DO 및 BOD 실험■ 실험목적물의 오염도를 나타내는 지표의 하나인 BOD를 측정하면서 폐수나 오수 등의 시료로부터 오염정도및 데이터를 분석해본다.■ 실험장치 및 방법1) 장치- BOD 인큐베이터, 항온기, 눈금실린더, 핀치코크, DO meter, 공기펌프, 비이커,2) 시약- 증류수- 인산염환충용액(A) : 인산수소2칼륨 21.75g, 인산2수소칼륨 8.5g,인산수소2나트륨 33.4g, 염화암모늄 1.7g을 500㎖물에 용해하여 1L로 한다.- 황산마그네슘 용액(B) : 황산마그네슘 22.5g을 물에 녹여 1L로 한다.- 염화칼슘 용액(C) : 무수 염화칼슘 27.5g을 물에 녹여 1L로 한다.- 염화제2철 용액(D) : 염화제2철 0.26g을 물에 녹여 1L로 한다.- 황산망간용액 : 황산망간 480g을 증류수에 녹여 용량 플라스크에 넣어 1L로 한다.(황산망간이MnSO4?2H2O인 경우는 400g, MnSO4?H2O인 경우는 364g을 넣어 1L로 한다.)- 알칼리성 요오드화칼륨-아자이드화나트륨 용액 : NaOH 500g(또는 KOH 700g), KI 150g(또는 NaI135g), NaN3 10g을 각각 증류수에 녹여 NaOH를 방냉한 후 혼합하여 1L로 한다.갈색병에 넣어 보관한다.- 0.025N 티오황산나트륨 용액 : 시판되는 1N 티오황산나트륨 용액을 홀 피펫으로 25㎖ 취하여증류수를 넣어 1L로 한다.- 전분 용액 : 수용성 전분(Starch) 1g을 증류수 10㎖ 정도에 넣어 섞은 후 뜨거운 물 100㎖에 넣고약 1분간 끓인 뒤 식혀서 상등액을 사용한다. 변하기 쉬우므로 냉장보관하거나 사용할 때 마다 조제한다.- 황산 용액 : 시판되는 농황산을 그대로 사용한다.■ 이 론BOD는 생화학적 산소 요구량은 일반적으로 박테리아가 호기성 조건에서 생분해성 유기물을 안정화시키는데 필요한 산소의 양이다. 실제 물속에는 유기물질의 종류가 대단히 많아 일일이 그 농도를 각각측정하는 것은 거의 불가능이다. 이때 미생물은 유기물을 분해 섭취하여 세포를 합성하게 되미생물들이 그리고 어떤 폐수내의 유기물질의 종류를 다 알 수가 없고그에 따른 시간과 비용이 많이 들기 때문에, 호기성 미생물로 합성 또는 산화시키는데 필요한 산소량을측정하면 유기물의 양을 간접적으로 측정하게 된다. 그것을 지표로 하고 오염의 지표로 사용하게 된다.즉, 호기성미생물에 의해 산소가 소모된다는 점에 착안하여 많은 종류의 유기물질을 일일이 분석하지않더라도 호기성미생물에 의해 사라지는 산소량만 측정하여 간접적으로 유기물의 양을 측정하는 방법이다. 일반적으로 유기물질의 생물학적 산화작용은 완만히 일어나며 20℃에서 5일간에는 대략 60~70%,20일간에는 95~98%의 산화가 이루어진다.■ 자료계산1) DO 농도계산DO(O2mg / ℓ) = a × f × V1/V2 × 1000/V1-R × 0.2a : 적정에 소비된 0.025N 티오황산나트륨 표준용액의 양(㎖)f : 0.025N 티오황산나트륨의 역가 (Factor)V1 : 전체의 시료량(㎖)V2 : 적정에 사용한 시료량(㎖)R : 황산망간용액과 알칼리성 아이오딘화칼륨-아자이드화나트륨 용액의 첨가량(㎖)0.2 : 0.025N 티오황산나트륨 표준용액 1㎖의 산소 상당량(mg)2) BOD 농도계산(1) 식종하지 않은 시료의 BODBOD (㎎/l) = (D1 - D2) x P(2) 식종희석수를 사용한 시료의 BODBOD (㎎/l) = [(D1 - D2) - ( B1 - B2 ) x f ] x PD1 : 희석(조제)한 15분간 방치한 후의 시료의 DO(㎎/l)D2 : 5일간 배양한 희석(조제)한 시료의 DO(㎎/l)B1 : 식종액의 BOD를 측정할 때 희석된 식종희석수시료의 배양전의 DO(㎎/l)B2 : 식종액의 BOD를 측정할 때 희석된 식종희석수시료의 배양후의 DO(㎎/l)f : 시료의 BOD를 측정할 때 희석시료중의 식종액의 함유율(x%)에 대한 식종액의 BOD를 측정할 때 희석한 식종액 중의 식종액 함유율(y%)의 비(x/y)P : 희석시료 중 시료의 희석배수 (희석시료량/시료량)■ 실험절차실험방법- 증류 생물분해 안 되는 물질의 함유할 경우 시)- 검수에 호기성세균이 없는 산업폐수의 시료를 측정할 때에는 처음에 희석수에 호기성 미생물을 식종(seeding) 하여야 한다. 식종희석수는 희석수 1L에 대하여, 실온에서 24-36시간 방치하였던 하수의 상징액을 쓸 때는 5-10mL. 하천수의 경우에는 10-50mL, 토양추출약의 경우는 20-30mL를 가하여 조제한다.- 특히 산업폐수의 경우 폐수의 하천 방류지점의 하천수를 사용하는 것이 좋다. 이 썩은 폐수에 충분히 적응한 미생물이므로 생물 분해 능력을 가지고 있기 때문이다.(1) BOD병은 마개와 용기번호가 같은 것을 이용하여 수도물로 씻고 증류수로 세정한다.(2) 2개의 BOD병에 희석수를 가득 채우고 공기방울이 갇히지 않게 주의하여 마개를 한다.(3) BOD값의 예상 범위에 들어갈 수 있도록 하나 또는 그이상의 희석검수를 만든다.※ 희석검수조제BOD병에 주입할 검수량(mL) = 1,200/예상BODEx.예상 BOD = 120 mg/LBOD병에 주입할 검수량(mL) = 1,200/120 = 10.0 mL(이것은 30배 희석이 된다)CODcr 치의 1/2-1/3을 예상BOD로 간주해도 좋다.(4) 다음 시험하려는 검수를 [(3)단계에서 정한 검수양) 피펫으로 2개의 다른 BOD병에 넣고, 희석수 또는 식종희석수를 가득 부어 채우고 공기가 마게 밑에 갇히지 않도록 주의하여 꼭 끼운다. 수밀하도록 하고 비닐로 덮어 고무줄로 묵고 배양기에 넣는다.(5) BOD병 b, d에 대해 15분후 최초 용존산소량(D1)을 측정한다.(6) 나머지 병 a, c는 배양기에 넣어 빛이 차단상태로 20℃의 온도에서 5일 후 배양시킨다.(7) 정확히 5일후(±3hr)후 배양된 BOD병 a, c의 용존산소량(D2)를 측정한다.D2는 [(D1 - D2)/ D1]*100 의 40-70% 의 범위의 것을 선택하는 것이 바람직하며 D2는 최소한 1mg/L이상이어야 한다.■ 실험 절차GGA 2병과 Blank를 1병을가지고 온다?흰색침전(용존산소가 사용하여 색이옅은 노란색이 될 때 까지적정한다.?여기에 녹말용액 1㎖을 투여한다.(짙은 파란색으로 변함)?티오황산나트륨을 사용하여무색이 될 때까지 적정한다■ 결과Sample No.구성 성분농도, [ml/L]1페놀용액 100ml{200ppm 페놀[C6H5OH] 10ml + blank[distilled water] 290ml}30배희석2글루코즈용액 100ml{200ppm 글루코즈[C6H5OH] 10ml + blank[distilled water] 290ml}30배희석3처리수용액 100ml{처리수 10ml + blank[distilled water] 290ml}30배희석4폐수용액 100ml{폐수 10ml + blank[distilled water] 290ml}30배희석SampleDO1(mg/L)DO5(mg/L)처리수9.83.8원수8.3X(모든산소 소비)페놀8.2X(모든산소 소비)글루코즈8.7X(모든산소 소비)BOD 값계산(㎎/l) = (D1 - D2) x P처리수= (9.8- 3.8) x 30 = 180ppm원수, 페놀, 글루코즈는 5일후의 용존산소량이 존재하지 않아 BOD 측정이 불가능하다.COD 실험.