HD현대오일뱅크

수질개선 1과 DAF 개선공사

기존 DAF 구조 개선 및 선회와류(Spiral Vortex)·충돌 노즐 기술 적용을 통해 처리수 SS 농도를 340mg/L에서 45mg/L 이하로 획기적으로 개선한 성능 보증형 프로젝트

특히 촉박한 정기 보수 기간 내에 목표 수질을 훨씬 상회하는 결과물을 내놓은 관리 능력과 기술력에 큰 확신을 가졌습니다.

결과에 책임지는 '성능 보증' 방식은 파트너십의 신뢰를 더하는 결정적 계기가 되었습니다.

프로젝트 개요

  • 프로젝트명: HD현대오일뱅크 수질개선 1과 DAF(가압부상) 개선공사

  • 고객사: HD현대오일뱅크

  • 위치: 충청남도 서산시 대산읍

  • 산업군: 석유화학 / 정유

  • 처리 대상: 폐수 내 고형물(SS)

  • 처리 용량: 12,000㎥/일 (250㎥/hr × 2계열)

  • 진행상황: 2024년 12월 31일 준공. 현재 정상운영 중

배경 및 핵심 과제

  • 수질 규제 대응 비상: 기존 가압부상(DAF) 설비의 효율 저하로 처리수 내 고형물(SS) 농도가 설계 기준(80mg/L)의 4배가 넘는 340mg/L 수준으로 악화되어 선제적 대응이 시급했습니다.

  • 기술적 한계 극복: 유입 폐수의 부하 변동에 대한 대응력이 부족하고 슬러지 제거 효율이 낮아 후단 공정에 지속적인 부담을 주는 상황이었습니다.

  • 촉박한 정기 보수 일정: 공장의 정기 보수(S/D) 기간인 30일 내에 철거부터 시공, 시운전까지 모든 과정을 완료해야 하는 고난도 프로젝트였습니다.

  • 성과 기반의 책임 시공: 수질 개선 결과에 따라 시공비를 차등 지급받는 '성능 보증형' 계약으로 기술적 신뢰성을 담보해야 했습니다.

제공 솔루션

  • 독자적 초미세기포 시스템 구축: 특허받은 선회와류(Spiral Vortex) 기술과 전용 충돌 노즐을 결합하여 오염물질과의 부착력을 극대화한 초미세기포 생성 시스템을 도입했습니다.

  • 데이터 기반 공정 최적화: 사전 Jar-test 분석을 통해 유입 폐수 조건에 최적화된 최적 약품 주입율을 도출하여 시행착오를 원천 차단했습니다.

  • 한정된 공간의 효율적 재설계: 기존 부상조 내부에 Baffle(칸막이)을 설치하여 사구역(Dead Zone)을 제거하고 유효 접촉 공간을 확보하는 등 공간 효율성을 극대화했습니다.

  • 유지보수 편의성 강화: 장방향 이동식 신규 경량 스킴머를 도입하고 슬러지 Pit 하부를 라운드 형태로 개선하여 악취 및 부식 문제를 해결했습니다.

Our Impact

  • 압도적 수질 개선 (목표 대비 177% 초과 달성): 기존 340mg/L였던 SS 농도를 45mg/L 이하로 획기적으로 낮추어 방류 수질의 안정성을 완벽히 확보했습니다.

  • 성능 보증 완수: 까다로운 성과 기반 모델(Pay by Performance) 조건에서도 목표 수질을 달성하며 국내 유수 정유사로부터 독보적 기술력을 입증받았습니다.

  • 운영 비용 및 리스크 절감: 1차 처리 성능 향상으로 후단 시설의 부하를 줄여 시스템 전체의 생애 주기 비용(LCC) 절감에 기여했습니다.

  • 성공적 공기 준수: 정기 보수 기간 내 무결점 시공을 완료하여 고객사의 생산 가동 효율을 극대화했습니다.

[ 기존 설비 ]

[ 신설 설비 ]

[ 시스템 통합 관리 화면 ]

[ 수질 테스트 ]

업무 수행 범위

1. 설계 및 엔지니어링

  • 토목 설계: 설비 하중에 대한 구조적 안정성을 확보하기 위한 기초 패드 설계

  • 공정 설계: 유입 폐수 성상 분석 및 실험을 통한 고객 맞춤 최적화 설계

  • 설비 배치 설계: 3D Model 기반으로 기존 IAF 시설 철거 후 신규 DAF 설비를 공장 내 부지(30m × 21m)에 최적 배치/작업자 동선을 고려한 효율적인 배관 루트 설계

  • 전기/계장 설계: vDAF 전/후단 설비와의 연계를 고려한 DCS(분산제어시스템) 제어 로직 설계 

  • 인허가 수행: HAZOP STUDY , 통합법 환경인허가 변경신고 등 수질 및 공정 관련 법적 준수 사항 검토 및 수행

2. 조달 및 제작

  • DAF 시스템 패키지: 미세기포 발생장치(Micro Bubble Generator), 부상조(Flotation Tank), 유입유량 및 수위 자동조정 시스템, 스크래퍼 시스템

