으로, 전기분해를 통해 분해된 Cl-가 염소가스로 제거함에 따라 남아 있던 Na+기가 수산화나트륨(NaOH)이 생성되어 함유되어 있는 조글리세린 용액은 염기성 조글리세린로 변환되고 수산화나트륨을 포함한 조글리세린에 아세트산을 첨가하여 소디움아세테이트를 생성함으로써 글리세린, 소디움아세테이트, 물이 혼합된 미생물 활성제를 생성한다(S150). 즉, 수산화나트륨과 아세트산을 반응시켜 소디움아세테이트를 생성하여 글리세린, 소디움아세테이트, 물이 적절히 혼합된 미생물 활성제를 생성하는 것이다. Finally, as Cl- decomposed through electrolysis is removed with chlorine gas, the remaining Na+ groups are generated as sodium hydroxide (NaOH). The crude glycerin solution is converted to basic crude glycerin and added to crude glycerin containing sodium hydroxide. By adding acetic acid to produce sodium acetate, glycerin, sodium acetate, and water are mixed to produce a microbial activator (S150). That is, by reacting sodium hydroxide with acetic acid to produce sodium acetate, glycerin, sodium acetate, and water are appropriately mixed to produce a microbial activator.

이와 같이, 글리세린 정제 과정에서 발생되는 부산물인 글리세린 피치를 이용하여 제조되는 미생물 활성제에는 미생물 활성화에 매우 효과적인 영양성분인 글리세린과 소디움아세테이트가 함유되어 있으므로 아주 유용하게 폐수 처리할 수 있다.As such, the microbial activator produced using glycerin pitch, a by-product generated in the glycerin purification process, contains glycerin and sodium acetate, which are nutrients that are very effective in activating microorganisms, so it can be very usefully used for wastewater treatment.

한편, 폐수에 대하여 잔존하는 N의 양에 따라 상기 미생물 활성제를 C/N비기준으로 4 ~ 10의 비율로 투입하여 폐수처리를 하게 되면 폐수처리 후 유출수의 폐수 기준은 폐수처리 기준의 범위인 질소함량이 10 이하 COD 20 이하로 관리할 수 있다. On the other hand, if wastewater treatment is performed by adding the microbial activator in a ratio of 4 to 10 based on the C/N ratio according to the amount of N remaining in the wastewater, the wastewater standard of the effluent after wastewater treatment is nitrogen, which is the range of the wastewater treatment standard The content can be managed at 10 or less and COD 20 or less.

[제조예][Production Example]

글리세린, 유기 불순물, 회분을 함유한 글리세린 피치 1,000g에 염산 80g을 첨가하고 물을 200g 추가한 후 40℃까지 가온한 후 1시간동안 200rpm으로 교반하여 준다. 2시간 정치한 후에 상층부로 분리된 유기 불순물을 원심 분리 공정을 거쳐서 제거한다.80 g of hydrochloric acid was added to 1,000 g of glycerin pitch containing glycerin, organic impurities, and ash, 200 g of water was added, heated to 40° C., and stirred at 200 rpm for 1 hour. After standing for 2 hours, the organic impurities separated into the upper layer are removed through a centrifugal separation process.

이후에 전기 분해 장치의 전기 분해 공정을 통하여 회분을 제거한다. Thereafter, the ash is removed through the electrolysis process of the electrolysis device.

1차로 유기 불순물이 제거된 조글리세린은 다량의 물을 함유하고 있고, 전기 분해 장치의 양극에서는 염소가스가 분출되고, 음극에서는 수소가스가 발생된다. First, crude glycerin from which organic impurities are removed contains a large amount of water, chlorine gas is ejected from the anode of the electrolysis device, and hydrogen gas is generated from the cathode.

이때, 염소가스와 수소가스를 물에 포집하여 염산 수용액을 얻을 수 있다. At this time, an aqueous hydrochloric acid solution can be obtained by collecting chlorine gas and hydrogen gas in water.

본 공정에서 발생된 염산 수용액은 차후 글리세린 피치에서 유기 불순물을 제거할 때 이용할 수 있다. The aqueous hydrochloric acid solution generated in this process can be used to remove organic impurities from the glycerin pitch in the future.

