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하수처리용어

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BOD (Biochemical Oxygen Demand)
수중에 함유되고 있는 분해가능한 유기물이 일정조건하에서 미생물에 의하여 분해도고 안정화될 때 소비하는 소비량을 말하고, 일반적으로 20℃에서 5일간에 소비하는 산소량을 나타낸다. 수치가 클수록 오염도가 높음을 의미한다.
DO(Dissoled Oxygen)
수중에 용해되어 있는 분자상의 산소를 말한다. DO는 기압, 수질, 염분, 수온 등의 영향을 받으나, 오염도가 높을수록 소비율이 커져서 함유량이 적고, 물이 청정할수록 그 온도에서의 포화량 가까이 함유하고 있다. 수온의 급상승이나 수조류 번식이 현저할 때는 과포화되기도 한다. 또한 물의 자정작용이나 수중생물 등의 생육에 있어서 필수적으로 DO가 필요하다.

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MLSS (Mixed Liquor Suspended Solid)
포기조내 혼합액의 SS를 mg/ℓ 로 표시한 것이며, 활성슬러지의 농도를 뜻한다. 활성슬러지란 말은 입자들이 박테리아, 곰팡이, 원생동물들의 덩어리로 되어 있다는 사실에서 나온 것이다. BOD - SS부하, 슬러지일령 검토, SVI 산정 및 반송슬러지량이나 잉여슬러지량을 조절하는데 사용된다. MLSS에는 유입하수의 SS도 포함된다. 포기조 내의 미생물량은 통상 포기조내의 부유물량으로 추정하여 BOD부하, 슬러지일령 등을 고려하여 보통 1,500~2,000mg/ℓ에서 유지하나 BOD부하가 크면 3,000~5,000mg/ℓ에서 운전하는 경우도 있다. 포기조내의 활성슬러지는 소량씩 증식되기 때문에 MLSS를 일정하게 유지하려면 활성슬러지의 침전율(Sludge Volume, SV(%))를 기준으로 반송슬러지의 일부를 잉여슬러지로 인발하여야 한다. 따라서 포기조의 일상관리는 주로 SV의 측정과 잉여활성슬러지의 인발조작의 2가지로 요약된다.
MLVSS (Mixed Liquor Volatile Suspended Solid)
MLSS 의 VSS(유기성 부유물질)를 mg/ℓ 로 표시한 것이며 주로 활성슬러지의 미생물량을 추정할 목적으로 측정한다. (MLVSS = 0.5 ~ 0.7 MLSS) 이 비율은 BOD - SS 부하가 높으면 상승하고 BOD부하를 낮게 하면 저하한다.
BOD (Biochemical Oxygen Demand)
수중에 함유되고 있는 분해가능한 유기물이 일정조건하에서 미생물에 의하여 분해도고 안정화될 때 소비하는 소비량을 말하고, 일반적으로 20℃에서 5일간에 소비하는 산소량을 나타낸다. 수치가 클수록 오염도가 높음을 의미한다.
BOD-SS부하 (F/M비)
미생물에 의한 섭취 분해는 미생물의 증가를 초래하므로 양분의 공급과 포기조 내의 미생물의 량 간에 알맞은 평형을 유지하기 위하여 여분의 미생물은 잉여슬러지로 제거되는데 이 평형을 말한다. F/M비가 낮으면 미생물은 대수성장단계에 있으며 BOD 제거효율이 떨어진다. F/M비가 높으면 포기조내의 전체물질대사는 내생적이며 BOD제거효율이 좋으므로 내생성장단계에서 운영함이 좋다. 그러나 너무 높으면 유입수의 일부가 처리되지 않은 채 유출하고 너무 낮으면 활성슬러지의 체내호흡의 비율이 높아져서 어느 경우나 처리효율은 나빠진다.
수온
기온의 영향을 받고 수중의 DO 및 세균, 생물 등의 소멸과 성장에 관여한다. 또한 하수나 슬러지 중의 유기물 분해속도에도 밀접한 관계가 있다.
SS(Suspended Solid)
수중의 고형물 입자들을 크기에 따라 분류할 때 10㎚ 이하의 입자를 용존물질, 1㎛ 이상의 입자를 부유물질, 그 중간의 것을 콜로이드 물질이라고 정의한다. SS는 물 속에 있는 입자의 직경이 1㎛ 이상의 입자를 말하며 부유물질이라고 하며 단위는 mg/ℓ이다.
SS는 물의 오염도를 평가하는데 중요한 지표로서 슬러지 생성량과 직접적인 관계가 있으며, 여과지에 일정량의 하수를 여과시켜 건조한 후 여과지에 걸린 고형물의 무게를 측정하여 구한다. 수중의 고형물을 측정하는 다른 개념으로 TS(총고형물, Total Solids)는 시료를 여과하지 않고 건조기에서 건조시켜 수분을 증발시킨 후 남아있는 증발잔유물을 측정하여 얻는다.
