| 초록 |
오줌은 도시 오염수 중 질소, 인과 COD의 주요 원천이며, 오줌을 오염수 시스템으로부터 분리하여 독립적으로 처리하는 것은 도시 오염수 처리공장의 유기물질, 영양소 과부하의 어려운 점을 완화시킬 수 있다. 자원에서 분리한 오줌을 기저물로 하여, 미생물 연료전지의 전기생성 특성 및 그 오염물질 제거 효과를 연구하였으며, 시스템의 전기 생성 성능에 영향을 미치는 요소를 더한층 관찰하였다. 관찰 결과, 6개월 이상의 실험 과정에서 유기물질과 총 질소가 감소함에 따라 시스템은 장기적으로 안정적인 전력 출력을 유지할 수 있었다. COD와 총 질소의 최고 제거율은 92.9%와 65.6%이며, 시스템 최대 출력 전력(output power)은 388.2 mW/m 2 이다. 이는 지금까지 오줌 미생물 연료전지에서 얻은 최고 전력이다. 양극 탄소펠트(Carbon felt) 표면 균군 분석 결과, 전기화학 활성을 가진 Arcobacter와 발효기능을 가진 Bacteroides는 우점균군이었다. 암모니아 질소 축적, 미생물 침적 및 오줌 중의 물질 침전 등은 오줌 미생물 연료전지 성능에 영향을 미치는 주요 요소이다. 연구 결과, 오줌 미생물 연료전지는 오염물질 제거와 동시에 높은 출력 전력의 획득을 효과적으로 실현할 수 있었으며, 시스템 중 Arcobacter은 새로운 세포외 전기생성균이고 그 강한 전기화학 작용은 생물 전기에너지 획득 과정에 이용될 수 있다. |
