[연재] 하수시스템과 폐수처리장의 위생적인 악취 및 부식제어(20)

하수시스템과 폐수처리장의 위생적인 악취 및 부식제어(20)

 

황화수소 기체 방출율 요인과 방출량 예측

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황화수소 기체방출율 요인

H₂S가스의 하수구 대기로의 방출 범위 및 방출율을 결정하는 요소들은 용존 산소량, pH, 금속 농축, 속도 외에도 유수의 깊이, 온도가 있다.

e. 유수의 깊이 : 정해진 크기의 하수구안의 유수의 깊이는 기체 증발에 영향을 미치는 유수의 단면적과 물의 표면적에 의해 정해진다. 이러한 요인들은 유수의 단면적을 이것의 폭으로 나눈 것으로 정의되어지는 수압의 깊이, dm에 의해 나타낼 수 있다.

 

f. 온도 : 온도의 상승은 고정된 산소 부족 화학 반응 계수를 증가시킨다. 그러나 온도가 상승하면, 용해도가 감소하기 때문에 산소 부족을 감소시킨다. 이러한 두 가지 요인이 상쇄하는 결과가 나온다. 온도가 황화수소에 미치는 최종적인 효과는 극소하다.

 

황화수소 가스 방출량 예측

Pomeroy는 대기 중으로의 H₂S손실로 인한 황화물 감소를 예측할 수 있는 식을 고안하였다.(식-1)

 

 

 

여기서,(식-2)

 

R_sf =황화수소 누출로 인한 유체의 황화수소 소모, ㎎/ℓ-hr

Φ_sf = 유체표면의 H₂S flux, g황화물/㎡-hr

 

dm = 평균수심(단면적을 표면 폭으로 나눈 값에 의해 결정됨), m

 

Ø_sf = 0.69CAT(su)^3/8(1-q)j[DS]

 

 

여기서,

 

CA = 느린 유체와 비교하여 난류의 영향을 나타내는 인자

 

T = 온도 계수, 20℃가 1임

 

S = 유체의 에너지경사선의 기울기, m/m

 

u = 유속, m/s

 

q = 평형농도와 비교된 공기 중의 상대적인 황화수

소 포화상태(보통 2~20%), 소수로 표시

 

j = 황화수소로 존재하는 용존 황화물의 비율

 

[DS] = 폐수의 용존 황화물 농도, ㎎/ℓ

 

얕은 곳, 빠른 유속이나 빠른 난류지점을 제외한 전형적인 하수구 상태에서 식-2는 다음과 비슷해진다.

 

Φ_sf=0.69(su)^3/8 j[DS]

 

<계속>

 

 

 

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