복지 보건학부 20065340 김준영
1. 상수와 하수처리과정과 하천수질오염의 방지대책을 설명해보자.
1) 상수 처리 과정
- BOD가 2ppm 이하인 자연수: 명반 등으로 먼지 입자를 응집시킨 후 여과한다.
- 도심 근처의 상수처리장
1. 물리적 처리기술 : 물과 고형 물질을 분리
예) 스크린, 침전, 분리, 흡착
비중이 작고 입자가 큰 고형 물질 : 거름체와 같은 스크린 장치를 이용하여 제거
비중이 큰 입자 : 물의 움직임을 줄여서 자연적으로 가라앉게 하여 분리, 제거
이때 침전의 효과를 높이기 위하여 일반적으로 약품을 함께 사용.
입자가 아주 작은 오염물질들은 모래, 규조토, 활성탄 등을 사용하여 여과탑을
만들어 제거
2. 정수장에서의 화학적 처리 기술 : 응집, 살균
☆취수장
- 침사지(굵은 모래 등의 입자가 침강)
- 혼화지(염소 투입)
탄소 화합물을 산화, 암모니아성 질소, 철, 망간제거
폴리염화알루미늄(PCA): 가라앉지 않는 고운 흙의 미세입자를 응집
*응집제 : 물에 떠 있으며, 크기가 10-4cm이하의 작은 입자를 제거하는 데
사용되는 약품
예) 최근에는 고분자 응집제로서 폴리염화알루미늄(PCA)등이 사용.
백반K2 SO4 ․Al2 (SO4 )3 과 수산화칼슘(Ca(OH)2 ) 등의 물질은
반응하여 젤리와 같은 수산화알루미늄(Al(OH)3 )을 형성하고,
이것이 흙입자나 다른 찌꺼기 등을 엉기게 한다.
Al3+ (aq) + 3OH- (aq) → Al(OH)3 (s)
- 여과지(여과)
약품 처리로 엉긴 찌꺼기는 침전지에서 가라앉으며, 이 과정에서도
제거되지 않은 불순물은 모래로 된 여과지에서 걸러진다.
- 취수장
-소독실(염소나 이산화염소로 소독)
물에 남아있는 세균을 죽이고 서식하지 못하도록 적당량의
염소를 첨가(특히, 살균제로 사용한 염소는 물 속의 유기 물질과
반응하여 발암성 물질인 트리할로메탄이 생성되므로 염소대신
값이 비싸지만 오존을 사용하는 것이 좋다.)
염소의 살균․표백 작용: H2
O + Cl2 → HCl + HClO(하이포아염소산)
- 배수지
깨끗해진 정수지의 물은 펌프로 각 배수지에 보내어진 후 각 가정에 공급된다.
*저수장 : 강물을 정수하여 각 가정으로 보내는 일을 하는 곳
2) 하수처리과정
하수처리는 하수를 일정시간 침전시킴으로서 생기는 상등수 처리(수처리)와
가라앉은 찌꺼기 즉, 슬러지 처리로 구분할 수 있다.
1단계 : 침 사 지(모래를 가라 앉히는 단계)
가정에서 발생한 생활하수는 하수관을 따라 하수처리장에 유입되는데
제일 먼저 하수 내에 포함된 모래와 자갈 및 나무토막,깡통등 비교적
부피가 큰 물질을 침사지에서 기계 설비의 힘을 빌어 제거 한다.
- 설 비
○ 조목스크린 : 지름 100mm이상의 협잡물 제거
○ 세목스크린 : 지름 20mm이상의 협잡물 제거
○ 침사제거기 : 하수속의 모래,자갈등 침전물 제거
2단계 : 유 량 조 정 조 (하수량의 균등조정 단계)
침사지를 거친 하수는 유량조정조에서 균일하게 혼합되고,또한
하수유입의 증감에 따른 유량부하의 완충작용을 하며,일정량씩
최초침전지로 이송함으로서 미생물을 이용한 생물학적 하수처
리에 적정환경을 유지한다.
3단계 : 최초 침전지 (하수를 처음 가라 앉히는 단계)
유량조정조에서 일정량 씩 이송된 하수는 최초침전지에서 물보다
비중이 무거운 물질(슬러지)층과 가벼운 물질(부유물질) 제거한다.
(제거율 약40%)
4단계 : 폭 기 조(미생물에 의한 하수 속의 유기물분해 단계)
최초 침전지에서 침전에 의해 제거 되지 않은 하수속의 오염물질은
폭기조에서 호기성 미생물에 의해 분해되며 미생물과 오염물은 플럭
(덩어리)을 형성하여 다음 공정인 최종침전지에서 가라앉게 된다.
이 공정은 생물학적 하수처리(표준활성오니법)중 가장 중요한 단계로서
우리가 배출한 생활하수의 실제 분해 과정이다.
