KR20230036812A - 액젓 슬러지 세척수의 염분 제거 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 액젓 슬러지 세척수의 염분 제거 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은, 세척조에 액젓 슬러지 100중량부와 물 900중량부를 투여하는 투여 단계; 액젓 슬러지와 물이 혼합된 혼합물을 휘저어 액젓 슬러지를 분리함과 동시에 염분을 1차로 제거하는 염분 제거 단계; 혼합물에 응고제를 투입하여 혼합물에 섞인 슬러지를 포집하여 고형분을 형성하는 슬러지 응고 단계; 슬러지 응고 단계를 거쳐 혼합액에서 부유하는 응고된 슬러지를 흡입하여 이송하며 슬러지에 함유된 수분을 제거하는 수분 제거 단계; 수분 제거 단계를 완료 후 습한 슬러지에 진동과 충격을 가하여 이동시키며 염분이 혼합된 잔여 수분을 제거하는 슬러지 분리 단계; 슬러지 분리 단계를 거쳐 슬러지에서 분리되는 수분이 집수되며 집수된 수분의 유량을 조정하며 수분에 함유된 슬러지를 반복적으로 필터를 통과시키며 1차 여과하는 1차 슬러지 세척수 여과 단계; 상기 1차 여과 단계를 거친 수분에 함유된 슬러지를 반복적으로 필터를 통과시켜 2차 여과하는 2차 슬러지 세척수 여과 단계; 및 상기 2차 여과 처리 단계를 완료 후 전기 분해장치에 의해 염분을 완전히 제거하여 담수의 염도와 가깝게 처리하는 순수 처리 단계; 를 포함한다.

Description

액젓 슬러지 세척수의 염분 제거 방법 및 장치{the salt removal method of the liquid pickled sludge cleaning water and apparatus thereof}

본 발명은 액젓 슬러지 세척수의 염분 제거 방법 및 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 액젓 부산물을 이용하여 사료나 퇴비를 제조하기 위해서 액젓 슬러지에 함유된 35~40% 염분을 적은 량의 세척수를 이용하여 염분을 제거하고, 또 액젓 슬러지의 염분을 제거하기 위해 사용한 세척수에 포함된 염분을 제거한 후 방류하거나 상용수로 사용하기 위한 액젓 슬러지 세척수의 염분 제거 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 수산물을 이용하는 형태는 다양하다.

그 중 하나는 장기간 보관을 용이하게 하기 위하여 염장하거나 또는 발효하여 김치를 담구거나 국을 끓일 때 조미를 위한 원료로 이용하고 있다.

이러한 발효 식품은 대부분 다량의 식염을 수산물에 첨가하고 단백질 분해효소 작용에 의해 수산물 을 발효 및 숙성시키는 것을 말한다.

한편, 수산발효 식품 중 하나인 액젓은 젓갈을 더 장기간 발효시켜 액즙으로 분리한 액상의 물질을 말한다.

상기한 액젓은 효소 작용에 의해 숙성된 결과로 만들어진 감칠맛과 진한 맛 그리고 생선 특유의 풍미가 나며, 주로 식욕 증진제 역할을 하는 조미식품으로서 애용되고 있다.

실제로 미역국, 호박무침, 김치담금시 부원료인 조미료로 사용하고 있으며, 지방에 따라 다양한 종류의 젓갈류와 이를 활용한 김치류가 활성화되어 있다.

종래부터 제조되어온 액젓의 경우 수분과 염분 및 소량의 아미노산과 질소 및 칼슘을 함유하고 있는데, 대표적인 액젓의 일 예로, 멸치 액젓은 글루타민산, 아스파틱산, 글라이신, 알라닌, 라이신 등의 각종 아미노산과 핵산 등의 정미성분을 다량 함유하고 있어 예로부터 김치류와 볶음류 등의 조미에 널리 사용되고 있다.

이러한 액젓은 종래에는 주로 가정에서 제조하여 사용하는 자급자족형의 소비형태가 대부분이었으나, 최근에는 대단위 공장에서 위생적이며 저장성이 증대된 액젓을 생산하고 있으며 그 수요량도 점차 증가하고 있는 추세이다.

상기와 같이 액젓의 수요량이 증가함에 따라서 액젓을 만들고 남는 슬러지에 대한 처리 문제도 수반하게 되었다.

상기한 액젓 슬러지는 음식물 폐기물로 폐기 처리해야 하지만 액젓 슬러지 속에는 진한농도의 염분이 포함되고 또 다량이 배출되므로 이와 같이 배출되는 액젓 슬러지를 해결해야 하는 또 다른 과제로 남게 되었다.

따라서, 제안된 것으로 대한민국 등록특허공보 등록번호 10-0399252호에는 까나리 액젓 제조 폐기물의 처리방법이 제안된 바 있다.

