고정탄소 함량이 많을수록 발열량은 오히려 높아진다는 점에서, 발열량이 낮아진다는 서술은 사실과 반대다.
수분이 많으면 착화성이 나빠지고 열손실이 커지며, 회분이 많으면 연소효과가 나빠지고 취급이 불편해지고, 휘발분이 많으면 불꽃이 길어지고 연기가 많이 발생한다는 서술은 모두 타당하다.
황(S) 1kmol(32kg)이 완전연소하면 1kmol, 즉 표준상태에서 22.4Nm³이 생성된다.
중유 10ton 중 황 함유량 2%이므로 황의 질량은 이고, 이는 이다.
따라서 생성되는 부피는 로, 140Nm³이다.
프로판의 완전연소 반응식은 로, 1Sm³의 프로판을 연소하는 데 필요한 이론산소량은 5Sm³이다.
공기 중 산소 비율을 21%로 보면 이론공기량은 이다.
동일한 V/V ppm에서 W/W ppm 값은 그 물질의 분자량이 클수록 커진다.
염화수소(약 36.5), 이산화황(64), 이산화질소(46), 시안화수소(27)의 분자량을 비교하면 이산화황의 분자량이 가장 크므로 W/W ppm 값도 가장 크다.
불완전연소 시 발생하며 헤모글로빈과 결합해 산소운반능력을 저하시키는 물질은 일산화탄소(CO)이다.
일산화탄소는 헤모글로빈과의 결합력이 산소보다 훨씬 강해 카복시헤모글로빈을 형성하므로, 체내 산소 공급이 크게 저하되어 치명적인 중독을 일으킨다.
활성탄은 비극성 물질에 강한 소수성 흡착제로, 유기용제 증기 제거에는 효과적이지만 아황산가스·황화수소·암모니아 같은 극성 가스의 제거에는 상대적으로 적합하지 않다.
반면 실리카겔, 알루미나겔, 지올라이트(제올라이트)는 극성 물질과의 친화력이 커 이러한 가스의 흡착 제거에 흔히 활용된다.
기체의 용해도를 다루는 헨리의 법칙을 근거로 오염가스를 세정액에 녹여 제거하는 방법은 흡수(absorption)이다.
흡착은 고체 표면에의 부착, 연소는 산화반응, 집진은 입자상 물질 포집을 이용하는 방법으로 헨리법칙과 직접 관련이 없다.
질소산화물은 연료 중에 포함된 질소와 연소용 공기 중의 질소가 모두 산소와 반응하여 생성된다는 설명이 타당하다.
- 화염 속에서 생성되는 질소산화물은 주로 NO이며, 는 대기 중에서 추가로 산화되어 생기는 양이 상대적으로 적다.
- 화염온도가 높을수록 열적 질소산화물 생성량이 커진다.
- 배기가스 중 산소분압이 높을수록 질소산화물 생성이 촉진된다.
중유는 온도가 올라갈수록 점도가 낮아지는 성질을 가지며, 이는 중유의 예열·분무 특성을 결정하는 중요한 인자다.
착화점·인화점·황분은 온도 상승에 따라 규칙적으로 낮아지는 성질이 아니라 연료 고유의 성분·조성으로 정해지는 값이다.

사이클론은 원심력을 이용하는 집진장치이며, 중력을 이용하는 중력집진장치와는 원리가 다르므로 중력집진장치의 한 형태라는 서술은 옳지 않다.
압력손실이 클수록 집진효율이 높아지고, 동체 직경이 작을수록 작은 입자까지 포집할 수 있으며, 작은 직경의 사이클론을 여러 개 병렬로 연결한 것을 멀티사이클론이라 부른다는 서술은 모두 맞다.
흡수법·흡착법·연소법은 모두 가스상 오염물질을 제거하는 방법이지만, 여과법은 입자상 물질(분진)을 제거하는 방법이어서 가스상 오염물질 제거방법에 해당하지 않는다.
집진율 99%는 유입농도의 99%가 제거됨을 의미하므로, 유출구 농도는 유입농도의 1%만 남는다.
이다.
집진장치 중 중력집진기는 별도의 강한 송풍 압력손실이나 회전동력이 필요 없는 구조여서 동력비가 가장 낮다.
충진탑·사이클론·여과집진기는 각각 액분사·세정, 원심력 형성, 여재 통과 등을 위한 압력손실이나 동력이 추가로 필요해 중력집진기보다 동력비가 크다.
