• Journal of Biosystems Engineering
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• 제23권1호
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• pp.31-48
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• 1998

가축분뇨, 음식쓰레기 둥의 유기성 고형 폐기물의 퇴비화처리 과정의 성능 향상과 암모니아 가스 발생을 저감화 하려는 연구의 일환으로서 파이로트 규모의 원통형 회분식 분해조 및 숙성조를 설계, 제작하여 퇴비화 성능과 탈취 효과를 분석하였다. 고형퇴비화 처리에 미치는 주요요인은 초기재료의 수분, 탄질비, 수소이온농도, 발효온도 및 통기조건 등이다. 돈분에 부자재인 톱밥을 혼합하여 초기 재료의 수분, 탄질비, 수소이온농도 등을 동일한 재료로서 같은 수준에 유지하고 연속통기와 간헐통기 방식으로 퇴비화하는 동안에 분해 및 숙성단계의 부위별 발효온도의 변화, 산소흡수 및 탄산가스 배출농도의 변동, 평균통기량, 재료의 평균온도 변화, 암모니아가스 배출농도의 변화 등을 분해 및 숙성 전기간을 통해 측정하고 초기재료와 숙성재료의 주요 이화학적 성분을 분석하여 퇴비화 성능과 회비 탈취 효율을 비교하였다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 1. 숙성과정 8일 이후의 암모니아가스 탈취효율은 연속통기법이 90%이고, 간헐통기법이 70%였으며, 분해 및 숙성과정의 발효온도, 탄산가스 발생, 암모니아가스 배출농도 및 숙성회비의 성분 둥의 결과로서 판단할 때 에 퇴비 화 소요기 간은 6주간이었다. 2. 탄산가스 배출농도 변화로서 간헐통기 퇴비화 방식은 연속통기법에 비하여 분해과정이 7일 정도 빠르고, 숙성과정이 10일 정도 단축되었으며 암모니아가스 농도도 적게 나타나고 있었다. 3. 퇴비화 분해과정이 지난 후 숙성과정 도입단계에서 퇴비재료의 혼합 교반에 따른 재료의 고온상승으로 인한 암모니아가스의 고농도화 현상의 억제대책이 필요하다고 판단되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제29권4호
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• pp.403-410
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• 1996

우분뇨와 왕겨혼합물(2:1, v/v)의 효과적인 부속방법과 퇴비화를 위해 야적식과 간헐통기 퇴석방식으로 비닐하우스 조건에서 10주일간 부숙시키면서 퇴비화 과정 중의 온도변화와 희비재료의 이화학적 환경변화 등을 조사하였다. 퇴비재료의 pH변화는 부숙초기인 1-2주경에는 8.9수준으로 상승하였다가 그 이후 중성부근으로 떨어졌으며, 4주이후부터 정치식보다 간헐통기 퇴적방식에서 빠른 안정화를 보였다. 간헐통기 최적과 정치식에서 퇴비재료의 주발효(고온발효)는 부숙개시 후 3주일과 6주일내에 끝났으며 주발효 온도에 도달도 간헐통기 퇴적방식에서 빨랐다. T-C와 잔존유기물 양의 감소는 비슷한 경향을 보였으며 T-C의 경우 간헐통기 퇴적방식이 정치방식에 비해 감소가 빨랐고, 잔존유기물의 양도 부숙의 진전에 따라 간헐통기방식에서 잔존량이 더 적고 부숙개시 후 6주부터는 정치방식과 9%정도의 차이를 나타냈다. T-N은 두 방식간에 차이가 뚜렷하여 정치식은 부숙에 따라서 점점 증가되다가 6주이후에는 2.3%수준을 유지하였고, 간헐통기방식은 분해초기에 급격한 감소를 보이나 7주 이후에는 1.8%수준을 유지되었다. C/N비의 경우는 두 방식간에 차이를 보이면서 완만히 감소되는데 6주일 후에는 안정화되어 정치식과 간헐통기 퇴적방식에서 각각 17과 21수준을 보였다. 조회분과 일반 무기성분의 함량변화는 전반적으로 부숙과 함께 증가되는 경향이며 간헐통기 퇴적방식에서 이들의 함량이 높아졌다. 본 실험에서 얻어진 결과는 비닐하우스에서 우분뇨 퇴비재료를 강제간헐통기 퇴적방식으로 퇴비화함으로서 부숙(퇴비화)기간을 단축시킬 수 있었다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2000년도 하계 학술대회 논문집
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• pp.111-117
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• 2000

• 한국축산시설환경학회지
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• 제6권3호
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• pp.191-199
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• 2000

