BOD:TN:TP 비

흔히 알려진 BOD : TN : TP (100:5:1) 비에 대해서

일반적으로 BOD(Biological Oxygen Demand), TN(Total Nitrogen), TP(Total Phosphorus)는 하수의 오염도를 나타내는 중요한 지표들입니다. 이들의 비율은 유입수의 성질이나 처리 공정에 따라 크게 다를 수 있으며 일반적인 상황에서의 정해진 '표준 비율'이라고 말하기는 어렵습니다. 하지만 하수처리 과정에서 각 처리장에 맞는 적정한 비율을 유지하는 것은 중요한 일이라고 생각합니다.

 

BOD, TN, TP란?

1. BOD (Biochemical Oxygen Demand): 물속에 존재하는 유기물이 분해될 때 소모되는 산소의 양을 나타내며, 물의 유기오염 정도를 나타냅니다.

2. TN (Total Nitrogen): 물속에 존재하는 모든 형태의 질소의 총량을 나타내며, 주로 암모니아, 아질산염, 질산염, 유기 질소 등의 형태로 존재합니다.

3. TP (Total Phosphorus): 물속에 존재하는 모든 형태의 인의 총량을 나타내며, 수질 오염의 주요 지표 중 하나로, 특히 부영양화의 주요 원인 물질로 알려져 있습니다.

 

실제 하수처리 시설에서는 이들 비율을 바탕으로 다양한 생물학적, 화학적 처리 기술을 적용하여 오염물질을 제거합니다. 예를 들어, 고도처리 과정에서는 질소와 인을 효율적으로 제거하기 위한 추가적인 과정이 필요할 수 있습니다. 비율의 측정과 조절은 하수처리장의 효율성과 환경에 미치는 영향을 최소화하기 위한 중요한 요소입니다.

 

100:5:1 비율

하수처리에서 언급되는 100:5:1 비율은 일반적으로 하수 내에 있는 유기물(BOD 또는 COD), 질소(TN), 그리고 인(TP)의 대략적인 농도 비율을 나타냅니다. 이 비율은 "평균적인" 하수의 조성을 나타내는 것으로 간주되며, 특히 생물학적 하수처리 설계에 있어서 참고용으로 사용됩니다. 그러나 실제 하수의 성상은 지역, 하수원의 종류, 계절, 시간대, 생활 습관 등에 따라 크게 다를 수 있기 때문에, 이 비율은 가이드라인으로 사용되며 실제 조건에 맞게 조정될 필요가 있습니다.

 

BOD: 100 부분으로, 하수의 유기물 오염 농도를 나타냅니다.

TN: 5 부분으로, 하수의 총 질소 농도를 나타냅니다.

TP: 1 부분으로, 하수의 총 인 농도를 나타냅니다.

 

이 비율은 하수처리 시설의 설계 및 운영에 중요한 지침을 제공합니다. 특히 생물학적 처리 공정에서 미생물의 영양소 균형을 고려할 때 이 비율이 중요하게 활용됩니다. 하지만 이 비율이 모든 하수처리장이나 상황에 적용될 수 있는 절대적인 것은 아니며, 각 하수처리장의 구체적인 조건과 요구사항에 따라 적절히 조정되어야 합니다.

 

비율이 맞지 않을 경우 발생가능한 문제점.

하수처리에서 BOD, TN, TP의 비율이 적절하지 않을 경우 다양한 문제가 발생할 수 있습니다. 주로 이러한 문제들은 처리 공정의 효율성 저하, 환경 문제, 운영 비용 증가와 관련이 있습니다. 몇 가지 예시를 들어보겠습니다:

 

1. 생물학적 처리 불균형: 하수처리 공정 대부분은 미생물을 사용하여 오염물질을 분해합니다. 이 미생물들은 BOD, TN, TP의 균형적인 비율을 필요로 합니다. 만약 이 비율이 맞지 않으면, 미생물의 활동이 저하되어 처리 효율이 떨어질 수 있습니다.

 

2. 부영양화: TP가 상대적으로 높으면, 방류수가 자연 수체(강, 호수 등)에 들어갈 때 부영양화를 유발할 수 있습니다. 이는 물속에서 조류가 과도하게 번성하여 산소 부족, 물의 질 저하, 생태계 교란 등을 일으킬 수 있습니다.

 

3. 질소 문제: TN이 상대적으로 높을 경우, 질소 제거 공정에 추가적인 에너지와 화학물질이 필요할 수 있습니다. 또한, 높은 질소 농도는 수체에 질산화, 탈질산화 문제를 일으킬 수 있으며, 심할 경우 인체에 유해할 수도 있습니다.

 

4. 처리 비용 증가: BOD, TN, TP 비율이 최적이 아닐 경우, 이를 조절하기 위해 추가적인 화학 물질을 사용하거나, 추가적인 처리 공정을 설치하거나, 운영 시간을 늘려야 할 수 있습니다. 이 모든 것은 운영 비용을 증가시킵니다.

 

5. 공정의 안정성 저하: 적절한 비율이 유지되지 않으면 공정의 안정성과 예측 가능성이 저하될 수 있으며, 이는 하수처리 시설의 전반적인 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

 

마무리

운영하는 하수처리장에 대한 이해도를 바탕으로 BOD : TN :TP 비율을 잘 유지할 수 있다면 운영에 많은 도움이 될 것 같습니다. 하지만 무작정 100: 5: 1이라는 비율에만 집착한다면 운영에 도움이 되지 못합니다. 평소 본인이 처리장을 운영하고 있다면 처리가 잘 될 때의 비율을 분석해 보고 문제가 발생했을 때 BOD, TN, TP의 비율이 변하지는 않았는지 체크해 볼 수 있는 관리자가 되면 충분하다고 생각합니다. 저도 최근 수질 문제로 다양한 문제점을 찾아보던 중 다양한 참고 지표들을 공부하며 작성해 본 포스팅이었습니다. 도움이 되셨기를 바랍니다.