BOD 분석에 수반되는 산화반응은 생물학적 활성에 의한 것이며, 반응이 진행되는 속도는 유효개체수(Population number)와 온도에 크게 지배된다. 경험을 통하여 총 BOD의 거의 대부분이 5일이내에 나타나는 것을 알게 되었고, 이에 따라 5일의 배양기간을 기준으로 하는 분석방법이 개발되어 이용되고 있다. 일반적으로 생물학적 산화는 완만히 일어나며 20℃에서 20일간에 95～99%, 5일간에 60～70%의 산화가 이루어진다. 즉 시간의 경과에 따른 BOD의 변화비율을 살펴보고, 실험에 의해서 BOD곡선을 그려보는데 의의가 있다.
BOD측정 실험 결과를 graph로 나타내면 다음 그림과 같이 된다. 즉, 유기물이 미생물에 의해서 분해 섭취되므로 산소소비량은 시간에 따라 증가된다.
산소소비 누적곡선은 y = Lα(1-10-k1t)로 표시할 수 있고, 여기서 k1은 산소제거상수 혹은 탈산소계수(Deoxygenation constant), Lα는 최종산소 소모량 즉, 최종 BOD (Ultimate BOD, BODU) 이며 t는 일로 표시한 시간이다. 도시하수인 경우 t가 20일 정도 되면 y 값이 Lα와 거의 같게 되므로 BOD20은 BODU로 사용된다. 대체적으로 일반적인 도시하수의 최종 BOD값은 5일 BOD의 1.5배이며, k1은 온도에 따른 보정이 필요한데 다음 식과 같다.
7～10일 후에는 탄소화합물에 의한 BOD이외에 질소화합물의 산화, 즉 질산화 (Nitrification)가 발생하는데 이를 질소(Nitrogenous) BOD라고 하며 혹은 NOD (Nitrogenous Oxygen Demand)라고 부른다. 그러므로 BOD5실험에서 BOD병 내에 질산화를 일으키는 미생물이 존재하면 탄소화합물에 의한 BOD보다 높게 나타난다.
도시하수와 같은 BOD가 높은 경우에는 질산화가 잘 일어나지 않으나 처리된 폐수 내에서는 질산화가 일어나는 경우가 있다. 질산화는 대체로 질소화합물이 질산화 미생물에 의해 산화되는 과정을 말하는데 이 과정은 다음과 같이 두 개의 과정으로 구분된다.
실험 방법
1. 실험 과정
1) BOD병의 부피를 메스실린더를 이용하여 측정한다.
2) 각각의 희석비에 맞게 시료를 BOD병에 넣는다.
3) Phosphate buffer solution, Magnesium sulfate solution (22.5g MgSO4·7H2O/1L), Calcium chloride solution (27.5g CaCl2/1L), Ferric chloride solution (0.25g FeCl2·6H2O/1L)을 각각 1㎖씩 취하여 1L의 증류수에 넣어 희석수를 만든다.
4) 희석수로 시료를 넣은 병을 채우고 뚜껑을 닫는데, 용액이 흘러 넘쳐도 안되며 공기방울이 생기지 않도록 주의한다.
5) BOD병 중 하나에서 초기 DO를 측정한다. (Azide Modification 방법으로 실시한다.)
6) 다른 한 개의 BOD병은 Incubation시 시킨다.
7) 정해진 시간에 DO를 측정한다.
[환경공학실험] Measurement of BOD rate 레포트
1. 실험 목적 1.1. 실험 목표 BOD 분석에 수반되는 산화반응은 생물학적 활성에 의한 것이며, 반응이 진행되는 속도는 유효개체수(Population number)와 온도에 크게 지배된다. 경험을 통하여 총 BOD의 거의 대부분이 5일이내에 나타나는 것을 알게 되었고, 이에 따라 5일의 배양기간을 기준으로 하는 분석방법이 개발되어 이용되고 있다. 일반적으로 생물학적 산화는 완만히 일어나며 20℃에서 20일간에 95～99%, 5일간에 60～70%의 산화
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