|
출처: 3DCAD SOLIDWORKS 원문보기 글쓴이: 방글이
5. 침사 및 협잡물 반출설비
● 스크린으로 인양된 협잡물은 벨트컨베이어, 무주축스크류, 공기압 및 스킵 호이스트 등 이송설비를 이용하여 협잡물 호퍼 또는 콘테이너에 저류한다.
● 침사제거설비에서 인양된 침사는 플라이트컨베이어, 무주축스크류, 공기압 및 스킵호이스트 등의 이송설비를 이용하여 침사호퍼 또는 콘테이너에 저류하고, 필요에 따라서는 세사장치를 설치한다.
※ 일최대 유입하수량 10,000m3/day 이하이거나 또는 침사나 협잡물 발생량이 적은 경우에는 콘테이너에 모아서 인력 반출 또는 전동호이스트로 운반차에 적재하여 반출하는 방식으로 한다.
● 샌드펌프 및 고압수를 이용하여 인양된 침사는 침사분리기 또는 싸이클론 등에서 모래를 분리하여 침사호퍼 또는 콘테이너에 저류한다.
● 에어리프트펌프를 이용하여 인양된 침사는 침사분리기에서 모래를 분리하여 콘테이너에 저장한 후 인력 반출 또는 전동호이스트로 운반차에 적재하여 반출하는 방식으로 한다.
침사의 처분은 운반차에 의한 장외반출, 매립처분이 많지만 처분방법의 결정은 침사의 형상에 따라 고려되어야 한다.
침사는 유기분을 완전히 제거할 수 없고, 특히 침사지내 유속이 계획유속 보다 느릴 때에 유기분이 많아지므로 위생적인 모래로써 외부에 반출하기 위해서는 세사장치에서 세사하는 일이 필요한 경우가 있다.
침사지에서 샌드펌프 및 고압수를 이용하여 인양된 침사는 대량의 물과 함께 이송되므로 침사분리기 또는 싸이클론 등으로 모래는 분리하고, 이송장치 등으로 침사호퍼 또는 콘테이너에 저류한다.
싸이클론으로 모래를 분리한 경우에는 세정효과가 있으므로 별도의 세정 장치를 설치하지 않는다.
버켓에 의해 인양된 침사는 수분이 많으므로 플라이트컨베이어에 의해 이송하고, 필요에 따라서 침사분리기 등 세정장치에 의해 세정한다.
※ 물 분사에 의한 세정은 대부분 기능이 불확실하고, 효율성이 떨어지므로 충분히 검토한다.
그래브식의 선회형, 문형은 버켓에 의해 인양된 침사를 임시로 저류하여 수분을 제거한 후 컨베이어류를 이용하여 호퍼에 저류한다.
※ 최근 하수처리장에서는 사용실적이 없으며, 대량의 우수침사지 등에 사용하는 것으로 검토하여야 한다.
침사 및 협잡물이송 컨베이어는 다음 경사각을 고려하여 설치한다.
[표]
침사 및 협잡물이송설비는 아래사항을 참고하여 현장여건에 따라 선정한다.
(1) 벨트컨베이어
1) 벨트컨베이어는 운송량에 관계없이 벨트 폭을 최소 500mm로 하고, 벨트의 재질은 내유성·내마모성·내구성이 우수한 것을 선정한다.
2) 협잡물에서 배어 나온 오수가 넘치지 않도록 벨트컨베이어의 폭을 최소 500mm, 표준을 600mm로 하고, 캐리어 롤러는 3롤러형, 20°Trough형 으로 한다.
3) 트라프형 벨트컨베이어의 전동기 출력
① 전동기 출력은 운반물 중량, 운반속도, 운행물 중량(공중량), 롤러의 회전부, 마찰저항, 기계손실을 고려하여 선정한다.
② 운반능력 Q m3/hr
A : 운반물의 적재 단면적 m2
v : 벨트의 속도 m/min
K : 정수(측각에 따라서 결정)
B : 벨트 폭 m
[표]
③ 운행부 중량 W kg/m
운행부 중량은 다음에 따른다.
