※생화학적 산소요구량(BOD : Biochemical oxygen demand)...▶실험 목적 및 정의1. 용존 산소의 존재 하에 수중의 유기물을 호기성 미생물이 분해할 때 소모되는 산소량(20℃, 5일간 소비되는 산소량)2. 수질오염의 대표적인 지표항목, 유기물의 양을 간접적으로 측정한다3. 자정능력의 추정, 생물처리의 가능성 검토, 수계의 산소 수지 추정한다4. 용존산소를 소모시켜 수질을 악화한다5. 호소 및 해역에서는 적용되지 않는다.♣유기물 : 분해성 유기물, 비분해성 유기물...♣수질 환경 기준 (하천)♣상수원수 1급상수원수 2급상수원수 3급1mg/L3mg/L6mg/L※시험법...▶직접법.적용-5일동안 소모되는 산소의 양이 BOD값으로 환산해서 7mg/L를 넘지 않는 시료에 대하여희석할 필요가 없으며, 그대로 폭기하여 시험초기의 용존산소 수준이 포화농도에 가깝게 되도록 하면 된다.♣순서♣보통의 분석법에서는 시료를 약 20℃가 되도록 조정하고, 공기로 폭기하여 시료 용존기체 함량을 포화농도에 가깝게 증가시키거나 감소시킨다. 다음, 두 개 이상의 BOD병에 이 시료를 채운다. 최소한 하나는 즉시 용존산소의 양을 측정하고, 나머지들은 20℃에서 5일동안 배양한다. 5일이 지난 후, 배양된 시료 속에 남아있는 용존산소의 양을 측정하고, 5일된 때의 용존 산소값에서 최초 즉 배양기에 넣기전의 용존산소의 값을 빼어 5일 BOD를 계산한다. BOD의 직접 측정법은 시료를 변형시키지 않으므로 ,자연환경에 가장 가까운 조건에서의 결과가 얻어진다.▶희석법.☞정의: BOD의 희석 측정법(dilution method)은 유기물질의 생화학적 분해속도는 그 순간에 존재하는 산화 안 된 물질의 양에 정비례 한다는 기본개념을 바탕으로 하는 것이다. 즉 희석한 폐수에서 이용되는 산소의 비율은 희석수 중의 폐수의 함량 백분율에 정비례한다. 예를 들면 10% 폐수를 함유한 시료는 1/10의 비율로 산소를 이용하게 된다.생물학적 정량법에서는, 작용하는데 필요한 것을 방해하는 모든 환경요인과 영양소의 요인들을 제어하는 것이 중요하다. BOD분석에서는 유기물질이 생물학적으로 안정화되는 속도에 영향을 미치는 모든 것이 철저히 제어되어야 하고, 매 시험에서의 재현성이 높게 유지되어야 함을 뜻한다.☞중요한 사항: 독성물질이 없을 것, 알맞은 pH가 유지될 것, 이용 가능한 보조영양원들이 존재할 것, 표준온도를 유지할 것, 토양기원(soil origin)의 혼합생물(mixed organism)의 충분한 개체군이 존재할 것.BOD시험에 대상이 되는 폐기물의 종류는 미생물이 없는 산업폐수로부터 미생물이 풍부한 가정하수에 이르기까지 매우 다양하다. 산업폐수는 대부분 BOD가 대단히 높으며, 따라서 산소의 한정된 용해도에 따른 요건에 맞추기 위해서는 매우 높은 희석율을 적용하여야 한다. 가정하수에는 질소, 인과 같은 보조 영양원소들이 충분히 포함되어 있으나, 대부분의 산업폐수는 이 원소들 중, 한 가지가 또는 둘 모두가 결핍되어 있다.이와 같은 제한 요인들로 인하여 BOD분석에 사용하는 희석수(dilution water)로 분석대상인 시료가 갖지 못한 인자들을 보상해 주어야 한다. 이와 같은 제한요인들이 항상 밝혀져 있는 것은 아니므로, 모든 유연성에 대비할 수 있는 희석수를 사용하는 것이 안전하다. 그러나 가정 하수만을 분석할려고 할 때는 이와 같은 준비는 불필요하며 바람직하지도 않다.♣시약♣1. 완충액(A액)인산일수소칼륨(K2HPO4) 21.75g, 인산이수소칼륨(KH2PO4) 8.5g,인산일수소나트륨(Na2HPO4?12H2O)44.6g및 염화암모늄(NH4Cl) 1.7g을 정제수로 녹여 1L로 한다. 이완충액의 pH값은 7.2를 나타낸다.2. 황산마그네슘용액(B액)황산마그네슘(MgSO4?H2O) 22.5g을 정제수로 녹여 1L로 한다.3. 염화칼슘용액(C액)염화칼슘(CaCl2) 27.5g을 정제수로 녹여 1L로 한다.4. 염화제이철 용액(D액)염화제이철(FeCl3?6H2O) 0.25g을 정제수로 녹여 1L로 한다.5. 희석수희석수의 조제에 쓰이는 물은 아래와 같은 특징을 가진다.(1)생물의 증식을 방해하는 물질(동, 잔류염소, 수 산화알칼리)이 함유되어서는 안되며(2)용존산소가 포화될 것(3)pH값이 7.2로 완충되어 있을 것 ▶배양중에 발생하는 탄산, 질산, 또는 다른 산에 의해 값이 변할 수 있으므로 완충제 첨가)(4)호기성 미생물의 정상적 발육에 필요한 미량성분(칼슘, 마그네슘, 철, 질소, 인산등)을 포함해야한다.따라서 이 조건을 만족시키기 위해 미리 20℃로 유지시킨후 폭기하고, 정치한 정제수를 취한다음 정제수 1L당 A액, B액, C액, D액,을 각각 1ml의 비율로 넣는다.6. 