하수처리장 수중공사

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수중공사

2020. 5. 13.

하수처리장 / 수중방수 / 수중파쇄 / 수중절단 / 수중천공

 

 


하수 종말 처리장 수중공사

[terminal disposal plant of sewage, 下水終末處理場]

 

공공하수처리시설이란 하수를 처리하여 하천,바다 그 밖의 공유수면에 방류하기 위하

지방자치 단체가 설치 또는 관리하는 처리시설과 이를 보완하는 시설.

관거(管渠)계의 끝에 설치된다.

하수를 모아 최종 처리를 하는 하수 처리장을 말한다.

 

 

  하수  

 

가정이나 공장 따위에서 쓰고 버리는 더러운 물이나 빗물 따위가 흘러 빠지도록 만든 도랑이나 설비.

 

  하수관거 [下水管渠]  

 

여러 곳에서 하수를 모아 하수 처리장까지 보내는 큰 하수관

 

  하수도  

 

하수를 처리하기 위하여 설치된 하수관거, 하수처리장, 기타 하수처리를 처리하는데 관련된 시설등의 총체를 말합니다.

 

  하수관로  

 

하수관로는 합류식과 분류식 두종류로 나누어 진다. 합류식 하수관은 오수(생활하수)와 우수(빗물)이 한개의 관에 흐르도록 한것이며 분류식 하수관은 오수와 우수를 각각 따로 흐르도록 매설하여 오수만 하수처리장으로 유입시키는 것이다.
우리나라의 경우 하수처리장 건설보다 도시의 형성이 빠르고 높은 건설비용 때문에 합류식으로 설치되어 있는 곳이 많다. 하지만 합류식 하수관거의 단점 때문에 점차 분류식으로 바뀌어 가고 있다.

 

  하수처리  

 

우리가 쓰고 버린 더러운 물을 그냥 하천으로 흘러 보낼 경우 우리 주변 하천의 오염과 하천바닥이 부패하여 악취를 발생 시킬뿐만 아니라 수질오염으로 인하여 물고기등 수중생물들이 멸종되며 결국 우리 사람들도 살 수 없는 환경이 초래됩니다.

하수처리란, 이러한 환경을 만들지 않기 위하여 쓰고 버린 더러운 물을 모두 한 곳으로 모아 다시 쓸 수 있는 물로 만들어 하천으로 되돌려 주는 것을 말합니다.

하수처리의 목적은 도시의 오수 및 생산활동으로 발생되는 산업폐수등을 처리하여 공공수역으로 배출함으로써 생태환경보존, 수질보전 및 쾌적한 주거환경을 조성하기 위함입니다.

 

  하수처리장  

 

하수처리장 시설물은 하수를 처리하여 하천·바다 그 밖의 공유수면에 방류하기 위하여 배출원으로부터 발생하는 하수를 관로를 통해 이송하고, 이송된 하수를 물리적·화학적·생물학적 처리하여 방류수역으로 안전하게 배출함을 그 목표로 한다. 하수처리장 시설물은 수처리시설, 슬러지처리시설 등으로 분류하고 각 구조물은 특성에 따라 토목구조물, 건축구조물, 기계설비(펌프 및 밸브 등), 전기설비 등으로 구성된다.

 

하수 처리 가정 하수 및 오염물을 포함한 폐수에서 오염 물질을 제거하는 과정입니다. 물리적, 화학적 및 생물학적 오염 물질을 제거한다는 목적을 가지고 있으며, 액체 폐기물 (또는 처리 폐수) (일반적으로 농장 비료 등)폐기 또는 재사용에 적합한 고체 폐기물 (또는 처리 슬러지)을 환경 적으로 안전한 수질로 생산하는 것입니다.

