KR101143231B1 - Treatment agents for food waste water and treatment process of food waste water thereby - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 음식물 폐수처리제 및 그것을 이용한 음식물 폐수처리방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 음식물 쓰레기를 고액분리 탈수시킨 폐수를 반응조에 투입하여 응집보조제 및 고분자응집제로 처리하여 미세 플록(pin floc)을 형성한 다음, 다시 응집조에서 고분자응집제 및 음식물 폐수처리제를 투입하여 상기 응집된 음식물 고형분의 플록을 강화하고 탈수시켜 케이크를 형성시킴으로써, 악취발생이 거의 없고 처리수를 공공처리시설에 연계하여 처리한 후 하천에 방류하더라도 무방한 수질상태로 만들 수 있게 되며, 특히 음식물 폐수에서 발생되는 고형분을 유기질 비료, 연료 등의 자원으로 재활용하는데 적합한 음식물 폐수처리제 및 그것을 이용한 음식물 폐수처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to a food wastewater treatment agent and a food wastewater treatment method using the same, and more particularly, wastewater obtained by separating and dehydrating food waste into a reaction tank is treated with a coagulant aid and a polymer flocculant to form a fine floc. Then, the polymer flocculant and the food wastewater treatment agent are added to the flocculation tank again to reinforce the flocculation of the flocculated food solids and dehydrate to form a cake, and there is almost no odor, and the treated water is treated in connection with a public treatment facility. The present invention relates to a food wastewater treatment agent and a food wastewater treatment method using the same, which can be made into an unrestricted water quality even when discharged to a river, and particularly suitable for recycling solids generated from food wastewater into resources such as organic fertilizer and fuel.
잘 알려진 바와 같이, 음식물 쓰레기에서 발생한 폐수는 초고농도의 악성폐수로서 이를 정화처리하기 위한 공법이 제대로 개발되지 않고 있으며, 이를 무단 방류하는 경우에는 심한 환경오염 문제를 유발하게 된다.As is well known, wastewater generated from food waste is an extremely high concentration of malignant wastewater, and a method for purifying the wastewater has not been properly developed, and if discharged without permission, it causes severe environmental pollution problems.
음식물 폐수는 하천의 부영양화와 바닷물의 적조 원인이 되는 질소, 인을 제거하는 고도처리 시설을 별도로 설치해야 하는 등 막대한 자금이 소요되며, 상기와 같은 시설을 하더라도 완벽한 정화처리가 불가하여 최종 방류수를 공공하수 처리시설에 연계하여 처리하거나 대부분 해양투기를 하고 있으나, 이마저도 2012년부터는 런던조약에 따라 음식물 배출수와 가축폐수의 해양 투기가 전면 금지되어 음식물 정화처리에 대한 획기적인 방법이 더욱 절실하게 요구되고 있다. 현재 알려진 음식물 정화처리 방법으로는 활성슬러지법, 산화조법, 장기폭기법, 막분리법, 액상분리법 등이 적용되고 있지만, 이 중에서도 실제 도입하여 활용하는데 많은 문제점이 있어서 현실적으로 적용되는 사례가 드물다.Food wastewater requires a huge amount of funds, such as the need to install an advanced treatment facility that removes nitrogen and phosphorus, which cause river eutrophication and red tides of seawater, and even if such facilities are not completely purified, the final discharged water is not available. In most cases, the dumping process is linked to sewage treatment facilities or most of the ocean dumping, but even from 2012, the London Treaty has banned all dumping of food waste and livestock wastewater, which requires an innovative method for food purification. Currently, activated sludge method, oxidation tank method, long-term aeration method, membrane separation method, liquid phase separation method, etc. are applied as known food purification treatment methods, but among these, there are many problems in the actual introduction and use, and there are few practical applications.
위와 같은 이유로, 음식물 쓰레기를 처리하거나 퇴비화 하는데 막대한 비용이 들기 때문에 영세한 개인이나 가축농가가 직접 정화처리 하는 예는 드물고, 국가 또는 지방자치단체에서 운영하는 시설에서 처리하는 것이 통상적이다. 더욱이 가축폐수의 경우 고농도의 질소와 인 등 영양염류를 다량 함유하고 있으므로 가축분뇨를 정화처리 하는데 다량의 수분조절제와 응집제 등 유해한 화학약품의 사용으로 인한 제2의 환경오염원으로 대두되고 있다. 또한, 음식물 폐수나 가축 분뇨폐수를 처리하기 위한 분해공법(예를 들어, TNT, NBR, PLASMA)이 있고, 그 외에도 가상부압법, 혐기성호기성 처리공법이 있으나, 이와 같은 방법 등을 도입하여 실제 적용하는데 비용과 효율성 면에서 많은 어려움이 있어서 대부분 실패를 거듭하고 있는 실정이다.For these reasons, there is a high cost of treating or composting food waste, so it is rare for small individuals or livestock farmers to clean up directly, and it is usually done in a facility operated by a state or local government. In addition, animal wastewater contains high concentrations of nutrients such as nitrogen and phosphorus, so it is emerging as a second environmental pollution source by using harmful chemicals such as a large amount of moisture control agent and flocculant to purify livestock manure. In addition, there is a decomposition method (for example, TNT, NBR, PLASMA) for the treatment of food waste or livestock manure waste water, and there are also virtual negative pressure method, anaerobic aerobic treatment method, but the actual application by introducing such a method There are many difficulties in terms of cost and efficiency, and most of them fail.
상기와 같은 문제점을 극복하기 위해, 공개특허공보 특2003-0001698호(공개일자 2003. 01. 08)에는 양, 음이온탱크(2)(3)가 연결된 응집탱크(1)에 탈수수단(4)을 연결설치하고, 이 탈수수단(4)에서 폐기물을 가압,탈수하여 폐수를 탈리시켜 제1처리조(5)로 보내도록 하며, 이 제1처리조(5)로 이송된 폐수는 파이프 응집기(6)를 통하여 부상분리기(7)로 이송시키고, 이 부상분리기(7)에서는 폐수를 부상작용으로 부상시켜 폐수에 함유된 슬럿지를 분리시키면서 분리된 슬럿지와 폐수를 각각 원수저류조(8)와 2차 저류조(9)로 보내며, 상기 파이프 응집기(6)에는 용수가 공급되는 응집제 용해수단(10)과 혼화제 탱크(11), 중화제 탱크(12)들을 순차적으로 연결시켜 상기 제1처리조(5)로 부터 처리되어 부상분리기(7)로 이송되는 폐수를 파이프 응집기(6)에서 응집되도록 하고, 상기 2차 저류조(9)에는 생물학적 처리수단인 폐수정화 처리수단(13)을 연결하여 상기 음식물 쓰레기에서 탈리된 탈리액을 정화시키고 상기 음식물 쓰레기에서 탈리된 탈리액을 정화시키고 잉여 슬럿지 반송처리수단(14)을 연결하여 효율적인 정화를 촉진시키며 이를 배출부(15)로 배출시킬 수 있도록 구성함을 특징으로 하는 음식물 쓰레기의 탈리액 및 고농도 폐수처리시스템이 공지되어 있다.In order to overcome the above problems, Korean Patent Publication No. 2003-0001698 (published on Jan. 08, 2003) discloses a dehydration means (4) in a cohesive tank (1) to which positive and negative ion tanks (2) and (3) are connected. Pressurized and dewatered waste from the dewatering means (4) to desorb the wastewater to be sent to the first treatment tank (5), and the wastewater transferred to the first treatment tank (5) is a pipe flocculator. (6) is transferred to the flotation separator (7), and the flotation separator (7) separates the sludge and the wastewater separated from the sludge and the wastewater while separating the sludge contained in the wastewater by floating the wastewater by floating action. It is sent to the secondary storage tank (9), and the pipe flocculator (6) is connected to the flocculant dissolving means (10), water admixture tank (11), neutralizer tank (12) supplied with water in sequence to the first treatment tank (5). Wastewater, which is treated from the wastewater and is transferred to the flotation separator 7, is agglomerated in the pipe flocculator 6, and The secondary storage tank 9 is connected with wastewater purification treatment means 13, which is a biological treatment means, to purify the desorption liquid desorbed from the food waste, purify the desorption liquid desorbed from the food waste, and return the excess sludge conveying treatment means 14. Desorption and high concentration wastewater treatment systems for food waste are known, which are configured to facilitate efficient purification and to discharge them to the discharge unit 15.
