상하수도 117회 4교시 문제 6. 도시하수의 BOD, COD, TOC의 상관관계가 하수처리 진행과정에 따라 어떻게 변하는 지에 대하여 설명하시오.

답 1. 개념

- TOC(Total Organic Carbon, 총유기탄소)의 측정은 시료의 유기물을 550℃의 고온 연소관에서 CO2로 산화시켜 그 발생량을 적외선 분석기로 측정하여 유기탄소량을 구하는 방법

- 측정이 대단히 빠르기 때문에 편리하나 측정된 TOC는 실제치보다 약간 낮은 경향이 있음

- TOC 분석의 가장 큰 오차원은 주입 시료 속에 포함된 고형물이며, 이는 주입 시료량이 대단히 적으므로 큰 유기입자의 존재유무가 측정치에 큰 영향을 미치기 때문임

- TOC 측정값과 COD 또는 BOD값과의 상관관계식을 통해, 빠른 시간 내에 수질현황을 효율적으로 유추 및 계측 가능

- COD/TOC비는 산소에 대한 탄소의 몰 비(32/12=2.66)에 접근하게 되나, 여러 가지 유기물의 화학적 산화성의 차이로 COD/TOC비는 넓은 범위에서 변동

→ 도시하수 유입수의 경우 COD/TOC비는 3.1 ~ 4.6, BOD/TOC비는 1.2 ~ 1.6 정도의 범위임

답 2. 환경기준에 TOC 적용의 의미

- 개별물질로 글루코스를 비롯한 15개 유기화합물의 산화율을 조사한 결과 TOC(90.7%) > CODCr(88.8%) > BOD(54.4%) > CODMn(30.8%)의 순으로 BOD와 CODMn의 산화율이 매우 낮게 나타나고 있어 BOD와 CODMn으로는 유기물 판정이 효과적이지 못함

- 측정장비 기술의 발달로 2000년부터 유기물질의 측정방법을 미량 유기물질까지 분석 가능한 동시에 신속한 총유기탄소(TOC)로 전환하자는 의견이 제기되어 많은 공감을 받았으며, 이후 2012년에는 난분해성 유기물 강화를 위한 하천 · 호소의 환경기준에 TOC 기준을 동일하게 추가 설정

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답 3. 하수처리 진행과정에 따른 도시하수의 BOD, COD, TOC의 상관관계 변화

1) 유입수

- 도시하수 유입수의 경우 COD/TOC비는 3.1 ~ 4.6

- BOD/TOC비는 1.2 ~ 1.6 정도의 범위

2) 처리진행에 따른 상관관계

- BOD의 경우, 생분해 가능한 유기물 지표이므로 처리과정 진행에 따라 BOD/TOC비는 빠르게 낮아짐

- COD/TOC의 경우, 생분해 불가능한 유기물을 포함하고 있으므로 상대적으로 BOD/TOC비에 비해 느린 속도로 낮아짐

3) 처리 후 도시하수의 BOD, COD, TOC의 상관관계

- 처리수 내 유기물 지표는 처리과정에서의 생분해도, 측정방식의 산화율에 따라 변화

- 처리수 내 제거비율은 TOC < COD < BOD 순

 

 

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