[표]
④ 전동기 출력 kW
[식]
f : 롤러의 회전마찰계수 Qt : 운반물중량 = Q×γkg/m
W : 운행부중량 kg/m γ : 운반물의 겉보기 비중
v : 벨트속도 m/min(약 20m/min) α : 여유율 2이상
ℓ : 컨베이어 수평축심거리 m η : 전효율
ℓ0 : 중심거리 수정치 m 사이클로 감속기의 효율 0.9
H : 올림(+)또는 내림(-)상승 체인의 효율 0.81
수직높이 m
f 및ℓ0 는 다음 표에 따른다.
[표]
(2) 플라이트컨베이어
1) 플라이트컨베이어는 외부로의 오염, 비산이 없으며, 수평부와 경사부를 설치하여 수평부에서 세정을 하고 경사부에서 침사물의 물기를 빼는 세사장치로서 이용하는 경우도 있으며, 이송속도는 4∼7m/min 정도이다.
2) 플라이트컨베이어의 수평부에 세정장치를 설치할 경우의 급수량과 공기량은 다음의 사항을 고려한다.
① 급수량 : 침사발생량에 대하여 10∼30배의 급수량으로 한다.
② 공기량 : 컨베이어 세정부분 길이에 대하여 20∼30ℓ/min/m로 한다.
3) 플라이트컨베이어의 침사용은 체인이나 플라이트 등 마모 및 부식이 심하므로 보수비용이 많이 든다.
4) 수분이 많은 섬유질 등이 체인링크나 플라이트와 트라프 사이에 협착하기 쉬워 유지관리가 곤란하다.
5) 구동장치는 사이클로이드 감속기나 유성치차형을, 구동축으로의 전달은 롤러 체인 또는 콤비네이션 체인을 검토한다.
6) 플라이트컨베이어의 전동기 출력
플라이트컨베이어의 전동기 출력은 운반물 중량, 운행부 중량, 각부의 마찰손실, 안전율 등을 고려하여 산출한다.
① 운반능력 Q m3/hr
가. 수평의 경우
나. 경사의 경우
Q = ------------------
2tanθ×P
주) 최대경사각은 30°로 한다.
H : 플라이트 높이 (0.15∼0.18m)
W : 플라이트 폭 (0.5∼0.8m)
v : 체인속도 (약 3∼6m/min)
θ : 플라이트 경사각 30°
P : 플라이트 부착 피치 m
② 체인의 선정 (참고자료)
가. TAW형 체인
[표]
③ 체인장력 P kg
W1 : 운행부중량 kg/m
W2 : 운반물중량 kg/m
f1 : 플라이트 슈와 레일의 마찰
계수 0.35(롤러의 경우는 0.3)
f2 : 침사와 플라이트의 마찰계수 0.5
L : 핀의 길이 m
H : 링크 플레이트 높이 m
④ 체인 안전율
체인은 2열로 한쪽에 상기의 체인장력 70%가 걸리는 것으로 하여
S = ------------ 10
0.7×P
S : 안전율
G : 평균파단강도
P : 체인장력 kg
⑤ 전동기 출력 kW
kW = ---------- ×α
6,120×η
P : 체인장력 kg
v : 체인속도 m/min
α : 여유율 1.2
η : 전효율로서
η =η1×η2×η3 = 0.74
η1 : 2단 사이클로 감속기 효율 0.9×0.9
η2 : 체인전달효율 0.96
η3 : 베어링효율 0.95
(3) 스킵 호이스트
1) 침사지에서 인양되는 협잡물 및 침사를 가이드레일의 괘도에 의해 수직으로 버켓트가 승하강하여 저류 호퍼에 단거리로 이송하는 설비로 처리장의 면적에 제한을 받아 컨베이어의 경사각이 클 경우에 사용한다.
2) 스킵호이스트의 전동기 출력은 운반물 중량, 운행부 중량, 기계 각부의 마찰저항, 기계손실 등을 고려하여 산출한다.
