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KDS 336005개정 2026HML 본체 · 수식 3KCSC 원문 ↗

중수처리시설 기계설비 설계 일반

목차 (24)
1. 일반사항
1.1 목적

중수처리시설은 하수처리시설을 기반으로 하지만 처리수의 주요목적{하수처리시설 : 수질오염 방지 및 공공수역 보호, 중수처리시설 : 처리수 재활용(절수 및 친환경 자원화)}에 차이가 있으며, 공공하수처리시설이 아닌 대형 건축물, 산업단지 등에 설치되어 처리수를 조경용수, 화장실 세정수, 청소용수, 냉각수 등으로 재이용할 수 있도록 처리하는 시설을 일컫는다. 이 기준은 건설기술진흥법 제44조(설계 및 시공기준)의 규정에 따라 중수처리시설 기계설비의 신설, 개량 및 확장을 위하여 실시하는 기본계획, 기본설계 및 실시설계에 대한 일반적⋅기술적 기준을 제시함으로써 설계의 효용성을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

1.2 적용범위

이 기준은 KDS 33 10 10에서 위임된 세부 사항과 하수도법, 물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률에 의한 중수처리시설 중 기계설비의 설계에 적용되는 사항에 대하여 규정한다.

1.3 참고 기준

(1) 기계설비의 설계는 국내외 규격 또는 각종 지침과 기준 등의 기술자료를 근거로 한다.

(2) 중수처리시설의 계획 및 설계에 대한 기준은 하수도설계기준(KDS 61 00 00)을 우선하여 따른다.

1.3.1 관련법규

KDS 31 10 10의 1.3 참고기준 및 KDS 61 10 00의 1.3.6 법령상의 규제에 따른다.

1.3.2 코드 및 표준

(1) 대한민국 코드 및 표준은 KDS 33 10 10의 1.3.2 관련기준 ∙대한민국 코드 및 표준에 따른다.

(2) 국제 코드 및 규격은 KDS 33 10 10의 1.3.2 관련기준 ∙국제 코드 규격에 따른다.

(3) 기타사항은 KDS 33 10 10의 1.3.2 관련기준 ∙기타에 따른다.

1.4 용어의 정의

(1) KDS 33 10 10(1.4.2)에 따른다.

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

1.5 기호의 정의

(1) KDS 33 10 10의 1.5 기호의 정의를 따른다.

1.6 시설물의 구성

(1) 중수처리시설 기계설비는 전처리설비(침사지 설비, 유량조정 및 유입펌프장설비), 주처리설비(침전지 설비 및 수처리 설비), 후처리설비(응집설비, 여과지 설비, 살균설비), 부대설비(슬러지

(2) 해당 설비별 설계기준은 4. 설계의 각 설비별 설계기준에 따른다.

1.7 해석과 설계원칙

(1) KDS 33 10 10의 1.7 해석과 설계원칙을 따른다.

1.8 설계 고려사항

기계설비의 설계는 처리방식, 시설규모, 시설형태, 유지관리방식 등을 기본으로 신뢰성 및 경제성을 중시하여 해당시설에 알맞는 적절한 설계를 하고 효과적인 유지관리를 할 수 있도록 한다.

1.9 신규기술적용

KDS 33 10 10의 1.9 신규기술적용을 따른다.

2. 조사 및 계획
2.1. 조사 및 계획 일반사항

중수처리시설 기계설비에 대한 제반 특성을 감안하여 구조적으로 안전하고, 경제적이며, 운영에 적합한 시설이 계획될 수 있도록 필요 장치의 부하와 조건을 조사하고 설계 계획을 수립한다.

2.2 조사

(1) 계획지역의 지리적 조건, 기후적 조건, 환경조건 및 관광지, 산업지역 등의 사회적 지역조건 및 환경특성을 파악하고 고려한다.

(2) 하수배제방법, 수처리방식, 슬러지(sludge) 등 부산물의 처리방식, 처리용량, 수질, 유효공간 이용과 처리수 및 슬러지(sludge)의 유효 이용계획을 고려하여 설계할 수 있도록 한다.

(3) 유입수질은 기계설비의 재질에 미치는 영향, 침사 및 협잡물 발생량의 추정이 가능하도록 필요한 데이터(data)를 수집한다.

2.3 계획

(1) 기계설비의 배치계획, 기종선정은 안전성(安全性), 안정성(安定性), 에너지 절약성, 비상시의 대책을 강구한다.

(2) 기계설비의 설계는 유입하수량의 증가에 따라 기계의 대수를 분할하여 단계적으로 건설될 수 있도록 검토한다.

(3) 기계설비의 설계는 가동후의 보수와 개축을 고려하여 설계한다.

(4) 증설설비의 설계는 기존설비의 운전상황, 유지관리상황을 확인한 후 기존 설비의 문제점을 보완할 수 있도록 설계한다.

(5) 기계설비의 설계는 처리장 규모 및 계획되어 있는 유지관리체제를 고려하여 필요한 기계설비를 설치한다.

3. 재료
3.1 재료 일반

KDS 33 10 10의 3.1 재료 일반 기준에 따른다.

3.2 재료 특성

KDS 33 10 10의 3.2 재료 특성 기준에 따른다.

3.3 품질 및 성능시험

KDS 33 10 10의 3.3 품질 및 성능시험의 기준을 따른다.

4. 설계
4.1 공통 설비
4.1.1 관, 밸브류

(1) 배관재질

① 배관재질은 사용유체에 따라 적절하게 선정한다.

② 배관재질의 사용구분은 다음과 같다.

<표 4.1-1> 배관재질 사용 구분

용 도

일 반 적 재 질

특 수 조 건

1. 하수이송배관

. 유입펌프, 조정조, 양수배관 등

DCIP, STS, STWW

(1) STWW는 용접 후 내부 도장이 가능한 배관

2. 슬러지배관

․ 생슬러지(sludge), 잉여슬러지(sludge), 반송슬러지(sludge), 농축슬러지(sludge)

․ 슬러지공급배관 등

DCIP, STS, STWW

(1) STWW는 용접 후 내부 도장이 가능한 배관

용 도

일 반 적 재 질

특 수 조 건

3. 처리수배관

․ 축봉수, 소포수, 세정수, 냉각수배관 등

SPP(W), STS

(1) 처리수와 접한 관통부 배관

(2) 수중, 수면에 접한 배관은

STS304 sch10S 이상

4. 부식성 유체배관

․용해액 배관 등

(Polymer, Alum, NaOH)

PE, STS

․차아염소산나트륨(NaOCl)배관

PE, PVC

5. 공기배관

(1) 1.0 ㎏f/㎠ 미만 또는 직경 500 이하 : SPP(W)

(2) 1.0 ㎏f/㎠ 미만 또는 직경 600 이상 : SPW

(1) 하수중의 수면에 접한 배관

(STS304 sch10S 이상)

6. 유압배관

SPPS

7. 시상수배관

ㆍ옥외배관

ㆍ옥내배관

주철관, 폴리에틸렌(polyethylene) 분체 라이닝(lining) 강관, STS

STS, 동관

8. 탈취배관

FRP, PE, STS

9. 소화가스관

STS

(2) 배관구경

① 배관구경은 배관 내 유속을 설정해서 산정하지만 경제성을 고려하여 소구경은 대구경에 비하여 속도를 느리게 산정한다.

② 소구경은 폐쇄방지를 위해 최소구경을 설정한다.

③ 집합배관의 구경은 예비를 포함하지 않고 결정한다.

(3) 밸브(valve)의 사용구분

① 밸브(valve)의 형식, 재질, 구동방식은 사용용도 및 개폐빈도에 따라 적절하게 선정한다.

