생화학적 산소 요구량(BOD)

생화학적 산소 요구량(BOD)란 무엇일까요?

생화학적 산소 요구량(BOD)는 특정 온도에서 유산소 상태로 유기 물질을 분해하는 동안 박테리아 및 다른 미생물에 의해 소비되는 산소의 양을 나타냅니다.

BOD는 폐수 유출이 수용수의 산소 농도에 미치는 단기적 영향을 측정하는 데 사용됩니다. BOD는 폐수의 영향을 받는 곳에서부터 배출물까지 다양한 위치에서 유기산소를 요구하는 부분을 대표하여 사용합니다. BOD는 폐수 처리의 효율성 및 효과성을 증가시키기 위해서 처리 플랜트 프로세스 모델에 사용될 수 있습니다.

COD와 BOD 비교

BOD와 마찬가지로, 화학적 산소 요구량(COD) 은 샘플 수 내의 유기물의 부하량을 계측하는 데 사용될 수 있습니다. COD는 오염물질을 화학적으로 분해하는 데 필요한 산소량을, BOD는 미생물과 함께 분해하는 데 필요한 산소량을 나타냅니다.

생화학적 산소 요구량을 측정해야 하는 이유

생화학적 산소 요구량은, 생물학적 산소 요구량이라고 알려진 것과 같이, 수처리에 있어 중요한 항목입니다. 폐수 및 오수가 환경으로 배출될 때, 그들은 수용하는 물의 유기 함량의 형태로 오염에 노출될 수 있습니다. 높은 농도의 유기물은 물 속의 용해된 산소의 수준을 급감시켜, 환경 및 규제 결과에 부정적인 결과를 초래합니다.

물 속의 유기 오염물의 양을 극도로 제한하고, 영향을 얼마나 끼치는 지 결정하려면 BOD는 필수 측정항목입니다. USEPA는 BOD 또는 COD에 상응하는 총유기탄소(TOC)의 사용도 허가하고 있습니다.

하크(Hach)는 원하는 프로세스 분야에서 BOD를 성공적으로 모니터링할 수 있는 검사 장비, 자료, 교육 및 소프트웨어 등을 제공하고 있습니다.

생화학적 산소 요구량을 모니터링할 수 있는 제품 라인업

BODTrak II 측압 BOD 기구

BOD 시험이 가능한 BOD 시약과 결합된 하크(Hach)의 BOD 장비는 폐수 처리 플랜트가 최적의 BOD 측정 결과를 취합할 수 있도록 돕습니다.

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BOD 시약

하크(Hach)는 일상적이고 도전이 요구되는 수질 분석을 위한 고품질의 시약을 제공하고 있습니다.

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하크(Hach)는 샘플링, 저장 및 Bod 실험 및 추출을 위한 병을 제공하고 있습니다.

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건조기/인큐베이터/가마

하크(Hach)는 자연적 대류 오븐 및 머플로를 제공합니다. 자연적 대류 오븐은 건조, 멸균, 굽기, 가열 냉각, 컨디셔닝, 증기 및 탈수 등에 이상적입니다.

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생화학적 산소 요구량 모니터링이 요구되는 공정

공공 및 산업 폐수 처리

폐수 플랜트로 유입되는 유입수는 유기물이 많습니다. 폐수 플랜트는 수역으로 물을 배출하기 전 "유기물 부하"를 줄여야합니다.

산소 요구량은 폐기물 부하를 측정하는 데 유용합니다. 이는 처리 프로세스의 효율성을 판단하고, 배출 규정을 준수할 수 있습니다.

  • 첫번째 처리

    청정제 또는 침전 수지는 폐수의 유속을 느리게 하여, 부유 물질이 가라앉게 합니다. 표면의 부유물을 걷어내는 국자는 떠다니는 지방, 오일 및 그리스를 모읍니다. 이 기계적이고 물리적인 도구를 사용하여, 약 30%의 유기물은 폐수에서 제거되고, 플랜트 내 고체 관리에 대한 경로를 파악하게 됩니다. 첫번째 처리에서 BOD를 모니터링함에 따라, 폐수 설비는 해당 과정의 효율성을 관리할 수 있습니다.

  • 두번째 처리

    이 과정은 유기물을 제거하기 위하여 살아있는 유기체를 사용합니다. 폭기조에서 박테리아와 미생물은 생분해성의 유기물질을 이산화탄소 및 물로 전환합니다. 이러한 전환으로, 유기물은 줄어들고, 결과적으로 산소 요구량을 감소시킵니다.

  • 배출 제한

    배출 제한은 수용하는 물, 해양생명에 대한 영향, 레저용도 및 다른 요소 등의 특성에 따라 플랜트마다 다양합니다. 배출 허가는 BOD 또는 COD, 부하량 및/또는 제거 비율 등에 대한 특정 최대 배출 농도를 규정합니다.

