토목기사 하수 펌프장 계획 — 흡입수조와 양정

펌프장은 지형이 낮아 자연 낙차를 얻기 어려운 곳이나 처리장 유입부에 둔다. 악취와 소음이 발생할 수 있으므로 주거 지역과의 거리, 완충 공간, 환기 방향을 함께 본다. 펌프 용량은 분류식에서는 계획시간최대오수량을, 합류식에서는 우천시 계획오수량을 기준으로 한다. 비가 올 때 유입이 늘어나는 합류식에서는 우천시 유량까지 감당할 수 있도록 여유를 두고, 한 대가 고장 나거나 정비 중이어도 운전할 수 있도록 예비 펌프를 둔다.

하수에는 고형물이 섞여 있으므로 펌프 앞에 스크린을 두어 큰 협잡물을 걸러내고, 모래나 자갈은 침사지에서 제거한다. 펌프는 막힘에 강한 무막힘 원심펌프나 잠수펌프를 쓰며, 유량 변동이 큰 경우에는 여러 대를 병렬로 두거나 회전수를 조절한다.

흡입수조는 펌프가 자주 켜지고 꺼지지 않도록 정지 수위와 기동 수위 사이에 충분한 저류 용량을 둔다. 다만 체류시간이 너무 길면 하수가 부패해 악취와 황화수소가 생기고 콘크리트와 설비가 부식하므로, 저류 용량과 체류시간을 함께 조절한다. 흡입구 주변에 소용돌이가 생기면 공기가 빨려 들어가 펌프가 헛돌 수 있으므로 충분한 수심을 확보하고, 흡입측과 토출측에는 고형물이 가라앉지 않을 유속을 유지한다.

펌프를 갑자기 멈추거나 밸브를 급히 닫으면 수격작용이 생길 수 있으므로 플라이휠, 조압수조, 천천히 닫는 밸브 같은 대책을 세운다. 관저접합은 관 바닥을 맞추어 수위 상승을 막고 굴착 깊이를 얕게 하므로 펌프장의 양정고를 줄이는 데 유리하다. 정전에 대비한 비상 전원, 비상시 저류 또는 월류 설비, 환기와 가스 감지, 펌프를 끌어올려 정비할 수 있는 가이드 레일도 계획에 포함한다.