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부유물질(suspended solids, SS)
물속에 현탁 되어 탁도를 유발하는 불용성 물질로서 0.1um의 여과지(유리섬유 여지, GF/C)에 여과되지 않고 걸리는 물질을 나타낸다. 토양의 점토성 물질, 초목, 낙엽 등의 분해물이 하천수 중에 부유물질의 원인이 된다. 부유불질(SS)은 물을 여과시킨 후 여과지 위에 남은 물질을 105 ~ 110 ℃에서 약 2시간 동안 건조한 후 질량을 특정하여 mg/L로 표시한다. 또한, 여과지를 통과한 용존상태나 콜로이드 상태의 고형물질을 용존고형물질(DS)이라 한다.
부유물질은 폐수의 분석에 있어 중요한 지표의 하나로, 하수 및 폐수에 운반되어 오는 입자상 고형물의 양을 측정하여 각종 처리장치에 유입되는 부유물질의 부하를 알 수 있으며 유출수의 부유물질의 양을 측정함으로써 처리효율을 결정할 수 있다. 참고로 물속의 입자는 크기에 따라 다음과 같이 분류한다.
총 고형물(total solids, TS)
시료를 105 ~ 110 ℃로 가열하여 수분이 증발되고 남은 잔류물로서 증발 잔류물이라고도 하는데, 부유물질(suspended solids, SS)과 용존고형물질 (dissolved solids, DS)을 합한 전체 고형물의 양을 나타낸다.
총 고형물 실험은 하수, 폐수에 실려 오는 부유 및 용존 고형물의 양을 측정하는 것으로 특히, 침전지에서 포집되는 생슬러지와 소화조에서의 소화슬러지 중에 포함되는 고형물을 측정하는데 자주 이용된다.
1) 휘발성 고형물(volatile solids, VS)이란 총고형물을 600℃로 강열시켰을 때 휘발되는 유기성분으로 강열감량이라고도 한다. 또한 타고 남은 무기성분의 작열잔류물을 강열잔류 고형물(fixed solids, FS)이라 한다. 따라서, 총 고형물 (TS)을 휘발성 고형물(VS)과 강열잔류 고형물 (FS)의 합으로 표현할 수도 있다.
2) 시료를 여과하여 여과지를 통과하면 용존물질(DS)이고 통과하지 못하면 부유물질(SS)로 구분하며, 총 고형물(TS)을 강열하여 휘발하면 휘발성물질(VS)이고 휘발되지 못하고 남은 것은 강열잔류물질(FS)이 된다.
이상의 고형물 성분 간의 관계와 측정법을 요약하면 다음과 같다.
| 고형물 성분 | 약어 | 측정 방법 |
| TS (총고형물) | Total Solid | 시료 → 건조 |
| SS (부유물질) | Suspended Solids | 시료 → 여과 → 건조 |
| DS (용존물질) | Dissolved Solids | 여액 → 건조 |
| FSS (강열잔류 부유물질) | Fixed Suspended Solids | SS 측정 후 강열 |
| FDS (강열잔류 용존물질) | Fixed Dissolved Solids | DS 측정 후 강열 |
| VSS (휘발성 부유물질) | Volatile Suspended Solids | SS - FSS |
| VDS (휘발성 용존물질) | Volatile Dissolved Solids | DS - FDS |
| VS (휘발성 고형물) | Volatile Solids | VSS + VDS |
| FS (강열잔류 고형물) | Fixed Solids | FSS + FDS |
3) 시료 V ml를 무게 A g의 증발접시에 담아 건조한 후 증발접시의 무게가 B g이었을 때 TS의 농도는 다음과 같이 구한다.
4) 시료 VmL를 무게 Cg의 여과지가 있는 여과장치를 이용하여 여과시킨 다음, 여과지를 건조한 후 측정한 무게가 Dg이었을 때 SS의 농도는 다음과 같이 구한다.
계속해서 여액을 무게 Eg의 증발접시에 담아 건조한 후 측정한 증발접시의 무게가 Fg이었을 때 DS의 농도는 다음과 같이 구한다.