② 밸브(valve)의 용도별 사용구분은 다음과 같다

<표 4.1-2> 밸브(valve)의 사용구분

개 폐 빈 도

용 도

전동 또는 공기작동

수 동

비 고

적음(小)

1. 하수 및

슬러지

(sludge)용

게이트밸브(gate valve)

버터플라이밸브

(butterfly valve)

다이아프램밸브

(diaphragm valve)

게이트밸브(gate valve)

소프트씰밸브

(Soft seal valve)

버터플라이밸브

(butterfly valve)

다이아프램밸브

(diaphragm valve)

개 폐 빈 도

용 도

전동 또는 공기작동

수 동

비 고

적음(小)

2. 상수 및

처리수용

게이트밸브(gate valve)

버터플라이밸브

(butterfly valve)

게이트밸브(gate valve)

버터플라이밸브

(butterfly valve)

직경 65이하는 볼밸브(ball valve)도 가능함.

3. 공기용

게이트밸브(gate valve)

버터플라이밸브

(butterfly valve)

볼밸브(ball valve)

게이트밸브(gate valve)

버터플라이밸브

(butterfly valve)

볼밸브(ball valve)

버터플라이밸브(butterfly valve)는 내열고무

(120℃)씨이트(seat)로 한다.

4. 약액용

다이아프램밸브

(diaphragm valve)

게이트(PVC제)밸브

(gate valve)

다이아프램밸브

(diaphragm valve)

게이트(PVC제)밸브

(gate valve)

볼밸브(PVC제)

(ball valve)

많음(多)

1. 하수 및

슬러지

(sludge)용

다이아프램밸브

(diaphragm valve)

버터플라이밸브

(butterfly valve)

-

2. 상수 및

처리수용

버터플라이밸브

(butterfly valve)

-

3. 공기용

버터플라이밸브

(butterfly valve)

볼밸브(ball valve)

-

버터플라이밸브(방풍용)(butterfly valve)는 내열고무(120℃)씨이트(seat)로 한다.

4. 약액용

다이아프램밸브

(diaphragm valve)

게이트(PVC제)밸브

(gate valve)

-

(4) 배관, 밸브 등의 손실

배관, 밸브 등의 손실계산은 다음 사항을 참고로 한다.

① 주 펌프와 반송용 슬러지펌프(sludge pump), 포기용 송풍기는 가동 최대대수를 기준으로 배관 손실을 계산한다.

② 유체가 공기인 경우 마찰손실 계산은 관내의 공기상태(표준상태 20℃, 1기압, 65% RH)로 한다.

③ 유체가 액체인 경우의 손실수두는 직관, 이형관, 밸브(valve)류 등의 손실을 종합적으로 검토하며, 슬러지(sludge) 배관에 있어서 마찰손실은 청수에 대한 마찰손실에 슬러지(sludge) 함수율에 따라서 보정계수를 고려한다.

④ 유체가 공기인 경우의 손실수두는 직관, 이형관, 밸브류 등의 손실과 부착기기의 압력손실을 종합적으로 검토하여 산정한다.

(5) 설계시 유의사항

① 배관은 기기의 설치 및 해체가 용이하고, 진동이나 부등침하 방지를 고려한다.

② 유량계, 제어밸브를 배관에 설치할 때는 유량계 형식에 따라 바이패스(by-pass) 배관의 설치를 검토하고, 계측기의 정밀도 및 제어성이 향상되도록 한다.

③ 결로방지 보온은 액체를 압송하는 배관에서 다음과 같은 경우에 시공한다.

가. 거주실 내 배관

나. 배관하부에 전기기기가 있는 경우

④ 배관의 보온공사는 다음과 같은 경우에 시공한다.

가. 동파가 예상되는 옥내외 배관

나. 온도가 60℃이상인 배관 중 관랑(여러 배관이 집중적으로 설치되어 있는 전용 통로)내 또는 옥내배관(화상방지)

다. 한랭지에서의 필요 배관

⑤ 오버플로우(over flow) 배관은 유입관보다 2단계 이상 큰 구경으로 하는 것이 바람직하다.

⑥ 배관은 폐쇄방지 및 부식방지를 검토한다.(청소구 설치)

⑦ 매설관(강관)은 전기부식 등이 발생하는 경우가 있으므로, 트러프(trough) 내에서 모래(마사토)매설로 하는 것이 바람직하다.

⑧ 재질이 다른 배관 또는 부속품을 연결할 경우에는 이중금속간의 접촉으로 생기는 전위차에 의한 이종금속접촉부식(galvanic corrosion)을 방지하기 위하여 절연재를 사용하여 시공한다.

4.1.2 바닥 배수펌프

(1) 기 종

바닥배수펌프의 기종은 무폐쇄형을 기본으로 한다.

(2) 용 량

펌프(pump)의 최소구경은 50 mm 이상으로 하며 슬러지펌프(sludge pump)실 및 분리액 배수 등 운전시간을 고려하여 결정한다.

(3) 전동기 출력

펌프(pump)전동기 출력은 현장조건을 고려하여 선정한다.

(4) 설계시 유의사항

① 전동기 극수는 4P 이상으로 한다.

② 전동기는 건식으로 한다.

③ 메카니컬시일(mechanical seal)은 이중으로 한다.

④ 필요에 따라 펌프(pump)인양장치를 고려한다.

⑤ 배수피트(pit)에는 이상수위(고수위) 경보장치를 고려한다.

⑥ 펌프(pump)정 수위에 의한 자동운전이 가능하도록 한다.

⑦ 배수펌프(pump)용 집수조의 유효용량은 펌프(pump) 전동기의 과열 방지 및 설비수명 확보를 위하여 전동기 제작사가 권장하는 최대 기동 가능 빈도를 초과하지 않도록 설계한다.

4.2 전처리설비
4.2.1 공통사항

KDS 33 25 05의 4.2.1 공통사항 기준에 따른다.

4.2.2 수문설비

(1) 설치 목적

수문은 침사지의 선택운전, 불시의 정전 및 펌프(pump)장 보수시의 유입량을 일시 차단하거나, 합류식의 경우 호우시 펌프장(pump)설비의 침수방지를 위해 유량조절을 하기 위한 목적으로 설치한다.

(2) 수문의 형상

수문의 크기는 계획수량의 유속이 1 m/s 전후로 통과가 가능한 면적으로 하고, 형상은 원형과 각형으로 구분하며, 각형의 경우 폭 1에 대하여 높이 1.5를 표준으로 한다.

(3) 수문 본체의 재질

수문 본체의 재질은 유입수압에 대하여 조작이 용이하며, 충분한 강도 및 강성을 갖고 부식에도 강한 재질을 선정하므로, 수문 본체의 재질은 주철제, 스테인리스(stainless)제 또는 HDPE 제 등으로 한다.

(4) 수문의 구동방식

수문의 구동방식으로는 수동식, 전동식, 전동형 자중강하식 중에서, 적정한 수문을 설치한다.

(5) 용량 및 대수선정

수문의 유입부 치수는 수로의 유속을 저해하지 않도록 결정하고, 대수는 지 또는 수로마다 설치한다.

(6) 수문의 설치하중

수문의 개폐 시에는 수문 본체 자중, 스핀들(spindle) 자중, 개폐대 자중 및 수압에 의한 마찰력에 의하여 하중이 작용하지만, 수문을 여는 경우에는 개폐대 바닥 방향으로 하중이 작용하고, 수문을 닫는 경우에는 역방향으로 하중이 작용하므로 앵커볼트(anchor bolt)는 구조물의 주철근과 반드시 연결하여 설치한다.

