사례 연구 – 해산물 가공 공장의 폐수 처리 프로젝트 – 실제 적용 사례
추상적인
이 사례 연구에서는 중국 산둥성에 있는 선도적인 해산물 그룹의 No{0}} 해산물 가공 공장을 위한 전용 폐수 처리 시스템의 설계, 구현 및 운영 결과를 자세히 설명합니다. 이 공장은 냉동 수산물 생산을 전문으로 하며 주로 원료 세척 시 폐수를 발생시킵니다. 이 폐수에는 고농도의 수용성 화합물과 어류 조직에서 파생된 미세한 부유 물질(주로 유기 질소 화합물)이 포함되어 있습니다. 처리되지 않은 배출물은 주변 수역에 심각한 오염을 초래할 수 있습니다. 이 프로젝트는 규정을 준수하는 배출을 달성하기 위해 결합된 물리-화학적 및 생물학적 처리 프로세스를 성공적으로 구현했습니다. 이 보고서는 유입수 특성, 선택된 처리 기술, 세부 장치 설계, 성능 데이터 및 프로젝트 경제성에 대한 포괄적인 개요를 제공합니다.
1. 서론: 해산물 가공 폐수의 과제
해산물 가공 산업은 단백질, 지방 및 부유 물질로 인해 유기물 함량이 높은 폐수를 생성합니다. 이러한 오염 물질은 혈액, 내장, 생선 비늘 및 세척수에서 비롯됩니다. 주요 과제는 다음과 같습니다.
- 높은 유기 강도: 생화학적 산소 요구량(BOD₅)과 화학적 산소 요구량(COD)으로 측정되며, 이는 수역에서 심각한 산소 고갈 가능성을 나타냅니다.
- 영양소 함량: 단백질에서 질소 화합물 함량이 높습니다.
- 지방, 오일 및 그리스(FOG): 작동상의 문제를 일으키고 표면 찌꺼기를 형성할 수 있습니다.
- 부유 물질(SS): 미세한 유기 미립자가 포함되어 있습니다. 이러한 폐수를 직접 방류하는 것은 환경 규정을 위반하고 부영양화 및 산소 고갈을 통해 수생태계에 해를 끼치며 공중 보건에 위험을 초래합니다. 따라서 효과적인-현장 처리는 규제 의무일 뿐만 아니라 기업의 환경적 책임이기도 합니다.
2. 프로젝트 범위: 문제 정의
2.1 폐수의 양과 질
- 유량: 200m3/일(25m3/시간, 단일-교대 생산).
- 유입수 특성:
- COD: 1,500mg/L
- BOD₅: 800 mg/L (BOD₅/COD ₅ 0.53, 우수한 생분해성을 나타냄)
- 동식물유: 50mg/L
- SS: 400mg/L
2.2 배출기준
처리된 폐수는 다음 요건을 충족해야 했습니다.중국 통합 폐수 배출 표준(GB 8978-1996)의 2급 표준:
- COD 150 mg/L 이하
- BOD₅ 30mg/L 이하
- 동식물유 15 mg/L 이하
- SS 150 mg/L 이하
3. 해결책: 제안된 치료 과정
폐수의 특성을 고려할 때-생분해성은 좋지만 오일, 고체 및 높은 유기/질소 함량을 포함하고 있습니다.-하이브리드"오일 분리/침전 + 혐기성(가수분해/산성화) + 호기성(통기 및 생물학적{2}}접촉 산화) + 부유" 프로세스가 선택되었습니다. 이 다단계 접근 방식은 다양한 오염 물질 유형을 순차적으로 처리하여 강력한 처리를 보장합니다.
프로세스 흐름도는 다음과 같습니다.그림 1.
4. 상세한 공정 설명 및 단위 설계
4.1 전-처리 및 1차 처리
- 바 스크린(2개): 목적: 대형 부유 및 부유 고체(예: 물고기 비늘, 파편)를 차단합니다.
- 크기: 700mm(L) x 500mm(W).
- 바 간격: 5mm.
- 재질: 강철.
- 오일 분리 및 침전조: 목적: 부유하는 기름/지방, 침전 가능한 모래/무거운 부유 물질을 제거합니다.
- 유효 부피: 40m³.
- 수력학적 체류 시간(HRT): 1.5시간.
- 건축: 지하 철근 콘크리트(RC).
4.2 생물학적 처리(핵심 프로세스)
- 가수분해/산성화 탱크(혐기성): 목적: 복잡하고 다루기 힘든 유기 분자(단백질, 지방)를 더 간단하고 쉽게 생분해 가능한 화합물(휘발성 지방산)로 분해하여 전반적인 생분해성(BOD/COD 비율)을 향상시킵니다. 이 전{1}}처리는 후속 유산소 단계의 효율성을 크게 향상시킵니다.
- 부피: 60m³.
- HRT: 2.4시간.
- 건설: 준-지하 RC.
- 내부 특징: 미생물 성장을 지원하기 위해 결합된 폴리에틸렌 생물막 매체로 채워져 있습니다.
