바이오가스화시설 설계 일반

이 기준은 건설기술진흥법 제44조(설계 및 시공기준)의 규정에 따라 바이오가스화 시설의 신설, 개량 및 확장을 위하여 실시하는 기본계획, 기본설계 및 실시설계에 대한 최소한의 일반적⋅기술적 기준을 제시함으로써 설계의 효용성을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

이 기준은 KDS 33 10 10에서 위임된 세부 사항과 유기성 폐자원을 활용한 바이오가스의 생산 및 이용 촉진법에 의한 유기성 폐자원을 활용하여 바이오가스를 생산하고 유기성 폐자원을 감량화하는 설비를 설계에 적용하는 일반사항에 대하여 규정한다.

KDS 33 10 10에 1.3.1 관련법규에 따른다.

(1) 폐기물 관리법 및 시행규칙

(2) 소방시설 설치 및 관리에 관한 법률 및 하위법령

(3) 도시가스 사업법

(4) 수소법 및 수소도시법

(5) 고압가스 안전관리법

(6) 가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률

(7) 유기성폐자원을 활용한 바이오가스의 생산 및 이용촉진법

(8) 환경영향평가법

(9) 수소경제 육성 및 수소안전관리에 관한 법률

(10) 에너지이용 합리화법

(11) 온실가스 배출권 할당 및 거래에 관한 법률

(12) 기후위기 대응을 위한 탄소중립·녹색 성장 기본법

(13) 대기-관리권역의 대기환경개선에 관한 특별법

KDS 33 10 10에 1.3.2 대한민국 코드 및 표준에 따른다.

(1) 통합처리 바이오가스화 시설의 기술지침서

(2) 음식물류폐기물 바이오가스화 시설의 기술지침서

(3) 음식물류폐기물 바이오가스화 시설의 운영관리 기술지침서

(4) KGS FU551 도시가스 사용시설의 시설ㆍ기술ㆍ검사 기준

(5)

KDS 33 10 10에 1.3.2 국제 코드 규격에 따른다.

KDS 33 10 10에 1.3.2.3 기타에 따른다.

(1) KDS 33 10 10(1.6)에 따른다.

(2) 이 기준에 규정한 것 외에 이 기준에 특별한 규정이 없는 용어의 정의는 법(시행령 및 시행규칙을 포함한다)이 정하는 바에 의한다.

계량기 : 운반차량에 유기성 폐자원이 담긴 상태에서 폐자원의 중량을 계량 할 수 있는 설비

반입 배출로 : 유기성 폐자원 수집·운반차가 안전하게 통행할 수 있도록 하는 통행로

투입문 : 유기성 폐자원 반입장과 저장조를 분리하고, 유기성 폐자원 수집∙운반차가 폐자원을 저장조에 원활히 하역할 수 있도록 하는 문

음식물류폐기물 저장호퍼 : 반입 음식물의 적체현상을 완충하기 위해 음식물류폐기물을 저장하는 시설

음식물류폐기물 배출장치 : 음식물류폐기물을 파쇄선별기로 일정하고 연속적으로 공급하기 위한 설비

유분분리기 : 3상 원심분리기로 음식물류폐기물내에 있는 탈리액, 유분, 슬러지 등을 분리하는 설비

유분 저장탱크 : 3상 원심분리기에서 분리된 유분을 저장하는 탱크

파쇄선별기 : 음식물류폐기물을 일정한 크기로 파쇄, 협잡물을 분리하는 설비

협잡물 이송컨베이어 : 파쇄선별기에서 분리된 협잡물을 이송하는 컨베이어

협잡물 이송공기압 컨베이어 : 파쇄선별기에서 분리된 협잡물을 공기압으로 이송하는 설비

협잡물 저장호퍼 : 협잡물을 일시 저장, 협잡물 반출차량에 협잡물을 적제하는 저장호퍼

침출수 저장탱크 : 음식물류폐기물 저장호퍼, 컨베이어등에서 분리된 침출수를 일시 저장하는 저장탱크

침출수 이송펌프 : 침출수 저장탱크에 저장된 침출수를 이송하는 펌프

음식물 이송펌프 : 파쇄선별기에서 선별된 음식물류폐기물을 이송하는 펌프

비중 선별기 : 음식물류폐기물에 가수를 하여 음식물류폐기물의 TS 부하를 낮추고, 가벼운 부유협잡물을 분리하는 설비

미세비중 선별기 : 음식물류폐기물에 미세한 부유협잡물을 분리하는 설비

협잡물 탈수기 : 협잡물의 함수율을 낮춰 협잡물 처리물량을 저감하는 설비

협잡물 종합처리기 : 하수슬러지, 가축분뇨등에 있는 협잡물을 제거하는 설비

중간저장조 : 혐기성 소화조 반입전 유기물의 부하를 균일하게 하는 저장조

혐기성 소화조 열교환기 : 혐기성소화조내에 균일한 온도유지를 위해 혐기성소화조 반입 유기물의 온도를 가온하는 설비

철염 저장탱크 : 철염을 저장하는 저장탱크

철염 주입펌프 : 바이오가스에 있는 황화수소 농도를 낮추기 위해 소화조에 철염을 주입하는 펌프

혐기성 소화조 : 유기물을 일정한 기간 동안 밀폐공간에서 저류, 저장 혐기성 소화를 하여 바이오가스를 생산하는 시설

혐기성 소화조 기계식 교반기 : 혐기성 소화조 내 유기물의 농도를 균일하게 하기 위해 기계식 회전으로 교반하는 장치

혐기성 소화조 펌프 교반기 : 혐기성 소화조 외부에 있는 펌프로 강제 순환하여 소화조내 유기물을 교반하는 설비

혐기성 소화조 가스 교반기 : 혐기성 소화조 상부에 있는 바이오가스를 압축 소화조 하부 배관에 공급하므로 폭기 교반하는 설비

브리더 밸브 : 혐기성 소화조내 가스압이 기준보다 높아지는 경우 혐기성소화조 보호를 위해 대기중으로 바이오가스를 배출하거나, 혐기성 소화조내 유기물 배출등으로 발생되는 진공상태를 방지하기 위해 외기를 흡입하도록 하는 밸브

소화슬러지 배출펌프 : 혐기성 소화조에서 소화된 소화슬러지를 배출하는 펌프

바이오가스 저장조 : 혐기성 소화조에서 생산된 바이오가스를 일정시간 저장하는 가스저장조

워터트랩 : 바이오가스에 있는 수분을 분리하는 설비

제습장치 : 냉동기의 열교환을 통해 바이오가스에 있는 수분을 제거하는 설비

탈황설비 : 바이오가스에 있는 황화수소를 제거하는 설비

분진제거설비 : 바이오가스에 있는 분진을 제거하는 설비

바이오가스 이송송풍기 : 바이오가스를 이송하는 방폭형 송풍기

가스분석기 : 바이오가스내에 있는 가스성분을 분석하기 위한 가스분석기

잉여가스 연소기 : 생산된 바이오가스중 이용하지 못한 잉여가스를 연소하여 대기중에 배출하는 연소기

가스발전기 : 바이오가스를 직접연소에 의한 발전하는 내연기관

NOx 저감 촉매장치 : 가스발전기에서 연소 배출되는 배가스에 질소를 저감하는 장치

온수공급헤더 : 가스발전기 또는 온수보일러에서 나오는 온수를 순환시키기 위한 온수공급헤더

온수공급펌프 : 혐기성 소화조 가온, 음식물 저장호퍼, 중간저장조등에 온수를 공급하는 공급펌프

온수보일러 : 연관식보일러로 가스발전기 미가동시 혐기성소화조에 온수를 공급하기 위한 바이오가스 보일러

하수슬러지 저장조 : 반입되는 하수슬러지를 저장하는 저장조

소화액 저류조 : 혐기성 소화조에서 소화된 소화액을 임시저장하는 저장조

소화액 저류조 펌프 : 혐기성 소화조에서 소화된 소화액을 이송하는 펌프

약품슬러지 저류조 : 응집침전설비에서 침전된 약품슬러지를 임시저장하는 저장조

고액분리기 : 함수율이 높은 슬러지를 고액분리하여 탈수케익을 분리하는 탈수기

탈수케익 저장호퍼 : 탈수케익을 임시 저장하였다가 반출차량에 탈수케익을 반출하는 저장조

약액세정탑 : 악취를 약품 반응에 의해 제거하는 설비

약액 순환펌프 : 약액세정탑 저장조에 있는 순환수를 공급 순환하는 펌프

탈취팬 : 악취를 포집하여 악취를 탈취설비에 공급하는 설비

이동식 탈취분무기 : 탈취제를 이동하며 분무하는 설비

포기용 송풍기 : 폭기용 산소를 공급하는 송풍기

생물반응조 : 미생물로 폐수내에 있는 유기물을 분해하는 반응조

생물반응조 산기장치 : 호기성 미생물에게 공기를 공급하여 유기물 분해효율을 높이는 장치

수중 교반기 : 폐수의 농도를 균일하게 유지시켜주는 수중 교반기

유량조정조 : 불균일하게 반입되는 폐수를 임시저장하여 폐수의 부하를 균일하게 하고, 일정량을 공급하도록 저류하는 조정조

유량조정조 펌프 : 생물반응조에 폐수를 균일하게 공급하도록 하는 펌프

침전조 : 폐수내에 슬러지를 침전시키는 침전조

반송슬러지 펌프 : 생물반응조 미생물을 전단으로 반송하는 펌프

외부탄소원 저장탱크 : 외부탄소원을 저장하는 저장탱크

외부탄소원 주입펌프 : 외부탄소원을 공급하는 펌프

처리수조 : 침전조 상등액을 저장하는 수조

응집침전설비 : 처리수조에 혼합, 응집, 침전하여 슬러지를 배출하는 설비

연계처리수조 : 연계처리수를 저장하는 저수조

약품탱크 : 약품을 저장하는 탱크

폴리머 용해장치 : 폴리머를 용해하여 공급하는 장치

왕복동식 압축기 : 피스톤의 왕복동 운동으로 공기를 압축하는 설비

스크류 압축기 : 서로 맞물리는 자웅 2개의 비틀어진 로터를 일정방향으로 회전시키므로써 2개의 로터사이 및 케이싱과의 사이의 공간에 흡입된 공기를 연속적으로 압축, 토출하는 형식의 압축기

스크롤 압축기 : 2개의 와권상의 고정스크롤과 가동스크롤의 상대적인 운동에 의해 압축하는 것을 스크롤 압축기라고 한다.

공기저장탱크 : 공기의 일시적 사용량 변동에 맞게 공기를 공급하기 위한 완충 시설

공기제습기 : 계장용 공기로 공급하기 위해 고압의 공기중 수분을 제거하는 설비

소독 및 세차설비 : 반입되는 유기물 차량을 세차 소독하는 설비

(1) KDS 33 10 10에 기호의 정의의 도서 작성기준을 따른다.

(1) 바이오가스화시설은 반입공정(유입물 관리, 투입, 호퍼 등), 전처리 공정(파쇄·선별, 이송, 저장 등), 혐기성소화 설비(교반, 가온 등), 바이오가스이용 공정(바이오가스 저장, 발전기, 바이오가스 정제 등), 소화슬러지처리 공정(탈수, 약품주입, 탈수케익 이송 및 반출 등), 폐수처리 또는 액비화 공정(C/N 비, 체류시간, 온도 등), 악취제거 공정(환기횟수, 악취제거 방식, 모니터링 등) 등으로 구성된다.

(2) 해당 설비별 기준은 4.설계의 시스템별 설계기준에 따른다.

(1) KDS 33 10 10의 해석과 설계원칙에 대한 기준을 적용한다.

(2) 유입 유기물(음식물류폐기물, 하수슬러지, 가축분뇨등)의 성분분석(TS, VS, FS)을 검토한다.

(3) 혐기성 소화조내의 유기물의 균일한 농도와 온도분포를 검토한다.

(4) 혐기성 소화조 내부에 균일한 온도를 유지하도록 소화조 단열 두께 전열해석에 대하여 검토한다.

(5) 악취제거 배가스 대기 배출시 악취확산 모델링 해석을 검토한다.

(6) 유입 유기물의 혼합비율을 적용한 BMP 테스트를 하여 바이오가스 생산량을 검토한다.

(1) 바이오가스 생산 기준 등을 고려하여, 설비구성을 한다.

(2) 대상지역 폐기물별 반입차량 제원 및 장래 반입차량 구매 시방 등을 고려한다.

(3) 인구밀도, 음식물류폐기물 발생량 원단위, 장래 인구 증감량 예측 등을 고려하여 음식물류 폐기물 반입량을 고려한다.

(4) 하수처리장에서 발생되는 하수슬러지량을 고려하여 하수슬러지 반입량을 고려한다.

(5) 지역에서 키우고 있는 가축두수를 감안하여 가축분뇨 반입량을 고려한다.

(6) 반입되는 각각의 유기물 밀도 등을 검토하여 저장조의 크기를 검토한다.

(7) 반입되는 각각의 유기물 함수율, TS, VS, FS 등을 통해 혐기성 소화시 발생되는 바이오가스량 예측하여 바이오가스 이용설비의 용량을 검토한다.

(8) 폐수 연계 처리시 하수처리장 연계부하에 영향이 없는지를 검토한다.

(9) 악취 대기 확산에 대한 굴뚝 높이에 대해 검토한다.

(10) 민원등에 대한 악취 모니터링 및 악취저감 방안에 대해 검토한다.

KDS 33 10 10의 기준에 따른다.

(1) 각 단위 기계의 정하중과 동하중을 반영하여 구조물 기초의 안전성을 검토한다.

(2) 단위 기계별 정하중과 동하중 특성에 맞는 프레임을 갖추어야 하며, 내진시 기계구조물이 전도되지 않도록 베이스 앙카볼트 규격 등을 검토한다.

바이오가스화시설에 대한 제반 특성을 감안하여 구조적으로 안전하고, 경제적이며, 운영에 적합한 바이오가스 생산시설이 계획될 수 있도록 필요 장치의 부하와 조건을 조사하고 설계 계획을 수립한다.

(1) 음식물류 폐기물, 하수슬러지, 가축분뇨등 각각의 반입차량 특성과 제원 및 대수 등을 조사한다.

(2) 반입차량별 회전 반경 등을 고려한다.

(3) 작업차량과 일반차량 차량동선 구분 및 주차 대수 등을 고려한다.

(4) 각각의 차량별 유기물 반입 방법 등을 검토한다.

(1) 대상지역의 5~10년간 인구변화 조사 및 음식물 발생량 조사, 원단위 음식물 발생량을 산출한다.

(2) 인구변화 추세를 통한 수학적 인구변화 및 조성법에 의한 인구변화 추세를 검토한다.

(3) 상위 계획상 예상 인구증감 파악 검토한다.

(4) 처리시설 음식물류 폐기물 반입량 예측한다.

(5) 반입되는 음식물류 폐기물의 성상조사(함수율, TS, VS, FS)을 검토한다.

(1) 대상지역의 5~10년간 하수슬러지 발생량을 조사한다.

(2) 장래 하수슬러지 증감 예측한다.

(3) 폐수 연계처리시 연계부하를 검토한다.

(4) 반입되는 하수슬러지의 성상조사(함수율, TS, VS, FS)을 검토한다.

(1) 대상지역에 가축 농가를 조사한다.

(2) 대상지역의 5~10년간 가축분뇨 발생량을 조사한다.

(3) 대상시설에 반입하고자 하는 가축분뇨량을 조사한다.

(4) 반입되는 가축분뇨의 성상조사(함수율, TS, VS, FS)을 조사한다.

KDS 47 10 20의 기준에 따른다.

(1) 조사된 대상지역의 지역적 여건, 인구밀도, 음식물류 폐기물 발생량, 하수슬러지 발생량, 가축분뇨 발생량, 장래 인구변화 추이, 발생폐기물별 성상분석 및 배출기준 등을 검토하여 시설 용량에 대한 계획을 수립한다.

(2) 각 공정별로 이 기준에 명시된 계획업무를 바탕으로 해당 과업의 특성에 따라 필요한 항목 및 내용들을 명시한다.

(3) 산출된 추정사업비는 설계 시 산출되는 소요 사업비와 비교하여 가능한 한 오차가 적도록 한다.

(4) 수급인은 사업추진에 유리한 공사발주 형태(일반 공사, 설계시공 일괄공사, 현상설계 등)의 장⋅단점을 분석하여 검토한다.

