COD→TOC 환산방법

안녕하세요 H&K ENVIRONMENT의 K입니다.

환경부는 2021년 1월 1일부터 공공하폐수 및 분뇨처리시설의 방류수 수질 유기물질 관리지표를 기존 화학적산소요구량 COD에서 총유기탄소 TOC로 관리한다고 밝혔습니다.

COD는 난분해성 유기물질 등 전체 유기물질을 측정하지 못하는 한계가 있어 TOC로 전환을 통해 하폐수 중 유기물질을 보다 정밀하고 체계적으로 관리하기 위함이라고 합니다.

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* 유기물질: 유기화합물(Organic Compounds)을 말하며 C, H, O, N으로 구성된 탄소화합물로서 모든 유기생명체를 구성하는 기본 물질

* 생화학적 산소요구량, BOD, Biochemical Oxygen Demand: 호기성 미생물이 일정 기간(보통 5일) 동안 물 속에 있는 유기물을 분해할 때 사용하는 산소의 양

* 화학적 산소요구량, COD, Chemical Oxygen Demand: 물 속에 존재하는 유기물의 양을 나타내는 지표 중 하나로 과망간산칼륨이나 중크롬산 등의 산화제가 유기물과 반응하여 소비되는 양을 측정하고 산소 소모량으로 환원 계산하여 표현

* 총유기탄소량, TOC, Total Organic Carbon: 물 속에 존재하는 유기물의 양을 나타내는 지표 중 하나로 시료를 고온(550℃ 이상)으로 태우고 발생하는 이산화탄소를 측정하여 유기물 양을 계산하는 방식으로 탄소 총량으로 표현

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구분		BOD	CODmn	TOC
측정관리		미생물이 유기물질을 분해 시 소비되는 산소량 측정	유기물질 산화 시 소비된 산화제량(산소량) 측정	유기물질 내 탄소량 직접 측정 *C를 CO2로 전환하여 측정
분석	산화제	호기성 미생물 (20℃, 5일 배양)	과망간산칼륨 (끓는 물 중탕)	고온연소산화 (550℃) 습식산화방식 등
	결과값	산소량(mg/L)		탄소량(mg/L)
측정	대상	저분자 유기물질 *포도당, 지방 등	저분자 및 고분자 유기물질 *합성수지, 섬유소 등 분자량이 1만 이상 등으로 용해가 잘 안 되고 결함이 강한 물질
	범위 (경험적)	20~40%	30~60%	90% 이상
	방해물질	고분자 유기물질 등	연소(Cl-) 등	무기물질 등
특징		생분해성 유기물질 측정	우리나라 일본 통용	신속, 다량, 자동화

표1 유기물질 측정지표 전환(COD에서 TOC로) 안내(2020.02.17. 환경부)

그림1 측정지표별 유기물 측정 범위 (유기물질 측정지표 전환자료, 2019, 환경부)

1. 아래 COD, TOC 방류수 배출허용기준을 보면 대략적으로 COD = 1.3~1.6 × TOC (TOC = 0.63~0.77 × COD) 정도

구분(기준)		Ⅰ지역	Ⅱ지역	Ⅲ지역	Ⅳ지역
기존	CODMn (mg/L)	20(40)	20(40)	40(40)	40(40)
변경	TOC (mg/L)	15(25)	15(25)	25(25)	25(25)

표2 공공폐수처리시설 방류수 수질기준, 물환경보전법 시행규칙 별표 10

2. 아니면 논문을 참고해보면

COD = 7.25 + 2.99 × TOC

로 계산할 수 있을 것으로 보여집니다.

(Replacement of chemical oxygen demand (COD) with total organic carbon (TOC) for monitoring wastewater treatment performance to minimize disposal of toxic analytical waste, DONATA DUBBER, 2010)

→ 인용횟수 162회

3. 또한, 이런것도 생각해볼 수 있죠

메틸알콜(CH3OH)의 이론적 COD와 TOC의 비율(COD/TOC) - 메틸알콜만 해당!!

메틸알콜의 이론적 산화반응식 이용
CH3OH + 1.5O₂ → CO₂ + 2H2O
32(g) : 1.5x32(g) → 1(g) : X(g)
∴ X(=COD) = 1.5(g)

CH3OH → C
32(g) : 12(g) → 1(g) : X(g)
∴ X(=TOC) = 0.375(g)

COD/TOC = 1.5/0.375 = 4

감사합니다~!

[보도자료] 올해부터 유기물질 지표를 COD에서 TOC로 전환 관리.hwp

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유기물질 측정지표 전환자료(COD→TOC).pdf

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