그리고 공개특허공보 제10-2011-0058929호(공개일자 2011. 06. 02)에는 음식물 쓰레기에서 나오는 폐수, 가축폐수, 분뇨에 다량 함유된 질소와 인을 제거하기 위한 방법이 개시되어 있으며, 이는 침강하는 단계, 희석하는 단계, 희석된 상등수와 정화촉진제를 투입하는 단계, 제1처리조 단계, 정화조 단계, 반응 및 회수조 단계, 순환회수조 싸이클링 단계를 순차적으로 포함하는 음식물 배출수, 가축폐수 및 분뇨에 대한 통합 정화처리 방법을 특징으로 하고 있다.In addition, Korean Patent Publication No. 10-2011-0058929 (published 2011. 06. 02) discloses a method for removing nitrogen and phosphorus contained in a large amount of wastewater, livestock wastewater, and manure from food waste, which is settled. Food effluent, livestock wastewater and manure, which comprises the steps of diluting, adding diluted supernatant and purifying accelerator, first treatment tank stage, septic tank stage, reaction and recovery tank stage, and cycle recovery cycle cycling. It is characterized by an integrated purification method.
그러나 상기 선행기술들은 대규모 폐수처리를 위한 방법으로서, 각 단계별 설비의 복잡성으로 인하여 고비용이 소요되며, 방출되는 처리수의 정화효율을 향상시키기 위해 응집, 가압, 부상작용, 생물학적 처리 등을 매우 복합적인 방법으로 실시하여야 하는 등의 문제점이 있다.However, the prior art is a method for large-scale wastewater treatment, it is expensive due to the complexity of each step equipment, and in order to improve the purification efficiency of the discharged treated water, flocculation, pressurization, flotation, biological treatment, etc. There is a problem such as to be carried out by the method.
상기 선행기술 이외에도, 폭기조 내의 미생물을 이용한 오. 폐수처리용 미생물 처리제, 패각을 이용한 오폐수처리제, 벤토나이트의 양이온 교환 능력을 이용한 응집제, 폴리염화알루미늄구리를 포함하는 수처리용 무기응집제 및 그것을 이용한 폐수처리장치 등이 공지되어 있으나 그 실용성 등에 문제점이 있어 실제로 현장에 적용하는데 많은 어려움이 있다.In addition to the above prior art, using microorganisms in the aeration tank. Microorganisms for wastewater treatment, wastewater treatment with shells, flocculants using cation exchange capacity of bentonite, inorganic flocculants including polyaluminum chloride, and wastewater treatment devices using the same are known, but there are problems in their practicality There are many difficulties in the field application.
한편, 응집제는 액체 속에 현탁, 분산되어 있는 미세입자, 콜로이드입자를 결합시켜서 큰 입자(floc)로 하여 침전, 여과, 부상분리 등의 고액 분리를 용이하게 하는 목적으로 사용되는 약품을 말한다. 응집제는 수처리시 침전시간을 단축하여 침전효율을 증가시키기 위하여, 또는 미세한 입자나 용해성 물질 등을 침전, 분리하여 제거하기 위하여 응집을 실시한다.On the other hand, the flocculant refers to a drug used for the purpose of facilitating the separation of solid-liquid, such as precipitation, filtration, flotation separation by combining the fine particles and colloidal particles suspended and dispersed in the liquid to a large (floc). The flocculant is flocculated to shorten the settling time in water treatment to increase the settling efficiency, or to precipitate, separate and remove fine particles or soluble materials.
일반적으로, 응집제는 황산알루미늄(As), 폴리염화알루미늄(PAC), 폴리황산규산알루미늄(PASS), 폴리수산화 염화규산 알루미늄(PAHCS), 황산제이철(Fe2(SO4)3ㆍxH2O), 염화제이철(액체, FeCl3), 폴리아민 등을 들 수 있는데, 그 중 황산알루미늄에 의한 알루미늄의 응집작용은 물속의 알칼리와 반응하여 수산화알루미늄(Al(OH)3)을 생성하고 이것이 액체 중의 부유물질과 결합해서 점차 성장하여 큰 플록(floc)으로 되어 침강한다. 그러나 수산화알루미늄의 생성과정과 응집기전은 복잡하여 응집과정에서 Al의 중합이온(Al8(OH)4+, Al8(OH)2+ 등이 혼재함)이 생성하며, 이 생성은 pH, 공존이온, 응집제 등에 좌우되며 플록의 형성능력에 크게 영향을 미친다. 또한 수산화알루미늄의 용해도는 pH 5.5 ~ 8.5에서는 0이므로 황산알루미늄에 의한 응집은 이 범위 내에서 이루어진다.Generally, flocculants include aluminum sulfate (As), polyaluminum chloride (PAC), polyaluminum silicate silicate (PASS), polyaluminum hydroxide hydrochloride (PAHCS), ferric sulfate (Fe 2 (SO 4 ) 3 xH 2 O) , Ferric chloride (liquid, FeCl 3 ), polyamine, and the like, among which agglomeration of aluminum by aluminum sulfate reacts with alkali in water to produce aluminum hydroxide (Al (OH) 3 ), which is suspended in liquid. It combines with the material and gradually grows into a large floc and settles. However, the formation process of aluminum hydroxide and the coagulation mechanism are complicated, and the coagulation process produces Al polymerized ions (Al 8 (OH) 4 +, Al 8 (OH) 2 +, etc.), which forms pH and coexistence. Depends on ions, flocculants, etc., and greatly influences the floc forming ability. In addition, since the solubility of aluminum hydroxide is 0 at pH 5.5 to 8.5, aggregation by aluminum sulfate occurs within this range.
폴리염화알루미늄은 [Al2(OH)nCl6-n]n의 조성을 갖고 있는 염기성 중합알루미늄으로서 무색 내지 엷은 황갈색의 액체인데, 물속의 부유물질에 대한 전기적 중화능력과 OH가교작용에 있어서 황산알루미늄보다 우수하며 황산알루미늄 주입시에 일어나는 알칼리도 및 pH저하현상이 없어 최적 응집 pH범위가 넓고 물의 온도가 낮아도 사용할 수 있어 정수처리시설의 유지관리가 쉬운 점이 있어 일반적으로는 겨울철 또는 고농도의 원수처리에 사용되고 있고 우리나라도 전국 정수장에서 이 제품을 널리 사용하고 있다.Polyaluminum chloride is a basic polymeric aluminum with a composition of [Al 2 (OH) nCl 6 -n] n. It is a colorless to light yellowish brown liquid. It is characterized by the electrical neutralization of suspended solids in water and in comparison with aluminum sulfate in OH crosslinking. It is excellent and there is no alkalinity and pH lowering phenomenon when injecting aluminum sulfate, so the optimum coagulation pH range and low water temperature can be used, so it is easy to maintain water treatment facilities. In Korea, this product is widely used in water purification plants nationwide.
