초록
가축분뇨는 적절하게 처리되기만 하면 가치 있는 자원이 될 수 있다. 년간 42백만톤에 달하는 가축분뇨의 84%가 퇴비와 액비 생산에 이용되고 있으며 최근에는 혐기소화를 통한 바이오가스 생산에 대한 관심이 고조되고 있으나, 혐기소화액의 농업적인 활용은 아직 인증되지 않은 실정이다. 본 연구에서는 가축분뇨와 음식물류폐기물을 혼합하여 소화시킨 통합혐기소화액을 이용하여 벼 재배시 생육과 논토양 환경에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 통합혐기소화액은 돈분과 음식물류 폐기물을 70:30(v/v)으로 혼합하여 HRT(Hydro-logic retention time) 14일의 고온혐기소화공정을 거쳤으며, 안전성을 평가하기 위해 모니터링을 수행하였다. 질소전량 기준으로 통합혐기소화액을 와그너 포트에 시용하고 침출수를 채취하여 양분의 용출과 생육을 조사하였다. 통합혐기소화액을 시용한 처리구에서는 토양중 치환성 칼륨, 구리, 아연 등이 증가하였으며, 통합혐기소화액 처리후 침출수 중의 질산태 질소 농도는 처리 농도가 증가할수록 높았으며 모든 처리구에서 2주 만에 침출되어 빠져나가는 것으로 나타났다. 생육반응에 있어서 분얼수는 처리간에 차이가 없었으며, 초장은 통합혐기소화액을 추천시비량 질소 기준으로 2배 시용한 처리구에서 가장 높았으나, 벼의 생육을 고려하면 오히려 도복의 위험이 높은 것으로 나타났다. 토양중 염류 집적을 고려하여 추천시비량 질소 기준에 맞게 시용하는 것이 바람직하며, 통합혐기소화액이 화학비료 대체제로서의 가치가 있는 것으로 판단되었다. 향후 장기적인 면에서 통합 혐기소화액의 논토양 환경에 미치는 영향에 대한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.
Livestock manures have a potential to be a valuable resource with an efficient treatment. In Korea, 42 million tons of livestock manure were generated in 2008, and 84 % of them were used for compost and liquid fertilizer production. Recently recycling of livestock manure for biogas production through anaerobic digestion is increasing, but its utilization in agriculture is still uncertified. In this study, there was applied co-digestate to the paddy for rice cultivation based on N supplement. Co-digestate was fertilizer fermented with pig slurry and food waste combined with the ratio of 70:30(v:v) in its volumetric basis. For assessing the safety of co-digestate, it was monitored the contents of co-digestate for seasonal variation, resulted in no potential harm to the soil and plant by heavy metals. The results showed that soil applied with co-digestate was increased in exchangeable potassium, copper and zinc mainly due to the high rate of pig slurry in co-digestate applied. Considering high salt content due to the combination with food waste, strict quality assurances are needed for safe application to arable land though it has valuable fertilizer nutrient. Leachate after treatment showed that the concentration of nitrate nitrogen washed out within two weeks. Considering the salt accumulation results in soil, it is highly recommended that the application rate of co-digestate should not exceed the crop fertilization rate based on N supplement. With these results, it was concluded that co-digestate could be used as an alternative fertilizer for chemical fertilizer. More study is needed for the long-term effects of co-digestate application on the soil and water environment.