식품산업을 위한 폐수 처리

영양소 관리

적절하게 물을 관리하는 것은 배출수가 허용되는 수준을 충족하는지를 자신있게 알 수 있게 해줍니다. 올바른 화학물질의 투입은 적절한 영상소 관리의 일부입니다. 이는 영양소 배출을 최소화하고, 플랜트의 성능을 최적화하기 위한 중요 프로세스입니다. 적절한 투입은 또한 과도한 처리로 인한 리소스의 낭비를 막을 수 있습니다. 간단히 말해, 플랜트 작업자는 비용을 화학물질을 투입해야 하는 측면과, 과도한 인의 배출로 인하여 벌금을 부과받을 수 있는 측면 모두를 관리해야 합니다.

질소 제거

만약 선호하지 않는 영양분의 비율과 개별 물질의 고농도에 직면하게 된다면 어떨까요? 이러한 문제는 생물학적 폐수 처리 과정의 열화 효율성을 떨어뜨릴 수 있습니다. 또한 필수 측정항목의 전반을 지속적으로 모니터링하여 문제를 감지하고 필요 시, 빠르게 적합한 조치를 취하는 것도 중요합니다.

인 제거

식품 공장의 폐수에서 유기물의 성장을 촉진하는 화학 요소인 인의 양을 조절하는 것은 필수적입니다.

만약 인을 정확하게 조절하는 데 실패한다면, 수질은 부정적인 영향을 끼칠 수 있으며, 이는 곧 큰 금액의 벌금으로 이어질 수 있습니다.

정해진 시간 간격에 따라 수동으로 배출수를 점검하는 것에 대하여 널리 알려진 바는 화학물의 과다 또는 과소 투여를 종종 유발한다는 것입니다:

• 과다 투여는 인 수준이 낮을 때 동일한 비중으로 관리를 지속할 때 발생합니다.
• 과소 투여는 테스트 과정에서 인의 수준이 급등할 때 발생합니다. 이는 다음번 측정이 수행되기 전 스트림으로 과도한 인을 투여하게 됩니다.

폭기(에어레이션)

활성화된 슬러지는 오늘날 가능한 가장 널리 사용되는 폐수 처리 프로세스 중 하나입니다. 용존산소는 성공적인 프로세스에 필수적인 미생물이 생존할 수 있도록 보장하기 위한 핵심 항목입니다.

이는 어떤 원리일까요? 산소는 미생물과 함께 폐수에 유입되어 생물학적 흐름을 형성하므로 폐수의 유기 함량이 감소하게 됩니다.

가압부상법 (DAF)

식품 처리 공정에서, DAF는 로딩을 줄이고, 폐수를 명확하게 하기 위해서 종종 사용됩니다.

대량의 부유물질을 제거하기 위하여, 응고제를 공급 용수에 투여하고, 이는 응고 및 침전 속도를 높여줍니다. 일반적으로 화학물질은 유량에 따라 DAF에 투입되지만, 유량에 따른 투입은 고형물의 농도는 무시됩니다. 이는 곧 과소 및 과다 투입으로 인하여 화학물질을 낭비하고, 운송비용이 증가하며, 벌금(과태료)를 물게 될 수도 있습니다.

실시간 데이터를 사용하면 고형물 농도에 따라 응고제 투입를 중단하여 총 비용을 절감할 수 있습니다.

슬러지 처리

슬러치 처리 분야는 슬러지의 질과 특성에 따릅니다. 다양한 슬러지 종류는 슬러지 처리 옵션 궁극적으로 폐기에 영향을 줄 수 있습니다. 이러한 복잡성은 슬러지 관리가 폐수 처리에서 비용을 많이 소모하는 작업이라는 것을 의미합니다.

유기물 모니터링

모든 식품의 원재료는 유기 성분을 가지고 있으며, 물 및 배수관 내 유기물을 모니터링하면, 생산 시설에서 사용하는 물줄기 내 탄소 함유량을 정확하고 빠르게 측정할 수 있습니다. 이를 통해 다음을 수행할 수 있습니다:

• 생산 수율 극대화
• 규정 준수에 대한 위험 완화
• 설비 자본 보호

폐수의 유기물 부하가 높으면 어떻게 될까요? 이러한 경우 해당 시설은 화학 및 물리적 처리를 통하여 부하 수준을 줄여 재사용하거나 환경으로 배출해야 합니다.

