다시 뛰는 공정도시 서울!

문서번호 운영과-4530 결재일자 2021. 4. 8. 공개여부 부분공개(5) 방침번호 시 민 주무관 주무관 운영과장 중랑물재생센터소장 류의창 이도훈 최영효 04/08 정훈모 협 조 주무관 정종영 주무관 한정준 주무관 이준규 주무관 정은주 주무관 도형철 제3처리장 B계열 무기응집제 투입 시범운영 계획 2021. 4. 중랑물재생센터 (운영과) 「소화가스 황화수소(H2S)발생 저감을 위한」 제3처리장 B계열 무기응집제 투입 시범 운영계획 최근 음폐수 반입 증가로 소화가스 발생량이 증가하고 있으나, 고농도 탈황에 어려움이 있어 이를 해결하고자 무기응집제를 이용한 소화조내 황화수소 농도 저감 실증 테스트를 시범적으로 실시하고자 함 Ⅰ 추진배경 ？？ 소화가스량 증가 및 탈황처리시설 노후 ？ 음폐수 반입 증가로 소화가스 발생량 증가 및 고농도 황화수소 발생 예상 ※ 음폐수반입량(톤/일): 281(‘18년) → 325(‘19년) → 273(‘20년) ※ 코로나19 백신보급 이후 사회적거리두기 완화시 ’19년 수준의 음폐수 반입량 예상 ？ 탈황설비 노후 및 처리량 과부하로 인한 탈황처리의 어려움 ？？ 배출허용기준 만족 및 황처리 미비에 따른 소화가스 활용 저하 방지 ？ 대기환경보전법 시행규칙 제33조「배출허용기준」 - 제1,2건조시설 소화가스 사용 보일러의 배출기준 만족(먼지, SOx, NOx) ？ 황화수소 농도 기준 초과로 도시가스회사 소화가스 공급 불안정 방지 ？ 소화가스 활용 저하로 잉여가스 소각량 증가 방지 Ⅱ 시설 및 운영현황 ？？ 탈황설비 현황 구 분 처리방식 용량(㎥/일) 수량 설치년도 비 고 제2처리장 습식(액상촉매) 30,000 1조 2020. 9. 가동 제3처리장 습식 (철킬레이트 1차) 50,000 1조 2018. 2. 가동 습식 (철킬레이트 2차) 20,000 1조 2009. 9. 가동 건식(탈황제) 50,000 1조 1990. 1. 미가동(VOC 제거용) ※ 건식탈황기는 유분 및 VOC제거용으로 사용하고 있어 탈황기능이 없음 ？？ 소화가스발생 추이 및 탈황처리 실태 (단위 : ppm) H2S 3처리장 비고 철킬레이트1차 철킬레이트2차 유입 650~1,950 300~500 도시가스회사 공급기준 50ppm 유출 300~500 0~100 ？？ 탈황약품 구매현황 약품명 2019년 2020년 비 고 구매(톤) 구매액(천원) 구매(톤) 구매액(천원) 액상촉매 #2 개선공사 철킬레이트 시설용량 증가 무기응집제 농축기동 투입 활성탄 가동중지 합계 합계 ？？ 운영관리 실태(문제점) ？ 탈황시설 부하 저감을 위해 슬러지 저류조에 무기응집제를 투입하여 운영하였으나, 황화수소 농도 저감에 한계가 있음.(H2S: 650~1,950ppm) ？ 황화수소 농도 증가로 탈황시설 과부하 운전 및 노후에 따른 고장빈도 증가 ？ 탈황설비 종류가 다양하고, 사용하는 약품이 상이하여 설비관리 어려움 - 약품구매비용 증가 및 특정성능약품(철킬레이트) 수급 어려움 ？ 소화조 내 압력 증가에 따른 가스 분출로 악취민원 발생 증가 우려 Ⅲ 저감이론 및 사례 조사 ？？ 황화수소(H2S) 저감이론 ？ 화학반응식: Fe2+ + S2- → FeS ↓ 2Fe2+ + 3S2- → Fe2S3 ↓ ？ 황산염환원세균 감소: 무기응집제를 이용하여 슬러지 내 먹이인 황(S)을 감소시켜 황산염환원세균 개체수 감소로 황화수소 발생 저감 ※ 황산염환원세균: 초산을 전자공여체로 황산염을 환원해서 황화수소(H2S)를 발생하는 편성혐기성세균으로 황화수소에 의해 소화가스 내에 악취를 풍기고 메탄형성에 방해작용을 함 ？？ 무기응집제(철계)약품 투입에 따른 황화수소 저감 사례 ？ 서남물재생센터 - 수처리 포기조 후단에 무기응집제(철계) 약품을 투입하여 소화가스 황화수소 농도 50ppm이하로 운영중 ？ 