KR950008922B1

KR950008922B1 - Waste collection method generated in the production of grain wine

Info

Publication number: KR950008922B1
Application number: KR1019920012006A
Authority: KR
Inventors: 레이-체인 창; 지-펭 황
Original assignee: 인더스트리얼 테크날러지 리써-치 인스터튜트; 오토 씨. 씨. 린
Priority date: 1992-07-06
Filing date: 1992-07-06
Publication date: 1995-08-09
Anticipated expiration: 2012-07-06
Also published as: KR940002351A

Abstract

내용 없음.No content.

Description

Waste collection method generated in the production of grain wine

제1도는 곡주 제조의 흐름도 ;1 is a flowchart of grain wine production;

제2도는 증류법에 의해 생성된 폐기액을 처리하기 위한 종래의 생물학적 공정의 흐름도 ;2 is a flow chart of a conventional biological process for treating waste liquor produced by distillation;

제3도는 본 발명에 따른 회수 방법의 흐름도 ;3 is a flowchart of a recovery method according to the present invention;

제4도는 본 발명에 따른 증발농축기의 개략도 ; 및4 is a schematic view of an evaporative concentrator according to the present invention; And

제5도는 본 발명에 따른 분무건조기의 개략도이다.5 is a schematic view of a spray dryer according to the present invention.

본 발명은 곡주의 증류에 의해 생성되는 폐기액을 회수하는 방법에 관한 것으로, 특히 영양이 풍부한 제품으로 회수하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for recovering a waste liquid produced by distillation of grain wine, and more particularly, to a method for recovering a nutritious product.

곡주의 제조시에 무가공의 쌀(또는 현미)이 보통 원료로 이용된다. 제1도에 나타난 바와 같이, 곡주의 제조는 원료를 침수하고, 증비하고, 냉각시키고, 당화시키고, 발효시키는 방법으로 이루어진다. 다음 발효된 제품은 증류되어 가공되지 않은 상태의 곡주가 생성된다. 소정시간 동안 숙성시킨 후, 곡주는 적당량의 알코올과 혼합되고 여과되어 최종산물이 만들어진다. 그러나, 발효된 곡주의 증류 도중에 폐기액이나 앙금이 생긴다. 따라서 유출물기준에 부합하도록 상기와 같은 폐기액을 처리하는 방법이 요구된다.In the production of grain wine, raw rice (or brown rice) is usually used as a raw material. As shown in FIG. 1, the production of grain wine consists of submerging, enriching, cooling, saccharifying and fermenting the raw materials. The fermented product is then distilled to produce unprocessed grain wine. After ripening for some time, the grain wine is mixed with an appropriate amount of alcohol and filtered to form the final product. However, waste liquor and sediment are produced during the distillation of fermented grain wine. Therefore, there is a need for a method of treating such waste liquids to meet effluent standards.

종래에는, 발효곡주의 증류에 의한 폐기액은 생물학적 처리방법으로 처리됐다. 제2도에 도시된 바와 같이, 생물학적 처리는 예비처리(제1차 처리), 제2차 처리, 및 뒷처리(제3차 처리)의 제3단계로 이루어진다. 폐혼합물이, 예비처리의 흐름조절폰드(regulating pond) 및 제1차 침전폰드(sedimentaion pond)로부터, 제2차 처리의 생물학적처리장치에서, 뒷처리의 최종침전폰드(2차 침전폰드)에서 생성된다. 종래의 생물학적 공정에 의해 처리된 폐기액은 유출물기준에 부합되고, 혼합물은 탈수, 건조 및 소각의 단계를 포함하는 혼합물처리 방법으로 연속적으로 처리된다. 위에서 설명한 것과 같이, 곡주의 생성시 증류로부터 얻어진 폐기액을 처리하는 종래의 방법은 복잡하고 그 제조단가도 높다.Conventionally, the waste liquid by distillation of fermented grain wine was processed by the biological treatment method. As shown in FIG. 2, the biological treatment consists of a third stage of pretreatment (primary treatment), secondary treatment, and post treatment (third treatment). The waste mixture is produced from the regulating pond of the pretreatment and the sedimentaion pond, in the biological treatment unit of the secondary treatment, in the final settling pond of the post treatment (secondary precipitation pond). do. Waste liquors treated by conventional biological processes meet the effluent standards and the mixture is continuously treated with a mixture treatment method comprising the steps of dehydration, drying and incineration. As described above, the conventional method of treating the waste liquid obtained from the distillation in the production of grain wine is complicated and its manufacturing cost is high.