KDS 33 10 10의 재료 일반 기준에 따른다.

KDS 33 10 10의 재료 특성 기준에 따른다.

KDS 33 10 10 의 품질 및 성능시험의 기준을 따른다.

(1) 설치 목적 : 시설에 반입되는 유기물과 배출되는 협잡물 등의 중량을 정확히 파악하기 위한 시설이다.

(2) 설비의 구성 : 계량대, 계량장치, 전달장치, 연산장치 등으로 구성되며, 기계식 계량장치와 전자식 계량장치로 구분된다.

(3) 설계 기준

① 설계 전 검토사항

가. 음식물류 폐기물 반입차량의 수량 및 제원을 검토한다.

다. 가축분뇨 반입차량의 수량 및 제원을 검토한다.

라. 반입차

② 계량기 설계기준은 KDS 33 20 05 (4.1.1)에 따른다.

(1) 설치목적 : 음식물류 폐기물 반입차량, 하수슬러지 반입차량, 가축분뇨 반입차량, 관리 및 견학차량 등 출입하는 차량의 안전을 확보하기 위해 계획한다.

(2) 설계 기준

① 설계 전 검토사항

가. 기존 및 장래 유기물 반입차량의 회전반경 및 차량 제원을 검토한다.

나. 일반차량과 작업차량을 구분한다.

② 일방향 통행로의 경우 3.5 m 이상, 왕복 통행로의 경우 6 m 이상으로 하고, 경사부의 기울기는 1/10 이하로 한다.

③ 일반차량과 유기물 반입차량의 출입 동선을 가능한 분리한다.

④ 유기물 반입 시 차량 정체를 방지하기 위해 도로 진출입이 용이하게 하고, 정체가 발생하지 않도록 입구 측에 대기 차량 공간을 확보한다.

⑤ 가능한 일방통행을 원칙으로 하고, 차량이 교차하지 않도록 흐름을 유도한다.

⑥ 차량별 진입은 부지 내에서 최단거리가 될 수 있도록 한다.

⑦ 차량 제원과 시설 규모에 맞는 주차장 계획을 수립한다.

⑧ 바이오가스화시설의 유지보수가 용이한 동선이 되도록 계획한다.

⑨ 차량 제원 및 부지 조건을 고려하여 적절한 회전반경을 확보하며, 반사경 등을 설치하여 차량 회전 시 안전을 확보한다.

(1) 설치목적 : 유기물 반입차가 저장조에 유기물을 반입할 때 다른 차량과의 간섭을 방지하고, 악취 및 오수의 외부 누출을 최소화한다.

(2) 설비의 구성 : 전동셔터, 에어커튼, 고압세척기, 용수공급, 압축공기 공급 등

(3) 설계 기준

① 설계 전 검토사항

가. 기존 및 장래 폐기물 수거차량의 회전반경 및 차량 제원을 검토한다.

② 유기물 반입차 및 그 밖의 차량이 유기물 저장조에 유기물을 투입할 때 차량 간섭이 없도록 한다.

③ 반입하는 폐기물의 최대 제원을 기준으로 반입장의 크기를 산정하며, 차량 출입의 입·출구는 가능한 90도 방향으로 배치하여 강풍에 의한 악취 방출을 최소화한다.

④ 차량 진출입 시 입·출구 소손을 방지하기 위해 차량 안전지지대를 고려하며, 차량 진입 시 자동으로 반입문 또는 폐기물 투입문이 자동으로 열리도록 한다.

⑤ 반입장 청소수의 배수를 위해 적정한 경사를 두고, 배수 피트와 배수펌프 등을 설치한다.

⑥ 반입 차량을 위해 반입장 입구 및 저장조 투입문에 투입지시기를 설치할 수 있으며, 투입문 조작실(기)에서 조작할 수 있도록 한다.

⑦ 유기물 반입차가 저장조에 폐기물을 투입할 때 차량 보호를 위해 추락방지턱 또는 추락방지 지지대를 설치한다.

⑧ 유기물 반입량, 반입시간 및 수집 차량의 제원에 따라 투입문의 수와 크기를 결정한다.

⑨ 유기물 투입문은 저장조에서 발생하는 유기물 비산 및 악취의 확산을 방지하기 위해 기밀성과 개폐 동작의 원활함, 내구성 및 강도를 갖추어야 한다.

⑩ 악취 방지를 위해 반입구에 에어커튼과 전동셔터 등을 설치하여 내부 공기가 외부로 배출되지 않도록 한다.

⑪ 반입장은 출입 차량의 최대 제원을 고려하여 반입장의 높이를 적용한다.

⑫ 폐기물 반입장 바닥을 청소할 수 있도록 용수를 공급할 수 있어야 하며, 청소수를 배수할 수 있도록 한다.

⑬ 폐기물 반입장에 압축공기 및 용수를 공급할 수 있는 라인을 설치하여 필요 시 사용할 수 있도록 한다.

⑭ 음식물 반입장과 투입실 등을 이중으로 구성하여 악취 확산을 방지한다.

(1) 설치목적 : 음식물류폐기물 반입 시 휴일 및 공휴일, 대보수 기간 등으로 인한 음식물류폐기물의 적체 현상을 완충하기 위해 일정 기간 이상 저장하는 시설이다.

(2) 설비의 구성 : 음식물류폐기물 투입문, 음식물 저장호퍼, 음식물 배출컨베이어, 음식물 배출장치 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 요일별 및 계절별 발생량을 검토하여 최대 반입량 기준 최소 3일 이상 저장이 가능하도록 용량을 산정한다.

나. 음식물류폐기물의 밀도(0.7~0.9 kg/m³)를 고려하여 저장 크기를 산정한다.

다. 음식물류폐기물 저장호퍼는 내부 부식을 고려하여 호퍼 재질 및 내부식성 코팅 등을 검토한다.

라. 동절기 호퍼 내 폐기물 동결 문제를 검토하고, 호퍼 내 가온설비(스팀, 온수 등)를 고려한다.

마. 호퍼 하부에서 침출수가 발생하므로 호퍼 하부 드레인 밸브 및 타공망 설치 등을 고려한다.

바. 호퍼 내부 브리징 현상을 방지하기 위해 진동장치 등 브리징 제거설비 설치 등을 고려한다.

사. 하부 이송컨베이어 막힘 문제가 발생할 수 있으므로 하부 이송컨베이어를 2계열로 구성한다.

아. 동절기(4℃), 하절기(25℃) 등 유입물 온도를 설정한다.

자. 저장조에 악취 흡입구를 설치하여 저장조 내부를 부압으로 유지함으로써 악취 확산을 방지한다.

② 요일별 및 계절별 발생량 편차를 반영하여 최소 3일 이상 저장이 가능하도록 용량을 산정한다.

③ 폐기물 밀도를 고려하여 저장용량 체적을 계산하고, 안정적인 저장을 위해 투입호퍼의 상부 여유고는 0.5 m 이상으로 한다.

④ 호퍼 내부는 구조적 안정성과 내구성을 고려하여 호퍼의 두께는 처짐이나 휨을 방지할 수 있도록 STS 6.0 mm 이상으로 하며, 내부 부식을 방지하기 위한 부식성 코팅을 적용한다. 외부 판 구조의 안정성을 위해 보강재 설치를 고려한다.

⑤ 저장조 및 저장호퍼에서 발생하는 악취가 외부로 배출되지 않도록 밀폐구조로 한다.

⑥ 악취 유출 방지를 위해 상부에 자동 개폐장치를 부착한 덮개와 탈취용 포집설비를 설치하여 폐기물 저장조 및 저장호퍼를 부압으로 유지한다.

⑦ 동절기 호퍼 내 폐기물 동결을 방지하기 위해 호퍼 내 가온설비(스팀, 온수 등)를 설치한다(권장사항).

⑧ 음식물폐기물의 경우, 음식물 찌꺼기와 침출수가 호퍼 내부에서 분리되어 컨베이어 이송이 어려우므로 하부 침출수를 배출할 수 있는 드레인밸브와 드레인용 타공망을 설치한다.

⑨ 호퍼 내부 브리징 현상을 방지하기 위해 호퍼 안식각을 55° 이상으로 하며, 진동장치 등 브리징 제거설비를 설치한다(권장사항).

⑩ 하부 이송컨베이어 막힘 또는 고장을 대비하여 하부 이송컨베이어를 이중화한다.

⑪ 음식물류폐기물 유입물의 온도는 동절기 4℃, 여름철 25℃로 하며, 혐기소화조에 적정 온도가 되도록 조절한다.

⑫ 누출된 폐기물의 청소가 용이하도록 배수피트를 설치한다.

⑬ 설비 운영시간은 주간 8시간을 기준으로 하며, 한 라인이 고장 시 다른 라인을 16시간 운영하여 정상 운영이 가능하도록 검토한다.

⑭ 저장조, 저장호퍼, 음식물 이송컨베이어, 파쇄기 등에서 발생된 침출수는 침출수 저장탱크 또는 침출수 저장조에 임시 저장하였다가 중간저장조로 이송한다.

⑮ 저장호퍼의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중 조합을 고려하여 패드 크기와 고정 앵커의 크기를 결정한다.

⑯ 자동제어 기준

가. 음식물 파쇄선별기와 음식물 배출컨베이어를 연동하여 음식물을 중간저장조로 이송한다.

나. 호퍼 하부 침출수 배출 밸브를 열어 지속적으로 침출수를 배출한다.

다. 음식물류폐기물 저장용량을 중앙제어실 및 현장에서 감시할 수 있도록 레벨 감지기를 설치한다.

(1) 설치목적 : 가축분뇨 반입차량에서 협잡물 종합처리기를 거쳐 유입되는 가축분뇨를 일정량 저장하는 저장조

(2) 설비의 구성 : 가축분뇨 투입구, 협잡물 종합처리기, 가축분뇨 저류조, 저류조 교반기, 가축분뇨 이송펌프 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 축사에서 수거할 때에는 축사 저장조의 중간 높이에서 수거하며, 교반 또는 수거차량에서 혼합 등을 실시하여 가능하면 상·하층부의 평균 유입 농도가 되게 한다.

나. 축사별로 다른 농도의 가축분뇨가 유입되기 때문에 충격부하를 줄여 바이오가스화의 안정성을 확보하기 위하여 반입 단계에서 균등조 개념으로 운영할 수 있는 저류조 설치를 검토한다.

다. 축사 저장조의 바닥 청소 시 배출되는 극히 고농도의 가축분뇨가 시설로 유입되는 것을 관리하는 것이 중요하다. 유입되는 가축분뇨(돈분의 경우)의 총고형물(TS)이 10% 이상이 되는 것은 반입을 금지한다.

라. 구제역과 같이 고농도 소독제 살포 시 반입되는 가축분뇨는 광학현미경을 이용하여 미생물(원생동물 등)의 유동성이 정지되거나 거의 미동이 없을 경우 반입 금지를 검토한다.

② 저류조의 유효용량은 3일 이상 저장이 가능하도록 용량을 산정한다.

③ 음식물류폐기물을 통합처리하지 않거나 소량만 통합처리하는 경우에는 이 저류조를 중간저장조로 대체하여 설치할 수 있다.

④ 저장조는 2단계로 설계하여 1단계에서는 침전물을 관리할 수 있도록 한다.

⑤ 중간저장조로의 이송펌프는 2계열로 설치하여 고장을 최소화한다.

⑥ 저류조는 완전혼합이 가능하도록 교반하며, 밀폐형으로 하여 악취를 방지할 수 있도록 설계한다.

⑦ 가축분뇨 유입물의 온도는 동절기 10℃, 여름철 25℃로 하며, 혐기소화조에 적정 온도가 되도록 조절한다.

⑧ 협잡물 종합처리기를 설치하여 가축분뇨에 포함된 협잡물을 분리한다.

⑨ 협잡물 종합처리기에서 분리된 협잡물은 체인컨베이어나 공기압 컨베이어를 통해 협잡

⑩ 자동제어 기준

가. 가축분뇨 유입 시 협잡물 종합처리기와 연동하여 작동한다.

나. 협잡물 종합처리기에서 나온 협잡물이 일정량이 되면 체인컨베이어나 공기압 컨베이어를 작동시켜 협잡물 저장호퍼로 이송한다.

(1) 설치목적 : 하수처리장에서 발생되는 하수슬러지는 농축기를 거쳐 유기물을 농축한 후 연계처리하거나, 외부에서 반입할 때에는 농축된 하수슬러지를 반입하여 저장한다.

(2) 설비의 구성 : 하수슬러지 투입문, 하수슬러지 저장조, 교반기, 푸쉬풀 로드, 하수슬러지 호퍼 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 하수슬러지 바이오가스화 시설에서 유기물부하율은 매우 낮으나, 유기물부하가 높은 음식물류 폐기물 등과 혼합하여 혐기성소화조의 부하 조정을 검토한다.

나. 하수슬러지 유기물부하율은 평균 0.8 kgVS/m³·d로 매우 낮다.

다. 유기물이 과도하게 낮을 경우 소화조 운영의 비효율성이 생기며, 또한 수리학적 체류시간(HRT, hydraulic retention time)이 낮아진다.

② 하수슬러지 유입물의 온도는 동절기 10℃, 여름철 25℃로 하며, 혐기소화조에 적정 온도가 되도록 조절한다.

③ 하수처리장 내에 설치할 때 유기물부하율을 유지하기 위한 방안은 다음과 같다.

가. 농축설비 이용

나. 탈수설비 이용

다. 탈수케이크의 소화조 유입부로 순환시스템 이용 등이 있다.

④ 생슬러지를 탈수하여 TS 8∼10%로 유지한다.

⑤ 외부 하수처리장에서 하수슬러지를 반입할 때는 농축된 하수슬러지를 반입한다.

⑥ 하수슬러지의 균질화 및 브리징 없이 원활한 배출을 위해 푸쉬풀로드를 설치한다.

⑦ 저장조에서 발생되는 악취는 외부로 배출되지 않도록 밀폐구조로 한다.

⑧ 저장조의 악취는 부압으로 흡입하여 탈취설비에서 처리되도록 한다.

⑨ 저장조는 콘크리트 구조물 또는 철구조물로 할 수 있으며, 슬러지 저장의 특성에 맞게 제작한다.

⑩ 철구조물의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 패드 사이즈와 고정 앵커의 크기를 결정한다.

⑪ 자동제어 기준

가. 저장 하부에 있는 일축 편심 스크류 나선형 펌프나 피스톤 펌프와 연동하여 작동한다.

나. 하수슬러지가 균일하고 브리지가 발생하지 않도록 푸쉬풀로드를 연속 작동한다.

(1) 설치목적 : 음식물류폐기물 전처리공정은 혐기성소화설비에서 소화 효율을 극대화하고, 설비 간 이송이 원활하게 이루어지도록 계획한다.

(2) 설비의 구성 : 음식물 이송컨베이어, 선별, 파봉 및 파쇄선별기, 비중선별기, 미세선별기, 협잡물 이송컨베이어, 협잡물 저장호퍼, 침출수 배출밸브, 침출수 저장탱크 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 음식물류폐기물의 이물질 제거 및 입경을 최소화하여 설비 간의 이송문제를 검토한다.

나. 소화조 내 반응 면적을 크게 하여 소화 효율을 높인다.

다. 성상을 균등화하고 소화조로 일정량을 공급함으로써 소화일수 조절과 충격부하 방지 등의 효과를 검토한다.

라. 전처리 공정을 2계열 이상으로 계열화하여 유지보수성을 검토한다.

마. 전처리설비 운영시간을 주간 8시간 기준으로 하며, 한 라인이 고장 시 다른 라인을 16시간 운영하여 정상 운영을 검토한다.

② 전처리설비 운영시간은 주간 8시간 기준으로 설계한다.

③ 1라인 고장 또는 정기점검 시 다른 1개 라인을 16시간 가동하여 전처리설비 가동에 문제가 없도록 한다.

④ 이송펌프는 예비기를 설치한다.

(1) 설치목적 : 반입되는 음식물폐기물에 포함된 비닐, 철재류, 조개껍질, 뼈 등의 이물질을 제거하여 혐기성소화 시 소화 효율을 향상시킨다.