대기 중 비산먼지(TSP 등)를 측정할 때 널리 쓰이는 장비는 하이볼륨에어샘플러(High volume air sampler)이다.
스택샘플러는 굴뚝 배출가스 측정, 분광광도계는 특정 성분의 흡광도 분석, 가스크로마토그래프는 가스상 물질의 성분 분석에 주로 사용되어 비산먼지 측정 목적과는 다르다.
유량 , 혼화시간 15분을 이용해 혼화지의 체적을 구하면 이다.
폭 1.0m, 수심 0.8m이므로 유효길이는 가 되어 유효길이는 약 26m이다.
혐기성 소화의 상등수(유출수)는 암모니아성 질소와 유기물 농도가 높아 수질이 좋지 않은 편이므로, 유출수 수질이 양호하다는 설명은 혐기성 소화조의 장점으로 보기 어렵다.
반면 폐슬러지량 감소, 고농도 폐수 처리에 적합한 점, 메탄 등 이용 가능한 가스를 생산하는 점은 혐기성 소화의 실제 장점이다.
표면부하율은 으로 구하며, 수심 4m와 체류시간 3시간을 대입하면 이다.
이를 1일 기준으로 환산하면 로, 표면부하율은 약 32m³/m²·일이다.
조의 부피는 이며, 약품 주입농도 80mg/L를 kg/m³ 단위로 바꾸면 0.08kg/m³이다.
따라서 필요한 약품량은 로, 약 156kg이 된다.
함수율은 슬러지 총부피 중 수분의 비율이므로, 고형물의 함수율을 이용하여 계산한다. 초기 고형물량은 20 × (1 − 0.97) = 20 × 0.03 = 0.6 m³이고, 농축 후에도 고형물량은 변하지 않으므로 0.6 = V × (1 − 0.95) = V × 0.05에서 이다. 따라서 농축 후 슬러지 부피는 12 m³이다.
슬러지 팽화(bulking) 여부를 가늠하는 대표적 지표는 SVI(슬러지용적지수)로, 값이 클수록 슬러지의 침강성이 나빠져 팽화 가능성이 높음을 나타낸다.
SRT는 슬러지 체류시간, MLSS·MLVSS는 포기조 내 혼합액의 부유물질 농도를 나타내는 지표로 팽화 자체를 직접 지시하지는 않는다.
산성 물질은 리트머스 시험지를 붉게(적색으로) 변화시키며, 시험지를 푸르게 변화시키는 것은 염기성(알칼리성) 물질의 특성이다.
맛이 신 것, 염기를 중화시키는 것, 금속과 반응해 수소가스를 발생시키는 것은 모두 산성폐수의 일반적인 특성에 해당한다.
팽화(bulking)는 사상균이 과도하게 증식해 슬러지의 침강성이 나빠지는 현상으로, 질소·인 같은 영양염류가 오히려 부족할 때 일어나기 쉽다. 따라서 포기조에 질소와 인이 유입되는 것은 미생물 성장에 필요한 영양염류가 공급되는 것이어서 팽화의 원인으로 보기 어렵다.
미생물에 비해 유기물(먹이)이 과다한 경우, 포기조의 용존산소가 부족한 경우, 산업폐수 등 이질적인 유입수가 급격히 혼입되는 경우는 모두 사상균 증식을 유발해 팽화의 원인이 될 수 있다.
6가 크롬을 산성(pH 2~4) 조건에서 환원제로 3가 크롬으로 환원시킨 뒤, 알칼리(pH 8~11) 조건에서 수산화물로 침전시켜 제거하는 방식은 크롬 함유 폐수 처리의 대표적인 환원-중화 침전법이다.
파라치온, 말라치온과 같은 농약은 대표적인 유기인화합물 계열의 살충제로, 이러한 성분이 함유된 농약 폐수는 유기인화합물과 관계가 깊다.
산도(acidity)와 경도(hardness)는 모두 탄산칼슘() 상당량으로 환산하여 mg/L 단위로 나타내는 것이 관례다.
침강하는 동안 입자끼리 서로 부딪혀 응결되면서 크기가 커지고 그에 따라 침전속도가 점점 빨라지는 형태는 응집(응결)침전(Ⅱ형)이다.
독립침전(Ⅰ형)은 입자 크기·형상이 변하지 않고 일정한 속도로 침강하는 경우이고, 지역침전(Ⅲ형)과 압축침전(Ⅳ형)은 고농도 슬러지층에서 나타나는 침전 형태다.
