하수처리장의 업무 및 연속 흐름을 위한 도시 하수 처리 탱크
생성 날짜 09.03
시설 업무 및 연속 흐름을 위한 지방 하수 처리 탱크
한 지방 자치체의 하수 처리 시설은 균등화, 1차 침전, 슬러지 저장, 혐기성 소화 및 최종 유출수 저장을 위한 탱크를 사용하며, 각 용도는 서로 다른 용량과 화학적 특성을 가집니다. 유리 융착 강철이 이들 대부분을 커버합니다: 에나멜 층은 820–930 °C에서 융착되며, 두께는 0.25–0.45 mm이고, pH 1–14 범위에서 불활성이며, 조립 후 1500 V DC로 스파크 테스트를 거치고 최소 30년 이상 사용하도록 규정됩니다. 혐기성 용도는 35–38 °C에서 중온성으로 운영되며 20–30일의 체류 시간을 가지고, 투입된 휘발성 고형물 kg당 0.5–0.6 m³의 바이오가스를 생산합니다. 탱크 결정에서 가장 자주 잘못되는 것은 서로 다르게 거동하는 용도에 하나의 범용 용기를 구매하고 지붕과 통풍구를 범위에서 제외하는 것입니다.
이 작업은 진행 중이고, 동의는 빡빡하며, 탱크는 구매 계획에서 아무도 소유하고 싶어 하지 않는 항목이다. 시립 플랜트는 전체 작업 과정에서 계속 흐름을 유지해야 하므로, 새로운 균등화 탱크는 차선을 막을 수 없고, 소화조는 가스를 잃을 수 없으며, 1차 침전조는 두 번째 겨울에 새어 나오기 시작할 수 없다. 이 글은 시립 하수 처리장에서의 탱크 역할, 각 탱크의 용량 산정 논리, 시립 폐수에 대한 에나멜 및 볼트 체결 구조 사례, 그리고 플랜트 엔지니어가 공급업체에 요구해야 할 시운전 및 검사 범위를 살펴본다.
업무와 각 업무에 필요한 사항
도시 하수 처리 시설은 같은 이름을 달고 있는 서로 다른 탱크들의 집합이다. 균등화조는 우천 시 유입 급증과 야간 최소 유량을 저장하는 역할을 하므로 유량 곡선을 기준으로 용량을 산정하며, 침전된 고형물이 재부상하지 않도록 양호한 수위 표시와 배플이 설치된 유입구가 필요하다. 1차 및 2차 침전은 중력 분리 장치로, 체류 시간만이 아니라 표면 부하율을 기준으로 용량을 산정하며, 슬러지 수집 장치와 슬러지 블랭킷 인출 전략이 필요하다. 슬러지 저장조는 교반 장치와 소화조 또는 탈수 설비에 안정적으로 공급할 수 있는 충분한 용량이 필요하다. 혐기성 소화조는 온도 제어, 혼합, 그리고 수 킬로파스칼 수준의 가스 경계를 유지하는 지붕 시스템이 필요하다. 방류 또는 재이용수를 위해 필요한 최종 유출수 저장조는 라이닝이 수질을 오염시키지 않는 것에 중점을 둔 단순한 용량 산정 작업이다.
각 설비의 용량을 각자의 역할에 맞게 산정하는 것이 전체 작업이다. 균등화조는 처리 용량을 초과하는 우천 시 유량을 산정하고, 여기에 감당해야 하는 유입 지속 시간을 곱한다. 소화조 용량은 중온 35–38 °C, 체류 시간 20–30일 조건에서의 휘발성 고형물 부하율로부터 산출된다. 슬러지 저장조 용량은 일일 습슬러지 발생량에 탈수 경로가 요구하는 저장 일수를 곱하여 산출된다. 네 가지 계산을 각각 수행하면 자재 명세서는 모든 설비에 단일 기준을 적용했을 때와 매우 다른 모습을 보이게 된다.
