<136호>[연재]하수시스템과 폐수처리장의 위생적인 악취 및 부식제어(22)

[136호] 2011년 10월 21일 금요일 발행

 

황화수소 산화

 

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황화물에서 황산염의 박테리아 환원과 이어지는 하수구 대기 중의 황화수소의 방출에 대해 설명해왔다. 노출된 콘크리트나 금속표면의 부식은 호기성 상태에서 황화수소의 황산이 박테리아의 산화로부터 발생한다. 다음과 같은 반응에서 설명되어질 수 있다.

 

H₂S+2O₂ ―박테리아→ H₂SO₄

 

이러한 반응은 유황간균의 작용에 의해 발생한다. 산성화된 상태에서 주요한 박테리아는 티오바실루스 콘크레티보루스이다. 이러한 유기체들은 낮은 pH에서도 잘 견디고 7% 황산 농도에서도 활동적이다.

 

에너지의 근원으로서 황(황화수소, 황 원소, 또는 티오황산염)을 필요로 하는 호기성 자가 영양 박테리아이다. 이산화탄소는 탄소의 근원으로 탄소를 발생시킨다.황산 발생을 위해 박테리아의 대사작용에 필수 요소로서 습도가 노출된 표면에 존재하여야 한다. 새 콘크리트에서 응축된 습도는 산성이 11.0에서 13.0으로 매우 알칼리성일 것이다. 황간균은 이러한 상태에서 살아남기 힘들다.

 

콘크리트의 풍화는 표면 산성도의 감소의 결과로 칼슘 수산화물을 중탄산염을 해리하는 칼슘 탄산염으로 전환시킬 것이다. 게다가 하수구 공기 중의 이산화탄소의 존재(약 전체 1%)는 산성도를 약 7.4로 떨어뜨릴 것이다.

 

티오바실루스 콘크레티보루스와 비슷한 박테리아는 산성도 5에서 9사이에서 스스로 생성될 것이다. 이러한 자가 영양 박테리아는 황화수소를 티오황산과 폴리티오닉산으로 산화시키고, 나아가 응축수의 산성을 감소시킨다.

 

티오바실루스 티오옥시단스와 티오바실루스 콘크레티보루스는 산성도가 5미만일 때 생성된다. 이러한 유기체들은 황화수소, 황 원소, 티오황산과 폴리티오닉산을 강산성은 황산으로 산화시키는 것이 가능하다.

 

이것을 나아가 산성을 종종 2.0 이하로 감소시킨다. 따라서 습도는 황화수소 황산으로 산화시키는데 영향을 주는 주요 요소이다. 몇몇 경우에는 하수구의 통풍이 수집 시스템의 습도를 감소시키고, 그 때문에 관 벽에 형성되는 응축물의 양이 줄어들고, 이것이 또한 표면의 자연폭기 비율을 증가시킨다.

 

<계속>

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