식종희석수검수에 호기성 미생물이 존재하지 않을 경우, 또는 충분하지 않을 경우는 희석수에 호기 성 미생물을 첨가한 것을 사용한다. 식종(seeding)은 통상 희석수 1L에 대해 실온에서 24-36시간 정치한 하수의 1-10ml, 하천수 10-50ml를 가하는 것이 적당하다. 식종희석수 는 사용 당일 제조한다. 식종은 시료에 하지 않고 희석수에 행하는 것이다. 시험할 때는 식종희석수의 BOD를 측정하여 그 값을 식종희석검수의 BOD에서 뺀 것이 되므로 식종희 석검수에 미량의 이물질이 있어도 그것이 독성이 없어 용존산소정량에 장해가 안되는 한 지장이 없다.공장배수의 BOD측정에는 일반하수를 사용하는 것보다 그 배수의 방류를 받는 하천의 방 류지점보다 상당히 떨어진 하류의 물, 또는 배수에서 배양된 특종의 식종물질을 쓰는 것 이 좋다.(그 배수를 정화할 특수한 생물상이 발생할 수 있으므로)7. 황산(1+35)8. 수산화나트륨용액(4w/v%)9. 요오드화칼륨(10w/v%)10. 용존산소측정용 시약11. 배양병BOD분석에 사용하는 병에는 유리마개가 갖추어져 있어야 하며, 마개를 끼울 때 공기가 잡혀 들어가지 않도록 접촉부분이 연마(grind)되어 있어야 한다. 배양기간중 병속으로 공기가 들어가지 못하도록 병은 수밀봉(water seal)할 수 있는 형태의 것이라야 한다.BOD분석에 사용되는 병은 반드시 유기물질이 완전히 제거된 것이어야 한다. 병의 세척 에는 크롬산 용액이나 양질의 세제를 사용하는 것이 가장 좋다. 세제를 사용 했을 때는 병의 벽에서 자라나기 쉬운 질산화 생물들이 제거되도록 뜨거운 물로 씻어내야 한다.병은 사용하기 전에 세척제가 모두 제거되었는지를 주의 깊게 확인하여야 한다. 보통은 수돗물로 네 번을 씻어내고 마지막으로 물나 탈염수(demineralized water)로 씻어내면 안심하고 사용할 수 있다.※전처리방법1. 산성 또는 알칼리성 시료...미생물 생존환경(pH 7 정도)으로 유지한다.pH가 6.5~8.5의 범위를 벗어나는 시료는 염산(1+1) 또는 4%수산화나트륨용액으로 시료를 중화하여 pH 7로 한다. 다만 이때 넣어주는 산 또는 알칼리양이 시료량의 0.5%가 넘지않 도록 하여야 한다.
토목시공학 및 실습2제6편 콘크리트공(제1장 콘크리트 일반)시멘트(1)시멘트의 일반적인 성질시멘트의 풍화 현상강열감량 증가비중 저하응결 지연강도 발현 저하 ※풍화(aeration) : 시멘트가 저장 중 공기에 노출되면 공기중의 습기 및 탄산가스를 흡수하여 가벼운 수화 반응을 일으켜 탄산화와 입상으로 고화하는 현상시멘트의 저장시멘트를 저장하는 사일로는 시멘트가 바닥에 쌓여서 나오지 않는 부분이 생기지 않도록 해야 함포대 시멘트는 지상 30cm 이상 되는 마루에 쌓아 올리며 높이는 13포대 이하로, 저장 기간이 길어질 경우는 7포 이상 쌓아 올리지 않는 것이 좋음저장 중에 약간이라도 굳은 시멘트는 사용해서는 안됨시멘트의 온도가 너무 높을 시 그 온도를 낮추어서 사용※시멘트 창고 면적A=0.4N/n여기서, A : 면적(m2) , n : 쌓아올린포대수 , N : 저장되는 시맨트의총 포대수시멘트(2)시멘트의 종류(1)포틀랜드 시멘트보통 포틀랜드 시멘트생산량이 많고 성질이 대단히 좋으므로 가장 많이 사용(일반적인 토목, 건축 공사용)설계 기준 강도 : 재령 7일 및 28일조강 포틀랜드 시멘트분말도가 커서 수화열이 큼공기 단축 효과한중 콘크리트 시공에 적합중용열 포틀랜드 시멘트수화열 저감 목적(댐과 같은 매스 콘크리트)조기 강도는 작으나 장기 강도 발현에 효과적화학 저항성이 크며 내산성이 우수수화열이 적어 균열발생이 적음
토목시공학 및 실습제1편 토공(土工)토공 계획(1)토공 : 토목 공사에서 굴착(절토), 싣기, 운반, 쌓기(성토), 다지기 등에 관한 작업의 전부 토공용어절토(깎기 ; cutting)굴착이라고도 하며, 흙을 파헤치는 것수중에서는 수중굴착 또는 준설(dredging)이라고 함성토(쌓기 ; banking)운반한 토사를 소정의 장소에 쌓아 올리는 것 제방에서는 축제, 하천이나 늪에서는 매립이라고 함축제(둑쌓기 ; embankment) 하천 제방과 같이 상당히 긴 성토를 하는 경우매립(reclamation)저지대에 상당한 면적으로 성토하는 작업육지를 조성하기 위하여 수중을 메우는 작업준설(dredging)수저의 토사를 파내는 수중 굴착토공 정규절토나 성토를 할 때의 기준 단면형규준틀토공 작업에 있어서 비탈면의 위치, 구배, 노체, 노상의 완성고 등을 나타내기 위해서 현장에 설치하는 가설물비탈구배(slope)수직 높이 1에 대한 수평 길이