① 운반능력 Q m3/hr
q : 버켓 용량 m3
η : 운반효율 0.7
n : 1시간당 운전횟수 (5∼10회 정도로 정한다)
② 로프장력 P kg
W1 : 버켓 용량 kg
W2 : 운반물중량 kg
W2 = q×γ×1,000kg
q : 버켓용량
γ : 비중
침사의 경우 1.4
협잡물의 경우 0.8
③ 와이어 로프
가. 와이어 로프의 선정
와이어로프(KSD3514의 6호) 37본선 6꼬임을 기준으로 하며, 스테인리스 와이어로프를 사용하는 경우에는 1랭크 큰 상위의 지름을 사용한다.
[표]
나. 와이어 로프의 안전율
와이어 로프의 안전율은 크레인, 권상장치 등의 정하중에 대해 8배 이상으로 한다.
--------------------------- > 8
P
n : 와이어로프 수
P : 로프장력 kg
④ 전동기출력 kW
kW = --------------------- × α
6,120 × η
v : 권상속도 10∼15m/min
α : 여유율 1.2∼1.5
η : 전효율
η =η1×η2×η3 ≒ 0.74
η1 : 2단 사이클로 감속기효율 0.9×0.9
η2 : 체인전달효율 0.96
η3 : 베어링효율 0.95
(5) 무주축 스크류컨베이어
U형 트러프 또는 원통형상의 케이싱내에 구동축 베어링으로 지지되어진 무축스크류를 회전시켜 운반물을 이송시킨다.
특징은 다음과 같다.
1) 단순보 구조로 축의 휨 및 편심에 의한 변형에 영향을 받지 않는다.
2) 컨베이어 길이를 길게 할 수 있다.(25∼30m)
3) 부착력 또는 응집력이 있는 운반물 이송이 가능하다.
4) 연속운전이 가능하고 운송 용적율이 커서 협잡물이송에 유리하다.
5) 변형에 영향이 없으므로 행거가 불필요하다.
(6) 공기압컨베이어
공기압(5∼8kg/cm2)을 이용하여 협잡물을 수직, 수평으로 배관을 통하여 이송하는 설비이다.
1) 설치가 간단하고, 설치면적이 작지만 부대설비가 필요하다.
2) 배관을 이용하여 복잡한 구조에서도 이송이 가능하다.
3) 다른 기종에 비하여 주위가 청결하다.
4) 자동운전방식으로 무인운전이 가능하다.
6. 저류호퍼
● 침사지에서 발생한 침사, 협잡물의 일정량을 모아서 반출일정에 맞게 반출할 수 있도록 용량을 정하여 설치한다.
● 저류호퍼는 하부에서 직접 운반차로 저류물을 이송 가능하고, 동절기의 결빙를 방지하고, 침출수에 의한 누수가 되지 않는 구조이어야 한다.
침사 및 협잡물의 저류방법은 콘테이너에 의한 저류와 호퍼에 의한 저 류 방법이 있으며, 콘테이너에 저류하는 경우에는 침사물의 악취발생을 고려하여 세정장치를 설치하는 경우도 있다.
※ 일최대 유입하수량 10,000m3/day 이하이거나 또는 침사나 협잡물 발생량이 적은 경우에는 콘테이너에 모아서 인력 반출 또는 전동호이스트로 운반차에 적재하여 반출하는 방식으로 한다.
7. 저류호퍼의 기종선정
저류호퍼는 개폐기구의 차이에서 슬라이드식 게이트와 컷트식 게이트로 구분되며, 컷트식 게이트는 사용하는 실린더의 종류에 따라 공압식, 유압식, 전동식으로 세분되므로 현장여건에 따라 선정하고, 특히 겨울철에 차량으로 반출시 결빙에도 게이트작동이 가능한 기종으로 선정한다.
● 유압컷트 게이트식은 게이트의 개폐를 유압실린더에 의하여 구동되며, 구동장치는 펌프부, 유니트배관, 교환밸브, 안전밸브 등으로 구성되어 유압유니트에 의해서 행해지는 것으로 특징은 다음과 같다.