■ 목적하전이나 공장의 폐수 등을 시료로 하여 물의 오염도를 내타내는 지표 중의 하나인 COD를 추정한다.■ 관련 이론COD는 BOD와 마찬가지로 수중의 유기물 함유량을 측정하기 위한 간접지표 중의 하나이다. COD는 유기물을 화학적으로 산화시킬 때 얼마만큼의 산소가 화학적으로 소모되는가를 측정하는 방법으로 소비되는 산소량을 mg/l로 표시한다.유기물을 CO2와 H2O로 완전산화 시키는 데는 BOD와는 달리 생물학적으로 산화될 수 있는 유기물과 생물학적 분해가 불가능한 물질을 모두 강력한 산화제에 의해 강제적으로 산화 가능하므로 COD값이 BOD값보다 일반적으로 높게 나타난다.산성100도씨에서 과망간산칼륨에 의한 정량법.시료를 황산산성으로 만드는데 이때 황산은 사용으로 CL-의 방해를 방지할 수 있다. 이 방법은 탄소화합물 등은 산화하기 쉬우나 질소질의 유기물은 로 동일 성질의 하수에 대하여 유기물 농도의 변화를 알고자 할 때 이용하면 편리하다.■ 시약조제1)황산(1+2): 물20ml에 진한 황산 10ml를 천천히 혼합하여 조제한다.2)0.025N 수산나트륨 용액(표정용): Na2C2O4를 150~200도씨에서 40~60분간 가열하여 황산 de siccator중에서 방냉한 후, 1.675g을 평량하여 물에 녹여 1000ml 용량플라스크에 넣어 표선까지 가한다. 이 용액 1ml는 0.2산소에 해당3)0.025N 과망간산칼륨 용액: 150~200도씨에서 약 2시간 동안 건조한 과망간산칼륨0.8g을 증류수 1100ml에 녹여 1~2시간 조용히 끓인 다음 하룻밤 암소에 방치한 후, 그 액을 초자여과기 3G4로 여과하여 이액을 표정한다.실험방법1. 시료 적당량을 취하여 300ml 둥근바닥 플라스크에 넣는다.2. 물을 넣어 전량을 100ml로 되게 한다.3. 황산(1+2)용액 10ml를 가하고 황산은 분말1g을 넣어 세게 흔들어 섞는다.4. 수분간 방치한 후 피펫을 사용하여 0.025N-과망간산칼륨용액 10ml를 정확히 넣는다.5. 둥근바닥 플라스크에 냉각판을 붙이고 끓는 수욕중에서 30분간 가열한다.이 때 액의 수면이 끓는 수욕상의 수면보다 밑에 놓이도록 한다.6. 냉각관의 끝을 통하여 물을 소량 사용하여 씻어준 다음 냉각관을 분리한다.7. 0.025N수산화나트륨용액 10ml를 정확히 취하여 넣고 탈색을 확인한다.8. 60~80°C를 유지하면서 0.025N-과망간산칼륨용액으로 엷은 분홍색이 나타날 때까지 적정하고 적정량(b ml)을 기록한다.9. 따로 물 100ml를 사용하여 바탕시험을 하기 위하여 같은 조건으로 3~8의 실험을 하여 적정량(a ml)를 기록한다.COD 계산a : 바탕시험 적정에 소비된 0.025N-과망간산칼륨용액 적정량(ml)b : 시료의 적정에 소비된 0.025N-과망간산칼륨용액(ml)f : 0.025N-과망간산칼륨용액의 역가(factor)V : 시료의 양(ml)■ 실험절차.원수, 폐수: 20배 희석(시료 후
