유량 4000 m3 부유물질 농도 220 mg/L 하수 처리

유량 4000 m3 부유물질 농도 220 mg/L 하수 처리

 

 

유량 4000 m3, 부유물질 농도 220 mg/L인 하수를 처리하는

일차 침전지에서 발생하는 슬러지의 양은 얼마인가?

단, 슬러지 비중 1.03, 함수율 94%,

일차 침전지 체류시간 2시간, 부유물질 제거효율 60%,

기타 조건은 고려하지 않는다.

 

 

 

▶ 환산 인자

> 1 g = 1000 mg

> 1 m3 = 1000 L

> 1 L = 1000 mL

> 1 m3 = 10^6 mL

 

 

 

단위 소거법(환산 인자) 대신,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3121 )

 

하나씩 순차적으로 계산해보면...

 

 

 

1차 침전지로 유입되는 하수에 포함된 부유물질의 양

= (220 mg/L) (1 g / 1000 mg) (1000 L / 1 m3) (4000 m3)

= (220) (4000)

= 880000 g 부유물질

 

 

 

[참고] 용액의 농도 × 용액의 부피 = 용질의 양

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7787 )

 

 

 

1차 침전지의 부유물질 제거효율이 60% 이므로,

880000 g × (60/100)

= 528000 g 부유물질

 

 

 

즉, 880000 g, 이만큼

부유물질이 1차 침전지로 들어와서,

528000 g, 이만큼만

부유물질이 침전되어 슬러지가 발생한다는 것이다.

 

 

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용액 = 용질 + 용매 이므로,

( 참고: 용액론 https://ywpop.tistory.com/40 )

 

함수율 94%, 이 말은

용매가 94%, 용질이 6% 라는 설명이므로,

 

6% 용질(부유물질)을 포함하는

용액의 양(부유물질+물)을 계산하면,

528000 g / (6/100)

= 8800000 g 슬러지

( 참고 https://ywpop.tistory.com/9293 )

 

 

 

슬러지 비중 = 1.03 이므로,

슬러지의 질량을 부피로 환산하면,

8800000 g / (1.03 g/mL)

= 8543689.32 mL 슬러지

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8460 )

 

 

 

8543689.32 mL × (1 m3 / 10^6 mL)

= 8.54 m3 슬러지

 

 

 

답: 8.54 m3

 

 

 

 

[참고] 단위 소거법으로 한번에 계산하면,

(220 mg/L) (1 g / 1000 mg) (1000 L / 1 m3) (4000 m3) (60 / 100) (100 / 6) (1 mL / 1.03 g) (1 m3 / 10^6 mL)

= (220) (1 / 1000) (1000) (4000) (60 / 100) (100 / 6) (1 / 1.03) (1 / 10^6)

= 8.54368932 m3

 

 

 

 

[참고] 제거효율 60%라는 것은

가령, (부유물질 + 물)을 종이 필터로 거른다면,

60%는 종이에 걸러지고,

나머지 40%는 필터에 걸러지지 않고

밑으로 빠져나간다는 겁니다.

 

종이에 걸러진 60%에 대한 계산이

이 문제에서 요구하는 답이고,

 

밑으로 빠져나간 40%는 2차 침전지로 가든지,

아니면, 그냥 배출되던지(버리든지) 하겠지만,

이 문제에선 이것까진 고려하지 않습니다.

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/17096 ] 유량이 500 m3/day, SS 농도가 220 mg/L인 하수가 체류 시간이 2시간인 최초 침전지에서 60%의 제거효율을 보였다. 이때 발생하는 슬러지 양은?