 

하수처리 주요기능 하수처리의 주요기능은 하수속에 포함된 오염물질들을 여러 가지 공법을 통하여 단계별로 분해 처리하는 기능
고형물 제거 하수속에 포함된 모래,막대기,비닐포장류,스치로폴등 제거
오염 유기물질 제거 호기성 박테리아 배양을 통하여 하수속에 포함된 유기물질 분해 제거로 하수정화
슬러지 감량 혐기성 박테리아를 배양하여 슬러지 분해 및 감량

 

 


하수처리 과정

 

하수처리는 하수중에 포함된 오염물질의 제거를 목적으로 하며 그 처리방식에 따라 1차 처리, 2차 처리, 3차 처리로 분류된다.


1차 처리는 하수중에 부유하는 물질이나 침강성 물질을 물리적으로 제거하는 방법으로 중력침강, 부상분리 등의 시설이 이용되며 대개 하수처리장에서 최초침전지까지의 공정이 이에 해당한다.

2차 처리는 하수중에 용존되어 있는 유기물 및 1차 처리에서 처리되지 않는 유기성 고형물의 제거를 목적으로 생물학적 처리방식이 주로 이용되며, 방식에 따라 처리효율에 차이가 있지만 대개 80% 이상의 제거율을 나타낸다.

3차 처리는 물리, 화학, 생물학적 처리방식을 조합하여 2차 처리에서 제거되지 않은 유기물 이외에 질소, 인과 같은 영양물질을 제거하는 고도의 처리과정이다.

 

보통 도시 하수처리에는 생물학적 2차 처리가 주로 채택되는데, 유입하수를 스크린에 의해 협잡물을 걸러내고 침사지에서 입경 0.2∼0.1㎜의 모래 또는 무기물을 침전시켜 제거한다.
최초침전지는 부유성 고형물을 중력침전으로 제거하는 시설로 여기에서 BOD, SS 각각 30%, 50% 정도가 제거 된다.
포기조에서는 최초침전지 유출수를 미생물과 함께 포기시킴으로써 미생물의 대사작용에 의하여 유기물을 분해, 제거한다. 이 때 포기조에 미생물의 농도는 1,000∼3,000 ㎎/ℓ 정도로 유지되며, 미생물과 하수는 최종침전지에서 고액분리 되어 상등수는 방류되며, 침전된 슬러지는 일부 포기조로 반송시키고, 나머지는 슬러지 처리시설을 거쳐 처리된다.

 

  NPR 공정  

Nitrogen & Phosphorus Removal


협기조, 무산소조 및 호기조로 구성된 생물반응조 중 호기조에 유동상 미생물담체인 BioCube를 충진하여 유효 미생물량을 늘림으로써 질산화율을 극대화하고 체류시간을 단축시킬 수 있는 생물학적 고도처리 공정이다.


본 공정에서는 유입수내의 적은 유기탄소원을 효과적으로 활용하기 위해 하수의 성상에 따라 적정비율을 무산소조로 분배 유입하여 탈잘효율의 향상을 도모하였으며, 호기조에 충진하는 BioCube에 의해 기존의 종속영양미생물 뿐만 아니라 성장속도가 느린 질산화 미생물 또한 고농도로 유지된다. 따라서 NPR 공정은 적은 부지면적으로도 부하변동에 강하고 동절기에도 질산화율의 저하를 최소화 할 수 있으며 슬러지 발생량이 감소하는 등의 특징이 있다.

 

 


하수종말 처리장 의 점검 및 설비·보수의 목적

 

시민들이 만족할 수 있는 장기적인 하수도 정책을 수립위한 하수도 정비기본계획을 재정비

 

  • 상수원 수질개선과 쾌적한 환경조성을 위하여 환경기초시설 확충과 노후관 교체, 고도처리사업 추진
  • 환경친화적인 시설조성을 위한 하수방류수를 이용한 인공폭포설치 및 생태공원 조성 등 시민들의 휴식공간 제공과 혐오시설 이미지 개선
  • 환경기초시설 통합운영시스템 구축사업을 실시하여 인력 및 장비 운영비 등 예산을 절감하고 사고에 신속히 대처하기 위함

 

 

하수처리장의 수조 내부는 어둡고, 가스 및 악취가 있어서 유입 시 주의가 필요합니다.