(2) 설비의 구성 : 드럼 스크린, 스크류 스크린, 계단식 스크린, 파쇄 선별기, 회전식 파쇄기, 2축 파쇄기, 미세파쇄기, 회전분쇄공급기, 햄머 파쇄기, 비중선별기, 협잡물제거기 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 음식물폐기물에 들어 있는 비닐, 철재류, 조개껍질, 뼈 등을 효과적으로 제거할 수 있는 선별기의 특성을 고려한다.

나. 파쇄선별 시 파쇄 목표 입경을 최소 입경 10~20 mm 이하로 검토한다.

② 선별기 설치 시 2계열 이상으로 계획하여 고장 및 유지보수 시 정상 운전에 문제가 없도록 한다.

③ 자력 선별기를 설치할 경우 자석주의 오염을 방지할 수 있는 구조를 적용하고, 선별된 철편류는 반드시 찌꺼기 등을 제거하여 반출할 수 있는 설비로 구성한다.

④ 비중선별기의 경우 선별 외에 파쇄 및 분쇄기능이 복합된 설비로 구성한다.

⑤ 파쇄 이송펌프를 설치할 때 예비 대수를 반영하여 유지보수 용이성을 확보한다.

⑥ 폐기물 입경이 큰 음식물류폐기물의 파쇄를 위한 파쇄기를 선정할 때 2차 파쇄기를 이용할 수 있으며, 1차 및 2차 파쇄기를 이용하여 입경이 10~20 mm 이하가 되도록 한다.

⑦ 3차 분쇄기로 폐기물의 입경을 최소화하고, 불순물을 분리하여 혐기성소화 효율을 높인다.

⑧ 파쇄(파봉) 및 선별기에서 협잡물을 분리하도록 한다.

⑨ 분리된 협잡물은 체인컨베이어나 공기압 컨베이어를 통해 협잡물 저장호퍼로 이송한다.

⑩ 파쇄(파봉) 및 선별기의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 패드 사이즈와 고정 앵커의 크기를 결정한다.

⑪ 자동제어 기준

가. 음식물 분배컨베이어와 연동하여 파쇄(파봉)선별 및 비중선별이 연동되도록 한다.

나. 선별기에서 나오는 협잡물을 스크류컨베이어, 체인컨베이어 또는 공기압컨베이어를 작동시켜 협잡물 저장호퍼로 이송한다.

다. 선별기에서 선별된 음식물은 침출수 중간저장조로 이송한다.

(1) 설치목적 : 유분분리기는 음식물침출수를 3상(슬러지, 탈리액, 유분)으로 분리하기 위한 설비이다.

(2) 설비의 구성 : 3상 유분 분리기, 3상 분리기 공급펌프, 유분저장탱크, 유분슬러지 이송펌프, 스팀보일러등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 반입되는 음식물류 폐기물의 유분 함유량을 검토한다.

나. 음식물침출수를 3상(슬러지, 탈리액, 유분)으로 분리하기 위한 분리기의 회전수를 검토한다.

다. 유분정제탱크 및 유분반출 저장탱크의 적정 유지온도를 검토한다.

② 음식물침출수 원액의 성상에 따라 적정 비율의 감속 비율을 전달할 수 있는 구조여야 한다.

③ 유분분리기는 하우징과 회전통 축 사이의 윤활이 원활하게 이루어지도록 오일이 연속적으로 순환될 수 있어야 하며, 베어링하우징 오일의 온도를 감지할 수 있어야 한다.

④ 유분분리기는 내부 점검 및 유지관리가 용이하고, 슬러지나 악취가 외부로 누설되지 않는 밀폐형 구조여야 한다.

⑤ 유분분리기는 발생한 진동이 기계 하부 베이스로 전달되지 않도록 방진장치를 설치한다.

⑥ 유분분리기는 오일 부족 또는 오일 순환의 비정상 운전 시 경보를 울리고, 자동적으로 시스템이 안전하게 정지되도록 한다.

⑦ 유분 분리기 운전 시 베어링의 원활한 회전을 위해 오일 급유 분사시스템을 구성하며, 오일감지센서가 급유모터와 급유펌프의 이상 시 이를 감지할 수 있어야 한다.

⑧ 유분분리기는 작업 종료 시 보울 내부 및 스크류 잔존 유분 세척을 위해 보울 내부를 세척할 수 있는 세척라인 시스템을 구성한다.

⑨ 유분정제탱크는 분리된 유분에 열원을 공급하여 수분과 유분슬러지를 침전 정제하기 위한 탱크이다.

⑩ 유분정제탱크는 입형 원통형 탱크로 하고, 탱크 본체, 맨홀, 액면계 등을 구비하며, 취급품의 물리적·화학적 물성에 적합하고 하중 등을 견딜 수 있는 두께 및 구조로 한다.

⑪ 유분정제탱크 및 유분반출저장탱크에는 히팅 코일을 내장하여 인입된 스팀의 순환을 통한 열원의 전달이 가능하도록 설계한다.

⑫ 유분정제탱크 및 유분반출저장탱크에 온도센서를 부착하여 적정온도 유지를 위해 열원공급 및 차단 제어가 가능하도록 구성하며, 운전 시 층 분리된 현상을 확인할 수 있도록 유면창(계층창)을 구성한다.

⑬ 관류보일러는 유분 또는 음폐유를 가열하기 위한 용도로 보일러 연료유 탱크 및 급수시설(급수탱크, 펌프), 오일펌프 및 연수기를 구비하여 안정적인 운영이 가능하도록 한다.

⑭ 유분분리기 및 유분정제탱크 등의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 패드사이즈와 고정 앙카의 크기를 결정한다.

⑮ 자동제어 기준

가. 유분분리기 현장제어반은 자동 또는 수동으로 선택운전을 할 수 있다.

나. 유분분리기 현장제어반에는 보울의 속도, 베어링 온도, 과부하 등을 표시하며, 원심분리기와 관련된 기기와 연동운전이 가능한다.

다. 유분정제 탱크 및 유분반출 저장탱크의 유분이 적정온도를 유지하도록 히팅 코일을 온·오프(On/Off) 제어한다.

(1) 설치목적 : 가축분뇨는 축사형태(슬러리 돈사, 스크래퍼 돈사, 톱밥 돈사 등)와 가축 종류(자돈, 육성돈, 비육돈, 모돈 등)에 따라 다양하게 배출되며, 계절별로도 발생량과 농도의 변화가 심하므로 균일한 상태로 시설에 투입하기 위해 전처리 공정이 필요하다.

(2) 설비의 구성 : 저류조 교반기, 중간저장조, 종합협잡물 처리기 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 저농도의 가축분뇨 수거를 지향하도록 한다.

나. 고농도 반입 시 충격부하를 줄이기 위해 교반 또는 수거차량에서 혼합 등을 한다.

다. 저류조의 유효용량은 3일 이상 저장이 가능하도록 용량을 검토한다.

라. 중간저장조의 이송펌프는 2단계로 설치하여 고장을 방지한다.

마. 저류조는 완전혼합을 위해 교반하며, 밀폐형으로 악취를 방지하도록 한다.

바. 가축분뇨(돈분의 경우)의 총고형물(TS)이 10% 이상인 것은 반입을 금지한다.

② 저류조의 유효용량은 3일 이상 저장이 가능하도록 산정한다.

③ 저류조 설치 시 가축분뇨의 농도를 균등하게 하기 위해 교반기를 설치한다.

④ 이송펌프는 펌프 고장 시를 대비하여 이중으로 구성한다.

⑤ 자동제어 기준

가. 저류조의 수위를 측정하여 반입 여부를 결정한다.

나. 저류조의 수위를 측정하여 이송펌프를 작동한다.

다. 저류조의 일정 수위를 측정하여 교반기 가동을 제어한다.

(1) 설치목적 : 반입되는 가축분뇨 내 일정 크기 이상의 협잡물을 제거하여 후단 시설의 부하를 저감시키기 위한 설비이다.

(2) 설비의 구성 : 반입 전동밸브, 종합협잡물 처리기, 협잡물 배출 컨베이어, 협잡물 저장, 협잡물 이송 체인컨베이어, 협잡물 이송 공기압 컨베이어 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 가축분뇨의 일시 반입으로 인한 충격부하를 검토한다.

나. 가축분뇨의 특성을 감안하여 협잡물 제거 목표 입경을 결정한다.

다. 협잡물 제거 목표를 만족시키기 위해 단계적 협잡물 제거를 검토한다.

라. 운영시간은 주간 8시간을 기준으로 하며, 한 라인이 고장일 경우 다른 라인을 16시간 운영하는 것으로 시설용량을 검토한다.

② 가축분뇨 일시 반입 충격부하를 감소시키기 위해 일정시간 저류할 수 있는 중간저장조를 설치한다.

③ 가축분뇨 내 왕겨, 가축털 뭉치 등이 제거 가능한 스크린 사양으로 제거 목표 입경은 5~10 mm 이하로 설치하도록 고려한다.

④ 제거 목표 입경을 달성하기 위해 중·대형 협잡물, 모발 및 미세 협잡물, 모래·씨앗 협잡물 등을 단계적으로 제거할 수 있도록 계획한다.

⑤ 2계열 이상의 계열화를 통해 유지보수성을 확보하도록 고려한다.

⑥ 종합협잡물 처리기의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 패드사이즈와 고정 앙카의 크기를 결정한다.

⑦ 자동제어 기준

가. 가축분뇨 유입과 동시에 협잡물 제거 장치가 작동하도록 한다.

나. 배출되는 협잡물을 이송하는 컨베이어도 자동으로 작동하도록 한다.

다. 가축분뇨 유입 여부에 따라 협잡물종합처리기가 자동으로 작동되도록 제어한다.

(1) 설치목적 : 하수슬러지 바이오가스화 시설에서 유기물 부하율은 매우 낮다. 유기물 부하율이 과도하게 낮을 경우 소화조 운영의 비효율성이 생기기 때문에 유기물 부하율을 향상시키기 위해 필요하다.

(2) 설비의 구성 : 중력 농축조, 디스크형 농축기, 스크류 드럼 농축길, 원심농축기 등

(3) 설계 기준

① 설계 전 검토사항

가. 하수슬러지 유기물부하율은 평균 0.8kg VS/m³·d로 매우 낮다.

나. 유기물부하율은 과부하에 대한 상한치를 두고 있으나, 하한치에 대하여 정하여진 것은 없다.

다. 유기물부하율이 과도하게 낮은 경우 소화조 운영의 비효율성이 생기고, 수리학적 체류시간(HRT, hydraulic retention time)을 낮추는 결과가 발생한다.

② 유기물부하율을 높이기 위하여 ⓐ 농축설비 이용, ⓑ 탈수설비 이용, ⓒ 탈수케익의 소화조 유입부로 순환시스템 이용 등을 고려한다.

③ 고전적인 중력농축조는 체류시간 미흡으로 한계를 극복할 수 있는 기계식 농축방식을 검토한다.

(1) 설치목적 : 유기물부하율이 낮은 하수슬러지를 기계식 슬러지 농축기를 사용하여 유기물부하율을 높이는 데 목적이 있다.

(2) 설비의 구성 : 슬러지 공급펌프, 유량계, 디스크형 농축기, 스크류 드럼 농축기, 원심농축기 등등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 하수슬러지 유기물부하율은 상하치인 4.0 kg VS/m³·d까지 농축을 검토한다.

나. 탈수케익에 높은 휘발분(VS) 유기물이 함유되어 있으며, 적정 알칼리도의 특징을 가지고 있어 탈수케익의 소화조 유입부로 순환시스템을 사용하면 통합소화 시 완충(buffer) 기능을 할 수 있다.

다. 유기물부하율이 과도하게 낮은 경우 소화조 운영의 비효율성이 생기고, 수리학적 체류시간(HRT, hydraulic retention time)을 낮추는 결과가 발생한다.

라. 슬러지 유입량에 따른 폴리머 종류, 농도, 폴리머 유입량 제어 방식을 고려한다.

마. 농축기의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 패드사이즈와 고정앙카의 크기를 결정한다.

② 유입 슬러지의 농도와 유량에 맞추어 폴리머 종류, 농도, 유입량 등을 결정한다.

③ 슬러지 공급펌프는 부하에 맞추어 유량을 변동할 수 있도록 VVVF를 설치한다.

④ 농축기에 공급하는 소화액의 농도, 유량에 맞게 폴리머 주입량을 조절할 수 있다.

⑤ 농축기 전단배관의 막힘을 방지할 수 있도록 용수공급장치를 연결한다.

⑥ 농축기에서 나오는 탈리액은 하수처리장 유량조정조로 보낼 수 있도록 한다.

⑦ 농축기에서 나오는 슬러지는 중간저장조로 보내야 한다.

⑧ 소화액 특성 및 탈수슬러지 목표 함수율에 따라 기계식 농축기의 형식을 선정한다.

(1) 설치목적 : 혐기성 소화조 전단에 음식물류폐기물, 가축분뇨, 하수슬러지 등을 혼합, 균등화하여 혐기성 소화조에 혼합유기물을 안정적으로 공급하는 데 목적이 있다.

(2) 설비의 구성 : 중간저장조, 교반기, 온도계, 수위계, pH 센서, 메탄 측정기 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 음식물류폐기물, 하수슬러지, 가축분뇨 혼합비율 등을 확인한다.

나. 혼합 유기물의 pH, 온도 등을 검토한다.

다. 2개조로 구분하며, 유효용량 3일 이상 저장이 가능하도록 용량을 산정한다.

라. 반입되는 유기물을 완전 혼합하도록 교반기를 설치한다.

마. 안전을 위해 메탄 감지장치를 설치한다.

② 저장조는 소화조로 유입되기 전에 성상의 균질화 및 정량공급이 가능하도록 한다.

③ 혐기성 소화조의 적정운영을 위해 3일 이상의 체류시간을 확보한 용량으로 계획한다.

④ 반입된 음식물류폐기물, 하수슬러지, 가축분뇨 등의 농도를 고려하여 교반장치를 설치하여 완전 혼합이 가능하고 고액분리 현상과 스컴 발생이 없도록 한다.

⑤ 연속운전 중에도 침전물 제거와 청소 등의 유지관리가 용이하도록 2조 이상으로 분할하며, 접액부는 내부식성 코팅이나 동등 이상으로 처리한다.

⑥ 운영 중 침전물이 발생되었을 때, 하부 침전물을 제거할 수 있는 드레인 밸브 및 침전물 제거장치를 적용하여 유지관리에 문제가 없는 구조로 적용한다.

⑦ 펌프실은 기계의 배치와 반출입이 가능하도록 공간을 확보한다.

⑧ 펌프실은 조명시설을 갖추고 전기설비의 설치는 침수를 고려하여 설치 위치를 정한다.

⑨ 악취를 고려하여 환기시설 및 탈취설비를 설계하고, 역세설비 및 배수설비의 설치를 고려한다.

⑩ 근무자 안전을 위하여 메탄 감지장치를 설치하고 감시한다.

⑪ 시설 운영 이후 안전을 위해 중간저장조에는 화기사용을 금지하는 표지판을 설치한다.

⑫ 자동제어 기준

가. 혐기성 소화조에 혼합유기물을 정량으로 공급하도록 한다.

나. 운영 중 침전된 침전물을 주기적으로 제거할 수 있도록 한다.

(1) 설치목적 : 음식물류폐기물, 탈리액, 슬러지, 가축분뇨 등을 원활히 이송하는 데 있다.

(2) 설비의 구성 : 컨베이어류 이송설비, 펌프류 이송설비, 유기물 이송배관 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 이송하고자 하는 유기물의 특성을 고려하여 이송설비를 선정한다.

나. 배관 이송 시 유기물 이송속도, 이송압력, 부식 특성 등을 고려한다.

(1) 설치목적 : 전처리설비에서 설비 간의 이송과 효율적인 유지관리를 위한 이송설비이다.

(2) 설비의 구성 : 벨트 컨베이어, 스크류 컨베이어, 무주축 컨베이어, 플라이트 컨베이어 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 음식물폐기물에 들어있는 비닐, 철재류, 조개껍질, 뼈 등을 효과적으로 이송할 수 있는 구조이어야 한다.

나. 파쇄 선별 시 파쇄 최대 입경 등을 감안하여 컨베이어 형식을 고려한다.

다. 컨베이어 설치기준(권장사항)은 다음과 같다.

a. 스크류 컨베이어 : 45° 이하 경사각을 유지한다.

b. 플라이트 컨베이어 : 20° 이하 경사각을 유지한다.

