환경용어

환경에 처음 입문한 사람들은 대두분 생소한 용어때문에 힘들어 합니다.
기본적인 환경용어를 정리해 놓았으니 아래를 보고 참조바랍니다.
저도 처음엔 힘들었지만 간단한 용어를 정리한 후 암기한 다음 현장에 나가
직접 시설들을 보고나면 다음부터는 이해가 빨리 될 것 입니다.

HRT(Hydraulic Retention Time): 수리학적 체류 시간
수리학적 체류 시간이란 일정한 조에 일정 유량의 유체가 체류할 수 있는 시간을 말하는 것 입니다.
즉, 어떤 부피의 조에  일정 유량의 유체가 유입되는 경우 그 유체가 체류하는 시간을 말하는 것 입니다.
조의 체적과 유량을 알면 간단히 시간을 구할 수 있습니다.
HRT를 조절하기 위해서는 반응조 용량을 조절하던가 유입 유량을 조절하면 됩니다.
 
수리학적 평균체류시간 HRT = V/Q × 24
V : 반응조 용량 (㎥) Q : 유량 (㎥)
유량이 60㎥/d 이면
HRT 6시간으로 할려면 반응조 용량 V = 60/24 × 6 = 15㎥가 필요합니다.
같은 방법으로 HRT 8시간으로 할려면 반응조 용량 V = 60/24 × 8 = 20㎥가 필요합니다
HRT12시간으로 할려면 반응조 용량 V = 60/24 × 12 = 30㎥가 필요합니다.
만약 반응조가 일정하다면 유입유량을 조절하여야 합니다.
TEST를 위한것이라면 반응조 용량을 결정한 뒤 유입 유량을 조절하면 됩니다.
 
SRT(Solids Retention Time): 고형물(미생물 또는 슬러지)체류시간 또는 오니체류시간(일)
즉, 활성슬러지법에서 폭기조와 최종 침전조내에 체류하는 슬러지가 처리시설 밖으로 배제될 때까지의
슬러지 체류시간 을 의미한다.
생물학적으로 폐수를 처리하는 경우 미생물에 의해 처리를 하는데, 이 미생물이 일정 HRT후에는
침전조를 통해 배출된다.
그런데 미생물에 의해 처리하는 경우 미생물 반응조내에
일정이상의 MLSS(Mixed Liquor Suspended Solids-조 내부 고형물)이 필요하다.
그런 이유로 계내에는 일정량의 미생물이 필요하며, 이의 유지를 위해 새로운 미생물의 보충이 필요한 관계로
침전조에서 미생물이 다량 함유된 슬러지를 반송합니다.
이런 이유로 내부 미생물이 계속 반송이 되므로 보통의 경우 슬러지는 HRT
보다 많은 시간을 계 내에서 체류하게 되죠. 이 체류 시간을 SRT라고 합니다.
SRT는 구하는 공식은 따로 있습니다.
SRT=MLSS(mg/l)×폭기조유효용적[반송슬러지농도(mg/l)×폐슬러지량(m3/d)+{유입수량(m3/d)
-폐슬러지량(m3/d)-폐슬러지량(m3/d)}x유출수 SS농도(m3/d)]
말 그대로 HRT는 수리학적인 체류 시간을 말하는 것이며, SRT는 내부 반송에 의한 고형물의 계 내
체류 시간을 말하는 것입니다.
F/M비: BOD 슬러지부하, 유기물 부하
F/M(kgBOD/kgMLSS/d) = BOD유입량(kg/d)/MLSS량(kg)
F/V비: BOD 용적부하
F/V(kgBOD/m3/d) = BOD유입량(kg/d)/포기조용적(m3)
미생물에 의한 유기물의 분해 섭취는 미생물의 증가를 초래하므로 영양분의 공급과 폭기조내
미생물량 사이에 알맞은 평형을 유지하여야 하며 이 관계를 F/M비라 한다.
폭기조내에서 유지되는 F/M비는 활성슬러지 시스템의 운영을 결정한다.
F/M비가 높으며 과잉의 기질과 함께 미생물의 대사속도는 최대로 되며 미생물은 대수증식을 하게 된다.
이에 반해 F/M비가 낮으면 기질의 농도가 미생물의 증식에 제한인자로 작용하므로 폭기조내에서는
세포의 자기산화와 세포합성이 동시에  일어난다. 따라서 F/M비가 낮으면 대부분의 유기물이 완전히
산화되므로 방류수의 수질이 양호하나 폭기조의 미생물량은  감소하게 되며 F/M비가 높으면
과잉의 기질은 미생물에 의해 완전히 이용되지 않고 일부 유기물이 남아 방류수로 유출되므로
방류수의 BOD가 높게 나타날 수도 있다.
이처럼, F/M비는 활성슬러지의 침강성에 절대적인 영향을 미치는데 F/M비가 너무 높거나
너무 낮을 때는 슬러지에 이상현상이 나타나게 된다.
미생물에 의한 유기물의 분해 섭취는 미생물의 증가를 초래하므로 양분의 공급과 폭기조내
미생물량 사이에 알맞는 평형을 유지하여야 하는데 이 관계를 F/M비라 한다.
 