유리 융착 강재가 지방 하수에 적합한 이유
슬러지 및 소화 구역은 일반 라이닝 강재를 치명적으로 손상시키는 곳입니다. 도시 슬러지는 이동을 멈추는 즉시 혐기성 상태가 되어 국부적으로 pH를 낮추고 황화물, 암모니아 및 휘발성 산을 생성합니다. 이러한 환경에서 도장된 탄소강 내부는 액체 라인과 슬러지층 아래에서 부식됩니다. 유리 융착 강판은 820–930 °C에서 에나멜을 강재에 융착시켜 3,450 N/cm² 이상의 등급을 갖는 0.25–0.45 mm 층으로 생산되며, pH 1–14 범위에서 화학적으로 불활성이고, Ra 0.8 µm 미만의 표면으로 생물막 및 침전물 축적을 억제합니다. 이는 라이닝 부식을 고장 목록에서 제거하고, 박리와 핀홀을 에나멜 특유의 두 가지 손상 모드로 남기며, 둘 다 나중에 운영자에 의해 발견되는 것이 아니라 공장에서 1500 V DC 스파크 테스트로 포착됩니다.
볼트 체결 방식은 일정 및 유지보수 이유로 지방 공공사업에서 중요합니다. 폭 약 1.2m의 패널은 작업 현장을 통해 평면으로 운송되므로, 대형 크레인 패드나 도로 폐쇄 없이 운영 중인 플랜트 내부에 탱크를 건설할 수 있습니다. 조인트는 EPDM과 8.8등급 볼트로 개스킷 처리되며, 검사가 가능하고, 운전 조건이 허용하는 경우 탱크를 가동 중단하지 않고 단일 패널을 교체하고 쉘을 재시험할 수 있습니다. 추가 패널로 나중에 높이를 높일 수 있으며, 이는 5년 후 도래할 유량에 대해 사업이 승인된 경우 중요합니다.
혐기성 소화 및 가스 경계
소화는 저압 가스 공정이며, 지붕이 압력 용기 역할을 합니다. 소화조는 이중 막 또는 유리 섬유 지붕에 의해 헤드 스페이스가 단지 몇 킬로파스칼로 유지된 채 대기압 근처에서 운전되며, 가스 라인에는 안전 밸브와 화염 방지기가 있습니다. 이를 압력 용기로 지정하면 비용만 추가되고 아무런 이점이 없으며, 개방형 지붕으로 지정하면 가스를 잃게 됩니다. 막 내부는 약 2–3 kPa의 공칭 압력을 견디며, 전체 어셈블리는 현장의 풍하중 및 적설하중에 대해 검토되어야 하며, 대신 강성 지붕이 사용되는 경우 ADM 2015 또는 ASCE 7-10에서 가져옵니다.
사이징에 중요한 공정 수치: 중온 35–38°C, 일반 도시 슬러지의 경우 수리학적 체류시간 20–30일, 투입 휘발성 고형물 kg당 바이오가스 생산량 0.5–0.6m³(메탄 약 60%), 그리고 스컴층과 모래 침전을 방지하는 교반 시스템. 가스는 보일러나 발전기에 도달하기 전에 FeCl₃ 투입 또는 건식 산화철 베드로 탈황이 필요하다. H₂S는 탱크 하류의 강재를 부식시키며, 지붕이 보호되지 않으면 탱크 자체의 지붕 안쪽 면도 부식시키므로, 지붕과 벤트가 별도 패키지가 아닌 본 범위에 포함되어야 하는 것이다.
