20065349 김혜영
1. 상수와 하수처리과정과 하천수질오염의 방지대책을 설명해보자.
가. 상수 처리 과정
* BOD가 2ppm 이하인 자연수: 명반 등으로 먼지 입자를 응집시킨 후 여과한다.
- 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
- 정수장에서의 화학적 처리 기술 : 응집, 살균
취수장
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침사지(굵은 모래 등의 입자가 침강)
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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.
백반K2SO4․Al2(SO4)3과 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.
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취수장
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소독실(염소나 이산화염소로 소독)
물에 남아있는 세균을 죽이고 서식하지 못하도록 적당량의 염소를 첨가(특히, 살균제로 사용한 염소는 물속의 유기 물질과 반응하여 발암성 물질인 트리할로메탄이 생성되므로 염소대신 값이 비싸지만 오존을 사용하는 것이 좋다.)
염소의 살균․표백 작용: H2O + Cl2 → HCl + HClO(하이포아염소산)
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배수지 :깨끗해진 정수지의 물은 펌프로 각 배수지에 보내어진 후 각 가정에 공급된다.
저수장-강물을 정수하여 각 가정으로 보내는 일을 하는 곳
나. 하수처리과정
*하수처리를 하는 이유 : 상수를 보호하기 위하여
하수처리는 하수 중에 포함된 오염물질의 제거를 목적으로 함.
처리방식에 따라 1차 처리,2차 처리, 3차 처리로 분류가 된다.
1차 처리 : 하수 중에 부유하는 물질이나 침강성 물질을 물리적으로 제거하는 방법
중력침강(가라앉음), 부상분리(떠오름) 등의 시설이 이용되며 대개 하수처리장에서
최초침전지까지의 공정이다.
2차 처리 : 하수중에 녹아있는 유기물 및 1차 처리에서 처리되지 않는 유기성 고형물의
제거를 목적으로 생물학적 처리방식이 주로 이용된다.
3차 처리 : 물리, 화학, 생물학적 처리방식을 조합하여 2차 처리에서 제거되지 않은
유기물 이외에 질소, 인과 같은 영양물질을 제거하는 과정이다.
1) 표준활성 슬러지법
하수처리 공법중 가장 많이 사용되는 방법이다.
2) 단계식 포기법 ( step aeration )
단계적 포기법은 폐수를 포기조의 전체 길이 4개 정도로 분할하여 유입시킨다.
반송유량은 선단(앞부분) 포기조에 보내어 포기조 입구에서 출구보다 지나치게 부하율이 증대되는 결점을 방지하기 위한 처리공법이다.
3) 장기 포기법 ( Extended aeartion )
접촉안정법은 접촉조에서 1차 침전지의 유출수를 약 30분간 접촉시켜 산화한다.
4) 접촉안정법 ( contact stabilization )
장기포기법은 활성오니법의 변법의 일종으로 표준적인 방법보다 포기시간이 길고 (18 - 36 시간) BOD 용적부하가 적으며, 포기조내의 MLSS가 높게 유지되는 것이 특징이다
5) 산화구법 ( oxidation ditch )
산화구법은 장기포기법의 일종으로 타원형 산화지에 폐수를 전처리 없이 유입한 후 기계식으로 24 시간 이상 포기시켜 질산화 반응까지 하여 처리한다.
6) 살수 여상법 ( trickling filter treatment )
살수분배기에 의해 살포되어 하수는 여상에 충진되어 있는 잡석이나 Plastic재 등의 여재표면을
따라 흐르면서 여재표면에 형성된 미생물 막과 접촉한다. 하수중의 부하변동에 강하고 반송 슬러지가 없어 조작이 간편하다는 장점이 있으나, 취기발생 및 시설면적이 넓게 소요된다는 단점이 있다.
살수여상법의 처리방식에는 표준살수 여상법과, 고속살수 여상법이 있고, 일반적으로 전자는 고
도 처리, 후자는 보통 처리이다. 표준살수여상법은 BOD 부하를 낮게 설정해 운전하기 때문에 정화효율이 우수하고 질산화가 진 행된 처리수를 얻을 수 있지만, 넓은 부지면적을 필요로 하는 단점이 있다. 한편 고속살수여상법은 살수부하가 크기 때문에, 용지면적의 절감은 되지만 처리수질은 전자보다 나쁘다
고속살수여상법은 원칙으로 높은 반송을 행함으로서 다음과 같은 장점이 있다.
1. 유입폐수의 유량, 온도, 유독물질의 영향을 받는 것이 적다 .
2. 살수기의 자동운전이 용이하다.
3. 여상 파리의 발생, 비산이 방지된다.
4. 악취의 발생이 방지된다
7) 회전 원판법 ( RBC : rotating biological reactor )
이 원판 표면의 흠에 미생물막이 형성되어 그 회전 장치가 회전하여 반응조에 적실때, 미생물이 유기물을 섭취하고 그 부분이 대기 중에 노출시에는 공기 중의 산소를 전달받아 호기성 조건에서 폐수를 처리하는 공법이다.
다. 하천수질오염의 방지 대책
생활하수 처리,
공장이나 공업단지 등의 산업장, 병원, 연구소 등의 폐수와 쓰레기 처리,
농축산 사육장, 골프장, 농축산물 가공업소의 정수 시설, 학교와 아파트의 물탱크와 수질오염을 감시, 합성세제 사용하지 않기, 음식물 쓰레기 줄이기, 공장의 폐수 정화장치 설치하기, 가축의 분뇨는 발효시켜 식물의 거름으로 사용하기, 약물 함부로 버리지 않기, 정화조 청소하기, 환경 감시자 만들기 등이 있다.
