최종침전지의 설계에서의 일고찰(一考察) - 중간정류벽의 기능

목차

□ 서론

□ 처리장의 개요

3. 운전관리의 경위

4. 조사방법

5. 측정결과

6. 결론

본문내용

, 안정성에 차이가 발생한다. 그림-5는 이번 조사보다도 높은 수면적부하로 운전되는 침전지에서의 관측기록이다. 2층식에서는 30～40㎥/㎡/일에서 처리수가 급격하게 악화된다는 것과 30㎥/㎡/일 이하에서도 처리수질의 변동이 크다는 것을 보여주고 있다. 여기에서 두개의 침전지의 SS 제거성능을 비교하기 위해서, 제 Ⅴ기에서 같은 날의 처리수질을 직접 대비하는 것으로 하였다. 검토항목으로서는 각각 ① 처리수 SS 농도이외에, 부하상황을 반영하는 지표로서, ② 침전지표 Ⅰ(처리수 SS농도/수면적부하) ③ 침전지표 Ⅱ(SS잔존율/수면적부하)를 비교하였다. 단, 이러한 지표들은 그림-5에 표시된 것과 같이, 낮은 수면적부하에서는수면적부하와 처리수 SS농도가 선형적으로 변화한다는 가정에 기초하고 있다.
나. 처리수 SS 농도
그림-6은 각 처리계열의 유출구에서의 처리수 SS 농도를 대비한 것이다. 2/3 정도의 점이 직선 Y=X의 주변에 있지만, 1/3은 오른쪽 밑에 분포하고 있어서, 중간정류벽식의 성능이 2층식보다도 우수하다는 것을 보여주고 있다.
그림-5 수면적부하와 SS농도
다. 침전지표 Ⅰ(처리수 SS/수면적부하)
그림-7은 처리수 SS농도를 수면적 부하로 제거한 지표를 비교한 것이다. 중간정류벽식의 우위성은 수량의 부하를 고려하는 것이 이전 것보다 더욱 명확하게 되었다.
그림-6 처리수 SS농도의 비교
라. 침전지표 Ⅱ(SS잔존율/수면적부하)
그림-8은 SS 잔존율(처리수 SS/MLSS)를 수면적 부하로 뺀 지표를 비교한 것이다. 단, 모두 10-3을 생략하고 쓴 것이다. MLSS 농도에 큰 변동이 없기 때문인지 침전지표Ⅰ의 결과와 거의 같은 결과를 얻었다.
그림-7 침전지표Ⅰ의 비교
표-4에 처리수 SS농도 및 두개의 침전지표의 총괄표를 표시한다. 평균값, 표준편차,최대값, 최소값, 변동계수(표준편차/평균값)들을 비교하기 위해서 2층식/중간정류벽식의 비율을 구하였다. 모두다 중간정류벽식의 값이 2층식의 값보다도 작았지만, 표준편차와 최대값에서 3.43～3.99, 변동계수에서 2.15～2.22로서, 처리수질의 안정성으로는 중간정류벽식이 우수하다는 것을 알 수 있다.
그림-8 침전지표 Ⅱ의 비교
표-4 지표에 의한 침전지 성능의 비교
2층식
중간정류벽식
평균값
표준편차
최소값
최대값
평균값
표준편차
최소값
최대값
지표Ⅰ
0.2123
0.1199
0.0694
0.7736
0.1321
0.0349
0.0621
0.2222
지표Ⅱ
0.0118
0.0070
0.0030
0.0436
0.0064
0.0018
0.0028
0.0113
병동계수
2층식/중간정류벽식
2층식
중간정류벽
평균값
표준편차
최소값
최대값
변동계수
지표Ⅰ
0.56
0.26
1.61
3.43
1.11
3.48
2.15
지표Ⅱ
0.60
0.27
1.83
3.99
1.67
3.86
2.22
지표별로는 약간이지만, 지표 Ⅱ에서의 차이가 크다. 따라서, 최종침전지의 제거성능의 안정성을 평가하는 데에는 MLSS 농도를 고려한 지표를 이용하는 것이 좋다고사료 된다.