폴리황산규산알루미늄(PASS)는 Ala(OH)b(SO4)c(SiO2)d(H2O)x의 조성을 갖고 있는 염기성 폴리알루미늄 히드록시 실리케이트 설페이트화합물로서 투명한 액체이며, 이 제품의 특징은 PAC와 같이 넓은 pH에서 작용하므로 원수의 pH를 조절할 필요가 없고 온도의 영향을 적게 받아 동절기에도 효과가 지속되며, 사용량도 AS 또는 PAC의 1/2정도로 좋은 응집효과를 얻을 수 있고 이 제품 중에 함유되어 있는 규소성분의 작용으로 플록(floc)이 무거워 침강속도가 우수하고 탁도도 더 개선되는 것으로 알려져 있다.Polyaluminum Sulfate (PASS) is a basic polyaluminum hydroxy silicate sulfate compound with the composition of Ala (OH) b (SO 4 ) c (SiO 2 ) d (H 2 O) x, which is a transparent liquid. Since it works at a wide pH like PAC, there is no need to adjust the pH of raw water, and the effect lasts even in winter due to less influence of temperature. It is known that floc is heavy due to the action of the contained silicon component, so that the settling speed is excellent and turbidity is further improved.
폴리수산화염화규산알루미늄(PAHCS)은 AlNaxSiy(OH)zClb의 조성을 갖고 있는 염기성 화합물로서 무색 내지 미황색의 점조성 액체이며, 이 제품의 특징은 PAC와 같이 저온, 고탁도에서의 응집력이 좋으며, 고온, 높은 pH에서도 응집성능이 감소되지 않고 플록이 치밀하며 무겁고 균질하기 때문에 침강속도가 빠르다.Polyaluminum Hydrochloride Silicate (PAHCS) is a basic compound having a composition of AlNaxSiy (OH) zClb. It is a colorless to light yellow viscous liquid. Its characteristics are good cohesiveness at low temperature, high turbidity, high temperature, The flocculation performance is not reduced even at high pH, and the floc is dense, heavy and homogeneous, so the sedimentation rate is high.
황산제이철은 Fe2(SO4)3ㆍxH2O의 조성을 갖고 있는 철 화합물로서 회색 내지 백색의 분말 또는 결정이며, 이 제품의 특징은 지하수의 정수처리에 효과적이며 다른 응집제와 혼합하여 많이 사용된다. 잔류 알루미나의 문제점은 없으나 용출 철의 관리를 하여야 한다. Ferric sulfate is an iron compound having the composition of Fe 2 (SO 4 ) 3 ㆍ xH 2 O. It is a gray or white powder or crystal, and its feature is effective for water treatment of groundwater and is often used in combination with other flocculants. . There is no problem with residual alumina, but the molten iron must be managed.
염화제이철(액체)은 FeCl3의 조성을 갖고 있는 황갈색 내지 오렌지색의 액체로서, 이 제품의 특징은 황산제이철의 특성과 유사하며, 폴리아민은 에피클로로히드린-디메틸아민 폴리아민으로서 무색 내지 황갈색의 유기응집제이다. 일반적으로 유기응집제는 pH 등 수질에 크게 영향을 받지 않으며 폴리아크릴아미드와 유사한 기능을 갖고 있다.Ferric chloride (liquid) is a yellowish brown to orange liquid with a composition of FeCl 3 , the characteristics of which are similar to those of ferric sulfate, and polyamine is epichlorohydrin-dimethylamine polyamine, a colorless to tan brown organic coagulant. . In general, organic coagulants are not significantly affected by water quality such as pH and have a similar function to polyacrylamide.
또한, 유기고분자응집제는 황산알루미늄(Alum)만으로 처리하기 어려운 폐수에 유효하며, 첨가한 응집제의 석출이 일어나지 않고 pH가 변화하기 않는다. 그리고 발생 오니량이 알루미늄의 경우에 비하여 적고 탈수성이 개선되며, 이온의 증가가 없음은 물론, 공존염류, pH, 온도의 영향을 잘 받지 않는다.In addition, the organic polymer coagulant is effective for wastewater that is difficult to treat only with aluminum sulfate, and precipitation of the added coagulant does not occur and the pH does not change. In addition, the amount of sludge generated is less than that of aluminum, and the dehydration is improved, and there is no increase in ions, as well as being not affected by coexisting salts, pH, and temperature.
참고로, 응집보조제는 응집제의 응집효율을 증가시키기 위해 통상 소량으로 사용되며, 대표적인 것은 산, 알칼리, 활성규사, 점토(clay) 등이 있고, 이 중 벤토나이트(bentonite)로 불리는 점토는 물에 적당한 탁도를 유지시켜 응집이 잘 일어나도록 해준다.For reference, flocculent aids are generally used in small amounts to increase the flocculation efficiency of the flocculant. Examples of the flocculant aid include acid, alkali, activated silica, clay, and the like, and bentonite is suitable for water. Maintains turbidity, allowing coagulation to occur.
기타의 수처리제로는 제올라이트, 일라이트 , 활성탄 및 황산이 있다. 제올라이트는 주로 양이온 교환수지의 역할로서 암모니아성 질소 및 중금속의 제거에 사용되며, 일라이트는 규소화합물로서 흡착성능을 갖고 있으므로 탁도물질 등의 제거에 효과적이다. 활성탄은 유기오염물질에 아주 효과적이나 사용하고 남은 슬러지 처리 등이 문제점으로 남는다. 황산은 조류가 크게 번식하여 물의 pH가 알칼리성으로 될 경우 pH를 조절하여 정수처리 과정에서 응집작용을 도운다. 또한, 폐수의 pH를 조절하기 위하여 사용되는 알칼리제로서 소석회, 수산화나트륨, 탄산나트륨 등이 사용된다. 우리나라는 그동안 주로 소석회를 사용하였으나 분말이어서 자동투여가 어렵고 슬러지가 많이 생성되어 최근에는 액체 수산화나트륨을 사용하는 정수장이 늘어나고 있다.Other water treatment agents include zeolites, elites, activated carbon and sulfuric acid. Zeolite is mainly used as a cation exchange resin to remove ammonia nitrogen and heavy metals, and since illite has adsorptive performance as a silicon compound, it is effective for removing turbidity materials. Activated carbon is very effective for organic pollutants, but the remaining sludge treatment remains a problem. Sulfuric acid assists in the coagulation process during the purification process by adjusting the pH when the algae grows large and the pH of the water becomes alkaline. In addition, slaked lime, sodium hydroxide, sodium carbonate and the like are used as the alkali agent used to adjust the pH of the wastewater. Korea has mainly used hydrated lime, but since it is powder, it is difficult to automatically administer and sludge is produced a lot, and recently, the number of water purification plants using liquid sodium hydroxide is increasing.
그러나 본 발명에서는 환경에 무해한 응집보조제 및 고분자응집제를 선별적으로 사용하여 반응조 및 응집조를 거쳐 음식물 폐수를 처리하게 되며, 아울러 응집조에서 응집된 음식물 고형분의 미세 플록(pin floc)을 강화하기 위한 음식물 폐수처리제(플록강화제)를 사용함으로써, 낮은 pH 영역에서도 알칼리제를 사용하거나 별도의 처리공정 없이 생성된 미세 플록을 용이하게 응집시킬 수 있다는 점에 착안하여 본 발명을 완성한 것이다.However, in the present invention, by using a flocculent aid and a polymer flocculant, which is harmless to the environment, to treat the food wastewater through the reaction tank and the flocculation tank, and to reinforce the fine floc of the food solids aggregated in the flocculation tank. By using a food wastewater treatment agent (floc strengthening agent), the present invention has been completed by focusing on the fact that even in a low pH region, an alkali agent can be easily aggregated without the use of an alkaline agent or a separate treatment step.
