Vermicomposting Condition and Safety/Fertility of Earthworm Casts

지렁이를 이용한 퇴비화 조건과 분변토의 비료성·안전성에 관한 연구

This study was conducted to achieve develop organic sludge recycling technology as sludge make a prey of earthworm. Therefore sludge treatment and recycling technology is an important field by which this research project to solve landfill site and reduction treatment expense using vermicomposting treatment process on the waste sludge from the biological wastewater treatment plant. In experimental results on the optimum conditions of vermicomposting of nightsoil treatment sludge, survival rates were observed 98.3% in temperature of $10-15^{\circ}C$, 75% in pH 5.8-7.5 and 100% in density of $1/79.8cm^3$, respectively. Liveweight changes of earthworm were increased 266% in temperature of $10-15^{\circ}C$, 227% in pH 5.8-7.5 and 325 % in density $1\;cap./79.8cm^3$, respectively. Casting production rate were generated 0.06 g/cap./day in temperature $20-25^{\circ}C$, 0.065 g/cap./day in pH 5.8-7.5 and 0.1 g/cap./day in density $1\;cap./79.8cm^3$, respectively. Cocoon production numbers were observed 3.8 ea. /cap.in $10-15^{\circ}C$, 2.95 ea./cap.in pH 5.8-7.5 and 3.16 ea./cap. in $1\;cap./79.8cm^3$ during 6 weeks, respectively. pH was droped by 6.2 to 5.7, volatile solids was decreased by 2.9%, $NH_3-N$ were also reduced by $6.984{\mu}g/g$ to $0.991{\mu}g/g$. $NO_3-N$, however, were increased by $3.213{\mu}g/g$ to $7.706{\mu}g/g$. Fecal coliforms and pathogenic bacteria are analyzed by microbiological method to assess public health safety of casting. Number of fecal coliform groups were reduced 88.6-99.1% (Avg. 95.7%) approximately. And pathogenic bacteria such as Salmonella, Shiegella and Vibrio, were not isolated from the earthworm cast.

본보는 분뇨처리장에서 잉여 슬러지로 발생하는 유기성 슬러지를 지렁이 먹이로 활용하여 처리하는 폐기물 자원화 기술의 하나인 Vermicomposting 방법을 효율적으로 운영관리하기 위한 온도, pH, 사육밀도의 적정사육조건과 Vermicomposting 의 부산물인 분변토의 비료성분과 안전성을 조사하였는데 지렁이 생존율은 온도 $10-15^{\circ}C$ 에서 98.3%, pH 5.8-7.5에서 75% 및 밀도 $1/79.8cm^3$에서 100%였다. 지렁이 생체량 변화는 온도 $10-15^{\circ}C$에서 266%, pH 5.8-7.5에서 227% 및 밀도 $1/79.8cm^3$에서 325% 로 많이 증가하였으며, 지렁이 분변토 발생량은 온도 $20-25^{\circ}C$에서 0.06 g/cap./day, pH 5.8-7.5에서 0.065 g/cap./day 및 밀도 $1/79.8cm^3$에서 0.1 g/cap./day로 많이 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 지렁이 난포 생산은 온도 $10-15^{\circ}C$에서 3.8 ea./cap./6weeks, pH 5.8-7.5에서 2.95 ea./cap./6weeks 및 밀도 $1/79.8cm^3$에서 3.16 ea./cap./6weeks로 많이 생산되었으며, 지렁이의 먹이로 공급된 슬러지와 먹고 배설한 분변토의 pH는 6.2에서 5.7로 낮아지며 휘발성 고형물질은 2.9% 감소되는 것으로 나타났다. 또한 $NH_3-N$는 $6.984{\mu}g/g$에서 $0.991{\mu}g/g$으로 감소한 반면, $NO_3-N$는 $3.213{\mu}g/g$에서 $7.706{\mu}g/g$으로 증가되는 것으로 나타났다. 그리고 지렁이 분변토 중의 분원성 대장균은 슬러지에서 보다 88.6-99.1% (평균 95.7%) 정도 감소되는 것으로 조사되었으며 병원성 장내세균인 Salmonella, Shigella, Vibrio 등은 검출되지 않았다. 이와 같은 결과로 미루어 볼 때 Vermicomposting 기술은 유기성 슬러지를 재이용함과 동시에 폐기물을 처리하는 효과가 있으며 앞으로 이를 보급함으로써 폐기물 처리에 중요 분야가 될 수 있을 것으로 판단되었다.