마. 슬러지의 농축과 반송 슬러지 농도의 안정
최종침전지의 기능에는 일정량의 활성슬러지를 반송하여 처리계통 전체를 안정적으로 유지하는 기능도 있다. 따라서, 고농도로 소량의 농축슬러지를 반송할 수 있도록하는 농축기능을 구비하는 것이 바람직하다. 현재 폭넓게 사용되고 있는 침전지에는 슬러지 구멍이 유입구에 인접하게 설계되어 있다. 따라서, 고농도의 반송슬러지를 확보하는 데에는 ① 유입에너지를 슬러지 저류에 작용시키지 않을 것, ② 슬러지를 입구로부터 멀리까지 이송시키지 않을 것 등이 중요하다. 따라서, 설계에서 고려해야 하는 것은 농축기능에서도 침전지 내의 난류나 편류의 발생을 최소화하는 것에 두어야 한다.
그림-9 MLSS와 반송슬러지농도(2층식과 중간정류벽식)
표-5 MLSS와 반송슬러지 농도
평균값
표준편차
변동계수
최소값
최대값
MLSS
2층식
1843
230
0.125
1368
2364
중간정류벽식
2063
136
0.066
1835
2432
2층식/
중간정류벽식
0.89
1.69
1.89
0.76
0.97
반송슬러지농도
2층식
7353
1156
0.157
5970
9680
중간정류벽식
8601
577
0.067
7765
9535
2층식/
중간정류벽식
0.85
2
2.34
0.77
1.02
그림-9는 제 Ⅴ기에서 두개의 계열에서의 반송슬러지 농도와 MLSS의 변화를 표시하는 것이며, 표-5에 집계결과를 표시한다.
중간정류벽식의 반송 슬러지농도는 평균으로 8,601mg/l이며, 2층식에서는 이것보다. 15%를 더 농축할 수 있다. 표준편차 혹은 변동계수를 보면, 2층식보다도 농도의 흩어짐이 적다. 더욱이, 최소값은 목표로 하고 있는 8,000mg/l 보다 3% 정도 낮은 정도이다. 한편, 2층식에서는 반송슬러지농도의 흩어짐이 컸으며, 최소값이 약 6,000mg/l로 낮았다.
MLSS는 반송율이 일정한 운전에서는 반송슬러지 농도에 따라 변하며, 표-5의 MLSS의 항이 이것을 확실히 보여주고 있다. 이와 같이, 중간정류벽식에서 2층식 보다 슬러지의 농축이 충분히 행해지고 있다는 것을 알았다.
6. 결론
구조가 다른 두 개의 수처리시설을 가지고 있는 처리장에 있어서, 최종침전지의 안정성을 중간정류벽의 유무만으로 비교한다면, 다음과 같은 결론을 얻는다.
(1) 중간정류벽은 처리수의 수질 향상과 안정에 효과를 발휘하며, 이것을 갖추지 않 은 최종침전지보다도 제거성능이 높다.
(2) 중간정류벽을 설치하여, 슬러지의 농축기능을 높일 수 있다. 이상의 결과로부터, 단층식과 2층식의 구조가 달랐지만, 중간정류벽의 우위성을 확인 할 수 있었다.
여기에서, 최종침전지의 설계에서 처리장의 부지를 효율적으로 활용하는 것과 제거효율을 한층 높이는 것을 고려한다면, 2층식 침전지에 중간정류벽을 설치하는 것을고려 할 만한 것이다. 이 경우에 구조물이 깊게 되어, 건설비용의 측면과 안전성 등의 유지관리의 측면 등과의 비교검토가 필요하다. 마지막으로, 가장 효율적인 최종침전지의 구조를 검토하기 위해서 이후에도 기존의 중간정류식 최종침전지의 제거성능에 관한 정보를 더욱 축적해야 한다.

키워드

레포트,   사회과학,   논문