② 전처리(파봉 및 파쇄, 선별 등) 과정에서 전처리된 유기성 폐기물의 원활한 이송을 위하여 예비라인을 통한 2계열 이상으로 계획한다.

③ 컨베이어류는 상부의 덮개로 밀폐가 가능한 구조로 밀폐운전이 가능하며, 고장 또는 막힘 시 원활한 대응이 가능하도록 덮개의 개방이 가능한 구조로 만든다.

④ 음식물폐기물의 이송 중 그 하중을 견딜 수 있는 구조와 강도로 폐기물 비중량이 고려된 이송중량을 기준으로 한다.

⑤ 컨베이어에 점검창을 설치하고 청소가 용이하도록 브러시 및 용수 배관 라인을 설치하는 것을 고려한다.

⑥ 비상시 및 유지관리를 위하여 운전 정지 시, 이송 중인 음식물류폐기물이 자연 배출되거나 역이송되지 않는 구조이어야 한다.

⑦ 자동 운전을 우선적으로 적용하되, 수동운전이 가능하도록 한다.

⑧ 컨베이어의 스크류 및 샤프트는 동하중과 정하중에 견디는 강도로 적용한다.

⑨ 음식물류폐기물 중 입경이 큰 고형물 반입에 따른 컨베이어 폐색이 일어날 수 있다. 이를 고려하여 컨베이어의 직경에 여유율을 고려한다.

⑩ 스크류 컨베이어는 45° 이하 경사각을 유지하고, 플라이트 컨베이어는 20° 이하 경사각을 유지한다.

⑪ 자동제어 기준

가. 음식물 컨베이어 이송설비 전후단의 설비의 가동 여부에 따라 연동하여 작동한다.

나. 큰 고형물의 반입으로 컨베이어 폐색이 발생하는 경우 컨베이어를 정·역으로 작동하여 고형물을 배출할 수 있다.

다. 무부하 운전이 되지 않도록 제어한다.

(1) 설치목적 : 파쇄 및 비중선별기 등에서 선별된 침출수, 탈리액, 가축분뇨, 슬러지 등을 후단 설비로 이송하며, 효율적인 유지관리를 위한 이송설비이다.

(2) 설비의 구성 : 용적식 펌프, 일축 편심 스크류 나선형 펌프, 피스톤펌프 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 파쇄 선별 시 파쇄 최대 입경 등을 감안하여 펌프류 및 배관 등을 고려한다.

나. 운영시간은 주간 8시간 기준으로 하며, 한 라인이 고장일 경우 다른 라인을 16시간 운영하는 것으로 시설용량을 검토한다.

다. 10~20 mm 이하로 파쇄 선별된 침출수를 원활히 이송할 수 있는 펌프로 선정한다.

② 전처리(파봉 및 파쇄, 선별 등) 과정에서 전처리된 유기성 폐기물의 원활한 이송을 위하여 예비라인을 통한 2계열 이상으로 계획한다.

③ 펌프의 흡입구에는 유기물의 유입 중 발생할 수 있는 막힘 현상이 발생하지 않도록 부속장치를 갖추도록 한다.

④ 유기물의 이송에 지장이 없고 운전이 용이하며 유지보수에도 간편한 구조이어야 하며, 8시간 이상 정량공급에 문제가 없도록 한다.

⑤ 비상시에 대비하여 펌프의 예비대수를 적용한다.

⑥ 펌프는 유기물, 슬러지 등 다량의 염분을 포함하며, 점도와 고형물의 함량이 높기 때문에 내부식성 재질을 사용하고, 펌프는 완벽한 실링(sealing)이 되도록 한다.

⑦ 각 이음부는 음식물류폐기물의 이송 중 점성과 부하에 견딜 수 있는 구조로 펌프의 흡입구, 내부, 토출부에서 막힘이 없어야 한다.

⑧ 유기물 이송 시 가장 큰 문제점은 막힘 현상이다. 대부분의 시설에서 막힘에 대한 문제가 빈번하게 발생하므로 이를 해결하기 위한 분해·조립을 염두에 두고 설계한다.

⑨ 유기물 종류와 특성을 고려하여 펌프를 선정한다.

⑩ 슬러지는 특성에 따라 점성이 높은 슬러지, 점성이 낮은 슬러지, 스컴 및 협잡물 탈수케익의 네 가지로 나눌 수 있다. 슬러지 펌프의 선정 기준은 펌프에 의한 슬러지의 수송 가능 여부가 중요하다.

⑪ 펌프의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 방진 패드와 고정 앙카의 크기를 결정한다.

(1) 설치목적 : 전처리 중이거나 전처리된 폐기물을 원활히 이송하기 위한 이송배관 특성을 고려한다.

(2) 설비의 구성 : 직관, 곡관 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 파쇄선별된 음식물류폐기물의 점성, 파쇄물의 최대 입경(10~50 mm) 이송 시 배관의 막힘 문제를 검토한다.

나. 이송배관 최소관경은 소화전 배관 150A, 월류 배관 300A, 슬러지 인발배관 300A로 설치하여 배관의 잦은 막힘을 방지한다.

다. 직관부 배관은 10~20 m마다 플랜지 접합을 한다.

라. 곡관부는 밴딩 접합을 검토한다.

마. 상습적으로 막힘이 예상되는 구간에는 세척수 노즐을 설치한다.

바. 플랜지 및 밴딩 접합부에 배수 피트를 설치하여 배관 유지보수 시 폐기물 누출을 원활히 한다.

② 막힘 문제가 빈번하게 발생되는 곡관부는 밴딩 접합, 직관부분은 플랜지 접합을 하여 유지관리에 문제가 없도록 하며, 상습 막힘이 예상되는 구간에 세척수 노즐을 설치한다.

③ 직관 막힘 발생 시 신속한 대처를 위하여 일정구간(직관의 경우 10~20 m)마다 플랜지를 설치하여 문제 해결을 용이하게 한다.

④ 막힘 시 청소를 위하여 막힘 우려 구간에 세척수 노즐을 설치할 것을 고려한다.

⑤ 배관 플랜지 접합부 및 세척노즐 설치구간에는 배수피트를 설치하여 유지관리 시 누출되는 음식물류 폐기물의 청소가 쉬워야 한다.

⑥ 혐기성 소화조 전 배관은 관경 폐색을 피하기 위하여 이송배관 최소관경을 150A 이상으로 사용한다. 관내 유속 및 관경은 계획유량, 수송시간, 농도 등을 고려하여 결정한다. 장거리 수송 시에는 관 내 마찰손실을 감소시키기 위하여 유속을 1 m/s 전후로 한다.

⑦ 혐기성 소화조 후 월류(배출) 부분 구간은 300A 이상, 슬러지 인발 배관에는 300A 이상의 관경을 사용하는 것이 바람직하다.

⑧ 최소관경 이상에 대해서는 펌프구경, 유속, 마찰손실, 폐수 내 이물질 및 점도 등을 종합적으로 고려하여 관경에 여유율을 둔다.

⑨ 관은 스테인리스, 주철관 등 견고하고 내식성 및 내구성이 있는 것을 사용한다. 관의 재질은 일반적으로 스테인리스 강관을 주로 이용하며, 관의 부식방지 및 동결파손에 유의하여 시공하고, 향후 교체나 보수를 위한 대책을 강구해 둔다.

⑩ 배관은 동수경사선 이하로 배관을 계획한다.

⑪ 가급적 배관을 직선으로 하고, 급격한 굴곡은 피하며, 주요 굴곡부분은 밴딩 접합을 한다.

⑫ 곡관 및 T자관 등은 콘크리트 블록 등을 설치하여 이탈을 방지한다.

⑬ 필요에 따라 안전설비를 구성하고, 구조적으로 안전한 배관 두께를 선정한다.

(1) 설치목적 : 소화조 교반기는 혐기성 소화조 내의 유기물을 상하 유동, 회전시키는 등 혼합하여 유기물의 상·중·하 농도 및 소화온도를 균일하게 하는 설비이다.

(2) 설비의 구성 : 입형 기계식 교반기, 측면 기계식 교반기, 펌프식 순환 교반기, 가스식 교반기 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 투입되는 유기물의 평균 농도를 검토한다.

나. 유기물의 점성 정도를 검토한다.

다. 소화조의 용량과 크기를 고려한다.

라. 소화조의 혼합방식을 검토한다.

마. 교반방식의 장단점을 고려하여 교반 방식을 선정한다.

바. 혐기성 소화조의 교반시스템 설계 인자를 검토한다.

② 입형 기계식

가. 소화조 상부 정중앙에 수직으로 설치한다.

나. 교반기 가동 시 소화조 부속설비와 간섭이 발생하지 않도록 한다.

다. 교반 시 수리 및 교체가 가능한 구조로 설치한다.

라. 바이오가스에 의한 폭발을 방지하기 위하여 방폭 설비로 설치한다.

마. 수직교반기 구동부는 패킹상자(stuffing box)나 기계식 밀폐구조로 하여 바이오가스가 외부로 배출되지 않도록 한다.

바. 소화조의 혼합을 위하여 평판날개터빈(flat-bladed turbine)이나 위드레스 프로펠러(weedless propeller)를 사용할 수 있다.

사. 소화조 내 상·중·하의 유기물 농도가 균일하도록 교반한다.

아. 고정식 및 부유식 지붕에 모두 사용할 수 있으며, 스컴이 축적되지 않도록 소화조 내 수면을 유지한다.

자. 입형 기계식 교반기의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 패드 사이즈와 고정 앙카의 크기를 결정한다.

③ 측

가. 소화조 상부가 부유식인 경우 측벽에 설치할 수 있다.

나. 소화조 측면에 설치하여 회전형 또는 수직 교반형으로 구성한다.

다. 소화조 유효높이에 설치하므로 내부 유기물이 배출되지 않도록 메커니컬 씰로 설치한다.

라. 소화조 내 상·중·하의 유기물 농도와 온도가 균일하도록 교반한다.

마. 측면 기계식 교반기는 그라인딩 패킹이나 메커니컬 조인트 등 밀폐구조로 하여 바이오가스가 외부로 배출되지 않도록 한다.

바. 측면 기계식 교반기의 정하중과 동하중 및 진동을 고려하여 고정 앙카의 크기를 결정한다.

④ 펌프

가. 소화조 내 유기물을 펌프의 흡입력으로 흡입하고 상부 및 측부로 고속 토출하여 유기물을 순환시킴으로써 농도를 균일하게 유지한다.

나. 펌프의 용량 조절을 통해 소화조 내 혼합 정도를 조절한다.

다. 소화조

⑤ 가

가. 소화조 상부에 바이오가스를 재순환시켜 혼합하는 방식이다.

나. 산기관을 사용하는 경우, 압축기로 바이오가스를 압축하여 소화조 바닥에 볼트로 고정하거나 콘크리트대에 설치된 산기관으로 분사한다.

다. 바이오가스 내 수분량이 많으므로 압축기 전단에 기액분리기를 설치한다.

라. 바이오가스 압축기는 가연성 가스를 압축하여 소화조에 재순환하므로 방폭설비를 사용한다.

마. 압축기의 정압은 바이오가스의 비중, 유효높이, 배관손실 등을 고려하여 130% 이상의 정압으로 주입한다.

바. 배관에는 바이오가스 응축수를 배출할 수 있는 드레인 밸브를 설치한다.

사. 산기관에 공급되는 바이오가스의 유량을 검토한다.

아. 재순환 가스를 여러 개의 방출관으로 분사하는 경우, 소화조 둘레를 따라 조 깊이의 1/2~3/4 지점에 설치된 관을 이용한다.

자. 가스 방출관

⑥ 자동제어 기준

가. 소화조 상·중·하 또는 상·하에 설치된 온도계의 온도차가 ±1℃ 이상이거나 농도 차가 10% 이상 생기지 않도록 교반을 제어한다.

(1) 설치목적 : 소화조 가온설비는 소화효율을 향상시키기 위하여 유입되는 유기물의 온도를 일정한 온도로 상승시키는 설비이다.

(2) 설비의 구성 :

① 소화조 열공급설비 : 가온용 보일러(주철제 보일러, 노통연관식 보일러, 노통수관식 보일러 등), 온수순환펌프 등

② 소화조 간접 열교환 설비 : 이중관식 열교환기, 온수순환펌프 등

③ 소화조 직접 열교환 : 수증기 주입기, 증기보일러 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 계절별 유입되는 유기물의 최저온도를 검토한다.

나. 소화조 온도 유지를 위한 유입 유기물 온도 제어방안을 검토한다.

다. 가온을 위한 열매체의 종류, 유입온도 및 열매체 상태를 검토한다.

라. 간접 열교환방식의 경우 전열면적과 유체 이송속도를 검토한다.

② 소화

: 유입유기물 온도를 소화온도까지 상승시키는데 필요한 열량(kcal/hr)

C : 유기물의 비열 (≒ 1 kcal/(kg·℃))

: 유기물의 유입 유량 (m

: 소화 유기물의 온도 (℃)

: 유입 유기물의 온도(℃)

1,000 : 유기물의 비중 (kg/m

③ 소화조

가. 단일조의 경우

: 소화조 외부로 방사되는 열량(kcal/hr)

: 소화조 벽면 등의 방열 면적(m

: 소화조 바닥벽 등의 방열 면적(m

: 소화조 벽면, 덮개 등의 총열전달계수 (kcal/(m

: 소화조 바닥벽 등의 총열전달계수 (kcal/(m

: 대기 온도 (℃)

: 땅속 온도 (℃)

나. 이중조의 경우

: 소화조 외부로 방사되는 열량(kcal/hr)

: 내측조 지붕 등의 방열 면적(m

: 내측 바닥벽 등의 방열 면적(m

: 내측 벽면 등의 방열 면적(m

: 내측조 지붕 등의 총열전달계수 (kcal/(m

: 내측 바닥벽 등의 총열전달계수 (kcal/(m

: 내측 벽면 등의 총열전달계수 (kcal/(m

: 대기 온도 (℃)

: 땅속 온도 (℃)

: 외측조의 유기물 온도 (℃)

외측조에서는 내측조에서 옮겨가는 유기물의 열량과 내측조의 측벽으로부터 복사되는 열량의 합이 외측조로부터 배출되는 유기물 또는 상징수에 의해 없어지는 열량과 외측조로부터 외부로 방사되는 열량의 합과 같게 계산한다.

④ 열교

: 열교환기에서 외계로 방사되는 열량(kcal/hr)

: 열교환기의 방열면적(m

: 열교환기의 총열전달계수 (kcal/(m

: 보일러 출구와 입구에서의 온수온도의 평균치, 보일러 출구와 조 입구에서의 증기온도의 평균치 온도 (℃)

⑤ 따라서

가. 소화조 가온열량

: 유입유기물 온도를 소화온도까지 상승시키는데 필요한 열량(kcal/hr)

: 소화조 외부로 방사되는 열량(kcal/hr)

나. 보일러 소요발생열량

: 유입유기물 온도를 소화온도까지 상승시키는 최대열량(kcal/hr)

: 소화조 외부로 방사되는 최대열량(kcal/hr)

: 열교환기 등의 방사되는(외부가온식의 경우) 최대열량(kcal/hr)

⑥ 소화조의 가온에 소요되는 최대열량은 중온소화에서는 35~37℃, 고온소화인 경우 55℃ 정도로 유지되도록 하며 유기물의 부하에 따라 소화온도가 조정되도록 한다.

⑦ 보온재를 2종 이상 조합하여 사용하는 경우의 열전달계수는 아래 식을 이용하여 계산한다.

K : 총열전달계수 (kcal/(m

α

α

λ

δ

⑧ 소화조

가. 보일러의 용량은 아래식과 같이 계산한다.

G

I : 보일러 상용압력시의 증발증기의 엔탈피 (kcal/kg)

(보일러의 상용압력은 증기보일러에서는 0.2~0.5 MPa)

I′: 소화슬러지의 엔탈피

I

(대상 지역의 가장 추울 때의 보일러용수 온도)

G : 실제증발량 (= Q

Q

나. 온수보일러의 용량은 아래식과 같다.

: 온수보일러 용량 (kcal/hr)

: 온수보일러 상용 사용온도에서의 엔탈피(kcal/kg)

다. 보일러는 2대 이상을 권장하나, 바이오가스 발전기를 설치하는 경우는 보일러 1대 설치가 가능하다.

