조절식 클로 압축기를 활용한 모래 트랩 효율 향상

1993년 처음 가동을 시작한 덴마크 케르테미네의 시립 하수처리장에서는 폭기식 모래 트랩이 사용되었습니다. 그러나 모래를 모래 트랩 채널에서 이송할 때 모래가 뭉쳐서 거대한 펌프로 제거할 수 없는 문제가 지속적으로 발생했습니다. 이 플랜트는 이 컴프레서가 압력 제어식이며 챔버 바닥의 압축된 모래를 끌어올리기 위해 자동으로 압력을 높이기 때문에 Busch (부쉬) 진공 솔루션의 MINK 클로 압축기 를 설치한 후 이 문제를 해결했습니다.

폐수 정화 공정

폐수 처리 시설의 첫 번째 처리 단계인 폭기식 모래 트랩은 최적의 경제적인 폐수 처리를 위한 중요한 공정 단계입니다. 모래와 기타 광물성 물질을 분리하면 마모, 막힘, 궁극적으로는 침전물로 인한 손상으로부터 다운스트림 정화 공정을 보호할 수 있습니다. 덴마크 푸넨 섬의 케르테미네에 위치한 시립 하수처리장의 모래 제거 시스템에는 두 가지 용도로 사용되는 컴프레서가 장착되어 있습니다. 컴프레서는 정상 작동 중에 바닥에 부착된 노즐을 사용하여 모래 트랩의 폐수를 통기합니다. 이 공기 흐름은 폐수를 순환시켜 폐수 속의 그리스, 기름 같은 부유 물질과 기타 유기 부유 물질로부터 모래를 기계적으로 분리합니다. 동일한 컴프레서를 사용하여 모래 트랩 채널에서 모래를 빨아들여 집수 탱크로 공급하는 데 사용되는 매머드 진공 펌프에 압축 공기를 공급하기도 합니다.

케르테미네 하수처리장은 용량의 측면에서 25,000명의 인구(PE)를 수용할 수 있도록 설계되었습니다. 1993년 시운전을 시작한 모래 트랩에는 터보 블로어를 통해 압축 공기가 공급되었습니다. 이 블로어는 폐수를 순환시키고 모래와 기름을 분리하기에 충분한 최대 0.6bar의 압력을 전달했습니다. 하지만 운영 관리업체 Erland Rasmussen(그림 1)의 입장에서는 또 다른 문제가 있었습니다. 모래 트랩 채널에 모인 모래는 압축되어 땅에 달라붙어 터보 블로어의 압력이 너무 낮아 매머드 진공 펌프로 뽑아낼 수 없게 됩니다. 이 문제는 특히 비가 오면 폐수 속 모래의 양이 늘어나면서 더욱 심각해졌습니다. 모래는 모래 트랩을 끄고 모래 퇴적물을 수동으로 풀고 흡입 탱크 차량으로 모래를 추출해야 제거할 수 있었습니다. 이 작업은 하루나 이틀이 걸리는 경우가 많았으며, 그 동안 모래 트랩이 작동하지 않는 경우가 많았습니다. 게다가 이 작업을 외부 업체에 맡기면 1년에 여러 번 수행해야 하기 때문에 비용이 엄청나게 많이 들었습니다.

Busch (부쉬)의 컴프레서 솔루션 및 장점

더 나은 솔루션을 찾고 있던 Erland Rasmussen은 2014년 Busch (부쉬) 진공 솔루션의 진공 및 압력 전문가에게 자문을 구했습니다. 그 결과, 기존 터보 블로어를 Busch (부쉬)의 MINK 클로 압축기(그림 2)로 교체했습니다. 이 클로 압축기는 속도 제어식이어서회전 속도를 변경하여 압력을 조절할 수 있습니다. 작동 원리를 통해 MINK 클로 압축기는 20~60Hz 범위에서 작동할 수 있으므로 0.4~2.5bar의 압력 범위를 커버할 수 있습니다. 컴프레서는 PLC 제어 시스템을 사용하여 40분 동안 모래 트랩을 폭기하고(그림 3), 그 결과 폐수를 순환하도록 프로그래밍됩니다. Erland Rasmussen은 모래와 기름을 최적으로 분리하기 위한 이상적인 압력으로 0.6bar를 계산하고 이를 시스템에 프로그래밍했습니다. 40분이 지나면 밸브가 자동으로 전환되고 MINK 클로 압축기가 압력을 2.5bar로 높입니다(그림 4). 이렇게 하면 모래 트랩 바닥에 있는 모래가 풀리면서 교반되어 매머드 펌프로 쉽고 안전하게 빨아들여 보관 용기로 옮길 수 있습니다. 5분 동안 모래를 흡입하면 폭기 시스템 조절 장치가 다시 표준 모드로 전환되어 모래와 기름을 분리합니다.

Erland Rasmussen은 또 다른 장점 발견했습니다. MINK 클로 압축기에는 기존 터보 블로어보다 훨씬 적은 전류가 필요합니다. MINK 클로 압축기에는 9킬로와트 모터가 장착되어 있습니다. 이 공칭 전류는 2.5bar 모드의 시작 단계에서 짧은 시간인 단 5분 동안만 도달합니다. 0.6bar의 압력에서 40분 동안 표준 모드로 작동하는 동안 모터에는 이 정격의 일부만 필요합니다. 하수처리장 작업자의 입장에서는 이는 새로운 솔루션을 통해 모래를 수동으로 제거하는 데 드는 비용을 제거할 수 있을 뿐만 아니라 에너지 비용을 절감할 수 있게 되었음을 의미합니다. Erland Rasmussen은 MINK 클로 압축기는 회전 속도가 훨씬 낮기 때문에 기존 터보 블로어보다 훨씬 조용하다고 설명합니다.