본 연구에서는 정수처리 중 침전지슬러지 처리시설이 제 기능을 발휘하지 못하 거나 구조적인 기능저하 요인이 발생할 경우 슬러지배출효율의 저하, 침전지 처 리수질 저하 등과 같은 아주 중대한 결과를 초래함에 따라, 침전지 인발밸브에서 유출되는 슬러지 유출유량, 함수율, 슬러지제거율, 슬러지농도 등 특성을 분석하 여 최적 슬러지 배출 방안을 제시하여 정수처리시설 운영관리 효율 극대화는 물 론 수돗물 생산원가 절감에 기여하고자 한다. “B 정수장” 과거 3년간 운영자료에 대한 물질수지 분석(Mass ...
본 연구에서는 정수처리 중 침전지슬러지 처리시설이 제 기능을 발휘하지 못하 거나 구조적인 기능저하 요인이 발생할 경우 슬러지배출효율의 저하, 침전지 처 리수질 저하 등과 같은 아주 중대한 결과를 초래함에 따라, 침전지 인발밸브에서 유출되는 슬러지 유출유량, 함수율, 슬러지제거율, 슬러지농도 등 특성을 분석하 여 최적 슬러지 배출 방안을 제시하여 정수처리시설 운영관리 효율 극대화는 물 론 수돗물 생산원가 절감에 기여하고자 한다. “B 정수장” 과거 3년간 운영자료에 대한 물질수지 분석(Mass Balance)을 통해 설계조건과 운영조건을 비교하여 침전지슬러지에 대한 배출시설 적정성을 평가한 결과, 각 프로세스별 설계함수율 보다 운영함수율이 높아 배슬러지지 체류시간이 부족하고, 농축조 부하 및 탈수 기 가동시간이 매우 높게 증가하는 추이를 볼 수 있다. B 정수장의 침전지 슬러지 수집 및 제거 성능향상을 위해 기존 수중대차식 슬 러지 수집기 시스템에 보조스크레이퍼를 설치하여 호퍼 끝단까지 침전슬러지를 이송시켜주고, 인발시간의 개선을 위해 슬러지 배출 밸브를 기존의 전동 게이트밸브 를 유압장치로 개선하여 고농도 침전 슬러지 제거 특성을 분석하였다. 시험결과 기존시스템(전동식 액츄에이터+게이트밸브)과 개선시스템(보조스크 레이퍼+유압식 액츄에이터+볼밸브)의 인발조건을 기준으로 침전슬러지 배출수 량을 시험한 결과, 기존시스템의 평균 슬러지배출수량은 33.19㎥(평균 슬러지 농 도 1.07%), 개선시스템은 평균 슬러지배출수량은 19.06㎥(평균 슬러지 농도 2.78%)로 측정되었다. 기존시스템과 개선시스템의 인발특성에 따른 효과는 개선시스템의 최적결과가 기 존시스템의 최적결과보다 우수하게 나타났으며 슬러지배출수량 평균 84.5% 감소 하였으며 함수율 차이는 평균 1.17%p 감소되었으며 슬러지 제거량은 평균 2배 이상 증가하였다. 또한, 호퍼내 슬러지 잔존량을 수중카메라를 이용하여 촬영한 결과, 기존시스템은 래빗홀 현상에 의해 많은 슬러지가 잔존하였으나, 개선시스템은 대부분 제거된 것을 확인하였다. 이는 기존시스템 대비 개선시스템이 슬러지 제거효율이 우수함을 보여준다. 본 연구를 통해서 침전슬러지의 수집효율과 배출효율을 향상시킬 수 있는 방안으 로 구조물의 변경없이 인발밸브, 보조 스크레이퍼 도입이 가능함을 검증하였으며, 실험계획법을 통해 최적운영 조건 도출하여 배출효율 향상을 시킬 수 있음을 확 인할 수 있었다.