침전된 슬러지 처리의 첫 단계는 대개 농축을 통한 수분 제거(부피 감소)이며, 이후 소화 등을 통한 안정화·병원균 저감, 탈수를 통한 고형물 함량 증가 순으로 진행된다.
염소가 수중의 페놀류와 반응하면 클로로페놀이 생성되며, 이는 극미량으로도 강한 불쾌한 맛과 냄새를 유발하는 대표적인 물질이다.
PCB, 다이옥신, CFC는 염소 소독 과정에서 발생하는 맛·냄새 유발 물질이 아니라 별도의 환경오염물질이다.
침전지 유입구에 설치하는 정류판(baffle)의 목적은 유입수의 유속을 낮추고 유량을 균등하게 분산시켜 흐름이 침전지 전체에 고르게 퍼지도록 하는 데 있다.
이를 통해 유입구 부근의 단락류(short-circuiting)나 국부적인 와류를 줄여 침전 효율을 높인다.
레이놀즈수는 로 표현되며, 입자(또는 유체)의 속도, 지름, 액체의 밀도와 점도가 관계 인자다.
액체의 비표면적은 레이놀즈수 계산식에 포함되지 않는 인자이다.
표면부하율(overflow rate)은 로 구해진다.
독립침전 이론에서 제거효율은 침강속도와 표면부하율의 비로 계산되므로 , 즉 제거효율은 50%이다.
중화제 소요량의 비는 두 폐수의 수소이온농도 비와 같다.
pH는 수소이온농도의 역수에 로그를 취한 값이므로 이다.
pH 2인 폐수는 , pH 5인 폐수는 이므로 그 비는 이다.
따라서 중화제 약품량의 비는 1000 : 1이다.
명반 주입 후의 완속교반은 이미 생성된 미세한 floc들을 서로 충돌시켜 입자 크기를 키우기 위한 공정이다.
급속교반이 응집제를 원수에 균일하게 분산·용해시키는 단계라면, 완속교반은 그 뒤에 이어져 floc이 침전 가능한 크기로 성장하도록 유도한다.
- 명반을 원수에 용해시키는 역할은 급속교반 단계에서 이루어진다.
- floc과 공기를 접촉시키는 것은 완속교반의 목적과 관련이 없다.
- 완속교반은 이미 만들어진 floc을 뭉쳐 크게 키우는 단계이므로, floc의 개수를 늘리는 것이 목적이라고 보기는 어렵다.
폐수 1L당 황산알루미늄 주입량은 100mg/L이다.
0.2% 용액의 농도는 이다.
주입된 15mL 속 황산알루미늄의 양은 이며, 이는 폐수 300mL(0.3L)에 들어간 양이다.
폐수 1L 기준으로 환산하면 이다.
소각의 연소효율을 높이는 핵심 조건은 흔히 3T(온도·시간·난류)와 적정 공기비이며, 압력은 직접적인 인자가 아니다.
적당한 온도, 적당한 공기와 연료비, 적당한 난류(혼합)는 모두 완전연소를 돕는 대표적 조건이다.
- 적당한 압력은 연소효율을 결정짓는 일반적 요인으로 다루지 않는다.
건조 후 중량은 원래의 3/4로 줄어든다.
함수율이 바뀌어도 폐기물 속 고형물(건조물)의 양은 변하지 않으므로 가 성립한다.
초기 중량을 1이라 하면 고형물량은 이고, 함수율 20%로 건조된 후 중량은 , 즉 이다.
도시지역 쓰레기 수거계통은 발생원 → 저장용기 → 수거차 → 적환장 → 처리장 순서가 일반적이다.
배출된 쓰레기는 우선 저장용기에 보관되었다가 수거차로 옮겨지고, 필요 시 적환장을 거쳐 대형 운반차량으로 옮겨진 뒤 최종 처리장으로 이송된다.
- 처리장이 수거차·적환장보다 앞에 놓인 순서는 최종 처리 단계가 중간에 오게 되므로 성립하지 않는다.
- 적환장이 저장용기·수거차보다 앞에 오는 순서는 실제 수거 흐름과 맞지 않는다.
- 수거차보다 적환장이 먼저 오는 순서도, 적환장이 수거차가 모아 온 쓰레기를 대형 운반차량으로 옮겨 싣는 곳이라는 점과 어긋난다.
압축비는 5이다.
압축비(CR)는 로 구하며, 여기서 은 용적감소율이다.
용적감소율이 80%(0.8)이므로 이다.
수거능력(MHT)은 3.5이다.
