헨리상수는 기상 분압을 수중 농도로 나눈 값이며 0.05atm·m³/kmol로 계산된다.
출구농도는 유입농도에 (1-집진효율)을 곱한 값이며 105mg/Nm³로 계산된다.
대류권 정상 공기 조성 중 부피비가 가장 큰 성분은 질소이다.
표준상태 건조공기는 부피비로 질소 약 78%, 산소 약 21%를 차지하며, 아르곤과 이산화탄소는 각각 1% 미만에 그친다.




상당지름은 (A는 단면적, P는 둘레)로 정의한다. 가로 a, 세로 b인 직사각형은 , 이므로 이다.
기류를 급격히 방향전환시켜 관성력으로 입자를 분리하는 방식은 관성력 집진장치이다.
- 중력 집진장치는 중력에 의한 자연 침강을 이용하므로 방해판 충돌 방식과는 원리가 다르다.
- 전기 집진장치는 하전된 입자를 전기력으로 끌어당겨 포집하는 방식이다.
- 여과 집진장치는 여재를 통과시키며 입자를 걸러내는 방식이다.
프로판 1kg이 표준상태에서 기화된 부피는 몰수에 22.4L를 곱한 값이며 약 0.51Sm³로 계산된다.
Stokes 영역에서 입자의 종말속도는 입자직경의 제곱에 비례하는 식으로 나타난다.
분모의 18은 Stokes 항력식에서 유도되는 상수로, 이 값이 9로 바뀌거나 분자가 입자직경의 1차항으로 바뀐 다른 식들은 Stokes 종말속도식과 맞지 않는다.
통풍력 25mmH₂O가 되기 위한 굴뚝 높이는 약 51m로 계산된다.
통풍력 , 굴뚝 높이 , 표준상태 비중량 , 대기온도 , 배기가스온도 일 때
ppm은 백만분율로 나타낸 부피비이므로 이상기체에서는 온도·압력이 바뀌어도 그 비율이 변하지 않아, 표준상태로 환산해도 5.00ppm 그대로다.
ppm은 전체 기체 부피에 대한 해당 성분의 부피비이며, 온도·압력이 바뀌면 전체 기체와 해당 성분의 부피가 같은 비율로 함께 변하기 때문에 부피비 자체는 그대로 유지된다.
고위발열량과 저위발열량의 차이는 연료 중 수분과 연소로 생성된 수증기가 응축될 때 나오는 잠열이다.
고위발열량은 이 수증기의 응축열까지 포함한 값이고, 저위발열량은 이 응축열을 제외한 값이므로 두 값의 차이는 곧 이 잠열에 해당한다.
점성(점도)이 작아야 한다는 것이 옳은 조건이므로, 점성이 커야 한다는 설명은 틀렸다.
흡수액은 유해가스와의 용해도가 크고 화학적으로 안정해야 하며 휘발성이 작아 증발 손실이 적어야 한다. 반면 점성이 크면 유동성이 나빠져 흡수탑 내 접촉효율이 떨어지므로 점성은 오히려 작을수록 유리하다.
촉매 산화법(촉매연소법)의 처리 온도 범위는 300~400℃ 수준이다.
촉매를 사용하면 활성화에너지가 낮아져 직접연소법(약 600~800℃)보다 훨씬 낮은 온도에서도 산화·분해가 가능해지는 것이 촉매 산화법의 장점이다.
연소과정에서 발생하는 질소 산화물은 주로 NO(일산화질소)이다. 고온의 연소 환경에서 공기 중 질소와 산소가 반응하여 NO가 생성되며, 이를 열적 NOx(thermal NOx)라 한다. NO₂는 대기 중에서 NO가 산화되어 생성되는 2차 오염물질이고, NO₃와 N₂O는 연소과정에서 주요 생성물이 아니다.
전기 집진장치는 초기 시설비가 많이 드는 것이 단점이므로, 시설비가 적게 든다는 설명은 옳지 않다.
전기 집진장치는 고효율·미립자 집진이 가능하고 고온 가스에서도 처리할 수 있는 장점이 있지만, 대형 집진극과 고전압 설비가 필요해 초기 투자비가 높다.
여과식 집진장치의 주된 포집기구는 관성충돌·직접차단·확산 포집이며, 이 중 중력에 의한 침강은 상대적으로 기여도가 가장 낮아 거리가 먼 원리로 본다.