본 실험은 고형퇴비화 처리용 부자재 비용절감 및 생물계 폐기물의 퇴비화 작업효율을 개선하기 위하여 연속 및 간헐통기 퇴적식 호기성 퇴비화 시스템에 필요한 기초 연구자료를 제공하기 위하여 수행되었다. 유우분과 왕겨 (I) 그리고 유우분과 1차 순환퇴비 (II) 및 2차 순환퇴비 (III)를 전처리 혼합하여 $12.3{\;}{\ell}$의 회분식 원통형 발효조 3개의 동일한 수준에 같은 성질의 실험재료를 넣어 10일간 실험하였다. 이때, 통기량은 연속통기(CA)는 $0.3~0.6{\;}{\ell}/min.kg.dm$, 간헐통기 (IA)는 $0.1~0.2{\;}{\ell}/min.kg.dm$ 범위로 5분 통기 55분 정지 방법으로 퇴비화 처리하였다. 퇴비화 과정중 발효조의 내부 온도는 잡초종자 및 병원균 사멸을 위한 퇴비화 적정온도인 $55~60^{\circ}C$를 연속통기 (CA)는 38~78시간, 간헐통기 (IA)는 37~98시간 유지하였다. 순환퇴비의 혼합량이 증가함에 따라서, 암모니아 휘산 농도는 증가하였으며, 연속 통기시 최고 농도는 110, 160, 287 ppm을 나타냈으며, 간헐 통기 방법을 이용한 퇴비화 경우는 52, 76, 420 ppm을 나타냈다. 이는 순환퇴비의 탄질비가 17.6, 22 그리고 16.5로 낮기 때문이다. 퇴비화 종료 후, 퇴비의 품질은 수분 함량 (MC)이 68~73%로서 40% 이하의 적정 수분 함량으로 건조가 필요하였다. 산도(pH)는 7.9~8.7로서 적정 값 (8이하)보다 약간 높아 후숙 과정이 필요하였으며, 유우분에 순환퇴비를 부자재로 혼합한 실험 II와 III의 경우, 탄질비 (C/N)는 20이하로 적정수준을 나타냈다.

• 유기물자원화
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• 제6권2호
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• pp.31-44
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• 1998

돈분 슬러리와 톱밥 혼합물을 퇴비화 급속(분해)과정의 파이로트 규모 반응조 성능 평가를 입증하기 위해 간헐통기법으로 퇴비화 처리했다. 계측은 퇴비온도, 산소와 탄산가스농도, 통기량 및 암모니아가스 배출 등의 측정으로 구성됐다. 퇴비화 급속과정의 암모니아 농도는 14일째에 수준이하(I)보다 최적수준(II)부근에서 신속하게 허용범위 34-40ppm 이내로 감소되어 짐을 알 수 있었다. 암모니아가스 저감에 있어서 수분(55-65%), 탄질비(20-40%), 수소이온농도(7-8%) 및 퇴비온도(<$60^{\circ}C$) 등의 최적수준 영향은 상업용 퇴비화에 무시 할 수 없었다.

• 미생물학회지
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• 제42권4호
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• pp.306-312
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• 2006

음식물쓰레기의 효과적인 처리를 위해 발효소멸기를 제작하고 유기물 분해능이 우수한 균주들을 접종하여 음식물쓰레기의 감량과 악취제거능을 조사하였다. 먼저 Bacillus subtilis (cellulase 생성), Bacillus cereus (amylase 생성), Sphingobacterium faecium (protease 생성)를 분리하여 효소의 활성을 조사한 결과 각각 최대 153, 219, 412 unit/ml의 우수한 활성을 나타냈다. 미생물에 의한 음식물쓰레기의 처리효과를 확인하기 위해 먼저 간헐적 통기시의 감량효율을 검토한 결과 15일 후 접종시료가 약 11%, 비접종시료가 3.4%의 분해율을 나타내었다. 간헐전 통기시 pH가 급격히 낮아지면서 처리효율이 낮아지는 문제를 해결하기 위해 지속적으로 통기시키면서 음식물 쓰레기 처리 효율을 측정한 결과 간헐적 통기에서의 처리 효율에 비해 약 10% 정도 분해율이 증가했고, 교반기 내부의 pH가 5$\sim$7 수준에서 유지되었다. 음식물 쓰레기 처리에 가장 적합한 조건을 찾기 위해 pH와 온도를 조절하면서 분해효율을 조사한 결과 pH 7, $30^{\circ}C$에서 15일 후 가장 우수한 35%의 분해효율을 나타냈다. 한편 음식물 쓰레기가 분해되면서 발생하는 악취를 저감시키기 위해 biofilter를 제작, 장착함으로써 제어하고자 하였다. 황 화합물을 산화시키는 홍색비유황세균을 함유한 biofilter를 장착함으로써 5$\sim$6배 정도로 복합악취를 저감시킬 수 있었으며, 악취 원인물질 중 중요한 황 화합물인 methylmercaptan은 213 ${\mu}g/L$에서 158.6 ${\mu}g/L$으로, hydrogen sulfide 또한 2473.8 ${\mu}g/L$에서 1262 ${\mu}g/L$로 크게 감소하였다. 이 연구 결과는 음식물쓰레기의 효율적인 처리 및 악취제거에 기여할 수 있을 것으로 판단되며, 음식물쓰레기 처리에 이용할 수 있는 미생물자원의 확보 측면에서도 큰 의의가 있다고 할 수 있다.