기술 사양
매개변수 | 일반 값 / 범위 | 비고 |
소화조 온도 | 35–38 °C 중온성 | 열이 가용한 경우 50–55 °C 고온성 |
수리학적 체류 시간 | 20–30일 | 일반 시립 슬러지 |
바이오가스 수율 | 투입 VS kg당 0.5–0.6 m³ | 현장 슬러지 특성 분석을 통한 검증 |
헤드스페이스 압력 | 수 kPa, 내부 멤브레인 약 2–3 kPa | 안전밸브 및 화염방지기 |
에나멜 융착 온도 | 820–930 °C | 1회 열융착 사이클 |
에나멜 층 두께 | 0.25–0.45 mm | 조립 후 1500 V DC 스파크 테스트 |
에나멜의 pH 내성 | 1–14 | 혐기성 블랭킷을 통한 불활성 |
내부 표면 거칠기 | Ra < 0.8 µm | 침전 벽면의 생물막 저항 |
패널 폭 | 약 1.2m | 평면 운송, 모듈식 볼트 조립 |
볼트 등급 | 8.8등급 볼트 | 부식 억제 연결부 |
지붕 하중 케이스 | ADM 2015 / ASCE 7-10 | 현장의 바람 및 눈 |
설계 수명 | 최소 30년 | 지정된 폐수 서비스 조건에서 |
시운전 및 자산을 보호하는 검사
볼트 체결식 탱크의 시운전은 계획만 세워두면 짧은 순서로 끝난다. 링 빔의 침하와 첫 번째 코스의 진원도를 확인하고, 볼트를 규정 토크 값으로 조이며, 모든 수직 및 수평 조인트에서 개스킷 시트를 검사하고, 조립된 에나멜에 1500V DC로 스파크 테스트를 실시한 다음, 물을 채우고 수위 거동을 확인하면 된다. 가장 자주 건너뛰는 두 가지 항목은 첫 급수 후 개스킷이 시트에 안착할 때 실시하는 재토크와, 첫 강풍 이후 지붕 스커트 볼트의 토크 점검이다. 둘 다 반나절이면 되는 작업으로, 지자체 유지보수팀이 탱크가 너무 오래되어서라고 탓하는 계절성 누수를 예방할 수 있다.
그런 다음 운전 점검은 가볍게 진행됩니다: 외부 코팅과 볼트 머리, 맨웨이와 개방된 조인트의 개스킷, 벤트와 그 하류 가스 트레인, 레벨 계기, 그리고 정해진 일정에 따라 플러싱해야 하는 침전 구역입니다. 작업장에 혐기성 소화조가 있는 경우, 같은 연간 점검 주기에 지붕 멤브레인 조사, 릴리프 설정값 점검, 가스 라인 화염 방지기 점검을 추가하십시오.
프로젝트 사례
프로젝트 | 위치 | 제품 | 용량 | 범위 |
시립 폐수 탱크, 10기 | 중국, 쓰촨 | GFS 탱크 | 총 17,420 m³ | 공급 및 현장 조립 |
산업 폐수 탱크, 27기 | 중국, 신장 | GFS 탱크 | 총 30,469 m³ | 공급 및 감독 |
양조장 폐수 탱크 | 중국, 쓰촨 | GFS 탱크 | 14,655 m³ | 볼트 체결식 탱크 및 지붕 공급 |
콩 가공 폐수용 혐기성 구역 | 중국, 허베이 | GFS 소화조 탱크 | 혐기성 공정 구역 | 탱크 공급 및 공정 통합 |
Center Enamel 엔지니어링 역량
센터 에나멜(스자좡 정중과기유한공사)은 2008년부터 볼트 체결식 저장 탱크를 설계 및 제작해 왔습니다. 중국 최초의 유리 융착 강판(GFS) 탱크 제조업체로서, 이 회사는 약 200개의 에나멜 관련 특허를 보유하고 있으며, 연간 약 300,000장의 에나멜 코팅 강판을 생산하고, 30,000개 이상의 설치 프로젝트를 완료했으며, 100개국 이상에 탱크를 공급하고 있습니다. 생산 능력을 높이기 위해 새로운 150,000m² 생산 기지를 추가했으며, 단일 탱크는 최대 60,000m³까지 공급됩니다. 제조는 ISO 9001 및 ISO 45001에 따라 운영되며, 제품 인증으로는 NSF/ANSI 61, WRAS, FDA, LFGB, CE(EN 1090), ISO 28765, FM, BSCI 및 EUROCODE가 포함되며, 적용 요건에 따라 AWWA D103-09, AWWA C550 및 NFPA를 참조하여 설계됩니다.
