상하수도 122회 3교시 문제 4. 소화가스의 포집, 탈황, 저장에 대하여 설명하시오.

답 1. 소화가스 포집 및 저장시설 고려사항

- 소화가스의 포집은 슬러지의 소화상태, 슬러지의 유입, 소화슬러지 및 상징수의 제거에 따른 소화가스 발생량과 가스압의 변동을 고려

- 슬러지 소화조 지붕의 가스돔 및 가스포집관에 안전장치를 설치

- 가스포집관은 내경 100~300 mm 정도

- 탈황장치를 설치

- 하루에 발생하는 가스부피의 1/2 정도를 저장할 수 있는 용량의 가스저장조를 설치

- 가스저장조의 구조는 관계법규에 준하여 설계

- 잉여가스의 가스연소장치를 준비

답 2. 일반적 소화가스 성분의 예

[이미지 출처 : 하수도 시설기준, 2011, 상하수도협회]

답 3. 소화가스 포집설비 계통도의 예

[이미지 출처 : 하수도 시설기준, 2011, 상하수도협회]

답 4. 소화가스 포집

- 슬러지의 소화상태, 슬러지의 유입, 소화슬러지의 제거 및 상징수의 배출 등에 따라 슬러지 소화조 내에서의 가스발생량 및 가스압이 현저히 변하며, 부압이 생기는 경우에는 소화조로 공기가 혼입되어 가스폭발의 위험 발생 가능

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

답 5, 소화가스 탈황장치

- 소화가스 내의 황화수소(H2S)농도는 통상 100 ~ 200 ppm이나 처리상황에 따라 400 ~ 600 ppm, 분뇨와 혼합 처리하는 경우 1,000 ~ 2,000 ppm에 달하기도 함

- 황화수소는 무색의 기체로 부패취가 심하고, 비중(공기비)이 1.2이며 대단히 유독

→ 특히, 습윤상태에서는 600 ppm의 농도에서 급속히 금속 부식. 또한 연소 시 부식성이 강한 아황산가스가 발생하므로 소화가스는 일반적으로 탈황시킴

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

- 일반적으로 소화가스를 알칼리 세정하거나 또는 탈황제를 통과시키면 황화수소 함유율은 10 ppm 이하가 됨

- 소화가스내의 황화수소를 제거하기 위한 방법에는 건식 탈황법과 습식 탈황법이 있음

답 6. 소화가스 저장

- 가스발생량은 슬러지의 유입, 배출 등에 따라 증감하므로 가스 저장조 설치

- 소화조수가 많은 경우, 총발생 소화 가스량이 비교적 균일하므로 가스 저장조의 저류량은 1일 평균 발생 소화 가스량의 1/2 정도의 용량

- 슬러지 소화조의 수가 적은 경우나 소화가스를 최대로 유효 이용하는 경우, 가스저장조 저류량을 크게 함