필요산소량(AOR) 설명 영상
필요산소량은 미생물이 실제로 소비하는 산소량이다. 유기물 산화와 내생호흡, 질산화에 쓰이는 산소를 모두 합한 값이다. 단위는 kg O₂/d 를 쓰며 송풍기 용량을 결정하는 핵심 값이다. 필요산소량은 네 가지 항목으로 나누어 본다. 탄소산화는 BOD 제거량, 세포합성은…
주요 장면
대본
정의
필요산소량은 미생물이 실제로 소비하는 산소량이다.
유기물 산화와 내생호흡, 질산화에 쓰이는 산소를 모두 합한 값이다.
단위는 kg O₂/d 를 쓰며 송풍기 용량을 결정하는 핵심 값이다.
구성 항목
필요산소량은 네 가지 항목으로 나누어 본다.
탄소산화는 BOD 제거량, 세포합성은 잉여슬러지량이 좌우한다.
내생호흡은 MLVSS와 체류시간, 질산화는 TKN 제거량에 따라 달라진다.
설계자는 이 네 항목을 합산해 전체 필요산소량을 얻는다.
BOD 제거와 세포 생산
AOR은 제거된 BOD를 f로 나눈 값에서 세포 산소 1.42 Px 를 뺀 값이다.
잉여 미생물량 Px 는 활성슬러지 동력학으로 구하며 Y, k_d, SRT로 결정된다.
f는 BOD5와 최종 BOD의 비로, 도시하수에서는 보통 0.68을 쓴다.
계수 값은 수질과 온도, 슬러지 체류시간에 따라 달라진다.
계산 예제
가정 조건으로 하루 필요산소량을 계산해 본다.
제거 BOD는 유량에 S₀에서 S를 뺀 값을 곱한 1,900 kg/d 이다.
잉여 미생물은 0.6 × 1,900 을 1.6 으로 나눈 712.5 kg VSS/d 이다.
BOD 기준 산소량은 1,900 에서 1.42 × 712.5 를 뺀 888.25 kg O₂/d 이다.
질산화 포함 총 산소량
질산화에는 암모니아성 질소 산화분만큼 산소가 더 든다.
제거되는 질소량에서 세포 합성에 쓰인 질소를 빼고 4.57을 곱한다.
BOD 기준 888.25 와 질산화 1,391.6 을 더하면 약 2,280 kg O₂/d 이다.
시간당으로는 약 95 kg O₂/h 이며, 상식 범위의 값이다.
정답은 457 kg O₂/d 이다.
헷갈리는 점과 흔한 실수
AOR과 산소전달량은 서로 다른 값이라 혼동하면 안 된다.
AOR은 미생물이 실제로 소비하는 산소량이고, SOTR은 표준 조건에서 측정한 공급 능력이다.
흔한 실수는 탈질 회수, 잉여슬러지 산화, 수온과 수심 보정을 빠뜨리는 것이다.
AOR은 BOD 산화량과 질산화량의 합에서 탈질 회수량을 뺀 값이다.
정리
정리하면 AOR은 탄소 산화 산소와 질산화 산소를 더하고 탈질 회수 산소를 뺀 값이다.
실제 송풍 공급량은 산소전달 효율로 보정해 정한다.
정답은 탈질 회수 산소이다. 회수된 만큼 AOR이 줄어든다.