여과 대상이 되는 미세입자는 질량이 매우 작아 중력만으로 가라앉기 어렵고, 대신 관성으로 섬유에 부딪히거나(관성충돌), 섬유 표면에 직접 닿거나(직접차단), 브라운운동으로 섬유에 흡착(확산)되어 포집된다.
탄소동화작용(광합성)을 하지 않으면서 유기물을 섭취하고, 질소·용존산소가 부족한 조건에서도 잘 증식해 슬러지 팽화를 일으키는 것은 균류(곰팡이류)이다.
실 모양으로 자라는 사상성 균류는 영양염류나 DO가 부족한 환경에서도 세균보다 유리하게 증식하며, 이 실 모양 성장이 플록의 침강성을 떨어뜨려 슬러지 팽화(bulking)를 유발한다.
- 조류는 광합성을 하는 독립영양생물이라 유기물 섭취 방식과 맞지 않는다.
- 세균류는 활성슬러지의 일반적인 주된 구성 미생물이라 팽화의 주원인으로 지목되지 않는다.
- 원생동물류는 세균을 포식하는 역할이 중심이라 팽화 유발과는 거리가 있다.
A/O 공법은 인 제거를 위한 공법으로 혐기조 → 포기조 → 침전지 순서로 구성된다.
혐기 조건에서 인 방출이 일어난 뒤 이어지는 포기조(호기조)에서 인의 과잉 섭취(luxury uptake)가 일어나며, 이후 침전지에서 처리수와 슬러지를 분리한다. 무산소조가 포함된 공정은 질소 제거까지 함께 노리는 다른 공법에 해당한다.
생물학적 원리로 인을 효과적으로 제거하기 위한 고도처리 공법은 phostrip 공법이다.
phostrip 공법은 반송슬러지 일부를 혐기성 스트리퍼로 보내 인을 액상으로 방출시킨 뒤 화학적으로 침전 제거하는 방식으로, 생물학적 인 방출과 화학적 침전을 결합한 공법이다.
물의 경도는 물 1L 중 탄산칼슘(CaCO₃)으로 환산한 무게(mg)로 표시한다.
단위는 형태이며, 이는 다른 화합물(CaO)이나 다른 부피 기준(100cc)으로 표시하는 방식과 구분된다.
순수한 물의 몰농도는 물의 밀도를 분자량으로 나눈 값이며 55.56M으로 계산된다.
호소의 성층현상은 수온 분포가 안정적으로 유지되는 여름과 겨울에 뚜렷하게 나타난다.
여름에는 표층이 데워져 밀도가 낮은 물이 위에 머물고, 겨울에는 표층이 차가워져(또는 결빙) 밀도가 낮은 물이 위에 머물며 안정된 층이 형성된다. 반면 봄과 가을에는 표층·심층 수온이 비슷해지며 전도(순환) 현상이 일어나 성층이 무너진다.
카드뮴은 주로 도금 공장에서 배출된다.
카드뮴은 전기도금 공정의 피막 형성에 사용되며, 이 밖에도 안료·전지 제조 등에 쓰이는 대표적인 중금속이다.
도자기 제조공장, 염산 제조공장, 코크스 제조공장은 카드뮴보다는 각각 다른 오염물질과 관련이 크다.
염소이온은 생물학적 처리로 제거되지 않는 보존성 물질이므로, 농도가 10분의 1로 줄어든 것은 수거분뇨를 10배로 희석하여 처리했음을 의미한다.
염소이온 농도가 5000mg/ℓ에서 500mg/ℓ로 줄어든 것은 생물학적으로 분해된 결과가 아니라 희석에 의한 단순 농도 감소로 해석해야 한다.
탈산소계수는 잔존 BOD 비율을 상용로그로 환산해 구하며 약 0.3/day로 계산된다.
일반적인 슬러지 처리계통은 농축 → 소화 → 개량(약품처리) → 기계탈수 → 최종처분 순으로 진행된다.
농축으로 함수율을 1차로 낮춘 뒤 소화 과정에서 유기물을 안정화시키고, 이후 약품으로 개량해 탈수성을 높인 다음 기계탈수로 함수율을 더 낮춰 최종 처분한다.
도로와 사유지의 경계를 따라 도로부지 내에 설치하는 배수로는 측구라 한다.
측구는 도로 노면과 주변의 우수를 모아 흘려보내는 도로변 배수구이며, 우수받이·오수받이·맨홀 등은 집수·점검을 위한 별개의 시설이다.
고액분리 방법이 아닌 것은 전기투석법이다.
