질소산소요구량(NOD)
질소산소요구량은 물속 질소화합물이 질산화되면서 소비하는 산소량이다. 이는 탄소성 BOD와 구분해서 보는 두 번째 산소 소모다. 질산화는 호기성 조건에서 일어나며 주로 Nitrosomonas와 Nitrobacter 같은 세균이 담당한다. 암모니아성 질소는 두 단계를 거…
주요 장면
대본
NOD의 정의
질소산소요구량은 물속 질소화합물이 질산화되면서 소비하는 산소량이다.
이는 탄소성 BOD와 구분해서 보는 두 번째 산소 소모다.
질산화는 호기성 조건에서 일어나며 주로 Nitrosomonas와 Nitrobacter 같은 세균이 담당한다.
질산화 경로
암모니아성 질소는 두 단계를 거쳐 질산성 질소로 바뀐다.
1단계는 Nitrosomonas가 암모니아를 아질산으로, 2단계는 Nitrobacter가 아질산을 질산으로 바꾼다.
이 과정에서 소비되는 산소의 양이 NOD다.
산소 소모량 계산
암모니아성 질소 1mol을 산화하려면 산소 2mol, 질량으로 64g이 필요하다.
질소 1g당 산소는 약 4.57g이므로 NOD는 4.57에 질소 농도를 곱해 구한다.
NH4+-N이 20mg/L이면 NOD는 약 91.4mg/L가 된다. 이는 실제 값보다 큰 이론 상한이다.
BOD 구성과 COD 비교
전체 BOD는 탄소성 BOD와 질소성 BOD의 합이다.
탄소성 BOD는 초기에 두드러지고, 질산화에 의한 NBOD는 7~10일 이후 나타난다.
COD는 중크롬산칼륨을 쓰므로 암모니아를 질산염으로 바꾸지 못해 NOD가 빠진다.
헷갈리는 점
첫째, NOD를 COD의 일부로 설명하면 안 된다. 중크롬산칼륨은 암모니아를 산화하지 못한다.
둘째, NOD는 탄소성 산소 소비가 끝난 뒤 7~10일 이후에 나타난다.
셋째, 도시하수 원수에서 NOD가 항상 크다고 쓰면 안 된다. 처리수와 하천 구간에서 의미가 커진다.
직접 풀어 보기
직접 풀어 보자.
NH4+-N이 10mg/L일 때 NOD는 4.57을 곱해 구한다.
정답 확인과 정리
정답은 45.7mg/L다. 10에 4.57을 곱한 값이다.
정리하면 NOD는 질산화에 쓰이는 산소량이며 탄소성 BOD와 구분해서 본다.
계산은 4.57에 질소 농도를 곱하고, BOD 시험에서는 억제제 사용 여부를 기록한다.