한국폐기물자원순환학회 학술대회자료집 2013년 추계학술발표회 논문집 (p.23-23)

시뮬레이션을 통한 아파트 쓰레기 수직 이송설비의 냄새 확산예측

키워드 :
수직형 쓰레기 이송설비,배기팬,연돌현상,CFD(Computational Fluid Dynamics)

초록

1970년대 국내 아파트의 대부분은 선진국의 아파트를 모방하여 수직 쓰레기 설비가 설치되어 있었으나 냄새 문제 및 유지관리 문제, 쓰레기 종량제등 여러 가지 이유로 사라지게 되었다. 그러나, 생활쓰레기의 위생적 처리 및 생활편의의 요구 증대에 따라 점차 수직쓰레기 이송설비의 설치가 늘어나고 있는 상황이다. 쓰레기 이송 설비는 신도시 및 단지 개발에서 공동 투입구를 단지에 설치하는 수평식 쓰레기 이송관로의 설치 운영이 주를 이루었으나, 아파트의 고급화에 따라 각 세대에서 생활쓰레기의 수직이송이 요구되어 기존의 몇몇 아파트에 설치 운영 중에 있다. 수평식 쓰레기 이송관로의 경우는 인위적인 동력장치로 관로 내 강한 음압을 형성하여 집하장까지 이송하는 방식으로 관로의 부식, 마찰에 의한 관로 침식등의 문제는 발생되나 냄새역류 등의 생활상의 문제는 발생되지 않는다. 아파트에 설치되는 수직식 이송관로는 중력을 이용하는 방법으로 많은 동력을 필요하지 않으나 배기 설계 및 운영방법에 따라 냄새의 역류, 냄새 확산들의 생활상의 문제들이 우려되는 시스템이다. 따라서 본 연구에서는 수직형 쓰레기 이송관로의 배기팬의 설치 및 투입구 개방으로 인한 냄새 역류, 쓰레기 투척실의 유지관리방법 등을 도출하여 수직형 쓰레기 이송설비의 장점을 최대한 증대시키고, 건설 후 발생될 수 있는 냄새 민원을 최소화하는 것에 있다. 쓰레기 이송설비에서의 배기팬의 정압은 제조사들의 경험에 의해 결정되어 있었다. 그러나 건물의 형태 및 구획, 높이에 따라 관리시스템 및 팬정압의 범위가 달라져야 한다. 겨울철 고층건물에서 발생하는 연돌현상(Stack effect)에 의한 상부층의 투입구에서는 역류가 발생될 수 있어 투입구실에 발생되는 차압과 투입구 개방 시 배기팬에 의해 발생되는 투입구 음압의 상관관계를 고려해야 한다. 또한 거주자들에 의해 투입구실 바닥에 흘린 쓰레기등에 의해 투입구실에 확산되어 있는 냄새가 E/V홀로 확산되어 거주지역으로 확산될 수 있어 투입구실 배기 공조의 적절한 풍량산정도 중요하다. 즉 투입구 개방 시 쓰레기 이송배관 상층부에 있는 배기팬과 투입구실 배기공조와 연돌효과에 의한 정압차등의 상관적인 관계를 고려하여 설계하여야 한다. 따라서 본연구에서는 네트워크 시뮬레이션을 통한 대상 건물의 연돌효과 크기를 분석하고 CFD(Computational Fluid Dynamics)방법을 통한 배기팬 성능 검증 및 배기공조에 의한 냄새확산 여부들을 분석 시뮬레이션 하였다. 본 연구의 모델로 사용된 약 56층 탑상형 아파트의 경우에 E/V 및 계단실 도어에 약 15pa정도의 차압이 발생되었으며 이때 이송관로 배기팬의 성능은 팬정압 0~400pa, 풍량 0~40CMM정도의 팬성능을 확보할 경우 냄새의 역류는 발생되지 않는 것으로 분석되었다.