pH(potential of hydrogen) : 수소이온농도
액체의 수소이온 농도를 나타내는 기호로써 액체 1ℓ중의 수소이온
그램수의 역수의 상용대수로 표기하며
pH= log10--------[H+]
1기압, 25oC의 순수한 물 1ℓ중의 수소이온이 10-7그램 이온을 포함 하고 있기 때문에 pH7을 중성이라 하고
7이상이 알칼리성, 7이하가 산성이 된다.
 
BOD(Biochemical Oxygen Demand) : 생물화학적 산소요구량
수중에 포함되어 있는 유기물이 미생물에 의해서 호기성분해될 때 필요로 하는 산소량을 mg/ℓ(ppm)단위로
나타낸 것으로 유기물의 양을 간접적으로 나타내는 지표이며, 수치가 높을수록 오염물질 함유량이 많은 것을
나타낸다.
BOD란 일반적으로 수중 미생물이 용존산소(DO)가 있는 조건(호기성 상태)하에서 호기성미생물
(aerobic micro organism)이 증식 또는 호흡작용에 의해 유기물을 분해하여 안정화 시키는데
요구되는 산소량으로 수중 유기물의 함량을 간접적으로 나타내는 방법이다.
 
COD(Chemical Oxygen Demand) : 화학적 산소요구량
수중에 포함되어 있는 유기물이 화학적으로 산화분해 될 때 소비되는 산소량을 mg/ℓ(ppm)단위로 나타낸 것으로
수질오염을 나타내는 지표이며, 수치가 높을수록 오염도가 높은 것을 나타낸다.
BOD와 더불어 수질오염을 나타내는 중요한 지표로 유기물질을 간접적으로 나타내는 지표로서 COD는
수중에 무기성 오염물질 또는 비분해성 유기물질이 존재할때 이것을 산화제(KMnO4, K2CR2O7) 를 이용,
수중 피산화물을 산화하는데 소요된 산화제의 양을 산소량으로 환산한 값으로 PPM 또는 ㎎/ℓ로 표시한다.
이 COD가 크면 수중에 무기성 오염물질이나 비분해성 유기물이 많이 포함되어 있어 수질이 악화된 것을 뜻한다.
 
SS(Suspended Solid) : 부유물질
물속에 있는 입자 지름 2mm이하의 유기물이나 무기물을 포함하는 고형물질의 총칭으로
mg/ℓ(ppm)단위로 나타낸다.
수중에 존재하는 총고형물중 현탁성 고형물을 말하는것으로 무기, 유기물중 0.1㎛ ~ 2㎜ 이하의
입자성 물질을 말한다.
SS는 탁도(Turbidity)를 유발하는 원인물질로서 수계(水界)에서 어개류의 호흡, 일광의 수중투과,
조류의 동화작용 등을 방해한다.
 
