두 챔버의 생물전기화학 시스템에 의한 돈분 슬러리의 질소회수

전문가 제언

○ 생활 수준의 향상으로 세계적으로 축산업이 크게 발전되고 있기 때문에, 가축분뇨의 발생량도 급증해서 이를 처리, 처분하는 문제가 중요한 관심사로 되고 있다.

 

○ 이러한 축분의 고형물은 유기질비료로 토양에 사용되고 있지만, 액체부분은 중금속과 생태독성 때문에 비료로 사용되는 경우가 제한을 받고 있다. 또한 이 액체부분은 고농도의 질소를 함유하기 때문에 통상적인 폐수처리방법으로 처리되지 못하고 있다.

 

○ 본고는 돈분 슬러리의 액체 부분에서 질소 성분을 제거, 회수하기 위해 양극, 음극 및 양이온 교환 막으로 구성되는 전기화학시스템에 미생물을 결합시키는 생물전기 화학시스템을 도입했다.

 

？ 이 시스템에서 양극으로 이동되는 질소 성분을 처리하기 위해 양극 액실(compartment)에 세정/흡수시설을 설치했다.

 

？ 이 시스템은 미생물 연료전지와 미생물 분해전지 모드로 나누어 가동했다. 전해조에 투입되는 유기물부하와 질소부하를 각각 3.0에서 10.7g-COD/L·d와 1.1에서 7.7g-N/L·d까지 증가시켰다.

 

？ 전극에 부착되는 미생물군집을 분석하기 위해 454-파이로 염기서열분석법을 적용했고, 두 모드에서 7개의 미생물종이 검출되었다.

 

？ 회분식 실험에서 돈분 슬러리를 원료로 투입하면 49.9%의 암모니아가 이동하는 가장 높은 효과를 얻을 수 있었다.

 

○ 국내에서도 인하대학교 김진한 등(2015)이 미생물 연료전지로 음폐수, 조선대학교의 노성희 등(2012)이 유가공폐수를 대상으로 전기를 생산한 결과를 보고하는 등, 미생물 연료전지와 관련되는 연구가 많지만, 현장에 적용한 결과는 보고되지 않고 있다. 본고와 같이 축분의 액체부분에 미생물 연료전지를 적용하면, 질소도 회수하고 오염물질도 저감할 수 있으므로 연구가 필요하다고 본다.

 

저자

A. Sotres, et al.

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

환경·건설

연도

2015

권(호)

194()

잡지명

Bioresource Technology

과학기술
표준분류

환경·건설

페이지

373~382

분석자

이*춘

분석물

• 두 챔버의 생물전기화학 시스템에 의한 돈분 슬러리의 질소회수.pdf [495,209 byte]

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