폐수처리 공장에서는 폭발 구역과 비폭발 구역이 공존합니다. WAGO I/O 시스템 750은 두 구역 모두에서 효율적인 공장 제어를 가능하게 합니다.
다수의 일반 및 특별 규정은 폐수처리공장의 시공과 운영을 복잡하게 합니다. 결코 쉬운 일이 아닙니다. 시공사와 운용사는 표준 및 특수 애플리케이션을 모두 지원하는 인텔리전트 컨트롤 시스템을 선택하여 지출 비용을 상당히 절감할 수 있습니다.
한 가지 확실한 것은 폐수처리공장에 도착하는 폐수의 성분을 예측하는 것이 불가능에 가깝다는 것입니다. 사고 또는 무단 방류로 인해 오염, 인화성 물질이나 화학 반응이 발생할 수 있는 가능성이 항상 존재합니다. 이에 따라 아웃가스가 발생할 수 있고 이는 반드시 유해한 환경으로 분류되어야 합니다. 가솔린처럼 인화성이 높은 액체가 하수 시스템에 유입되면 낮은 밀도 특성으로 인해 표면에 떠다닐 것입니다. 또한 휘발성이 강한 물질로서 빠르게 증발합니다.농축 정도에 따라 유해하거나 심지어 폭발 위험이 있는 혼합물이 만들어질 수 있습니다. 발생한 증기는 공기보다 무거을 때가 많아서 하수구 네트워크의 가장 낮은 지점에서 수집됩니다. 따라서 폐수를 가둬두는 저장조, 적하 수로, 펌프 또는 반전된 사이펀 구조와 같은 하수도와 그 구조는 설계에 따라 Zone 1 또는 Zone 2로 분류됩니다.
하수도에 적용되는 모든 사항은 폐수 공장 정화 시스템에도 적용됩니다. 이들 시스템은 폐수를 직접 하수처리공장으로 보내는 것을 돕는 폐수 양수장과 배수 체계로 이루어진 경우가 많습니다. 구조물이 막혀 있다면 반드시 Zone 1로 분류되어야 합니다. 환기 장치가 없는 개방 구조물에도 이 요건이 적용됩니다. 폐수의 다분히 정상적인 아웃가스를 고려할 때 실내에서도 예를 들어 폭발하기 쉬운 혼합물이 생성될 수 있습니다. 이는 슬러지 가스가 폐수의 다수를 차지하는 배설물 찌거기로부터 만들어지기 때문입니다. 그러나 슬러지 가스는 공기보다 약간 더 가벼울 따름이며,실내나 구조물의 상단에 모여 있지 않고 공기와 섞입니다. 이러한 방식으로 만들어진 공기와 가스의 혼합물의 정확한 성분은 판별할 수 없습니다. 폐수의 지속적인 움직임이 언제나 공기에 새로운 기류를 만들어내기 때문입니다. 이에 따라 공기와 가스 혼합물 내의 가스 농도도 계속 바뀝니다.
매우 높은 농도의 슬러지 가스는 레이크 구조의 성능과 관련이 있는데, 나뭇가지, 섬유, 위생용품과 같은 거칠고 미세한 성분은 이 곳에서 분리되기 때문입니다. 따라서 이 장소는 위험 평가 시 Zone 1로, 근접 구역은 Zone 2로 분류됩니다. 이 분류는 폐수정화 단계의 샤프트와 구조물처럼 폐수가 고여 있는 곳에도 적용됩니다. 폐수 내에 존재하는 슬러지의 부패 중 활발해지는 혐기성 박테리아 프로세스는 폐수처리공장의 소화탑에서 사용되어 슬러지 가스를 추출합니다. 이렇게 추출된 슬러지 가스는 다운스트림 블록 열전력 공장에서 전기와 열로 변환되어 폐수처리공장의 에너지 균형에 긍정적인 영향을 미칩니다. 슬러지 농축부터 분해에 이르는 공정 구역은 위험도 평가의 일부로 Zone 1 및 Zone 2로 분류되며 이는 슬러지와 가스 컨테이너의 외부 구역에도 동일하게 적용됩니다.
이렇게 까다로운 환경이 일상임을 고려할 때, ATEX, IECEx 및 산업안전규정(BetrSichV)을 포함하는 적용가능한 표준 및 규정을 준수하는 것이 필수적입니다. 이는 폭발 위험을 줄이기 위한 설계 요소와 함께 실행되어야 합니다. 이러한 표준 수칙에 따라 폐수 공장 운용자들은 공장의 위험 구역에 대한 폭발 예방 문서를 제작해야 할 책임이 있습니다. 이 문서는 폭발 위험을 구체적으로 정의하고 상세한 예방 컨셉을 명시하고 있습니다. "기술적 폐수 공장의 폭발 예방"(2014년 7월)이라는 제목의 독일의 DWA 공보 217(DWA-M 217)는 이러한 요구사항을 실질적으로 이행할 수 있는 유용한 정보를 담고 있습니다. 관련 표준과 승인은 폐수공장의 전기장비설계에도사용되어야 하며 제어함 장비에도 적용됩니다.
시공자와 운용자 모두는 사용하는 부품과 시스템의 수를 최소화하는데 관심이 있습니다. 여기에는 그럴만한 이유가 있습니다. 폐수공장의 제어 시스템에 대한 복잡한 요구사항은 초기 엔지니어링부터 차후 유지보수에 이르기까지 시공자와 운용자의 예상 비용에 영향을 미칩니다. 따라서 일반적인 작업 환경에서는 물론 폐수처리공장에서 보통 찾아볼 수 있는 매우 위험하거나 부식성 환경과 같은 유해한 작업 환경에서도 사용할 수 있는 제품이 선호됩니다.
WAGO는 750 시리즈 I/O 시스템이 폭발 및 비폭발 구역 모두에서 사용될 수 있도록 설계했습니다. 제품의 스마트한 디테일은 최우선시 되는 표준을 모두 포함하면서도 매우 유연하게 다방면으로 활용할 수 있는 시스템을 만들어냈습니다. 500개의 모듈이 있어 다양한 센서를 필드에서 직접 통합하고, 매우 다양한 형식으로 번들된 아날로그 또는 디지털 신호를 TCP/IP를 통해 제어실로 송신할 수 있습니다. 또한 WAGO I/O 시스템은 오류 메시지를 원격으로 기록하거나 빗물받이함을 채워서 폐수처리공장으로 흘러들어가는 흐름을 제어할 수 있습니다. 필드버스에 구애받지 않고 오픈 인터페이스를 표준으로 사용할 수 있는 측정 기술과 전체 시스템 부품의 통합 외에도 WAGO는 HART 통신을 제공합니다. 이러한 통신 호환성은 차후의 시스템 확장을 원활하게 합니다.
WAGO의 모듈식 부품으로 시공자는 복잡한 프로그래밍 없이도 폭발 및 비폭발 구역에서 경제적이고 효욜적으로 애플리케이션을 위한 장비를 구축할 수 있습니다. 또한 운용자는 자동 시스템 부품으로 일부 에너지 측정 및 모든 처리 데이터의 저장과 같은 특별한 솔루션을 실행할 수 있습니다. 이 덕분에 타깃 모니터링 및 과거값을 표시하는 관리 시스템을 구축할 수 있습니다. WAGO의 I/O 시스템 물 및 처리 시스템을 위한 기능 라이브러리를 무료로 제공하여 프로세스 엔지니어와 프로그래머를 지원합니다.
저자: Kay Miller
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