2. 폐기물처리과정을 설명해보자.
폐기물관리법 제2조(정의)
- 폐기물 : 쓰레기, 소각재, 오니, 폐유, 폐산, 폐알칼리, 동물의 사체 등으로서 사람의 생활이나 사업 활동에 필요하지 아니하게 된 물질
- 사업장폐기물 : 대기환경보전법, 수질환경보전법 또는 소음*진동규제법의 규정에 의하여 배출시설을 설치, 운영하는 사업장 기타 대통령령이 정하는 사업장에서 발생되는 폐기물
- 처리 : 폐기물의 소각, 중화, 파쇄, 고형화 등에 의한 중간처리와 매립, 해역배출 등에 의한 최종처리
- 재활용 : 폐기물을 재사용*재생이용하거나 재사용*재생이용 할 수 있는 상태로 만드는 활동 또는 폐기물로부터 환경부령이 정하는 기준에 따라 에너지이용합리화법 제2조제1호의 규정에 의한 에너지를 회수하는 활동
폐기물관리법 제12조(시행령 제6조 : 폐기물처리기준 등) :
- 폐기물의 종류별, 성상별로 재활용가능성여부, 가연성 또는 불연성 여부 등에 따라 구분하여 수집, 운반, 보관할 것
- 수집, 운반, 보관의 과정에서 폐기물이 흩날리거나 누출되지 아니하도록 하고, 침출수가 유출되지 아니하도록 하며, 생기는 경우에는 환경부령이 정하는 바에 따라 처리할 것.
- 당해 폐기물을 적정하게 처리 또는 보관할 수 있는 장소외의 장소로 운반하지 아니할 것
쓰레기 발생
Waste generation
↓
저장 storage
↓
수집 collection
↴
운반 transfer 수리 receiving
↳ 처분 disposal ↲
3. 음식물폐기물의 감량 방법에 대한 아이디어 2개 이상을 제안해보자.
- 식당에 가면 다 먹지도 못하는 반찬들이 너무나 많이 나온다. 심지어는 남는 반찬들을 모아서 다시 내놓는 경우도 있다. 이런 반찬들의 가짓수를 줄이고, 1인분의 음식량을 줄이면 음식 쓰레기는 많이 줄어들 것이다. 음식의 양을 줄이는 것은 음식을 담는 그릇의 크기를 줄이는 것으로 가능하다고 본다. 모자라면 더 가져다 먹는 것이 상다리가 휘어지도록 나온 음식을 다 먹지 못하고 버리는 것보다 현명한 일이라고 생각한다.
- 음식물 쓰레기들을 비료로 만들어서 사용한다던가 하는 방법도 있는데, 음식물 쓰레기들 중에는 뼈, 조개껍질, 호두씨 등 썩지 않는 것들이 있다. 이런 것들은 매립을 한다고 해도 썩지 않기 때문에 영원히 쓰레기로 남을 수밖에 없다. 이러한 물질들을 분해할 수 있게 도와주는 미생물들을 찾아낸다거나 분해할 수 있는 물질을 개발해 낸다면 음식물 쓰레기를 줄이는 것에 일조할 수 있을 것이라고 생각한다.
4. 폐기물처리중 소각장과 위생적 매몰에 대한 장단점을 생각해보자.
* 쓰레기 소각장의 장단점
1)장점
- 쓰레기의 부피를 크게 줄일 수 있다.
쓰레기를 제대로 소각하면 재만 남게 된다. 또한, 규정을 지켜서 소각을 한다면 매립을 하는 것 보다 위생적이다.
2)단점
- 유독가스의 방출.
소각 규정에 맞는 쓰레기를 완전 연소 시킨다면 이산화탄소와 수증기만 나오겠지만 이는 엄청나게 높은 열이 필요하므로 현실적으로는 불가능하다. 따라서 쓰레기를 소각할 때에는 일산화탄소, 산화질소, 황산화물 등의 유독가스가 나온다. 특히 쓰레기 소각시설이 제대로 되어있지 않을 때 발생되는 다이옥신은 인체에 아주 유해하다.
- 쓰레기를 매립하는 것 보다는 비용이 많이 든다.
- 처리할 수 있는 쓰레기의 종류가 한정되어 있다.
타지 않는 쓰레기는 처리할 수가 없다.
* 위생적 매몰의 장점과 단점
1)장점
- 처리 비용이 가장 싸다.
2)단점
- 쓰레기 침출수가 지하로 스며들어 오염을 시킨다.
쓰레기 침출수가 새어나오지 않도록 차수막을 매립장 바닥에 설치해야 한다.
침출수를 정화해서 밖으로 방출하는 시설도 필요하다.
- 가스 폭발의 위험이 있다.
쓰레기에서 나오는 가스가 밖으로 분출되게 하는 설치를 해야 한다.
- 쓰레기 매립장이 건설되는 지역은 지만에 균열이 없고 냄새가 퍼져나가는 것을 막기 위해 바람이 약한 곳이어야 한다.
- 땅을 구하기 어렵다.
인근 주민들에게 많은 불편을 주기도 하고. 여러 가지 이유로 땅을 구하기가 어렵다.
- 너무 많은 자리를 차지한다.
또한 매립지를 원래의 상태로 되돌리는 것이 불가능하여 국토를 좀먹어 들어간다.
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