폐기물의 정의목차 1 2 3 4 5 6 폐기물의 정의 폐기물의 분류 각 폐기물의 정의 참고문헌 고찰 도시고형폐기물의 정의폐기물의 정의(1) 폐기물 한자 풀이 - 廢 폐할 (폐) 棄 버릴 (기) 物 만물 (물) ☞ 쓸모가 없어져서 폐기한 물건이라고 정의 하고 있다.폐기물의 정의(2) 폐기물 영어 풀이 - 폐기물은 영문으로 Solid Waste라고 표시하는 경우가 많으나 간혹 Refuse, Garbage, Rubbish 등의 표현도 사용된다. Refuse는 Solid Waste 와 같은 뜻이며 Garbage와 Rubbish 및 재 (ash)를 모두 포함하는데 Garbage는 음식물, 채소 등의 부엌쓰레기를 말하고 Rubbish는 깡통, 종이, 빈병 등 부엌쓰레기를 제외한 쓰레기를 말한다. 또한 Trash는 Rubbish와 같은 뜻이다.폐기물의 정의(3) 일반정의 - 인간의 생활이나 사회활동으로부터 발생하는 쓰레기⋅연소재⋅오니⋅분뇨⋅폐유⋅폐산 ⋅폐알칼리⋅동물의 사체, 기타 오물 또는 불용물로서 보통 고형상, 액상으로서 사용하지 않는 것, 불필요한 것 (방사성 물질과 이에 오염된 물질은 제외)으로 폐기된 것을 말한다.폐기물의 정의(4) 환경부 - 폐기물이란 “사람의 생활이나 사업활동에 필요하지 아니하게 된 물질” 을 말하며 이는 당해 물질을 배출하는 자의 입장에서 정의되는 것입니다. 따라서 배출자가 제품으로 판매하지 않은 경우는 폐기물에 해당됩니다.폐기물의 정의(5) 사전적 의미 - 사람의 생활 속 에서 못 쓰게 되어버린 물건폐기물의 정의(6) 법률적 정의 - 폐기물 관리법 제2조 (07. 05. 17 개정) 폐기물이란 “쓰레기, 연소재, 오니 (sludge), 폐유, 폐산, 폐알칼리, 동물의 사체 등으로서 사람의 생활이나 사업활동에 필요하지 아니하게 된 물질을 말한다.” 라고 정의하고 있다.폐기물의 분류 폐기물 관리법 상 폐기물의 분류는 발생원을 기준으로 가정에서 발생되는 생활폐기물과 사업장에서 발생되는 사업장 폐기물로 분류 사업장 폐기물은 성상 및 유해성 정도를 분류기준으로 하여 유해성이 있는 폐기물은 지정폐기물로 분류 지정폐기물은 사업활동에 수반하여 발생하는 슬러지, 폐유, 폐산, 폐알칼리, 폐합성수지 등 환경 및 국민보건에 유해한 물질로서 대통령이 정하는 물질폐기물의 분류폐기물의 분류 가 정 ───── 무해성 ───── 생활폐기물 사 업 장 ┌──── 무해성 ───── 사업장폐기물(일반) └──── 유해성 ───── 지정폐기물각 폐기물의 정의 생활폐기물 사업장 폐기물 외의 가정, 소규모 작업장에서 발생되는 폐기물생활 쓰레기 하수 오물 도시하수처리 슬러지 가로 청소물 생활폐기물각 폐기물의 정의 사업장폐기물 공장, 건설 현장 등 사업장에서 배출되는 폐기물각 폐기물의 정의 사업장 일반폐기물 사업장폐기물로 지정폐기물 및 건설폐기물을 제외한 폐기물 사업장 생활계 폐기물 사업장 배출시설계 폐기물 사업장 배출시설계 폐기물을 제외한 사업장일반폐기물 배출시설의 운영과 관련하여 배출되는 사업장일반폐기물각 폐기물의 정의 건설폐기물 토목.건설공사 등과 관련하여 배출되는 폐기물로서 지정폐기물 및 생활폐기물과 성상이 다른 폐기물각 폐기물의 정의 지정폐기물 사업장 폐기물 중 폐유.폐산 등 주변환경을 오염시킬 수 있거나 감염성폐기물 등 인체에 유해를 줄 수 있는 폐기물로서 대통령령이 정하는 물질분리되지 않고 섞여있는 고무조각과 천조각들 제대로 분리하지 않고 한곳에 모아둔 Y건설산업 사업장폐기물도시고형폐기물의 정의 도시고형폐기물 - 도시에서 배출되는 쓰레기 중 액상이나 가스상이 아닌 불용성 물질의 폐기물을 말한다. 생활 폐기물과 상업 폐기물이 주종을 이룬다. 