전기투석법은 이온교환막과 전기적 힘을 이용해 용존 이온을 분리·농축하는 막분리 공정으로, 고형물과 액체를 물리적으로 분리하는 방식이 아니다.
- 부상분리법은 미세기포를 이용해 입자를 물 위로 띄워 분리하는 고액분리법이다.
- 스크리닝은 스크린으로 조대 고형물을 걸러내는 고액분리법이다.
- 원심분리법은 원심력으로 고형물을 액체와 분리하는 방법이다.
제거된 BOD 1kg당 소모된 공기량은 약 54m³air/kg-BOD로 계산된다.
탈수 후 슬러지의 수분 함량은 약 66.7%로 계산된다.
최종 침전지에서 플록이 미세하게 해체되어 침강하지 않고 상징수와 함께 월류하는 현상은 팽화(bulking)의 전형적 특징이 아니라 미세플록 유출(해체) 문제에 가깝다.
활성오니법의 팽화는 사상성 미생물의 과다 증식으로 슬러지가 백색을 띠며 유동상태가 되고, 침전분리성이 악화되며 SVI가 200 이상으로 높아지는 것이 특징이다.
BOD 측정 시 시료에 남은 잔류염소를 제거하기 위해 아황산나트륨(Na₂SO₃)을 주입한다.
아황산나트륨은 환원제로 작용해 잔류염소를 환원시킴으로써 염소의 살균작용으로 인한 미생물 활성 저해를 방지하는 역할을 한다.
SVI와 SDI의 관계는 SVI = 100/SDI로 나타낸다.
SDI(슬러지밀도지수)는 SVI(슬러지용적지수)의 역수에 100을 곱한 값으로 정의되므로, 두 지표는 서로 반비례 관계에 있다.
2차침전지의 슬러지를 폭기조로 반송하는 주된 목적은 폭기조 내 미생물(MLSS) 농도를 필요한 수준으로 유지하기 위함이다.
반송슬러지를 통해 활성 미생물을 계속 폭기조로 공급함으로써 유기물 분해에 필요한 미생물량을 일정하게 유지할 수 있다.
응집 처리 효율에 영향을 주는 인자로는 수온, pH, 콜로이드의 종류와 농도, 알칼리도 등이 있다.
수온이 낮으면 물의 점도가 높아져 플록 형성이 저해되고, pH는 응집제의 가수분해 반응과 플록 전하 특성을 좌우하며, 콜로이드의 종류와 농도는 필요한 응집제 양과 반응 속도를 결정한다.
반면 용존산소(DO)는 호기성 생물처리나 수질 평가 항목이지 응집 반응 자체를 지배하는 인자는 아니다.
점오염원은 배출구가 특정되어 한 지점으로 집중 배출되는 오염원을 말한다.
- 가정하수는 하수관을 통해 한 지점(처리장 유입구 등)으로 모여 배출되므로 점오염원이다.
- 공장폐수와 공단폐수도 각 사업장의 배출구를 통해 집중 배출되므로 점오염원이다.
반면 농경지유출수는 강우 시 넓은 면적에서 빗물과 함께 씻겨 나가는 비특정 배출이므로 대표적인 비점오염원에 해당한다.
원심분리 농축은 원심력을 이용해 슬러지를 짧은 시간에 농축하는 방식으로, 소요 부지가 작다는 것이 대표적인 장점이다.
따라서 소요 부지가 크다는 설명은 이 방식의 특징과 반대된다.
- 악취 문제가 적은 것은 밀폐된 장치 구조 때문에 맞는 설명이다.
- 고속 회전체를 다루므로 유지관리가 어렵다는 설명도 맞다.
- 약품 주입 없이도 운전이 가능하다는 설명 역시 맞다.
매립 초기에는 호기성 분해로 가 우세하지만, 매립지가 안정화된 이후에는 혐기성 분해가 지배적이 되어 메탄()이 가장 많이 발생하는 가스가 된다.
와 는 매립 초기 공기 유입에 의한 성분이고, 는 소량 발생하는 악취 성분일 뿐 주성분은 아니다.
위생매립의 대표적 공법은 지형과 시공 방식에 따라 도랑식, 경사식, 지역식으로 구분된다.
도랑식은 도랑을 굴착해 폐기물을 넣고 복토하는 방식이고, 경사식은 경사지를 이용해 순차적으로 매립하는 방식이며, 지역식은 평탄한 부지에 성토식으로 쌓아 올리는 방식이다.