일본 이바라카현 이타고 정화센터 - 총인약품: PAC → 무기응집제 <황화수소 농도 추이(서남)> - 황화수소: 3,000ppm → 40ppm ？ 우리센터 농축기동 슬러지내 무기응집제 투입 시범운영(’19.12.) - 소화조 황화수소: 1,800ppm → 650ppm Ⅳ 시범 운영계획 ？？ 운영개요 ？ 운영기간: 2021. 4.~12.(8개월) ？ 운영방법: 무기응집제(철염) 투입 후 황화수소 농도 측정 ­ 투입장소(4개소) : 제3처리장 B계열(5지, 6지, 7지, 8지) ­ 투입농도 및 투입량 투입장소 투입농도(ppm) 투입량 비 고 제3처리장 B계열 (5~8지) 200 ~ 300 5.76톤/일 투입량 산정을 위한 실험 실시 <제3처리장 B계열 무기응집제 투입 개략도> 약품저장탱크(20m3) 약품 분배기 외부 약품 분배기 내부 약품 분배기 배관 <무기응집제 투입시설 설치 전경 예시도> ­ 성능검증: 소화가스 황화수소 측정 · 측정주기: 매일 · 측정장소: 소화조 탈황시설 유입부 (투입농도 및 투입량 데이타화) · 농축기동 슬러지와 제3처리장 B계열(수처리)에 무기응집제 주입량에 따른 황화수소 농도 변화 분석 ­ 타 공정에 미치는 영향 모니터링 실시 · 소화조 pH, 유기산, 슬러지 탈수케익 함수율 등 분석 및 모니터링 · 슬러지 건조재 황성분 분석 의뢰 ？ 투입시설 설치 및 약품 구매 ­ 약품저장탱크(20㎥ × 2조) 및 투입배관 설치 ­ 약품구매량: 1,380톤(약 8개월 사용량) ？？ 운영회의 및 참여자 역활 ？ 운영회의 일정 ­ 1차: 2021. 4. 30. 운영에 필요한 사전 준비 회의 ­ 2차: 2021. 5. 14. 운영 역할 설명 및 업무분장 ­ 3차: 2021. 12. 운영결과 분석 및 평가 ？ 참여자 역활 구 분 3처리장 B계열 농축기동 운영 담당자 약품구매 및 관리 시설물 설치 및 관리 시범운영 총괄 ？？ 소요예산: ？ 무기응집제 투입설비(저장탱크, 투입배관) 설치 ­ 소요예산 : ­ 계약방법 : 소액수선 또는 수의계약 ­ 예산과목 : 중랑물재생센터 오니처리 유지보수, 사업비용, 영업비용, 처리장비, 수선유지교체비, 수선유지비 ？ 약품구매 ­ 소요예산 : ­ 계약방법 : 조달구매(3자단가, MAS 2단계 경쟁) ­ 예산과목 : 중랑물재생센터 운영, 사업비용, 영업비용, 처리장비, 재료비, 약품비 ？？ 기대효과 ？ 탈황효율 증대 및 탈황시설 유지관리 용이 - 황화수소 유출농도 50ppm 이하의 탈황처리(장기 목표 0ppm) - 탈황설비 약품사용량 감소로 유지관리 용이(약품비 절감, 시설유지보수 용이) - 노후 탈황설비 교체 없이 보수하여 지속적으로 사용가능(내구연한 초과사용) - 무기응집제 최적 사용량 산정 및 황화수소 제거 극대화(운전자료 기준제시) ？ 양질의 바이오가스 공급(도시가스사, 제1,2건조시설 보일러) ※ 건조시설 전량 LNG 사용 시 예상, 잉여가스 소각량 제로목표 추진 ？ 제1,2건조시설 대기관리권역법 배출허용기준 만족(먼지, SOx, NOx) ？ 악취민원 발생 최소화 및 센터 내 악취 저감 ？ 탈황설비 교체, 약품비 등 예산절감 Ⅴ 향후 계획 ？？ 운영결과 분석 및 평가 ？ 약품 적정 주입량 및 주입량에 따른 소화가스 H2S 농도 분석 ？ 운영결과 분석 보고서 작성 및 추가 확대 검토(’21. 12.) ？？ 운영결과에 따라 향후 탈황설비 교체 등 사업 집행여부 검토 ？？ 탈황효과 입증 시 타 물재생센터 횡단전개. 끝.

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운영과-4530

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