본 발명의 목적은, 응집보조제 및 고분자응집제를 사용하여 반응조와 응집조를 통해 음식물 폐수를 처리할 경우, 응집조 내에 형성된 음식물 고형분의 미세 플록(pin floc)을 강화하기 위한 음식물 폐수처리제(플록강화제)를 제공함에 있다.An object of the present invention, when treating the food wastewater through the reaction tank and the flocculation tank using the flocculation aid and the polymer flocculant, food waste water treatment agent (floc strengthening agent) for strengthening the fine floc (flo floc) of the food solids formed in the flocculation tank ) In providing.
본 발명의 다른 목적은, 반응조 또는 응집조에 응집보조제 및 고분자응집제를 투입하여 음식물 폐수를 처리할 시, 응집조에서 미세 플록(pin floc)을 형성시킨 다음, 플록을 강화하기 위한 음식물 폐수처리제(플록강화제)를 응집조에 투입시킴으로써, 음식물 폐수가 pH 3 ~ 4의 낮은 영역에서도 중성도를 유지하기 위해 알칼리제의 사용이나 별도의 처리공정 없이 저비용으로 다량의 음식물 고형분 플록을 효율적으로 형성할 수 있는 음식물 폐수처리방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention, when treating the food waste water by adding a coagulant aid and a polymer coagulant to the reaction tank or flocculation tank, to form a fine floc (flo floc) in the flocculation tank, and then the food waste water treatment agent (floc) to strengthen the floc By adding the reinforcing agent) to the coagulation tank, the food wastewater can efficiently form a large amount of food solid flocs at low cost without using alkaline agents or a separate treatment process to maintain the neutrality even in the low pH range of pH 3-4. To provide a treatment method.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 음식물 폐수처리제는, 음식물 폐수처리 시에 반응조와 응집조에서 형성된 미세 플록(pin floc)을 강화하기 위한 처리제로서, 하기 화학식 1로 나타내는 규산나트륨(Sodium silicate) 40 ~ 60중량%, 하기 화학식 2로 나타내는 폴리데드막(PolyDADMAC, Polydiallyl dimethyl ammonium chloride) 20 ~ 40중량%, 하기 화학식 3으로 나타내는 폴리아민(Polyamine) 0.5 ~ 2중량%, 물 10 ~ 20중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다.Food wastewater treatment agent of the present invention for solving the above problems, as a treatment agent for strengthening the fine flo (pin floc) formed in the reaction tank and agglomeration tank during food wastewater treatment, sodium silicate represented by the formula (1) ) 40 to 60% by weight, 20 to 40% by weight of a polydead membrane (PolyDADMAC, Polydiallyl dimethyl ammonium chloride) represented by the formula (2), 0.5 to 2% by weight of polyamine represented by the formula (3), 10 to 20% by weight of water Characterized in that comprises a.
<화학식 1><Formula 1>
Na2O-nSiO2-XH2ONa 2 O-nSiO 2 -XH 2 O
(단, n = 2 ~ 4, X = 1 ~ 5 이다.)(N = 2 ~ 4, X = 1 ~ 5)
<화학식 2><Formula 2>
(C8H16NCl)n(C 8 H 16 NCl) n
(단, n = 100 ~ 10,000 이다.)(N = 100 to 10,000)
<화학식 3><Formula 3>
(C5H12NCl)n(C 5 H 12 NCl) n
(단, n = 100 ~ 10,000 이다.)(N = 100 to 10,000)
또한, 상기 폴리데드막(PolyDADMAC, Polydiallyl dimethyl ammonium chloride)은 디알릴 디메틸 암모늄클로라이드(DADMAC, Diallyl dimethyl ammonium chloride)의 단독중합체(Homopolymer)인 것을 특징으로 하며, 상기 폴리아민(Polyamine)은 에피클로로히드린 디메틸아민 폴리아민(Epichlorohydrin dimethylamine polyamine)인 것을 특징으로 한다.In addition, the polydead membrane (PolyDADMAC, Polydiallyl dimethyl ammonium chloride) is characterized in that the homopolymer (Homopolymer) of diallyl dimethyl ammonium chloride (DADMAC, Diaminel dimethyl ammonium chloride), the polyamine (Polyamine) epichlorohydrin It is characterized in that dimethylamine polyamine (Epichlorohydrin dimethylamine polyamine).
그리고 본 발명의 음식물 폐수처리방법은, 음식물 쓰레기를 호퍼에 반입하고 파쇄 및 혼련하는 제1단계; 상기 파쇄 및 혼련된 음식물 쓰레기를 고 액 분리하여 탈수시킨 음식물 폐수를 원수탱크로 이송하는 제2단계; 상기 탈수된 음식물 폐수를 반응조에 투입한 다음, 음식물 폐수 1톤(ton) 당 알루미늄염화물로 이루어지는 응집보조제 0.6 ~ 1.5㎏ 및 양이온응집 공중합체(CATIONIC FLOCCULANT COPOLYMER)로 이루어지는 고분자응집제 0.3 ~ 0.8㎏을 혼합하고 반응시켜 미세 플록을 형성하는 제3단계; 상기 미세 플록이 형성된 음식물 폐수를 응집조에 투입하고, 양이온 응집 공중합체(CATIONIC FLOCCULANT CO-POLYMER)로 이루어지는 고분자응집제 0.3 ~ 0.8㎏ 및 음식물 폐수처리제 1 ~ 3㎏을 투입하여 미세 플록을 강화하는 제4단계; 상기 플록으로 형성된 음식물 고형분을 탈수기로 탈수시켜 케이크를 형성함과 아울러 침출된 처리수를 배출하는 제5단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기 양이온 응집 공중합체(CATIONIC FLOCCULANT CO-POLYMER)는 폴리아크릴아미드(Polyacrylamide)인 것을 특징으로 한다.And the food wastewater treatment method of the present invention, the first step of bringing food waste into the hopper, crushed and kneaded; A second step of transporting the food waste water dehydrated by solid-liquid separation of the crushed and kneaded food waste to a raw water tank; The dehydrated food wastewater was introduced into a reaction tank, and then 0.6 to 1.5 kg of a coagulant adjuvant made of aluminum chloride per 1 ton of food waste water and 0.3 to 0.8 kg of a polymer coagulant made of a cationic flocculant copolymer (CATIONIC FLOCCULANT COPOLYMER) were mixed. And reacting to form a fine floc; A fourth flocculant is added to the food wastewater in which the fine floc is formed, and 0.3 to 0.8 kg of a polymer flocculant consisting of a cationic flocculant copolymer and 1 to 3 kg of a food waste water treatment agent are added to reinforce the fine floc; step; And a fifth step of forming a cake by dehydrating the food solid formed by the floc with a dehydrator and discharging the leached treated water, wherein the cationic flocculation copolymer (CATIONIC FLOCCULANT CO-POLYMER) is made of poly It is characterized in that the acrylamide (Polyacrylamide).