라. 가온용 보일러의 경우 주철제 보일러, 노통 연관식 보일러, 노통 수관식 보일러 등을 사용할 수 있다.

마. 노통 연관식 보일러는 노통 수관식 보일러에 비하여 효율이 낮으나, 설치면적이 작고 비용이 저렴하며, 가스연소 가온부의 스케일 제거가 편리하다.

바. 보일러 용수는 칼슘 및 마그네슘 등 경도 유발물질을 다량 포함한 경우, 보일러 관 내부 표면에 스케일이 생성되어 열전달효율이 떨어져 보일러 파손의 원인이 된다. 이를 방지할 수 있도록 경수연화장치를 설치하고, 스케일방지제나 탈산소제 주입장치를 구비한다.

⑨

가. 이중관식 열교환기 사용 시 최대 부하를 계산하여 대수대차 방정식에 의해 전열면적을 산출하고, 이중관식 열교환기의 지름과 길이를 산출한다.

나. 이중관식 열교환기는 방열을 최소화할 수 있도록 보온한다.

다. 소화조 유기물 순환배관, 유기물 공급배관 등은 열손실을 최소화하도록 보온한다.

라. 소화조 내부에 온수 열교환기를 설치하는 경우 열교환 전열면적을 산출하여 배관 길이를 산출한다.

⑩ 소화조

가. 소화조 내에 증기공급방식으로 소화조를 가온하는 경우 유기물에 혼합되는 증기 유량을 감안하여 소화조 부하를 산출한다.

나. 증기 주입 시 증기속도는 20 m/s 이상으로 하며, 주입관의 측면에는 노즐을 설치하여 증기주입을 분산시키고 액면 아래 4.0 m 이상 깊이에서 주입하도록 한다.

다. 증기주입관의 관경은 50~80 mm로 한다. 건식의 경우에는 혼합기 양쪽에 증기를 주입하는 노즐(15 mm)을 설치하고 먼저 한쪽 면을 사용하고 부식이 발생하면 반대편을 사용하는 구조로 한다.

⑪

가. 소화조 내 유기물의 온도, 유입 유기물의 온도, 소화조 방열손실 등을 연산하여 보일러 또는 가스발전기 배열을 이용하여 소화조 온도를 제어한다.

나. 보일러 토출 온수 온도, 보일러 순환수 온도, 순환수 유량 등을 감안하여 가온수 순환펌프를 가변속 제어한다.

다. 보일러 온수 토출온도와 연동하여 버너의 가동을 제어한다.

(1) 설치목적 : 혐기성 소화조는 유입되는 음식물류폐기물, 하수슬러지, 가축분뇨 등 유기물을 균일한 농도, 균일한 온도하에서 최적의 미생물 소화를 통해 바이오가스를 최대한 생산하는 설비이다.

(2) 설비의 구성 : 혐기성 소화조, 교반기, 가온설비, 온도계, 농도계, 투시창, 역화방지기, 안전밸브(브리드밸브), 콘크리트 소화조, 철구조물 소화조, 혐기성소화조 보온 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 유기물의 pH와 운전 조건 등을 검토한다.

나. 소화 온도 설계 기준을 검토한다.

다. 저해인자 농도 기준을 검토한다.

라. 소화 일수 설계 기준을 검토한다.

마. 교반 성능 평가 기준을 수립한다.

바. 유기물 부하(OLR, organic loading rate) 기준을 수립한다.

사. 소화조의 부속설비의 잦은 고장과 미생물 사멸 등을 고려하여 계열을 검토한다.

아. 침전물 배출 방안을 검토한다.

자. 상부 스컴 및 하부 침전물 제거 장치 등을 검토한다.

차. 가스 발생량 등을 과소, 과대 발생량 등을 검토한다.

카. 소화조 상태를 감시 제어할 수 있다.

타. 소화조 유입 불균형을 방지할 수 있는 방안을 검토한다.

② pH 설계기준 : 소화조 내부에 설치하나 설치가 어려운 경우 유입부와 유출부에 설치

단상소화조 pH 6.5~8.5 ± 0.5 이내

이상소화조(산발효조) pH 4.5~6.5 (음식물류폐기물≥50%) ± 0.5 이내

pH 6.0~8.00 (가축분뇨, 하수슬러지) ± 0.5 이내

이상소화조(메탄발효조) pH 7.0~8.5 ± 0.5 이내

③ 소화온도 설계 기준 : 소화조의 운전 상태를 감시하는 데 중요한 요소로써 온도계는 소화조의 벽체로부터 3.3 m 이상 내부에 위치하는 것이 바람직하며, 효율적인 측정

중온소화 35~42℃ ± 2.0

고온소화 50~60℃ ± 1.0

④ 저해인자 농도 기준 : 음식물류폐기물 Volatile Acid - 4,000 mg/L 이하

가축분뇨, 하수슬러지 Volatile Acid - 3,000 mg/L 이하

⑤ 소화 일수 설계 기준 : 중온소화 - 최소 20일 이상

고온소화 - 최소 15일 이상

⑥ 교반 성능 : 고형물 온도편차 상부-하부 2℃ 이내

고형물 농도편차 상부-하부 10% 이내

⑦

<통합처리 경우>

VS 기준(습식) : 1.5 ~ 4.0 kg VS

VS 기준(건식) : 2.5 ~ 5.0 kg VS

<가축분뇨 단독처리 경우>

VS 기준 : 1.0 ~ 3.0 kg VS

<하수슬러지 단독처리 경우>

VS 기준 : 0.5 ~ 2.5 kg VS

⑧ 펌프의 잦은 고장, 미생물 사멸, 배관 막힘 등을 고려하여 유입펌프, 배관을 예비기로 설치하며, 소화조를 2계열로 구성한다.

⑨ 하부 침적물 배출을 원활히 하기 위해 소화조 하부 경사각을 1/12 이상 되도록 하여 소화조 중앙에 침적물을 유도하며, 침전물 제거 및 배관 장치를 설치한다.

⑩ 레이크·스크류 회전, 스컴층에 바이오가스로 교반, 상등수 살수 등으로 스컴을 제거한다.

⑪ 스컴이 가스배관으로 배출되는 것을 감안하여 배관 중간에 제거장치를 설치한다.

⑫ 소화조 감시 제어를 위해 pH, 온도계, 가스유량계, LG, LT 등을 설치하고, 투시창 및 점검맨홀, 시료채취 장치를 설치한다.

⑬ 습식처리의 경우 24시간 균등하게 투입되어 충격부하가 없도록 한다.

⑭ 건식처리의 경우는 가능하면 최대한 균등 투입이 되도록 한다.

⑮ 소화조 상부 또는 기타 부분에 소화조에서 발생되는 바이오가스를 배출할 수 있는 방출관을 설치한다.

⑯ 소화조 내부의 압력을 측정할 수 있는 계측기기 또는 측정공을 설치한다.

⑰ 이상압력 상승 시 가스를 배출할 수 있거나, 소화조 유기물 일시 배출 시 소화조 내부 진공을 방지할 수 있는 안전밸브를 구비한다.

⑱ 스틸구조물의 소화조인 경우 용접부 seal 막 등에서의 가스 누설이 없도록 기밀을 유지한다.

⑲ 혐기성 소화조에 저류된 가스는 부식성이 강한 가스이므로 소화조 재질은 내식성을 고려하여 내부식성 재료 또는 코팅이 가능한 것으로 처리한다.

⑳ 콘크리트 구조물의 소화조인 경우 콘크리트 크랙에 의해 누수가 되지 않도록 시공하며, 소화조 가스에 부식되지 않도록 내부에 방수처리를 한다.

㉑ 소화조의 방열손실을 최소화하도록 외부 및 상부는 보온재 처리를 한다.

㉒ 수위측정기는 소화조 내의 수위는 일정하지 않으므로 각 소화조마다 계기판과 수위측정기로 구성된 수위지시기가 필요하다. 부자식 수위계를 사용하면 부자관이 스컴으로 막히는 경우 오류가 발생할 수 있으며, 부유식 지붕인 경우에는 수위계가 지붕의 운동에 의해 작동되며 지붕이 상단 및 하단에 도달하면 경보가 울리게 적용한다. 또한, 초음파식이나 레이더식인 경우 상부에 스컴 발생 시 수위측정에 오류가 발생할 수 있으므로 습식소화조의 경우 압력식 수위계를 고려한다. 건식 소화의 수위측정기는 초음파식 및 압력식으로 구성할 수 있다.

㉓ 투시창은 소화조 내의 액면 상태를 관찰하기 위해 소화조 천장 부분에 투시창과 청소용 와이퍼, 수세노즐을 설치하여 손전등으로 조 내부를 비춰 볼 수 있는 구조로 계획한다. 투시창은 소화조 압력을 버틸 수 있도록 설치한다.

㉔ 시료 채취 장치는 소화조마다 내경이 최소한도 0.5 m 이상인 관을 최저수위 아래 1.0 m 정도까지 내려 소화조 내 여러 깊이로부터 상등수나 슬러지를 뽑아 낼 수 있도록 한다.

㉕ 맨홀은 소화조 내부의 점검, 수리 및 청소 등을 위해 필요하다. 맨홀의 뚜껑은 덕타일 주철제 등을 사용하되 고무패킹을 한 다음 볼트로 조여서 유체가 새지 않도록 한다. 소용량의 조에서는 가스돔을 맨홀과 겹치게 하기도 한다. 이때, 가스돔의 배관은 맨홀 측벽에 접속시키며 맨홀 뚜껑은 단독으로 열릴 수 있는 구조로 한다. 맨홀은 소화조의 지붕에 적어도 2개 이상 설치하며, 직경이 600A 이상이 된다.

㉖ 소화조 하부에 침전물의 퇴적에 따른 소화조 사공간이 발생 등으로 소화조 운전에 방해요인으로 작용하기 때문에 침전물을 주기적으로 제거할 수 있는 자동화 또는 수동 장치를 설치한다.

㉗ 바이오가스의 황농도 저감을 위해 혐기성 소화조에 철염을 주입하는 설비를 구성할 수 있다.

㉘ 자동제어 기준

가. 유입되는 유기물의 pH, 온도, 농도 등을 감안하여 투입량을 조절할 수 있다.

나. 소화조 상~하부 온도차 및 농도차를 최소화할 수 있도록 교반기의 교반력을 조절할 수 있다.

다. 소화층 상부의 스컴 등을 파악하여 교반, 상등수 살수 등의 스컴제거 제어를 할 수 있는 구조여야 한다.

라. 습식처리의 경우 24시간 정량으로 투입되어 충격부하가 없도록 제어한다.

마. 건식처리의 경우는 가능하면 최대한 균등 투입이 되도록 제어한다.

바. 하부의 침전물을 정기적으로 배출할 수 있도록 제어한다.

(1) 설치목적 : 소화조에서 생산된 바이오가스 생산량이 일정하지 않고 유동적이기 때문에 일정한 사용량을 위하여 중간에 바이오가스 저장조를 설치한다.

(2) 설비의 구성 : 멤브레인 가스저장조, 가스저장조 송풍기, 기액분리기(워터트랩), 부유식 가스저장조(피스톤데크 타입), 스틸 가스저장조, 가스레벨수위기, 습식구조 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 혐기성 소화조에서 생산되는 시간당 바이오 가스량을 산출한다.

나. 멤브레인 가스 저장압, 멤브레인 송풍기 유지압 조건을 검토한다.

다. 바이오가스 저장설비 형식을 검토한다.

② 바이오가스 저장조는 기밀, 내압 구조이어야 한다.

③ 바이오가스 저장조는 일일 가스발생량의 1/4 이상을 저장할 수 있는 용량으로 설계한다. (일반적으로 최소 3시간 이상 저장이 가능하도록 한다.)

④ 바이오가스 이용 시설의 형태 및 떨어진 거리에 따라서 바이오가스 저장조의 용량을 유동적으로 조절할 수 있다.

⑤ 멤브레인 저장조의 가압 범위 0.05~0.3 MPa의 저압 저장조를 사용한다.

⑥ 부유식 가스저장조는 중압 또는 고압 가스저장조로 0.5~25 MPa의 바이오가스를 저장하며, 1 MPa까지의 압력홀더는 0.22 kWh/m³까지의 에너지 수요를, 20~30 MPa의 고압홀더는 0.312 kWh/m³의 에너지 수요를 고려한다.

⑦ 통합저장조의 경우 소화조 상부에 바이오가스 저장조를 설치하는 것으로 멤브레인 돔을 사용하며, 통합저장조 중 가장 널리 사용되는 것은 이중 멤브레인 지붕으로 상하부의 멤브레인으로 구성한다.

⑧ 바이오가스 저장조가 추가로 저장이 불가능하여 바이오가스를 활용할 수 없을 때 잉여가스 연소기 등을 사용하여 무해하게 배출한다.

⑨ 바이오가스 저장조 중앙 하부는 3/100 이상의 경사가 중앙으로 연결되도록 하여 바이오가스 내에 있는 수분 응축수를 배출할 수 있는 구조이어야 한다.

⑩ 가스저장조 저장압 이상의 가스 유입으로 저장조 압이 상승하는 경우 안전밸브(브리드밸브)가 열려 외기로 배출되도록 한다.

⑪ 가스저장조의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 패드사이즈와 고정앙카의 크기를 결정한다.

⑫ 자동제어 기준

가. 멤브레인 저장조인 경우 이중 멤브레인의 압력을 일정하게 유지할 수 있도록 송풍기를 제어한다.

나. 부유식 가스저장조인 경우 수위지시계를 통해 저장용량을 제어한다.

다. 스틸저장조인 경우 상부에 압력계를 통해 저장압을 제어할 수 있도록 한다.

(1) 설치목적 : 바이오가스에 불순물인 수분 제거를 위하여 적용되는 기술이다.

(2) 설비의 구성 :

① 냉각제습 : 열교환기, 냉동기, 냉매 순환펌프 등

② 흡착법 : 흡착탑 2대, 전환전동밸브, 배출가스 전동밸브 등

③ 흡수법 : 흡수탑 2대, 흡수제 투입구, 드레인, 전환 전동밸브, 배출가스 전동밸브 등

④ 압축냉

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 바이오가스 내에 황화수소의 농도(부식 등의 영향분석)에 따른 재질을 선정한다.

나. 제습설비 바이오가스 유입 가스량, 유입 온도, 유출 온도를 고려한다.

다. 바이오가스 제습설비 방식을 선정한다.

② 냉동기를

가. 바이오가스 내에 있는 수분과 황화수소가 결로되는 경우 황화수소에 의해 전열면이 부식되지 않도록 열교환기 재질을 선정한다.

나. 냉동기 냉매를 순환하여 바이오가스 온도를 1~5℃ 이하로 냉각하여 수분을 제거한다.

다. 바이오가스의 온도를 제거하기 위한 필요 전열면적을 산출한다.

Q : 열량(kcal)

A : 전열면적(m

K : 열관류율(kcal/m

LMTD : 대수대차 평균 온도차(병류, 역류)

라. 계절별 온도 제거를 위한 적절한 냉각방식을 검토한다.

마. 황화수소가 높은 결로수 처리방안을 검토한다.

③ 흡착식

가. 흡착식 드라이어는 가스 내에 있는 수분을 활성탄과 같이 다공성 물질의 표면에 분자층의 형태로 부착시켜 제거하며, 내부의 수분은 온도를 올려주면 탈착되어 반복적으로 사용할 수 있다.

나. 표준 입구압력의 기준은 0.7 MPa이며, 표준압력보다 다소 높게 사용하면 노점 제공에 매우 유리하지만, 표준설계압력 0.7 MPa보다 매우 낮은 상태로 제습설비를 운영하면 노점이 상승되어 최종 말단부에서 수분이 유출될 수 있다.

다. 흡착식 드라이어는 비가열 흡착식 드라이어, 가열(히터 내장) 흡착식 드라이어, 블로어 퍼지 타입 흡착식 드라이어로 구분한다.

라. 비가열 흡착식 드라이어는 기본형 모델로 단순한 구조이며 설치비용과 전기 소모가 적지만 퍼지에어가 많이 소모된다.

마. 가열 타입 흡착식 드라이어는 재생 시 압축공기를 가열하여 재생 효율을 높이지만 전기 소모와 퍼지에어 소모가 많다.

