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1. 전분제조업의 개요

어떤 식물에는 그 종자, 구군(球根)등에 다량의 전분을 함유하고 있는 것이 있다. 이것을 원료로 하여 전분을 제조하는 업종을 전분제조업 이라 하는데 원료 생산이 시간적으로 한정되고 또한 생원료의 장기 저장이 곤란하기 때문에 생산작업이 2~3개월 내외로 극히 단기간에 집중되어 있고 원료 생산지역이 널리 분포되어 있기 때문에 규모가 적은 계절적인 업종이다.

2. 전분제조 공정

a. 전분제조공정
원료에 따라 제조공정이 다소 차이는 있으나 그 원리는 동일하다.

b. 공정설명

① 세정공정
    밭에서 운반되어 저장된 원료에 붙어 있는 토사나 원료의 잔조각 등을 흐르는 물에서 세척한 후 세정기에서 깨끗이 세정한다. 이 때에 발생되는 폐수는 부유물이 많이 포함되어 있지만 COD, BOD 등은 별로 높지 않다.
② 마쇄
    세정된 원료 중에 함유된 전분을 빼내기 위해 분쇄기에서 원료를 마쇄한다.
③ 체가름
    완전히 마쇄 된 원료를 쇠그물 체에 의하여 전분유와 전분찌꺼기로 분리한 후 전분유는 정제공정으로 보내지고 전분찌꺼기는 수분을 많이 함유하고 있기 때문에 충분히 탈수한 후 가축사료나 비료 등으로 이용한다.
④ 침전· 정제· 농축
    전분유를 침전조로 보내어 중력에 의해 전분을 물과 분리 시킨 후 상부의 액은 버리고 가라앉은 전분만을 가지고 원심분리, 추출, 여과, 탈수 등 정제·농축 공정을 반복하여 순수한 전분을 얻어낸다.
    원료 중의 수용성 성분(당, 회백질, 수지, 탄닌 등)및 미세 부유물질(섬유, 소량의 전분 등)을 함유하고 있어 BOD, COD 농도가 매우 높고 수량이 많으므로 전분공장 폐수의 주요 오염원이 된다.

3. 전분제조 폐수의 특성

a. 폐수의 특성
    전분 제조공정에서 발생되는 폐수는 세정공정에서 발생되는 플루움폐수와 체가름, 침전, 정제공정에서 발생되는 분리폐수로 구별할 수 있다.
① 풀루움(Flume)폐수
    원료인 고구마와 감자를 세정한 폐수는 토사와 원료의 잔조각, 껍질 등을 포함하고 있으며 유기물보다 무기물 함량이 많다.
② 분리(세퍼레이트) 폐수
    분쇄기에 넣은 고구마, 감자를 수세하면서 쇠그물 체로 전분유와 찌꺼기를 분리한다. 찌꺼기를 제거한 전분유를 침전조에서 정치시켜 전분입자를 완전히 침전시키고 상등액은 폐수처리를 하게 된다. 분리폐수에는 당분, 회백질, 단백질섬유, 질산, 아질산 등이 포함되어 있기 때문에 BOD가 매우 높다.
    전분폐수에서 사용되는 용수량은 원료 1톤당 감자의 경우 약 13~20㎥이며 그 중 40~50%가 플루움용이고 나머지는 체가름 및 설비세정 용수로 사용된다.
③ 전분찌꺼기 침출수
    전분 제조과정의 부산물로 발생하는 대량의 전분 찌꺼기는 수분을 80% 이상 함유하고 있기 때문에 야적장에서는 침출수가 발생하며 악취가 날뿐만 아니라 산도가 높아져 부근의 지하수나 하천수에 악영향을 미친다.

b. 폐수의 오염물질 농도

< 사용 원료에 따른 전분제조 폐수의 성상 >

원 료 명	pH	BOD (㎎/ℓ)	SS (㎎/ℓ)
감자	3.5 ~ 6.0	3000 ~ 6000	200 ~ 600
고구마	4.5 ~ 6.5	3000 ~ 8000	1200 ~ 1500
옥수수	3.5 ~ 5.0	2000 ~ 5000	100 ~ 500
밀	3.5 ~ 5.0	4000 ~ 8000	100 ~ 500
쌀	3.5 ~ 5.0	1500 ~ 4000	100 ~ 500

4. 폐수처리 공정

① 전분폐수는 부폐가 쉽고 또 악취를 풍기고 공공 수역에 유출되면 미생물에 의하여 분해되면서 수중 용존산소를 대량 소비하기 때문에 물고기가 전멸할 가능성도 있으므로 사전에 폐수를 철저히 처리하여 방류수 수질기준을 만족시킬 수 있도록 해야 한다.

② 전분제조 공정은 원료생산이 계절적으로 한정되어 있기 때문에 폐수처리장의 운영도 공장가동과 함께 계절적으로 한정되어 가동하게 되며 특히 고구마 원료 전분폐수의 경우 미생물의 활동이 불활발한 추운 계절에 처리해야 하는 어려움이 있다. 이러한 이유 때문에 폐수처리장 관리기술의 연속성과 기술 축적에 문제가 많다.

③ 전분폐수 처리공법에 대한 확실한 연구결과와 널리 실용화된 공법은 없으나 종합해 보면 다음과 같다.

응집처리에 의한 전분폐수처리는 여러가지 연구되고 있으나 그다지 실용화되지 못하고 있고, 침전된 전분입자가 당화 되어 끈적한 슬러지가 발생하므로 슬러지 처리에 어려움이 있다.
전분제조 공정 중 침전분리 공정에서 가능한 충분히 정치시켜 상등액 중에 전분 입자가 포함되어 폐수처리장에 유입되지 않도록 세심한 주의가 필요하다.
전분폐수의 경우 집수조를 크게 하여 5~10일 이상 단순포기를 실시할 경우 오염물질 제거에 효과가 크며, 자연상태로 방치시켰을 때도 상당히 제거 효율은 있으나 pH가 크게 떨어진다.
전분폐수의 경우 폐수가 계절적으로 배출되기 때문에 성공적인 생물학적 처리를 위해서는 공장 가동 1~2개월 전에 미리 폭기조에서 미생물을 순양시켜 놓아야 한다.
한 전분공장의 예를 들면 폐수를 장기간 저장할 수 있는 폰드를 임의로 만들어 폐수가 지하로 스며들지 않도록 철저하게 대비를 한 후 저류 중 미생물에 의해 유기물을 소화하여 유기산을 생성시켜 pH를 저하케하고, 이로 인해 회백질이 2차적으로 응집침전을 일으키게 한다.
폰드에서 1차적으로 오염물질이 제거된 폐수는 본처리 공정에 유입시켜 처리하였고 공장 가동이 끝난 이후에도 폰드 및 집수조, 유량조정조에 저장된 폐수를 폭기조에 적정량씩 나누어 이송하였다. 폰드 등에 침전된 침전물은 물과 희석하여 처리하였고 최종적으로 폭기조에 남아 있는 폐수는 침전조로 펌핑하여 처리하였다.



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