상기 공보에 따르면 액젓 제조 폐기물을 해수 또는 민물로 희석한 후 상등액과 침전물로 분리한 다음 상등액은 여과하고 침전물은 탈수하는 과정을 거치게 되는데, 해수로 희석된 상등액은 소금생산에 이용되며, 민물로 희석한 침전물은 탈수하여 사료 또는 비료에 이용된다.

그런데 상기 액젓 제조 폐기물의 상등액을 소금생산에 이용할 경우 해수만으로 소금을 생산한 경우에 비하여 효율적이지 않으며, 침전물을 사료 또는 비료에 이용할 경우 액젓 제조 폐기물을 단순히 물로 희석하여 염도를 낮추는 효과밖에 없고, 희석 후 탈수된 민물에 액젓 제조 폐기물의 일부 및 염류가 여전히 잔존하여 2차 오염이 야기되므로 다시 이의 처리방안이 마련되어야 하는 등 액젓 제조 폐기물의 근본적인 처리방안이 되지 못하였다.

결과적으로, 상기한 액젓 부산물을 이용하여 사료나 퇴비를 제조하기 위해서는 먼저 액젓 슬러지에 함유된 35~40%의 염분을 약 3~4% 되도록 줄여야 하는 근본 과제가 남아있었다.

또한, 많은 물을 반복적으로 사용하지 않으면서, 즉, 물의 낭비를 방지하며 액젓 슬러지에 함유된 염분을 효과적으로 제거해야 하는 것이 무엇보다 해결해야 할 선행 과제가 되고 있다.

KR 10-399252 B1

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제, 즉, 본 발명의 목적은, 액젓 슬러지, 즉, 액젓 부산물을 이용하여 사료나 퇴비를 제조하기 위해서 액젓 슬러지에 함유된 염분을 효과적으로 제거하는 액젓 슬러지 세척수의 염분 제거 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 액젓 슬러지를 세척하며 슬러지에 함유된 염분을 제거하는 세척수에 함유된 염분을 효과적으로 제거한 후 자연으로 방류하거나 상용수로써 효과적으로 사용하도록 한 액젓 슬러지 세척수의 염분 제거 방법 및 장치에 관한 것이다.

기 이35~40%의 염분을 적은 량의 물을 이용하여 액젓 슬러지에 함유된 염분 약 3~4%를 유지할 수 있는 액젓 슬러지 세척수의 염분 제거 방법 및 장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시 예는, 세척조에 액젓 슬러지 100중량부와 물 900중량부를 투여하는 투여 단계; 액젓 슬러지와 물이 혼합된 혼합물을 휘저어 액젓 슬러지를 분리함과 동시에 염분을 1차로 제거하는 염분 제거 단계; 혼합물에 응고제를 투입하여 혼합물에 섞인 슬러지를 포집하여 고형분을 형성하는 슬러지 응고 단계; 슬러지 응고 단계를 거쳐 혼합액에서 부유하는 응고된 슬러지를 흡입하여 이송하며 슬러지에 함유된 수분을 제거하는 수분 제거 단계; 수분 제거 단계를 완료 후 습한 슬러지에 진동과 충격을 가하여 이동시키며 염분이 혼합된 잔여 수분을 제거하는 슬러지 분리 단계; 슬러지 분리 단계를 거쳐 슬러지에서 분리되는 수분이 집수되며 집수된 수분의 유량을 조정하며 수분에 함유된 슬러지를 반복적으로 필터를 통과시키며 1차 여과하는 1차 여과 단계; 상기 1차 여과 단계를 거친 수분에 함유된 슬러지를 반복적으로 필터를 통과시켜 2차 여과하는 2차 여과 단계; 및 상기 2차 여과 처리 단계를 완료 후 전기 분해장치에 의해 염분을 완전히 제거하여 담수의 염도와 가깝게 처리하는 순수 처리 단계;를 포함하는 액젓 슬러지의 염분 제거 방법을 제공한다.

본 발명의 제2 실시 예는, 액젓 슬러지의 염분 제거 방법을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 액젓 슬러지의 염분 제거 장치를 제공한다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 액젓 슬러지에 함유된 35~40%의 염분을 단일의 공정에 의해 염분의 함유량이 3~4% 정도로 줄이는 효과가 있다.

둘째, 적은 량의 물을 이용하여 액젓 슬러지에 함유된 35~40%의 염분을 함유량이 3~4% 정도로 줄임으로써 물의 낭비를 방지하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에서 적용되는 액젓 슬러지에 함유된 염분 제거 장치를 대략적으로 보인 구성도
도 2는 본 발명에 따른 슬러지를 세척하며 슬러지와 슬러지 세척수에 함유된 염분을 제거하는 공정을 보인 단계도
도 3은 본 발명에 따른 슬러지 세척수에 함유된 염분을 제거하는 시스템을 대략적으로 보인 예시도

부연하면, 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.