- 폭기조(기존 활성 슬러지): 목적: 용해성 BOD 및 COD의 대량 제거를 위한 1차 호기성 처리.
- 부피: 75m³.
- HRT: 3시간.
- 건설: 준-지하 RC.
- 통기: 송풍기를 사용한 미세한-기포 확산 통기.
- SHT 반응기(생체-접촉 산화): 목적: 2차 고효율{1}}호기성 단계. 남은 유기물을 더욱 분해하고 질산화를 수행하여 독성 암모니아-질소를 질산염-질소로 전환합니다. 고정된 생물막 매체는 고농도의 부착된 바이오매스를 제공하여 시스템을 더욱 안정적이고 충격 부하에 잘 견딜 수 있게 해줍니다.
- 부피: 180m³.
- HRT: 7시간.
- 건축: 강철 구조물.
- 내부 특징: 반-부드러운 생물막 미디어로 포장되어 있습니다.
- 통기: 미세한-기포 확산 통기.
- 폭기 장비: 2개의 루츠 송풍기(모델 SSR125)는 폭기조와 SHT 반응기 모두에 공기를 공급합니다.
- 구성: 하나의 임무, 하나의 대기.
- 유량: 10.17m³/min.
- 압력: 49kPa.
- 전력: 각각 11kW.
4.3 3차/연마 처리
- 용존 공기 부양(DAF) 장치: 목적: 미세한 부유 고형물, 콜로이드 입자 및 생물학적 처리를 벗어난 잔류 오일/지방을 제거합니다. 응집제(폴리염화알루미늄- PAC)와 응집제(폴리아크릴아미드 - PAM)를 투입하여 입자를 뭉친 후 미세- 기포에 부착하여 제거합니다.
- 모델: JHF-30.
- 용량: 30-35m³/h.
- 구조: -부식성 강철.
- 총 전력: 8.12kW(펌프, 스크레이퍼 등의 경우).
4.4 슬러지 처리 시스템
- 슬러지 농축기: 목적: 1차 침전지 및 DAF 장치의 슬러지를 농축하여 후속 탈수를 위한 양을 줄입니다.
- 부피: 15m³.
- 건설: 지상-RC.
- 슬러지 탈수: 최종 탈수를 위해 필터 프레스를 사용하여 고체 케이크를 생산하여 폐기합니다.
- 장비: 플레이트 및 프레임 필터 프레스(모델: BM103/1000).
- 전력: 총 7.0kW.
- 공급 펌프: 프로그레시브 캐비티 펌프(모델: I-1B-2), 5.4m³/h 유량, 80m 헤드, 3kW 전력(1 듀티 단위).
5. 치료 성과 및 결과
오염 물질의 점진적인 제거를 보여주는 각 처리 장치의 성능은 다음과 같이 요약됩니다.테이블1.이 시스템은 목표 배출 기준을 지속적으로 달성했습니다.
주요 성과:
- 전반적인 COD 제거: >90%(1,500mg/L~<150 mg/L).
- BOD₅ 전체 제거: >96%(800mg/L~<30 mg/L).
- 오일 및 그리스 제거: >70%(50mg/L~<15 mg/L).
- SS 제거: >85%(400mg/L~<150 mg/L).
- 효과적인 질산화: SHT 반응기는 폐수의 높은 질소 함량을 고려할 때 중요한 단계인 암모니아를 성공적으로 산화했습니다.
6. 프로젝트 경제학
총 프로젝트 투자액은817,600 중국 위안(RMB), 다음과 같이 분류됩니다.
- 장비 공급 및 설치
- 토목공사(탱크, 구조물)
- 공정 설계 및 엔지니어링
- 시운전 및 시동 서비스
이 투자를 통해 고객은 안정적이고 규정을 준수하며 운영상 관리가 가능한 폐수 처리 솔루션을 제공하고 환경 위험을 완화하고 규정 준수를 보장했습니다.
7. 결론 및 교훈
이 해산물 가공 폐수 처리 프로젝트는 특정 산업 폐수 문제를 해결하기 위해 맞춤형 다단계 프로세스를 적용한 성공적인 사례입니다.{0}} 성공의 열쇠는 바로기술의 결합:
- 효과적인 전{0}}처리(스크리닝, 오일 분리) 하류 생물학적 단위를 보호합니다.
- 혐기성 가수분해폐수를 사전 처리하여 호기성 처리성을 향상시킵니다.
- 2-단계 유산소 치료(활성 슬러지 + 바이오{1}}접촉 산화)는 강력하고 안정적인 유기 및 질소 제거를 보장합니다.
- 화학적 DAF를 통한 최종 연마엄격한 SS 및 잔류 오염 물질 제한에 대한 일관된 준수를 보장합니다.
이 시스템은 중간 규모 식품 가공 시설에 대한 견고성, 운영 단순성 및 비용 효율성을 보여줍니다.- 이 사례 연구는 식품 및 음료 산업에서 발생하는 유사한 고강도 유기 폐수 처리 시스템을 설계하거나 운영하는 엔지니어 및 공장 관리자에게 귀중한 참고 자료입니다.