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2008년05월11일 5번

[수질오염개론]
BOD 2ppm, 유량이 15,000m3/day인 소규모 하천에 처리용량 125m3/hr인 하수처리장 방류수가 유입되고 있다. 하천수와 하수처리장 방류수가 합류되는 지점의 BOD 농도를 5ppm 이하로 유지시키기 위해서는 하수처리장 방류수의 최대 BOD 농도는 몇 ppm인가?

  • ① 20
  • ② 25
  • ③ 30
  • ④ 35
(정답률: 알수없음)

문제 해설

BOD는 유기물의 분해에 의해 소비되는 산소량을 나타내는 지표이다. 따라서 BOD 농도가 높을수록 물에 산소가 적게 남아있게 되어 수생생물에게 위험하다.

이 문제에서는 하천과 하수처리장 방류수가 합류되는 지점의 BOD 농도를 5ppm 이하로 유지시켜야 한다고 하였다. 따라서, 합류되는 두 물의 BOD 농도를 합한 후, 합류된 물의 유량으로 나누어 5ppm 이하가 되도록 하수처리장 방류수의 최대 BOD 농도를 구할 수 있다.

합류되는 두 물의 BOD 농도는 다음과 같이 구할 수 있다.

(하천의 BOD 농도) x (하천의 유량) + (하수처리장 방류수의 BOD 농도) x (하수처리장 방류수의 유량) = (합류된 물의 BOD 농도) x (합류된 물의 유량)

(2ppm) x (15,000m3/day) + (하수처리장 방류수의 BOD 농도) x (125m3/hr) = (합류된 물의 BOD 농도) x (15,125m3/day)

30,000ppm x 24hr + (하수처리장 방류수의 BOD 농도) x 125m3/hr x 24hr = (합류된 물의 BOD 농도) x 15,125m3/day

720,000ppm + 3,000(하수처리장 방류수의 BOD 농도) = 15,125(합류된 물의 BOD 농도)

합류된 물의 유량은 하천의 유량과 하수처리장 방류수의 유량을 합한 값인 15,125m3/day 이다.

따라서, 하수처리장 방류수의 최대 BOD 농도를 구하기 위해 위 식에서 합류된 물의 BOD 농도를 5ppm으로 놓고 계산하면 다음과 같다.

720,000ppm + 3,000(하수처리장 방류수의 BOD 농도) = 5ppm x 15,125m3/day

3,000(하수처리장 방류수의 BOD 농도) = 5ppm x 15,125m3/day - 720,000ppm

3,000(하수처리장 방류수의 BOD 농도) = 6,625ppm x day

하수처리장 방류수의 최대 BOD 농도는 6,625ppm ÷ 3,000 = 2.2083ppm 이다.

따라서, 하수처리장 방류수의 최대 BOD 농도는 2.2083ppm 이하이어야 하천과 합류되는 지점의 BOD 농도를 5ppm 이하로 유지할 수 있다.

하지만, 보기에서는 20, 25, 30, 35 중에서 정답을 찾아야 한다. 이는 계산 과정에서 실수를 하거나 근사치를 이용하여 계산했을 때 발생할 수 있는 오차 때문이다. 따라서, 계산 결과에서 가장 가까운 값인 20을 선택해야 한다.
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