상하수도 118회 4교시 문제 6. 하수처리시설에서 혐기성소화조의 소화가스 포집설비에 대하여 설명하시오.

답 1. 개요

- 소화가 원활하게 이루어지는 경우의 소화 가스량은 1차 슬러지의 경우, 1.0m3가스/(kg VS제거), 잉여슬러지는 0.75 m3가스/(kg VS제거)

- 이다. 소화가스의 성분은 소화상태에 따라 다르며(메탄 55 ~ 65%, 이산화탄소 25 ~ 35%)), 약 3 ~ 15배 정도의 공기가 혼입되면 폭발할 위험성을 지니고 있으므로 소화가스 포집시설은 정압하에 유지

[이미지 출처 : 하수도시설기준]

답 2. 시설 설치 시 고려사항

1) 소화가스의 포집은 슬러지의 소화상태, 슬러지의 유입, 소화슬러지 및 상징수의 제거에 따른 소화가스 발생량과 가스압의 변동 고려

- 슬러지의 소화상태, 슬러지의 유입, 소화슬러지의 제거 및 상징수의 배출 등에 따라 슬러지 소화조 내에서의 가스발생량 및 가스압이 현저히 변동

- 부압이 생기는 경우에는 소화조로 공기가 혼입되어 가스폭발 위험

→ 슬러지 소화조내의 가스압이 항상 100 ~300 mmHg 이상 유지되도록 배관계통 설계

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2) 슬러지 소화조 지붕의 가스돔 및 가스포집관에 안전장치 설치

- 슬러지 소화조에서 가스를 채취하려면 슬러지 소화조의 중앙부에 가스돔을 설치하여 가스 포집관으로 가스를 포집, 계량

- 가스압력이 계속 변동하여 이상고압이 발생함으로써 소화조를 파괴시키는 것을 방지하기 위해 감압밸브를 설치하여 소화조 보호

3) 가스포집관은 내경 100~300 mm 정도

- 슬러지 소화조에서는 가스포집, 소화슬러지 및 상징수의 제거 등에 의하여 수위가 내려가며 이때 소화조내의 가스압이 부압이 될 경우가 있으므로 충분한 관경의 연결 관을 설치하여 부압이 발생하지 않도록 함

4) 탈황장치 설치

- 소화가스의 탈황은 황화수소의 부식성 및 연소 후의 영향을 고려해 50 ppm 정도 이하가 되도록 하는 것이 바람직

5) 하루에 발생하는 가스부피의 1/2 정도를 저장할 수 있는 용량의 가스 저장조 설치

6) 가스저장조의 구조는 관계법규에 준하여 설계

7) 잉여가스의 가스연소장치 준비

- 일반적으로 잉여가스 연소시설은 소화조의 지붕이나 가스저장조로부터 최소한 15 m 이격 및 눈에 잘 띄는 곳에 위치시킴

 

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