(7) 설계수심ㆍ조작수심

설계수심, 조작수심은 유입부 저부에서 개폐대 설치바닥 높이까지로 한다.

(8) 수문의 전동기 출력

수문을 동력에 의하여 개폐하는 경우의 전동기 출력은 수문 자중, 개폐속도, 수문 본체와 수문 시이트(seat)의 마찰저항력, 개폐장치의 효율 등을 고려하여 결정한다.

(9) 운전제어

처리장 유입수문에 전동식 개폐기를 사용하는 경우 현장조작 및 중앙조작이 가능하도록 한다. 또 정전시 하수처리장의 침수 우려가 있는 경우에는 유입 및 중계펌프(pump)장 전단에 자중에 의한 긴급차단 수문을 검토한다.

4.2.3 스크린(screen)설비

(1) 설치 목적

스크린(screen)설비는 하수 중의 협잡물을 제거하여 펌프(pump), 배관 등의 손상과 막힘을 방지함과 동시에 다음 공정의 처리시설을 보호하여 하수처리를 용이하게 하는 데 있다.

(2) 설치 위치

스크린(screen)설비는 하수 유입부에 설치하고 설치위치는 다음에 따른다.

① 대규모 처리시설에서는 침사지 전단에 조목스크린(screen), 후단에는 세목스크린(screen)을 설치하는 것을 원칙으로 한다.

② 중ㆍ소규모 처리시설의 경우는 침사지 전단에 세목스크린(screen)을, 후단에는 미세목스크린(screen) 설치를 원칙으로 한다. 단, 관거의 상태에 따라 조대한 협잡물이 유입될 우려가 있는 경우에는 조목스크린(screen)을 설치할 수 있다.

(3) 스크린의 종류

① 조목스크린(screen)

ㆍ수동 제거식

ㆍ기계 제거식

② 세목스크린(screen)

ㆍ연속 체인(chain)식 자동스크린(screen)

ㆍ간헐식(One Rake) 자동스크린(screen)

ㆍ협잡물종합처리기

③ 미세목 스크린(screen)

ㆍ스텝스크린(step screen)

ㆍ전동마이크로 바-스크린(micro bar-screen)

(4) 용량 및 대수선정

스크린(screen)의 용량 및 대수는 다음에 따른다.

① 스크린(screen)의 기기용량은 시간최대 유입량(우천시 계획하수량의 3Q)을 만족할 수 있는 처리용량을 확보한다.

② 스크린(screen)은 침사지의 설계에 따라서 정하고, 스크린(screen)의 폭은 구조상 2.0~2.5 m를 표준으로 하며, 최대 3.0 m정도로 한다.

③ 스크린(screen)은 예비대수 없이 용량을 고려하여 2대를 원칙으로 하나 소규모 하수처리장에서는 현장여건에 따라 결정하고, 3.0 m 이상의 수로 폭에서는 분할하여 1 침사지에 2대로 하는 것이 좋다.

④ 운반기기는 스크린(screen) 용량에 대수를 고려한 것으로 하고 운반기기는 1계열로 한다.

⑤ 일일발생량 및 반출계획을 감안하여 협잡물박스(box)는 인력반출 또는 호이스트(hoist)로 콘테이너(container)에 저장하고 저류용량은 2~3일 분으로 한다. 호퍼(hopper)에 의해 협잡물을 저장하는 경우에는 반출방법 등을 고려하여 용량을 검토한다.

(5) 설계조건

① 스크린(screen)부의 유효 유속은 시간최대 유입하수량을 기준으로 수동제거식은 0.3~0.45 m/s, 기계제거식은 0.45~0.6 m/s로 한다.

② 협잡물 발생량은 하수량 1,000 ㎥ 당 0.001~0.03 ㎥정도이다.

합류식인 경우의 하수는 0.001~0.015 ㎥이고, 우수는 0.001~0.03 ㎥정도이며, 분류식의 경우는 0.001~0.015 ㎥ 정도이므로 지역, 배출, 유량 등을 검토하여 협잡물량을 결정한다.

③ 스크린(screen) 설치각도는 수동제거식은 45~60°, 기계제거식은 70° 전후로 하며 현장 여건을 고려하여 검토한다.

④ 스크린(screen)부의 손실수두는 기계식에서는 0.1 m, 수동식에서는 0.3 m정도로 한다.

(6) 전동기 출력

스크린(screen)설비의 전동기 출력은 스크린(screen)찌꺼기 운반량, 운행부 중량, 체인(chain)과 체인 가이드레일(chain guide rail)의 마찰저항, 그밖에 기계손실 외에 레이크(rake)와 스크린(screen)사이에 약간 맞물릴 때에도 지장이 없도록 고려하여 결정한다.

(7) 운전제어

자동스크린(auto screen)은 간헐운전으로 한다. 또 운반기기는 스크린(screen)과 연동하여 수위계 및 프로그램 타이머(program timer)에 의해 운전한다.

(8) 안전시설

스크린(screen)설비에는 다음 사항을 고려하여 안전시설 및 환경보전시설을 검토한다.

① 보수점검용 통로 및 작업상 위험한 장소에는 위험방지 난간 및 울타리를 설치한다.

② 침사지 내의 스크린(screen)설비를 실내에 설치할 경우에는 악취가스를 고려하여 탈취 및 환기설비를 고려한다.

4.2.4 침사제거설비

KDS 33 25 05의 4.2.4 침사제거설비 기준에 따른다.

4.2.5 펌프(pump)설비

(1) 설치 목적

펌프(pump)설비는 유입하수를 처리시설로 이송하는 설비이며 중계펌프와 처리장 내의 유입펌프 및 처리수 이송펌프로 분류한다.

(2) 설치 위치

펌프(pump)설비의 설치위치는 처리공정상의 관거깊이, 처리시설의 위치, 유량조정조의 유무와 방식에 따라 검토한다.

(3) 계획하수량과 대수

① 펌프(pump)대수는 계획오수량 및 계획오수량의 시간적 변동과 수처리방식, 초기저수량 대책, 펌프(pump)의 성능을 기준으로 정하며, 수량의 변화가 현저한 경우에는 용량이 다른 펌프(pump)를 설치하도록 한다.

② 펌프(pump)의 설치대수는 계획오수량과 계획우수량에 대하여〈표 4.2-1〉을 표준으로 한다.

〈표 4.2-1〉합류식 펌프

오수펌프(pump)

우수펌프(pump)

계획오수량 (㎥/s)

설치대수(대)

계획우수량 (㎥/s)

설치대수(대)

0.5 이하

2 ~ 4

(예비1대 포함)

3 이하

2 ~ 3

0.5 ~ 1.5

3 ~ 5

(예비1대 포함)

3 ~ 5

3 ~ 4

1.5 이상

4 ~ 6

(예비1대 포함)

5 ~ 10

4 ~ 6

※ 분류식 펌프(pump)장의 오수펌프(pump)는 〈표 4.2-1〉의 오수펌프(pump)와 같다.

(4) 펌프의 형식 선정

① 펌프(pump)의 기종 선정시에는 표준특성을 충분히 검토한 후 사용목적, 설치장소 등의 계획조건에 적합한 것을 검토한다.

② 펌프(pump)는 흡입실양정 및 토출량을 고려하여 총양정에 따라 〈표 4.2-2〉를 표준으로 한다.