따라서 본 발명의 목적은 곡주의 제조시 발효주의 증류로부터 생성된 폐기액을 간단하게 회수하는 간단한 방법을 제공한다.It is therefore an object of the present invention to provide a simple method of simply recovering the waste liquor produced from the distillation of fermented wine in the production of grain wine.

본 발명의 다른 목적은 폐기액에 대한 경제적인 가치를 상승시키기기 위해 증류에 의한 폐기액으로부터 영양이 풍부하고 습기가 없는 생성물을 만들기 위한 방법을 제공한다.Another object of the present invention is to provide a method for producing a nutrient-rich and moisture-free product from waste liquid by distillation in order to increase the economic value of the waste liquid.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 증발농축기와 분무건조기가 이용되어 폐기액을 회수하고, 적당한 킬레이트 작용제가 가미되어 건조파우더가 분무건조기의 벽에 붙는 것을 방지한다.To achieve the object of the present invention, an evaporator and spray dryer are used to recover the waste liquor, and a suitable chelating agent is added to prevent the drying powder from sticking to the wall of the spray dryer.

일반적으로 곡주로부터 생성된 증류폐기액은 하기와 같은 성분 및 성질을 갖는다.Generally, the distilled waste liquid produced from grain wine has the following components and properties.

1. 성분 :1. Ingredients:

전체 고체용해도 : 3.0-3.5 wt%Total solid solubility: 3.0-3.5 wt%

전체 고체 현탁도 : 4.5-5.5 wt%Total solid suspension: 4.5-5.5 wt%

물 : 92 wt%Water: 92 wt%

알코올 : <0.9 wt%Alcohol: <0.9 wt%

2. 폐기액의 온도 : 85-95℃2. Waste liquid temperature: 85-95 ℃

3. 폐기액의 PH값 : 3.6-4.23. PH value of waste liquid: 3.6-4.2

부가적으로, 곡주의 제조시에 이용된 원료가 정제되지 않았으므로 증류폐기액을 단백질이 풍부하다. 증류폐기액을 여과한 후에 생성되고, 곡주성분이 어느정도 포함된 폐기액은 건조사료로 회수되고, 4 내지 5%의 정제되지 않은 단백질(crude protein), 1%의 전분 및 92wt%의 물로 구성된 여과물은 본 발명의 방법을 이용하여 회수된다. 여과물은 증발농축기를 사용하여 처음으로 응집되어, 물함량이 70 내지 80wt%의 범위로 감소시킨다. 다음, 응집된 폐기액은 분무건조기에서 건조되어 사료로 회수될 수 있는 건조파우더를 생성한다. 또한, 알칼리 토류금속의 수산화물로 이루어진 킬레이트작용제는 상기 파우더가 건조기의 벽에 붙는 것을 방지한다.In addition, since the raw materials used in the production of grain wine were not purified, the distilled waste liquid is rich in protein. After distillation of the waste liquid, the waste liquid containing some grains is recovered as a dry feed and is composed of 4-5% crude protein, 1% starch and 92wt% water. Water is recovered using the method of the present invention. The filtrate is first agglomerated using an evaporator to reduce the water content in the range of 70 to 80 wt%. The agglomerated waste liquor is then dried in a spray dryer to produce a dry powder that can be recovered as feed. In addition, chelating agents consisting of hydroxides of alkaline earth metals prevent the powder from adhering to the wall of the dryer.