그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 액젓 슬러지에 함유된 염분 제거방법을 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 설명에 앞서 액젓의 제조 과정을 간략히 언급한다.

액젓은 선택된 생선(예를 들어, 밴댕이, 황석어, 까나리, 멸치 등)과 소금이 적절한 비율로 혼합된 상태에서 용기에 담겨져 밀폐되고, 이와 같이 밀폐된 액젓 용기 담긴 생선과 소금은 수년 간 숙성된 후 만들어진다.

즉, 생선 찌꺼기는 침적되어 슬러지를 형성하고 액젓 용기에 부유하는 맑은 액만을 분리하여 액젓으로 사용한다.

상기와 같이 액젓을 담구는 과정 중 발생하는 액젓 슬러지에는 영양성분이 많이 함유되어 있고 함수율이 90% 이상이다.

또 액젓 슬러지에 함유된 소금성분은 액젓 제조시 첨가되는 소금량에 따라 함유량이 달라지지만 통상적으로 35~40% 정도의 소금을 함유한다.

투여 단계

세척조에 액젓 슬러지 100 중량부를 투여한다.

액젓 슬러지가 투여되면 높은 수압을 이용하거나 낙차를 이용하여 액젓 슬러지의 상측에 세척수를 공급한다.

상기 세척수는 해수 또는 담수를 포함하며 300~900 중량부의 세척수를 투여한다.

상기와 같이 높은 수압 또는 낙차를 이용하여 세척수를 공급하게 되면 상기 액젓 슬러지는 부숴지며 액젓 원료인 생선 살에 함유된 염분이 외부로 배출된다.

염분 1차 제거 단계

상기와 같이 세척조에 액젓 슬러지와 세척수가 혼합된 상태, 즉, 혼합액을 교반기를 이용하여 교반한다.

상기 교반기는 회전하며 혼합액에 원심력을 발생시켜 액젓 슬러지를 세척수에 헹굼하는 기능을 하고, 액젓 슬러지를 혼합액과 함께 회전시키며 분리시키는 기능을 한다.

상기한 세척조에 액젓 슬러지와 세척수가 혼합된 상태에서 교반하며 염분을 제거하는 시간은 최소 6시간에서 최대 36시간이 소요된다.

물론, 상기한 교반기는 6시간에서 36시간동안 지속하여 동작되는 것이 아니라 설정된 시간에 맞춰 단속적으로 회전할 수도 있다.

상기와 같이 시간에 차이가 발생하는 이유는 액젓 슬러지의 양과 혼합되는 세척수의 양에 따라 달라지기 때문이다.

슬러지 응고 단계

상기와 같이 최소 6시간에서 최대 36시간 정도 염분을 제거한 후 혼합액을 침적시킨다.

상기한 염분 1차 제거 단계가 완료 된 혼합액에는 액젓 슬러지는 거의 분쇄되어 입자 상태가 되어 있다.

이때 혼합액에 분쇄된 액젓 슬러지는 일반적인 걸름망에 의해 걸르기가 어렵다.

본 발명에서는 100 중량부의 혼합액에 0.3~1 중량부의 응고제를 혼합한 후 상기 교반기를 저속으로 회전시키며 침적되거나 부유하는 액젓 슬러지를 덩어리로 응고시킨다.

물론, 폴리머 응고제를 포함하여 슬러지에 독성이 함유되지 않도록 다양한 종류의 응고제 중 선택적으로 적용된다.

수분 제거 단계

상기 슬러지 응고 단계를 거쳐 혼합액에서 부유하는 응고된 슬러지를 흡입하여 이송하며 슬러지에 함유된 수분을 제거하는 수분 제거한다.

이때 부유하는 응고된 슬러지는 흡입 펌프에 의해 흡입되어 이동되며 응고된 슬러지에 함유된 수분이 제거된다.

또한, 침적하거나 혼합액중에서 부유하는 응고된 슬러지는 교반기를 회전시키며 발생하는 원심력에 의해 강제로 부상시키고 부상되는 응고된 슬러지는 마찬가지로 흡입 펌프에 의해 흡입된다.

슬러지 분리 단계

도 2에는 본 발명에 따른 염분 제거장치에서 적용되는 슬러지 이송장치가 도시되어 있다.

도면에 표현된 바와 같이, 상기 흡입 펌프(21)에 의해 흡입된 응고된 슬러지는 세척조(10)와 인접하여 배치된 슬러지 이송장치(20)로 공급되고, 공급된 응고된 슬러지는 이송 장치의 일 예인 이송 스크류 또는 컨베이어 벨트에 의해 다음 공정으로 이송된다.

