[연재] 하수시스템과 폐수처리장의 위생적인 악취 및 부식제어(19)

황화수소 기체 방출율

H₂S가스의 하수구 대기로의 방출 범위 및 방출율은 다음 요소들에 의해 제어 된다.

1. 용존 산소량 : 황산염을 감소시키는 slime층에서 생성되는 황화물은 DO농도가 1.0㎎/ℓ 이상이면 호기성층이나 폐수 stream에서 산화된다. 그러나 ORP와 DO농도가 낮으면 생산되는 황화물 일부가 유체 속으로 확산된다.
   
   
2. pH : H₂S 결합은 pH에 의존한다. H⁺와 S^--의 HS^-로의 결합은 그다지 중요하지 않지만, pH가 높은 경우에만 중요하다. 이온화되지 않는 H₂S은 하수관에서 대기로 방출될 수 있는 황산염의 유일한 형태이다. 낮은 pH에서 H₂S의 비이온화를 촉진하므로 액상에서 가스로 방출될 가능성이 커진다. 다음의 표는 pK1을 0.7로, 총 용존 황화물 농도를 4㎎/ℓ로 가정하여 pH함수로서 H₂S와 HS^-의 상대적인 비율을 나타낸다.
   
    
3. 금속 농축 : 몇몇 금속이 일반적으로 지자체 폐수에서 용존 황화물과 반응하여 불용성 금속 황화물을 생성하는 것으로 알려졌다. 이러한 금속으로 철, 아연, 구리, 납과 카드뮴이 있다. 지자체 폐수에 전형적인 pH범위가 주어진 경우, 이러한 금속 황화물은 그 이상의 화학반응 없이 하수구를 통해 흘러갈 것이다. 가정 폐수의 불용성 금속 황화물의 농도의 범위는 0.2~0.3㎎/ℓ이다. 그러나 금속을 함유한 쓰레기로 인한 산업폐수는 금속의 황화침전물을 상당히 증가시킬 것이다.
   
   

   pH	H1S(ag)	HS-
   	㎎/ℓ	㎎/ℓ
   6.0	3.6	0.4
   6.5	3.0	1.0
   7.0	2.0	2.0
   7.5	1.0	3.0
   8.0	0.4	3.6

   
   

4. 속도 : 속도는 두 가지 이유로 하수구 대기로 황화수소를 방출하는 요인이다:
   1. 증가된 속도는 물의 표면적이 기체로 증발하는 것과 공기 중의 황화수소가 증가하는 난류를 유발시킨다.
   2. 표면재폭기로 인한 난류는 DO농도를 증가시키고 황화물의 산화로 인한 H₂S가스 방출을 방지하게 된다.

<계속>

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