본 발명의 음식물 폐수처리제는 응집보조제 및 고분자응집제를 사용하여 반응조와 응집조를 통해 음식물 폐수를 처리할 경우, 응집조 내에서 형성된 음식물 고형분의 미세 플록(pin floc)을 강화함으로써 음식물 폐수의 정화처리 효율을 향상시키는 효과가 있다.When the food wastewater treatment agent of the present invention treats the food wastewater through the reaction tank and the flocculation tank by using the flocculating aid and the polymer flocculant, the purification of the food wastewater by strengthening the fine floc of the food solids formed in the flocculation tank. There is an effect of improving the efficiency.
또한, 본 발명의 음식물 폐수처리방법은 반응조와 응집조에서 응집보조제 및 고분자응집제를 투입하여 음식물 고형분을 응집시켜 미세 플록(pin floc)을 형성시킨 다음, 미세 플록(pin floc)을 강화하기 위한 음식물 폐수처리제(플록강화제)를 응집조에 투입시킴으로써, 음식물 폐수가 pH 3 ~ 4의 낮은 영역에서도 알칼리제의 사용이나 별도의 처리공정 없이 저비용으로 플록을 용이하게 형성시킴과 아울러 음식물 고형분을 고효율로 분리할 수 있는 효과를 발휘하게 된다.In addition, in the food wastewater treatment method of the present invention, by adding a coagulant aid and a polymer coagulant in the reaction tank and the coagulation tank to aggregate the food solids to form a fine floc (pin floc), the food to reinforce the fine floc (pin floc) By injecting the wastewater treatment agent (floc enhancer) into the flocculation tank, it is possible to easily form flocs at low cost and to separate food solids with high efficiency even in the region where the food waste water is low at pH 3-4 without the use of alkali chemicals or a separate treatment process. Will be effective.
또한, 본 발명에 따른 모든 처리 공정에서는 산소공급이나 폭기를 하지 않은 무산소 처리 방식을 채택하고 있고 악취발생이 거의 없으며, 처리수를 공공처리시설에 연계하여 처리한 후 하천에 배출되더라도 환경에 무해하며, 상기 폐수로부터 성형된 케이크는 플록이 형성되는 과정에 있어 환경 친화적인 공정으로 처리되므로 이를 유기질 비료, 연료 등으로 재활용하기에 적합하다.In addition, all the treatment process according to the present invention adopts an oxygen-free treatment method without oxygen supply or aeration, there is almost no odor, and even if discharged to the river after treating the treated water in connection with the public treatment facility, it is harmless to the environment In addition, since the cake formed from the wastewater is treated with an environmentally friendly process in the process of forming flocs, it is suitable for recycling it as organic fertilizer, fuel, and the like.
도 1은 본 발명에 의한 음식물 폐수처리방법을 나타낸 공정순서도이다.1 is a process flow chart showing a food wastewater treatment method according to the present invention.
본 발명의 음식물 폐수처리방법은, 음식물 쓰레기를 호퍼에 반입하고 파쇄 및 혼련하는 제1단계; 상기 파쇄 및 혼련된 음식물 쓰레기를 고 액 분리하여 탈수시킨 음식물 폐수를 원수탱크로 이송하는 제2단계; 상기 탈수된 음식물 폐수를 반응조에 투입한 다음, 음식물 폐수 1톤(ton) 당 알루미늄염화물로 이루어지는 응집보조제 0.6 ~ 1.5㎏ 및 양이온응집 공중합체(CATIONIC FLOCCULANT COPOLYMER)로 이루어지는 고분자응집제 0.3 ~ 0.8㎏을 혼합하고 반응시켜 미세 플록을 형성하는 제3단계; 상기 미세 플록이 형성된 음식물 폐수를 응집조에 투입하고, 양이온 응집 공중합체(CATIONIC FLOCCULANT CO-POLYMER)로 이루어지는 고분자응집제 0.3 ~ 0.8㎏ 및 본 발명에 의해 제조된 음식물 폐수처리제 1 ~ 3㎏을 투입하여 플록을 강화하는 제4단계; 상기 플록으로 형성된 음식물 고형분을 탈수기로 탈수시켜 케이크를 형성함과 아울러 침출된 처리수를 배출하는 제5단계를 차례로 포함하여 처리된다.Food wastewater treatment method of the present invention, the first step of bringing food waste into the hopper, crushed and kneaded; A second step of transporting the food waste water dehydrated by solid-liquid separation of the crushed and kneaded food waste to a raw water tank; The dehydrated food wastewater was introduced into a reaction tank, and then 0.6 to 1.5 kg of a coagulant adjuvant made of aluminum chloride per 1 ton of food waste water and 0.3 to 0.8 kg of a polymer coagulant made of a cationic flocculant copolymer (CATIONIC FLOCCULANT COPOLYMER) were mixed. And reacting to form a fine floc; The fine floc formed food wastewater was introduced into a flocculation tank, and the flocculant was prepared by adding 0.3 to 0.8 kg of a polymer flocculant composed of a cationic flocculant copolymer and 1 to 3 kg of a food wastewater treatment agent prepared according to the present invention. Step 4 to strengthen; The food solid formed by the floc is dehydrated with a dehydrator to form a cake, and the fifth step of discharging the leached treated water is sequentially performed.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명에 의한 음식물 폐수처리방법에 대하여 설명하기로 하되, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 예시하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.Hereinafter will be described with respect to the food wastewater treatment method according to the present invention with reference to the drawings, which is intended to illustrate to the extent that it can be easily implemented by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, This does not mean that the technical spirit and scope of the present invention is limited.
도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 음식물 폐수처리방법은 제1단계 내지 제5단계를 포함하여 이루어진다.As shown in Figure 1, the food wastewater treatment method according to the present invention comprises a first step to a fifth step.
먼저 제1단계 공정은, 음식물 쓰레기를 호퍼에 반입하고 파쇄 및 혼련하는 것으로, 이는 고액분리를 위한 유동성을 일정하게 유지시킴으로써 반응성과 응집성을 균일하게 하고 음식물 고형분의 침전속도를 향상시킨다.First, the first step process is to bring the food waste into the hopper, crush and knead it, which maintains the fluidity for solid-liquid separation, thereby making the reactivity and cohesion uniform and improving the settling speed of the food solids.
제2단계 공정은, 상기 파쇄 및 혼련된 음식물 쓰레기를 고 액 분리하여 탈수시킨 음식물 폐수를 원수탱크로 이송하는 것으로, 이는 함수율이 높은 음식물 쓰레기를 고액탈리기에 의해 수분을 1차로 분리시킴으로써, 폐수처리설비의 효율성을 증대시키고 이후에 실시되는 반응조와 응집조에서의 미세 플록(pin floc) 형성을 용이하게 한다. 이때 음식물 쓰레기로부터 탈수되고 남은 음식물 폐수 원수의 함수량은 약 70 ~ 75% 정도인 것으로 조사되었다.The second step process is to transfer the dehydrated food wastes to the raw water tank by solid-liquid separation of the crushed and kneaded food wastes to the raw water tank. Increases the efficiency of the plant and facilitates the formation of pin floc in the subsequent reaction and flocculation baths. At this time, the water content of food wastewater remaining after dehydration from food waste was about 70-75%.
