환경공학 (9) 썸네일형 리스트형 CSTR반응조와 PFR반응조의 성능 차이 CSTR반응조와 PFR반응조는 반응공학에서 매우 중요한 부분이다. 더불에 환경공학에서도 화학반응 등을 다루는 경우가 많아 수질관리기술사에서도 90회와 111회에서 출제되는 등 중요하게 다루고 있다. 그 중에서도 CSTR반응조와 PFR반응조를 설계하고 실제 운영이 어떻게 차이가 나는지에 대하여 숙지 해야하고 그리고 특히 CSTR반응조를 무한히 연결하면 PFR반응조에 가깝게 되는 원리를 이해해야 한다. CSTR(Completely stirred tank reactor)반응조는 일정부피의 반응조가 완전혼합된다는 가정하에 설계되는 반응조이며 이를 이용한 물질수지식은 다음과 같다. 위와 같은 과정으로 특정 전환률을 얻기 위한 CSTR반응조의 부피를 구할 수 있다. 또한 PFR반응조의 반응특성은 다음과 같다. PF.. 생물반응조 잉여슬러지량 설정 방법 수질관리기술사 108회 계산문제로서 생물반응조 인발량에 관한 문제가 출제되었다. 또한 생물반응조 운영실무에서 실제로 운영상황 모니터링을 하면서 탄력적으로 운영할 수 있는 인자는 잉여슬러지량 조절이 유일하다고 할 수 있다. 잉여슬러지량을 조절함으로서 생물반응조내 미생물량을 조절할 수 있고 미생물량을 조절함으로 오염원 유출농도를 효과적으로 제어하고 2차 침전조(하수처리시)에서 침전상황의 변화에도 직접적으로 영향을 줄 수 있기 때문이다. 따라서 잉여슬러지량을 적절하게 설정하는 것은 생물반응조 운영실무에 필수적이라 할 수 있고 꼭 숙지해야 한다고 생각된다. 잉여슬러지량을 설계하는 것은 역시 물질수지식을 구성함으로 가능하다. 기질(Substrate, S), 즉 오염원에 대해 물질수지식을 세웠던 생물반응조 성능 예.. 분리막(멤브레인 필터) 막오염 예측 기술(Membrane fouling index) 수질관리기술사 105회, 111회, 113회, 125회에서 출제가 되었고 수처리 분리막 관련 매우 출제빈도가 높아 지는 추세이다. 분리막에 관하여 실무에 관련해서나 엔지니어링 관련해서나 환경공학에서 가장 중요한 이슈는 여과수 공급과 막오염이라고 할 수 있다. 수처리 분리막 관련 실무에서 환경공학 전공자로서 현장에 대한 풍부한 경험이 없는 경우, 분리막 관련해서 가장 어려운 부분은 분리막의 여과수 생산과 막수명 설계이다. 심지어 풍부한 경험이 있을 경우에도 체계적인 엔지니어링에 의한 분석역량을 보유하지 않을 경우 기억에 의존할 수 밖에 없고 시공현장에 따라 다양한 원수 수질에 맞추어 엔지니어링을 할 수 없고 여과수 생산과 막수명 예측을 빈번하게 실패할 것이다. 해당 엔지니어링 기술을 숙지한다면 현장 설계단.. 흡착공정 설계방법(등온흡착식 응용) 74, 114, 119회 수질관리 기술사에 흡착 기반 문제가 출제되었다. 흡착공정은 수질관리 기술사에서도 중요하지만 환경공학 분야 실무에서 특히 사용할 가능성이 많은 분야 중 하나이다. 특히 수질환경에서 뿐만 아니라 악취나 유독가스 처리에서도 요긴하게 쓰이고 있는 상황이다. 해당 글에서는 흡착모델에서 가장 널리 쓰이는 Lanmuir와 Freundlich 등온흡착식을 응용하여 흡착탑 혹은 흡착공정을 설계하는 방법에 대해 다뤄볼 것이다. Lanmuir와 Freundlich 등온흡착식의 차이는 단분자층의 흡착과 다분자층 흡착의 메커니즘의 차이에 있다. 쉽게 말해 단분자층 흡착은 흡착제 표면에 단분자층으로 한겹 흡착이 되는 특성을 가지고 있다는 것이고 다분자층 흡착은 한겹 흡착이 되고 또 그위에 계속 흡착이 가.. 