[수질] 수질오염방지기술, 물리적처리시설(스크린, 침사지)
Q. 다음 중 스크린에 대한 설명으로 틀린 것은?
① 폐수 처리의 첫 단계이다.
② 대부분 침사지 앞에 설치한다.
∨③ 유속이 완만한 곳은 설치 각도를 크게 한다.
④ 기계적 청소 조작 시는 설치각도를 크게 해도 된다.
Q. 도시 폐수처리장의 스크린에 대한 설명으로 틀린 것은?
① 일반적으로 침사지 전에 설치한다.
② 인력 청소식 스크린은 기계식 청소에 비해 수평에 대한 설치각도가 작다.
∨③ 봉형보다는 망형이 더 많이 이용된다.
④ 스크린의 간격이 좁을수록 폐수의 손실수도가 커진다.
Q. 침사지의 목적이 아닌 것은?
① 폐수로부터 모래, 자갈 등을 제거한다.
∨② 폐수 중 콜로이드 물질을 제거한다.
③ 펌프의 손상이나 관의 누적을 방지한다.
④ 비중이 큰 물질을 제거한다.
● 수질오염 방지기술(수처리기술)
: 침사지-1차 침전지-포기조-소독조
● 물리적 처리시설
● 스크린 - 물리적 처리시설
- 스크린의 폐수 통과유속은 1m/s 이하가 적당하다
- 스크린 통과 유효유속은 시간 최대 유입하수량을 기준으로 수동제거식은 0.3~0.45m/sec, 기계제거식은 0.45~0.6m/sec으로 제한한다
스크린(screen)은 다음 사항을 고려하여 정한다.
(1) 침사지 앞에는 세목스크린, 침사지 뒤에는 미세목스크린을 설치하는 것을 원칙으로 하며, 대형하수처리시 설 또는 합류식인 경우와 같이 대형협잡물이 발생하는 경우는 침사지 앞에 조목스크린을 추가로 설치한다.
(2) 스크린 전후의 수위차 1.0 m 이상에 대하여 충분한 강도를 가지는 것을 사용한다.
(3) 협잡물 제거장치는 오수용 및 우수용으로 구분하며, 스크린은 협잡물의 양 및 성상 등에 따라 적절한 방 식을 사용한다.
(4) 인양장치는 기종(조목, 세목 및 미세목), 스크린협잡물의 양, 그 형상, 스크린을 통과하는 하수량 등에 따 라 큰 차가 있으며, 또 사용조건이 특히 나쁘므로 사용재료, 강도 등 여유를 감안하여 용량을 결정토록 하는 것이 안전하다.
(5) 스크린에서 인양된 협잡물은 컨베이어 등으로 한곳에 수집하여 조기에 처분한다.
(6) 소규모의 처리시설에서 발생하는 협잡물은 협잡물 버킷으로 직접 수집하여 조기에 처분한다.
(7) 스크린 부분을 통과하는 유속을 크게 하면 침사지의 효율을 저하시키므로 통과 유속에 신중을 기하여야 한다
1) 수동식
인력에 의하여 협잡물을 제거한다
2) 기계식
① 연속식
기계장치에 의하여 협잡물을 연속적으로 제거한다.
② 간헐식
기계장치에 의하여 협잡물을 간헐적으로 제거한다. 한편, 소규모시설에서는 규모 및 관리체제면에서 전에는 수동식으로 하는 것을 원칙으로 하지만, 무 인자동화에 따른 유지관리를 고려하여 기계식을 설치할 수 있다. 기계식 제거장치의 설계상 주의사항은 다음과 같다.
① 기계의 강도결정：기계 각부의 강도는 사용하는 전동기가 100%의 회전력을 전달하는 경우에도 안전하게 운전할 수 있도록 충분한 안전율을 고려한다.
② 기계의 안전장치：스크린과 레이크 사이에 큰 나무조각이 끼어들거나 레이크가 반전하는 곳에 침 전된 토사가 쌓이게 되면 기계가 파손되기 때문에 전기 또는 기계적인 안전장치를 설치한다.
③ 기계 각부의 사용재료：하수중에 잠기는 재료는 부식에 견딜 수 있도록 두께를 크게 하고 부분에 따라서는 특수강재를 사용한다.
④ 체인(chain)：스크린에 있는 협잡물을 인양할 때 좌우의 체인에 힘이 불균등하게 걸리기 쉬우므 로, 힘이 한 쪽에 100% 집중되더라도 안전한 것을 선정할 필요가 있다.