MHT(Man-Hour/Ton)는 으로 구한다.
값을 대입하면 이다.
파쇄를 하면 비표면적은 증가하며, 감소하지 않는다.
폐기물 파쇄의 목적은 입경을 고르게 분포시키고, 겉보기 밀도를 높이며, 성분을 균질화하는 데 있다.
이 과정에서 입자가 잘게 쪼개지므로 부피 대비 표면적인 비표면적은 오히려 늘어난다.
중력과 탄도학적 원리를 이용해 가볍고 무거운 폐기물을 분리하는 방법은 관성 선별이다.
투사된 폐기물이 무게와 형태에 따라 서로 다른 낙하 궤적을 그리는 점을 이용해 가벼운 것과 무거운 것을 나누어 회수한다.
분뇨는 고액분리가 어려운 것이 특징이며, 쉽다는 설명은 틀렸다.
분뇨는 유기물, 염분, 질소 농도가 높고 토사·협잡물을 다량 포함하는데, 이 미세한 고형분이 액체 속에 균일하게 분산되어 있어 물리적으로 분리해 내기가 까다롭다.
- 유기물 함유량이 많다는 설명은 분뇨의 일반적 특성과 일치한다.
- 염분·질소 농도가 높다는 설명도 분뇨의 특성과 일치한다.
- 토사·협잡물을 다량 함유한다는 설명 역시 맞는 내용이다.
분뇨처리시설의 취기 제거 방법 중 물리적 방법에 해당하는 것은 수세법이다.
수세법은 악취물질을 물에 흡수·용해시켜 제거하는 물리적 처리이다.
- 마스킹법은 다른 향으로 악취를 덮어 느끼지 못하게 하는 방법으로, 악취물질 자체를 제거하는 물리적 처리와는 성격이 다르다.
- 스크린법은 협잡물을 걸러내는 전처리 공정이지 탈취 방법이 아니다.
- 촉매연소법은 촉매를 이용해 악취물질을 산화·분해하는 화학적·열적 방법이다.
분뇨 저장시설에서 스컴층 형성을 막는 가장 효과적인 방법은 교반기로 계속 저어주는 것이다.
스컴은 비중이 가벼운 유지분·부유물이 표면에 뜨면서 굳어져 만들어지므로, 기계적 교반으로 내용물을 지속적으로 섞어주면 표면에 층이 형성되지 못한다.
압축 후 부피는 약 571m³이다.
압축 전후 질량은 변하지 않으므로 가 성립한다.
값을 대입하면 이고, 이를 풀면 이다.
분뇨를 희석하여 도시하수와 병행 처리하는 대규모 처리 방식에서는 일반적으로 호기성 처리(활성슬러지법 등)를 적용하며, 혐기성 소화를 이용한다는 설명은 틀렸다.
혐기성 소화는 주로 분뇨를 단독으로 고농도 상태에서 처리할 때 사용하는 방식이다.
- 슬러지의 함수율이 높아 수분 제거를 먼저 고려해야 한다는 설명은 맞는 내용이다.
- 슬러지 발생장소가 정수장·폐수처리장이라는 설명도 맞는 내용이다.
- 슬러지 처리공정이 농축→소화→개량→탈수 및 건조→최종처분 순이라는 설명도 일반적 처리 흐름과 일치한다.
노 하부에서 가스를 불어넣어 모래를 띄운 뒤 가열하고, 상부에서 폐기물을 투입해 소각하는 방식은 유동상소각로이다.
뜨거운 모래 입자가 유동층을 이루며 폐기물과 활발히 접촉·혼합되어 균일하고 효율적인 연소가 이루어진다.
- 다단로는 여러 단의 노상을 거치며 순차적으로 건조·연소·후연소가 진행되는 방식이다.
- 회전로는 원통형 노를 회전시켜 폐기물을 이동·교반하며 태우는 방식이다.
- 고정상소각로는 유동매체(모래) 없이 고정된 노상 위에 폐기물을 올려놓고 태우는 방식이다.
쓰레기 발생량 조사의 대표적 방법은 적재차량 계수분석법, 물질수지법, 직접계근법 세 가지이며, 통계분석법은 대표적 방법으로 다루지 않는다.
적재차량 계수분석법은 수거차량의 적재량과 대수를 세어 추정하고, 물질수지법은 투입·산출 물질의 균형을 따져 발생량을 산정하며, 직접계근법은 수거차량의 무게를 직접 계량해 산출한다.
