100 mg/L 에탄올 10000 m3/day 공장폐수 재래식 활성슬러지 공법 처리

100 mg/L 에탄올 10000 m3/day 공장폐수 재래식 활성슬러지 공법 처리

 

 

100 mg/L의 에탄올(C2H5OH)만을 함유하는

10000 m3/day의 공장폐수를

재래식 활성슬러지 공법으로 처리할 경우,

적절한 처리를 위하여 요구되는

영양염류(질소, 인)의 첨가량(kg/day)은 약 얼마인가?

(단, 에탄올은 생물학적으로 100% 분해되며,

BOD : N : P = 100 : 5 : 1 이다.)

 

 

 

57. 100mg/L의 에탄올(C2H5OH)만을 함유하는 10000m3/day의 공장폐수를 재래식 활성슬러지 공법으로 처리할 경우, 적절한 처리를 위하여 요구되는 영양염류(질소, 인)의 첨가량(kg/day)은 약 얼마인가? (단, 에탄올 생물학적으로 100% 분해되며, BOD:N:P=100:5:1 이다.)

① 질소-80, 인-16

② 질소-95, 인-19

③ 질소-105, 인-21

④ 질소-115, 인-23

 

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[농도 환산] mg/L to kg/m3

(100 mg/L) (1 kg / 10^6 mg) (1000 L / 1 m3)

= (100) (1 / 10^6) (1000)

= 0.1 kg/m3

 

 

 

폐수에 들어있는 에탄올의 질량을 계산하면,

용질의 양 = 용액의 농도 × 용액의 부피

= (0.1 kg/m3) × 10000 m3

= 1000 kg

 

 

 

C2H5OH의 몰질량

= 2(C) + 6(H) + (O)

= 2(12) + 6(1) + (16)

= 46 g/mol

( 참고 https://ywpop.tistory.com/16840 )

 

 

 

에탄올 산화 반응식 (에탄올 연소 반응식)

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

 

C2H5OH : 3O2 = 46 : 3(32) 질량비 이므로,

1000 kg C2H5OH 산화에 필요한 O2의 질량을

질량비로 계산하면,

( 참고: 질량비로 계산 https://ywpop.tistory.com/5078 )

 

C2H5OH : 3O2 = 46 : 3(32) = 1000 kg : ? kg

 

? = 3(32) × 1000 / 46

= 2086.9565 kg

≒ 2087 kg

 

 

 

[공식] 에탄올 산화(분해)에 필요한 O2의 질량

= 에탄올 질량 × 2.087

= 1000 kg × 2.087

= 2087 kg

 

 

반응형

 

 

첨가량의 단위가 ‘kg’이므로,

BOD : N : P = 100 : 5 : 1 은

‘질량비’로 간주한다.

 

 

 

BOD : N = 100 : 5 질량비 이므로,

처리에 요구되는 질소(N)의 질량을

질량비로 계산하면,

BOD : N = 100 : 5 = 2087 kg / ? kg

 

? = 5 × 2087 / 100

= 104.35 kg

 

 

 

BOD : P = 100 : 1 질량비 이므로,

처리에 요구되는 인(P)의 질량을

질량비로 계산하면,

BOD : P = 100 : 1 = 2087 kg / ? kg

 

? = 1 × 2087 / 100

= 20.87 kg

 

 

 

답: ③ 질소-105, 인-21

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/471885 ]

200 mg/L Ethanol(C2H5OH)만을 함유한 50000 m3/day의 공장폐수를 일반적 활성슬러지 공법으로 처리하려면 하루에 첨가하여야 하는 이론적인 질소량(kg)은? (단, Ethanol은 미생물에 완전분해되고 독성이 없으며 이론적 BOD : N : P = 100 : 5 : 1)

 

 

 

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