이 중 저장식이라는 명칭의 위생매립 공법은 존재하지 않으므로 분류에 해당되지 않는다.
폐기물 파쇄의 목적은 겉보기 비중의 증가, 저장·운반의 용이화, 비표면적의 증가를 통한 소각·퇴비화 효율 향상, 자력선별 등을 위한 특정 성분의 분리 용이화 등이다.
즉 파쇄는 물리적 크기와 밀도, 표면적을 조절하는 전처리 공정이며, 부식 효과를 억제하는 것은 파쇄의 목적으로 다루지 않는다.
화학결합의 활성도가 클수록 반응이 쉽게 일어나므로 착화온도는 낮아진다는 설명이 옳다.
- 착화온도 이하라도 점화원(불꽃 등)을 접촉시키면 인화가 일어나 연소가 시작될 수 있으므로 연소가 일어나지 않는다는 설명은 틀리다.
- 발열량이 크고 연소성이 좋은 우수한 연료일수록 착화온도는 오히려 낮은 경향을 보이므로 높아진다는 설명은 틀리다.
- 화학반응성이 클수록 반응이 쉽게 진행되어 착화온도는 낮아지므로 높아진다는 설명도 틀리다.
호기성 퇴비화 과정에서는 미생물이 유기물을 산화 분해하면서 , , 그리고 질소화합물이 분해되며 생기는 가 주로 발생한다.
에탄올()은 산소가 없는 조건에서 일어나는 혐기성 발효의 산물이므로, 호기성 퇴비화의 통상적인 생성물과는 거리가 멀다.
실질적으로 필요한 염소량은 염소요구량과 남기고자 하는 잔류염소량을 더한 값이다.
즉 소독 후에도 4ppm의 잔류염소를 남기려면 물속 유기물 등과 반응해 소모되는 5ppm을 더한 9ppm을 주입해야 한다.
RDF(Refuse Derived Fuel)는 폐기물 중 가연성분을 선별·건조·성형하여 만든 고형연료로, 펠릿 형태의 성형입자로 제조되는 것이 일반적이다.
RDF는 저장·운반·연소 관리를 위해 밀도가 균일하도록 제조하는 것이 품질 요건 중 하나이므로, 밀도가 균일하지 않다는 설명은 RDF의 특성과 맞지 않는다.
쓰레기 발생량에 영향을 주는 요인으로는 쓰레기통의 크기(용량이 클수록 배출량 증가 경향), 부엌용 분쇄기 사용 여부, 수거 빈도, 법규나 재활용 제도 등이 있다.
반면 쓰레기통의 색도(색상)는 배출자의 행태나 발생량 자체와는 직접적인 관련이 없다.
폐기물 발생량 조사방법으로는 적재차량이 운반한 횟수와 적재량을 세는 적재차량 계수분석법, 차량을 저울에 달아 무게를 직접 재는 직접 계근법, 그리고 입출력 물질의 수지를 따지는 물질 수지법이 대표적이다.
물질성상분석법은 발생된 폐기물의 구성 성분비를 알아보는 성상 분석 방법이지, 발생량 자체를 산정하는 방법은 아니다.
체적감소율은 압축비를 이용해 다음과 같이 구한다.
를 대입하면 이다.
즉 압축 전 부피의 60%가 압축 후 줄어든다.
유기성 고형물을 퇴비화할 때 미생물 활동이 가장 활발한 적정 함수율은 50~60% 범위이다.
함수율이 이보다 낮으면 미생물 활성이 떨어지고, 지나치게 높으면 공극이 막혀 산소 공급이 저해되므로 이 범위가 퇴비화에 가장 적합하다.
액상 슬러지에 열과 압력을 가한 상태에서 용존산소로 유기물을 화학적으로 산화시키는 공법은 습식 산화(Zimmerman 공법)이다.
미생물을 이용하는 혐기성·호기성 소화와 달리, 습식산화는 고온·고압 조건에서 산소로 직접 유기물을 산화시키는 화학적 처리 방식이다.
슬러지 총량은 고형물 건조중량을 고형물 함량 비율로 나누어 구한다.
즉 수분을 포함한 슬러지 전체 무게는 1,250kg이 된다.
수거노선 계획에서는 지형지물과 도로경계를 이용해 간선도로 부근에서 시작·종료하고, 출발점은 차고지에 가깝게, 마지막 수거지점은 처분지에 가깝게 배치하며, 교통이 혼잡한 지역은 출퇴근 시간을 피해 새벽에 수거하는 것이 원칙이다.