규정 준수를 위해, 영향을 받는 물이 공장 내부로 유입될 때, 기계적 선별 프로세스 전에, 그리고 지정된 배출 샘플 위치의 시설 유출물에서 BOD 또는 COD를 측정해야 합니다. 만약 배출수의 산소 요구량이 배출 제한을 초과한다면, 규제 기관이 벌금을 부과할 수 있습니다. USEPA는 BOD 또는 COD에 상응할 때, TOC의 사용도 허가하고 있습니다.


산소 요구량을 분석하기 위한 방법을 선택할 때, 다음을 고려하는 것이 중요합니다:

  • 특정 시험 분야
  • 사용 예정인 산화제
  • 테스트 완료 시간
  • 측정 정확도 및 정밀도
Aeration basins aid in reducing organics that enter the treatment plant from influent waters. Biodegradable organic matter is converted into carbon dioxide and water

생화학적 산소 요구량 모니터링 방법


Hach's BODTrak II Respirometric BOD Apparatus

호흡 측정 또는 압력 측정 방법

BODTrak II 호흡방식의 BOD 기구

BOD 시험 제한조건:

  • BOD는 5일 정도의 실험기간을 확보해야 합니다.
  • 미생물은 폐기물 내 모든 유기물질을 산화할 수 없습니다.
  • 물 속의 유해물질은 미생물을 죽일 수 있습니다.
  • 이 방법은 높은 정확도를 고려하지 않습니다. 약 15% 상대 표준편차를 가지고 있습니다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

씨드는 무엇이고, BOD 희석 방법 내에서 어떻게 사용됩니까?

"씨드(Seed)"라는 용어는 BOD 측정을 위한 샘플 내 생분해성의 유기물질을 소비하는 미생물을 말합니다. (소독 전) 생물학적 용수 처리 공장에서 나오는 가정용 폐수(유해 및 유출물)는 최상의 씨드 공급원을 제공하고 가장 재현 가능한 결과를 제공합니다. 산업용 폐수와 같은 다른 자원은 충분한 미생물을 포함하고 있지 않거나 유기물의 성장을 방해하는 독성을 포함할 수 있습니다. 폐수가 불가능하다면, PolySeed®와 같은 냉동 건조 캡슐로부터 씨드 솔루션을 준비하세요. 어떤 씨드를 사용하든 어느 정도 수요가 있을 것입니다. 그러므로 씨드 조정은 이러한 요구조건을 조절하기 위하여 측정되어야 합니다. 물과 폐수의 검사를 위한 기본 방법 중 오래된 버전은 용존산소(DO) 활용의 시드된 희석수가 0.5-1.0mg/L 사이에 있어야 함을 가리킵니다. 새로운 버전은 최소 2.0mg/L를 가리킵니다. 이러한 요구조건을 검증하기 위해 해당 지역의 규제 공식 서류 또는 현재의 표준 방법을 참고하십시오.

BOD를 결정지을 때, 샘플에 존재하는 생분해성의 유기물을 산화(또는 소비)할 수 있는 미생물의 개체수가 있어야 합니다. 만약 샘플 내에 씨드가 너무 적다면, 완전한 소비 또는 생분해성 물질이 발생하지 않고, 부정확한 결과를 야기합니다. 유입 샘플 또는 소독 전 유출수와 같은 샘플에서, 샘플이 해당 작업을 수행하기 위해 충분한 박테리아를 포함하고 있다면, 이것은 문제가 아닐 수도 있습니다. 하지만 특정 샘플 종류(몇몇 산업 폐수, 높은 온도의 폐기물, 처리된 유출수) 내에서, 존재하는 물질을 소비하는 박테리아의 활동이 충분하지 않습니다. 그러한 경우, 씨드는 추가되어야 합니다. 씨드는 단순히 박테리아의 개체수를 충분히 포함하고 있는 솔루션입니다. 하크(Hach)는 샘플에 더해질 수 있는 캡슐타입의 씨드인 PolySeed®을 제공합니다.

씨드는 성장을 위해 적절한 pH와 온도 조절, 인, 칼슘, 마그네슘과 같은 영양소를 필요로 합니다. 하크(Hach)의 영양소 버퍼 필로우는 필요한 영양소와 pH를 공급합니다.

BOD 방법에 따라 샘플 준비 및 희석에 사용되는 최고의 원수는 무엇입니까?

희석수의 품질은 BOD 실험 시 매우 중요합니다. 물 속 어떤 오염도 실험에 문제를 야기할 수 있기 때문입니다.

일반적으로 탈염 증류수는 BOD 실험에 사용됩니다. 하지만 지속적으로 낮은 유기 함량의 물을 생산하는 최고의 실용적인 방법은 알칼리성의 과망간산염을 이용한 증류입니다. 정지기에 염소 처리된 물을 주입할 때, 일부 염소는 물과 함께 증류될 수 있습니다. 이것이 발생한다면 염소는 티오황산염을 이용해 파괴될 것입니다.

이온 교환 칼럼으로부터 탈염수를 사용하는 것은 권장되지 않습니다. 경험에 따르면, 특히 새로운 수지를 사용하는 새로운 탈염수에는 간헐적으로 방출되며 전도성 물 순도 게이지로는 검출할 수 없는 상당한 양의 유기 물질이 함유되어 있습니다. 또한 수지 베드 때문에 칼럼에 존재하는 큰 표면에 대한 질량비는 칼럼 내의 박테리아 성장을 촉진합니다.