TS는 SS를 측정할 때 여과지를 통과하는 직경 1㎛ 이하인 입자까지도 측정하므로 TS가 SS의 수치보다 미약하게나마 약간 높지만, 하수처리장 물질수지 계산시에는 TS ≒ SS라고 보고 TS = SS 로 계산한다.
일반적으로 10,000mg/ℓ 이하일 때는 SS를 사용하고 10,000mg/ℓ이상일 때는 TS를 사용한다.
(10,000mg/ℓ = 1%)
COD(Chemical Oxygen Demand)
유입하수나 처리수 등을 100℃에서 30분간 KMnO 4 용액과 반응시켰을 때 소비된 KMnO4량으로부터 수중 오염물질이 화학적으로 산화 분해되어 안정화하는데 필요한 산소량을 말한다. BOD와 다른 점은 미생물에 의해 분해되기 어려운 유기물까지 측정할 수 있으며 단시간내에 측정할 수 있는 잇점이 있다. COD는 BOD와 마찬가지로 수중 오염물질량을 뜻하며, 양자간 일정한 관계가 성립하는 경우가 많고, 일반적으로 BOD/COD비가 높을 때는 생물처리가 쉽고, 낮을 때는 처리가 곤란하다. 반면 양호하게 처리된 종침 처리수의 비율은 대체로 1.0이하가 된다. 이것은 생물처리에 의하여 생물분해가 가능한 유기물이 잘 제거되고 있음을 뜻하고, 정화능력이 저하되었을 때는 비율이 1.0이상으로 대개의 경우 1.5 ~ 2.0 이 된다. 또한 K 2 Cr 2 O 7 법은 KMnO 4 법보다 많은 종류의 유기물을 산화 분해하고 산화율도 크다. 일반적으로 K 2 Cr 2 O 7 법으로 80 ~ 90% 분해되지만 유기물 구조에 따라서 직쇄지 방족화합물, 방향족탄화수소, 피리딘 등의 환상질소화합물은 거의 분해되지 않는다. 이 시험법은 BOD 시험에 방해물을 함유하는 것이 많은 산업폐수에 특히 적용되고 거의 모든 유기물에 대한 값을 얻을 수 있고 또한 오차도 적다. 그 때문에 이론적 산소요구량이나 최종 BOD의 근사치로서 사용되고 있다.
산화와 동화
흡착된 유기물은 미생물의 영양원으로 이용되는 것이나 미생물의 증가에 필요한 에너지를 얻기 위해 흡착 유기물을 분해하는 것을 산화라 하고, 산화에 의하여 얻은 에너지를 이용하여 미생물의 새로운 세포를 합성하는 것을 동화라 한다.
SV(Sludge Volume)
용량 1ℓ의 메스실린더에서 활성슬러지를 30분간 정치한 다음 침전한 슬러지량을 검체에 대한 백분율(%)로 나탄낸 것이다. SV는 BOD-SS부하나 슬러지일령을 적정한 범위로 유지하기 위하여 필요한 활성슬러지 포기조내에 유지되고 있는가 여부를 추정하는 지표로서 보통 15~20%로 유지한다. 측정방법은 포기액을 정치 상태에서 30분간 방치하였을 때 침전슬러지 용적을 %로 나타낸다. 또한 5, 10, 20, 45, 60분간의 침전율을 구하고 여기에서 침전곡선을 작성하여 활성슬러지의 침강특성을 알 수도 있다.
SVI(Sludge Volume Index)
슬러지용량지표를 말하며 활성슬러지의 좋고 나쁨을 판별한다. 보통 SVI 의 값은 50~150 정도가 침강성이 좋은 정상적인 상태이다. SVI 가 증가하면 슬러지의 침강성이 나빠 슬러지의 침전 제거율이 낮아지며 처리수의 SS농도가 증가한다. 대부분 이럴 때는 벌킹현상이 일어난다고 보면 된다. BOD-SS부하가 낮거나 무기성 SS의 유입이 많을 때는 SVI의 값이 낮고, BOD-SS부하가 높거나 특수한 공장폐수의 유입이 있을 때는 상승한다.
슬러지일령 (Sludge Age)
활성슬러지의 일령을 말하며 BOD를 산화하는데 필요한 외관상의 일수, 포기조중의 MLSS농도와 포기조중에 유입한 하수의 BOD농도와의 관계를 나타내는 슬러지일령은 포기조의 운전조작이나 설계시 중요한 척도의 하나이다. 보통 표준활성슬러지법의 슬러지일령은 3~5일이 적당하다.
SDI(Sludge Density Index)
슬러지 밀도지수이며 슬러지 밀도지표를 말한다. 활성슬러지의 응집성의 좋고 나쁨을 판별한다. SDI의 최적값은 0.83~1.67이 적당하다.