발생량과 관련된 원칙은 아주 많은 양의 쓰레기가 발생되는 발생원을 하루 중 가장 먼저 수거한다는 것이며, 발생량이 아주 적으면서 같은 수거 빈도를 원하는 지점은 같은 날 한 번의 운행에 묶어 수거한다.
따라서 발생량이 아주 적은 발생원을 하루 중 가장 먼저 수거한다는 설명은 이 원칙과 맞지 않는다.
폐기물 파쇄장치는 작용하는 힘의 형태에 따라 절단력을 이용하는 전단식, 타격력을 이용하는 충격식, 압착력을 이용하는 압축식으로 분류한다.
임호프는 폐수·슬러지 처리에 쓰이는 침전·소화조(임호프 탱크)에서 유래한 명칭으로, 작용하는 힘에 따른 파쇄장치 분류에는 해당하지 않는다.
압축, 파쇄, 선별은 폐기물의 부피나 성상을 조정하는 중간처리(전처리) 방법이다.
반면 처리 후 남은 폐기물을 최종적으로 처분하는 최종처리 방법은 매립과 해양투기이므로, 이 둘이 짝지어진 것이 최종처리 방법에 해당한다.
퇴비화 초기 산성발효로 pH가 낮아지면 알칼리성 물질을 첨가해 pH를 조정한다.
탄산칼슘()은 대표적인 알칼리성 완충제로, 산성화된 퇴비를 중화시켜 미생물이 활동하기 좋은 pH로 되돌리는 데 쓰인다.
염화칼슘과 염화마그네슘은 중성 염으로 pH를 높이지 못하고, 인산은 오히려 산성 물질이므로 pH 상승용 첨가제로는 쓰이지 않는다.
혐기성 소화는 메탄가스를, 소각열 회수는 열에너지를, RDF 제조는 고형연료를 얻는 대표적인 폐기물 에너지 회수 방법이다.
반면 슬러지 개량(conditioning)은 슬러지의 탈수성을 높이기 위한 전처리 공정으로, 에너지를 회수하는 방법에는 해당하지 않는다.
슬러지 개량(conditioning)은 약품이나 열처리 등을 이용해 슬러지 입자 구조를 바꾸어 물을 쉽게 분리시키는 조작으로, 가장 큰 목적은 이어지는 탈수 공정의 탈수성 향상이다.
조성 변화나 악취 제거, 부패 방지는 개량 과정에서 부수적으로 나타날 수 있는 효과일 뿐, 개량을 실시하는 근본 목적은 아니다.
음압레벨(SPL)은 음압을 기준음압으로 나눈 값에 상용로그를 취해 20을 곱한 값으로 정의한다.
음압이 10배가 되면 이므로, 음압레벨은 20dB 증가한다.
지면에 설치되어 진동신호를 전기신호로 변환하는 장치는 진동픽업(vibration pickup)이다.
증폭기는 변환된 전기신호의 크기를 키우는 장치이고, 감각보정회로는 사람이 느끼는 진동감각에 맞춰 주파수 특성을 보정하는 회로이며, 동특성조절기는 지시계의 응답 특성을 조절하는 장치로, 모두 변환 이후 단계에서 작동한다.
손으로 소음계를 들고 측정할 때는 사람 몸에 의한 반사·흡음 등 측정 오차를 줄이기 위해 소음계를 측정자의 몸으로부터 50cm 이상 떨어뜨려야 한다.
몸에 너무 가까이 두면 몸체가 음파를 반사하거나 차단해 실제보다 왜곡된 값이 측정될 수 있기 때문이다.
파동이나 빛이 진행하다가 장애물을 만나도 완전히 차단되지 않고 그 뒤쪽까지 돌아 들어가 전파되는 현상을 회절이라 한다.
반사는 매질 경계에서 되돌아오는 현상, 간섭은 두 파동이 만나 세기가 강해지거나 약해지는 현상, 굴절은 매질이 바뀔 때 진행 방향이 꺾이는 현상으로 각각 회절과 구별된다.
금속스프링은 내구성이 좋아 온도·습도 등 환경 요소에 대한 저항성이 크고, 구조상 큰 최대변위를 허용하며, 고유진동수가 낮아 저주파 차진에 유리하다는 장점을 가진다.
다만 금속스프링은 감쇠가 작아 공진 주파수 부근에서 진동 전달율이 매우 커진다는 단점이 있으므로, 공진 시에 전달율이 매우 크다는 것은 장점이 아니라 단점에 해당한다.