BOD(Biochemical Oxygen Demand)란?

BOD(Biochemical Oxygen Demand)란?

물속의 유기물이 호기성 미생물에 의해 안정된 물질까지 산화 분해될 때 소비되는 산소량으로 나타난다.

BOD값이 높다

그렇다는 것은 물속에 유기물이 많이 포함되어 있어서 이 유기물을 분해하는데 많은 산소가 필요한 것

그러므로, BOD는 유기 오탁의 지표가 된다.

​

1)공정법의 자리 매김

kS K 0102 공장 배수 시험 방법

​

2. 개요

BOD는 물속 호기성 미생물 증식 시 에너지원으로 섭취되는 유기물 농도가 어느 정도 도수를 의미하는 것으로 물속의 유기물 전량을 알 수 있는 직접적인 지표가 될 수는 없다.

이 값이 크다 배수를 공공용 수역에 방류하면 물속의 용존산소 결핍을 초래해 자정작용을 해치게 된다.

일반적으로 BOD는 탄소계 유기물로 호기성 미생물에 의해 분해되는 것이 주를 이룬다.

탄산계 유기물의 약 70%가 분해되기 위해서는 20℃에서 5일간 소요된다.

이 시점에서는 측정치가 안정되고, 재현성이 좋은 결과를 얻을 수 있다고 한다.

이 때문에 BOD의 표준적인 시험방법에서는 희석법에 따라서 5일간의 용존산소 소비량을 측정한다.

​

희석법은 시료가 공공수역에 배출되었을 때 용존산소를 소비하는 상태에 가장 가까운 조건이라고 생각되며,

이 때문에 국제적으로도 표준법으로 되어 있다.

한국의 공정법에서의 BOD시험도 희석법을 지정하고 있다.

​

3.공정법에 의한 측정

공정법에 의한 BOD의 측정은 20℃에서 5일간 배양하고 배양전 용존산소량과 5일간 배양후 용존산소량과 5일간 배양후 용존산소양을 용존 산소계로 측정해, 그 차이로부터 산소 소비량을 구해 BOD값을 산출한다.

공정법에 의한 측정으로는 시료의 희석 조작이나 용존 산소를 배양 전후에 측정하는 조작이 있어 번잡하고 숙련됨을 필요로 한다.

BOD시험의 기본적인 조작은 다음과 같이 한다.

시료를 희석수(또는 식종 희석수)로 적당한 배수로 희석하고 희석 시료를 그란병에 분주하여 배양 전 용존산소와 배양 후 용존산소를 측정한다.

시료의 희석에 있어서는 배양 전후 용존산소의 소비량이 40~70%에 들어가도록 시료를 희석해야 한다.

또, 식종희석수를 이용했을 경우에는 식종보정을 할 필요가 있다.

① 시료의 취급

이 시험은 시료 채취 후 즉시 시험한다.

즉시 시험을 할 수 없는 경우에는 시료를 0~10℃의 냉장 어두운 곳에 보존하고, 가능한 한 신속하게 측정한다.

측정할 때는 시료를 항온수조 등에서 20℃로 되돌린 나중에 측정에 제공한다.

② 시료의 전처리

시료에 산, 알칼리, 잔류염소 등의 산화성 물질이 포함되어 있는 경우에는 미리 시료의 전처리를 한 후 직종희석수를 사용해서 시료에 직종을 실시할 필요가 있다.

용존산소가 과포화된 상태일 경우에는 온도를 약 20℃로 조절하여 과도한 용존산소를 제거하고 20℃ 산소포화량에

할 필요가 있다.

③ 희석수 조제

희석수는 희석 시료 조제에 사용하는데 희석 시료 중 호기성 미생물을 정상적으로 활동시키기 위한 영양염류의 첨가와 pH조정의 역할이 있다.

즉, 희석수 조제에 있어서는 용존산소를 포화로 만든 물 1L에 대하여 인산완충액(A액), 황산마그네슘용액(B액), 염화칼슘용액(C액) 및 염화제2철용액(D액)을 각 1mL씩 더한다.

④ 식종 희석수

시료 중에는 적당량의 호기성 미생물과 용존산소가 존재하지 않으면 생화학적 반응이 발생하지 않는다.

따라서 호기성 미생물이 존재하지 않는 시료의 경우에는 시험에 앞서 호기성 미생물을 첨가할 필요가 있다.

이것을 '식종'이라 칭하고 있다.

여기에는 식종액의 적당량을 희석수에 첨가하여 식종 희석 석수를 조제하다.

⑤ 식종액

식종액으로는 하수의 상청액, 하천수, 토양추출액 등이 이용된다.

⑥ 시료 채취량

BOD 시험에서 가장 중요한 것은 시료를 희석수(또는 식종 희석수)를 이용해서 적당한 희석배수로 희석 해석해서 희석 시료를 조제하는 것이다.

희석 시료는 20℃에서 5일간 배양하는 동안 희석 시료에 포함되어 있는 용존산소량의 40~70%가 소비되도록 희석한 것이 가장 정상적으로 호기성 미생물의 활동을 촉진하고 충분히 산화 분해된 결과를 나타낸다.

따라서 BOD의 시험에서는 동일한 시료에 대해 단계적으로 희석 배율이 다른 여러 종류의 희석 시료를 조제하고 배양 전 및 배양 후의 용존 산소량(D1,D2)을 측정하여 (D1-D2)×100/D1이 20℃의 포화 용존 산소량(8.84mgO/L)의 40~70%(3.5~6.2mgO/L) 범위 내에 있는 희석시료의 결과를 이용해서 BOD값을 산출한다.

시료의 BOD값을 예상할 수 있는 경우 채취하는 시료량V(mL)는 아래 식에서 구할 수 있다.

또, 최종 액량은 1L로 한다.

 

（3.5～6.2）×1000

V = ---------------------------------

시료의 BOD예상값(mgO/L)

​

⑦배양

희석 시료를 미리 20℃로 조절하여 빛을 차단한 배양기에 넣어 5일간 배양하다.

⑧식종 보정

시료를 식종 희석수로 희석해서 희석 시료를 조제한 경우에는 시료와 병행해서 식종에 사용한 식종액의 BOD값을 측정해 식종보정을 실시한다.

⑨ BOD값 산출

배양 전후의 용존 산소량에서 (가), (나)의 식에서 시료의 BOD값을 산출한다.

(가) 식종을 하지 않을 때

​

（Ｄ１－Ｄ２）

ＢＯＤ ＝ ---------------------------

Ｐ

​

(나) 식종을 했을 때

​

（Ｄ１－Ｄ２）－(Ｂ１－Ｂ２)×ｆ

ＢＯＤ ＝ ------------------------------------------

P

​

BOD: 생화학적 산소 소비량(mgO/L)

D1: 희석 시료를 조제하여 15분 후의 용존 산소(mgO/L)

D2: 배양 후 희석 시료의 용존 산소(mgO/L)

P: 희석 시료 중 시료가 차지하는 비율

B1: 식종액의 BOD를 측정할 때 희석한 식종액의 배양 전 용존산소(mgO/L)

B2: 식종액의 BOD를 측정할 때 희석한 식종액의 배양 후 용존 산소(mgO/L)

f:x/y

x: 시료의 BOD를 측정할 때의 희석 시료 중 식종액(%)

y: 식종액의 BOD 측정 시 희석한 식종액 중 식종액(%)

https://www.smartinst.co.kr/