상기 이송 장치인 이송 스크류(22)를 적용하는 것이 바람직하지만, 이송 장치로 컨베이어 벨트를 적용할 경우 응고된 슬러지에서 떨어지는 수분의 회수를 감안해야 한다.

마찬가지로, 이송 스크류(22)에 의해 이송할 때에도 이송 스크류(22)의 회전력에 의해 이송되는 응고된 슬러지에서 떨어지는 수분이 통과되도록 전역에 걸쳐서 망체(23)로 에워싸야 할 것이다.

물론, 슬러지 이송 장치(20)의 하측에는 이송되는 응고된 슬러지에서 떨어지는 수분이 집수되는 집수조(24)가 배치된다.

바람직하게는, 이송 스크류(22)가 회전할 때 그 이송 스크류(22)를 포위하고 있는 망체(23)에 진동 또는 충격을 단속적으로 부여함으로써 응고된 슬러지에서 염분이 함유된 잔여 수분을 원활하게 배출시키는 것이 바람직하다.

1차 슬러지 세척수 여과 단계

상기의 공정이 완료된 응고된 슬러지는 함수율 50%~80%의 범위를 유지할 때까지 채반에 받쳐 놓은 후 다음 공정으로 이송되며, 염분이 함유된 슬러지 세척수는 세척조(24)에 별도로 수거한다.

상기 세척조(24)에 수거된 상기 세척수는 다수의 필터(30)를 반복적으로 통과하며 세척수에 함유된 염분을 분리하여 걸러주며 염분 함유량이 3~4% 의 범위 내를 유지할 때 다음 공정인 2차 슬러지 세척수 여과 단계로 이송된다.

2차 슬러지 세척수 여과 단계

상기의 1차 슬러지 세척수 여과 단계를 완료하며 세척수가 이송되면 이송된 세척수에 함유된 염분은 상기와 마찬가지로 다수의 필터(40)를 반복적으로 통과하며 세척수에 함유된 염분을 분리하며 걸러준다.

순수 처리 단계

상기와 같은 공정을 완료한 후 슬러지를 세척한 세척수에 함유된 염분을 확인한 결과 염분 함유량이 1.5%~2%의 범위 내를 유지하고 있음이 확인되었다.

상기의 염분 함유량이 1.5%~2%의 범위 내에서 유지하고 있는 슬러지 세척수는 전기 분해장치(50)를 통과하며 염분 함유량이 1% 이하까지 떨어지며 담수와 가까운 염도를 유지하게 되고, 이와 같이 정제된 슬러지 세척수는 자연으로 방류되거나 상용수로 사용된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명은 해당 분야에 속하는 기술분야의 당업자들이 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 ; 세척조 20 ; 슬러지 이송장치
21 ; 흡입 펌프 22 ; 이송 스크류
23 ; 망체 24 ; 집수조
30, 40 ; 필터 50 ; 전기 분해 장치

Claims (2)

1. 세척조에 액젓 슬러지 100중량부와 물 900중량부를 투여하는 투여 단계;
   액젓 슬러지와 물이 혼합된 혼합물을 휘저어 액젓 슬러지를 분리함과 동시에 염분을 1차로 제거하는 염분 제거 단계;
   혼합물에 응고제를 투입하여 혼합물에 섞인 슬러지를 포집하여 고형분을 형성하는 슬러지 응고 단계;
   슬러지 응고 단계를 거쳐 혼합액에서 부유하는 응고된 슬러지를 흡입하여 이송하며 슬러지에 함유된 수분을 제거하는 수분 제거 단계;
   수분 제거 단계를 완료 후 습한 슬러지에 진동과 충격을 가하여 이동시키며 염분이 혼합된 잔여 수분을 제거하는 슬러지 분리 단계;
   슬러지 분리 단계를 거쳐 슬러지에서 분리되는 수분이 집수되며 집수된 수분의 유량을 조정하며 수분에 함유된 슬러지를 반복적으로 필터를 통과시키며 1차 여과하는 1차 슬러지 세척수 여과 단계;
   상기 1차 여과 단계를 거친 수분에 함유된 슬러지를 반복적으로 필터를 통과시켜 2차 여과하는 2차 슬러지 세척수 여과 단계; 및
   상기 2차 여과 처리 단계를 완료 후 전기 분해장치에 의해 염분을 완전히 제거하여 담수의 염도와 가깝게 처리하는 순수 처리 단계; 를 포함하는 액젓 슬러지 세척수의 염분 제거 방법 및 장치.
   
2. 청구항 1의 액젓 슬러지의 염분 제거 방법을 이용하여 제조되는 것을 특징으로 하는 액젓 슬러지 세척수의 염분 제거 방법 및 장치.
   
   

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