DO(Dissolved Oxygen) : 용존 산소
산소에 대한 미생물의 반응은 매우 다양해서 활성슬러지법의 중요한 제어 인자중 하나이다.
일반적으로 호기성 미생물처리시설에서는 호기성 외에 통기성 미생물 등 많은 미생물이 서식하고 있으며,
활성슬러지 처리시설을 효율적으로 운전하기 위해서는 DO농도를 2∼3㎎/ℓ정도로 유지해야 하며, 이것은
미생물 증식에 필요한 산소공급외에 폭기조내 적절한 교반 및 생물 대사과정에서 발생된 Gas상 물질의 탈기
등에 이용 된다.
- 만약, 폭기조내의 MLSS농도가 높은 경우에는 확산저항 때문에 산소이용의 단위속도가 감소하므로
DO공급량도 평소보다 증가시켜야 한다.
그러나 너무 과도한 DO의 공급은 공기의 전단력에 의해 Floc의 파괴 및 침강성을 악화시켜 최종 처리수를
혼탁하게 하는 원인이 되므로 주의해야 한다.
- 산소의 용해도는 수온, 기압 및 오수중의 염분농도 등에 영향을 받아 수온이 높아지는 하절기에는
총괄 산소이전 계수는  커져서 빨리 분산되나 용존 효율은 저하하며, 수온이 내려가는 동절기에는 DO 확산속도는
느리나 용존 효율은 상승한다.
- 일반적으로 DO농도가 5∼7㎎/ℓ정도로 높게 유지하면 질산화 작용이 진행되어 최종침전조에서 슬러지의
부상현상이 일어나는 원인이 되기도 한다.
수중에는 대기중으로부터 전달된 산소, 조류의 광합성에 의한 산소, 미생물 또는 유기물질 등에 구성되어 있는
결합상태의 산소가 있다. DO는 수중에 용해되어있는 산소를 말하며, 수중에 염류의 농도가 증가할수록 온도가
높을수록 DO포화도는 감소한다. 이때 DO는 수중생물의 생육과 밀접한 관계가 있으며, BOD 증가로 급속하게
감소될때가 있다. 20℃에서 흐르는 물의 DO는 약 9PPM정도(포화량) 용해되어 있으며 어류가 살수 있는
DO의 최저량은 5PPM정도이다. DO농도 2PPM이하면 악취가 발생하기 시작한다.
 
MLSS(Mixed Liquor Suspended Solids)
◦ 생물학적처리에서는 유기물을 각종 미생물로 처리하므로 정화에 관계되는 미생물의 농도는 조작 조건 중
가장 중요한 것이다.
- BOD부하가 증대하면 미분해 유기물이 잔존하고 BOD제거율은 저하한다. 특히, 낮은 수온 하에서는
BOD부하를 될 수 있으면 낮게 하는것이 바람직하다.
폭기조 혼합액 부유물질로서 폭기조내의 미생물을 말한다. 장기폭기는 3000∼6000 ppm 이며 표준활성오니법은
1500∼2000 ppm 정도이다.
MLVSS(Mixed Liquer Volatile Suspended Solids)
MLSS중 유기물질의 평균 부유물 농도를 나타낸다.
폭기조내의 혼합액에는 무기물질도 포함되어 있으므로 부유물의 미생물 농도로 엄밀하게 나타날 때 사용된다.
MLSS중의 휘발성 부유물질(600oC, 30분 가열)이 MLVSS에 해당하는 것으로 실제 활성슬러지
미생물의 농도를 표시한다.
SV30(Sludge Volume) : 30분간 침전슬러지양
폭기조의 혼합액을 500∼1,000㎖ 메스실린더에 채취해 30분간 정치하고 침전시켜 슬러지의
침전량을 %로 나타낸 것으로  활성슬러지의 침전성과 슬러지 조정의 시기, 슬러지 인발량을 판단하는 지표가 된다.
 
