Changes of Compost Quality by the Formation of Struvite Crystal During the Composting of Swine Manure

The effect of Mg supplement on the composting of swine manure and the formation of $MgNH_4PO_46H_2O$ (MAP) crystal during composting were examined. Mg source was added at a rate of 1.2 molar ratios to soluble phosphate ($PO_4$) level in swine manure. The temperature profiles and final compost qualities revealed that the Mg source addition didn't retard the decomposition of organic matters. As the added Mg reacted with $NH_4$ and $PO_4$ in manure, creating MAP crystal, the $NH_4$ level was reduced, and this was resulted in low nitrogen lose during the composting. The phosphate level was also decreased with the addition of Mg source, and hence the ratio of orthophosphate to total phosphate (OP/TP) in the final compost was lowered. Therefore, it was assured that supplement of Mg source into the composting materials could enhance the quality of compost by preserving nourishment and converting it into a slowly releasing fertilizer. X-Ray diffraction examination of the final compost showed that a distinct MAP crystal was formed during the composting, and the crystal mainly existed with the compost particle size less than 2.8 mm and over 2/3 of nourishment of the final compost was found in those particles.

돈분뇨 부숙과정에서 Struvite 결정체 형성에 따른 퇴비특성 변화

돈분뇨 부숙과정에서의 Mg원 첨가에 따른 MAP 크리스탈 결정체 형성과 부숙과정에 미치는 영향을 조사하였다. 돈분뇨내 수용성인산 기준 1.2M비로 Mg원을 첨가하여 부숙시킨 경우와 첨가하지 않고 부숙한 경우를 비교하여 실험한 결과 Mg원 첨가에 의한 부숙과정에서의 유기물분해 저해 현상은 관찰되지 않았다. Mg원을 첨가한 경우 분뇨 내 $NH_4$와 $PO_4$가 함께 반응하여 MAP 크리스탈 결정체를 형성함에 따라 $NH_4$-N의 함량이 낮아졌으며 이는 부숙과정에서의 암모니아 가스 형태로의 질소소실을 낮추어주는 결과가 됨을 알 수 있었다. 수용성인의 함량 또한 Mg원을 첨가한 경우에 낮아져 최종 부숙퇴비의 총인중 수용성인의 비율이 감소함을 알 수 있었다. 따라서 부숙과정에서의 Mg원 첨가는 최종 부숙퇴비의 비료성분 보존과 완효도 증가효과가 있음을 알 수 있었다. 최종퇴비의 X-Ray Diffraction 시험결과 부숙과정에서 MAP 결정체가 형성됨을 알 수 있었으며 2.8 mm 이하의 입자크기에서 형성된 결정체가 많음을 알 수 있었다. 또한 입자크기별 질소와 인 성분 분포율을 비교한 결과 2.8 mm 이하의 입자크기에 질소와 인성분의 2/3 이상이 분포해 있음을 알 수 있었다.