〈표 4.2-2〉 총양정에 대한 펌프

총양정(m)

형 식

펌프(pump)구경(mm)

4 이상

원심펌프(pump)

80 이상

3 ~ 12

사류펌프(pump)

400 이상

5 이하

축류펌프(pump)

400 이상

10 이하

스크류펌프(screw pump)

개 방 형

4 이상

수중펌프(pump)

50 이상

③ 펌프(pump)는 계획조건에 적합한 표준특성을 가지도록 비교회전도를 정한다.

④ 침수가 될 우려가 있는 곳이거나 흡입실양정이 큰 경우에는 입축형 혹은 수중형으로 한다.

(5) 펌프

① 중계 및 유입펌프(pump)는 조외형이나 수중형을 사용하며, 일반적으로 원심펌프(pump), 사류펌프(pump), 축류펌프(pump), 스크류펌프(screw pump) 등의 형식으로 구분하고, 펌프(pump)형식과 임펠러(impeller)형상 등은 이송유체의 특성을 감안하여 무폐쇄형 펌프(pump)로서 내부식 및 내마모성이 우수한 재질로 한다.

② 펌프(pump)의 특징을 고려해서 사용 목적 및 운전의 경제성을 검토한다.

(6) 수격작용

① 펌프(pump)의 토출측 관로의 상황에 의하여 수격작용(water hammer)이 발생할 우려가 있는 경우에는 이를 방지하기 위하여 수격방지장치를 설치한다.

② 펌프(pump)의 급정지 또는 밸브(valve)의 급폐쇄 시 수격작용이 예상되는 아래와 같은 경우에는 전산 프로그램(program)을 이용한 수치해석을 통해 관로 내 최대/최소 압력을 검토하고, 필요한 경우 압력 완화 장치 등 방지 대책을 수립하도록 한다.

가. 펌프(pump) 토출 관로의 길이가 긴 경우

나. 관내 유속이 빠른 경우

다. 밸브(valve)의 폐쇄 시간이 짧은 경우

라. 관로의 고저차가 심하여 수주분리가 예상되는 경우

마. 체크밸브(check valve)를 갖춘 고양정 펌프시스템(pump system)

(7) 전동기 출력

① 펌프(pump)를 운전하는 전동기의 출력은 축동력의 여유율을 고려하여 다음 식에 의하여 계산한다.

P =

Ps(1+α)

η

P : 전동기 출력(kW)

Ps : 펌프의 축동력(kW)

α : 여유율

η

단, 여유α는 펌프(pump)의 형식, 전동기의 종류 및 양정의 변동에 따라 다르므로 〈표 4.2-3〉을 표준으로 한다.

〈표 4.2-3〉 전동기의 여유율(α)

구 분

전 동 기

A의 경우

B의 경우

원심펌프(pump)

0 ~ 0.10

0 ~ 0.15

사류펌프(pump)

0 ~ 0.15

0 ~ 0.20

축류펌프(pump)

0 ~ 0.20

0 ~ 0.25

수중펌프(pump)

0 ~ 0.10

0 ~ 0.20

※ (1) A의 경우는 양정의 변화가 비교적 적은 경우(규정 양정보다 원심펌프(pump)에서는 20% 정도까지 낮게 될 때, 축류펌프(pump)에서는 높게 될 때)

(2) B의 경우는 양정의 변동이 비교적 많은 경우(A이외의 경우)

(8) 자동운전의 제어방식

① 펌프(pump)의 제어방식은 수위제어 및 유량제어로 구분한다.

② 유량제어에는 펌프(pump)의 대수제어, 펌프(pump)의 회전수제어(VS방식, 인버터(inverter)방식), 토출밸브(valve)의 개도제어 등을 조합한 제어방식이 있는데 펌프(pump)의 형식과 사용조건, 건설비, 유지관리비 및 전동기의 종류 등을 고려하여 선정한다.

(9) 운전제어

① 펌프(pump)는 수위에 의한 온오프(on-off) 운전을 기본으로 하고, 수위상승에 따라 속도제어 및 대수제어를 검토한다.

② 유량조정조 이송펌(pump)프의 정유량제어는 일부 속도제어를 포함하여 대수제어 또는 분배계량조 설치를 검토한다.

(10) 자동운전용 기기

① 펌프(pump)를 자동 또는 원격제어하는 경우 기동 및 정지의 작동과정을 자동적으로 진행시키기 위하여 다음 사항 중 필요한 장치를 설치한다.

가. 만수(滿水) 검지장치

나. 토출압력 검지장치

다. 축봉수, 냉각수, 윤활용수 등의 압력 또는 물의 흐름 검지장치

라. 마중물(priming water), 축봉, 냉각, 윤활용 등의 소배관에 전기식 또는 압력 개폐식 밸브(valve)

마. 토출측 밸브(valve)에 제한 스위치(switch) 및 안전장치

(11) 보호장치

펌프(pump) 및 전동기에는 운전 중 발생되는 이상을 검출하고, 이상 정도에 따라 운전정지, 경보 또는 고장표시를 할 수 있는 적합한 보호장치를 설치한다.

(12) 설계시 유의사항

펌프(pump)의 주요 제원은 다음 사항을 고려해서 결정한다.

① 중계ㆍ유입펌프(pump)의 전양정은 실양정+흡입 및 토출관의 손실수두 등으로 결정한다.

② 유입펌프(pump)의 양정변화가 심할 경우에는 변화를 제약하거나 변화에 견딜 수 있는 펌프(pump)를 사용한다.

③ 유입펌프(pump)는 매우 중요한 설비이므로 내구성, 유지관리성에 주의하고, 토목․건축 구조물이 관리하기 쉬운 구조가 되도록 검토한다.

④ 펌프(pump)정 용량은 펌프(pump) 설치공간, 펌프(pump) 기동․정지 빈도 등을 고려해서 검토한다.

⑤ 중계ㆍ유입펌프(pump)의 펌프정 하부수위는 대수제어시 안정된 운전 및 연속운전시 최저수위를 고려해서 검토한다.

⑥ 펌프(pump)정에 유기분을 함유한 모래의 침전이나 스컴

⑦ 조정조의 저(氐)수위는 조의 유효용량에 펌프(pump) 연속운전 최저수위를 고려해서 검토한다.

⑧ 펌프(pump)로부터 조정조로 이송하는 관의 위치는 고(高)수위와 저(氐) 수위의 중간으로 하거나, 2차측 스크린(screen)을 설치한 경우에는 별도로 고려해서 검토한다.

⑨ 토출측밸브(valve)에는 자동운전을 하기 위한 전동밸브와 유량조절 및 유지관리를 위한 수동밸브(valve)를 병용하여 설치한다.

(13) 기타 펌프(pump)장의 부대설비

① 중계펌프(pump)의 파손 및 마모 등을 방지하기 위하여 침사 인양설비 및 제진설비를 검토한다.

② 펌프(pump)장의 점검수리를 위하여 인양장치의 설치를 검토한다.

③ 악취가스, 환기 등을 고려한다.

④ 처리장의 정전 및 유지관리를 위하여 펌프(pump)장 전단에 By-pass 수문을 설치한다.

⑤ 소음, 진동 등을 검토한다.

4.2.6 유량조정조 설비

KDS 33 25 05의 4.2.6 유량조정조 설비 기준에 따른다.

4.3 주처리설비
4.3.1 공통사항

KDS 33 25 05의 4.3.1 공통사항 기준에 따른다.

4.3.2 침전지 설비

(1) 일차침전지 설비

① 설치 목적

일차침전지설비는 슬러지(sludge)수집기와 스컴스키머(scum skimmer)로 구성되어 있고, 침전된 슬러지(sludge)를 슬러지(sludge)수집기로 한곳에 긁어모으며, 수면상에 부상하는 스컴(scum)은 스컴스키머(scum skimmer)로 제거하는 설비이다.

