수질환경기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2003년05월25일 43번

[수질오염방지기술]
도시하수 10000m3/d를 처리하는 폐수처리장이 있다. 1차 침전조 유출수의 BOD가 150mg/ℓ 이고 생물학적 처리 후 최종 유출수의 BOD 농도가 5mg/ℓ 로 설계되었다. 이 폐수 에 대해 완전혼합 반응기를 이용하여 실험을 행한 결과, 미생물 증식계수 Y=0.5, 자산화계수 Kd=0.05d-1을 얻을 수 있었다. 포기조의 MLSS농도가 3000mg/ℓ 이고 침전슬러지 농도가 10000mg/ℓ , 슬러지 일령 θ c=10d 라면 매일 폐기 해야 되는 폐슬러지의 량(kg/day)은?

  • ① 793
  • ② 643
  • ③ 543
  • ④ 483
(정답률: 16%)

문제 해설

처리량은 10000m3/d 이므로, 일일 유입량은 10000m3/d 이다.

1차 침전조에서 BOD 제거율은 다음과 같다.

R1 = (150 - 5) / 150 = 0.9667

따라서, 1차 침전조에서 제거되지 않은 BOD 양은 다음과 같다.

BOD1 = 10000m3/d x 150mg/ℓ x (1 - 0.9667) = 333.33kg/d

미생물 증식계수 Y=0.5, 자산화계수 Kd=0.05d-1을 이용하여, MLSS 농도가 3000mg/ℓ 일 때, 일일 생물학적 제거량은 다음과 같다.

R2 = Y x Kd x MLSS = 0.5 x 0.05d-1 x 3000mg/ℓ = 75mg/L/d

따라서, 일일 생물학적 제거량은 다음과 같다.

BOD2 = 10000m3/d x 75mg/ℓ = 750kg/d

최종 유출수의 BOD 농도가 5mg/ℓ 이므로, 최종 제거량은 다음과 같다.

R3 = (5 - 0) / 5 = 1

따라서, 일일 최종 제거량은 다음과 같다.

BOD3 = 10000m3/d x 5mg/ℓ x 1 = 500kg/d

따라서, 일일 총 제거량은 다음과 같다.

BODtotal = BOD1 + BOD2 + BOD3 = 333.33kg/d + 750kg/d + 500kg/d = 1583.33kg/d

포기조의 MLSS 농도가 3000mg/ℓ 이고, 슬러지 일령 θ c=10d 이므로, 슬러지 생성량은 다음과 같다.

WSS = θ c x Q x MLSS = 10d x 10000m3/d x 3000mg/ℓ x 1kg/106mg = 300kg/d

따라서, 매일 폐기해야 하는 폐슬러지의 량은 다음과 같다.

Wdisposal = WSS + BODtotal / (1 - R3) x 1kg/1000g = 300kg/d + 1583.33kg/d / (1 - 1) x 1kg/1000g = 483kg/d

따라서, 정답은 "483" 이다.

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