  • 약품 자동주입 시스템: 유입폐수의 농도 및 유량 데이터를 기반으로  약품 주입량을 자동으로 최적화하여 처리 효율 및 약품 사용량을 동시에 개선하는 시스템

  • 배관 및 밸브: 부식 방지를 고려한 적정 재질 선정 및 슬러지 고착 방지를 위한 배관 설계 반영

  • 전기 판넬 및 제어장치: vDAF 패키지 PLC 판넬, DCS(분산제어시스템) 연동을 위한 통신용 네트워크 판넬 및 수질 계측기

3. 시공 및 설치

  • 배관 및 기자재 설치공사: vDAF 패키지(혼화/응집조, 부상조, 미세기포 발생장치, 슬러지 저장탱크, 펌프류, 계측기기) 설치 및 공정 배관공사

  • 전기공사: 계장 및 계측기기 전원 및 신호 배선 공사

4. 시운전 및 성능 보증

  • 기계전 완성 확인(Mechanical Completion, MC)

    : 설비, 배관, 밸브, 탱크 등 설치 완료 여부 확인

      : P&ID, 도면 대비 시공 상태 점검

      : 배관 플러싱, 내부 이물 제거, Leak Test 

      : 회전기기(펌프 등) 설치 상태 및 정렬 확인

  • 사전 시운전(Pre-Commissioning)

    : 배관 수압시험(Hydro Test) 및 기밀 시험

    : 전기 절연저항 측정, 접지 상태 확인

    : 계측기 Loop Check (신호 송수신 정상 여부 확인)

    : 밸브 작동 시험 (수동/자동)

  • 무부 시운전(Dry Commissioning)

      : 펌프, 교반기, 블로워 등 단독 기동 및 인터록 확인

      : PLC / DCS 제어 로직 및 알람 테스트

      : 자동/수동 운전 모드 전환 확인

  • 부하 시운전(Load Test / Process Commissioning)

      : 실제 폐수 유입 후 공정 운전 개시

      : 약품 주입 자동제어(유량/농도 연동) 튜닝

      : 계측기 보정 (pH, SS, DO 등)

  • 최적화 운전(Optimization) 및 성능보증 시험(Performance Test)

      : 약품 사용량 최소화 + 처리효율 최대화 조건 도출

    : 자동제어(PID 등) Fine tuning

      : 운전 매뉴얼 조건 확정

      : 15일(360 시간) 연속 운전 및 수질 Guarantee 조건 확인

      : 처리수 수질, 처리용량, 약품 소비량 평가

      : 운전 인력 교육 (이론 및 현장 운전 교육)

5. ‎O&M 지원 및 성능 유지관리

  • 비정상 상황(수질 변동, 설비 이상) 대응 기술 지원

  • 처리수 수질 및 처리 효율 정기 분석

  • 펌프, 블로워, 계측기 등 주기 점검 및 고장 발생 시 기술 지원 및 원인 분석

기대 효과 및 성과

규제 위반 리스크 해소 및 운영 비용 절감

수질 배출허용기준의 안정적 만족을 통해 환경 규제 리스크를 최소화하고, 공정 및 설비 최적화를 통해 운영비 절감을 달성하였습니다.

  • SS 배출 평균 농도 3ppm 이하, Oil 농도 불검출

  • Chemical 비용 약 1.4백만원/월 절감 (IAF 7.7백만원/월 → vDAF 6.6백만원/월)

  • 후단 공정 Sand Filter 여재 교체/처리 비용 1.4백만원/회 절감

ESG 경영 실천 (안전 및 환경)

최고의 기술력과 엔지니어링 서비스를 기반으로 미처리 오염물질을 최소화하고, 이로 인해 발생하는 유해가스(H₂S, VOC)를 저감하여 작업자 안전 확보 및 환경 리스크 최소화를 실현하였습니다.

  • 정기 정비 감소: 설비 트러블 발생 저감을 통한 설비 안정성 향상과 공정 최적화를 기반으로 정기 정비를 최소화하여 작업자의 위험 노출 저감

  • 지속가능한 운영 체게 구축: 환경 부하 저감과 안전성 확보를 기반으로 장기적인 안정 운영이 가능한 지속가능한 시스템 구축

탁월한 처리성능 확인

GS칼텍스 및 국가 공인기관 수질 분석 결과, 보증치(Guarantee)를 상회하는 탁월한 처리 성능이 입증되었습니다.

· SS(부유물질): 유입 35~240ppm → 처리 2~4ppm (제거율 95.4%)

· Oil(n-Hexane): 유입 14~158ppm → 처리 불검출 (제거율 100%)

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