Journal of Korean Society of Environmental Engineers (대한환경공학회지)

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Vermicomposting of Sludge from Milk Processing Industry (MPS)

지렁이를 이용한 우유가공 폐수처리장 슬러지의 효율적 퇴비화

  • Seo, Jeoung-Yoon (Department of Environmental Engineering, Changwon National University)
  • 서정윤 (창원대학교 환경공학과)
  • Received : 2012.03.09
  • Accepted : 2012.07.27
  • Published : 2012.07.30
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Abstract

This study was conducted to determine the optimal ratio of sludges from milk processing industry (MPS), paper-mill industry (PMS) and night-soil treatment plant (NSS) for vermicomposting. Five different ratios, 0 : 80 : 20 (MPS-0), 25 : 60 : 15 (MPS-25), 50 : 40 : 10 (MPS-50), 75 : 20 : 5 (MPS-75), and 100 : 0 : 0 (MPS-100 : control) MPS : PMS : NSS by wet weight were tested in a small plot experiment. The experiment for each mixing ratio was performed for 2 weeks with the three replications. MPS-100 (100 : 0 : 0) only had the highest decomposition rate with 19.9%, followed by MPS-25, MPS-50, MPS-75 and MPS-0 with 19.5, 19.1, 17.6 and 16.7%, respectively. Except for MPS-100, Vermicomposting resulted in increase in ash, T-P, $NO_2{^-}-N$, $NO_3{^-}-N$, Mg, K, As, Cd and Cu, whereas moisture, VS (Volatile Substance), TKN (Total Kjeldahl Nitrogen), $NH_4{^+}-N$, Ca, Hg and Pb were lower in the final cast than the initial feed mixture. Meanwhile Zn showed very slight difference and Cr and Ni did not show any tendency between the feed mixture and the final cast. In the case of MPS-100, where the decomposition rate was the highest, all the heavy metals in the final cast except for Hg were increased. All the vermicomposts produced from five different mixing ratios of the vermicomposting sludges met the Korea Standard as by-product compost.

이 연구에서는 우유가공 : 제지 : 분뇨 슬러지의 습무게 비율을 0 : 80 : 20, 25 : 60 : 15, 50 : 40 : 10, 75 : 20 : 5 그리고 100 : 0 : 0의 5가지 비율로 섞은 혼합물을 지렁이에 급이 하여 2주 후 유기물의 분해율과 생산된 분변토의 이 화학적 특성을 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다: 분변토를 생산하기 위하여 지렁이에 우유가공 슬러지만을 급이 하였을 때와 우유가공 슬러지 25%, 제지 슬러지 60% 그리고 분뇨 슬러지 15%로 섞어 급이 하였을 때 분해율이 가장 높았으며 각각 19.9와 19.1%로 비슷하였다. 우유가공 슬러지만을 급이 하였을 경우가 우유가공 슬러지와 분뇨 및 제지 슬러지를 혼합 급이 하였을 경우보다 분해율이 높아 오히려 우유가공 슬러지만 지렁이에 급이 하는 것이 다른 슬러지와 혼합하여 급이 하는 것보다 적합하였다. 퇴비화 기간 2주 후 생성된 분변토 중 회분, T-P, $NO_2{^-}-N$, $NO_3{^-}-N$, Mg, K 함량은 증가하였으나 수분, VS, TKN, $NH_4{^+}-N$, Ca 함량은 감소하였다. 분변토의 중금속 함량은 분해율이 가장 높았던 MPS-100의 경우 Hg를 제외하고 모두 증가하였다. 나머지의 경우 As, Cd, Cu 그리고 Ni 함량은 지렁이에 급이 한 후 증가하였다. 반면에 Hg과 Pb는 감소하였다. 그러나 Zn의 함량 차이는 미미하였으며 Cr과 Ni은 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 분변토의 pH는 초기 혼합물의 pH 보다 감소하였다. 우유가공 슬러지만 그리고 우유가공, 제지와 분뇨 슬러지를 다른 비율로 섞은 4가지 혼합물을 지렁이에 급이 하여 생산된 분변토들은 모두 비료공정규격 부산물비료의 기준을 충족하였다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 창원대학교

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