클로 컴프레셔를 사용한 모래 트랩의 분리 효율 개선

폐수 처리 시설의 첫 번째 처리 단계인 폭기식 모래 트랩은 최적의 경제적인 폐수 처리를 위한 중요한 공정 단계입니다. 모래 및 기타 광물질을 분리하는 것은 하류 정수 공정이 마모, 막힘 및 궁극적으로 침전물로 인한 손상으로부터 보호하는 역할을 합니다. 독일 루드비히스부르크의 포펜와일러에 위치한 폐수 처리 시설의 모래 트랩에는 이제 Busch (부쉬) 진공 솔루션의 속도 제어식MINK 클로 컴프레서를 사용하여 모래와 그리스 및 오일의 분리 효율을 최적화하고 있습니다. 이는 모래 트랩의 형상 변경 없이 가능했습니다.

폐수 처리 시설 포펜와일러

포펜와일러 폐수 처리 시설은 31,000명의 인구(PE)를 수용할 수 있으며, 이는 루드비히스부르크시 하수 처리 서비스의 자체 운영 활동의 일부입니다. 이 서비스는 에글로스하임(18,500 PE)과 호헤넥(167,000 PE) 지역의 하수 처리장도 포함합니다. 이 폐수 처리 시설은 1976년에 가동을 시작했으며, 1994년~1996년 대대적으로 확장되고 현대화 되었습니다. 그 이유는 오래된 폐수 처리 시설이 더 이상 질소와 인의 분해와 관련하여 정화 성능 기준을 충족할 수 없었기 때문입니다. 또한 아팔터바흐와 마르바흐-지겔하우젠 지역도 포펜와일러 폐수 처리 시설과 연결되어 있습니다. 현재 이 31,000 PE 규모의 4등급 폐수 처리 시설은 342헥타르의 주거 지역을 커버합니다.

15m 길이의 모래 트랩(그림 1)은 1976년부터 현재까지 여전히 사용되고 있습니다. 이 모래 트랩은 1990년대 진행된 확장 및 현대화 조치를 통해 확장되지 않았기 때문에 생산량 한계에 도달했습니다. 이는 1차 정화조와 다운스트림 폭기 탱크의 모래 침전물로 인해 두드러졌습니다. 이러한 이유로 루드비히스부르크시 하수도 서비스의 폐수 처리 시설 세 곳의 운영 관리자인 Walter Eichinger는 모래 트랩의 분리 성능을 최대한 경제적으로 최적화할 수 있는 솔루션을 찾기 시작했습니다.

독일 상하수 및 폐기물협회(DWA) 지침에 따라 루드비히스부르크시 배수 서비스의 프로젝트 책임자 Helmut Riegraf는 유기 부유물에서 모래와 기름 같은 부유물을 최적으로 분리할 수 있는 모래 트랩의 필요한 치수를 계산했습니다. 그 결과 유속을 줄이고 최적의 분리를 달성하려면 모래 트랩의 길이를 최소 3m 이상 늘려야 한다는 결론에 도달했습니다. 모래 트랩 탱크를 확장할 경우 상당한 공사 비용과 가동 중단 시간이 발생하기 때문에 Walter Eichinger와 Helmut Riegraf는 폭기를 통해 폐수 순환을 최적화하는 옵션을 고려했습니다.
그들은 공기 체적 유량을 변화시켜 폐수 속 회전 속도에 따른 난류 운동 에너지를 변화시키고자 했습니다. 그래서 그들은 유속을 사용하여 폭기 및 진행 운동으로 인한 폐수의 수직 순환을 영향을 주고자 했습니다.

Busch (부쉬) 압력 솔루션과 고객에게 제공되는 혜택

이미 설치된 삼엽 블로워는 조정이 불가능했으므로 0.5bar의 압력에서 일정한 유량을 제공했습니다. 이 시점에서 Walter Eichinger는 Busch (부쉬) 진공 솔루션에 연락했습니다. Busch (부쉬)는 외부 변속 드라이브가 포함된 MINK 클로 압축기(그림 2)를 추천했습니다. 이 컴프레서는 0.5bar의 일정한 압력을 제공하지만 인버터로 체적 유량을 조절할 수 있어 기존 모래 트랩의 요구 사항에 적합한 정밀도로 조정하는 것이 가능합니다. 클로 압축기의 작동 원리를 사용하여 발생되는 압력에 영향을 주지 않고 20~60Hz의 넓은 범위 내에서 조정할 수 있습니다.

Walter Eichinger는 모래 트랩에서 최적의 분리 효율을 달성하기 위해 몇 주에 걸쳐 Busch (부쉬)의 새로운 MINK 클로 압축기를 사용하여 테스트를 실시했습니다. 그는 최종적으로 압축기를 35Hz에서 작동했을 때 최상의 결과를 얻을 수 있었으며, 이는 폐수 오염도나 유속과는 크게 관계없다는 결론을 내렸습니다. 폐수의 양이 많을 때는 모래를 흡입하는 주기을 늘려야 합니다. MINK 클로 압축기는 훨씬 더 조용하지만, 기존 삼엽 블로워의 방음 케이스에 설치됩니다. 인버터는 벽에 장착되어있고 쉽게 접근할 수 있어서 필요한 경우 버튼 하나만 누르면 속도를 쉽게 변경할 수 있습니다.
이제 이 솔루션은 2.90m 깊이의 모래 트랩 전체 길이(그림 3)를 따라 부착된 여러 개의 노즐로 정확하게 필요한 양의 공기를 주입합니다. 폐수에서 발생하는 롤링 움직임은 순환 속도에 따라 조절되며, 이제 탱크의 모래 트랩 채널에 모래와 기타 광물질이 침전되도록 합니다. 동시에 유기 물질은 부유 상태로 남아 있다가 질소 제거에 필요한 1차 정화기를 통해 모래 트랩에서 폭기 탱크로 빠져나갑니다. 불충분한 폭기로 인해 롤링 움직임이 너무 약하면 탱크 바닥과 모래 트랩 채널에 유기 물질이 슬러지 형태로 원치 않는 침전물이 쌓일 수 있습니다. 오일, 그리스 및 기타 부유 물질의 분리도 개선되어 그리스 트랩 상단에서 떠다니는 부유 물질을 걷어낼 수 있습니다.

이러한 방식으로 40년 이상 동안 사용되어 온 모래 트랩의 용량을 비교적 저렴한 비용으로 확장하여 모래와 기타 광물질을 최대한 적게 유입시켜 다운스트림의 기계적 및 유기적 처리 단계에 침전시킬 수 있었습니다. 또한 전체 폐수 처리 시설의 기능과 신뢰성도 향상되었습니다.

또한 Walter Eichinger는 새로운 MINK 클로 압축기의 또 다른 장점을 발견했습니다. 이전의 삼엽 블로워에 비해 에너지 효율성이 높고 IE3 에너지 절약 모터가 장착되어 있어 약 33%의 에너지를 절약할 수 있다는 점입니다. 유지보수와 관련해서는 연 1회 오일만 교환하면 되며, 이 작업은 Busch (부쉬) 서비스 기술자가 수행합니다.