• 한국농공학회지
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• 제40권5호
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• pp.100-108
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• 1998

Compost stability represents the state of microbiological activity and measurements of respiration either through $CO_2$ evolution or $O_2$ uptake should provide the best indication of this state. Hog manure amended with sawdust was composted in a pilot-scale reactor vessels using continuous and intermittent aeration for 3 weeks. In this study we evaluated the $CO_2$ respiration rate effect of aeration method on the reduction of $CO_2$ evolution, and investigated the stability of fresh and finished compost for plant growth. The intermittently aerated composting is a practical proposition for a very stable compost making. The $CO_2$ respiration rate in the fresh and finished compost during intermittently aerated composting was maintained from 0.3 to 1.4 and was good for use in horticulture, while the continuously aerated composting was 7 to 23 and needed more time for compost curing.

• 한국환경농학회지
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• 제16권2호
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• pp.119-123
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• 1997

비닐온실내의 간헐 통기방식의 우분뇨 퇴비화에서 발효열에 의한 근권토양의 지온변화와 $CO_2$ 및 부숙최기의 NH 가스발생양상을 조사하고 토마토 재배를 통하여 그 혜택을 구명하고자 수행하였다. 퇴비화시설 온실 30cm깊이의 지중온도 변화는 퇴비재료의 부숙온도 상승에 따라 지중온도 증가를 보여 부숙개시후 1주일에 최고 $32^{\circ}C$까지 상승하여 대조구에 비해 $18^{\circ}C$의 차이를 보였고, 부숙개시 20일 후부터는 주발효의 종료와 함께 점차 온도감소를 나타냈으며 35일 이후는 $23^{\circ}C$수준을 일정하게 유지하는 반면에 대조구인 관행온실의 지중온도는 70일동안 $14{\sim}15^{\circ}C$범위를 벗어나지 않아 퇴비발효열에 의한 토마토 근권토양의 가온효과가 확인되었다. 전 조사기간에 퇴비화 온실에서 발생되는 $CO_2$ 평균값은 $782{\sim}1154ppm$으로 관행온실(대조구) $440{\sim}462ppm$수준에 비해서 $1.7{\sim}2.6$배의 차이를 보였다. 간헐통기 퇴비화에서 발생하는 $NH_3$ 가스는 부숙개시 후 $3{\sim}10$일내에 다량 방출되었으며, 5일째 조사시 최고치인 134ppm을 보인 후 감소하여 17일부터는 $3{\sim}4ppm$수준을 나타냈다. 비닐하우스내 밀폐 강제통기 퇴비화방식은 퇴비재료가 부숙되는 동안 방출되는 $CO_2$와 발효열에 의한 광합성 증대와 작물근권 온도를 높여 주는 효과로 인해 토마토의 생육, 수량 및 당도의 증가를 보였으며 총과중의 경우 60%의 증수를 나타냈다.

• 한국농공학회지
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• 제43권4호
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• pp.113-119
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• 2001

Ammonia emissions during composting of hog manure mixed with sawdust were studied in four runs comprising a total of 22 pilot-scale reactor vessels. These four runs extended previous work and both verified and extended the previous conclusions. The pilot-scale vessels were 205 L insulated stainless steel drums that were aerated either continuously (high/low thermostatically controlled fans) or intermittently (5 min high fan 55 min off). Temperature ammonia emissions air flow rates carbon dioxide production and oxygen utilization moisture and dry matter reduction initial and final chemical compositions were measured. Ammonia emissions from the intermittently aerated vessels were only about 50% as great as those from the continuously aerated ones but this was found to be a result more related to total air flow than to aeration technique. All of the data for total result more related to total air flow were fitted with a linear regression line y=0.139x+29.835 where y is ammonia expressed as g of N and x is air flow in kg with $R^2$=0.6808. this general trend indicates that about 50% reduction in ammonia emissions can be achieved with 75% reduction in air flow. For the aeration techniques used the minimum oxygen level in te exhaust gas from the vessels was 5% and this is probably a resonable lower limit constraining air flow reduction. However within this constraint lower air flow now appears to be a technique that can reduce odorous ammonia emissions.