염소가스를 제거하고 남아 있는 조글리세린에는 수산화나트륨이 생성된다. 따라서 남아 있는 조글리세린은 염기성 물질로 변환된다. After the chlorine gas is removed, sodium hydroxide is produced in the crude glycerin remaining. Therefore, the remaining crude glycerin is converted into a basic substance.

이후에 상기 염기성 조글리세린에 아세트산을 첨가하여 수산화나트륨과 아세트산을 반응시켜 소디움아세테이트를 제조한다. Then, acetic acid is added to the basic crude glycerin, and sodium hydroxide and acetic acid are reacted to prepare sodium acetate.

따라서, 상기 공정을 거쳐서 제조된 글리세린에서는 글리세린, 소디움아세테이트와 물이 혼합된 혼합물이 된다. Therefore, in the glycerin prepared through the above process, glycerin, sodium acetate and water are mixed.

혼합물에 함유된 글리세린 및 소디움아세테이트는 미생물의 활성제로서 매우 유용한 성분이다.Glycerin and sodium acetate contained in the mixture are very useful components as an activator of microorganisms.

상기 공정을 통해 취득한 글리세린의 사양은 아래 표 1과 같다.The specifications of glycerin obtained through the above process are shown in Table 1 below.

Figure pat00001
Figure pat00001

이렇게 제조된 폐수처리용 미생물 활성제는 실시예 1 ~ 3에 나타난 바와 같이 폐수 처리시 첨가하면 미생물의 활성도를 높이고 탄소원으로서의 기능을 상승시킬 수 있다. As shown in Examples 1 to 3, the thus-prepared microbial activator for wastewater treatment can be added during wastewater treatment to increase microbial activity and function as a carbon source.

실시예 1Example 1

글리세린 피치 100g에 물 20g을 첨가하여 점도를 낮춘후 염산 8g을 넣는다. 교반기를 200rpm으로 돌리면서 온도를 60℃까지 상승 시킨다. 온도를 60℃ 유지하면서 교반을 약 2시간 지속한다. 이후 약 1시간 정치를 한 후에 원심분리를 통하여 상층부의 유기 불순물을 제거하고 하층부의 단백질 등 불순물을 제거한다.After lowering the viscosity by adding 20 g of water to 100 g of glycerin pitch, 8 g of hydrochloric acid is added. Turn the stirrer at 200rpm and increase the temperature to 60℃. Stirring is continued for about 2 hours while maintaining the temperature at 60°C. After standing for about 1 hour, organic impurities in the upper layer are removed through centrifugation, and impurities such as proteins in the lower layer are removed.

이렇게 유기 불순물을 제거한후 글리세린, 물, Nacl 만을 함유하게 된다.After removing organic impurities in this way, only glycerin, water, and NaCl are contained.

이후 음극과 양극의 전기를 주입하여 상기 글리세린 수용액중에 함유되어 있는 Nacl을 전기 분해한다.Thereafter, electricity is injected between the cathode and the anode to electrolyze Nacl contained in the aqueous glycerin solution.

양극에서 분리된 cl-와 음극에서 발생되는 h+를 물에 담아서, hcl 수용액을 얻어서 상기 유기 불순물 제거 공정의 염산으로 사용한다.cl- separated from the anode and h+ generated from the cathode are put in water to obtain an aqueous hcl solution and used as hydrochloric acid in the organic impurity removal process.

Nacl 전기 분해한후 남아 있던 Na는 NaOH로 변환되어 글리세린 수용액은 염기성이 된다. After NaCl electrolysis, the remaining Na is converted to NaOH, and the aqueous glycerin solution becomes basic.

본 염기성 글리세린에 acetic acid를 투입하여 소디움아세테이트를 합성한다. Sodium acetate is synthesized by adding acetic acid to this basic glycerin.

소디움아세테이트 합성 후에 글리세린, 물 소디움아세테이트 혼합액을 얻는다. After synthesizing sodium acetate, a mixture of glycerin and water sodium acetate is obtained.

상기 혼합액에서 COD 1,088,000의 미생물 활성제를 얻을 수 있다. A microbial activator of COD 1,088,000 can be obtained from the mixture.

