Zn전극을 이용한 Nitrate의 전기화학적 환원

초록

산업의 첨단화가 진행됨에 따라 배출되는 폐수의 특성이 다양화되어 효율적인 폐수처리의 어려움 증가로 인해 수질환경오염이 심각해지고 있다. 특히, 질소, 인과 같은 영양염류는 부영양화를 유발시키는 주 원인물질로써 관리의 중요성이 증가하고 있다. 특히 수중에서 질소는 요소, 아미노산과 같은 유기질(organic nitrogen), 암모니아성 질소(ammonia/ammonium), 아질산성 질소(nitrite) 및 질산성 질소(nitrate)의 상태로 존재한다. 이러한 수중의 질소를 처리하는 방법에는 생물학적 방법, 화학적 방법 및 전기화학적 방법이 있다. 생물학적 방법은 다른 처리방법과 비교해 가장 경제적인 방법이지만, 오염물의 농도에 민감한 단점이 있다. 화학적 방법의 경우는 첨가제에 의한 2차 오염이 발생할 수 있는 단점이 있다. 전기화학적 방법은 생물학적 방법이나 화학적 방법에서 분해가 곤란한 오염물질이 들어 있는 난분해성 폐수를 처리하는데 유용하다. 특히 방대한 공간이 필요하지 않고 높은 처리 효율을 가지며 운전비용 절감 등의 이점을 가지고 있다. 본 연구에서는 Zn전극을 이용하여 전기화학적인 환원반응에 의해 수중의 질소성분을 제거하는 실험을 실시하였다. 실험결과 Zn전극은 현재 연구되어 있는 다른 전극보다 효율이 높은 것으로 나타났으며, 그 효율은 약 85%였다.