바. 블로어 퍼지 타입 흡착식 드라이어는 재생에 사용되는 압축공기를 가열하여 퍼지에어 소모를 줄이지만, 초기 설치비용과 전기 소모가 높다.

④ 흡수

가. 고형 또는 액상의 흡습성 물질에 의해 제습하는 방식으로, 고형 흡습제는 용기 내 제습에 사용되어 소규모에 적합하며, 액상 흡습제는 연속식으로 대규모 설비에 적용된다.

나. 화학반응에 의한 고형 흡습제는 수분과 결합하여 복원이 곤란하므로 주기적으로 충진할 수 있는 구조로 한다. 반응한 흡습제는 주기적으로 드레인하여 외부로 배출한다.

다. 화학반응 및 용해에 의해 흡습하는 조해성 흡습제는 염화칼슘이나 수산화나트륨 등을 사용하며, 고체와 수용액이 공존하면서 바이오가스의 수분을 흡습하고, 재생 시 200℃ 이상의 열을 가해 수용액을 재생한다.

⑤

가. 압축냉각기는 토출된 압축가스가 고온으로 다량의 수증기를 포함하고 있을 때, 열교환기에서 강제 냉각하여 가스 중 수분을 분리 제거한다.

나. 냉각기는 그 방식에 따라 공랭식과 수냉식으로 구분한다.

다. 공랭식은 바이오가스 배관에 방열 냉각용 팬을 부착하여 송풍으로 냉각하는 방식이다.

라. 수랭식은 바이오가스를 통과시키는 용기 내에 냉각용수 배관을 설치하여 냉각수를 순환시켜 냉각하는 방식이다.

⑥ 자동제어 기준

가. 냉각제습 방식은 유입·유출 바이오가스 온도에 따라 냉매 순환량을 조절하여 제습한다.

나. 흡착식 드라이어 방식은 흡착탑 후단 수분측정기로 수분량을 확인하고, 수분제거율이 떨어지면 다른 흡착탑으로 전환하며, 기존 흡착탑은 재생 공정으로 제어한다.

다. 흡수식 드라이어 방식은 반응탑 내부의 고형 흡수제량을 확인하여 소모 시 주기적으로 충진하며, 반응탑 하부의 흡수된 수용액은 주기적으로 배출한다.

라. 압축냉각 방식은 유입·유출 바이오가스 온도에 따라 냉각팬 또는 냉각 순환펌프의 순환량을 조절하여 제습한다.

(1) 설치목적 : 탈황설비는 소화조에서 나오는 바이오가스 내 황산화물을 제거하는 설비이다.

(2) 설비의 구성 :

① 생물학적 탈황 : 소화조내 공기탈황, 소화조외 생물학적 탈황탑, 영양제 투입펌프 등

② 황화물 침전 : 소화조내 철염주입설비, 철염 저장탱크, 철염주입펌프 등

③ 건식탈황장치 : 제습장치, 냉동기, 활성탄 흡착탑, 수산화철 건식탈황설비, 바이오가스분석기 등

④ 습식탈황장치 : 습식세정탑, 철킬레이트 습식탈황장치, 약품공급펌프, 약품탱크, 바이오가스 분석기 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 소화조에서 발생되는 시간당 바이오가스의 150% 처리 용량을 검토한다.

나. 바이오가스 성분 내 황화수소 농도를 검토한다.

다. 탈황 제거율, 수명, 교체주기 등을 검토한다.

라. 탈황 방법 및 적용 형식을 결정한다.

② 소

③ 소화

가. 생물학적 탈황은 발효조 안에서 적용하며, 후단에 배치할 수 있다.

나. sulfobacter oxydans 박테리아는 산소가 있을 때 황화수소를 원소 상태의 황으로 변환시키며, 이는 발효 부산물을 통해 반응조 밖으로 배출된다.

다. 이를 위해 발효조 내에 영양소가 있어야 한다.

라. 필요한 산소는 소형 컴프레서(예: 수중 펌프)를 이용하여 공기를 취입해 발효조 내로 제공한다.

마. 소화조 내에서 탈황된 가스는 열병합 발전소에서 연소하는 데 충분하다.

바. 소화가스의 농도 변동이 심한 경우 황 농도의 단절이 나타날 수 있으며, 이는 열병합 발전소에 부정적인 영향을 끼칠 수 있다.

사. 따라서 소화조 내 생물학적 탈황은 천연가스 품질에 맞추는 것은 부적합하다.

아. 이유는 질소와 산소 농도가 높아 다시 제거하기 어렵고, 가스 연소 특성이 악화되기 때문이다.

④ 소화조

가. 소화조 내부 생물학적 탈황의 단점을 피하기 위해 생물여과법이라 불리는 발효조 외부에서의 생물학적 탈황을 실시한다.

나. 별도의 탱크에 배치된 생물학적 탈황탑을 설치한다.

다. 탈황에 필요한 공기 또는 산소 공급 조건을 정확히 유지한다.

라. 황을 발효 부산물 저장조 안의 발효된 기질에 다시 공급하면 발효된 기질의 좋은 퇴비를 생산할 수 있다.

마. 황화수소가 세척 매체에 의해 흡수되고 대기 중 산소와 혼합되어 용제로 재생되는 생물여과법은 99%까지의 분해율을 달성할 수 있다. 이는 황의 잔여 가스농도를 50 ppm 이하로 낮출 수 있다.

⑤ 바이오

가. 바이오 스크러버는 천연가스 품질로 정제하기 위해 사용할 수 있는 유일한 생물학적 방법이다.

나. 2단계로 이루어지며, 1단계는 충진탑(희석된 수산화나트륨으로 황화수소(

다. 별도 재생을 통해 공기가 바이오가스로 유입되는 것을 막는다.

마. 생물여과시스템과 결과가 유사하더라도 매우 높은 황 부하(최대 30,000 mg/m³)를 제거할 수 있으나, 이 기술은 설비비용이 높아 가스 유량 또는

⑥ 황

가. 화학적 탈황은 소화조 안에 철 화합물을 첨가하면 황이 화학적으로 발효 기질에 결합된다.

나. 대략적인

다. 이 기술은 황화수소 배출을 억제할 수 있는 정도이며, 소형 바이오가스 플랜트 또는

⑦ 활성

가. 미세 탈황법으로 사용하는 활성탄 흡수는 황화수소가 활성탄 표면에서 촉매에 의해 산화되는 원리를 바탕으로 한다.

나. 반응 속도를 개선하고 부하 용량을 높이기 위해 활성탄 함침 또는 도핑이 가능하다. 함침제로는 요오드화칼륨과 탄산칼륨이 있다.

다. 탈황되기 위해서는 수증기와 산소가 있어야 한다. 따라서 함침된 활성탄은 공기가 없는 가스에 사용하기 부적합하다. 그러나 최근 활성탄(과망간산칼륨)은 공기가 없는 가스에도 사용할 수 있으며, 미세 기공이 막히지 않아 탈황 성능이 개선된다.

⑧ 수산

가. 건식탈황설비 전단에 바이오가스 내 수분을 제거할 수 있는 제습장치를 설치한다.

나. 건식 탈황설비는 2계열로 구성하여 탈황제 파과 시 교체가 원활하도록 하며, 하부 배출이 쉽고 상부 충진이 용이한다.

다. 황화수소와 수산화철이 반응하여 황화철(FeS)로 환원된다.

라. 탈황제가 파과되는 과정에서 변색(검정색)되는 현상을 활용해 RGB센서로 파과 시점을 확인하여 탈황제를 교체한다.

마. 건식탈황설비의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려해 패드 사이즈와 고정 앵커의 크기를 결정한다.

⑨ 습

가. 바이오가스 중 황을 제거하기 위해 습식세정탑에서 가성소다를 분사하여 황화수소와 반응시켜 황을 제거한다.

나. 습식세정탑 내 pH 농도를 알칼리도로 유지하도록 약품펌프를 이용해 가성소다를 공급한다.

다. 바이오가스 내 CO₂및

라. 습식탈황설비의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려해 패드 사이즈와 고정 앵커의 크기를 결정한다.

⑩ 철킬레

가. 구성 : 스프레이탑 1·2, 충진탑, 액상촉매 순환탱크, 링블로워, 액상촉매 환원탱크, 액상촉매 순환펌프, 필터프레스, 철킬레이트 보충펌프, 철킬레이트 보충수 탱크, 공기압축기 등으로 구성한다.

나. 스프레이탑 1·2와 충진탑을 거쳐 황화수소를 철킬레이트 촉매로 급속 반응시켜 황 성분을 고체황으로 침전시킨다.

다. 액상촉매 순환탱크 하부에 침전된 황 성분을 필터프레스에서 탈수하며, 탈수된 철킬레이트는 환원탱크로 재순환시켜 산소를 공급하여 철킬레이트를 환원시킨다.

라. 필터프레스에서 탈수된 탈수케이크는 고체황으로 배출한다.

마. 철킬레이트 탈황탑 및 필터프레스 등의 정하중과 동하중을 고려하여 패드와 고정 앵커의 크기를 결정한다.

⑪ 자동제어 기준

가. 활성탄 및 건식탈황설비의 경우, 후단 가스분석기에서 황화수소 농도가 기준 이상일 때 탈황설비 예비기로 전환하며, 반응한 탈황설비 내 탈황제를 교체하여 교번 운전한다.

나. 습식탈황 및 철킬레이트 탈황설비의 경우, 후단 가스분석기에서 황화수소 농도가 기준 이상일 때 가성소다 또는 철킬레이트 분사량을 증가시켜 황화수소를 제거한다.

(1) 설치목적 : 생산된 바이오가스에 불순물인 실록산(활성탄, 실리카젤 등) 및 이산화탄소 등을 제거하기 위하여 적용되는 기술이다.

(2) 설비의 구성

① 습식 세정 : 세정탑, 디스트리부터, 순환펌프 등

② 화학 세정 : 세정탑, 약품저장탱크, 약품공급펌프, 순환펌프 등

③ 압력전환흡착방식(PSA, pressure swing adsorption) : 흡착탑, 전환 전동밸브, 대기배출 전동밸브 등

④ 멤브레인 : 멤브레인, 가스고압펌프, 버퍼탱크, 가스분석기 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 바이오가스 고질화 요구조건(

나. 바이오가스 고질화에 적용할 기술을 선정한다.

② 습식 세정(wet scrubbing)

가. 습식 세정탑에서 급수를 분사하여 바이오가스 내 수용성 가스와 분진을 제거하고, 온도를 낮추어 주는 역할을 한다.

나. 습식 세정탑조에 순환펌프를 설치하여 순환수를 세정탑 상부 노즐에서 가압 분사하고, 바이오가스가 중간층에 있는 디스트리뷰터에서 세정수와 접촉하여 제거율을 향상시키도록 한다.

다. 일반적으로 습식세정탑 재질은 FRP, STS 등으로 하며, 바이오가스 성분에 의한 부식이나 화학적 변화가 없도록 한다.

라. 바이오가스가 습식세정탑에서 적절한 반응을 할 수 있도록 공탑 속도를 반영한 반응조 크기를 산정한다.

마. 습식세정탑 등의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 패드사이즈와 고정 앙카의 크기를 결정한다.

③ 화학 세정탑(chemical scrubber)

가. 화학 세정탑에서 급수와 약품을 분사하여 바이오가스 내 수용성 가스와 분진 및 CO₂,

나. 화학 세정탑은 1단 이상으로 약품과 반응하도록 하며, 각 조에 순환펌프를 설치하여 순환수를 세정탑 상부 노즐에서 가압 분사하고, 바이오가스가 중간층의 디스트리뷰터에서 세정수 또는 약품과 접촉하여 제거율을 향상시키도록 한다.

다. 일반적으로 화학 세정탑 재질은 FRP, STS 등으로 하며, 바이오가스 및 약품 등에 의한 부식이나 화학적 변화가 없도록 한다.

라. 바이오가스가 화학 세정탑에서 적절한 반응을 할 수 있도록 공탑 속도를 반영한 반응조 크기를 산정한다.

마. 화학 세정탑 등의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 패드사이즈와 고정 앙카의 크기를 결정한다.

④ 압

가. 바이오가스에 포함된 CO₂,

나. 실리카, 제올라이트, 산화알루미늄 흡착제 등의 흡착제를 충진한 두 개의 흡착탑을 설치한다.

다. 흡착탑은 유입, 유출, 배출 전동밸브 등을 통해 바이오가스를 가압 → 흡착 → 감압 → 퍼지 공정을 반복적으로 진행하여 연속적으로 고순도

라. 감압공정 중 흡착제에 흡착된 CO₂를 분리하여 대기 중으로 배출한다.

마. 흡착공정이 끝난 1기의 흡착탑은 전동밸브 전환으로 재생된 다른 흡착탑에서 연속하여 흡착공정을 수행함으로써 연속생산이 가능하도록 한다.

바. 가스분리에 사용되는 흡착여재인 CMS는 반영구적으로 사용이 가능하다.

사. 사용자 조건에 따라

아. PSA의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 패드사이즈와 고정앙카의 크기를 결정한다.

⑤ 멤브

가. 멤브레인은 기체분리막으로, 바이오가스 중 메탄가스의 농도 97% 이상을 안정적으로 생산할 수 있도록 멤브레인을 직·병렬로 구성한다.

나. 설비는 바이오가스를 정제하는 시설로 모든 시설은 방폭형으로 한다.

다. 바이오가스를 가열하는 가스히터는 내압방폭형, 방수형 등을 만족한다.

라. 처리된 바이오가스의 순도를 확인할 수 있는 가스분석기를 설치한다.

마. 바이오가스 누출을 확인할 수 있는 메탄측정기를 설치한다.

바. 본체는 용접구조로 기밀구조이어야 한다.

사. 분리된 고순도의 메탄가스는 후단의 버퍼탱크로 저장하며, 분리된 가스는 열원 등으로 활용하거나 포집하여 액화탄산, 드라이아이스 등으로 제품화하는 탄소 포집·활용(CCU) 설비와의 연계를 고려한다.

(1) 설치목적 : 잉여가스 연소기는 소화조에서 발생되는 바이오가스를 가스발전, 보일러, 기타 사용시설의 고장 또는 바이오가스 과다 발생에 의해 바이오가스를 배출하는 경우, 배출하는 가스를 연소하여 대기로 배출하는 시설이다.

(2) 설비의 구성 : 바이오가스 송풍기, 역화방지기, 잉여가스 연소기, 연소버너(저녹스버너), 연소공기 송풍기, 정압기 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 바이오가스 시간당 최대 발생량을 검토한다.

나. 바이오가스 성분 함량(

다. 바이오가스 사용량을 확인할 수 있는 계측기를 설치한다.

② 바이오가스 시간당 최대 발생량의 200% 이상 시설용량을 계획하고, 연소량을 감시·제어할 수 있는 유량계를 설치한다.

③ 연소 시 저녹스 버너를 사용하여 배출가스의 NOx를 저감한다.

④ 단위공정 및 설비의 외면으로부터 10 m 이상 이격한다.

⑤ 바이오가스 저장조로부터 수평거리 10 m 이상 이격한다.

⑥ 최대 연소 시 복사열이 지면에 도달하는 양을 고려하고, 역화방지 밸브를 설치한다.

⑦ 잉여가스 연소기의 연소로 내부는 단열 및 내화재를 적층하여 단열하며, 적층된 단열 및 내화재가 지지되도록 한다.

⑧ 열팽창에 견딜 수 있는 구조로 한다.

⑨ 연소로의 직경 및 높이는 완전연소가 되는 크기로 설계한다.

⑩ 잉여가스 연소기 주변에는 관계자 외 출입을 제한할 수 있는 울타리를 설치한다.

⑪ 잉여가스 연소기의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 패드사이즈와 고정 앙카의

⑫ 자동제어 기준

가. 가스저장조 및 바이오가스 사용시설을 초과하는 바이오가스를 연동하여 연소한다.

나. 유량계에서 측정된 잉여가스량과 연동하여 연소공기 송풍기를 제어한다.

다. NOx를 저감할 수 있도록 연소 시 저녹스 버너에서 공연비를 제어한다.

(1) 설치목적 : 바이오가스 발전기는 바이오가스 내 황 및 실록산을 제거한 바이오가스를 연소하여 발전기를 기동하고 전기를 생산하는 설비이다.

