[수질] 혐기성 소화, 호기성 소화

Q. 혐기성 소화법 운전에서 발생할 수 있는 문제에 대한 설명으로 가장 부적절한 것은?

① 적정범위를 벗어나 pH가 낮아진다.
∨ ② 중간 분해산물인 휘발성유기산의 농도가 감소한다.
③ 발생 가스 중 CO2함량이 증가한다.
④ 가스발생량이 감소한다.

Q. 호기성 소화와 비교하여 혐기소화의 장점이 아닌 것은?

① 슬러지의 탈수성이 양호하다
② 슬러지 생산량이 적다.
③ 유기물 농도가 매우 큰 폐수처리가 가능하다.
∨④ 호기성 소화에 비해 처리속도가 빠르다.

Q. 폐수의 혐기성처리의 원리에서 적합하지 않는 것은?

∨① BOD농도가 10000 mg/L이하이어야 하며, 혐기성 미생물에 쉽게 분해되는 탄수화물이 높아야 열이 많이 난다.
② 미생물에 필요한 무기성 영양소가 충분히 있어야만 한다.
③ 독성물질이 없고, 알칼리도가 적당해야 한다.
④ BOD농도가 높고, 가능하면 단백질, 지방함량이 높은 것이 좋다.

Q. 혐기성처리 방식에 있어서 적합하지 않는 것은 어느 것인가?

① 혐기성 반응을 주도하는 박테리아는 혐기성 박테리아뿐만 아니라 임의성 박테리아이다.
∨② 혐기성처리의 조건은 유기물 농도가 높아야 하며, 단백질 보다는 지방이나 탄수화물이 높을수록 좋다.
③ 혐기성 반응에서 에너지의 획득 방법은 주로 발효 반응이다.
④ 혐기성 반응에서 Na+, K+ 등은 낮은 농도에서는 반응을 촉진하지만 고농도에서는 독성물질로 영향을 줌

Q. 호기성처리 방법에 비해 혐기성 처리 방법의 장점이라 할 수 없는 것은?

① 산소 공급이 필요 없다.
② 슬러지 생성량이 적다.
∨③ 영양소가 호기성에서보다 많이 소요된다.
④ 유기물 농도가 매우 큰 폐수 처리가 가능하다.

Q. 다음 중 혐기성소화와 비교하여 설명한 호기성소화의 장점으로 부적절한 것은?

∨① 휘발성 고형물의 감소는 혐기성소화에서와 거의 같다.
② 악취가 없는 안정한 최종생성물을 얻는다.
③ 상징액의 BOD5 농도가 상대적으로 낮다
∨④ 기계적인 탈수가 잘되는 특성이 있다.
⑤ 슬러지내 기본적인 비료 가치를 회수하기 좋다.

Q. 혐기성소화법에 비해 호기성소화법의 장점이라 할 수 없는 것은?

① 시설투자비가 저렴하다.
② 냄새가 발생하지 않는다.
∨③ 운전비가 저렴하다.
④ 상징수의 BOD농도가 낮다.

Q. 혐기성 폐수처리 프로세스에 관한 아래 설명 중에서 틀린 것을 지적하시오.

① 1kg BOD5 로부터 생산되는 메탄 가스의 표준량은 이론적으로 0.35 ㎥ 이다.
∨② 메탄 발효의 효율을 높이기 위해서는 전 단계에서 당질이 아세트산보다 프로피온산으로 전환되는 것이 더 바람직하다.
③ 잉여 세포물질을 소화시키는 경우 세포의 인 물질은 다시 상징수에 용출된다.
④ 혐기성 소화법은 용존 BOD의 제거보다 슬러지의 감량화 및 안정화에 더 적합하다.
⑤ 혐기성 소화조에서는 수소 분압이 낮은 것이 바람직하다.

Q. 다음 혐기성반응에 관한 설명 중에서 틀린 것은?

① 반응기간이 호기성 반응보다 길다.
② 양이온 농도가 지나치면 반응이 억제된다.
③ BOD제거율이 90%미만이다.
∨④ 세포생산 계수(g세포/g BOD)가 호기성 반응의 경우보다 크다.

Q. 슬러지 혐기성소화 과정에서 발생 가능성이 가장 적은 것은?

① CH4
② CO2
③ H2S
∨ ④ SO2

Q. 다음 중 혐기성소화의 운전이 실패(failure)에 도달할 때의 설명 중 틀린 것은?

① 가스발생량 감소
② 유기휘발성의 증가
③ pH의 감소
∨④ 가스의 CO2 함량 감소

Q. 혐기성 처리의 중요 영향 인자에 속하지 않는 것은?

① 온도
∨ ② 무기산
③ 독성물질
④ pH

Q. 어떤 폐수가 혐기성 방법에 의하여 처리되기 위한 조건으로 알맞지 않는 것은?

① 미생물에게 필요한 무기성 영양소가 충분히 있어야 한다.
∨② 유기물농도가 높아야 하며 단백질이나 지방질보다는 탄수화물이 높은 것이 좋다.
③ 알칼리도가 알맞게 있어야 하며 독성물질이 없어야 한다.
④ 비교적, 높은 온도를 가져야 한다.