제3단계 공정은, 상기 탈수된 음식물 폐수를 반응조에 투입한 다음, 음식물 폐수 1톤(ton) 당 알루미늄염화물로 이루어지는 응집보조제 0.6 ~ 1.5㎏ 및 양이온응집 공중합체(CATIONIC FLOCCULANT COPOLYMER)로 이루어지는 고분자응집제 0.3 ~ 0.8㎏을 혼합하고 반응시켜 미세 플록을 형성시키는 것으로, 상기 응집보조제는 폐수처리에 있어서 응집제의 효과를 높이기 위하여 첨가되며, 물에 들어가면 염화물이 해리하여 음이온성의 전해질이 되며 폴리아크릴아미드(Polyacrylamide)와 같은 양이온응집 공중합체에 의해 가교흡착 응집작용을 일으켜 침강 촉진효과를 갖는다. 본 발명에서는 수많은 실험을 거듭한 결과, 응집보조제와 고분자응집제는 약 1 : 0.5 ~ 2의 중량비율로 혼합하여 반응조에 적정량 투입시킴으로써, 미세 플록을 형성하기에 가장 바람직한 것으로 연구되었으며, 상기 응집보조제는 고분자응집제와 약 1 : 1의 중량비율로 사용되는 것이 바람직하나, 상기 응집보조제는 이후의 제4단계 공정되는 투입되는 고분자응집제와 반응하기 위해 미리 과량으로 투입되는 것이다.In the third step, the dehydrated food wastewater is introduced into a reaction tank, and then a polymer coagulant comprising 0.6 to 1.5 kg of a coagulant adjuvant consisting of aluminum chloride per ton of food wastewater and a cationic flocculation copolymer (CATIONIC FLOCCULANT COPOLYMER). 0.3 ~ 0.8kg by mixing and reacting to form a fine floc, the flocculent aid is added to increase the effect of the flocculant in the wastewater treatment, the chloride dissociates into water to form an anionic electrolyte and polyacrylamide (Polyacrylamide) Cation coagulant copolymers such as c) cause crosslinking and adsorption flocculation and have a sedimentation promoting effect. In the present invention, as a result of numerous experiments, the coagulant aid and the polymer coagulant were mixed at a weight ratio of about 1: 0.5 to 2, and added to the reactor in an appropriate amount to study the most preferable to form a fine floc. It is preferable to use the polymer coagulant in a weight ratio of about 1: 1, but the coagulant aid is added in excess in advance to react with the polymer coagulant introduced in the fourth step.
특히, 상기 폴리아크릴아미드계 고분자 응집제는 분자량이 200만 이상 4,000만 이하로 환경에 무해한 것으로 알려져 있을 뿐만 아니라 일반 응집제에 비해 탈수를 위한 플록 크기를 조대화하여 플록 강도를 높이는데 유리한 것으로, 1차 반응조에서 미세 플록을 형성하는 단계에서 투입되어 작용하게 되며, 그 투입량을 증량하여도 탈수에 필요한 크기 이상의 플록을 형성할 수 없는 것으로 연구되었다.In particular, the polyacrylamide-based polymer flocculant is known to be harmless to the environment with a molecular weight of more than 2 million to 40 million, as well as to increase the floc strength by coarse the floc size for dehydration compared to the general flocculant, primary In the reaction tank, it is introduced into the step of forming a fine floc, and it is studied that even if the dose is increased, flocs larger than the size necessary for dehydration cannot be formed.
제4단계 공정은, 상기 미세 플록이 형성된 음식물 폐수를 응집조에 투입하고, 양이온 응집 공중합체(CATIONIC FLOCCULANT CO-POLYMER)로 이루어지는 고분자응집제 0.3 ~ 0.8㎏ 및 음식물 폐수처리제 1 ~ 3㎏을 투입하여 플록을 강화하는 것인데, 상기 분자응집제는 제3단계에서와 같이 음식물 폐수 고형분이 추가적으로 미세 플록(pin floc)을 형성하게 됨과 아울러 플록강화제로서 본 발명에 따라 제조된 음식물 폐수처리제를 1 : 3 ~ 4의 중량비로 포함시킴으로써, 미세 플록의 결합력이 증대되어 플록이 조대화되어 음식물 고형분의 침전속도를 향상시켜 폐수에 대한 고액분리가 용이하게 되어 고형분의 수율이 증대된다.In the fourth step, the food wastewater in which the fine floc is formed is introduced into a flocculation tank, and 0.3 to 0.8 kg of a polymer flocculant consisting of a cationic flocculant copolymer (CATIONIC FLOCCULANT CO-POLYMER) and 1 to 3 kg of food waste water treatment agent are added to the floc. The molecular coagulant is a food flocculant, as in the third step to form a fine floc (pin floc) as well as the food wastewater treatment agent prepared according to the present invention as a floc enhancer 1: 3 ~ 4 By including by weight ratio, the binding force of the fine floc is increased, the floc is coarsened to improve the settling speed of food solids to facilitate the solid-liquid separation of the waste water, thereby increasing the yield of solids.
상기 음식물 폐수처리제는 플록을 강화하여 조대화하기 위한 것으로서, 하기 화학식 1로 나타내는 규산나트륨 40 ~ 60중량%, 하기 화학식 2로 나타내는 폴리데드막(PolyDADMAC, Polydiallyl dimethyl ammonium chloride) 20 ~ 40중량%, 하기 화학식 3으로 나타내는 폴리아민(Polyamine) 0.5 ~ 2중량%, 물 10 ~ 20중량%를 포함하여 이루어진다.The food waste water treatment agent is to strengthen the floc to coarse, 40 to 60% by weight sodium silicate represented by the following formula (1), 20 to 40% by weight of a polydead membrane (PolyDADMAC, Polydiallyl dimethyl ammonium chloride) represented by the following formula (2), It comprises 0.5 to 2% by weight of polyamine represented by the formula (3), 10 to 20% by weight of water.
<화학식 1><Formula 1>
Na2O-nSiO2-XH2ONa 2 O-nSiO 2 -XH 2 O
(단, n = 2 ~ 4, X = 1 ~ 5 이다.)(N = 2 ~ 4, X = 1 ~ 5)
<화학식 2><Formula 2>
(C8H16NCl)n(C 8 H 16 NCl) n
(단, n = 100 ~ 10,000 이다.)(N = 100 to 10,000)
<화학식 3><Formula 3>
(C5H12NCl)n(C 5 H 12 NCl) n
(단, n = 100 ~ 10,000 이다.)(N = 100 to 10,000)
상기 규산나트륨(Sodium silicate)은 플록형성조제로서 점결성이 있어 조립현탁액에 첨가하면 가교흡착 응집작용을 일으켜 침강 촉진효과를 갖는다. 즉, 규산나트륨으로부터 만들어지는 활성규소는 음이온성 고분자 무기물질 전해질이다. 규산나트륨의 콜로이드성 미립자는 그 구조 내에 금속원자보다 비금속원자를 더 많이 갖고 있기 때문에 순 음전하를 띤다. 대부분 자연발생적인 콜로이드는 음으로 하전되며 유사한 전하끼리는 반발하기 때문에 콜로이드는 반발력의 작용에 의해 부유상태로 존재한다. 음전하를 띄고 있는 콜로이드 입자는 그 수중으로부터 반대 전하를 띄는 이온을 끌어가게 된다.The sodium silicate has a cohesiveness as a floc forming aid, and when added to the granulation suspension, crosslinking and adsorption flocculation occurs, thereby promoting sedimentation promoting effect. That is, active silicon made from sodium silicate is an anionic polymer inorganic electrolyte. Colloidal fine particles of sodium silicate have a net negative charge because they have more nonmetal atoms than their metal atoms in the structure. Since most naturally occurring colloids are negatively charged and similar charges repel each other, colloids remain suspended by the action of repulsive force. The negatively charged colloidal particles attract the oppositely charged ions from the water.