1차처리장, 2차 처리장, 3차 처리장 등 그에따라 환경의 상태가 다름으로 준비를 철저히 해야합니다.

하수처리장 수조의 입구를 오픈하여 혹시 모를 가스 및 악취를 배출 시킨 후 사전 조사에 들어갑니다.

이때, 하수처리장 관리자와 사전 협의를 통해 유속 및 안전조치를 반드시 취해야합니다.

 

 


하수처리장의 토목구조물의 안전점검 및 수중조사

 

1. 침하/부상 = 구조물의 침하나, 부상 정도
2. 경사 = 구조물의 경사 정도
3. 활동 = 구조물의 활동 정도
4. 기초세굴 = 구조물 기초의 세굴 정도
5. 콘크리트 균열 ◦ 수밀성

*콘크리트의 허용균열폭 ◦ 균열 폭 및 면적율
*콘크리트 박리 ◦ 박리의 깊이 및 면적
*콘크리트 박락/층분리 ◦ 박락/층분리의 깊이 및 면적
6. 철근노출 ◦ 철근노출 면적
7. 누수 = 누수흔적 및 진행정도, 콘크리트 부재
8. 신축이음 부위
9. 백태 ◦ 백태 발생 면적율
10. 콘크리트 파손 = 콘크리트 파손 깊이 및 면적율
11. 신축이음 탈락/열화 = 신축이음 탈락 및 열화 정도

 

 


하수처리장 강구조물의 점검

 

강재부식 - 부식의 정도에 따른 발생 면적율
피로균열 - 피로균열 발생원인

 

부재의 종류와 피로균열 발생 정도
① 변형/변위 ◦ 변형 및 변위 정도
② 도장손상 ◦ 도장의 변색, 부풀림, 탈락 등 도장상태

 

 


하수처리장 펌프의 점검

 

펌프베드 기초불량 기초볼트 부식 및 이완, 그라우팅 훼손
진동 과다 발생 펌프 및 전동기의 진동
소음 과다 발생 펌프 및 전동기의 소음

 


하수처리장 펌프장내 배관의 점검

 

관체의 손상 부식, 도장탈락 및 누수 등의 손상정도
관연결부 손상 관연결부의 부식, 누수 및 도장상태
밸브 손상 밸브본체, 연결플랜지부, 축봉부 등의 외관 및 작동상태 등

 

 

  구조안전성  


구조물의 안전성은 현장조사 및 시험 결과에서 나타난 손상 및 결함에 대해서 그 유형과 원인을 분석하여 검토하며, 중요한 구조적 결함이 있거나 하중재하 조건이 변화될 수 있는 세부 구조물에 대해서는 구조해석을 통하여 안전성을 판단하며, 조사 시 이상 및 손상. 결함을 발견했을 시에는 재 조사에 착수. 협의를 통해 안전 조치 및 보수.보강에 들어갑니다.

 

 


보수 · 보강

 

보수·보강은 수중구조물의 원리 및 작용·환경성을 모두 파악하여 수중절단, 용접, 수중방수, 수중콘크리트, 수중페인트, 수중천공 등 수중에서의 다양한 방법으로의 보수·보강이 가능함으로 상태와 상황에 따라 적절한 방법을 협의하여 시공하면 됩니다.

 

시설물은 각각의 구조적, 물리적 및 기능적 특성에 따라 내구성이나 손상의 형태가 다르고 유지관리 방법도 차이를 가지며, 시설물의 수명유지를 위해서는 구조물에 발생된 결함 및 손상에 대해서 정밀안전진단을 통하여 그 원인을 파악하고 구조물의 특성 및 제반 여건 등을 고려하여 적절한 보수·보강 공법 및 시기를 선정하는 것이 중요하다.