(2) 설비의 구성 : 역화방지기, 정압기, 바이오가스 이송송풍기, 유량계, 가스발전기, 엔진냉각수 펌프, NOx 저감 촉매장치, 소음기, 라디에이터, 열교환기 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 발전기 유입 바이오가스의 성상(

나. 가스발전기 유입 바이오가스 유량, 압력 등의 조건을 확인한다.

다. 바이오가스를 활용한 발전설비를 선정한다.

② 탈황을 거친 바이오가스 성분으로 황화수소 농도가 가스발전 허용 상한치 이하를 만족한다.

③ 가스발전기에 균일한 유량과 정압으로 바이오가스를 공급한다.

④ 바이오가스 공급라인에 역화방지기를 설치한다.

⑤ 가스발전기에서 발생되는 연소열을 냉각시키는 냉각수를 열교환하여 소화조 가온에 활용한다.

⑥ 연소 배출가스의 NOx를 제거하는 설비를 갖춘다.

⑦ 소음기를 설치하여 배출소음을 최소화한다.

⑧ 연소 배가스는 외벽 상부로 배출되도록 한다.

⑨ 바이오가스 발전기의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 진동 패드와 고정 앙카의 크기를 결정한다.

⑩ 자동제어 기준

가. 바이오가스 유입량에 따라 가스발전기 부하를 가변 제어할 수 있다.

나. 엔진 냉각수의 온도가 일정 온도 이상 상승하면 외부로 순환하며, 순환 시 열교환기 또는 라디에이터에서 냉각 후 재순환되도록 한다.

(1) 설치목적 : 바이오가스 내 황과 이산화탄소 등을 제거한 고질화된 바이오가스를 도시가스 공급배관에 연결하여 도시가스로 활용한다.

(2) 도시가스 연계기준

① 바이오가스 연료 품질기준을 만족한다.

② 도시가스 품질검사 기준을 만족한다.

(1) 설치목적 : 고질화된 바이오가스를 수소 수증기 개질로 수소를 생산하는 설비이다.

(2) 설비의 구성 : 순수 처리설비, 예열기, 버너, 개질기, 변형기, 수소 정제설비, 수소 버퍼탱크, 수소가스 압축기, 수소 튜브트레일러, 냉각설비, 질소퍼지 장치 등

(3) 설계 기준

① 설계 전 검토사항

가. 바이오가스 공급압력, 공급량, 바이오가스 순도 등을 검토한다.

나. 개질기에 공급하는 이온수의 양과 온도를 검토한다.

다. 개질기에서 생산되는 수소의 순도를 검토한다.

라. 개질기 후단에 수소 정제기의 형식과 용량을 검토한다.

마. 생산된 수소의 압력과 가압을 하기 위한 압축기에 대해 검토한다.

② 바이오가스 정압으로 공급량을 조절할 수 있도록 공급 송풍기를 2계열로 구성한다.

③ 개질기에 필요로 하는 순수를 공급할 수 있도록 나노필터(N/F) 또는 역삼투압(RO)의 순수공급설비 용량을 산정한다.

④ 개질기 600~800℃의 고온 운전조건이 변경되지 않고, 수증기 개질의 효율을 높일 수 있는 촉매를 사용한다.

⑤ 개질기 로 내의 온도를 600~800℃ 범위의 고온으로 올리고 유지할 수 있는 개질기 버너를 갖추어야 하며, 자동으로 온도를 조절할 수 있다.

⑥ 수소 제조 중 이상이 발생할 경우 자동으로 안전장치가 작동하도록 하며, 비상 시 개질로 내 바이오가스 유입을 차단하고, 로 내에 있는 수소가스를 외기로 배출하며, 질소가스가 개질로 내로 공급되도록 구성한다.

⑦ 개질로에서 수소와 이산화탄소로 생산된 고온의 가스를 냉각할 수 있는 냉각시스템을 구비한다.

⑧ 개질기에서 생산되는 수소의 순도를 정제할 수 있는 정제설비의 용량과 형식을 검토한다.

⑨ 수소 정제설비는 특성에 따라 PSA 방식과 멤브레인 방식 중 하나의 방식을 선정한다.

⑩ PSA 정제장치는 흡착분리공정으로 혼합가스 중 한 가지 성분만 선택적으로 흡착하여 고순도의 수소가스를 생산하는 설비로, 공정은 가압단계 → 흡착단계 → 압력평등화 단계 → 향류 가압단계 → 정화단계 → 압력평등화 단계의 6개 공정을 교번으로 작동하여 고순도의 수소가스로 정제하고, 배출 가스는 개질기로 재순환하여 개질로에서 연소 후 배출하도록 한다.

⑪ 개질기에서 생산되는 저압력의 수소가스를 20 MPa 이상의 고압가스로 압축한다.

⑫ 수소 압축기

가. 수소 압축기의 형식은 왕복동식 압축기, 다이아프램 압축기, 다단압축 피스톤 압축기, 이온 액체압축기 등이 있다.

나. 왕복동식 또는 피스톤 압축기의 구조는 1단, 2단, 다단식으로, 실린더 배열은 가로형, 세로형, L형, V형, W형, 병렬형 중에서 가장 효율이 좋은 방식을 선정하며, 냉각방식은 물 냉각과 공기냉각 방식 중에서 선정한다.

다. 수소 압축기는 수소가스를 연속적으로 공급할 수 있고, 고압의 수소가스를 안전하게 공급할 수 있는 압축기로 선정한다.

라. 압축 시 발생되는 고온의 열은 냉각수를 순환하여 낮은 온도가 유지되도록 한다.

마. 압축기를 구성하는 모든 장치는 누설방지 기능이 있으며, 장기간 기능을 유지한다.

바. 안전밸브, 토출밸브 등의 배기관은 외부로 직접 연결한다.

사. 압축기 가스 배출관은 지붕, 처마보다 높게 설치한다.

아. 밀폐된 곳에 수소를 공급할 경우 외부에 차단밸브를 설치한다.

자. 수소 설비의 배관연결은 고정형 조인트를 사용한다.

차. 수소 압축이 끝나면 질소를 연결하여 부스터 챔버를 플러싱한다.

카. 수소 설비 내부의 산소농도를 1% 이하로 유지한다.

타. 압축기 재료는 해당 수소를 취급하기에 적합한 기계적 성질 및 화학적 성분을 가져야 한다.

파. 압축기의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 방진패드와 고정앙카의 크기를 결정한다.

⑬ 고압 수

가. 고압의 수소를 저장하여 수소 사용시설에 공급하는 설비로, 금속합금 저장, 탄소나노튜브(CNT, carbon nanotube), 액화수소 저장탱크, 압력탱크 등에 저장하는 기술이 있으며, 공급 압력탱크의 저장압력을 검토하여 저장방식을 선정한다.

나. 공급설비는 수소를 취급하기에 적합한 기계적 성질 및 화학적 성분을 가진 재료를 사용한다.

다. 수소 공급설비 설치 장소에는 수소가스 감지기를 설치하여 수소가스 누설을 파악할 수 있다.

라. 수소취화 현상은 수소가 재료와 반응하여 재료의 강도를 약화시키는 현상으로 대규모 사고로 이어질 수 있으므로, 공급탱크 재료의 선정을 적절히 한다.

마. 수소를 충전·방출하는 압축가스용기에서는 가스에 의한 응력 변화와 함께 피로현상이 발생할 우려가 있으므로 피로 응력을 검토하여 적정한 안전율을 적용한다.

바. 수소저장 탱크의 온도가 40℃ 이상이 되면 온도를 낮출 수 있는 물분사 시설 등을 설치한다.

사. 고압 수소 저장탱크의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 패드사이즈와 고정 앙카의 크기를 결정한다.

⑭ 부

가. 냉각탑 : 수소 개질기에서 개질되어 나오는 수소와 이산화탄소의 온도를 40℃ 이하로 냉각하고, 압축설비에서 고압으로 압축 시 고온의 수소가스를 냉각하는 설비이다.

나. 액화질소 탱크 및 질소 기화기 : 수소 생산시설에 문제가 발생할 경우, 시설 내의 수소를 외기로 배출하고, 시설 내 안전성을 확보하기 위해 질소를 공급시키는 설비로, 액화질소를 기화기를 통해 질소가스로 만들어 본 처리시설에 공급하여 시설의 안전성을 확보한다. 또한, 고온의 자동밸브 제어 시 질소가스를 사용한다.

다. 압축공기설비 : 시설 내 계장류를 제어하기 위한 압축공기 공급설비를 말한다.

⑮ 자동제어 기준

가. 수소 개질기

a. 수소생산량 조절에 따라 순수공급량과 바이오가스 공급량을 제어한다.

b. 개질기 로 내의 온도가 600~800℃ 범위에 유지되도록 버너를 제어한다.

c. 개질기 온도 상승, 이상 압 발생 시 바이오가스 유입을 차단하고, 개질기 내부의 잔류가스를 질소로 공급한다.

d. 개질된 혼합가스의 온도를 낮출 수 있도록 냉각수 순환펌프를 가변 제어한다.

나. 가스 정제 설비

a. PSA의 경우 설비 후단에 수소가스 순도 측정기를 설치하여 순도가 떨어질 경우 전환밸브를 작동시켜 예비기를 작동시킨다.

b. 정지된 흡착탑의 흡착제는 재생 공정을 작동시켜 흡착제를 재생한다.

다. 수소가스 압축기

a. 수소가스 압축기의 인입압력과 인입량, 요구되는 토출압력에 따라 압축기를 제어 한다.

b. 수소가스 압축 시 발생되는 열을 방출할 수 있도록 냉각수 펌프 또는 냉각팬을 제어한다.

라. 고압 수소 저장탱크

a. 고압 수소 저장탱크의 온도가 40℃ 이상이 되면 설치된 가압수 펌프를 작동시켜 탱크 표면에 물을 분사하여 온도를 40℃ 이하로 유지한다.

b. 고압 수소 저장탱크 설계압보다 높은 압력의 수소가 유입될 경우 안전밸브를 작동시켜 저장탱크 설계압 이상이 되지 않도록 유지한다.

(1) 구성목적 : 탈수기는 혐기성 소화조에서 소화된 소화액에서 고형물을 분리하기 위한 설비이다.

(2) 설비의 구성 : 소화액 저류조 펌프, 탈수기, 폴리머 용해장치, 폴리머 공급펌프, 유량계등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 소화액의 농도와 소화액 유입량을 검토한다.

나. 폴리머 종류, 농도, 폴리머 유입량을 검토한다.

다. 소화액 유입량에 따른 폴리머 농도와 유입량을 제어한다.

라. 탈수케익 저장호퍼는 탈수케익 반출을 위해 최소 2일 이상, 권장치 3일 이상 저장이 가능하도록 한다.

마. 탈수케익 저장호퍼 악취 확산 방지 방안을 검토한다.

바. 탈수케익의 활용 목적(퇴비, 소각 등)에 따라 목표 함수율을 검토한다.

사. 소화액 특성과 탈수케익 목표 함수율에 따라 탈수기 형식을 검토한다.

② 유입 소화액의 농도와 유량에 맞는 폴리머 종류, 농도, 유입량을 결정한다.

③ 소화액 저류조 펌프는 부하에 맞추어 유량을 변동할 수 있도록 VVVF를 계획한다.

④ 탈수기에 공급하는 소화액의 농도와 유량에 맞게 폴리머 주입량을 조절할 수 있다.

⑤ 탈수기 전단 배관의 막힘을 방지할 수 있도록 용수공급장치를 계획한다.

⑥ 탈수기에서 나오는 탈수액은 유량조정조로 보낼 수 있도록 배관 구성을 계획한다.

⑦ 탈수기에서 나오는 탈수케익은 이송컨베이어를 통해 탈수케익 저장호퍼로 보낼 수 있도록 한다.

⑧ 탈수기의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 패드사이즈와 고정 앙

(1) 설치목적 : 소화된 소화슬러지 탈수 전 농축을 통하여 탈수 효율을 향상시킬 수 있으며, 약품 주입량을 제어하는 데 목적이 있다.

(2) 설비의 구성 : 폴리머 용해장치, 폴리머 공급펌프, 유량계등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. Jar-Test를 통하여 적정 약품 선정과 주입량을 조절한다.

나. 응집제나 폴리머 종류에 대해 검토한다.

② Alum이나 염화제이철과 같은 응집제, 양이온·음이온 등 고분자 응집제 등 적정 약품에 따른 약품 주입방식을 적용한다.

③ 고분자 응집제 주입 시 폴리머 용해장치를 거쳐 폴리머 주입량을 조절한다.

④ 약품 주입량과 제어방식에 따라 다이어프램 펌프, 일축 편심 스크류 나선형 펌프 등 주입펌프 종류를 선정한다.

⑤ 자동제어 기준

가. 유입 소화액의 농도와 유량에 맞추어 약품 투입 유량을 변동할 수 있도록 연동하여 VVVF를 제어한다.

(1) 설치목적 : 협잡물과 같이 고형물 농도가 높은 슬러지를 적정하게 이송한다.

(2) 설비의 구성 : 밸트 컨베이어, 스크류 컨베이어, 일축 편심 스크류 나선형 펌프 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 탈수케익의 함수율, 이송량, 이송거리에 따른 이송장치 형식을 선정한다.

나. 배관 이송 시 손실수두를 고려한다.

② 컨베이어 이송 시 악취의 외부 확산을 방지하기 위해 밀폐구조로 한다.

③ 밀폐된 컨베이어 내부는 부압을 유지하여 악취가 확산되지 않도록 한다.

④ 컨베이어의 안전을 위하여 급정지장치를 설치한다.

⑤ 슬러지 케익의 유속은 0.6 m/s를 초과하지 않도록 하며, 관경은 최소 150 mm 이상으로 하고, 이때 손실수두를 고려한다.

⑥ 관내에서의 손실수두는 유속보다 관경의 변화에 더 큰 영향을 받는다.

(1) 설치목적 : 탈수된 탈수케익을 반출실로 이송한 후 암롤박스 또는 탈수케익 저장조에서 차량에 적재하여 반출하도록 하는 설비이다.

(2) 설비의 구성 : 암롤박스, 탈수케익 저장호퍼, 악취등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 탈수케익 반출실은 슬러지 노출에 의해 악취 확산이 우려된다.

나. 암롤박스에 탈수케익 적재 시 암롤박스 하부 콘크리트 보호방안을 수립한다.

다. 탈수케익 저장호퍼 적재 시 탈수케익 저장호퍼 높이를 고려한다.

② 암롤박스 적재 시 암롤박스 설치 위치를 정확히 정한다.

③ 암롤박스 차량 적재 시 콘크리트 보호를 위해 하부에 철판을 설치한다.

④ 탈수케익 저장호퍼 적재 시 차량 높이를 고려하여 탈수케익 저장호퍼 높이를 결정한다.

⑤ 탈수케익 저장호퍼 설치 시 평상시 침출수 바닥에 낙하를 방지하도록 침출수 받이를 설치하고, 차량 진입 시 침출수 받이를 회전하여 치울 수 있는 구조로 한다.

⑥ 탈수케익 저장호퍼는 밀폐구조로 하며, 악취설비로 연결하여 탈수케익 저장호퍼에 부압을 유지하도록 한다.

⑦ 탈수케

(1) 설치목적 : 혐기성 소화 및 탈수 후 발생되는 탈리액을 처리하여 방류 또는 인근 하수처리장에 연계 처리할 수 있는 수질로 보내는 데 목적이 있다.

(2) 탈리액의 성상 :

① 혐

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 유입폐수의 농도와 C/N비 등을 검토하여 공정 구성을 검토한다.

나. 영양인자 중 질소와 인의 제거에 대한 방안을 검토한다.

다. 폐수처리에 적정한 C/N비를 맞추기 위해 외부 탄소원 주입을 고려한다.

② 음식물류 폐기물의 탈리액은 질소 및 인의 영양염류의 농도가 높은 반면, 혐기성 소화로 인하여 유기물의 농도가 상대적으로 낮아 질소 및 인의 제거가 어렵다.

③ 질소와 인의 효율적인 제거를 위하여 물리화학적 방법과 생물학적 방법을 병행한다.

④ 폐수처리에 적정한 C/N비를 맞추기 위하여 외부 탄소원을 주입하거나 물리화학적 질소 제거를 검토하며, 유지관리비 및 초기 설치비 등의 경제성을 검토하여 계획한다.

⑤ 생물학적 처리를 위한 외부탄소원은 포도당(Glucose)이나 메탄올 등을 사용한다.