RSSS (Return Sludge Suspended Solid)
반송슬러지 중의 SS를 mg/ℓ로 표시한 것이며, 반송슬러지의 농도를 뜻한다.
RSVSS (Return Sludge Volatile Suspended Solid)
RSSS중의 VSS를 mg/ℓ로 표시한 것이다. 주로 활성슬러지중의 미생물량을 나타낸다.
인 (P)
인은 수중에 인산염으로 존재하는 경우가 많다. 수중의 인산염은 지질적 요인 및 분뇨, 세제, 공장폐수, 사료 등의 혼입에 기인한다. 인산염은 생물의 생식기능에 중요한 역할을 하고, BOD치의 1/100~5/100정도의 인함량이 없으면 활성슬러지 증식에 장해가 나타난다. 반면에 하천, 바다, 호수 등의 부영양화 원인도 되어 수질오염의 한 지표가 되고 있다.
알칼리도 (Alkalinity)
수중 또는 슬러지중에 함유되고 있는 중탄산염, 탄산염 또는 수산화물 등의 알칼리분을 이것에 대응하는 탄산칼슘(CaCO 3 )의 양으로서 표시한 것이다.
염소이온
수중에 용해하고 있는 염화물 중의 염소를 말한다. 일반적으로 유입하수의 염소이온농도는 40~50mg/ℓ 로 해수, 해산물과 공업폐수 등이 혼입하면 증가한다. 고농도의 염소이온은 금속류를 부식시키고 경우에 따라서는 하수처리를 저해한다.
요오드소비량
하수중의 황화물, 아질산염, 제일철염, 불안정한 유기물 등의 환원성 물질에 의해서 소비되는 요오드량을 말한다. 내용은 명확하지 않으나 환원성의 강도 또는 황화수소량을 추정하는 경우에 잘 이용된다. 환원성 물질은 산소를 소비하기 때문에 하수를 혐기성 상태로 이행시키고 포기조에서 MLDO가 저하되며 공기량을 과잉요구하게 된다.
음이온 계면활성제
음이온 계면활성제는 가정용 합성세제의 유효성분이며, 경성(ABS)과 연성(LAS)이 있다. 음이온 계면활성제는 포기조나 방류수의 발포원인이 되고, 농도가 높아지면 활성슬러지의 작용에 장애가 된다. LAS는 포기조에서 약 90% 이상이 분해되나 ABS는 생물학적으로 매우 난분해성이다.
유기인
주로 농약중 급성독성이 강한 파라티온, 메틸파라티온, EPN 및 메틸디메톤의 네가지 유기인을 가리킨다.
N-헥산 추출물
용제의 일종인 n-헥산에 용해되는 물질을 가리키고 보통 수중에 함유되어 있는 유지류, 광유 등을 뜻한다. n-헥산 추출물질은 스컴(scum) 발생의 원인이 되고, 하수처리 시설의 조작이나 소화과정에 악영향을 준다.
질소
수중의 질소는 암모니아성질소, 아질산성질소, 질산성질소 및 유기성질소로 나뉘어진다. ▶ 암모니아성 질소 암모늄염을 질소량으로 나타낸 것으로 그 존재는 분뇨, 공장폐수로 유래한다. 이것은 물의 오염지표로서 중요할뿐더러 수역부영양화의 요인으로서 또 자정작용등에 아질산성 질소 과잉으로 인한 장애를 평가하는 데도 중요하다. ▶ 아질산성 질소 아질산염을 질소량으로 나타낸 것으로서 주로 수중의 암모니아성 질소가 생물화학적으로 산화되면 주로 질산성 질소로 변한다. ▶ 질산성 질소 질산염을 질소량으로 나타낸 것으로서 주로 암모니아성 질소가 질화균의 작용으로 산화되어 생성한다. 활성슬러지법에 의한 처리에서 산화가 지나치면 처리수중에 질산성 질소가 증대하고 pH는 저하한다. ▶ 유기성 질소 아미노산, 단백질 및 기타 각종 유기화합물에 함유되어 있는 질소분을 뜻한다. 수중의 유기성 질소는 처리가 진행됨에 따라 산화되어 암모니아성 질소, 아질산성 질소로 변한다. 또한 암모니아성 질소, 아질산성 질소, 질산성 질소를 무기성 질소라 하고, 유기성 질소와 합쳐서 총질소라 한다.
중금속류
비중이 4이상의 금속을 총칭한 것이며 환경보전법에서 지정하는 항목중 Cd, Pb, Cr, As, Hg, Cu, Zn, Mn 등을 말하며 중금속류는 생물처리에 중대한 영향을 미칠 뿐만 아니라 슬러지중에 축적되어 슬러지처분을 곤란케 한다. 중금속류는 활성슬러지에 매우 잘 흡착되기 때문에 미량이 유입하여도 처리수에 혼입되는 경우는 극히 드물고 반면 슬러지중의 중금속 농도가 증가한다.