상기 폴리데드막(PolyDADMAC, Polydiallyl dimethyl ammonium chloride)은 매우 강한 양이온성 고분자 응집제로서 분자량이 100만 이하이므로 실제 1mm 이상의 플록 형성은 어려우나 미세 플록을 강화하기 위한 응집제로서 탁월한 효과를 발휘하게 된다.The polydead membrane (PolyDADMAC, Polydiallyl dimethyl ammonium chloride) is a very strong cationic polymer flocculant, since the molecular weight is less than 1 million, it is difficult to form flocs of 1 mm or more, but exhibits an excellent effect as a flocculant for reinforcing fine flocs.
또한, 상기 폴리아민(Polyamine)은 에피클로로히드린 디메틸아민 폴리아민(Epichlorohydrin dimethylamine polyamine)으로서 무색 내지 황갈색의 유기고분자 응집제이다. 일반적으로 유기응집제는 pH 등 수질에 크게 영향을 받지 않으며 폴리아크릴아미드와 유사한 기능을 갖고 있다. 이는 다양한 분자크기를 갖는 액상 양이온성 고분자 응집제이며, 콜로이드 입자에 대한 탁월한 응집효과를 가지고 있어 부유 콜로이드 입자의 제거, 천연 착색성분의 제거, 조류의 제거에 효과적이다.In addition, the polyamine is Epichlorohydrin dimethylamine polyamine, which is a colorless to yellowish brown organic polymer flocculant. In general, organic coagulants are not significantly affected by water quality such as pH and have a similar function to polyacrylamide. It is a liquid cationic polymer flocculant having various molecular sizes, and has an excellent flocculation effect on colloidal particles, which is effective for removing floating colloidal particles, removing natural coloring components, and removing algae.
본 발명에서는 폴리아민의 분자량을 증가시키기 위해 에피클로로히드린과 디메틸아민 이외에 반응성기가 4 인 1,6- 헥산디아민을 사용한 경우 디메틸아민 대비 5.5mol% 까지는 고유 점도가 증가하여 {n}=0.46에 상당하는 분기 폴리아민 물질을 얻을 수 있다.In the present invention, when 1,6-hexanediamine having a reactive group of 4 is used in addition to epichlorohydrin and dimethylamine to increase the molecular weight of polyamine, the intrinsic viscosity increases to 5.5 mol% compared to dimethylamine, corresponding to {n} = 0.46. Branched polyamine materials can be obtained.
위와 같이, 본 발명의 음식물 폐수처리제는 규산나트륨(Sodium silicate) 40 ~ 60중량%, 폴리데드막(PolyDADMAC, Polydiallyl dimethyl ammonium chloride) 20 ~ 40중량%, 폴리아민(Polyamine) 0.5 ~ 2중량%을 포함하고 물 10 ~ 20중량%에 혼합하여 사용함으로써, 규산나트륨에 의해 음식물 콜로이드의 음전하를 증가시켜 폴리데드막 및 폴리아민에 의한 강한 양이온성 복합작용에 의해 응집조에서 형성된 음식물 고형분의 미세 플록(pin floc)을 강화하기 위한 플록강화제로서의 기능을 수행하게 된다.As above, the food wastewater treatment agent of the present invention comprises 40 to 60% by weight of sodium silicate, 20 to 40% by weight of polyDADMAC (PolyDADMAC, Polydiallyl dimethyl ammonium chloride), 0.5 to 2% by weight of polyamine (Polyamine) And mixed with 10 to 20% by weight of water to increase the negative charge of the food colloid by sodium silicate, so that the fine floc of food solids formed in the flocculation tank by the strong cationic complex action by the polydead membrane and polyamine It acts as a floc enhancer to strengthen).
또한, 음식물 폐수는 통상 pH 3~4 사이를 유지하고 있는데, 반응조 및 응집조에서 응집제(응결제)를 투입할 시, 종래 처리방식에서는 알칼리제 등을 사용하여 pH를 중성으로 높여 주어야 하지만, 상기 음식물 폐수처리제를 사용함으로써 이로 인한 강한 양이온성 응집작용으로 인하여 낮은 pH 영역에서도 음식물 폐수 슬러지의 응집이 강하게 이루어지도록 함으로써 응집제의 결합력을 증대시켜 음식물 고형분의 수율을 증대시킨다. 이는 반응조 및 음식물 고형분 1톤(ton) 당 1 ~ 3㎏을 투입하면 미세 플록을 강화하기에 충분한 관계로, 종래의 처리방법이나 본 발명에 의한 음식물 폐수처리제를 사용하지 않은 경우에 비해 음식물 고형분의 수율을 40 ~ 50% 정도로 획기적으로 향상시킬 수 있게 됨을 확인할 수 있었다.In addition, the food wastewater is usually maintained between pH 3 ~ 4, when the flocculant (coagulant) is added in the reaction tank and the flocculation tank, in the conventional treatment method, the pH of the food wastewater should be raised to neutral by using an alkaline agent or the like. By using the treatment agent, due to the strong cationic flocculation, the agglomeration of the food wastewater sludge is made strong even in the low pH range, thereby increasing the binding force of the flocculant, thereby increasing the yield of the food solids. This is enough to reinforce the fine floc by adding 1 to 3 kg per 1 ton of the reaction tank and food solids, so that the amount of food solids in comparison with the conventional treatment method or the food wastewater treatment agent according to the present invention is not used. It was confirmed that the yield can be significantly improved to 40 to 50%.
제5단계는 상기 플록으로 형성된 음식물 고형분을 탈수기로 탈수시켜 케이크를 형성함과 아울러 침출된 처리수를 배출하는 것으로, 상기 처리수는 공공처리시설을 거쳐 하천에 방류되더라도 환경기준에 부합되며, 아울러 탈수기에 의해 성형된 케이크는 플록이 형성되는 과정에 있어 환경에 무해한 공정으로 처리되므로 이를 유기질 비료, 연료 등으로 자원화 하는데 적합하다. 또한, 본 발명에 따른 모든 처리 공정에서는 산소공급이나 폭기를 하지 않는 무산소 처리방식을 채택하고 있고 악취발생이 전혀 없다.The fifth step is to dehydrate the food solids formed by the floc with a dehydrator to form a cake and discharge the leached treated water. The treated water satisfies the environmental standards even when discharged into the river through a public treatment facility. The cake formed by the dehydrator is processed in a process that is harmless to the environment in the process of forming flocs, so it is suitable for resourceizing it as organic fertilizer, fuel, and the like. In addition, in all treatment processes according to the present invention, an oxygen-free treatment method without oxygen supply or aeration is adopted, and no odor is generated.
본 발명의 효과를 검증하기 위해 다음과 같은 실험을 수행하였다.In order to verify the effect of the present invention, the following experiment was performed.
본 발명에 따른 음식물 폐수에 대한 실험조건은 음식물 쓰레기를 본 발명에 따라 처리되는 폐수 원수와 최종 처리수를 대상으로 하여 10회 반복측정하고 그 평균값을 아래 표 1에 나타내었다.
Experimental conditions for the food wastewater according to the present invention was measured 10 times for the waste water and the final treated water treated food waste according to the present invention and the average value is shown in Table 1 below.