5단계 : 최종 침전지(다시 가라 앉힘으로써 맑은 물을 얻는 단계)
폭기조에서 호기성 미생물에 의해 분해 형성된 덩어리(플럭)는
이곳에서 다시 침전시키며 최초침전지와는 달리 맑은 상등수를
얻게 되며 하천으로 방류 한다. 또한 이곳에서 가라앉는 슬러지는
하수처리 공정에 매우 유용한 미생물 이므로 일부는 다시 폭기조로
보내져 수처리의 적정환경을 맞추게 된다.
3) 하천수질오염의 방지대책
- 공장 폐수를 그냥 버리지 말고 정화장치를 설치해서 정화시킨 다음 버린다.
-기름이 묻은 그릇들은 냅킨으로 닦은 다음 씻는다.
-가축의 분뇨는 발효시켜 식물의 거름으로 사용한다.
-음식은 꼭 먹을 만큼 조리해서 음식물 쓰레기가 나오지 않게 한다.
-음식찌꺼기는 하수구에 버리지 말고 물기를 짜낸 후 배출한다.
-세제는 가능한 한 적게 사용 한다.
-불 필요한 물 사용량을 줄인다.(청소, 세탁, 목욕, 설거지, 화장실등)
2. 폐기물 처리 과정을 설명해 보자.
1)소각 처리
소각처리라고도 한다. 폐기물 관리체계 중 중간처리 과정의 하나이며
화학적 방법에 속한다. 폐기물을 땅에 묻는 것보다 부피는
95~99%, 무게는 80~85% 줄일 수 있고 아울러 매립 공간을 절약
할 수 있으므로 효과적이고 지속적인 폐기물 처리방법이라고 할 수
있다. 부수적으로 열에너지가 회수되는 경제성도 지니고 있으므로
점차 폐기물처리 분담비율이 늘고 있는 실정이다. 그러나 대기 및
토양오염 원인물질이 생기므로 철저한 오염방지 시설을 갖추어야
하는 어려움이 따른다.처리는 도시·농어촌·가정·사업장 등에서 노천
또는 임의로 만든 간이시설에서 이루어지기도 하고, 폐기물의
종류에 따라 규정에 맞게 만든 소각장에서 하기도 한다. 대부분의
유기성 폐기물은 열적으로 불안정하기 때문에 처리할 때 먼지·중금속·
일산화탄소·질소산화물·황산화물·염화수소·다이옥신 등 여러 종류의
오염물질이 발생한다. 또 연료가 되는 폐기물의 복합성분과 처리조건
에 따라 불완전연소가 생길 가능성이 높은데, 이 경우 다량의 일산화탄
소와 탄화수소·벤젠·클로로포름·포름알데히드·클로로메탄·디클로로
에탄 등의 독성물질이 배출될 수도 있다.
2)물리화학 처리
물리학 이론 및 물리적 측정수단을 사용해서 얻은 결과를 이용하여 물질의
구조 및화학변화 등의 화학적 성질을 연구하는 화학의 한 분야를 말한다.
17세기 말, 열역학의 기초가 확립되어 화학적인 여러 문제에 적용할 수
있게 되면서 학문적 체계가 이루어졌다. 그 후 통계역학이 진보하면서
거시적 현상과 미시적 현상의 관계가 명확해짐에 따라 큰 발전을 이루었고,
이론적으로는 양자론, 실험적으로는 분광학 및 X선해석 등을 통하여 많은
과제가 해명되었다. 과거에는 물리화학을 물리학과 화학과의 경계영역의
분야로 생각하였으나, 현재는화학자가 물리학적 수법을 사용하고,
물리학자도 화학적 물질을 취급하게 됨에 따라 이 두 분야가 서로 겹침으로써
만들어진 분야로 생각하게 되었다. 그런 의미에서 같은 분야를
물리학적으로 연구할 때 화학물리학이라고 부르기도 하지만,
본질적으로는 구별하지 않는다.
3)고형화 처리
시멘트고화(固化) 또는 콘크리트고화라고도 하는데, 고형화물질로
시멘트가 가장 많이 쓰이기 때문이다. 유해물질을 함유한 소각재·비산재·
슬래그 또는 고체상 방사성 폐기물 등에 고체 형태의 고정화물질을 다량
첨가하여 단단한 덩어리 물질로 만드는 방법으로, 사업장에서 배출되는
지정폐기물 중간처리 방법 중 하나이다. 폐기물의 축소, 강도 강화, 유해
물질 고정 등이 목적이다.폐기물과 시멘트를 섞고 물을 부은 뒤 일정
시간이 지나면 수화(水化) 작용에 의하여 단단하게 굳어진 덩어리가 된다.
폐기물이 견고한 시멘트 속에 갇힘에 따라 중금속 등의 유해성분이 주변
으로 이동·침투하는 속도가 최대한 지연되는 효과를 얻게 된다.