쓰레기 수거노선을 정할 때는 발생량, 교통 혼잡도, 노선의 지형 등 수거 작업의 효율에 직접 영향을 주는 요소를 고려하며, 생활정도는 이러한 고려요소에 해당하지 않는다.
발생량이 많은 곳은 우선적으로 고려하고, 교통이 혼잡한 구간은 수거시간을 조정하며, 지형(오르막·내리막)은 수거차량의 이동 순서에 영향을 준다.

슬러지에 열과 압력을 가해 용존산소로 유기물을 화학적으로 산화시키는 습식산화 공법은 짐머만(Zimmerman)공법이다.
고온·고압 조건에서 산소를 공급해 슬러지 내 유기물을 직접 산화·분해시켜 안정화한다.
- 포졸란공법은 시멘트 등 고형화제를 섞어 폐기물을 안정화시키는 방법이다.
- 초임계공법은 초임계 상태의 물을 이용한 산화처리 방식으로 짐머만공법과는 반응조건이 다르다.
- 임호프공법은 침전과 소화를 함께 진행하는 탱크 방식의 처리법이다.
매립지의 지반 침하는 주로 초기 다짐 정도, 폐기물의 물리적 특성, 분해속도와 관련되며, 차수막의 재질과 두께는 침하 요인이 아니다.
차수막은 침출수의 외부 유출을 막는 역할을 할 뿐, 매립층 자체의 압밀·분해로 인한 침하와는 직접적인 관련이 없다.
슬러지 소화의 목적은 유기물 안정화, 부피·무게 감소, 병원균 사멸에 있으며, 함수율을 높인다는 설명은 소화의 목적과 반대된다.
소화가 진행되면 슬러지 내 고형물이 분해되어 탈수성이 개선되고 함수율이 낮아지는 방향으로 작용한다.
침출수 속의 난분해성 유기물 처리에는 강력한 산화력을 가진 펜턴(Fenton)시약이 사용된다.
과산화수소와 철염을 조합한 펜턴시약은 강한 산화력의 라디칼을 생성해 일반 생물학적 처리로는 분해되지 않는 유기물을 산화시킨다.
- 옥살산 용액은 산화제가 아니라 분석·세정 등에 쓰이는 시약이다.
- 중크롬산 용액은 COD 측정과 같은 분석용 산화제로 쓰인다.
- 네슬러 시약은 암모니아성 질소를 정색 반응으로 검출하는 분석시약이다.
이 벽체의 투과율은 약 6.3×10⁻⁴이다.
투과손실(TL)과 투과율(τ)의 관계는 이다.
이를 τ에 대해 풀면 이다.
음의 회절은 파장이 길수록(저주파음일수록) 잘 일어나며, 고주파음일수록 회절이 잘 된다는 설명은 틀렸다.
파장이 짧은 고주파음은 직진성이 강해 장애물 뒤로 잘 돌아가지 못하고, 파장이 긴 저주파음이 장애물을 넘어서 더 잘 전파된다.
- 장애물 뒤쪽으로 음이 전파하는 현상이라는 설명은 회절의 정의와 일치한다.
- 파장이 길수록 회절이 잘 된다는 설명도 맞는 내용이다.
- 구멍이 작을수록 회절이 잘 된다는 설명도 회절의 일반적 성질과 일치한다.
측정치가 암진동보다 3dB 높을 때의 보정치는 -3dB이다.
측정치와 암진동의 차이를 라 하면 보정치는 로 구한다.
을 대입하면 이다.
즉 측정치와 암진동의 차이가 작을수록 암진동의 영향이 커서 보정폭이 커지고, 차이가 커질수록 보정치의 절댓값은 작아진다.
소음계 교정에 쓰이는 표준음발생기의 오차범위 기준은 ±1.0dB 이내이다.
측정 전 표준음원으로 소음계를 교정할 때, 이 허용오차 범위 안에서 지시값이 표준음 레벨과 일치하는지 확인한다.
진동을 줄이기 위한 방진대책 중 공진점에서 기계를 운전하는 것은 바람직하지 않다.
기계의 고유진동수와 가진 진동수가 일치하는 공진점에서 운전하면 진동이 오히려 크게 증폭되므로, 반드시 공진 영역을 피해서 운전해야 한다.
- 설치위치를 바꾸는 것은 전파경로를 조정하는 유효한 방진대책이다.
- 방진재료를 설치하는 것도 진동을 흡수·차단하는 대표적 방진대책이다.
- 가진력 자체를 줄이는 것은 발생원 대책으로서 바람직한 방법이다.