실시예 2Example 2

글리세린 피치에 100g에 물 10g을 첨가하여 점도를 낮춘후 염산 10g을 넣는다. 교반기를 200rpm으로 돌리면서 온도를 60℃까지 상승 시킨다. 온도를 60℃ 유지하면서 교반을 약 2시간 지속한다. 이후 약 1시간 정치를 한 후에 원심분리를 통하여 상층부의 유기 불순물을 제거하고 하층부의 단백질 등 불순물을 제거한다. Add 10 g of water to 100 g of glycerin pitch to lower the viscosity, and then add 10 g of hydrochloric acid. Turn the stirrer at 200rpm and increase the temperature to 60℃. Stirring is continued for about 2 hours while maintaining the temperature at 60°C. After standing for about 1 hour, organic impurities in the upper layer are removed through centrifugation, and impurities such as proteins in the lower layer are removed.

이렇게 유기 불순물을 제거한후 글리세린, 물, Nacl만을 함유하게 된다. After removing organic impurities in this way, only glycerin, water, and NaCl are contained.

이후 음극과 양극의 전기를 주입하여 상기 글리세린 수용액중에 함유되어 있는 Nacl를 전기 분해한다. Then, electricity is injected between the anode and the cathode to electrolyze Nacl contained in the aqueous glycerin solution.

양극에서 분리된 cl-와 음극에서 발생되는 h+를 물에 담아서, hcl 수용액을 얻어서 상기 유기 불순물 제거 공정의 염산으로 사용한다. cl- separated from the anode and h+ generated from the cathode are put in water to obtain an aqueous hcl solution and used as hydrochloric acid in the organic impurity removal process.

Nacl 전기 분해한후 남아 있던 Na는 NaOH로 변환되어 글리세린 수용액은 염기성이 된다. After NaCl electrolysis, the remaining Na is converted to NaOH, and the aqueous glycerin solution becomes basic.

본 염기성 글리세린에 acetic acid를 투입하여 소디움아세테이트를 합성한다. Sodium acetate is synthesized by adding acetic acid to this basic glycerin.

소디움아세테이트 합성 후에 글리세린, 물 소디움아세테이트 혼합액을 얻는다. After synthesizing sodium acetate, a mixture of glycerin and water sodium acetate is obtained.

상기 혼합액에서 COD 1,182,000의 미생물 활성제를 얻을 수 있다. A microbial activator of COD 1,182,000 can be obtained from the mixed solution.

실시예 3Example 3

글리세린 피치에 100g에 물 20g을 첨가하여 점도를 낮춘후 염산 3g을 넣는다. 교반기를 200rpm으로 돌리면서 온도를 60℃까지 상승 시킨다. 온도를 60℃ 유지하면서 교반을 약 2시간 지속한다. 이후 약 1시간 정치를 한 후에 원심분리를 통하여 상층부의 유기 불순물을 제거하고 하층부의 단백질 등 불순물을 제거한다. After lowering the viscosity by adding 20 g of water to 100 g of glycerin pitch, 3 g of hydrochloric acid is added. Turn the stirrer at 200rpm and increase the temperature to 60℃. Stirring is continued for about 2 hours while maintaining the temperature at 60°C. After standing for about 1 hour, organic impurities in the upper layer are removed through centrifugation, and impurities such as proteins in the lower layer are removed.

이렇게 유기 불순물을 제거한후 글리세린, 물, Nacl만을 함유하게 된다. After removing organic impurities in this way, only glycerin, water, and NaCl are contained.

이후 음극과 양극의 전기를 주입하여 상기 글리세린 수용액중에 함유되어 있는 Nacl를 전기 분해한다. Then, electricity is injected between the anode and the cathode to electrolyze Nacl contained in the aqueous glycerin solution.

양극에서 분리된 cl-와 음극에서 발생되는 h+를 물에 담아서, hcl 수용액을 얻어서 상기 유기 불순물 제거 공정의 염산으로 사용한다. cl- separated from the anode and h+ generated from the cathode are put in water to obtain an aqueous hcl solution and used as hydrochloric acid in the organic impurity removal process.

Nacl 전기 분해한후 남아 있던 Na는 NaOH로 변환되어 글리세린 수용액은 염기성이 된다. After NaCl electrolysis, the remaining Na is converted to NaOH, and the aqueous glycerin solution becomes basic.