⑥ 물리화학적 질소 제거는 여과, 흡착, 탈기 등이 있으며, 여과 및 흡착의 경우 탈리액의 높은 고형물 농도로 인하여 많이 사용하지 않는다.

⑦ 생물학적 폐수처리에서 질산화를 위한 수리학적 체류시간은 미생물의 성장속도가 느려 최소 5일 이상을 고려한다. 그러나 체류시간은 질소제거 방식에 따라 달라질 수 있다.

⑧ 미생물의 성장속도와 질소 제거속도에 영향을 미치며, 생물학적 질산화의 일반적인 운전범위는 15~30℃로 하며, 35℃ 이상 시 성장속도가 감소하므로 생물반응조의 온도를 유지할 수 있도록 냉각설비를 고려한다.

⑨ 질소 제거 시 pH는 질산화 및 탈질의 효율을 결정짓는 인자이다. 질산화의 적합한 pH는 7~8 범위이며, pH 6.5 이하에서는 질산화 효율이 급격히 저하된다.

⑩ 고농도의 탈리액을 처리 후 방류하기 위해서는 고도처리설비를 고려한다.

⑪ 축산폐수, 분뇨 및 음식물처리시설 배출수 등을 연계 처리하는 경우, 전처리수의 오염 부하량은 공공하수처리시설의 정상운영에 지장을 주지 않도록 총질소 및 총인의 오염 부하량을 공공하수처리시설 설계 시 유입하수 오염 부하량의 10% 이내까지 전처리한 후 연계 처리한다.

⑫ 연계되는 폐수의 농도 및 부하량을 실시간 모니터링이 가능한 측정 장치를 설치하여 연계 처리 시 문제가 없도록 한다.

(1) 설치목적 : 혐기성 소화 및 탈수 후 발생되는 탈리액을 처리하여 액비로 활용하는 공정이다.

(2) 탈리액의 성상 : 폐수처리시설 농도를 검토한다.

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 유입폐수의 농도, C/N비 등을 검토하여 공정 구성을 검토한다.

나. 영양인자 중 질소, 인의 제거에 대한 방안을 검토한다.

다. 액비에 적정한 C/N비를 맞추기 위해 외부 탄소원 주입을 고려한다.

② 액비화조는 일정한 수위를 유지하며 호기조건이 일정하도록 칸막이를 설치하여 액비 저장조나 정화처리시설로 이송하더라도 말단의 수위만 변동되도록 한다.

③ 바닥과 측면은 불침투성 재료(방수콘크리트, PE-FRP 등)를 사용하여 물이 스며들거나 탈리액이 새어나가지 않는 구조이어야 한다.

④ 개방형의 경우 우수의 침투를 방지할 수 있는 구조(지붕 등)로 한다. 인명 및 가축의 추락을 방지하기 위하여 울타리 등을 설치한다.

⑤ 밀폐식의 경우 내부청소 및 스컴을 제거할 수 있는 맨홀과 가스배출을 위한 가스배출구(vent)를 설치한다.

⑥ 유효깊이를 4.0 m 이상으로 하고 액비저장조나 정화처리시설과 연계할 수 있다.

⑦ 분뇨 중의 유기물질이나 악취물질을 생물학적으로 분해·안정화하여 액비 사용 시 문제가 없도록 공기(액비화조 유효용량 1 m³당 0.03 m³air/min 이상)를 공급할 수 있는 송풍시설을 갖추어야 한다.

⑧ 송풍시설 중 액비화조 내에 설치되는 산기장치는 산소전달 효율이 큰 고효율 산기관을 설치하여 송풍기의 용량 절감 및 동력비를 절감할 수 있다. (산소전달 효율이 큰 송풍과 산기를 겸한 장치도 사용 가능하다.)

⑨ 호기성으로 처리된 액비는 적정 정화처리시설과 연계하여 처리할 수 있다.

⑩ 호기성으로 처리된 액비는 그 상태로 액비 사용에 문제가 없으나, 액비 비수기 시 저장을 위해 액비저장시설과 연계되도록 한다.

⑪ 속성 호기성 액비화장치의 경우, 액비화 기간을 단축시킬 수 있으나 생산된 액비에서 악취가 발생하지 않도록 필요 시 별도의 악취방지시설을 갖추어야 한다.

⑫ 액비저장조는 사각 콘크리트식, 원형 콘크리트식, 원형 법랑 판넬식 등 다양하게 설치할 수 있고, 우수의 침투를 방지할 수 있는 구조로 한다.

⑬ 가축분뇨를 호기액비화시설로 처리할 경우, 축사 내의 피트, 집수조, 호기액비화조, 액비저장조 등을 합하여 처리일수가 180일 이상이 되도록 한다.

⑭ 액비화조 투입 시 분리액은 1일 정량으로 투입하며, 일시에 분리액을 투입함으로 인한 충격부하를 방지한다.

⑮ 분리액의 유기물질과 악취성분이 호기미생물에 의해 분해·안정화되도록 24시간 송풍기를 가동하므로 송풍기 예비기를 구성한다.

⑯ 액비화조 상부에 스컴이 발생하는 것을 방지하기 위해 소포시설을 검토한다.

⑰ 액비화조에 칸막이로 2개조 이상 설치할 경우에는 말단의 액비를 전단부로 내부 반송하여 액비화 효율을 높이고, 액비화 시 악취를 줄일 수 있다.

⑱ 호기 액비화 시설을 정화처리시설과 연계하여 방류하고자 할 경우, 응집 탈수 시 인의 제거효율을 높이기 위하여 무기응집제(철염, ALUM, PAC 등)를 투입한다.

⑲ 액비화조 내 내부반송펌프 및 액비배출펌프는 외부에서 탈부착이 가능한 구조로 한다.

(1) 설치목적 : 음식물류폐기물, 가축분뇨, 하수슬러지 등 각 처리시설에서 발생되는 악취는 고농도, 중농도, 저농도의 악취로 구분하여 환기횟수를 각각 다르게 하여 포집효율을 높인다.

(2) 설비의 구성 : 후두, FRP 덕트, PVC덕트, STS 덕트, 신축관, 댐퍼 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 악취농도에 따른 환기 횟수를 검토한다.

나. 악취 풍량을 측정할 수 있는 풍량 측정구를 덕트 말단에 설치한다.

다. 습도가 높은 악취인 경우 탈취팬 전단에 응축수 배출을 검토한다.

라. 악취 특성에 맞는 탈취 덕트 재질을 검토한다.

② 고농도, 중농도, 저농도 별로 탈취 덕트를 구분하여 악취를 포집할 수 있다.

③ 악취농도, 설치 장소, 설치 조건 등을 검토하여 적정한 재질을 설치한다.

④ 악취 포집 시 설계 풍량에 맞게 흡입이 가능하도록 말단에 댐퍼를 설치하며, TAB를 거쳐 탈취 풍량의 밸런스를 잡을 수 있도록 한다.

⑤ 진동설비가 있는 덕트에는 진동을 방지할 수 있는 신축관을 설치하고, 무진동설비, 저류조, 실 등에는 신축관을 설치하지 않는다.

⑥ 실탈취, 기기탈취, 국소탈취의 환기횟수를 적용한 풍량에 저속덕트 속도 14 m/s 이하에 맞는 덕트 크기를 적용한다.

(1) 설치목적 : 포집 악취를 악취농도별 처리효율이 적절한 악취제거설비를 사용하여 악취 배출허용기준 이하로 배출하도록 한다.

(2) 설비의 구성 :

① 약액세정설비 : 약액 세정탑, 탈취팬, 약품저장탱크, 약품공급펌프, 순환펌프, 드레인, 오버 플로워, 상수공급 등

② 오존산화설비 : 탈취팬, 오존 반응탑, 오존발생기, 오존 주입설비 등

③ 미생물 탈취 : 탈취팬, 미생물 반응탑 등

④ 활성탄 흡착 : 탈취팬, 활성탄 흡착탑, 댐퍼 등

⑤ 직접연소 :

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 악취 원인물질과 악취농도 및 목표 기준농도에 맞는 물리적, 화학적, 생물학적 악취 제거 방식을 선정한다.

나. 시설의 설계 시 악취에 대한 측정이나 시뮬레이션을 수행할 것을 고려한다.

다. 악취는 악취 배출허용기준을 준수하며, 민원 발생이나 근무자의 근무환경 개선을 위하여 배출허용기준보다 낮게 배출하는 것을 검토한다.

라. 음식물류폐기물의 대표적인 악취 원인물질인 암모니아, 황화수소, 메틸머캅탄 등 외 알데하이드류 및 휘발성 지방산 등에 맞는 악취처리시설을 검토한다.

② 악취의 원인물질, 농도, 처리목표 등을 감안하여 처리효율, 운영비 등을 고려해 악취제거설비 형식을 선정한다.

③ 탈취를 위한 흡입팬은 반드시 비상시를 고려하여 예비 댓수를 적용하고, 탈취설비 전단에 설치하여 유지보수 효율성을 확보한다.

④ 탈취팬은 덕트의 길이, 덕트 크기 등을 고려하여 덕트 손실수두 등을 산출하고, 탈취팬의 송풍압으로 산출한다.

⑤ 약액세정 탈취설비

가. 약액세정탑은 산·알칼리·중성 약품의 사용 조합에 따라 1단, 2단, 3단 약액세정탑으로 구분한다.

나. 약액세정탑 전단에 디스트리뷰터를 설치하여 포집된 악취성분 중 분진을 1차적으로 제거할 수 있다.

다. 각 단의 세정조는 LT, pH 센서 등을 설치하여 급수를 보충하고, 악취와 반응 시 pH 변화에 따라 약품 투입량을 조절하도록 한다.

라. 각 단의 저류조에는 순환펌프를 설치하여 세정탑 상부에서 용해수를 분사하고, 악취와 접촉시켜 화학적으로 흡수시키도록 한다.

마. 약품저장탱크는 LT, LG, 교반기 등을 설치하여 약품이 균등하도록 관리하며, 약품누수를 방지할 수 있는 방호벽 등을 설치한다.

바. 약품펌프는 악취처리에 따라 세정조 pH에 따라 가변 공급할 수 있는 구조이어야 한다.

사. 반응한 용해수는 주기적으로 배수할 수 있도록 드레인과 오버플로워를 설치한다.

아. 세정탑에서 나오는 폐수는 별도 폐수처리를 하거나 폐수처리시설에서 처리할 수 있다.

자. 약액 세정탑의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 패드사이즈와 고정 앙카의 크기를 결정한다.

⑥

가. 대기 중 산소 또는 산소 붐베에서 오존을 생산하는 오존발생기를 구비한다.

나. 오존발생기는 악취 농도에 따라 오존 농도와 오존 투입량을 제어할 수 있다.

다. 악취와 오존이 접촉하여 악취를 처리할 수 있는 공탑 속도를 적절히 산출한다.

⑦ 미생물

가. 미생물학적 탈취는 발효조 안에서 적용하며, 후단에 배치할 수 있다.

나. sulfobacter oxydans 박테리아는 산소가 있을 때 황화수소를 원소상 황으로 변환시키며, 이는 발효 부산물을 통해 반응조 밖으로 배출된다.

다. 미생물이 활성화할 수 있도록 영양소를 공급할 수 있는 설비를 설치한다.

라. 필요한 산소는 소형 컴프레서(예: 수중펌프)를 이용하여 공기를 취입하고, 발효조 내로 공급한다.

⑧ 활성

가. 고유량, 저농도 탈취에 적합한 설비이다.

나. 고온·다습한 악취는 활성탄의 파과 속도가 높아 적용에 부적절하다.

다. 저농도의 악취를 활성탄 흡착으로 제거하는 설비로, 정상적인 탈취효과를 유지하기 위해 주기적으로 활성탄을 교체한다.

라. 활성탄을 쉽게 교체할 수 있도록 상부 공급, 하부 배출 구조로 간단한 구조여야 한다.

마. 활성탄 흡착 탈취설비의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 패드사이즈와 고정 앙카의 크기를 결정한다.

⑨ 직접

가. 일반적으로 악취물질은 VOCs 성분으로, RTO·탈취보일러 등 800℃ 이상에서 악취가 분해되어 처리된다.

나. 직접연소는 연소공기로 악취를 공급하는 방식으로, 용량에 한계가 있으므로 고농도·저유량 악취처리에 효과적이다.

다. 탈취보일러의 경우 연소열을 회수하여 온도 또는 증기를 소화조 가온 등에 활용할 수도 있다.

라. 24시간 탈취기 운영 시 연료비가 높아 경제성이 떨어질 수 있으므로, 에너지를 최대한 회수하여 연료비를 절감할 수 있도록 공정을 구성한다.

마. 열팽창 및 열누적에 의한 설비 변형을 방지할 수 있도록 내화재 두께 등을 검토한다.

바. 직접연소 탈취설비의 정하중과 동하중을 산출하며, 하중조합을 고려하여 패드사이즈와 고정 앙카의 크기를 결정한다.

(1) 설치목적 : 바이오가스화시설에서 포집된 악취를 제거하여 배출하는 가스가 배출허용기준에 맞는 농도로 배출되는지를 모니터링하는 설비이다.

(2) 설비의 구성 : 악취센터, 악취모니터링 시스템 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 배출구의 허용배출기준 준수 여부를 확인한다.

나. 부지경계선에 악취센서 측정 위치, 높이, 수량에 대한 사항을 검토한다.

다. 악취센서의 농도 범위 및 측정 오차범위를 검토한다.

라. 악취모니터링 측정 항목은 복합악취, 암모니아, 황화수소, 메틸메캅탄 등을 선정한다.

② 배출허용기준에 맞는 농도로 배출하는지를 감시할 수 있다.

③ 악취 측정 장치는 배출구와 부지경계에 각각 설치하여 실시간 감시가 가능하다. 이때 부지경계는 계절별 바람의 풍향을 고려하여 최소 2개 이상의 측정 장치를 설치한다.

④ 악취 측정은 복합악취, 암모니아, 황화수소를 측정하며, 기타 특성에 맞게 추가 설치가 가능하다.

⑤ 농도가 초과되어 배출될 때에는 반드시 알람 경보로 운영자가 인지할 수 있어야 하며, 피드백 시스템을 검토한다.

⑥ 악취 배출농

(1) 설치목적 : 압축공기 공급설비는 협잡물 이송컨베이어 설비, 음식물 저장호퍼 투입문, 공압밸브 등에 공기를 공급하는 설비이다.

(2) 설비의 구성 : 왕복동식 압축기, 스크류 압축기, 스크롤 압축기, 유수분리기, 공기저장탱크, 공기제습기, 냉동식 공기냉각기, 안전밸브, 유량계, 압력계 등

(3) 설계기준

① KDS 33 20 05(4.10.1)에 따른다.

(1) 설치목적 : 배수펌프는 음식물 반입장, 가축분뇨 반입장, 하수슬러지 반입장 청소수 및 기계실 청소수 등에서 발생한 배수를 배출하는 설비이다.

(2) 설비의 구성 : 배수펌프, 신축관, 체크밸브, 게이트밸브, 수위계등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 청소 횟수 및 청소수량을 산출한다.

나. 기계실 오염물 청소 시 청소수 및 저장조 누수 발생 시의 배출방안을 검토한다.

② 청소장소 및 설치가 필요한 지점에 배수피트 설치 위치를 검토한다.

③ 설치지점에서 중간저장조로 배출할 때의 유량 및 양정을 검토한다.

(1) 설치목적 : 유지관리의 편의성을 위해 필요한 위치에 호이스트를 설치한다.

(2) 설비의 구성 : 호이스트 레일, 호이스트 등

(3) 설계기준

① 설계 전 검토사항

가. 호이스트 레일 설치 가능 여부를 확인한다.

나. 설비 인양 시 인양설비의 최대 중량을 확인한다.

다. 인양설비 이동이 가능한 경로를 검토한다.

② 호이스트 레일 및 인양설비는 인양 중량을 포함한 총중량의 5배 이상을 견딜 수 있도록 상부 고정방법을 검토한다.

③ 인양설비는 인양 최대 중량보다 5배 이상 인양할 수 있는 용량으로 검토한다.

④ 호이스트 레일과 호이스트 설치 높이, 인양설비의 높이 등을 검토하여 이동경로를 선정한다.

⑤ 호이스트는 무선 제어기를 사용하여 작동되도록 한다.

(분야별 가나다순)