본 연구에서는 정수처리 중 침전지슬러지 처리시설이 제 기능을 발휘하지 못하 거나 구조적인 기능저하 요인이 발생할 경우 슬러지배출효율의 저하, 침전지 처 리수질 저하 등과 같은 아주 중대한 결과를 초래함에 따라, 침전지 인발밸브에서 유출되는 슬러지 유출유량, 함수율, 슬러지제거율, 슬러지농도 등 특성을 분석하 여 최적 슬러지 배출 방안을 제시하여 정수처리시설 운영관리 효율 극대화는 물 론 수돗물 생산원가 절감에 기여하고자 한다. “B 정수장” 과거 3년간 운영자료에 대한 물질수지 분석(Mass Balance)을 통해 설계조건과 운영조건을 비교하여 침전지슬러지에 대한 배출시설 적정성을 평가한 결과, 각 프로세스별 설계함수율 보다 운영함수율이 높아 배슬러지지 체류시간이 부족하고, 농축조 부하 및 탈수 기 가동시간이 매우 높게 증가하는 추이를 볼 수 있다. B 정수장의 침전지 슬러지 수집 및 제거 성능향상을 위해 기존 수중대차식 슬 러지 수집기 시스템에 보조스크레이퍼를 설치하여 호퍼 끝단까지 침전슬러지를 이송시켜주고, 인발시간의 개선을 위해 슬러지 배출 밸브를 기존의 전동 게이트밸브 를 유압장치로 개선하여 고농도 침전 슬러지 제거 특성을 분석하였다. 시험결과 기존시스템(전동식 액츄에이터+게이트밸브)과 개선시스템(보조스크 레이퍼+유압식 액츄에이터+볼밸브)의 인발조건을 기준으로 침전슬러지 배출수 량을 시험한 결과, 기존시스템의 평균 슬러지배출수량은 33.19㎥(평균 슬러지 농 도 1.07%), 개선시스템은 평균 슬러지배출수량은 19.06㎥(평균 슬러지 농도 2.78%)로 측정되었다. 기존시스템과 개선시스템의 인발특성에 따른 효과는 개선시스템의 최적결과가 기 존시스템의 최적결과보다 우수하게 나타났으며 슬러지배출수량 평균 84.5% 감소 하였으며 함수율 차이는 평균 1.17%p 감소되었으며 슬러지 제거량은 평균 2배 이상 증가하였다. 또한, 호퍼내 슬러지 잔존량을 수중카메라를 이용하여 촬영한 결과, 기존시스템은 래빗홀 현상에 의해 많은 슬러지가 잔존하였으나, 개선시스템은 대부분 제거된 것을 확인하였다. 이는 기존시스템 대비 개선시스템이 슬러지 제거효율이 우수함을 보여준다. 본 연구를 통해서 침전슬러지의 수집효율과 배출효율을 향상시킬 수 있는 방안으 로 구조물의 변경없이 인발밸브, 보조 스크레이퍼 도입이 가능함을 검증하였으며, 실험계획법을 통해 최적운영 조건 도출하여 배출효율 향상을 시킬 수 있음을 확 인할 수 있었다.
If the Sedimentation sludge treatment facility does not function properly or structural function degrades during water purification treatment, it results in very serious consequences such as degradation of sludge collection efficiency, degradation of water quality of sedimentation water,...