② 설치 위치

표준활성슬러지(sludge)법, 회전생물접촉법은 원칙적으로 일차침전지 및 이차침전지를 설치하고, 장기포기법, 산소활성슬러지(sludge)법 및 산화구법은 이차침전지만 설치하며, 각각의 설비에는 슬러지(sludge)수집기와 스컴스키머(scum skimmer)를 설치한다.

③ 슬러지(sludge)수집기

가. 지(池) 형상은 처리장의 규모, 부지면적, 시설의 전반적인 배치 등을 검토하여 선정한다.

나. 슬러지(sludge)수집기의 기종은 침전지의 형상에 따라서 다르고 다음과 같은 기종으로 구분한다.

(가) 직사각형 침전지 : 체인플라이트(chain flight)식, 수중대차견인형

(나) 원형 침전지 : 중앙구동 현수형, 중앙구동지주형, 주변구동형

④ 슬러지(sludge)수집기의 전동기 출력

가. 전동기의 출력은 운행부 중량, 운반물 중량과 침전지 바닥과의 마찰저항, 시동시의 저항, 각종 마찰손실, 체인플라이트(chain flight)식은 구동력 외에 안전율을 고려하여 결정한다.

나. 구동장치는 2수로 1구동을 표준으로 한다.

⑤ 스컴(scum)제거장치

가. 일차침전지에는 원칙적으로 스컴(scum)제거장치를 설치한다.

나. 스컴스키머(scum skimmer)의 종류는 지(池) 형식에 따라 다르며 원형지에서는 스크레이퍼(scraper)식, 장방형지에서는 기계식 스컴(scum)분리장치를 설치한다.

다. 기계식 스컴(scum)분리장치에는 체인(chain)구동형 파이프스키머(pipe skimmer)식, 디퍼(dipper)식, 헬리컬(helical)식 등으로 구분하며, 현장조건에 따라 선정한다.

라. 스컴 트러프(scum trough) 또는 배관에서 스컴(scum)이 원활히 이송하도록 세척수 분사시설(간헐식)을 설치한다.

마. 스컴(scum)분리제거장치에서 흡입된 스컴(scum)은 스컴(scum)제거기(미세목스크린(screen) 2 mm이하)에서 제거하여 장외로 반출한다.

⑥ 슬러지(sludge)수집기의 운전

일차침전지의 슬러지(sludge)수집기 운전은 연속운전으로 구성하며, 스크래핑(scraping) 속도는 항상 일정하게 유지한다.

⑦ 설계시 유의사항

일차침전지 설비의 주요제원은 다음 사항을 고려하여 현장조건을 검토 후 결정한다.

가. 슬러지(sludge)수집기의 플라이트(flight) 높이, 스크래핑(scraping) 속도 등은 〈표 4.3-2〉을 참조하여 결정한다.

〈표 4.3-2〉 슬러지

중앙구동식

체인플라이트(chain flight)식

플라이트(flight) 높이

75 mm 이상

180 mm 이상

스크래핑(scraping) 속도

1.5 ~ 2.1 m/min

약 0.6 m/min

나. 슬러지피트(sludge pit) 용량은 슬러지(sludge)농축과 인발에 지장이 없는 용량으로 한다.

다. 침전지는 스컴(scum)제거나 V-notch 부분의 청소가 용이한 구조로 제작한다.

라. 장방형침전지 수로 폭은 플라이트(flight)의 표준치수 및 유효 스크래핑(scraping) 폭을 고려해서 결정한다.

마. 중앙구동식의 경우 중앙부에서 유입수가 공급되므로 부하가 원활하고 균등하게 되도록 고려한다.

바. 체인플라이트(chain flight)식 슬러지(sludge)수집기의 체인 재질은 내식성 재질로 한다.

사. 침전지는 부상슬러지(sludge), 스컴(scum) 등의 제거가 용이한 구조로 한다.

⑧ 슬러지(sludge) 인발설비

슬러지(sludge)수집기에 의하여 모아진 슬러지(sludge)는 다음사항을 고려하여 배출한다.

가. 슬러지(sludge) 인발은 원칙적으로 생슬러지펌프(sludge pump)에 의한 강제 인발 방식으로 한다.

나. 슬러지(sludge) 인발배관은 닥타일(ductile)주철관, 스테인리스(stainless)강 재질의 관으로 하며, 직경은 최소한 100 mm 이상으로 검토한다.

다. 인발관은 폐쇄되기 쉬우므로 배관에 유의하며 적정한 곳에 청소구를 설치한다.

⑨ 기 종

가. 슬러지(sludge) 인발펌프(pump)의 기종은 슬러지(sludge) 농도 변화에 대하여 막힘이 없는 구조로서 다음과 같이 구분한다.

(가) 원심 무폐쇄형펌프(pump)

(나) 원심 나선형 스크류펌프(screw pump)

(다) 일축 나사형펌프(pump)

(라) 용적형 트윈펌프(twin pump)

나. 인발슬러지펌프(sludge pump)의 제어방식은 VS방식, 대수제어방식, VVVF방식 등을 검토하고, 생슬러지펌프(sludge pump)는 타이머(timer)로 정격 운전한다.

⑩ 슬러지펌프(sludge pump) 용량 및 대수

가. 인발슬러지펌프(sludge pump)의 용량은 다음 식에 의해서 구한다.

(가) 제거 고형 물량 q ton/day

q = Q × S × ℓ × 10

q : 제거 고형 물량 ton/day

Q : 유입오수량 ㎥/day

S : 유입SS농도 mg/ℓ

ℓ : 제거율 50%

(나) 슬러지(sludge)량 q0 ㎥/day

q0 = (100×q)/c ㎥/day

q : 제거 고형 물량 ton/day

c : 일차침전지 슬러지(sludge) 인발농도 1~3%

(다) 인발슬러지펌프(sludge pump)용량은 계획 인발슬러지(sludge)량 q0를 최대 12시간 정도의 펌프(pump) 운전시간에서 농축조 또는 슬러지(sludge)저류조로 압송이 가능한 양수 능력을 갖도록 고려한다

나. 대수

(가) 슬러지펌프(sludge pump)의 대수는 수처리시설의 계열에 대응할 수 있도록 계획한다.

(나) 1침전지(1호퍼(hopper))에 1대씩 설치할 경우의 예비는 어떤 슬러지펌프(sludge pump)가 고장나도 대응할 수 있도록 고려하여 1대로 한다.

(다) 인발용 전동밸브(valve)를 설비하는 경우는 1계열에 대해 펌프(pump) 2대(1대 예비)를 표준으로 한다.

⑪ 인발슬러지펌프(sludge pump)의 전양정

인발슬러지펌프(sludge pump)의 흡입측 수위는 일차침전지 수위로 하고, 토출측 수위는 농축조(분배조) 수위로 한다. 또, 바이패스(by-pass)하여 포기조 및 슬러지(sludge)처리동(직접탈수)의 이송 슬러지(sludge)에 대해서 토출수위를 고려하여 각각의 계산을 한다.

⑫ 인발슬러지펌프(sluge pump)의 전동기 출력

인발슬러지펌프(sluge pump)의 전동기 출력의 산출은 아래와 같다.

펌프의 전동기 출력 P

수식

P : 전동기 출력 kW

K : kW단위의 경우 0.163

PS단위의 경우 0.222

γ : 취급 액체의 비중

η : 전효율

α : 여유율 전동기 0.2

수식

η₁ : 펌프(pump) 효율

η₂ : 감속기 효율 0.96~0.97

단, 여유율 α는 0.2로 하고, V-벨트구동의 경우의 전달율은 0.95로 한다.