생활 폐기물로는 각종 생활 쓰레기와 하수오물 즉, 도시하수처리 슬러지, 가로 청소물, 상업 폐기물로는 건설폐기물 즉, 금속파편, 발전소 분진, 산업폐기물이 있다.고찰 - 폐기물처리에 70%이상이 수거에 많은 비중을 차지 한다는 것에 수거기술의 중요성을 알게 되었고 각각의 지형적 특성이나 사람들의 사고방식 등 에 따른 수거기술의 발전방향을 이번 발표를 통해 알 수 있었던 계기가 되었다.과연 폐기물은 사전적, 법적등에서의 정의가 아닌 사람의 관점에서의 정의는 무엇일까? 여러 사람들한테 폐기물의 정의를 물어보았다. 어머니 : 음... 오염된거.. 아니다 오염시키는거.. 아니다 오염된거나 시키는거.. 아버지 : 음... 간단히 말해서 어떠한 물건을 본래의 용도로 다 사용하고 나서 쓸모가 없어진 것.학과 사무실 W양 : 재활용 될 수 있는거. (재활용 될수 있는걸 왜 버려요?) 아 그러네... 학과 W양 친구 : 쓰레기.. 기름.. 시커먼거.. 폐기물 실험실 장 : 넌 뭐라고 생각하니? 학과 선배 : 쓰레기....... 친구 A : 에.. 미안하다.. 내가 요새 공부를 안해서...... 친구 B : 고장난 전기제품이나 음식 쓰레기 같은거. 친구 C : 너!!!!!사전적 혹은 법적으로의 폐기물의 정의는 정해져 있지만 사람마다 생각하는 폐기물의 정의는 모두 제 각각이다. 먹다 버린 것부터 시작하여 오염된 것, 쓰다가 버린 것 등 다양하다. 그렇다면 과연 우리 조가 생각하는 폐기물의 정의는 무엇일까?우리 조가 생각하는 폐기물 우리 조가 생각하는 폐기물의 정의 - 사람의 지식을 기반으로 하여 더 이상 재활용이 불가능한 것. 만약 사람이 폐기물을 재활용해서 다른 가치로 이용할 수 있는 지식을 가지고 있다면 그 폐기물은 폐기물이 아니다.과거의 폐기물 처리 일상생활에서 폐기물 발생 폐기물 방치, 소각 혹은 매립현재의 폐기물 처리 일상 생활에서 폐기물 발생 재활용 가능한 폐기물만 분리 배출하여 재활용 공장으로 수송 재활용 가능한 폐기물로 공장에서 새로운 물건을 만듬 일상 생활에서 새로운 물건을 사용폐기물 재활용 예 예) - 공해를 유발하는 산업폐기물을 값비싼 금속으로 탈바꿈시키는 세계적 자원순환기업인 영국 징콕스 - 이기광 교수님의 EAF 더스트 재활용(1990 년대) - 굴 폐각 폐기물 재활용 등폐기물 재활용 건설 폐기물 - 폐콘크리트, 벽돌을 크락샤로 분쇄하여 5-40미리 골재를 생산하여 토목공사 현장에서 사용 - 골재가 빈곤한 요즈음에는 폐콘크리트나 벽돌을 파쇄하여 모래로 만들어서 재사용 산업 폐기물 - 우레탄,발포스치로폴등은 건축 원자재로 재활용 - 유리는 폐기물 자체를 100%재활용재활용이 불가능한 것 PVC제품, FRP, 공업용플라스틱, 폐비닐(오염이 심하여 재활용 불가한 종류), 석고, 어린이 장난감, 부스러기 스치로폼, 유리조각, 도자기, 비닐장판, 신발, 가죽제품, 코팅 된 물질, CD, 깨진 폐형광등, 고무호스, 카세트·비디오 테잎, 옷걸이, 페인트통,옷걸이 등....재활용이 불가능한 것들은 앞으로 환경공학과 인 우리들 이 미래의 후손들을 위해서 풀어야 하는 숙제가 아닐까 합니다.참고문헌 국회도서관 DBPIA 전자도서관 아시아경제 인터넷신문 Daum 인터넷 신문 네이버 인터넷검색 포탈사이트 야후 인터넷검색포탈사이트 구글 인터넷검색포탈사이트 폐기물처리공학 인천시음식물 쓰레기 수거시스템 개발, 김진환 [외저] ; 인천지역환경기술개발센터 네이버 백과사전Thank You For Your Listening!{nameOfApplication=Show}
