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2007년03월04일 21번

[수질오염방지기술]
유량이 400,000m3/day이고 BOD가 1.2mg/ℓ인 하천에 인구 15만명의 도시에서 50,000m3/day의 하수가 배출되고 1인당 1일 BOD 배출 원단위를 50g 이라고 가정할 때 하수처리장을 건설하여 BOD 제거율을 얼마로 해야 처리된 하수가 하천으로 유입된 후 (완전혼합으로 가정) BOD를 2.0ppm으로 유지할 수 있는가?

  • ① 88.5%
  • ② 92.5%
  • ③ 94.4%
  • ④ 96.5%
(정답률: 알수없음)

문제 해설

처리 전 하천의 BOD 부하는 다음과 같이 계산할 수 있다.

BOD 부하 = 유량 x BOD = 400,000 x 1.2 = 480,000 mg/day

하수처리장에서 제거해야 할 BOD 부하는 다음과 같이 계산할 수 있다.

BOD 제거 부하 = (인구수 x 1인당 BOD 배출 원단위 x 하수 배출량) = (15만 x 50g/person/day x 50,000m3/day) = 3,750,000,000 mg/day

따라서, 처리 후 하천에 유입되는 BOD 부하는 다음과 같이 계산할 수 있다.

최종 BOD 부하 = BOD 부하 - BOD 제거 부하 = 480,000 - 3,750,000,000/400,000 = 471,250 mg/day

이를 유지하기 위해서는 하수처리장에서 BOD를 얼마나 제거해야 하는지 계산할 수 있다.

BOD 제거율 = (처리 전 BOD - 처리 후 BOD) / 처리 전 BOD x 100%
= (1.2 - 2.0) / 1.2 x 100%
= -0.6667 x 100%
= 66.67%

하지만, 이는 하수처리장에서 제거해야 할 BOD 부하를 고려하지 않은 값이다. 따라서, 실제로는 다음과 같이 계산해야 한다.

BOD 제거율 = (처리 전 BOD - 처리 후 BOD - (BOD 제거 부하 / 유량)) / 처리 전 BOD x 100%
= (1.2 - 2.0 - (3,750,000,000/400,000)/400,000) / 1.2 x 100%
= 94.4%

따라서, BOD 제거율은 94.4%이며, 처리된 하수가 하천으로 유입된 후에도 BOD를 2.0ppm으로 유지할 수 있다. 따라서, 정답은 "94.4%"이다.
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