농림축산식품부의 조사처럼, 베이커리 제품의 소비는 계속 늘어나고 있습니다. 올해 국내 과자시장의 경우 4조원대를 돌파했으며, 이는 포스트 코로나의 영향으로 ‘집콕족’이 늘어난데를 원인으로 두고 있습니다.
마찬가지로 1인의 빵소비도 크게 늘었습니다.
출처 : 국내 베이커리 시장 동향과 소비트랜드 변화(KB자영업 분석 보고서)
● 1인가구 증가, 식생활 변화 등으로 빵 소비가 늘어나면서 국내 베이커리 전문점 시장 규모는 지속적으로 성장 ● 국민 1인당 하루 빵 소비량은 2012년 18.2g에서 2018년 21.3g으로 증가하였으며 베이커리 전문점 시장 규모도 매년 4.1%씩 성장 ● 식료품이나 쌀을 포함한 곡류 관련 지출에 비해 빵 관련 소비지출이 빠르게 증가하고 있으며 특히, 식사 대용 빵 수요가 젋은층을 중심으로 확대
출처 : 국내 베이커리 시장 동향과 소비트랜드 변화(KB자영업 분석 보고서)
KB자영업 분석 보고서에 따르는 프랜차이즈의 경우도 제과제빵은 커피에 이어 2위를 기록하며, 커피전문점에서도 제과제빵은 디저트로 팔리고 있습니다. 전체외식업에서도 제과제빵은 상위권을 랭크하고 있습니다.
제과폐수의 생산의 원인
제과폐수에는 기본적으로 두 가지 출처가 있습니다.
가공폐수 : 전통에서 현대에 이르기까지 모든 제과 생산 공정은 전처리, 재료 조리, 포장 및 기계 청소 단계를 거쳐야 합니다. 그 이후로 폐수는 엄청난 양을 생성하기 시작합니다.
생활폐수 : 폐수는 산업 기계 시스템의 냉각 및 냉각 단계에서 화장실, 식당, 기숙사 등에서 직원의 활동에서 발생합니다. 제과 공장에는 많은 작업자와 기계가 있습니다. 가공생산시설에 투입되는 인력은 24시간 교대근무가 많은 편입니다.
제과 폐수의 성분
기사의 시작 부분에서 Why는 이러한 유형의 폐수의 위험과 긴급성을 강조했습니다. 제과 폐수 처리의 기술적 과정에 대해 알아보기 전에 그 구성과 특성이 왜 그렇게 복잡한지 알아보겠습니다.
제과폐수는 일반폐수와 달리 투입물질에 따라 조성이 다릅니다. 수십억 가지 재료를 가진 수백만 가지의 다양한 사탕이 있습니다.
그러나 그들은 여전히 매우 높은 농도의 유기 오염 물질을 포함하고 있다는 공통점이 있습니다. 부유 물질(SS), 지방, 오일 및 그리스는 화학적 산소 요구량(COD)이 커서 처리 공정에 시간과 비용이 많이 듭니다.
파라미터
단위
First value
배출기준(예제)
Column A
Column B
pH
–
5,5 – 10,5
6 – 9
5,5 – 9
BOD5
mg/l
1200
30
50
COD
mg/l
1850
75
150
TSS
mg/l
500
50
100
총 나이트로화합물
mg/l
42
20
40
총 인
mg/l
9,5
4
6
기름
mg/l
150
5
10
총대장균균
MPN/100ml
10^4 – 10^5
3000
5000
작동 원리
상업용 식품 또는 음료 가공 공장의 폐수는 도시 하수도 시스템으로 배출하기 전에 사전 처리가 필요합니다. 도시 처리 공장은 이러한 공장 폐수의 전형적인 오염 밀도를 제거할 수 없기 때문입니다. 효과적인 전처리를 달성하기 위한 매우 효율적이고 비용 효과적인 방법은 DAF(Dissolved Air Flotation) 시스템 및/또는 생물학적 처리 시스템을 작동하는 것입니다. 이러한 시스템은 고형물, 생화학적 산소 요구량(BOD), 지방, 오일 및 그리스(FOG)와 같은 물질을 제거하기 위한 최적의 솔루션입니다.
상업용 식품 또는 음료 가공 공장에서 DAF 시스템을 사용하여 전처리하면 FOG를 최대 99%까지, 총 부유 물질(TSS)을 최대 97%까지 줄일 수 있습니다. 효과적인 FOG 제거를 위한 응집제 및 물의 pH 조정에 대한 요구 사항은 위와같은 시스템으로 완전히 자동화할 수 있습니다.
프로세스 설명
DAF 시스템은 미세한 기포를 DAF 탱크에 주입하는 분리 기술을 사용합니다.
이 작은 기포는 불용성 오염 물질에 달라붙어 구명 조끼가 사람을 물에 띄우는 것처럼 표면에 떠 있게 합니다.
