유제품 생산 시 폐수 처리를 위한 솔루션
세계 유제품 시장은 2025년 약 1,192억 1천만 달러에서 2034년 1,809억 5천만 달러로 연평균 복합 성장률(CAGR) 4.75%로 성장할 것으로 예상됩니다.
세계 유제품 시장은 우유, 치즈, 요구르트, 버터, 크림, 유당{0}}이 없는 식품 등을 포괄하며 농업 및 식품 산업의 중요한 구성 요소입니다. 이 시장은 단백질, 칼슘, 비타민과 같은 주요 영양소를 제공할 뿐만 아니라 세계 식량 안보와 지역 경제 발전에 있어 매우 중요한 역할을 합니다.
I. 유제품 가공 폐수처리 고객 개요
유제품 가공 과정에서 주로 장비 청소, 생산 공정 잔재물, 현장 세척 등으로 인해 다량의 고농도 유기 폐수가 발생합니다. 이러한 유형의 폐수는 단백질, 유당, 지방, 세제와 같은 오염 물질을 포함하고 있으며 COD(화학적 산소 요구량)가 높고 생분해성이 좋지만 수질과 양이 변동하는 특성을 가지고 있습니다. 따라서 유제품 기업은 환경 보호 규제의 압력에 대처하기 위해 폐수 처리 시설을 건설하거나 업그레이드해야 합니다.
국가들이 산업 오염 통제에 대한 노력을 강화함에 따라 낙농 기업에서는 효율적이고 안정적이며 에너지를 절약하는{0}}폐수 처리 솔루션에 대한 수요가 계속 증가하고 있습니다. 이로 인해 환경 공학 회사와 서비스 제공업체는 유제품 산업을 중요한 시장 방향으로 보게 되었습니다.
Jinan Guangbo Environmental Protection은 유제품 생산 폐수의 높은 COD, 높은 부유 고형물 및 변동하는 수질을 위한 맞춤형 복합 공정 시스템을 개발했습니다. 핵심은 UASB 혐기성 및 MBBR 호기성과 같은 자체 개발 기술을 사용하여 효율적인 오염 물질 분해를 달성하고 배출 COD가 50mg/L 이하이며 국가 표준을 안정적으로 준수합니다. 이 회사는 프로세스 설계, 장비 제조, 건설 및 시운전, 지능형 운영 및 유지 관리에 이르기까지 전체 프로세스 서비스 역량을 갖추고 있습니다.{4}} 이 장비는 -탄소강 및 식품 등급 스테인리스강과 같은 고품질 재료를 사용하여 -10도에서 45도까지의 모든 조건에서 안정적으로 작동할 수 있습니다. 또한 기업 규모에 따라 처리 용량을 100-2000m³/d로 맞춤화할 수도 있습니다. 이 솔루션은 자원 활용과 물 절약 개념을 심층적으로 통합하여 바이오가스 회수 및 품질 분리 처리를 통해 70% 이상의 초고도 폐수 재사용률을 달성하는 동시에 악취 제거를 위한 생물학적 필터 및 지능형 온라인 모니터링과 같은 시설도 제공합니다. 식품 산업 폐수 처리 분야에서 10년이 넘는 경험과 전문 기술팀을 바탕으로 회사는 표준화된 건설과 전체 수명주기 서비스를 제공할 수 있습니다. 수많은 유제품 폐수 처리 프로젝트를 수행했으며 업계 최고의 기술 및 프로젝트 구현 역량을 보유하고 있습니다.
유제품 생산 사진
II. 유제품 가공을 위한 폐수 처리
폐수 발생원
유제품 가공 폐수 발생원은 주로 다음과 같습니다.
1. 생산 과정에서 사용되는 재활용 가능한 응축수 및 냉각수: 유제품 생산 시 생산 환경의 온도와 장비의 정상적인 작동을 보장하기 위해 응축수 및 냉각수가 사용됩니다. 이 물은 사용 후 폐수가 됩니다.
2. 가공 용기, 파이프라인, 바닥의 청소수: 이는 유제품 가공 폐수의 주요 공급원으로 70% 이상을 차지합니다. 생산 과정에서 제품의 위생과 품질을 보장하기 위해 가공 용기, 파이프라인, 생산 현장을 정기적으로 청소해야 합니다. 청소 과정에서 발생하는 물은 폐수가 됩니다.
