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폐수유입량이 10,000m3/day이고 유입폐수의 SS가 400mg/L… | [폐기물처리기사 필기] 18년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[폐기물처리기사 필기] 18년 2회차
폐수유입량이 10,000m3/day이고 유입폐수의 SS가 400mg/L이라면 이것을 alum(Al2(SO4)3·18H2O) 350mg/L로 처리할 때 1일 발생하는 침전슬러지(건조고형물 기준)의 양(kg)은?(단, 응집침전 시 유입 SS의 75%가 제거되며 생성되는 Al(OH)3는 모두 침전하고 CaSO4는 용존 상태로 존재, Al:27, S:32, Ca:40)
Al2(SO4)318H2O+3Ca(HCO3)22Al(OH)3+3CaSO4+6CO2+18H2O\mathrm{Al}_2(\mathrm{SO}_4)_3\cdot 18\mathrm{H}_2\mathrm{O}+3\mathrm{Ca}(\mathrm{HCO}_3)_2 \rightarrow 2\mathrm{Al}(\mathrm{OH})_3+3\mathrm{CaSO}_4+6\mathrm{CO}_2+18\mathrm{H}_2\mathrm{O}
1
약 3,520
2
약 3,620
3
약 3,720
4
약 3,820
해설

먼저 제거되는 SS의 양을 구하면, 유입 SS 400mg/L의 75%가 제거되므로 제거 SS 농도는 300mg/L이고, 유량 10,000m³/day를 곱하면 300 mg/L×10,000 m3/day=3,000 kg/day300\ \mathrm{mg/L}\times 10{,}000\ \mathrm{m^3/day} = 3{,}000\ \mathrm{kg/day}이다.

다음으로 alum(Al2(SO4)318H2O\mathrm{Al_2(SO_4)_3\cdot 18H_2O}, 분자량 666)이 반응해 생성되는 Al(OH)3\mathrm{Al(OH)_3}(분자량 78)의 양을 반응식의 몰비(alum 1몰당 Al(OH)₃ 2몰)로 구한다. alum 주입량은 350 mg/L×10,000 m3/day=3,500 kg/day350\ \mathrm{mg/L}\times 10{,}000\ \mathrm{m^3/day} = 3{,}500\ \mathrm{kg/day}이므로, 생성되는 Al(OH)₃는 3,500×2×78666819.8 kg/day3{,}500\times\dfrac{2\times 78}{666} \approx 819.8\ \mathrm{kg/day}이다.

CaSO₄는 용존 상태로 남아 슬러지가 되지 않으므로, 건조고형물 기준 침전슬러지량은 제거된 SS와 생성된 Al(OH)₃의 합인 3,000+819.83,820 kg/day3{,}000+819.8 \approx 3{,}820\ \mathrm{kg/day}이다.

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