제3도에 도시된 바와 같이, 발효주의 증류로부터 생성된 폐기액은 증발 농축기에 삽입되어 상기 증발농축기에 의해 폐기액의 수분이 일부 제거된다. 킬레이트작용제의 첨가 후에, 농축된 폐기액은 분무건조기로 처리되는데, 여기서 온기(hot air)는 발열원으로부터 공급되고, 습기가 없는 생성물은 건조기로부터 수집된다.As shown in FIG. 3, the waste liquor produced from the distillation of the fermentation liquor is inserted into an evaporator concentrator to remove some of the water in the waste liquor by the evaporator. After addition of the chelating agent, the concentrated waste liquor is treated with a spray dryer, where hot air is supplied from a pyrogen source and moisture free product is collected from the dryer.

제4도를 참고로, 본원 발명을 상세히 설명한다.4, the present invention will be described in detail.

여과처리된 후의 폐기액 1은 파이프 20를 통해 열변환기 21, 거품감소장치 22 및 증발농축기 23로 유입된다. 증발농축기 23에서, 폐기액은 펌프 24를 이용하여 농축기의 상부로 이동된 다음 열변환 파이프 26을 통해 증기압축기 25로부터 압축된 증기를 가지고 열변환을 위한 하부로 흐른다. 여기서 농축된 물은 재순환을 위해 증기 압축기 25로 이동될 수 있다. 폐기액으로부터 습기를 제거한 후에는 약 70-80wt%의 수분만이 남으며, 농축기에 폐기액이 남아있는 시간은 폐기액이 소정의 습도를 갖게될 때까지 제어되어야만 한다. 연속적으로, 농축된 폐기액 2은 펌프 27를 사용함으로써 파이프 28를 통해 열변환기 21로 이동되고 계속해서 스프레이 건조시스템에 도달된다.The waste liquid 1 after filtration is introduced into the heat converter 21, the bubble reducer 22 and the evaporator 23 through the pipe 20. In the evaporator 23, the waste liquor is pumped to the top of the concentrator using pump 24 and then flows through the heat conversion pipe 26 with the compressed steam from the steam compressor 25 to the bottom for heat conversion. The concentrated water here can be transferred to the steam compressor 25 for recycling. After removing the moisture from the waste liquid, only about 70-80 wt% of moisture remains, and the time the waste liquid remains in the concentrator must be controlled until the waste liquid has a predetermined humidity. Subsequently, the concentrated waste liquor 2 is transferred to the heat converter 21 via pipe 28 by using a pump 27 and subsequently reached to the spray drying system.

제5도에 본 발명의 스프레이 건조시스템의 개략도가 도시된다. 농축된 폐기액 2은 발열기 34 및 공기 분산기 32를 통해 에어팬 33으로부터 공급되고, 건조실 35의 지붕에 설치된 분무기31로 이동된다. 상기 분무기는 폐기액을 미세한 물방울의 안개 형태의 온기 흐름으로 분산시키는 데 이용된다. 수분이 물방울에서 급격히 증발되어 건조파우더의 입자만이 남는데, 이는 싸이클론 36을 사용하는 가스증기로부터 분리된다. 싸이클로 36에서의 고체-기체 분리도중에, 폐기액은 배출팬 37을 통해 방출되고, 건조파우더는 건조실 35 및 싸이크론 36으로부터 수집된다.5 is a schematic diagram of the spray drying system of the present invention. The concentrated waste liquid 2 is supplied from the air fan 33 through the heat generator 34 and the air disperser 32 and transferred to the sprayer 31 installed on the roof of the drying chamber 35. The nebulizer is used to disperse the waste liquor into a warm stream in the form of a mist of fine droplets. Moisture evaporates rapidly from the droplets, leaving only particles of the dry powder, which are separated from the gas vapor using cyclone 36. During the solid-gas separation in the cyclo 36, the waste liquid is discharged through the drain pan 37 and the drying powder is collected from the drying chamber 35 and the cyclone 36.

