탈수 하수 슬러지
하수 슬러지 이송 시 압력 손실 감소
장거리에서 최소한의 유지보수로 슬러지 케이크를 효율적으로 펌핑하기
탈수 단계부터 적재까지 탈수된 하수 슬러지를 어떻게 하면 안정적이고 비용 효율적으로 운반할 수 있을까요? 그리고 악취, 높은 유지보수 비용, 고르지 않은 적재를 동시에 피할 수 있는 방법은 무엇일까요? 미국 캘리포니아의 한 시립 하수 처리장이 슬러지 처리 시스템을 현대화하는 과정에서 직면한 과제가 바로 이러한 문제였습니다.
복잡한 매체를 처리하는 글로벌 전문업체인 NETZSCH 펌프 및 시스템은 하수 처리장의 까다로운 응용 분야를 위한 정교한 솔루션을 제공합니다. 점성이 높은 슬러지 케이크를 안정적이고 효율적으로 펌핑하는 방법을 보여 드리겠습니다.
개별 컨설팅
슬러지 펌핑에 대한 복잡한 요구 사항
건조 물질 함량이 약 22%인 탈수 하수 슬러지는 이송 기술에 대한 요구가 높습니다. 점성이 높은 매질은 달라붙는 경향이 있어 브리징의 위험이 큽니다. 고형물 함량이 높기 때문에 부적합한 이송 기술을 사용할 경우 마모가 증가하고, 끈적끈적한 페이스트와 같은 농도는 펌프로의 지속적이고 원활한 공급을 어렵게 만듭니다. 또한 방향이 바뀌는 긴 이송 거리는 압력 손실을 유발하여 플랜트의 에너지 효율과 설계에 직접적인 영향을 미칩니다. 또한 개방형 컨베이어 시스템은 악취 배출과 자재 손실을 촉진하여 작업 환경과 운영 안전을 모두 저해합니다. 동시에 9~12미터 길이의 운송 트레일러를 균일하게 적재하려면 특정 지점에서 자재를 배출해야 하므로 수동 분배가 필요하기 때문에 기술적 어려움이 있습니다. 이러한 까다로운 유변학적 특성과 특정 플랜트 요구 사항의 조합은 안정적이고 경제적으로 작동하는 정밀한 맞춤형 펌프 솔루션을 필요로 합니다.
슬러지 케이크용 개방형 이송 시스템의 한계
이 공장은 처음에는 슬러지를 탈수 장치에서 운반 차량으로 옮기는 컨베이어 벨트 시스템을 사용했습니다. 그러나 이 시스템은 기술적으로나 경제적으로나 불리한 것으로 판명되었습니다. 물질이 일괄적으로 배출되기 때문에 트레일러 내에서 균일한 적재를 위해 수작업으로 분배해야 했습니다. 동시에 개방형 이송 시스템으로 인해 주변 지역의 오염과 악취가 발생했습니다. 또한 컨베이어 벨트, 베어링, 드라이브 등 사용되는 부품의 기계적 마모도 심각했습니다. 이송 거리가 길어지고 추가적인 방향 변경이 필요해지면서 공장의 복잡성과 유지보수 비용이 모두 증가했습니다. 특히 굴절 지점에는 여러 대의 드라이브가 필요했기 때문에 에너지 소비와 유지보수 비용이 더욱 증가했습니다. 공장을 확장하고 스크류 프레스로 전환하면서 높아진 요구 사항을 충족하기 위해 폐쇄적이고 유연하며 유지보수가 적은 컨베이어 솔루션이 필요했습니다.
탈수된 슬러지 케이크를 효율적으로 펌핑하는 방법
캘리포니아의 폐수 처리장 운영자는 NETZSCH의 전문가와 상의한 후 고형물 함량이 높은 고점도 유체를 위해 특별히 설계된 aBP-Module®이 장착된 NEMO® BF 호퍼형 펌프를 선택했습니다. 작동 원리는 탄성 고정자 내의 로터를 기반으로 하여 연속적인 저진동 펌핑을 가능하게 합니다. 이 펌프의 설계는 이 애플리케이션의 요구 사항에 맞게 특별히 맞춤화되었습니다. 공급 스크류가 통합된 직사각형 유입 호퍼는 확대된 하우징과 능동적인 공급을 통해 최적화된 제품 공급을 보장합니다. 이를 통해 페이스트와 같은 슬러지를 에어 포켓이나 흐름 중단 없이 안정적으로 끌어들일 수 있습니다. 브리징을 방지하기 위해 aBP-Module®이 사용됩니다. 천천히 회전하는 두 개의 바퀴가 유입구에 재료가 쌓이는 것을 방지하여 점착성이 높은 슬러지에서도 재료의 지속적인 흐름을 보장합니다. 이송은 밀폐된 배관 시스템 내에서 이루어지므로 악취 배출과 자재 손실을 방지할 수 있습니다. 동시에 밸브 기술을 활용한 배관 레이아웃을 통해 여러 배출 지점에 걸쳐 매체를 유연하게 분배할 수 있습니다. 긴 이송 거리를 위해 옵션으로 제공되는 마찰 손실 감소(FLR) 기술도 통합되었습니다. 여기에는 파이프 내벽에 폴리머 필름을 적용하여 마찰을 줄이고 압력 손실을 최소화하는 것이 포함됩니다.
전체 솔루션의 설계 및 구현은 플랜트 운영자, 관련 엔지니어링 회사 및 현지 영업 파트너와 긴밀히 협력하여 수행되었습니다. 운영 중에 전반적인 플랜트 효율성이 크게 개선되었습니다. 배관 레이아웃을 최적화하고 FLR 기술을 활용함으로써 시스템 압력을 24.8bar에서 15.2bar로 낮추어 압력 손실을 약 1/3로 줄였습니다. 동시에 17미터의 파이프 길이에 걸쳐 안정적인 수송을 달성했습니다. 또한 이 솔루션은 수동 개입 없이 여러 트레일러를 균일하게 적재할 수 있습니다. 기계식 이송 부품을 제거하여 유지보수 요구 사항이 크게 줄어든 반면, 다양한 슬러지 농도에서도 공정 안정성이 눈에 띄게 향상되었습니다.
귀사의 어플리케이션을 맞춤화하고 슬러지 처리를 최적화하려면 NETZSCH의 전문가에게 문의하세요. 기술 평가 및 시스템 통합에 대해 기꺼이 도와드리겠습니다.
NEMO® aBP-Module®가 장착된 BF 호퍼형 펌프
- 중간: 매체: 탈수 하수 슬러지
- 용량: 3,4 m³/h
- 압력: 15,2 bar
- 기타: 고점도, 고형분 함량 22%, 높은 가교성