5) SS 측정에서 시료 VmL를 여과, 건조해서 나온 여과지를 Gg의 도가니에 넣어 강열한 후 측정한 도가니의 무게가 Hg이었을 때 FSS의 농도는 다음과 같이 구한다
6) DS 측정에서 여액을 무게 Eg의 도가니에 담아 건조, 강열한 도가니의 무게가 Ig이었을 때 FDS의 농도는 다음과 같이 구한다.
측정 방법
TS (총 고형물) 측정
① 증발접시를 깨끗이 씻어 105～110℃의 건조기 속에서 2시간 동안 건조한 후 데시케이터에서 방냉 한 다음, 무게를 정확히 칭량한다.
② 균일하게 혼합된 시료 10mL(WmL, 증발 잔류물이 최소 10mg 이상 포함된 정도)를 취해 증발접시에 담는다.
③ 105～110℃의 건조기에서 2시간 이상 건조한 후 데시케이터에서 방냉 한 다음, 증발접시의 무게를 측정한다.
결과 mg/L = 건조 후 남은 시료의 무게 * 1000 / 시료량
SS (부유물질) 측정
① 여과지를 증류수로 씻어 시계접시에 넣어 105～110℃의 건조기 속에서 2시간 동안 건조한 후 데시케이터에서 방냉 한 다음, 무게를 정확히 칭량한다.
② 여과지를 아래 그림과 같은 분리형 여과기에 부착시키고 시료 200mL(VmL)를 흡입 여과시킨다.
※ 여과지에 부유물질이 많이 쌓이면 여과속도 및 건조기 내에서의 증발 속도를 느리게 하므로 여과되는 총 부유물질의 양이 25～200mg 사이가 되도록 시료를 취한다.
③ 여과장치 벽면에 붙어 있는 소량의 고체 입자를 여과지 위로 모으기 위해 벽면을 증류수로 여러 번 세척해 준다.
④ 핀셋으로 여과지를 시계접시 위에 올려놓고, 105～110℃의 건조기 속에서 2시간 동안 건조한 후 데시케이터에서 방냉 한 다음, 무게를 정확히 칭량한다.
⑤ 여액은 다음 실험을 위해 비커에 담아 밀봉하여 보관한다.
결과 mg/L = 여과 후 건조된 시료의 무게 * 1000 / 시료량
DS (용존물질) 측정
① 증발접시를 깨끗이 씻어 105～110℃의 건조기 속에서 2시간 동안 건조한 후 데시케이터에서 방냉 한 다음, 무게를 정확히 칭량한다.
② SS 측정 실험에서 보관한 여액을 정확히 취해 증발접시에 담는다.
③ 105～110℃의 건조기에서 2시간 이상 건조한 후 데시케이터에서 방냉 한 다음, 증발접시의 무게를 측정한다.
VS(휘발성 고형물) 측정
① TS 측정 실험에서 증발 잔류물이 남아있는 증발접시를 600±25℃의 전기로에 넣고 30분간 또는 하얀 재가 남을 때까지 강열시킨다.
② 집게로 도가니를 꺼내어 데시케이터에서 방냉 한 다음, 무게를 정확히 칭량한다.
FSS (강열잔류 부유물질) 측정
① 도가니를 깨끗이 씻어 105～110℃의 건조기 속에서 2시간 동안 건조한 후 데시케이터에서 방냉 한 다음, 무게를 정확히 칭량한다.
② SS 측정 실험에서 여과, 건조된 여과지를 도가니에 담아 600±25℃의 전기로 속에서 30분 동안, 또는 하얀 재가 남을 때까지 강열시킨다.
③ 집게로 도가니를 꺼내어 데시케이터에서 방냉 한 다음, 무게를 정확히 칭량한다.
FDS (강열잔류 용존물질) 측정
① DS 측정 실험에서 건조된 증발접시를 600±25℃의 전기로 속에서 30분 동안 강열시킨다.
② 집게로 증발접시를 꺼내어 데시케이터에서 방냉 한 다음, 무게를 정확히 칭량한다.
VSS (휘발성 부유물질) 측정
앞에서 측정한 SS에서 FSS를 감한다.
VDS (휘발성 용존물질) 측정
앞에서 측정한 DS에서 FDS를 감한다.
VS (휘발성 고형물) 측정
앞에서 측정한 VSS와 VDS의 합으로 구할 수도 있다.
FS (강열잔류 고형물) 측정
앞에서 측정한 FSS와 FDS의 합으로 구할 수도 있다.
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