발효주로부터 생성된 증류폐기액은 많은 아미노산으로 구성된 단백질이 풍부하다. 각 아미노산은 각 성분이 갖고 있는 아이소일렉트릭포인트(isoelectric point)가 다르다. 또한, 대부분의 단백질은 수용성 단백질이며, 농축된 폐기액 2의 PH값은 거의 중성(neutral point)에 가깝게 조절된다. PH값을 조절한 후, 단백질은 음전하를 가지는 많은 아미노산을 포함한다. 즉 단백질은 아이소일렉트릭포인트를 넘는 리신이나 다른 아미노산이 풍부하다. 그 결과로, 농축된 폐기액은 침전작용에 부적절하며, 농축된 폐기액으로부터 생성된 고체물질은 스프레이 건조기의 벽에 쉽게 붙는다. 따라서 가루물질을 수집하는 것이 불편하고, 가루물질은 쉽게 이동되거나 타게된다. 고체가루가 건조기의 벽에 붙는 것을 방지하기 위해 적절한 킬레이트 작용제가 사용되어야만 한다. 따라서 알칼리 토류금속의 수산화물로 이루어진 수산화마그네슘(magnesium hydroxide)과 같이 알칼리 토류금속의 수산화물로 이루어진 킬레이트작용제가 본 발명의 분무건조기에 이용된다. 폐기액에 킬레이트작용제를 첨가하여 생긴 결과로 고체가루의 붙는 현상은 상당히 개선된다. 즉 단위 입방체의 폐기액에 1.5 내지 2.5wt%의 킬레이트작용제를 첨가함으로써 건조기의 벽에 붙는 현상은 95% 이상에서 10% 이하로 상당히 감소된다.Distilled waste liquid produced from fermented liquor is rich in protein consisting of many amino acids. Each amino acid is different from the isoelectric point of each component. In addition, most proteins are water soluble proteins, and the pH value of the concentrated waste solution 2 is adjusted to near the neutral point. After adjusting the pH value, the protein contains many amino acids with negative charges. That is, proteins are rich in lysine and other amino acids beyond isoelectric point. As a result, the concentrated waste liquor is unsuitable for sedimentation, and the solid material produced from the concentrated waste liquor easily adheres to the wall of the spray dryer. Therefore, it is inconvenient to collect the powder material, and the powder material is easily moved or burned. Appropriate chelating agents must be used to prevent solid powder from adhering to the wall of the dryer. Therefore, a chelating agent made of an alkali earth metal hydroxide, such as magnesium hydroxide made of an alkali earth metal hydroxide, is used in the spray dryer of the present invention. As a result of the addition of the chelating agent to the waste liquid, the adhesion of solid powder is significantly improved. In other words, by adding 1.5 to 2.5 wt% of chelating agent to the waste liquid of the unit cube, the phenomenon of sticking to the wall of the dryer is considerably reduced from 95% to 10%.

본 발명의 방법을 사용하여 증류폐기액으로부터 회수된 고체가루는 단백질 및 다른 영양성분이 풍부하다. 따라서, 가축이나 다른 동물의 사료로 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 회수과정은 종래의 생물학적 공정만큼 복합하지 않으므로, 본 발명은 회수된 물질을 재사용할 수 있어 폐기액의 경제적 가치를 증가시킨다.Solid powder recovered from the distillation waste liquid using the method of the present invention is rich in protein and other nutrients. Therefore, it can be used as feed for livestock or other animals. In addition, since the recovery process of the present invention is not as complex as conventional biological processes, the present invention can reuse the recovered material, thereby increasing the economic value of the waste liquid.

본 발명을 소정의 최적의 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명이 개시된 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 특허청구범위의 정신과 범위내에 포함된 본원 발명의 가능한 변경 및 유사한 배열이 가능하다.While the invention has been described using certain optimal embodiments, the invention is not limited to the disclosed embodiments, but possible variations and similar arrangements of the invention are possible that are within the spirit and scope of the appended claims.

Claims

The waste liquor produced from the distillation of fermented liquor and containing 3.0-3.5 wt% total solid solubility, 4.5-5.5 wt% total solid suspension, 92 wt% water, and <0.9 wt% alcohol, A method for recovering as a waste free material, the method comprising: filtering the waste liquor, concentrating the waste liquor in an evaporator to produce a concentrated waste liquor having a water content of 70 to 80 wt%; Adding the chelating agent to the concentrated waste liquor, and drying the concentrated waste liquor in a spray dryer to produce a moisture free material.

The method of claim 1 wherein the chelating agent is added to the waste liquid of the unit cube by 1.5 to 2.5 wt%.