시멘트고화는 시멘트 중 규산칼슘 등의 조성광물이 물과 결합하고
수화물결정을 형성하여 단단해지는 과정에서 유해물질을 빨아들이거나
굳히고 시멘트의 강한 알카리성에 의하여 수용성(水溶性) 중금속을
수산화물로 불용화(不溶化)시킨다. 처리된 유해폐기물은 일반폐기물
수준으로 안전도가 높아져 일반 매립도 가능하다.고형화물질에는
포틀랜드시멘트를 비롯하여 유리·점토·아스팔트 등이 있다. 폐기물 중의
유기성 오염물질은 시멘트의 수화작용과 유해물질의 안정화를 방해하고
강도를 떨어트리므로 점토, 유기변성 점토, 수용성 규산나트륨 등을
쓰기도 한다. 그밖에 많이 쓰이는 고형화 방법으로는 석회기초법·
열가소성중합체법·피막형성법·자가시멘트법·유리화법 등이 있다.
4)매립 처리
근대화와 공업화를 위하여 임해공업지대를 형성하고자 할 때 주로
해안부를 매립하여 형성한다. 중화학 공업화가 진전될 때 기업은
유리한 임해부에 대규모의 토지를 조성하는데, 이것은 원재료나
제품의 대량수송을 다른 교통수단에 비해 싼 해상 수송에 의존할 수
있기 때문이다. 울산 ·포항 및 여천 ·광양 등의 공업지대는 좋은예이다.
공장의 합리화 ·대규모화, 선박의 대형화 ·전용선화 등의 경향으로
임해부에 입지하는 것은 그 유리성을 더욱 높인다. 매립에 의한 용지는
이용하는 선박이 안전하게 이용할 수 있는 해안선을 가진 넓고큰 규모의
토지를 계획적으로 조성할 수 있다. 매립공사방법은 주로 해저의 토사를
펌프선(船)으로 매립지에 직접 보내는 것이 보통이다. 펌프선 외에
그래프선 ·버킷선으로 준설한 토사를 토운선(土運船)으로 매립지 내에
운반하거나 매립지 부근까지 운반한 것을 다시 펌프선으로 매립지까지
보내는 경우도 있다. 산의 흙을 매립에 사용할 경우 트럭으로 매립지까지
운반하거나, 벨트컨베이어에 실어서 일정한장소까지 반출하고 트럭이나
토운선으로 매립지까지 운반하는 것과 바닷물을 끌어 올려서 깎은 흙을
혼합한 후, 펌프로 반송해서 직접 매립하는 방법도 있다.매립에 좋은
장소는 멀리까지 물이 얕고 모래가 많은 바닷가이며, 모래일 경우에는
잘 굳어진 단단한 지반의 용지가 조성되어 바로 이용할 수 있다. 점토질이
많을 경우에는 펌프선의 작업은 쉬우나 굳어질 때까지 많은 시간이 소요되며
침하가 심하다. 이와 같은 경우에는 기업이 용지를 이용하는 시기, 필요한
기초지내력(基礎地耐力), 용지 조성 후의 침하량 등을 고려해야 한다.
3. 음식물폐기물의 감량 방법에 대한 아이디어 2개 이상을 제안해보자.
① 먹고 남은 음식물을 무작정 버리지 말고, 물기를 뺀 다음 화단 같은
식물을 키우는 곳이 있으면 모아 놨다가 거름으로 활용한다.
하지만, 요즘같은 도시에 화단을 만들어 놓은 곳이 많지 않기 때문에 음식물
쓰레기를 처리하기 힘들 경우에는, 물기를 꼭 빼서 곳곳에 배치해 놓은
음식물 쓰레기 통에 꼭 따로 분리 해서 버린다.
② 음식을 할때 적정량만 해서 음식물쓰레기가 나오는 것을 사전에 방지 한다.
또한, 뷔폐나 급식 식당을 이용할때 자기의 양을 생각해서 조금씩 여러번
가져다 먹는 습관을 갖도록 노력해야 겠다.
4. 폐기물처기중 소각장과 위생적 매몰에 대한 장단점을 생각해보자.
#소각장.
① 소각처리의 장점
* 수송비가 절감
* 폐기물량이 감소(반입량의 약 5~10%)
* 에너지를 회수가능(여열이용)
* 병원균 등을 안전하게 처리가능
* 기후에 무관하게 처리 가능
② 소각처리의 단점
* 초기 건설비 및 유지관리비가 많음
* 2차 환경오염문제(대기, 소음, 진동)가 야기
* 운반차량의 교통문제 및 도시미관 등을 고려
#위생적 매몰
① 위생적 매몰의 장점
* 운영비용이 적게 듬.
* 매립지에서 발생하는 가스를 회수하여 에너지로 활용 가능하다.
* 쓰레기를 간단하게 처리할수 있다
② 위생적 매몰 단점
* 국토잠식 및 토양오염
* 주민의 님비현상 야기시킴.
* 악취, 먼지, 유해 가스에 의해 환경이 오염.
* 토지 면적이 과다 소요
첫댓글 a