지방 자치 서비스의 경우, 이는 단일 공급업체로부터 목록의 모든 의무를 처리합니다: 균등화, 침전, 슬러지 보관 및 혐기성 소화를 포함하며, 소화조 지붕, 멤브레인 및 릴리프 경계는 개조가 아닌 쉘과 함께 제공됩니다.
자주 묻는 질문
Q1: 하나의 GFS 탱크가 공장에서 여러 의무를 수행할 수 있습니까?
A1: 화학적 성질이 동일하고 부피가 레벨 제어를 공유할 수 있는 경우에만 고려할 가치가 있습니다. 균등화, 소화 및 최종 저장은 충분히 다르므로 일반적으로 별도의 탱크가 더 나은 엔지니어링 답변입니다.
Q2: 소화조에 페인트보다 에나멜이 더 나은 이유는 무엇입니까?
A2: 슬러지 블랭킷이 혐기성 및 산성으로 변하고 에나멜은 pH 1–14 범위에서 불활성이기 때문입니다. 이는 라이닝 부식을 고장 모드에서 제거하고 개스킷, 볼트 및 지붕을 유지보수 항목으로 남깁니다.
Q3: 소화조는 압력 용기입니까?
A3: 아닙니다. 이는 몇 킬로파스칼을 견디는 유연한 지붕을 가진 거의 대기압에 가까운 탱크입니다. 압력 경계는 지붕 멤브레인, 안전 방출 장치 및 가스 라인의 화염 방지기입니다.
Q4: 소화조 용량은 어떻게 산정합니까?
A4: 휘발성 고형물 부하율과 원하는 체류 시간에서 산정합니다. 도시 슬러지의 경우 중온 35–38 °C에서 20–30일 체류가 표준 범위이며, 이를 통해 작업 용적을 구한 다음 스컴 및 가스 공간을 위한 여유 공간을 추가합니다.
Q5: 소화조는 가스를 얼마나 생성해야 합니까?
A5: 첨가된 휘발성 고형물 킬로그램당 0.5–0.6m³의 바이오가스를 계획하고, 메탄 약 60퍼센트를 포함하며, 문헌 수치가 아닌 현장 슬러지에 대한 벤치 테스트로 확인하십시오.
Q6: 도시 GFS 탱크의 검사 주기는 어떻게 됩니까?
A6: 시운전 시 및 첫 충전 후 토크와 개스킷 점검, 연간 외부 및 지붕 검토, 패널을 열 때마다 조인트 검사, 패널 교체 후 스파크 재시험을 실시합니다.
Q7: 나중에 처리장에 용량을 추가할 수 있습니까?
A7: 예. 볼트 체결 탱크는 추가 패널로 높이거나 새 유닛과 병렬로 연결할 수 있으며, 첫 작업 시 더 큰 케이스에 맞춰 링 빔을 지정하는 것은 저렴한 보험입니다.
지방 하수 처리 탱크 계획은 각 업무가 자체 공정에 따라 규모가 결정되고 쉘, 지붕 및 통풍구가 함께 지정될 때 제대로 작동합니다. 유리 융착 강재는 균등화, 침전, 슬러지 및 소화 업무 전반에 걸쳐 부식 문제를 해결하며, 볼트 체결 방식은 탱크가 세워지는 동안에도 시설이 계속 운영되도록 합니다. 체류 시간, 가스 경계 및 검사 일정을 발주 시점에 올바르게 설정하면 탱크는 프로젝트를 추진한 인허가 조건보다 더 오래 지속됩니다.
유량 곡선, 슬러지 발생량, 소화 경로 및 플롯을 보내주시면, 각 의무별 사이징, 탱크 목록 및 기술 파일 패키지를 반환해 드립니다.
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