활성슬러지 공법에서 무산소조와 혐기조의 차이 무산소조와 혐기조의 차이에 대한 이해는 생물반응조 및 활성슬러지 공정을 이해하는데 필수적인 부분이다. 실제 활성슬러지 공법을 운영하는 현장에서 혐기조가 포함된 바덴포 공법이나 A2O 공법을 사용하는 현장은 MLE공법이나 A/O공법과 같은 질소처리를 주로하는 공정보다 드물지만 환경공학 특히 생물반응조에 대해 익숙하지 않은 경우, 공통적으로 폭기시설이 없는 혐기조와 무산소조가 어떤 기준으로 나누어 지는지 적절한 설명없이 이해하기 힘들기 때문에 본 글을 작성하게 되었다. 다음과 같이 혐기조와 무산소조와 폭기조로 구성된 일반적인 A2O 공법을 예로 들자면, 혐기조, 무산소조, 폭기조 순으로 구성된 공법이고 1차침전조에서 침전된 미생물을 다시 혐기조로 반송하는 외부반송라인과 무산소조와 폭기조 사이에 내부반송라인이.. 생물반응조(활성슬러지) 설계 방법 수질관리 기술사 74회, 95회에 활성슬러지 공정 설계에 대해 출제가 되었을 뿐만 아니라 생물반응조는 환경공학 실무에서 가장 빈번하게 접하는 분야 중 하나이기 때문에 활성슬러지 공법에 관한 해당 지식은 환경공학자에게 꼭 필요한 부분으로 판단된다. 이와 같은 엔지니어링 지식을 보유하고 있을 시 생물반응조의 설계 뿐만 아니라 설계된 생물반응조의 평가까지 가능할 것이다. 호기성미생물의 유기물 섭취, 질산화, 탈질화 등 여러가지 반응이 일어나지만 생물반응조에서 가장 많은 부분을 차지하는 부분은 다들 알다시피 폭기조이고 폭기조가 거대한 이유는 암모니아성 질소가 질산성 질소로 산화되는 과정이 가장 느리기 때문이고 설계상 가장 중점을 두어야 하는 부분도 역시 폭기조이다. 따라서 폭기조의 설계를 예를 들어 봄과 동시에.. 암모니아 탈기법(ammonia stripping) 암모니아 탈기법은 수질관리기술사시험외에도 수질환경기사 2차시험에도 매우 자주 출제되는 문제이다. 암모니아 탈기법은 수질화학(water chemistry)의 기본인 이온화상수(pKa)에 대한 개념이 들어가 있어 이온화상수에 대해 확실하게 이해하고 가면 carbonate system 등 다른 화학반응도 이해하는데 도움이 된다. 이온화상수는 곧이 곧대로 이온화와 관련된 상수라고 생각하면 이해가 쉽다. pH에 따라서 이온화되어 물성이 바뀌는 물질이 많은데 pH에 따라 어떻게 물성이 변하는지 간접적으로 알려주는 지표가 이온화상수이다. 예를 들어 pKa가 7.5인 차아염소산은 pH 7.5 기준으로 차아염소산(HOCl)과 이온화된 차아염소산 이온(OCl-)로 나뉜다. 이때 산화력은 차아염소산이 더 강하므로 pH는 7.. 과산화수소(H2O2, hydrogen peroxide) 분석법 정리 과산화수소 분석은 공정시험방법에는 해당되지 않지만 고도산화처리 공법을 연구중이거나 수중의 과산화수소를 분석할 일이 있을 때, 알아두면 매우 효과적인 방법이다. 해당 분석 방법은 Hua et al., 1995에서 제안한 방법으로 시행한다. 1. 검량선 작성 1) 과산화수소의 농도를 측정하기 위하여 우선 발색 시료 A, B를 만든다. - 시료 A : KI 66g, NaOH 2g, (NH4)6Mo7O24∙4H2O(Ammoniummolybdate) 2g을 증류수에 용해시켜 1L를 만든다. - 시료 B : C6H4COOKCOOH(Potassiumhydrogenphthalate)10g을 증류수에 용해시켜 500ml를 만든다. 2) 측정할 시료인 35% 과산화수소 용액을 증류수 500ml에 0.43ml 용해시켜 10.. 이전 1 2 다음