⑬ 인발슬러지(sludge) 배관

가. 흡입관의 최소 구경은 100 mm로 하고, 배관세정 등 청소가 용이하도록 배관한다.

나. 토출관은 농축조로 슬러지(sludge)를 이송한다. 또 바이패스(by-pass)로서 소화조투입, 슬러지 탈수설비(직접탈수배관)로 압송할 수 있는 배관을 고려한다.

다. 압송관의 유속은 약 1.0~1.5 m/s가 되도록 하고, 최소구경 100 mm 이상으로 한다.

⑭ 침전지의 지배수펌프(pump)

가. 일차침전지의 배수는 자연유하로 침전지로 이송시키는 것을 표준으로 한다.

나. 자연유하가 안 되는 경우, 그 밖의 사정이 있는 경우에 배수펌프(pump)를 설치한다.

다. 배수펌프(pump)를 설치한 경우의 용량은 일차침전지의 용량을 24시간 이내에 배수할 수 있는 용량으로 한다.

(2) 이차침전지 설비

① 설치 목적

이차침전지 설비는 슬러지(sludge)수집기와 스컴스키머(scum skimmer)로 구성되어 있고 침전된 슬러지(sludge)를 슬러지(sludge)수집기로 한곳에 긁어모으고 수면상에 부상하는 스컴(scum)은 스컴스키머(scum skimmer)로 제거한다.

② 설치 위치

표준활성슬러지(sludge)법, 회전생물접촉법은 원칙적으로 일차침전지 및 이차침전지를 설치하고, 장기포기법, 산소활성슬러지(sludge)법 및 산화구법은 이차침전지만 설치하며, 각각의 설비에는 슬러지(sludge)수집기와 스컴스키머(scum skimmer)를 설치한다.

③ 슬러지(sludge)수집기

가. 지(池) 형상은 처리장의 규모, 부지면적, 시설의 전반적인 배치 등을 검토하여 선정한다.

나. 슬러지(sludge)수집기의 기종은 침전지의 형상에 따라서 다르고 다음과 같은 기종으로 구분한다.

(가) 장방형 침전지 : 체인플라이트(chain flight)식, 주행싸이펀(syphon)식

(나) 원형침전지 : 중앙구동 현수형, 중앙구동지주형, 주변구동형

④ 슬러지(sludge)수집기의 전동기 출력

(1) 일차침전지 ④의 내용을 참조한다.

⑤ 스컴제거장치

가. 이차침전지에는 일차침전지에 비해서 침전의 부유물이 발생하지 않으므로 처리공법 등의 현장조건에 따라서 설치를 고려한다.

나. (1) 일차침전지 ⑤의 내용을 참조한다.

⑥ 슬러지(sludge)수집기의 운전

(1) 일차침전지 ⑥의 내용을 참조한다.

⑦ 설계시 유의사항

이차침전지 설비의 주요제원은 다음사항을 고려하여 현장조건을 검토후 결정한다.

가. 슬러지(sludge)수집기의 플라이트(flight) 높이, 스크래핑(scraping) 속도 등은〈표 4.3-3〉을 참조하여 결정한다.

〈표 4.3-3〉 슬러지

중앙구동식

체인플라이트(chain flight)식

플라이트(flight) 높이

75 mm 이상

180 mm 이상

스크래핑(scraping) 속도

0.6~1.2 m/min

약 0.3 m/min

나. 슬러지피트(sludge pit) 용량은 슬러지(sludge)농축과 인발에 지장이 없는 용량으로 한다.

다. 침전지는 스컴(scum)제거나 V-notch 부분의 청소가 용이한 구조로 제작한다.

라. 장방형침전지 수로 폭은 플라이트(flight)의 표준치수 및 유효 스크래핑(scraping) 폭을 고려하여 결정한다.

마. 중앙구동식의 경우 중앙부에서 유입수가 공급되므로 부하가 원활하고 균등하게 되도록 고려한다.

바. 체인플라이트(chain flight)식 슬러지(sludge)수집기의 체인(chain) 재질은 내식성 재질로 한다.

사. 침전지는 부상슬러지(sludge), 스컴(scum) 등의 제거가 용이한 구조로 한다.

⑧ 반송슬러지(sludge) 인발설비

가. 슬러지(sludge)의 인발 및 반송은 원칙적으로 펌프(pump)에 의한 방식으로 한다.

나. 슬러지펌프(sludge pump)는 협잡물에 의한 폐쇄가 잘 일어나지 않는 형식으로 한다.

⑨ 반송슬러지펌프(sludge pump)의 기종선정

반송슬러지펌프(sludge pump)의 기종선정에 있어서는 다음 각 항에 유의한다.

가. 수처리시설의 최소 운전수위의 반송량으로 고려하여 최소구경을 80 mm로 한다.

나. 반송슬러지펌프(sludge pump)의 형식은 막힘이 잘 일어나지 않는 구조의 슬러지펌프(sludge pump)로 선정한다.

⑩ 반송슬러지펌프(sludge pump)의 용량 및 대수

가. 펌프(pump)의 능력은 반송슬러지(sludge)량의 50%~100%의 여유를 두고 정한다.

나. 반송슬러지펌프(sludge pump)는 2대 이상으로 한다.

다. 반송슬러지펌프(sludge pump)의 대수는 침전지수를 고려하여 정한다.

⑪ 반송슬러지(sludge) 배관

가. 흡입관은 역세가 용이하게 행해질 수 있도록 배관을 고려한다.

나. 토출관은 직접 포기조에 반송하거나 수로에서 포기조로 반송한다. 후자의 경우는 수로에서 슬러지(sludge)의 비산을 방지한다.

다. 압송관의 유속은 1.5 m/s 이상이 되도록 고려한다.

⑫ 잉여슬러지(sludge)량

가. 잉여슬러지량(sludge)은 유입하수 중의 고형물량에서 일차침전지 인발고형물량 및 처리수에서 유출되는 고형물량을 공제하여 구한다.

수식

S : 유입하수의 계획SS (mg/ℓ)

Q : 계획일최대오수량 (㎥/day)

⑬ 잉여슬러지(sludge)의 인발설비

가. 슬러지(sludge)의 인발은 원칙적으로 펌프(pump)에 의한 직접 인발방식으로 한다.

나. 슬러지펌프(sludge pump)의 능력은 최대로 슬러지(sludge) 인발량을 16시간 정도로 탈수 슬러지(sludge) 저류조로 압송할 수 있도록 한다.

다. 슬러지펌프(sludge pump)의 형식은 생슬러지펌프(sludge pump)와 같은 형식으로 한다.

⑭ 잉여슬러지펌프(sludge pump)의 기종선정

(1) 일차침전지의 ⑨의 내용을 참조한다.

⑮ 잉여슬러지펌프(sludge pump)의 용량 및 대수

가. 잉여슬러지(sludge) 발생량은 일최대 오수량과 SS 제거율, 슬러지(sludge)의 함수율로 구한다.

나. 잉여슬러지펌프(sludge pump)의 최소구경은 80 mm 이상으로 한다.

다. 잉여슬러지펌프(sludge pump)의 대수는 계열마다 2대(내 1대 예비)로 한다.

⑯ 잉여슬러지(sludge) 배관

가. 흡입관의 최소구경은 100 mm로 하고, 청소가 용이하도록 배관한다.

나. 토출관은 농축조와 일차침전지로 이송할 수 있도록 고려한다.

다. 이송관의 유속은 약 1.0~1.5 m/s가 되도록 한다.