본 염기성 글리세린에 acetic acid를 투입하여 소디움아세테이트를 합성한다. Sodium acetate is synthesized by adding acetic acid to this basic glycerin.

소디움아세테이트 합성 후에 글리세린, 물 소디움아세테이트 혼합액을 얻는다. After synthesizing sodium acetate, a mixture of glycerin and water sodium acetate is obtained.

상기 혼합액에서 COD 1,182,000의 미생물 활성제를 얻을 수 있다. A microbial activator of COD 1,182,000 can be obtained from the mixed solution.

한편, 본 발명에 따른 재활용 폐글리세린을 이용한 미생물용 에너지원 제조방법을 한정된 실시예에 따라 설명하였지만, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명과 관련하여 통상의 지식을 가진자에게 자명한 범위내에서 여러 가지의 대안, 수정 및 변경하여 실시할 수 있다. On the other hand, although the method for producing an energy source for microorganisms using recycled waste glycerin according to the present invention has been described in accordance with limited examples, the scope of the present invention is not limited to specific examples, and those of ordinary skill in the art Various alternatives, modifications, and changes can be implemented within the range that is obvious to the person concerned.

따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to explain, not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be construed by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present invention.

Claims (3)

재활용 폐글리세린을 이용하여 미생물용 에너지원을 제조하는 방법으로서,
글리세린, 유기 불순물, 회분(소금)이 함유되어 있는 글리세린 피치에 염산을 첨가하고 물을 추가한 후 가온하여 교반하는 제1 단계와;
일정시간 정치 후 상층부로 분리된 유기 불순물을 원심 분리 공정을 거쳐 제거하는 제2 단계와;
유기 불순물이 제거된 조글리세린에서 전기 분해 공정을 통하여 회분(소금)을 제거하는 제3 단계와;
양극에서 발생되는 염소가스와 음극에서 발생되는 수소가스를 물에 포집하여 염산 수용액을 취득하는 제4 단계와;
염소가스를 제거함에 따라 수산화나트륨이 생성되어 함유되어 있는 염기성 조글리세린에 아세트산을 첨가하여 소디움아세테이트를 생성함으로써 글리세린, 소디움아세테이트, 물이 혼합된 미생물 활성제를 생성하는 제5 단계를 포함하는 재활용 폐글리세린을 이용한 미생물용 에너지원 제조방법.
As a method of manufacturing an energy source for microorganisms using recycled waste glycerin,
A first step of adding hydrochloric acid to glycerin pitch containing glycerin, organic impurities, and ash (salt), adding water, and then heating and stirring;
a second step of removing the organic impurities separated into the upper layer after standing for a certain period of time through a centrifugal separation process;
a third step of removing ash (salt) from the crude glycerin from which organic impurities have been removed through an electrolysis process;
a fourth step of collecting chlorine gas generated from the anode and hydrogen gas generated from the cathode in water to obtain an aqueous hydrochloric acid solution;
Recycling waste glycerin comprising a fifth step of producing a microbial activator in which glycerin, sodium acetate, and water are mixed by adding acetic acid to basic crude glycerin containing sodium hydroxide by removing chlorine gas to produce sodium acetate A method for producing an energy source for microorganisms using
청구항 1에 있어서,
상기 제1 단계에서는 글리세린 피치 100중량부에 대하여 염산 1 ~ 10중량부를 첨가하고 물 5 ~ 30중량부 추가한 후 30 ~ 60℃로 가온한 후 후 30분 ~ 3시간 교반하고,
상기 제2 단계에서는 1~12시간 정치하는 재활용 폐글리세린을 이용한 미생물용 에너지원 제조방법.
The method according to claim 1,
In the first step, 1 to 10 parts by weight of hydrochloric acid is added with respect to 100 parts by weight of glycerin pitch, 5 to 30 parts by weight of water is added, and then stirred for 30 minutes to 3 hours after heating to 30 to 60° C.,
In the second step, a method for producing an energy source for microorganisms using recycled waste glycerin, which is left standing for 1 to 12 hours.
청구항 1에 있어서,
상기 제4 단계에서 취득한 염산 수용액을 상기 제1 단계에서 염산 첨가시 이용하는 재활용 폐글리세린을 이용한 미생물용 에너지원 제조방법.
The method according to claim 1,
A method for producing an energy source for microorganisms using recycled waste glycerin using the aqueous hydrochloric acid solution obtained in the fourth step when adding hydrochloric acid in the first step.
KR1020200002180A 2020-01-07 2020-01-07 Manufacturing method of microorganism energy source from wasted glycerin's recycling process KR20210089005A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200002180A KR20210089005A (en) 2020-01-07 2020-01-07 Manufacturing method of microorganism energy source from wasted glycerin's recycling process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200002180A KR20210089005A (en) 2020-01-07 2020-01-07 Manufacturing method of microorganism energy source from wasted glycerin's recycling process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210089005A true KR20210089005A (en) 2021-07-15