유기물의 효율적인 관리는 보고 목적으로 BOD를 포함해야 합니다. BOD 테스트는 5일 정도 소요되기 때문에 COD, 총유기탄소(TOC) 및 스펙트럼 흡광계수(SAC) 과 같은 것을 대체로 활용할 수 있습니다. 이는 빠른 결과를 얻을 수 있습니다. 또 혼란 또는 유출을 조기에 감지하여 운영 및 유지보수 비용을 절감할 수 있습니다.

대안

상대적으로 간단한 실험법으로 수행가능한 COD, TOC는 2시간 정도로 테스트 시간을 줄일 수 있습니다.

TOC(총유기탄소)는 액체 시료에 존재하는 용해 및 용해되지 않은 유기 물질의 탄소 함량을 측정한 것입니다. 폐수에서 TOC가 증가하는 원인은 다음과 같습니다:

• 유기 탄소 및 탄화수소 물질은 산업현장에서 유출, 사고, 청소 작업, 누출 및 부품 고장으로 인해 발생합니다.
• TOC는 높은 유기성분들이 수역으로 배출될 때 증가합니다.

TOC를 실시간으로 모니터링하는 것은 지속적인 모니터링을 통하여 7분 마다 믿을 수 있는 결과를 제공하기 위하여 권장됩니다.

샘플링 방법

분석은 샘플이 중요합니다.

모든 정확한 실험실 분석으로도 부적절한 샘플 수집이나 부적절한 운반 또는 보관으로 인해 변경된 샘플은 보상될 수 없습니다.

수질 규정 준수 여부를 판단할 때 올바른 샘플링 절차만이 정확한 실험 결과를 제공합니다. 정밀한 샘플링은 공정 및 데이터를 개선할 수 있을 뿐 아니라 비용도 절감할 수 있습니다. 유속과 관련되고, 특정 공정에 가장 적합한 때 샘플을 삽입하십시오.

폐수 공정에서 자동 샘플링 및 유속 활용시 고려해야 할 사항:

• 더 대표적인 데이터를 위한 유속 비례 표본 추출 사용
• 공정한 샘플을 수집하려면 자동 샘플링을 사용합니다. 샘플은:
  • 폐수 및 폐수가 수용체에 미치는 영향을 특징화합니다.
  • 배출 요구조건을 준수합니다.
  • 실험실 샘플 검증으로 공정 관리를 가능하게 합니다.

폐수 처리 규제

폐수 처리 규제 및 배출 제한은 지역과 국가에 따라 상이합니다.

제한 목표는 일반적으로 실무 권위자에 의해 설정됩니다. 폐수 플랜트가 설정된 제한조건을 준수하는지 검증하고 측정합니다. 이러한 방법으로 국가 기관 및 플랜트는 수질을 표현하고, 환경 및 보건 기준에 따른 중요한 항목을 모니터링하고 일관되게 유지합니다. 결과적으로 그들은 지속적으로 인류의 건강과 안전을 보장할 수 있습니다.

폐수 기술

폐수 처리 산업에서 성장하고 있는 전문 분야로서, 폐수 인텔리전스 시스템은 디지털 기술, 향상된 센서, 컨트롤러 및 알고리즘을 사용합니다. 이는 공장 작업자의 효율을 높여, 플랜트 운영의 비용을 절감하는 효과로 이어집니다.

하크(Hach)의 Water Intelligence System인 Claros™는 모든 플랜트의 데이터 소스를 통합합니다. 이러한 데이터 소스는 시스템 데이터, 기기 데이터 및 수동으로 수집한 데이터를 포함하며, 효율을 극대화하고 비용을 절감하기 위한 결정을 추진하게 합니다.

Water Intelligence System을 이용하면 유속, 물 내 구성요소, 용존산소, 영상소 수준 및 다른 요소들을 훨씬 쉽게 추적하고, 검증할 수 있습니다. 반응형 처리 옵션, 자동화 능력, 데이터 시각화 및 보고서 생성까지 다양한 장점을 포함하고 있습니다.

수질, 유속 및 기타 요인들에 대한 데이터 기반의 통찰은 과도한 처리(화학물질 및 폭기 운영 시간 등)를 줄여줍니다. 또한 플랜트가 규정 준수 제한을 잘 지킬지에 대한 정보도 제공합니다.

규제는 날이 갈수록 엄격해 지고 있으며, 플랜트는 비용을 절감할 지점을 찾아야 합니다. Claros 같은 Water Intelligence System은 더욱 중요해질 것이며, 널리 적용되고 있습니다. 하크(Hach)의 Claros 가능 센서, 컨트롤러, 기기, 공정 관리 시스템 및 실험실용 장비를 이용하면, 플랜트 내 특별한 요구조건에 딱 맞는 시스템을 구성할 수 있습니다.