전기분해를 이용한 해수중의 암모니아성 질소제거

국문 초록 (Abstract)

최근 어류양식에 많이 이용되고 있는 순환여과식 양식법의 경우 사육조에 축적되는 암모니아로 인해 어류양식에 문제를 일으키고 있다. 양식장의 암모니아제거를 위해 여러 가지 수처리공정이 있으나 최근에는 기존 암모니아 처리법의 단점을 보완하는 방법으로 해수의 전해산화에 의한 암모니아 제거법이 연구되고 있다. 전해법의 경우 암모니아의 처리시간 단축 및 장치의 소형화가 가능하고, 부수적으로 살균효과도 있다. 그러나 전해반응시 생성되는 유리염소는 수중의 암모니아를 제거하지만 미 반응된 잔류염소는 어류에 치명적인 영향을 미치게 된다 (Grande, 1966). 그러므로 암모니아의 제거에만 초점을 맞추는 것보다 암모니아 제거율의 향상과 아울러 미반응 잔류염소의 생성량을 최소화 할 수 있고 어류성장을 저해하지 않는 최적 조업조건의 확립이 요구된다. 그러나 아직까지 전해법의 연구가 실험실 수준에 머물러 있는 관계로 인하여 양어장의 실제 암모니아 배출농도 범위 및 어류허용농도 범위에 대한 고찰이 없었으며 반응기내 체류시간에 대한 고려도 없었다. 본 연구는 조업조건 변화를 실제 순환 여과식 양어장의 암모니아 배출농도 및 어류허용농도 범위에 맞추었고 조업조건 에 따른 암모니아제거 및 미반응 잔류염소 제어와 pH를 적절하게 유지할 수 있는 최적 조업조건 및 반응 시스템을 도출하고자 하였다. 실험에 사용한 연속식 반응기는 격막(양이온막, Nefion 117) 의 유무와 전류밀도와 체류시간에 따른 암모니아 제거효율 및 pH 변화를 살펴보았다. 실험결과 체류시간과 전류밀도가 높을수록 효과적이였으며, 격막시스템이 무격막시스템보다 암모니아 제거효율이 높았다.