1) 유압게이트가 있을 때는 유니트를 겸용한다.
2) 호퍼(호퍼게이트)수가 많아도 유압유니트는 1대로 충분하다.
3) 게이트의 개폐속도가 늦으므로 배출량의 가감이 어렵다.(배출도중에 게이트를 닫아도 닫히기 전에 유출됨)
4) 유압장치는 지상 바닥 위에 있으므로 보수점검은 쉽지만 구조가 복잡하다.
● 공기압컷트 게이트는 게이트의 개폐를 공기실린더로 행하는 것으로 구동 장치는 콤프레셔, 배관, 교환밸브, 안전밸브 등으로 구성되는 공기압 유니트에 의해서 행해지는 것으로 특징은 다음과 같다.
1) 유압컷트 게이트와 같은 방식으로 호퍼(호퍼게이트)수가 많아도 공기유니트는 1대로 충분하다.
2) 게이트의 개폐속도가 빨라서 배출량의 가감이 용이하다.
3) 공기압 장치는 지상부에 있어서 보수점검이 쉬우나 장치는 좀 복잡하다.
4) 실린더 지름이 크고 대용량의 것은 실린더 지름의 한계 때문에 제작이 어렵다.(개폐속도를 느리게 하면 가능)
● 전동컷트 게이트식은 게이트의 개폐를 전동 실린더로 하는 것으로 특징은 다음과 같다.
1) 구동부는 전동기와 볼나사, 잭키가 일체로 구성된 것으로 콤팩트하다.
2) 게이트 1대에 전동기가 2대 필요하다.
3) 게이트의 개폐속도가 느려서 배출량 가감은 어렵다.
4) 구동부가 일반적으로 높은 곳에 있으므로 보수점검이 어렵지만 구조는 간단하다.
● 전동슬라이드 게이트는 게이트의 개폐를 랙크, 피니언, 스프로켓, 체인으로 하는 것으로 구동은 전동개폐장치로 행한다.
특징은 다음과 같다.
1) 슬라이드 게이트의 이동에 따라 게이트 개폐를 행하므로 배출구를 크게 할 수 있고 컷트 게이트 중앙에서 열리는 것이므로 배출구가 원활하며 대용량도 제작가능하고 협잡물의 저류에도 편리하다.
2) 호퍼 게이트 1대에 전동기, 감속기가 1대 필요하다.
3) 게이트의 개폐속도가 늦으므로 배출량의 가감은 곤란하다.
4) 통상 구동부는 가대에 위치하므로 호퍼가대는 커진다. 옥내에서는 게이트용 레일 공간을 고려할 필요가 있다.
● 기종선정은 전동슬라이드 게이트가 개구부를 크게 할 수 있고 브릿지 방지에 유효하며 배출도 원활하고 수밀성도 양호하므로 이 기종을 표준으로 하나, 대용량(6∼10m3이상)의 경우에는 부하를 수직으로 받기 때문에 구동장치가 커서 유압컷트 게이트를 선정하는 것이 바람직하다.
즉 협잡물, 침사는 비교적 유동성이 낮지만 침출액이 있어서 강한 악취를 갖는다. 전동슬라이드 게이트는 수밀성을 유지하도록 제작할 수 있지만 전동컷트 게이트는 어려우므로 침출액의 대책이 필요하다.
8. 저류호퍼의 용량
저류호퍼의 저류능력은 일평균 발생침사량에 대하여 3일 이상을 저장할 수 있는 용량을 표준으로 한다.(분류식과 합류식 동일)
호퍼의 저류능력은 협잡물, 침사발생량과 그 반출계획에 따라서 정한다. 수집운반 횟수를 적게 하면 저류설비가 과대해지고 부패에 의한 악취를 발생하므로 주 2회 이상 반출할 수 있도록 저류능력을 갖도록 한다.
호퍼의 최소유효용량은 2m3이상으로 하며 유지관리가 용이하도록 검토한다.