에너지 효율적인 폐수처리장을 위한 스마트 솔루션
DAS의 기술 솔루션은 폐수처리 공정을 보다 경제적이고 자원 효율적으로 설계할 수 있도록 지원합니다.
예를 들어 E-Plate 열교환기는 폐수에서 회수한 열을 활용해 더 차가운 원수를 효과적으로 가온하며, MBBR 및 활성슬러지 공정에 적용되는 DAS의 Ejector 폭기 시스템은 에너지 효율적인 폭기와 교반을 구현합니다.
효율적인 운영비 절감 솔루션
많은 기업의 폐수는 온도가 지나치게 높아, 냉각 없이 그대로 폐수처리장으로 방류할 수 없습니다. 예를 들어 제지 공장, 대형 세탁 시설, 식품 산업 기업들은 규정된 폐수 온도 상한을 지키기 위해 많은 노력이 필요합니다.
이는 폐수처리장의 생물학적 처리 공정뿐만 아니라, 처리된 폐수가 유입되는 호수·하천 등 수표면 수체가 온도 변화에 민감하기 때문입니다.
폐수처리장 내 질산화나 혐기성 단계 등 일부 공정에서는 약 30℃ 수준의 수온이 필요하지만, 반대로 자연 수체에서는 수온이 상승하면 용존 산소량이 감소하기 때문에 방류 시 엄격한 규제 기준을 준수해야 합니다.
이처럼 폐수의 온도가 규정치를 초과할 경우, 흔히 폐수처리장 유입부에서 주변의 냉수가 혼합되어 온도를 낮춥니다. 그러나 이 방식은 수리 부하를 크게 증가시켜 폐수 비용을 높이는 원인이 됩니다. 또한 불필요하게 유량이 커지면서 실제 필요한 규모보다 처리시설을 더 크게 설계해야 하므로, 건설비와 운영비가 모두 증가합니다. 냉각탑 역시 최적의 대안이 아닙니다. 지속적인 소음 문제, 대기 중으로의 물 손실, 그리고 넓은 설치 공간이 필요하기 때문입니다.
결과적으로, 폐수 냉각 과정은 매우 비용이 많이 드는 작업입니다. 게다가 많은 기업들은 이와 동시에, 반대로 너무 차가운 생산용수를 에너지 집약적으로 가열해야 하는 상황까지 겪고 있습니다.
DAS E-Plate를 통한 폐수 열회수
DAS는 폐수에 포함된 폐열을 활용해 차가운 원수를 효율적으로 가온할 수 있는 판형 열교환기 E-Plate를 제공합니다. 이를 통해 고객사는 에너지 사용량을 크게 절감하고 운영 효율을 높일 수 있습니다.
E-Plate는 설치 공간이 적고 구조가 견고하며, 최적화된 브러시 시스템을 통해 자동으로 판을 세정해 유지관리 부담을 최소화합니다. 덕분에 오염도가 높은 폐수 환경에서도 안정적으로 운전할 수 있습니다.
E-Plate는 이중벽의 링 형태 스테인리스 판으로 구성되어 있으며, 내부로는 차가운 원수가 흐릅니다. 폐수는 열교환기 하단에서 유입되어 위쪽으로 상승하며 흐르는데, 회전 브러시 시스템이 판을 지속적으로 청소하는 동시에 폐수 흐름을 나선형으로 유도해 높은 유속을 유지합니다. 이 과정은 열교환 효율을 크게 높입니다. 냉각된 폐수는 열교환기 상단으로 배출되며, 이러한 흐름 구조는 자연스럽게 역류식 열교환 효과를 구현합니다.
이와 같은 설계 덕분에 E-Plate는 추가 부스터 펌프나 복잡한 계측·제어 장치 없이, 기존 폐수처리장의 방류구에 바로 설치할 수 있습니다. 그 결과, 많은 고객사는 DAS Environmental Expert GmbH의 E-Plate를 단기간 내 투자비 회수가 가능한 고효율 솔루션으로 활용하고 있습니다.
탁월한 순환력, 최대 2/3 에너지 절감 — DAS ejector 폭기 시스템
폐수처리장에서 산화 가능한 물질을 효율적으로 호기성으로 분해하기 위해서는 충분한 산소 공급이 필수적입니다. 폭기 공정은 일반적으로 시스템의 운전 안정성과 분해 성능을 동시에 향상시키며, 공기 중의 산소가 수중으로 빠르게 전달되도록 돕습니다.
이를 위해서는 공기 혼합물 내 산소 농도를 높이거나, 최적의 기포 크기를 형성하는 폭기 방식을 적용하는 것이 중요합니다.
하지만 생물학적 폐수처리 공정에서는 최적의 폭기와 교반을 유지하기 위해 막대한 에너지 소비가 발생하곤 합니다. 실제로 많은 폐수처리장에서 폭기 시스템은 전체 에너지 비용의 최대 3분의 2를 차지할 정도로 에너지 부담이 큰 공정입니다.
DAS의 ejector 폭기 시스템은 이러한 문제를 해결하기 위해 설계된 솔루션으로, 동일한 혹은 더 높은 순환·폭기 성능을 유지하면서도 에너지 소비를 최대 2/3까지 절감할 수 있습니다.
효과적인 침전 방지
Ejector 폭기 시스템은 높은 산소 공급뿐만 아니라, 폐수와 슬러지를 효과적으로 혼합하고 침전물 발생을 방지하는 기능까지 제공합니다. 특수 설계된 노즐은 바닥에 슬러지가 쌓이는 것을 막고, 산소 주입량과 관계없이 고형물을 지속적으로 부유 상태로 유지합니다.
이러한 특성 덕분에 Ejector 폭기 시스템은 MBBR 공정과 활성슬러지 공정에 특히 적합합니다. 효율적인 산소 공급은 물론, 전체 처리 시설의 에너지 소비를 크게 줄일 수 있습니다.
Ejector 폭기 장치는 제트펌프 원리로 작동합니다. 물의 흐름이 동력원이 되어 자연적인 흡입력을 만들고, 이 흡입력을 통해 공기가 유입됩니다. 유입된 공기는 물과 혼합되어 폐수조로 공급되며, 이 과정에서 블로워가 필요하지 않습니다. 기계적 구동 장치 없이 유량만으로 작동하기 때문에, 구조가 단순하고 매우 견고하며 유지보수가 최소화된다는 장점이 있습니다.
