생물학적 산소 요구량(BOD; Biochemical Oxygen Demand)

생물학적 산소 요구량(BOD; Biochemical Oxygen Demand)

1. 정의

• 수중에 있는 유기물이 호기성 미생물에 의해 산화·분해될 때 요구되는 산소량을 나타낸다.
• BOD는 유기물 함량을 나타내는 간접적인 지표로 BOD가 높으면 수중에 유기물질이 많이 함유되어 있음을 의미한다. 주로 20℃, 암소에서 5일간 배양했을 때 소모된 산소량을 분석하여 mg/L로 나타낸다.

2. 특징

• BOD를 통해서 생물학적으로 분해 가능한 유기물 및 부패성 유기물의 총량을 간접적으로 파악할 수 있다.
• 수중에 에 유기물질의 함량이 높으면 BOD 농도가 높은 것을 의미하며, 이때는 유기물을 산화시키기 위해 용존산소가 고갈됨으로써 혐기성 상태로 변한다.
• 용존산소의 고갈로 혐기성 상태가 되면 CH₄, H₂S, NH₃ 등의 악취가스가 발생한다.

3. BOD 곡선

㉮ 5일 BOD(BOD₅)

• 20℃, 5일간 미생물에 의해 소모된 산소량을 말한다.
• 일반적으로 말하는 BOD를 의미한다.
• BOD₅는 거의 대부분 탄소화합물에 의한 산소 소모량을 의미한다.

㉯ 1단계 BOD(C-BOD)

• 탄소화합물이 호기성미생물에 의해 산화·분해되는 데 소비되는 산소량을 말한다.
• 20일 후 탄소화합물은 거의 대부분 산화된다고 알려져 있다. 이때를 최종 BOD라고 하고, BODu로 표시한다.

㉰ 2단계 BOD(N-BOD)

• 질소화합물이 호기성 미생물에 의해 산화·분해되는 데 소비되는 산소량을 말한다.
• 탄소화합물의 산화·분해가 거의 진행된 이후 독립영향 미생물에 의한 질소산화가 발생한다.

BOD 곡선

4. BOD 공식

㉮ 잔류 BOD 공식

BODt: t일 후의 잔류 BOD    BODu: 최종 BOD

t: 시간(day)                      k: 탈산소계수(day^-1)

㉯ 소비 BOD 공식

BODt: t일 후의 소비 BOD    BODu: 최종 BOD

t: 시간(day)                      k: 탈산소계수(day^-1)

탈산소 계수(k)