환경기능사 자격증 필기시험 대비 요약
수질오염지표
TOC, Thod, SS(부유물질) 계산
각각의 개념을 확실히 알고 많은 문제를 풀어보아야 할 것 같습니다.
환경기능사 용어 정리
데시케이터(desiccator) - 고체 또는 액체의 건조제를 사용하여 고체 또는 액체 시료를 건조, 저장하는 데 사용되는 두꺼운 유리제 그릇을 말한다.
용존산소(Dissolved Oxygen, DO) - 물 또는 용액 속에 녹아있는 분자 상태의 산소의 양을 의미한다. 보통 물 1L 중의 산소량을 부피(ml) 또는 무게(mg)로 표시한다. 온도 및 염분이 낮을수록, 그리고 기압이 높을수록 용존산소량은 많아진다.
■ TOC
Total Organic Carbon
총 유기탄소 - 물속에 함유된 유기물 물질의 농도로서 물속에서 산화될 수 있는 모든 유기화합물의 양을 탄소의 양으로 나타낸 것(유기적으로 결합된 탄소의 량)
■ Thod
Theoretical oxygen demand,
이론적 산소요구량 -물속에 존재하는 유기물이 미생물에 의해 완전히 분해되었다고 가정하였을 경우에 산화에 필요한 산소량의 계산된 값
■ Thod/TOC 비율
수중의 오염물질의 총 탄소량에 대한 이를 산화시키는 이론적 산소량의 비율
비율 = 이론적 산소량 / 총탄소량(산화되는 탄소의 량)
■ 문제, C2H5OH의 완전 산화 시 Thod/TOC의 비율은?
C2H5OH(에탄올) 분자량 = 46
C2H5OH(에탄올) 탄소량 = 24
반응식 = C2H5OH + 3O2 -> 2CO2 + 3H2O
반응식은 C2와 반응하는 산소는 2O2이지만
유기물 전체와 반응하는 산소는 3O2이다.
탄소량(C2) = 24
이론적으로 필요한 산소량 96
(유기물 전체의 산화에 필요한 산소량, 3O2)
(에탄올 자체에 산소원자 1개가 있다)
Thod = 96
TOC = 24
Thod/TOC = 96/24 = 4
** TOC는 전체 유기화합물을 탄소량으로 표시한 것이라 했는데, H는 물이 되고 O는 자체 반응이라서 탄소량만 적용하는 것인가? 전체를 탄소로 환산하는 것이 아닌가? 역시 선생님이 있어야 할 듯하다.
■ SS , Suspended Solid
부유 물질 - 물속에 있는 입자 지름 2㎜ 이하의 유기물이나 무기물을 포함한 불용성 고형물의 총칭
** MLSS = 포기조에 있는 부유물질
부유물질 측청 이유는?
폐수, 하수의 특성이나 처리장의 효율평가에 이용한다.
침강성 고형물질은 1차 침전지에서 침강에 필요한 유속 결정의 자료가 된다.
빛의 투과를 방해하여 수중 식물의 광합성을 방해한다.
유기성 부유물은 어류에 심각한 영향을 준다.
적용범위는 지표수, 지하수, 폐수
부유물질 측정 -유리섬유 여과지법은?
미리 무게를 단 유리섬유 여과지(GF/C)를 여과기에 부착하여 일정량의 시료를 여과시킨 다음 항량으로 건조하여 무게를 달아 여과 전․후의 여과지의 무게차를 산출하여 부유물질의 양을 구하는 방법이다. 정량 범위는 5㎎이상이고 간섭 물질을 최대한 줄여야 오차가 적다. 시료가 총고형물이면 여과지에 남은 것이 부유성 고형물질이고 빠져나간 것이 휘발성 부유물질이다.
부유물질 분석절차는?
- 유리섬유 거름종이, 여과지(GF/C)에 정제수 20m/L씩 3회 흡인하여 씻은 후
- 105~110℃의 건조기에서 2시간 건조하고 데시케이터에 넣어 냉각
- 항량 하여 무게를 정밀히 측정한다.
- 시료 적당량 주입(건조 후 2mg 이상)하며 여과
- 사용한 여과장치의 하부여과제를 다이크롬산 칼륨. 황산 용액에 넣어 침전물 녹인 후 정제수로 씻는다.
- 잔유물을 정제수로 20mL, 3회 씻어낸다.
- 여과지(GF/C)를 105~110℃의 건조기에서 2시간 건조, 데시케이터에 넣어 냉각
- 항량 하여무게를 정밀하게 측정한다.
부유물질(SS) 농도 계산법(mg/L)
분자의 상수 1,000은 여과지의 무게(g)를 (mg)으로 변환하기 위함이다.
계산은 어렵지 않다. 전후의 무게의 차이(부유물의 량)를 시료량으로 나누어 주면 된다.
가능하면 BOD, COD, TOC, Thod, SS의 개념을 확실히 이해하고 문제를 접하는 게 좋을 듯합니다. Toc, Thod 는 화학식에 대한 문제입니다. 반응식과, 기본이 되는 분자량, 원자량을 확실히 기억해야 합니다.
TOC
Total Organic Carbon
총 유기탄소 - 물속에 함유된 유기물 물질의 농도로서 물속에서 산화될 수 있는 모든 유기화합물의 양을 탄소의 양으로 나타낸 것
수질의 오염 정도를 나타내는 지표 이것을 측정하려면 검수를 총탄소연소로(950℃)와 탄산염 분해로(150 ℃)에서 연소시켜 발생하는 이산화탄소량을 적외선 가스분석계에 의해 각각 농도를 검출하고, 전 탄소 및 무기탄소량을 측정하여 양자의 차로부터 전유기탄소를 구하는데, 측정이 빠르며, COD 또는 BOD값과 상관관계가 있음에 따라 처리장의 효율적 계측 운영이 가능한 장점이 있다. BOD와 COD가 갖고 있는 불확실성을 가지지 않는 유기물의 측정 방법이다. TOC를 산화하는데 필요한 이론적 산소량을 최종 산소량이라고 한다.
Thod
Theoretical oxygen demand,
이론적 산소요구량 - 물속에 존재하는 유기물이 미생물에 의해 완전히 분해되었다고 가정하였을 경우에 산화에 필요한 산소량의 계산된 값
생물학적으로 쉽게 분해되는 화합물의 BOD는 이론적 산소요구량의 약 50∼70%에 해당된다. 화학양론적에 의하여 구한 BOD값은 유기물질의 양이나 산화되는 과정 중에 소비한 산소량으로도 해석할 수 없으며, 속도를 이해하는데 기본 개념이 된다. ThOD 값은 900℃ 이상에서 유기물을 함유한 시료를 백금과 같은 촉매 하에 산화가 완전히 이루어진 경우는 소비되는 산소량의 값과 거의 비슷하다.
SS
Suspended Solid
부유 물질 - 물속에 있는 입자 지름 2㎜ 이하의 유기물이나 무기물을 포함한 불용성 고형물의 총칭으로서, 현탁 물질이라고도 하며 일반적으로 ppm으로 나타낸다. 물을 흐리게 하는 수질 오탁의 원인일 뿐만 아니라 하천에 오니상을 형성하거나 또 부유물질이 유기물질인 경우에는 이것이 부패하여 물속에 녹아 있는 산소를 소비시킨다.
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