생체이용 가능한 유기질이 풍부한 음식물 폐기물(FW)은 재생 가능한 수소 생산을 위한 유망한 기질이다. 그러나 그 높은 부유성과 복잡한 특성은 듀얼 챔버 미생물 전기분해 셀(MEC)에서 고순도 수소를 생산하는 데 상당한 도전 과제를 제시한다. 본 연구는 전기분해에 앞서 음식물 폐기물을 전(前)발효 및/또는 여과로 전처리하는 것이 미생물 전기분해에 미치는 영향을 조사하였다. 두 전처리 방법 모두 음식물 폐기물의 외전기생물(exoelectrogenic) 이용을 향상시켰으며, 전(前)발효는 기질 조성을 조절함으로써 특히 효과적이었던 반면 여과만 단독으로는 부수적으로 발생하는 에너지 손실로 인해 상대적으로 이점이 적었다. 전(前)발효된 음식물 폐기물을 공급한 MEC는 유의하게 더 높은 성능을 보였고, 전(前)발효 후 여과를 수행한 경우에 fed COD(화학적 산소 요구량) 기준 수소 수율 1,029 mL/g fed COD(원료 FW 대비 39.1% 증가)로 최고치를 달성하였다. 모든 MEC에서 바이오애노드는 외전기생물 박테리아가 지배하였으며, 주로 Geobacter와 Desulfovibrio가 관찰되었고 전(前)발효 조건에서 유의하게 더 높은 풍부도를 보였다. 이러한 결과는 전처리, 특히 전(前)발효의 가치를 강조하며, 음식물 폐기물의 수소로의 전환을 최대화하기 위한 추가 최적화 연구가 필요함을 시사한다.

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