5급 공채 2차

2022년 5급 공채 기술 2차 상하수도공학

문제 4개 · 100점. 참고 답안·채점 기준은 앱에서 볼 수 있습니다.

제1문 (20점)

｢물의 재이용 촉진 및 지원에 관한 법률｣(약칭:물재이용법)에 대하여 다음 물음에 답하시오. (총 20점)
  1. (1) 물재이용법의 목적을 서술하시오. (4점)
  2. (2) 물재이용법에서 다루는 물재이용 대상과 처리수의 용도를 각각 3가지 이상 서술하시오. (6점)
  3. (3) 물재이용법에 따른 물재이용 기본계획 및 관리계획의 수립에 관하여 서술하시오. (10점)

제2문 (30점)

이상적인 반응기(반응기 체류시간 10분, 체류 중 소독제 변화 없음)에서, pH 7인 물을 살균하기 위해 필요한 염소의 CT(CT＝소독제 농도×접촉 시간)가 10mg/L×min인 경우 3log(99.9%)의 소독 효율을 가지고 있을 때, 다음 물음에 답하시오. (단, HOCl↔H+＋OCl-의 pKa＝7.5이고, HOCl이 OCl-보다 100배 더 살균력이 높다. 또한, 처리 대상 미생물은 불활성화 시 lag phase가 없으며, 염소의 살균효과＝염소농도×살균력으로 계산한다) (총 30점)
  1. (1) 이 물의 pH가 8.0이 될 때, 예상되는 살균효과를 log 단위로 계산하시오. (예:1log, 2log, 3log…) (20점)
  2. (2) 이 물의 pH가 8.5일 때, 2log(99%) 살균효과를 만족시키기 위한 경우 요구되는 염소의 주입농도(mg/L)를 계산하시오. (10점)

제3문 (20점)

합류식 하수도에서 1.5m×2.0m Box형 차집관거에 수심 1.2m로 하수가 흐르고 있다. 이 차집관거의 경사가 0.0005, Manning 조도계수가 0.013, 흐름상태는 등류일 경우 다음 물음에 답하시오. (총 20점)
[그림]
  1. (1) 이 차집관거의 Manning 공식에 의한 평균유속(V)과 이에 따른 유량(Q)을 계산하시오. (10점)
  2. (2) 하수도설계기준과 비교하여 산정된 평균유속이 적정한지 평가하고, 관거 설계 시 하수도설계기준의 적정 유속을 벗어나는 경우의 문제점 및 해결 방안을 제시하시오. (10점)

제4문 (30점)

완전혼합형으로 운전되는 활성슬러지 공법을 설계하고자 한다. 유입수는 1차 침전이 끝난 하수이고 유입 유량(Q)은 1,000m3/d, 유입수의 bsCOD 403.4mg/L이고, 생물반응조의 MLVSS 2,500mg/L, SRT 6d, HRT 0.197d이다. 다음 물음에 답하시오. (단, VSS는 모두 biomass로 간주하고, 내생호흡과 질산화는 고려하지 않는다) (총 30점)
  1. (1) 유출수의 bsCOD 농도가 0.70mg/L일 때, 아래 동역학 계수를 이용하여 기질이용속도(rsu, gCOD/m3․d)와 미생물 증식속도(rg, gVSS/m3․d)를 계산하시오. (10점)
    <동역학 계수>
    k＝12.5gCOD/gVSS․d,
    Ks＝10gCOD/m3, Y＝0.4gVSS/gCODused
  2. (2) 일일 슬러지 생성량(kgVSS/d)을 계산하시오. (단, 방류수 내 미생물 농도는 무시한다) (10점)
  3. (3) 반응조에 요구되는 산소요구량(kgO2/d)을 계산하시오. (단, 반응조 내 용존산소농도의 유지에 필요한 산소량은 고려하지 않는다) (10점)