SVI(Sludge Volume Index) : 오니용량지표
활성슬러지의 침전특성을 나타낸 것으로 최종침전조에서의 슬러지 침강분리 적․부 판정 등 슬러지 농도의
적절한 유지관리에 중요한 지표로 활용된다.
1.0ℓ혼합액의 SV30(%)×104
SVI = -----------------------
MLSS(mg/ℓ)
즉, 폭기조 내 혼합액을 30분 정치 후 1g의 활성슬러지 부유물(MLSS)이 차지하는 부피를 % 또는 ㎖로
나타낸 값이다.
SVI(Sludge Volume Index)는 30분 동안 침강한 후 1g의 활성슬러지가 차지하는 부피를 % 또는 ㎖로 나타낸
값으로 대개  SVI는 50∼150 정도에서 침강성이 양호하며 SVI 200이상이면 Sludge Bulking이 일어난다.
반송슬러지
활성슬러지법에 있어서 최종침전조에서 침강한 활성슬러지를 인발하여 폭기조로 다시 보내는 것을 반송이라
하며 반송되는 슬러지를 반송슬러지라 한다.
폭기조의 MLSS농도를 적절히 유지하려면 반송이 필요하게 되고 반송 슬러지의 양은 폭기조 운전상태
(SVI, MLSS등)에 의해 결정되며 계획 오수량에 대한 반송슬러지 용량을 백분율(%)로 나타낸 것을
반송비라고 한다.
잉여슬러지
최종침전조에서 침전에 의해 발생된 슬러지 중 재이용되는 반송슬러지를 뺀 나머지를 말하며 제거하여
슬러지 처리(농축탈수)를 실시하게 된다.
잉여슬러지는 매일 연속적으로 제거하여 주는 것이 바람직하며 배출량이 너무 적을 경우에는 주기적으로 행한다.
활성슬러지법
활성슬러지법은 오수에 함유하고 있는 유기물을 박테리아, 조류, 원생동물
등의 미생물을 이용하여 처리하는 방법이다.
활성슬러지법의 일반적인 처리방법은 다음과 같다.
유입수(오수)⇒스크린조⇒유량조정조⇒폭기조⇒최종침전조⇒소독조⇒방류
↑←-↓ 침전오니
↓농축조⇒저류조→폐기처분
부영양화(Eutrophication) :
호소의 부영양화란 수계 특히 정체된 수계(호수, 댐, 저수지) 중의 영양수준이 높게 되고 질소, 인 등과 같은
조류번식 양분농도가 높아져서 조류(식물성 프랑크톤)가 대량으로 증식되어 생태계의 생산과 소비사이의
균형이 파괴되고, 수생식물은 유기오염물질로 작용하여 수계의 수질이 악화되는 현상을 말한다.
오니(Sludge) :
오염된 물을 처리하는 공정에서 오수로부터 기계적으로 분리, 또는 침전분리 되어지는 진흙상의 고형물을 말한다.
예를들면 축산폐수를 침전조에 유입했을때 그 조 밑바닥에 쌓여있는 오니등을 얻을수 있다. 또한 활성오니,
소화오니 등 오수를  정화할때 미생물군을 포함한 진흙상태도 오니라 말한다.
 
스컴(Scum) :
처리시설의 각 처리조 등에서 부상한 유지나 고형물이 모인것을 말한다.
여재(Media) :
생물막에 있어서 미생물의 지지체로서 또는 현탁입자를 제거하기 위하여 사용되는 것으로서 쇄석,
플라스틱 등으로 만들어진 것을 말한다.
Pin Floc :
고형물 체류시간이 길면 미생물세포가 과도하게 산화되어 휘발성 성분이 적어지고 이에 의하여
Floc 형성 능력이 축소되어 현탁상태(콜로이드)로서 분산하며 잘 침전되지 않는 미세부유물질
슬러지 반송 :
폭기조 운영관리에 있어서 폭기시간 결정, 수리학적 부하, 용량결정과 함께 가장 중요한 결정인자로서
폭기조 유입 유기물 (BOD)과 미생물이 균형(F/M비)을 유지하기 위하여 실시함
체류시간(HRT) :
정화조내에 유입된 오수가 처리과정을 거쳐 유출되기까지의 시간 즉, 오수가 유입되어 정화조에 머무르는 
시간
SRT(고형물 체류시간) :
고형물 체류시간, 즉 세포체류 시간으로서 폭기조내에 미생물이 머무는 시간을 의미한다.
슬러지벌킹 :
폭기조내에 사상균의 과도한 성장으로 인하여 발생되며 충격부하, 용존산소부족, 낮은 PH, 영양군의 불균형
(BOD:N:P=100:5:1), 낮은 SRT, 운전미숙 등으로 사상균이 발생하게 된다.
생물학적 처리(Biological treatment) :
미생물을 이용하여 오.폐수를 처리하는 것을 말한다. 호기성분해에 의한 것과 혐기성분해에 의한 것이 있다.
전자는 호기성균에 의해 유기물을 산화.분해하는 방법으로 500ppm이하의 낮은 BOD처리에 적당하고,
회전원판접촉법(RBC), 살수여상, 활성오니법 등이 있다. 후자는 혐기성균에 의해 유기물을 환원 분해하는
방법으로서 혐기성 소화법, 혐기성 라군법 등의 방법이 있다.
생물학적 탈질소 :
하수분뇨 처리장의 2차 처리 단계에서 질소는 50%가 제거된다. 질소가 배수처리와 함께 강에 방류되면
하천의 부영양화나  하류 상수도 오염의 원인이 된다. 탄질소균이 슈드모터스 테니트 리퓌칸스,
파라콕스 데니트리퓌칸스 등은 초산이나 아초산을 질소가스로 만들어 주므로 탈질소 처리에 이용할 수 있다.
탄질소균은 질소분을 경지로부터 빼앗는 기능을 하므로 농업에 불리한 면은 있으나 자연계의 질소순환에
대단히 중요한 역할을 한다.
소화(digestion) :
분뇨나 슬러지의 소화에서 보듯이 높은 농도의 유기고형물과 고분자 유기물질을 생화학적으로 분해하여
안정된 저분자물질로 전환하는 프로세스
표준활성오니법 :
1873년 영국의 디브딘이 제안해 1928년 런던에서 실용화되기 시작했다. 현재 세계의 하수처리법 표준으로
삼고 있다. 활성오니라는 박테리아에 산소를 공급해 유기물 등을 분해시켜 지하수를 처리하는 방법.
 