Family

ID=76889446

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200002180A KR20210089005A (en) 2020-01-07 2020-01-07 Manufacturing method of microorganism energy source from wasted glycerin's recycling process

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20210089005A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115612553A (en) * 2022-10-31 2023-01-17 上海中器环保科技有限公司 Process for recovering biodiesel from crude glycerol

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101099367B1 (en) 2010-08-06 2011-12-29 제이씨케미칼(주) Method for simultaneous refining of crude bio-diesel and crude glycerin in bio-diesel production process
KR20160048464A (en) 2014-10-24 2016-05-04 주식회사 엔바이론소프트 Anaerobic treatment method of organic waste using biodiesel waste containing glycerin

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101099367B1 (en) 2010-08-06 2011-12-29 제이씨케미칼(주) Method for simultaneous refining of crude bio-diesel and crude glycerin in bio-diesel production process
KR20160048464A (en) 2014-10-24 2016-05-04 주식회사 엔바이론소프트 Anaerobic treatment method of organic waste using biodiesel waste containing glycerin

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115612553A (en) * 2022-10-31 2023-01-17 上海中器环保科技有限公司 Process for recovering biodiesel from crude glycerol
CN115612553B (en) * 2022-10-31 2024-04-05 上海中器环保科技有限公司 Process for recovering biodiesel from crude glycerol

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7998225B2 (en) Methods of purifying biodiesel fuels
Veljković et al. The wastewater treatment in the biodiesel production with alkali-catalyzed transesterification
EP1660429B1 (en) Method of making alkyl esters using glycerin
CN102092904B (en) Treatment and resource-utilizing technology of dibenzoyl peroxide production wastewater
KR102327852B1 (en) Method for preparing fatty acid alkyl ester using fat
JP2009502812A (en) Process for producing carboxylic acid alkyl ester
KR101099367B1 (en) Method for simultaneous refining of crude bio-diesel and crude glycerin in bio-diesel production process
EP2483225A1 (en) Process for the purification of crude alkaline glycerol
KR20210089005A (en) Manufacturing method of microorganism energy source from wasted glycerin's recycling process
ES2743937T3 (en) Hydrocarbon Production Procedure
JP2009178657A (en) Subcritical water treatment method for organic sludge of oil refinery waste water
KR101340059B1 (en) Reduction Method Of Excess Sludge
WO2018086529A1 (en) Method for enzymatic preparation of glycerol monobutyrate
Chozhavendhan et al. Production of ethanol by Zymomonas mobilis using partially purified glycerol
JP2014201554A (en) Method for producing sebacic acid
WO2020097256A1 (en) Methods for making free fatty acids and fatty acid derivatives from mixed lipid feedstocks or soapstocks
JP2012039912A (en) Method for treating glycerol, and method for treating sewage excess sludge
Sinaga et al. Effect of solvent volume ratio and time extraction of glycerol purification
CN112299975A (en) Production process of trichloroacetone
EP2757158B1 (en) Enzymatic process for the synthesis of estolides
JP2005279411A (en) High-speed methane fermentation process of glycerol
JP2015039348A (en) Microorganism variant, and method and equipment for treating waste water using thereof
EP2106853A1 (en) Production processes of homogeneous alkali polymeric gel catalyst (hapjek) that can be used for the production of fatty acid methyl ester
JP6979656B2 (en) Methane fermentation method, methane fermentation system, waste recycling method and waste recycling system
JP7377398B2 (en) Sewage sludge treatment method and sewage sludge treatment system

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E601 Decision to refuse application