⑰ 잉여슬러지펌프(sludge pump)의 전양정

잉여슬러지펌프(sludge pump)의 흡입측 수위는 이차침전지 수위로 하고, 토출측 수위는 농축분배조, 슬러지(sludge)저류조 등의 이송배관 최고높이를 기준으로 한다.

⑱ 설계시 유의사항

이차침전지의 슬러지(sludge) 인발설비 주요제원은 다음 사항을 고려하여 결정한다.

가. 슬러지(sludge)인발 펌프(pump)양정은 실양정과 밸브(valve)류 손실 등을 고려하여 계산한다.

나. 초기 유입량에 대처할 수 있도록 한다.

4.3.3 수처리 설비

(1) 반응조 설비

KDS 33 25 05의 4.4.3 반응조 설비 기준에 따른다.

(2) 송풍기 설비

KDS 33 25 05의 4.3 송풍기 설비 기준에 따른다.

4.4 후처리설비
4.4.1 공통사항

(1) 목 적

후처리설비는 주처리를 거친 처리수를 중수도(처리시설 내 사용수, 조경용수, 화장실용수 등) 수질에 적합하게 처리하기 위한 설비이다.

(2) 설치 위치

처리수 집수는 이차침전지에서 월류된 처리수를 자동세정스트레이너(strainer), 여과기를 설치하여 공급한다.

4.4.2 여과설비

(1) 사여과기설비

KDS 33 25 05의 4.6.2 사여과기설비 기준에 따른다.

4.4.3 소독설비

(1) 공통사항

① 목 적

처리수 중에 생존할 우려가 있는 병원성 세균을 사멸시켜 처리수의 위생적인 안전성을 높이는 데 있다.

② 소독방식

소독설비는 염소소독, 오존(ozone)소독, 자외선소독 등으로 구분하며 경제성, 유지관리 및 소독후의 영향 등을 고려하여 선정한다.

(2) 염소소독

염소소독의 종류로는 액체염소, 차아염소산나트륨 등이 있으며 이에 대한 설명은 하수도설계기준 KDS 61 50 00 수처리설계기준 8.2 염소소독 항을 참조한다.

(3) 자외선소독

① 개 요

자외선 소독설비는 자외선을 투사함으로써 방류수에 존재하는 병원성 세균 및 기타 유해 미생물을 살균하여 방류하기 위하여 설치한다.

② 자외선소독장치

자외선 소독설비는 다음과 같이 구성되도록 한다.

가. UV 램프(UV lamp)와 UV 모듈(UV module)

나. 모듈(module) 지지대

다. 자외선 검출 시스템(system)

라. 전력 분배장치와 시스템(system) 제어장치

마. 수위조절장치

바. 세척시스템(system)

③ 소독의 영향인자

자외선 강도와 접촉시간에 영향을 미치는 요소들은〈표 4.4-1〉과 같으며, 이들 요소들은 자외선 소독설비의 효율에 많은 영향을 미친다.

〈표 4.4-1〉자외선 소독에 있어서의 영향인자

자 외 선 강 도

접 촉 시 간

․ 수질

- 자외선 투과율

- 부유물 농도

- 용존유기물 농도

- 총경도

․ 램프(lamp)의 상태

- 슬리브(sleeve)의 깨끗한 농도

- 사용기간, 노후 상태

․ 처리공정

․ 유량

․ 접촉조(반응조)의 설계

(4) 오존(ozone)소독

① 개 요

오존(ozone)소독설비는 방류수의 살균, 산화, 탈취, 표백 등을 위해 설치하고, 직접 접촉반응에 의해서 소독한다.

② 오존(ozone)소독설비

가. 오존(ozone)소독설비는 오존(ozone)반응설비와 오존(ozone)발생설비로 크게 구성되며, 오존(ozone)반응설비는 주입장치, 반응조, 배오존(ozone)처리장치, 오존(ozone)발생설비는 원료가스공급장치, 오존(ozone)발생장치, 냉각장치 등으로 각각 구성된다.

나. 이에 대한 설명은 하수도설계기준 KDS 61 50 00 수처리설계기준 8.4 오존(ozone)에 의한 소독 항을 참조한다.

③ 오존(ozone)공급제어 방법

오존(ozone)공급제어 방법으로는

가. 원수 수량에 대한 비례제어

나. 원수수질에 따른 피드포워드(feed forward)제어

다. 처리수질에 대한 피드백(feed back)제어

라. 배출오존(ozone) 농도에 대한 피드백(feed back)제어

마. 처리수 중 잔류 오존(ozone)농도에 대한 피드백(feed back)제어

바. 주입가스 중 오존(ozone)농도와 배출오존(ozone)농도에 대한 피드백(feed back)제어 등이 있다.

④ 설계시 유의사항

가. 안전을 고려한다.

나. 오존(ozone)발생기의 대수 선정 시 여유를 고려한다.

다. 설계 및 경고시설을 갖추어야 한다.

라. 효과적인 살균을 위하여 오존(ozone)은 하수에 적절히 주입하며, 하수와 충분하게 혼합 및 접촉한다.

마. 접촉조에서 발생하는 배오존(ozone)은 악취가 발생하고 금속부식을 방지하기 위하여 배관, 밸브(valve) 등의 재질 선정 및 배오존(ozone) 파괴설비를 검토한다.

4.5 부대설비
4.5.1 슬러지(sludge)처리 설비

(1) 슬러지(sludge)농축조 설비

① 공통사항

가. 목 적

슬러지(sludge)처리의 목적은 생슬러지(sludge), 잉여슬러지(sludge)를 효율적이고 처분하기 쉬운 형태로 변환시키기 위해서 안정화, 감량화하는 것이다.

나. 농축방식의 종류

슬러지(sludge)농축방식은 중력농축조, 원심농축기, 부상식 농축기, 벨트(belt)농축기 등을 검토한다.

다. 농축슬러지펌프(sludge pump) 설비

(가) 농축인발 슬러지펌프(sludge pump)의 기종은 일차침전지 및 이차침전지의 슬러지펌프(sludge pump)의 내용을 참조하고 경제성, 유지관리성, 정량성을 검토하여 선정한다.

(나) 슬러지펌프(sludge pump)의 설치대수는 농축조 1조에 각 1대씩으로 하고, 예비대수는 2조에 대하여 예비 1대를 설치한다.

(다) 펌프(pump)의 최소구경은 원칙적으로 100 mm로 한다.

(라) 농축슬러지(sludge)량은 일차침전지 고형물과 잉여슬러지(sludge) 고형물과의 합에 의한 농축슬러지(sludge) 함수율로부터 산출한다.

② 중력농축 설비

가. 개 요

조내에 슬러지(sludge)를 체류시켜 중력을 이용하여 농축한 후 바닥에 침강한 농축슬러지(sludge)를 슬러지(sludge)수집기로 배출구에 모으는 것이다.

나. 형상 및 수

(가) 형상은 원형을 표준으로 한다.

(나) 지수는 원칙적으로 2지 이상으로 한다.

다. 슬러지(sludge)수집기

슬러지(sludge)수집기는 농축조내에 침전된 슬러지(sludge)를 농축조의 밖으로 배출하기 위해서 조내의 호퍼(hopper)에 긁어모으기 위한 것으로 다음 각 항을 고려하여 정한다.

가. 슬러지(sludge)수집기는 중앙구동식을 표준으로 한다.

나. 슬러지(sludge)수집기 속도는 선단의 주속도 2.0~3.0 m/min 정도를 표준으로 한다.

