환경공학 11번

하폐수처리: 스트루바이트 형성반응 해설

문제

하폐수처리장에서 관로를 막음으로써 시스템 운영비용을 증가시키는 스트루바이트의 형성반응에 관여하는 물질로 가장 옳지 않은 것은? 1. 마그네슘 2. 칼슘 3. 암모늄 4. 인산염

정답: 2번 칼슘

해설

스트루바이트(MgNH₄PO₄·6H₂O)는 하폐수처리장에서 관로를 막는 침전물입니다. 아래에서 형성반응과 각 선택지를 분석합니다.

1. 스트루바이트 형성반응

스트루바이트는 다음 반응으로 형성됩니다:

Mg²⁺ + NH₄⁺ + PO₄³⁻ + 6H₂O → MgNH₄PO₄·6H₂O

필수 물질:

• 마그네슘(Mg²⁺)
• 암모늄(NH₄⁺)
• 인산염(PO₄³⁻)

이 반응은 pH 8~9, 혐기성 소화조 등에서 촉진됩니다.

2. 보기 분석

번호	물질	설명
1	마그네슘	Mg²⁺는 스트루바이트의 구성 요소. 관련 있음.
2	칼슘	Ca²⁺는 스트루바이트에 포함되지 않으며, 인산칼슘 등을 형성. 관련 없음.
3	암모늄	NH₄⁺는 스트루바이트의 구성 요소. 관련 있음.
4	인산염	PO₄³⁻는 스트루바이트의 구성 요소. 관련 있음.

3. 정답 확인

칼슘은 스트루바이트 형성에 직접 관여하지 않으므로, 2번이 정답입니다.

4. 추가 정보

칼슘은 인산칼슘 형성을 통해 스트루바이트를 간접적으로 억제할 수 있으나, 형성반응 자체에는 관여하지 않습니다. 스트루바이트 제어는 pH 조절, 인산염 제거 등으로 이루어집니다.

결론

정답은 2번 칼슘입니다.

참고: 본 해설은 하폐수처리 공정 및 화학적 원리를 기반으로 작성되었습니다.