[환경공학 ,수질] 결과 보고서- SS(Suspended Solid)부유물질

SS(Suspended Solid)

 

1. Introduction

 

 SS실험은 수질오염과 관련된 SS를 이해하고, 측정법을 알아보기 위함이다.

 물속에는 여러 가지의 고형 불순물이 함유되어 있는데, 여과지를 여과시킨 물을 증발시켰을 때 남아있는 물질을 고형물이라 한다. 물속에서 존재하는 상태에 따라 용존성 고형물과 용해성 고형물로 분류된다.

 

 

 

2. Materials & Methods

[실험기구 및 시약]

GF/C(여과지,Glass microfiber filter, 유리섬유여지), 황산건조용기, 시계접시, 여과기

 

 

흡인여과기

: 부흐너깔때기·누체라고도 한다. 작은 구멍이 많이 뚫린 받침판이 중간에 있는데, 이 받침판에 맞는 거름종이를 한 장 넣고, 용매를 조금 부어 적신다. 받침판 끝과 거름종이 사이에 틈이 나지 않도록 손가락으로 잘 눌러서 밀착시킨 다음, 깔때기를 감압플라스크(부흐너플라스크) 위에 놓고 흡수 여과시킨다. 다량의 결정이나 침전을 단시간 내에 분리시킬 수 있다.

 

 

 건조제는 물질 속의 수분을 제거하여 건조시키기 위해 사용되는 약품  

수분과 반응하여 수분을 고착시키는 화학적 작용과 수분을 흡착 또는 흡수하는 물리적 작용으로 대별된다. 원칙적으로 물질이 중성이면 중성 건조제를, 산성이면 진한 황산과 같은 산성 건조제를, 알칼리성이면 수산화나트륨 등의 알칼리성 건조제를 사용하여야 한다.

건조제는 수분을 쉽게 흡수하고, 또 조해성인 것이 많으므로, 건조 조작은 수분흡수탑 ·U자관 ·데시케이터 ·황산세척병 등 대기가 혼입하지 않는 밀폐된 용기 속에서 하고, 또 보존은 데시케이터나 마개를 꼭 막은 주둥이가 넓은 병에 넣어 밀봉해야 한다.

 

 

[실험방법]

 유리섬유 여지(GF/C)를 미리 증류수 20mL씩 3회 흡입 여과하여 씻은 다음 시계접시 시위에 놓고 105~110의 건조기 안에서 2시간 건조 후, 황산건조용기에 넣어 방냉하고 항량으로 하여 무게를 단 뒤, 여과기에 부착한다.

 

 시료 적당량을 여과기에 주입하면서 흡인여과 한다.

 

 시료용기 및 여과기의 기벽에 붙어있는 부착물질을 소량의 물로 씻어내린 후, 여지상의 잔류물을 물 10mL씩으로 3회 씻어주고 약 3분동안 계속하여 흡인여과 한다.

 

 GF/C를 시계접시 위에 놓고 105~110의 건조기 안에서 2시간 건조 후, 황산건조 용기에 넣어 방냉한 다음 항량하여 무게를 단다.

 

 

 

3. Results

 

[ 결과 ]

	1번 여과지	2번 여과지
초기 무게(g)	1.218	1.193
건조 후 무게(g) 110 에서 2시간 건조	1.220	1.194
ss(mg/L)	=0.04	=0.02

 

 

 

   

[ 계산 ] 

SS(mg/L) =

a : 시료 여과전의 유리섬유 거름종이 무게(mg)

b : 시료 여후전의 유리섬유 거름종이 무게(mg)

V : 시료량(L)

1번 :

=0.04mg/L

 

2번 :

=0.02mg/L

 

 

 

SMALL

 

4. Discussion

 

 이번 실험은 수질오염과 관련된 SS를 이해하고, 측정법을 알아보기 위하여 미리 무게를 단 유리섬유 거름종이를 여과기에 부착하여 일정량의 시료를 일정량의 시료를 여과시킨 다음 항량으로 건조하여 무게를 달아 여과 전. 후의 유리섬유 거름종이의 무게차를 산출하여 부유물질의 양을 구하는 실험이다. 이 실험은 1,2차 폐수처리 시스템의 각종 처리공정에 유입 및 유출되는 부유물질의 양을 알고, 처리효율을 결정하며, 방류수역에 부유물질 부하량 산정에 이용가능 하다.

 

 

 처음에 여과지와 은반지 무게를 측정하고 여과지를 여과기에 부착시킨 후 적당량의 시료 장기 펌프장의 용액 50mL를 여과하였다. 여과지의 크기는 0.1m일 것이고 그 여과지에 통과하지 못한 물질이 ss일 것이다. 여과기를 통하여 여과할 때 시료양이 적어서인지 여과시간이 채 3분도 안걸린 것 같았다. 그 후  Dry Oven에서 2시간동안 건조 후 슬러지 건조 cake를 함유한 여과지와 은반지 무게를 측정하였다. 이번 실험을 할 때 시료로 장기 펌프장을 50mL 사용하여 넣었는데 넣을 때 조금 피부에 묻어서 피부에 좋지는 않으니 씻어내야 했다.