BOD 실험이 가능한 씨드의 원료는 어떤 종류가 있습니까?

BOD 실험을 위해, 씨드 재료로 사용되는 합리적인 원료는 다양합니다. 아래는 가장 많이 사용되는 방법입니다:

플랜트 유입- 만약 플랜트가 안정적인 유입수를 확보하고 있다면, 이것은 대체로 성공적인 씨드의 원료입니다. 많은 플랜트에서 초기 유입은 신뢰성 있는 특정 값입니다. 만약 유입이 안정적이고, 근원이 국내에 있다면, 그것을 첫번째 씨드 원료로 고려하십시오.

  • 사용에 앞서 인큐베이터 내에 덮개가 있는 비커 안에 씨드를 밤새도록 위치하여, 씨드를 고정하는 것이 권장됩니다.
  • 씨드가 필요한 샘플에 사용하기 위해 입자가 없는 씨드를 제거합니다.

초기 배출 - 첫번째 정화제로부터의 배출은 씨드를 위한 매우 좋은 원료가 될 수 있습니다. 그것이 "안정적인" 씨드가 있는 유입을 넘어선 장점을 가지고 있다면, 대부분의 미립자들은 씨드 내에 존재하지 않습니다. 이것은 안정화 단계를 없애줍니다.

최종 배출(소독 전) - 만약 배출이 소독에 앞서 샘플화된다면, 배출 시 씨드를 모을 필요가 없습니다. 대부분의 설비는 여전히 포도당 및 글루타민산(GGA) 스탠다드를 운영할 필요가 있을 것이므로, 최종 배출은 이러한 경우 최고의 선택지가 됩니다.

  • 사용에 앞서 씨드가 현재 대기 온도에 적응하도록 하십시오. 배출수를 흔들면, 씨드가 현재 대기 온도에 적응하는 데 도움이 됩니다.
  • 최종 배출은 영양소가 부족할 수 있으므로 300mL의 영양소 필로우를 병에 직접 첨가하십시오.

인공적인 씨드 - 인공 씨드는 종종 제대로 움직이지 않습니다. GGA 값이 낮다면, 인공 씨드가 거의 장본인입니다. (수년간 사용되었지만)

  • 다른 종류의 씨드를 사용하는 것은 권장되지 않습니다.
  • 누군가 인공 씨드를 사용한다면, 업체의 권장에 따라야 합니다.
  • 씨드를 최대한 높이십시오. (예: 1.2mg/L의 고갈)
  • 사용에 앞서 냉동건조된 상태로부터 씨드를 "깨울 수 있는" 충분한 시간을 허락하십시오. (수화 후)
  • 씨드에 수분을 공급하면서 소량의 영향력 있는 1차 유출물을 첨가합니다.

오염물 - 종종 간과되는 토양은 좋은 씨드의 원료가 됩니다. BOD 실험을 수행하는 박테리아는 사실 토양 박테리아입니다. 만약 다른 씨드의 원료가 충분하지 않다면, 토양으로 실험하는 것을 고려하십시오.

  • 1000mL 비커 안에 500mL의 희석수(버퍼 포함)를 준비하십시오.
  • 비커 안에 젓기 위한 막대기를 위치하고, 물을 활발하게 젓습니다.
  • 활발하게 자라는 잔디밭에서 약 20g의 흙을 확보합니다.
  • 500mL 비커 안에 20g의 토양을 넣습니다.
  • 약 30분 동안 섞어줍니다.
  • 여과한 물을 두번째 1000mL 비터 안에 넣습니다.
  • 솔루션을 씨딩 솔루션으로 사용합니다.

BOD에 기여하는 추천 씨드는 무엇입니까?

BOD를 테스트할 때, 표준 방법에서는 GGA 기준이 198 +/- 30.5 mg/L로 나타나도록 씨드 기여도를 조정할 수 있지만, 0.6 - 1.0 mg/L로 권장합니다.

유기물 부하를 평가하기 위하여, 단순히 TOC를 측정하지 않는 이유는 무엇입니까?

TOC는 유기 탄소를 측정합니다. 하지만 다른 유기탄소는 다른 산소 요구량을 발생할 수 있습니다. TOC를 단독으로 측정하는 것은 환경 속에 유기물에 의해 소비되는 산소의 양이 얼마나 많은 지 표현하기 어렵습니다. 예를 들어 옥살산과 에탄올은 동일한 TOC 결과를 생성합니다. 하지만, 다른 산화 상태로 인해, 에탄올의 산소요구량은 옥살산보다 6배 많습니다. 의미있는 에탄올은 수용되는 물의 용존 산소 함유량에 더 큰 영향을 끼칠 것입니다. TOC 보다 산소 요구량을 측정하는 것은 유기물을 함유한 폐수가 수용하는 물에 얼마나 많은 영향을 끼칠 수 있는지에 대한 명확한 그림을 제공합니다.