보수·보강시기의 결정은 손상정도, 보수·보강방법, 보수·보강효과 등을 종합적으로 고려하여 결정해야 하며, 
적절한 보수·보강시기를 놓치면 물량이나 비용이 증대하게 되므로 가급적 조기에 실시하는 것이 바람직하다. 또한, 보수⋅보강의 우선순위는 구조물에 발생한 각종 손상에 대하여 주요 부재를 보조부재에 우선하고 구조물의 평가 시 평가등급이 낮고 중요도가 큰 부재를 우선하는 것이 바람직하다.

 

일반적으로 손상부위에 대한 보수·보강을 실시하더라도 그 효과에 대해 예측하기 곤란한 경우가 많아 통상 설계·시공법의 연구, 기술의 검토 및 효과에 대한 실험 등을 통하여 보수·보강의 효과를 증진시키기 위한 방법을 강구하고 있다.

 

보수·보강 방법은 여러 각도로 손상부위에 대한 응력을 검토하여 결정하여야 하며 ·보강설계는 대상물 및 손상정도에 따라 고려할 사항이 많으나 구조물의 내구성, 방수성, 내하력, 안전성 및미관 등을 고려하고 손상의 원인, 보수·보강의 범위와 규모, 경제성 및 시공성 등을 감안하여 소기의 목적이 달성될 수 있도록 아래와 같은 기본 개념 하에서 보수·보강 방안을 제시해야합니다.

 

현 시설물의 안전성, 내구성 및 기능성 등의 성능을 유지하기 위하여 손상 및 결함의 진행을 억제
② 손상 및 결함이 되었거나 그 기능성이 있는 구조물에 대하여 실용상 지장이 없는 성능이상으로 회복

 

 

  단면보수공법  


단면보수공법은 단면이 비교적 적은 경우의 보수에 사용되는 방법으로,
보수에 적합한 강도로 혼합한 보수재를 붙여서 단면을 보수하는 공법으로 시공 부위의 보수 재료의 선정을 엄밀히 검토해야 합니다. 콘크리트 부재의 손상(박리, 재료분리, 박락, 철근노출 등)은 손상깊이 및 정도에 따라 상황에 맞는 보수 공법을 채택해야합니다.

 

 

  표면처리공법  


표면처리공법은 미세한 균열(폭 0.2mm 이하), 선상 및 면상백태가 발생한 경우 
표면에 피막층을 형성하여 방수성, 내구성을 향상시키기 위해 적용된다.

비교적 미세한 균열에 대해 직접 그 균열의 표면을 피복하여 방수성, 내구성을 지니도록 하는 것으로 피복의 범위도 전면 혹은 부분으로 나누어진다. 따라서 그 효과는 균열표면의 보수에 그치므로 균열내부를 처리할 수 없고, 진행성 균열에 대해서는 대처할 수 없는 결점이 있다. 또한 피복재의 두께가 얇으므로 시간에 따른 열화에 대해서는 주의해야 할 필요가 있다.

 

 

  주입공법  


주입공법은 폭 0.3mm 이상의 균열에 수지계 또는 시멘트계의 재료를 주입하여 콘크리트를 일체화시키고,
콘크리트의 방수성, 내구성을 향상시키는 공법으로, 마감재가 콘크리트 모체로부터 들떠 있는 경우에도 적용할 수 있다.

 

주입공법은 크게 나누어 고압·고속으로 단시간에 주입하는 직접주입공법과 저속·저압으로 장시간에 주입하는 간접주입공법으로 나뉩니다.

직접(고속·고압)주입공법

간접(저속·저압)주입공법

 

 

  충전공법  

 

충전공법은 균열의 폭이 0.5mm 이상으로 비교적 큰 경우의 보수에 적합한 공법으로, 균열을 따라 몰탈 마감 또는 콘크리트를 절단하여, 그 부분에 보수재를 충전하는 방법이다. 이 공법은 철근이 부식되어 있는 경우와 부식되지 않은 경우에따라 보수방법을 구분하여 적용한다. 또한, 충전공법에 사용되는 충진 재료에 따라서는 U커트 실링재 충전공법, 결함부위 에폭시수지모르타르 충전공법 그리고 ,결함부위 폴리머 시멘트모르타르 충전공법 등이 있다.