 

 

 여과할 때 시료는 50mL로 동일한 양을 넣어야 했다. 그리고 여과시간이 만약 10분 이상 걸리면 fiter size를 크게 하거나 시료량을 줄여야 한다.

 

 

 같은 시료를 가지고 실험하였을 때 ss가 각각 0.04 mg/L와 0.02 mg/L가 나왔다.

시료 중의 ss가 균일하게 분포하도록 해서 가라앉기 전에 즉시 실험을 했어야 하는데 실제 실험을 할 때 잘 휘젓지 않아서 차이가 났을 수 있다. 또는 시료 50mL를 측정할 때 정확하게 수평으로 눈금을 보지 않아서 시료양이 조금이라도 차이가 있었을 수 있다. 또한 아마 휘저었다고 하더라도 시료 50mL에 ss가 균일하게 분포하지 않을 수도 있다.

그리고 반드시 여과지의 공극보다 작은 입자가 여과지를 통과한다고 보장할 수 없다.

따라서 2번 실험을 했을 때의 값이 차이가 나는 것 같다. 여과 후에 상부여과관 내벽에 붙어있는 부유물질을 씻어내기 위하여 증류수로 2~3회 내벽 안쪽 주위를 뿌려주었어야 하는데 증류수로 1번정도 밖에 씻어내지 않아서 두 값의 차이가 있을 수 있다.

 

 

 간섭물질이 있으면 ss값에 영향을 주는 것 같다. 나무 조각이나 큰 모래입자 등과 같은 크기가 큰 입자들은 부유물질 측정에 방해를 주며, 이런 경우에는 직경 2 mm 금속 망에 먼저 통과시킨 후 분석을 실시해야한다. 증발잔류물이 1,000 mg/L 이상이면 해수, 공장폐수 등은 특별히 취급하지 않을 경우에, 높은 부유물질 값을 나타낼 수 있어서 이 경우 여과지를 여러 번 세척한다.

그래서 용존성 염류가 다량 함유되어 있는 시료의 경우에는 흡입장치를 끈 상태에서 정제수를 여지 위에 부은 뒤 흡입 여과하는 것을 반복해서 충분히 세척하는 것이다. 철 또는 칼슘이 높은 시료는 금속 침전이 발생하며 부유물질 측정에 영향을 줄 수 있고 유지(oil) 및 혼합되지 않는 유기물도 여과지에 남아 부유물질 측정값을 높게 할 수 있다.

 

 

 이번 실험에 사용한 시료가 총고형물이면 여과지에 남아서 무게를 측정한 것이 부유고형물이고 여과지를 빠져나간 것이 용존성 고형물이다.

수중에 부유하는 부유물질은 탁도를 높여 물을 더러워보이게 만들며, 용존산소를 감소시키는 등 수질오염의 원인이 되는 것이다. 유기성 부유물질의 경우는 이것이 분해되면서 빛의 수중으로 투과되는 것을 방해하여 식물의 광합성에 장애를 주어 물의 오염을 증가시키므로 이것을 제거하는 것이 중요하다.

부유물질은 물 속에 함유되어 가만히 두어도 가라앉지 않고 그대로 있는 입자성 물질이므로 이를 제거하려면 약품을 투입해야 한다. 응집침전처리를 통하여 ss를 제거하는데 바로 응집제가 입자들을 서로 뭉치게 하는데 도움을 주는 약품이다. 가라앉은 입자 덩어리들을 제거하면 맑은 물을 얻을 수 있다.

부유물질이 많이 들어있는 하수는 관료내에 퇴적해서 물의 흐름을 방해하고 유기물 부유물질(음식물 찌꺼기 등)은 썩어서 냄새가 나기도 하므로 꼭 제거가 필요하다. 잔류 SS제거를 위해서 급속여과, 마이크로스트레이너의 고도처리를 하기도 한다.

 

ss의 계산식이 SS(mg/L) =

 와 같은 것은 시료 여과후의 유리섬유 거름종이 무게(mg)에서 시료 여과전의 유리섬유 거름종이 무게(mg)을 뺀 값이 무게이고  시료가 50mL였으므로 시료의 양 V로 나누는데 단위를 맞춰주기 위하여 을 곱해주는 것이다.  

일정한 양(비커)을 실험하면 전체 강물 속에 있는 부유물질의 총량을 계산하는 것이므로 단위를 쓸 때에는 물의 양 속에 들어있는 부유물질의 무게 (mg/l)로 표현하는 것이다.

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5.  References

1) 김형석 저 / 수질 분석 및 실험 / 신광문화사 / p75-85(4-1,4-2; 총고형물,총부유물질