Q. 다음 기체 중 일반적으로 혐기성 소화조로부터 발생되지 않는 것은?

∨① 염소
② 메탄
③ 암모니아
④ 메르캅탄

Q. 다음 혐기성 처리 시 반응인자에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

∨① 온도가 하강하면 메탄형성 박테리아보다 산형성 박테리아가 더 영향을 받는다.
② 메탄 박테리아는 pH에 민감하므로 과도하게 낮거나 높은 pH에서는 반응이 느리다.
③ 혐기성 반응조에 독성 물질이 유입하면 메탄 반응이 더 큰 방해를 받는다.
④ 메탄 발생을 위한 최종 온도는 대체로 중온에서 35℃이고 고온에서는 55℃이다.

Q. 혐기성 슬러지 소화조의 운영과 통제를 위하여 사용되지 않는 분석은?

① pH
② 알칼리도
∨③ 잔류염소
④ 소화가스의 CO2 함유도

Q. 혐기성 소화조 설계 시 고려해야 할 사항과 관계가 먼 것은?

① 소화조에 주입되는 슬러지의 양과 특성
② 슬러지 소화를 위한 온도
∨③ 소요 산소량
④ 슬러지의 소화정도

Q. 슬러지 처리 방법 중 혐기성 소화방식에 관한 내용으로 틀린 것은?

∨① 비료가치가 호기성 소화방식에 비하여 크다
② 운전이 호기성 소화방식에 비하여 까다롭다.
③ 질소는 NH3-N 으로 방출한다.
④ 상등액 BOD, SS등이 호기성 소화방식에 비하여 높다.

Q. 혐기성소화조의 부대장치 중 필요치 않은 것은?

① 교반장치
∨ ②산기장치
③ 가온장치
④ 가스포집장치

Q. 혐기성소화에 있어서 소화된 슬러지와 생슬러지의 비교에 관한 다음 기술 중 옳지 않은 것은?

∨① 소화슬러지는 생슬러지에 비해 알칼리도가 낮다.
② 대체로 소화슬러지의 열량이 생슬러지의 열량에 비해 낮다.
③ 소화슬러지의 탈수성은 생슬러지에 비해 일반적으로 좋다.
④ 소화슬러지는 생슬러지에 비해 병원균이 적다.

Q. 혐기성소화 탱크의 부피를 결정하는 인자가 아닌 것은?

∨① 소화슬러지 축적 속도
② 소화슬러지 저장기간
③ 소화기간
④ 소화슬러지 부하유량

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● 혐기성 소화

1. 원리

(1) 혐기성 소화는 혐기성균의 활동에 의해 슬러지가 분해되어 안정화되는 것이다.
(2) 소화 목적은 슬러지의 안정화, 부피 및 무게의 감소, 병원균 사멸 등을 들수 있다.
(3) 공정 영향인자에는 체류시간, 온도, 영양염류, pH, 독성물질, 알칼리도 등이 있다.
(4) 혐기성 소화공정을 적절하게 운전 및 관리하기 위해서는 유입슬러지의 상태 및 주입량, 소화조내의 슬러지 성상, 거품 등을 지속적으로 파악하여 이상사태가 발생하면 신속하고 적절한 조치를 취할 수 있도록 하여야 한다.

2. 혐기성 소화

용존산소가 존재하지 않는 환경에서 유기물이 미생물에 의해 분해되는 과정으로 슬러지 중의 유기물은 혐기성균의 활동에 의해 분해된다

3. 혐기성 소화가 호기성 소화에 비해 지닌 장점

• 고농도 폐수를 직접 처리 가능하다
• 영양원은 적게 소요된다
• 처리후 슬러지 발생량이 적다
• 유효한 자원인 메탄이 생성된다.
• 동력비 및 유지관리비가 적게 든다

4. 하수처리시설에서 발생하는 슬러지를 혐기성으로 소화시키는 목적

① 슬러지내의 유기물을 분해시킴으로써 슬러지를 안정화시킨다.
② 슬러지의 무게와 부피를 감소시킨다.
③ 이용가치가 있는 메탄을 부산물로 얻을 수 있다.
④ 병원균을 죽이거나 통제할 수 있다.

5. 혐기성 소화조에서 거품이 발생하는 원인

- 유입수의 과다한 기름성분 함유
- 과다 혹은 과소 혼합
- 유입수 중 높은 활성슬러지 함유량
- 심한 온도 변화
- 높은 CO2 농도
- 높은 알칼리도 등

● 호기성 소화

호기성 소화는 미생물의 내생호흡을 이용하여 유기물의 안정화를 도모하며, 슬러지 감량뿐만 아니라 차후의 처리 및 처분에 알맞는 슬러지를 만드는데 있다.

1) 장점
- 최초 시공비가 싸다
- 악취 발생이 적다
- 운전이 용이하다
- 상징수의 수질이 양호하다

2) 단점
－ 소화슬러지의 탈수불량
－ 포기에 드는 동력비 과다
－ 유기물 감소율 저조
－ 건설부지 과다
－ 저온시의 효율 저하
－ 가치있는 부산물이 생성되지 않음.


출처: 하수도시설기준(2011)