라. 슬러지(sludge)수집기의 전동기 출력

전동기의 출력은 운행부 중량, 운반물 중량과 조바닥과의 마찰저항, 시동 시의 저항, 각종 마찰손실 이외에 여유를 고려하여 결정한다.

마. 스컴(scum)제거장치

농축조에는 스컴(scum)제거장치를 설치한다.

③ 원심농축기

가. 기종 개요

원심농축기는 원심력을 슬러지(sludge)에 적용시켜 인위적인 비중차이를 유발시킴으로서 슬러지(sludge)를 농축하는 설비로서 적용되는 원심력은 2,000~3,000 G(G:중력가속도) 정도이다. 원심농축기는 처리규모가 큰 곳에서 연속적인 농축을 하고자 할 때 아주 유용한 방법으로 시설규모가 작고, 냄새 발생 문제를 최소화 할 수 있다.

나. 용량 및 효율

(가) 슬러지(sludge)의 농축을 위하여 원심농축기를 선택할 때에는 다음 사항을 고려한다.

㉮ 용량은 처리 슬러지(sludge)량으로 한다.

㉯ 원칙적으로 2기 이상 설치한다.

㉰ 농축슬러지(sludge)의 함수율은 96% 정도이며, 고형물회수율은 90~95% 정도로 한다.

㉱ 재질은 내구성이 있는 것을 사용한다.

다. 부대장치

부대장치는 다음 사항을 고려하여 정한다.

(가) 필요에 따라 미리 슬러지(sludge)에 포함된 모래나 협잡물을 사전에 제거하도록 한다.

(나) 악취 및 소음에 대한 방지대책을 강구하며, 진동에 대해서도 대비한다.

(다) 유입슬러지(sludge)의 농도변화에 대비한 약품주입설비를 설치할 수 있다.

④ 부상식 농축조

가. 기종 개요

슬러지(sludge)내 고형물에 미세한 기포를 부착시켜 고형물의 비중을 물보다 작게해서 부상 분리시키는 것이다.

나. 농축방법

(가) 기포를 발생시키는 방법에 따라 가압부상법과 감압부상법으로 구분한다.

㉮ 가압부상법 : 전량가압법, 부분가압법, 순환수가압법

㉯ 감압부상법은 진공부상법이라고도 한다.

다. 용량 및 형상

부상식 농축조의 용량과 형상은 다음의 사항을 고려하여 정한다.

(가) 형상은 원형이나 사각형으로 한다.

(나) 고형물부하는 80~150 kg/㎡․day 정도로 한다.

(다) 깊이는 체류시간을 고려하여 정한다.

(라) 농축조의 수는 원칙적으로 2조 이상으로 한다.

라. 구 조

부상식 농축조의 구조는 다음 사항을 고려하여 정한다.

(가) 농축조는 수밀성의 철근콘크리트(concrete) 구조물로 검토한다.

(나) 농축조에는 부상슬러지(sludge) 제거기와 침전슬러지(sludge) 제거기를 설치한다.

(다) 농축조의 수위조절을 위하여 월류웨어(weir) 등의 설비를 갖추도록 한다.

마. 가압펌프(pump)

가압펌프(pump)는 다음 사항을 고려하여 정한다.

(가) 가압펌프(pump)의 형식은 공기의 주입위치에 따라 선정한다.

(나) 가압펌프(pump)의 토출압력은 0.2~0.5 ㎫(약 2~5 kgf/㎠)의 범위가 되도록 선정한다.

(다) 가압펌프(pump)의 양수량은 다음에 의해 정한다.

㉮ 전량가압방식인 경우는 유입 슬러지(sludge)량으로 한다.

㉯ 부분가압방식의 경우는 필요한 공기/고형물비가 얻어지도록 슬러지(sludge)의 농도 및 가압력 등을 고려해서 정한다.

㉰ 순환수가압방식의 경우는 유입슬러지(sludge)량으로 한다.

바. 공기포화조

공기포화조는 다음 사항을 고려하여 정한다.

(가) 조는 내압용 기구조에 관한 규격에 따라 압력과 부식에 견딜 수 있는 재료로 만들도록 한다. 일반적으로 강철판의 원통형으로 만들고 조 내의 물이 완전히 비는 것을 방지하기 위하여 저수판을 설치하도록 한다.

(나) 조의 용량은 가압수의 체류시간이 2분 정도 되도록 결정한다.

(다) 조에는 포화수 확산장치, 자동배기밸브(valve), 압력계를 볼 수 있는 창, 안전밸브(valve), 가압수 유입구와 유출구, 밸브(valve)가 부착된 배수구, 그리고 내부 점검용의 맨홀(manhole) 등을 설치한다.

사. 부대장치

부상식 농축조의 부대장치는 다음의 사항을 고려하여 정한다.

(가) 유입슬러지(sludge) 저류조

(나) 부상슬러지(sludge) 탈기조

(다) 슬러지펌프(sludge pump)

(라) 순환수펌프(pump)(순환수 가압법의 경우)

(마) 필요한 경우에 복개시설을 설치하고 환기 및 탈취설비를 한다.

⑤ 벨트농축기(GBT)

중력식벨트농축기(Gravity Belt Thickener)는 유입 슬러지가 3~7 m/min 속도로 회전하는 GBT의 벨트(belt)위로 유입 분배되어 슬러지(sludge)의 표면적을 넓혀 자연압(중력)으로 하수처리에서 물리적, 화학적, 생물학적으로 발생되는 슬러지(sludge)를 연속적으로 농축시키는 설비이다.

가. 장점은 다음과 같다.

(가) 인의 용출전에 처리가 가능하여 처리수의 인 증가 요인을 배제할 수 있다.

(나) 건축물 내에 설치가 가능하여 소요부지가 작다.

(다) 기후와 계절변화에 따른 영향이 없다.

(라) 기기가 간편하여 유지관리가 용이하다.

(마) 잉여슬러지(sludge)처리에 효과적이다.

(바) 투자비용 및 유지관리(동력비, 약품비)비용이 작다.

(사) 가변속도의 구동모터를 적용하여 기계식 탈수기와 조합하여 처리가 가능하다.

나. 단점은 다음과 같다.

(가) GBT에 별도의 커버(cover)를 설치하여 탈취한다.

(나) 벨트(belt)의 세정수가 다른 기종에 비해 많이 소요된다.

(다) 주기적으로(년 0.5~1회) 벨트(belt)의 교체가 필요하다.

(2) 슬러지(sludge) 탈수설비

KDS 33 25 05의 4.5.3 슬러지(sludge) 탈수설비 기준에 따른다.

(3) 탈수케이크(cake) 반출저류설비

KDS 33 25 05의 4.5.4 탈수케이크(cake) 반출저류설비 기준에 따른다.

4.5.2 탈취설비

KDS 33 25 05의 4.8 탈취설비 기준에 따른다.

4.5.3 기 타

(1) 자동 세정스트레이너(strainer)

KDS 33 25 05의 4.6.3 (3) 자동 세정스트레이너(strainer) 기준에 따른다.

(2) 마이크로 스트레이너(micro strainer)

KDS 33 25 05의 4.6.3 (4) 마이크로 스트레이너(micro strainer) 기준에 따른다.

(3) 압력탱크(tank)식 급수유니트(unit)

KDS 33 25 05의 4.6.3 (5) 압력탱크(tank)식 급수유니트(unit) 기준에 따른다.

집필위원

성 명

소 속

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신영기

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자문위원

성 명

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김상배

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한국지역난방공사

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중수처리시설 기계설비 설계 일반

2026년 2월 23일 제정

소관부서 국토교통부 건설산업과

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