If the Sedimentation sludge treatment facility does not function properly or structural function degrades during water purification treatment, it results in very serious consequences such as degradation of sludge collection efficiency, degradation of water quality of sedimentation water, waste of sedimentation water, etc. In this research, by analyzing the characteristics of sludge drawing valve, outflow rate, moisture content, sludge removal rate, and sludge concentration, the optimal sludge discharge plan is proposed to maximize the operation management efficiency of water purification facilities and reduce tap water production costs. As a result of evaluating the adequacy of sediment sludge discharge facilities by comparing design conditions and operating conditions through Mass Balance analysis on operating data for the past three years of "B water purification plant", the operating moisture content is higher than design moisture content of all process. It shows that the residence time of the balancing tank is insufficient, the Suldge thickener load increases, and the dehydrator operation time increases very high. To improve the performance of collecting and removing sediment sludge in “B water purification plant”, an auxiliary scrapper is installed in the existing sludge collector system to push the sludge to the end of the hopper. To improve the drawing time, the existing electric actuator gate drawing valve was improved with a hydraulic device to analyze the characteristics of removing a lot of sludges at a high concentration. As a result of the test(Sludge Discharge was tested on the drawing conditions of the existing system (electric actuator+gate valve) and the improved system (auxiliary scraper+hydraulic actuator+ball valve)), It shows that the average Sludge Discharge of the existing system was 33.19㎥ (average sludge concentration 1.07%) and the improved system was 19.06㎥ (average sludge concentration 2.78%). The improved system shows a reduction of 14.14㎥ outflow rate compared to the existing system(the outflow rate reduction efficiency is 42.6%). It shows that Sludge Reduction Efficiency of improved system was better than that of existing system, even though the outflow rate of improved system was small. The effect of the drawing characteristics of existing and improved system was that the optimal result of improved system was better than that of existing system, and the average outflow rate reduced by 84.5% . The average Moisture content difference decreased by 1.17%, and the average removed sludge increased by more than twice. In addition, as a result of photographing the remaining sludge in the hopper with an underwater camera, it was visually confirmed that many sludge remained in the existing system due to the rabbit hole effect, and most of the improved systems were almost removed. This showed that the improved system has better sludge removal efficiency than the existing system. Through this research, it was verified that it was possible to introduce a drawing valve(hydraulic actuator+ball valve) and an auxiliary scrapper without changing a structure as a method to improve the collection efficiency and discharge efficiency of sludge discharge. It was confirmed that the optimal operating conditions could be derived through the experimental planning method to improve Sludge Discharge efficiency.
If the Sedimentation sludge treatment facility does not function properly or structural function degrades during water purification treatment, it results in very serious consequences such as degradation of sludge collection efficiency, degradation of water quality of sedimentation water, waste of sedimentation water, etc. In this research, by analyzing the characteristics of sludge drawing valve, outflow rate, moisture content, sludge removal rate, and sludge concentration, the optimal sludge discharge plan is proposed to maximize the operation management efficiency of water purification facilities and reduce tap water production costs. As a result of evaluating the adequacy of sediment sludge discharge facilities by comparing design conditions and operating conditions through Mass Balance analysis on operating data for the past three years of "B water purification plant", the operating moisture content is higher than design moisture content of all process. It shows that the residence time of the balancing tank is insufficient, the Suldge thickener load increases, and the dehydrator operation time increases very high. To improve the performance of collecting and removing sediment sludge in “B water purification plant”, an auxiliary scrapper is installed in the existing sludge collector system to push the sludge to the end of the hopper. To improve the drawing time, the existing electric actuator gate drawing valve was improved with a hydraulic device to analyze the characteristics of removing a lot of sludges at a high concentration. As a result of the test(Sludge Discharge was tested on the drawing conditions of the existing system (electric actuator+gate valve) and the improved system (auxiliary scraper+hydraulic actuator+ball valve)), It shows that the average Sludge Discharge of the existing system was 33.19㎥ (average sludge concentration 1.07%) and the improved system was 19.06㎥ (average sludge concentration 2.78%). The improved system shows a reduction of 14.14㎥ outflow rate compared to the existing system(the outflow rate reduction efficiency is 42.6%). It shows that Sludge Reduction Efficiency of improved system was better than that of existing system, even though the outflow rate of improved system was small. The effect of the drawing characteristics of existing and improved system was that the optimal result of improved system was better than that of existing system, and the average outflow rate reduced by 84.5% . The average Moisture content difference decreased by 1.17%, and the average removed sludge increased by more than twice. In addition, as a result of photographing the remaining sludge in the hopper with an underwater camera, it was visually confirmed that many sludge remained in the existing system due to the rabbit hole effect, and most of the improved systems were almost removed. This showed that the improved system has better sludge removal efficiency than the existing system. Through this research, it was verified that it was possible to introduce a drawing valve(hydraulic actuator+ball valve) and an auxiliary scrapper without changing a structure as a method to improve the collection efficiency and discharge efficiency of sludge discharge. It was confirmed that the optimal operating conditions could be derived through the experimental planning method to improve Sludge Discharge efficiency.
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