구분
division
SS
SS
COD
COD
BOD
BOD
T-N
TN
T-P
TP
원수
(ppm)
enemy
(ppm)
1,053
1,053
39,120
39,120
68,200
68,200
3,205
3,205
536
536
처리수
(ppm)
Treated water
(ppm)
531.4
531.4
21,132
21,132
37,400
37,400
1,637
1,637
280
280
처리효율
(%)
Processing efficiency
(%)
49.5
49.5
46.0
46.0
45.2
45.2
48.9
48.9
47.8
47.8
상기 [표 1]에서와 같이, 본 발명에 따라 제조된 음식물 폐수처리제를 사용하여 음식물 폐수원수를 처리한 결과, 부유물질(SS, Suspended Solids), 화학적 산소요구량(COD), 생물학적 산소요구량(BOD), 총질소량(T-N), 총인량(T-P)이 약 50% 정도의 처리효율로 정화되는 것으로 나타났으며, 정화된 처리수는 공공하수처리시설로 연계 처리함에 의해 하천방류도 가능할 정도로 그 효과가 입증되었다. 아울러 본 발명의 음식물 폐수처리방법에 의하면 음식물 폐수가 pH 3 ~ 4의 낮은 영역에서도 중성도를 유지하기 위해 알칼리제의 사용이나 별도의 처리공정 없이 저비용으로 음식물 고형분의 플록을 고효율로 용이하게 형성할 수 있으며, 그로부터 성형된 케이크는 플록이 형성되는 과정에 있어 환경에 무해한 공정으로 처리되므로 이를 유기질 비료, 연료 등으로 재활용하기 적합한 상태로 실시하는 것이 가능하다.As shown in Table 1, as a result of treating the food wastewater source using the food wastewater treatment agent prepared according to the present invention, suspended solids (SS, Suspended Solids), chemical oxygen demand (COD), biological oxygen demand (BOD) ), Total nitrogen (TN) and total phosphorus (TP) were purified by about 50% of the treatment efficiency, and the treated water was treated to the public sewage treatment facility, so that the river could be discharged. Has been proven. In addition, according to the food wastewater treatment method of the present invention, in order to maintain neutrality even in a low pH range of pH 3 to 4, flocs of food solids can be easily and efficiently formed at low cost without using an alkaline agent or a separate treatment process. In addition, since the cake formed therefrom is processed in a process that is harmless to the environment in the process of forming flocs, it is possible to carry out this in a state suitable for recycling into organic fertilizer, fuel, and the like.
따라서 본 발명의 음식물 폐수처리제는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 변경이 가능한데, 이는 음식물 폐수뿐만 아니라 축산분뇨 폐수 등 초고농도의 악성 폐수처리에 폐수 슬러지의 응집을 강화하기 위한 용도로 사용되어질 수 있다.Therefore, the food wastewater treatment agent of the present invention can be substituted, modified and changed in various ways without departing from the technical spirit of the present invention, which is not only food wastewater but also agglomeration of wastewater sludge in ultra-high concentration malignant wastewater treatment such as livestock manure wastewater. It can be used for the purpose of strengthening.
Claims (5)
<화학식 1>
Na2O-nSiO2-XH2O
(단, n = 2 ~ 4, X = 1 ~ 5 이다.)
<화학식 2>
(C8H16NCl)n
(단, n = 100 ~ 10,000 이다.)
<화학식 3>
(C5H12NCl)n
(단, n = 100 ~ 10,000 이다.)As a treatment agent for reinforcing the fine floc (pin floc) formed in the reaction tank and flocculation tank during food wastewater treatment, 40 to 60% by weight of sodium silicate represented by the following formula (1), polydead membrane represented by the following formula (2) PolyDADMAC, Polydiallyl dimethyl ammonium chloride) 20 to 40% by weight, food wastewater treatment agent comprising 0.5 to 2% by weight of polyamine represented by the following formula (3), 10 to 20% by weight of water.
<Formula 1>
Na 2 O-nSiO 2 -XH 2 O
(N = 2 ~ 4, X = 1 ~ 5)
<Formula 2>
(C 8 H 16 NCl) n
(N = 100 to 10,000)
<Formula 3>
(C 5 H 12 NCl) n
(N = 100 to 10,000)
상기 폴리데드막(PolyDADMAC, Polydiallyl dimethyl ammonium chloride)은 디알릴 디메틸 암모늄클로라이드(DADMAC, Diallyl dimethyl ammonium chloride)의 단독중합체(Homopolymer)인 것을 특징으로 하는 음식물 폐수처리제.The method of claim 1,
The polydead membrane (PolyDADMAC, Polydiallyl dimethyl ammonium chloride) is a food wastewater treatment agent characterized in that the homopolymer of diallyl dimethyl ammonium chloride (DADMAC).
상기 폴리아민(Polyamine)은 에피클로로히드린 디메틸아민 폴리아민(Epichlorohydrin dimethylamine polyamine)인 것을 특징으로 하는 음식물 폐수처리제.The method of claim 1,
The polyamine is a food wastewater treatment agent, characterized in that epichlorohydrin dimethylamine polyamine.
상기 파쇄 및 혼련된 음식물 쓰레기를 고 액 분리하여 탈수시킨 음식물 폐수를 원수탱크로 이송하는 제2단계;
상기 탈수된 음식물 폐수를 반응조에 투입한 다음, 음식물 폐수 1톤(ton) 당 알루미늄염화물로 이루어지는 응집보조제 0.6 ~ 1.5㎏ 및 양이온응집 공중합체(CATIONIC FLOCCULANT COPOLYMER)로 이루어지는 고분자응집제 0.3 ~ 0.8㎏을 혼합하고 반응시켜 미세 플록을 형성하는 제3단계;
상기 미세 플록이 형성된 음식물 폐수를 응집조에 투입하고, 양이온 응집 공중합체(CATIONIC FLOCCULANT CO-POLYMER)로 이루어지는 고분자응집제 0.3 ~ 0.8㎏ 및 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 음식물 폐수처리제 1 ~ 3㎏을 투입하여 플록을 강화하는 제4단계;
상기 플록으로 형성된 음식물 고형분을 탈수기로 탈수시켜 케이크를 형성함과 아울러 침출된 처리수를 배출하는 제5단계;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 음식물 폐수처리방법.First step of bringing food waste into a hopper, crushing and kneading;
A second step of transporting the food waste water dehydrated by solid-liquid separation of the crushed and kneaded food waste to a raw water tank;
The dehydrated food wastewater was introduced into a reaction tank, and then 0.6 to 1.5 kg of a coagulant adjuvant made of aluminum chloride per 1 ton of food waste water and 0.3 to 0.8 kg of a polymer coagulant made of a cationic flocculant copolymer (CATIONIC FLOCCULANT COPOLYMER) were mixed. And reacting to form a fine floc;
Food waste water treatment agent according to any one of claims 1 to 3 and the polymer flocculant 0.3 to 0.8 kg made of a cationic flocculation copolymer (CATIONIC FLOCCULANT CO-POLYMER) and the fine waste floc A fourth step of reinforcing the floc by adding 3 kg;
A fifth step of forming a cake by dehydrating the food solid formed by the floc with a dehydrator, and discharging the leached treated water;
Food wastewater treatment method comprising a.
상기 제3단계 및 제4단계에서의 양이온 응집 공중합체(CATIONIC FLOCCULANT CO-POLYMER)는 폴리아크릴아미드(Polyacrylamide)인 것을 특징으로 하는 음식물 폐수처리방법.The method of claim 4, wherein
Cationic flocculation copolymer (CATIONIC FLOCCULANT CO-POLYMER) in the third and fourth step is a food waste water treatment method characterized in that the polyacrylamide (Polyacrylamide).
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Citations (4)
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JPS59230700A (en) * | 1983-06-14 | 1984-12-25 | Kurita Water Ind Ltd | Sludge dehydrating method |
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-
2011
- 2011-11-28 KR KR1020110125051A patent/KR101143231B1/en active IP Right Grant
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