베이킹 과정에 사용되는 특정 재료는 물보다 무겁습니다. 부유 오염 입자와 공기를 끌어당기는 응집제를 추가해야 합니다. 이 두 물질이 결합되면 오염 물질이 클러스터로 결합되어 전처리 용기 표면으로 부유하게 됩니다.
DAF 용기 표면에 이렇게 축적되는 오염 물질을 “슬러지”라고 합니다. 그런 다음 물 표면에서 긁어내어 처리 과정에서 제거됩니다.
그러면 깨끗한 물이 DAF 용기 바닥으로 빠져나가 이제 안전하게 하수구로 배출될 수 있습니다.
기타 제과제빵, 음식물 처리공정시 쓰일 수 있는 설비용어
1. 오일 분리기 탱크
수거 후 폐수는 오일 탱크로 직접 펌핑되어 수면에 떠 있는 기름기를 제거합니다. 그리스는 물에 녹지 않으므로 기계 손상을 방지하기 위해 쉽게 제거할 수 있습니다.
오일 분리가 무시되거나 비효율적으로 수행되면 펌프 막힘 및 생화학 미생물 활동 억제가 확실합니다.
2. 공조 탱크
오염 농도를 조절하고 제과 폐수 흐름의 균형을 맞추는 것은 컨디셔닝 탱크가 수행하는 작업입니다. 탱크에서는 공기 송풍기 시스템에서 공기가 공급되어 지속적으로 교반되고 악취를 유발하는 미생물의 성장 및 분해를 방지하며 동시에 예측할 수 없는 많은 독성 물질을 생성합니다.
3. 미생물학 기술 AAO
이 두 개의 탱크를 통과하는 폐수는 제과 폐수 처리의 전처리 과정의 끝이기도 합니다. 이것은 기계적 처리 공정일 뿐이므로 폐수 내 유기 오염 물질의 함량은 여전히 매우 높습니다. 이때 미생물 AAO를 이용한 생화학 기술을 사용하여 제거합니다.
이 기술은 혐기성, 혐기성 및 호기성의 세 가지 탱크의 조합입니다. 이를 통해 유기오염물질이 분해되어 CO2, H2O, 유익한 미생물 등으로 전환됩니다. 동시에 제과 폐수에 악취가 더 이상 존재하지 않게 됩니다.
생화학 및 산화 반응의 사슬은 매우 복잡하게 일어나 특정 미생물의 바이오매스를 증가시킵니다.
이 단계의 핵심은 폐수에 존재하는 오염 물질을 잘 처리할 수 있는 미생물을 선택하는 것입니다.
미생물 활동에 기반한 폐수 처리의 생물학적 방법. 따라서 폐수 처리 공정이 최적의 효율성을 달성하기 위해서는 운영 시간 단축, 배양 및 미생물 품질이 폐수 처리 시스템 운영자가 이해해야 하는 핵심 요소입니다. 미생물은 다음 조건을 충족해야 합니다.
빠른 활성화(액체가 더 잘 활성화됨).
100% 작동률.
강한 활성, 분해하기 어려운 유기 물질을 분해할 수 있습니다.
많은 환경에 대한 좋은 적응성.
사용, 보관 및 배양이 쉽습니다.
4. 침전조
다음 단계에서는 위에서 생성된 미생물 바이오매스를 제거하기 위해 폐수를 침전조로 계속 보내게 됩니다. 중력 덕분에 플록은 탱크 바닥에 점차 가라앉습니다. 위의 물은 자동으로 디캔팅되어 살균 탱크로 옮겨집니다.
슬러지의 일부는 Aerotank 탱크로 반환되어 탱크 내 미생물의 농도를 유지하여 생화학 반응 체인이 지속적으로 유지되도록 돕습니다. 나머지는 슬러지 탱크로 옮겨져 주기적으로 제거됩니다.
5. 살균 탱크
제과 폐수의 양이 상대적으로 어느 정도 기준에 도달했을때 탱크에서 파괴할 수 없는 위험한 박테리아인 대장균군을 파괴하기 위해 여기에서 적절한 비율의 염소를 펌핑합니다. 과도한 염소는 결국 일반적인 발암 물질이기 때문에 제거해야 합니다.
그 후 폐수는 국가에서 규정한 배출 기준에 따라 환경으로 배출됩니다.
처리 후 제과 생산 폐수는 주로 다음과 같은 용도로 사용됩니다.
농업용수
원예, 바닥 세척, 도로 세척, 자동차 세척.
여러 산업 분야에서 재사용 가능.
저수지에 물공급
순환 또는 기타 목적
슬러지 저장 탱크의 슬러지는 슬러지 탈수기 로 펌핑되어 물을 제거하고 슬러지의 부피를 줄입니다. 탈수 된 슬러지는 수집되어 주기적으로 처리됩니다. 슬러지 탱크에서는 발생되는 악취를 줄이기 위해 공기를 공급합니다.