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투명도
유입하수, 처리수 등의 투명한 정도를 나타내며, 투시도계 바닥에 그려져 있는 지름 30cm의 백색 원판을 사용하여 보이지 않는 깊이로 넣은 다음 이것을 천천히 끌어 올리면서 보이기 시작한 깊이를 0.1m단위로 읽어 나타내며, 값이 클수록 투명함을 뜻한다. 동일항목의 하수에서는 SS, BOD, COD와 상관관계가 많으며, 투명도의 높고 낮음을 통해 하수의 개략적인 오염정도를 알 수도 있다. 주간에는 직사광선을 피해서 측정함을 원칙으로 한다.
TS 및 VS
TS는 증발잔류물이며 유입하수, 처리수 또는 슬러지를 105 ~ 110℃에서 1시간 증발, 건조했을 때 잔류하는 물질을 말한다. VS는 강열감량이라고 하며, 증발잔류물을 600℃에서 30분간 태웠을 때 잔류한 물질을 강영잔류물이라 하고, 감소된 량을 강열감량이라 한다. 일반적으로 강열잔류물은 무기분을 강열감량은 유기분을 나타낸다.
PH
수중의 수소이온농도를 간단한 수치로 나타내기 위해 그 농도역수를 상용대수로서 표시한 것을 말한다. 하수는 대개의 경우 7.0 ~ 7.2 의 중성 또는 약알칼리성이 일반적이나 공장폐수의 유입이 있으면 값이 크게 변동할 때가 있다.
페놀류
페놀류란 석탄산 및 각종 페놀 화합물을 가리킨다. 수중의 페놀류는 주로 공장 폐수나 병원 등의 폐수에서 기인한다. 다량 존재시 악취의 원인이 되기도 하며, 처리장에 유해한 영향을 주기도 한다.
PCB (Polychlorinated Biphenyl)
PCB 는 전기절연성이 높고, 불휘발성, 불연성으로 열에 의해 분해되지 않고 용제로서의 능력도 있어 공업용으로 널리 이용되어 왔으나 이와 같은 화학적 불활성이 오히려 환경오염의 원인이 된다. 활성슬러지법에 의한 처리에 미치는 PCB의 영향은 불분명하나 활성슬러지에 흡착된 PCB는 분해되지 않고 슬러지 중에 축적되기 때문에 저농도라 할지라도 유입폐수에 존재하는 것은 좋지 않다.
PPM (Parts Per Million)
오염물질의 양을 100만분의 몇 인가를 나타내는 것으로서 수질에서는 1ℓ 중에 1mg의 오염물질이 존재할 때 1ppm이며, 대기중에서는 1cc/㎥의 오염물질 농도를 1ppm으로 나타낸다. 1ppm = 1mg/ℓ = 1g/㎥, 중량비로는 1g/ton = 1mg/kg = 1㎍/g = 1% = 10,000 ppm
활성슬러지 처리
하수를 포기시켜 흡착성과 침전성을 갖게 한 슬러지를 말하며, 유기물을 영양원으로 하여 번식하는 호기성 세균, 원생동물, 편충 등의 생물 및 유기, 무기의 비생물성 슬러지의 집합체로써 하수에 대한 정화기능이 높다. 활성슬러지는 호기성 상태에서 하수와 혼합하면 하수중 유기물이 활성슬러지에 흡착되고 슬러지를 이루고 있는 미생물에 의하여 산화 및 동화하여 분해, 액화, 가스화 하며, 일부 활성슬러지로 전환한다. 또 활성슬러지법은 활성슬러지를 이용하여 하수를 처리하는 방법이다.
흡착
하수가 활성슬러지와 접촉하면 단시간(20~30분)에 많은 BOD가 제거되는 현상이며, 하수는 조내를 유하하는 사이에 몇 번이나 흡착을 반복하면서 정화되어 간다. 흡착능력은 반송슬러지와 하수가 접촉하는 초기 즉, 유입구 부근에서 크다.
휘발성 유기산
슬러지, 분뇨 등이 혐기성 발효과정에서 유기물 분해로 생기는 유기산을 초산의 mg/ℓ로 표시한 것이며 슬러지 소화조의 유지관리상 지표가 된다.
혐기성 소화
혐기성하에서 유기물을 분해할 때 혐기성 세균이나 미생물은 유기물중의 산소 및 아질산염, 질산염, 황산염 등 화합물 중의 산소를 이용하고 부산물로서 메탄, 이산화탄소, 황화수소 등이 발생한다. 혐기성 소화는 슬러지를 안정되고 처리하기 쉬운 슬러지로 되며 슬러지 용량이 감소되고 위생상 안전한 슬러지로 된다.

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