 

 

  단면보강공법  


구조물의 내하력부족으로 구조적균열, 부재의 변형 등이 발생할 경우 내하력을 증진시켜 구조물의 안전성 및 내하력 확보를 위한 공법이며, 보강재의 보강방법에 따라 분류됩니다.

 

 


보수 · 보강방법

 

보수는 시설물의 내구성능을 회복 또는 향상시키는 것을 목적으로 한 유지관리 대책을 말하며, 보강이란 부재나 구조물의 내하력과 강성 등의 역학적인 성능을 회복, 혹은 향상시키는 것을 목적으로 한 대책을 말한다.
보수를 위해서는 상태평가 결과 등을, 보강을 위해서는 상태평가 및 안전성평가 결과 등을 상세히 검토하고 
발생된 결함의 종류 및 정도, 구조물의 중요도, 사용 환경조건 및 경제성 등에 의해서 필요한 보수·보강 방법 및 수준을 정하여야 한다.

 

 

  보수·보강의 필요성 판단  


보수의 필요성은 발생된 손상(균열 등)이 어느 정도까지 허용되는가의 판단에 의하여야 하며, 이를 위해 본 지침 및 각종 기준(표준시방서 등)을 참조한다.
보강의 경우는 부재안전율을 각종 기준에서 정하는 수치이상으로 하기 위하여 어느 정도까지 부재단면 등을 증가하여야 하는지를 판단하여야 한다.

 

 

  보수·보강의 수준의 결정  


보수·보강의 수준은 위험도, 경제성 등을 고려하여 결정하는데, 현상유지(진행억제), 실용상 지장이 없는 성능까지 회복, 초기 수준이상으로 개선, 개축 등을 위할 경우에 보수·보강을 결정합니다.

 

 


구조물의 보수·보강 선정시 주의점

 

구조물 결함에 따른 보수·보강은 보수재료와 공법 선정 시 공법의 적용성, 구조적 안전성, 경제성 등을 검토하여 결정한다. 이때 중요한 것은 구조물의 결함 발생 원인에 대한 정확한 분석이며, 이를 통해 적절한 공법을 선정할 수 있고 또한, 적절한 보수재료를 선택할 수 있다. 따라서 시설물관련 제반자료, 진단(점검) 시 수행한 각종 상태평가 및 안전성 평가 결과를 기초로 하여 결함발생 원인에 대한 정확한 분석 후 결함부위 또는 부재에 가장 적합한 보수·보강공법을 선정하여야 한다.

 


  보수·보강 우선순위의 결정  


각 시설물은 주요부재와 보조부재로 이루어져 있으며 이들 시설물에서 발생된 각종 결함에 대한 보수·보강 우선순위는 보수보다 보강을, 주부재를 보조부재보다 우선하여 실시하며, 시설물 전체에서의 우선순위 결정은 각 부재가 갖는 중요도, 발생한 결함의 심각성 등을 종합 검토하여 결정하도록합니다.

 


  유지관리 방안 제시  


시설물을 안전하고 경제적으로 유지관리 하는데 필요한 사항을 제시하여야하며, 결함 및 손상의 종류와 원인, 점검요령, 조치대책 등에 관한 실무적이고 필수적인 내용을 해당 시설물의 그림(설계도) 및 사진 등을 위주로 구성하여 안전점검 경험이 적은 사람도 쉽게 활용할 수 있도록 하여야 합니다. 단, 수중구조물의 수중부에서는 반드시 경험 많은 전문다이버에게 안전조치를 취하게 한 후 점검을 정기적으로 또는 이상증상 시 반드시 점검을 하도록 합니다.


(주)대한마린산업은 수많은 실적을 보유하고 있으며 현재까지 아주 많은 성과를 보유하고 있습니다.
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