3) 유압식
태풍 등 자연재해(自然災害) 또는 천재지변(天災地變)의 자연현상으로 인해 과다유입되는 통나무 및 기타 부피와 무게가 큰 협잡물이 스크린에 밀려들어 옴으로 인해 펌프장 등의 정상가동이 불가능할 때, 유압에 의한 신속한 협잡물제거가 가능하여야 하며, 형식으로는 설치위치, 설치공간 및 용량에 따라 더블암식이나 씨저형 등의 종류가 있다
● 침사지 - 물리적 처리시설
- 처리수에 존재하는 모래와 기타 무기물을 제거하기 위한 장치
- 유속을 잘 조절하여 모래, 자갈, 무기물 외에 유기물은 침전되지 않도록 한다
- 유입되는 하수중의 토사류와 비닐등 부유물질을 제거한다.
- 돌, 조각, 모래등 비중이 큰 물질은 침전시키고, 플라스틱병 등 물에 뜨는 물질들은 스크린을 통해 걸러낸다.
- 모래나 돌조각은 제거하지 않으면 기계나 펌프류를 손상시키고, 배수관로를 막거나 효율을 떨어뜨린다.
- 침사지내의 평균유속은 0.15∼0.3㎧, 체류시간은 30∼60초
- 비중이 2.0∼2.5, 입경 0.2㎜의 것을 침전시키고 가벼운 유기물은 침전시키지 않는다.
▶ 침사지 종류
중력식 침사지, 포기식 침사지, 원형 침사지, 일체형 기계식 침사설비
1) 중력식 침사지
① 형상 및 지수
침사지의 형상은 직사각형이나 정사각형 등으로 하고, 지수는 2지 이상으로 하는 것을 원칙으로 하며, 점 검정비 등 시설물 유지관리를 위해 지 배수가 원활히 이루어질 수 있도록 배수구 또는 별도의 배수시설을 설치하여야 한다
② 구조 침사지의 구조는 다음 사항을 고려하여 정한다.
(1) 견고하고 수밀성 있는 철근콘크리트구조로 한다.
(2) 유입부는 편류를 방지하도록 고려한다.
(3) 저부경사는 보통 1/100~2/100로 하나, 그리트 제거설비의 종류별 특성에 따라서는 이범위가 적용되지 않을 수도 있다.
(4) 합류식에서는 청천시와 우천시에 따라 오수전용과 우수전용으로 구별하여 설치하는 것이 좋다.
③ 평균유속: 침사지의 평균유속은 0.30 m/s를 표준으로 한다.
④ 체류시간: 체류시간은 30~60초를 표준으로 한다
⑤ 수심: 수심은 유효수심에 모래퇴적부의 깊이를 더한 것으로 한다.
⑥ 표면부하율: 침사지의 표면부하율은 오수침사지의 경우 1,800 m3 /m2 ․ d 정도로 하고, 우수침사지의 경우 3,600 m3 /m2 ․d 정도로 한다
2) 포기식 침사지
포기식 침사지는 다음 사항을 고려하여 정한다.
(1) 형상 및 침사지수는 중력식 침사지기준에 따른다.
(2) 구조는 중력식 침사지기준에 따른다.
(3) 체류시간은 1~2분으로 한다.
(4) 유효수심은 2~3 m, 여유고는 50 cm를 표준으로 하고, 침사지의 바닥에는 깊이 30 cm 이상의 모래퇴적부를 설치한다.
(5) 송기량은 하수량 1 m3 에 대하여 1~2 m3 / h의 비율을 표준으로 한다.
(6) 필요에 따라 소포장치를 설치한다
3) 원형 침사지
원형 침사지는 다음사항을 고려하여 정한다.
(1) 지수 및 구조는 중력식 침사지 기준에 따른다.
(2) 유입부는 와류가 자연적으로 형성될 수 있는 구조로 한다.
(3) 하부에는 침사 퇴적부를 설치한다.
4) 일체형 기계식
침사설비 일체형 기계식 침사설비는 다음사항을 고려하여 정한다.
(1) 대수는 원칙적으로 2대 이상을 설치한다.
(2) 평균유속 및 체류시간은 중력식 침사지 기준에 따른다.
(3) 별도의 침사 세정장치 없이 반출이 가능한 구조이어야 한다
출처: 하수도시설기준(2011)