혐기성(anaerobic) :
이화작용에서 산소외의 무기물질을 전자수용체로 이용하는 화학반응을 뜻한다.
혐기성분해 :
공기가 거의 없는 곳에서 활동하는 혐기성균이 오니속의 유기물을 섭취해서 환원분해하여 무용한
무기 화합물을 방출하는  것을 말한다.
혐기성 생물학적 처리 :
정화방식에 있어 산소가 필요없이 유기물을 분해시키는 미생물을 이용하는 정화방식의 근원을 말한다.
혐기성세균 :
산소가 없는 상태에서 생육하는 세균. 산소가 있는 곳에서 생존이 곤란한 것과 산소가 있어도 생육할 수 있는
것이 있음.
전자는 메탄 세균, 황산염 환원 세균, 파상풍균 등이며, 후자는 젖산균, 대장균 등임.
혐기성 소화(anaerobic digestion) :
높은 농도의 유기질고형물과 고분자유기물질이 혐기성 조건하에서 미생물에 의하여 기체, 액체, 무기물질 등
보다 안정된 저분자물질로 전환되는 프로세스.
혐기성 조건(anaerobic condition) :
생물학적 질소 및 인 제거프로세스에서의 혐기성조건은, 자유산소와 결합산소가 공히 없는
절대혐기성 조건을 뜻한다.
혐기호기 조합형 생물학적처리 :
생활 오수등의 정화 방식에 있어 처리 특성이나 공법상 전처리 기능을 혐기성 미생물 균류에 의해
정화하고 후처리기능으로 호기성 미생물 균류를 이용, 정화하는 병행정화 방식으로 중소규모 처리 시설에서
많이 사용 된다.
호기성분해 :
산소를 필요로하는 공기가 충분한 곳에서 사는 호기성균이 오수 속의 용존 산소를 소비하고 오염원인
유기물을 섭취한 다음 산화 분해해서 생존에 필요한 영양원으로 하면서 균에 의해 무용한 탄산가스,
암모니아 및 물 등의 무기 화합물을 방출하는 것이다.
호기성 생물학적 처리 :
정화방식에 있어서 산소(공기)를 필요로 하면서 유기물을 분해시키는 미생물을 이용하는
정화방식의 근원을 말한다.
호기성세균 :
산소가 있는 환경에서만 살 수 있는 세균의 총칭. 호기성 세균은 산소 분압(혼합기체의 각 성분
기체가 전 용적을 차지하는  것으로 가정할 때의 압력)이 높아질수록 활발히 활동한다.
포장재로 식품을 밀봉하는 것은 호기성 세균의 증식을 막기 위해서이다.