3. 직원 가정 하수: 유제품 가공 공장에는 공장 구역 내에 거주하는 직원이 있습니다. 직원의 생활 하수도 폐수의 일부가 됩니다.
4. 보일러실 배출: 보일러실을 운영하는 동안 특정 오염물질이 생성되며, 이러한 오염물질은 폐수와 함께 배출됩니다.
오염된 물을 보여주는 사진과 처리된 물을 보여주는 사진의 비교
III. 유제품 가공 폐수 처리를 위한 공정 흐름
유제품 가공 시 발생하는 폐수는 주로 장비 세정수(70% 이상 차지), 냉각 및 응축수, 직원 가정 하수, 보일러 배출수 등에서 발생합니다. 폐수에는 고농도의 단백질, 유당, 유지방, 세제 및 기타 유기 물질이 포함되어 있으며 COD 범위는 1000~6000mg/L이고 BOD/COD 비율은 0.5 이상이며 생분해성은 좋지만 부패 및 냄새가 발생하기 쉽습니다. 제대로 처리하지 않으면 수질에 심각한 오염을 초래합니다. 따라서 규정 준수 방전을 달성하기 위해서는 체계적인 프로세스가 필요합니다.
프로세스 흐름 모듈 분석
1. 전-처리: 큰 입자 및 오일 차단
이 단계의 목표는 후속 생화학적 시스템의 부하를 줄이고 막힘 및 거품 문제를 방지하는 것입니다.
그레이트: 굵은 그레이트와 미세한 그레이트를 각각 20mm와 5mm로 설정하여 우유 덩어리, 포장 조각과 같은 큰 입자의 불순물을 차단합니다.
균등화 탱크: 일반적으로 6~8시간 범위의 체류 시간으로 균질화 및 균등화, pH 변동의 균형을 유지합니다.
오일-수분 분리 및 공기 부양:
유분리기나 용존공기부양장치(DAF)를 사용하여 유지방, 부유 단백질 등을 제거하고 SS를 50mg/L 이하로 낮추고 COD 제거율을 최대 30%~50%까지 낮춥니다.
유화성이 높은 폐수의 경우 용존 공기 부양이 권장됩니다. 현장이 제한적이고 비용에 민감한 경우에는 -와류-타원형 공기 부양도 실현 가능한 옵션입니다.
2. 생물학적 처리: 유기물 분해의 주요 전장
생물학적 처리단계는 폐수처리의 핵심단계로서 주로 혐기성 생물반응기, 호기성 활성슬러지법, 바이오필름법 등의 생물학적 처리기술을 이용하여 폐수 중의 유기물, 질소, 인 오염물질을 제거하는 단계이다. 구체적인 단계는 다음과 같습니다:
혐기성 생물학적 처리: 상향 혐기성 슬러지 베드(UASB), 혐기성 확장 베드(UASB), 내부 순환 혐기성 유동층(IC) 등을 포함합니다. 혐기성 생물학적 처리는 COD 제거율을 더욱 높이고 후속 처리 부담을 줄이며 바이오가스를 생산할 수 있습니다.
호기성 생물학적 처리: 호기성 생물학적 처리 기술에는 활성슬러지법과 바이오필름법이 있습니다. 활성슬러지법은 폭기를 이용해 슬러지와 폐수를 완전히 혼합하고, 미생물을 이용해 유기물을 분해하는 방식이다. 생물막 방법은 생물막의 미생물을 활용하여 유기물을 분해합니다. 호기성 생물학적 처리는 대부분의 유기물과 질소 및 인 오염물질을 제거할 수 있습니다.
3. 심층 처리 및 소독: 수질 안전 보장
모래 여과/활성탄 흡착: 재생수 시나리오에서 자주 사용되는 잔류 유기물 및 색상을 제거합니다.
멤브레인 기술(UF/NF/RO): 수질을 개선하여 높은-표준 재사용(예: 세척, 냉각)에 적합합니다.
소독: 자외선이나 염소 처리를 사용하여 병원성 미생물을 비활성화하여 위생 안전을 보장합니다.
