배출수 처리시설의 설계 및 운영 서론 배출수 처리시설의 구성 농축조 설계 및 운전인자 농축조 설계인자 도출 농축조 운전특성

정수장 배출수 처리의 개요

배출수의 종류 및 특성 침전지 슬러지 역세척 슬러지 농축 및 탈수 특성이 계절 및 원수 특성에 의해 좌우 - 고탁도 시 농축 및 탈수 특성 양호 - 조류 포함 시 저농도 슬러지 발생 수처리제가 슬러지 특성에 영향 - 농도 : 알륨 > 철염 - 약품 농도 증가 -> 탈수성 악화 VSS 함량은 유기물 함량을 대표 하지 못한다. BOD, COD, 세균 수 등이 높다. 회수 시 이취미 문제 발생 가능 고액분리가 쉽지 않다. 발생비율 = 4-10 kg/1000m3

슬러지 농축 목적 및 효과 계산 식 :

연속식 중력 농축조의 구조 슬러지 저장능력이 우수 운전방법이 단순 장점 운전 및 유지관리 비용이 저렴 중력식 농축조의 특징 단점 소요 부지면적이 크다 냄새 유발 가능 슬러지 종류에 따라 고액 분리가 곤란하거나 농축 효과가 낮을 수 있다.

농축조의 슬러지 농도 분포 Pilot 규모 실험장치에서의 농도 분포 (구미정수장 2002년 5월)

슬러지의 계면 침강속도 계면 침강속도 모델 모델 명 모델식 Vesilid model Cho model Cole model

연속식 농축조의 Solid Flux 총 Solid Flux = 침강 Flux + 배출 Flux = Ci vi + Ciu

한계 고형물 플럭스의 결정 (I) Coe & Clevenger 법 Yoshioka 법 액체 및 고체의 물질수지 식으로 계산 - 한계 Solid Flux = - 농축조 면적 =

한계 고형물 플럭스의 결정 (II) Kynch 이론 물질수지 : 고형물 농도 :

연속식 농축조의 운전 형태 (A) (B) (C) (D)

배출수 처리시설 설계 과정 1. 배출수 발생 공정의 확인 2. 슬러지 발생량 및 농도에 관한 물질수지 확립 (최대 유량, 최고 탁도 시) 3. 역세척수 회수, 슬러지의 농축, 탈수, 처분 측면에서 가장 경제적이고 법적 규제를 만족할 수 있는 처리기술의 선정 4. 고형물 부하, 수리학적 부하, 운전 범위, 유지관리 인자 등 선정 (필요 시 실험실 규모 또는 Pilot 규모 실험 진행) 5. 시설 및 장비 선정

슬러지 발생량 산정 1. 탁도, 수처리제 사용량 등을 기준으로 이론적으로 산정 2. Jar test를 수행하여 실험적으로 산출 3. 탈수케이크 발생량으로 실측하는 방법

슬러지 발생량 추정 예

Water Works Engineering 농축조 설계기준 예 상수도 시설기준 Water Works Engineering 계획 슬러지 양의 24 - 48 시간 분 체류시간 4 - 24시간 고형물 부하 : 10 - 20 kg/m2.d 유량부하와 비교하여 표면적이 큰 것을 이용 개량된 슬러지의 경우 고형물 부하 : 20 – 80 kg/m2.d 수리학적 부하 : 4 – 10 m3/m2.d 유효수심 : 3.5 – 4.0 m 여유고 : 30 cm 이상 수심 : 4.5 – 6.5 m 고형물 부하 결정 방법 1. 경험에 의한 결정 2. 침강실험에 의한 결정

정수슬러지 침강특성 실험 침강관의 규격 침강관은 직경 20 cm 이상일 것 높이는 실제 농축조 깊이와 같은 것이 바람직 슬러지는 침강관 하부로 주입 교반장치 설치 (0.5 rpm) 침강관의 규격 침강실험 방법 1. 슬러지 층 높이 변화법 2. 희석법 3. 농축법 모형 농축조

정수슬러지 침강실험 사례

침강속도 모델의 적용 결과

침강속도 모델을 이용한 설계인자 도출 (Cho 모델)

침강속도 모델을 이용한 설계인자 도출 예

침강속도 모델을 이용한 설계인자 도출 예

침강속도 모델별 한계 고형물 농도 Cole 모델의 경우 원고의 식 (29)와 같이 한계 고형물 부하와 목표 고형물 농도의 관계식이 도출됨. Vesilind 모델의 경우 한계 고형물 농도가 복잡하게 표현되어 간단한 수식으로 표현되지 않음

침강속도 모델에 따른 총 고형물 플럭스 변화 Vesilind 모델(2001년 1월 슬러지) Cole 모델 (2001년 1월 슬러지)

정수슬러지 침강속도의 계절별 변화

슬러지 침강성에 따른 농축조 면적 비교 예

Pilot 규모 연속식 농축조 운전 결과 (I)

Pilot 규모 연속식 농축조 운전 결과 (II)

회분식 실험결과와 연속식 운전 결과 비교

농축조의 회분식 운전 결과 (I)

농축조의 회분식 운전 결과 (II)

폴리머 첨가 효과

농축조 운전의 일반적인 문제점 및 해결사항 낮은 슬러지 배출량, 낮은 표면부하, 높은 슬러지 층 등의 경우에는 슬러지가 농축조에 오래 체류하여 부상할 수 있다. (슬러지 배출량을 늘린다.) 높은 표면부하, 높은 슬러지 배출량, 단회로 존재 시 등의 경우에는 배출되는 농축슬러지 농도가 낮아진다. (배출량을 줄이고 슬러지 층의 높이를 증가시켜 해결) 이물질이 걸리거나 고농도로 슬러지가 농축되면 스크레이퍼에 과부하가 걸릴 수 있다. (슬러지 층 교란 또는 청소 실시) 슬러지가 고농도로 농축되면 배출관 또는 펌프가 막힐 수 있다. (물로 세척하거나 밸브를 최대한 연다)