산업폐수 → 바 스크린 기계 → 균압조 → 유분 분리 및 부유선광 → 혐기성 생화학 처리 → 호기성 생화학 처리 → 여과 및 소독 → 배출 또는 재사용
하수처리 흐름도 장착 가능
IV. 유제품 가공 폐수 처리에 대한 구체적인 사례 연구
Guangming Dairy (Dezhou) 하수 처리
I. 프로젝트 개요
본 프로젝트는 Guangming Dairy의 대규모 생산 기지를 위한 폐수 처리 업그레이드 프로젝트입니다.{0}} 이 기지는 주로 액상 우유, 요구르트 등을 생산하며 일일 폐수 배출량은 1200m3입니다. 폐수는 원유 세척 및 장비 헹굼과 같은 공정에서 발생하며 고농도의 유기물입니다.- 협력 이전에는 기지의 원래 처리 시설이 노후화되어 배출수 품질이 불안정하고 기준을 초과하기 쉬웠으며 자원 활용이 달성되지 않았습니다. 이는 Guangming Dairy의 전체-체인 저탄소-탄소 및 녹색 개발 개념과 일치하지 않았습니다. 따라서, 광저우 Guangbo Environmental Protection은 완벽한 폐수 처리 솔루션을 제공하도록 위임받았으며, 배출수는 첫 번째 A 레벨에서 "도시 폐수 처리장 오염 물질 배출 표준"(GB 18918-2002)을 충족하는 동시에 에너지 절약, 소비 감소 및 자원 회수도 고려했습니다. 이는 Guangming Dairy의 물 절약, 배출 감소 및 재활용이라는 환경 보호 레이아웃과 일치합니다.
II. 폐수 특성 및 처리 과제
폐수의 핵심 지표: COD 3500-7500mg/L, BOD₅ 1800-3800mg/L, SS 800-1800mg/L. 다량의 유당과 유당 단백질을 함유하고 있으며 COD가 높고 부유 고형물이 높으며 수질 변동이 크고 부패하기 쉬운 특성을 가지고 있습니다. 핵심 과제는 다음과 같습니다. 첫째, 집중된 생산 기간으로 인해 충격 부하 저항에 대한 요구 사항이 높아 수질이 크게 변동됩니다. 둘째, 유지방에 의한 유화유의 형성은 처리효율에 영향을 미친다. 셋째, 첫 번째 A 표준에는 질소 및 인 제거에 대한 엄격한 요구 사항이 있습니다. 넷째, 기본 부지는 제한되어 있으며 개조 작업은 정상적인 생산에 영향을 미치지 않아야 하며 이는 Guangming Dairy의 지능형 연속 생산 수요에 부합합니다.
III. 코어트리트먼트 솔루션
Jinan Guangbo Environmental Protection은 Guangming Dairy의 생산 특성과 환경 보호 요구 사항을 기반으로 "전-처리 + 혐기성 + 호기성 + 심층 정화 + 자원 활용" 결합 공정을 맞춤화했습니다. 공정 흐름: 폐수 → 기계식 그릴 → 오일 분리기 → 조절 탱크 → 가압 용존 공기 부유 장치 → UASB 혐기성 반응기(Guangbo 자체 개발) → MBBR 호기성 생화학 탱크 → MBR 멤브레인 심층 처리 → 자외선 소독 → 깨끗한 물 탱크(재사용/방류). 핵심 하이라이트: 자체 개발한-UASB 반응기는 고농도 유기물을 효율적으로 분해하고, MBBR 공정은 질소와 인을 제거합니다. MBR 멤브레인은 유출수 규정 준수를 보장합니다. 지능형 제어 시스템은 Guangming Dairy의 지능형 모드에 맞춰 조정되었으며 메탄 회수 및 폐수 재사용은 저탄소 및 순환 개념에 부합합니다.
IV. 프로젝트 성과
프로젝트가 시작된 후 배출수는 지속적으로 첫 번째 A 표준에 도달했으며 COD, 암모니아성 질소 등의 제거율은 98%를 초과했습니다. 메탄 및 폐수 재사용으로 기지의 연간 비용이 160만 위안 이상 절약되었으며, 운영 및 유지 관리 비용이 업계 최저 수준으로 절감되었습니다. 이는 환경 보호 문제를 해결했을 뿐만 아니라 Guangming Dairy가 녹색 생산 체인을 개선하는 데도 도움이 되었습니다.
