• 유기물자원화
• /
• 제17권4호
• /
• pp.29-35
• /
• 2009

바이오매스를 바이오오일로 전환시기키 위하여 오거형의 반응조를 설계, 제작하여 실험하였다. 10.2L의 반응조는 $550^{\circ}C$를 유지하며 Batch식으로 운영하였다. 돈분뇨 혼합물, 돈분 왕겨혼합물, 돈분 톱밥혼합물 등 세 가지 혼합물을 대상으로 주(主) 구성성분인 헤미셀루로즈, 리그닌, 셀루로즈, 단백질, 지질(脂質)등을 화학적으로 분석하였다. 실험결과에 의하면 전섬유소 (holocellulose = hemicellulose + cellulose), 리그닌(lignin)의 함유량이 클수록 바이오오일 생산량은 많았으나, 회분(ash)함량은 현저한 감소를 나타내었다. 본 연구에서는 다양한 바이오매스기질을 평가하였으며, 돈분과 왕겨의 상관성은 거의 나타나지 않았으나 돈분과 톱밥의 상관성은 매우 높게 나타났다.

• 공업화학
• /
• 제24권6호
• /
• pp.616-620
• /
• 2013

본 연구에서는 자원 재활용-에너지에 바탕을 둔 돈분, 계분, 혼합물의 연소특성에 대하여 고찰하였다. 시험편은 건조 오븐을 이용하여 항량까지 건조시킨 후에, 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 이용하여 연소성질을 시험하였다. 그 결과 돈분의 최대유효연소열(78.72 MJ/kg)은 계분(69.41 MJ/kg)과 비교하여 탄화수소의 많은 양 때문에 비교적 증가했다. 또한 돈분의 $CO_2$ 발생속도(0.1959 g/s)와 총연기발생률($419m^2/m^2$)도 각각에 대하여 계분보다 증가하였다. 반면에 계분의 CO 발생량(0.0996 kg/kg)과 CO 발생속도(0.0034 g/s)는 계분이 함유하고 있는 많은 무기물 함량 때문에 각각 돈분보다 높았다. 따라서 높은 연소 에너지는 탄화수소 함량에 의존하여 발생되는 것으로 판단된다.

• 자원리싸이클링
• /
• 제11권1호
• /
• pp.32-36
• /
• 2002

이 연구는 돈분, 석고와 석탄화를 혼합물을 퇴비화한 것이다. 실험에 사용한 A 시료(PM : SD = 6 : 4)와 C 시료(PM : SD : GS : CFA = 6 : 2 : 1 : 1)를 사용하여 퇴비화 실험결과 A, C 시료의 초기 수분함량은 64, 50%이었고 온도, pH에서도 A시료와 비교했을 때 큰 차이는 없었으나 A,C 시료의 최종 TOC는 약 5550, 2900 mg/kg 이었다. 양이온 교환능은 A, C시료와는 크게 차이는 없었으나 CEC값으로 보아 숙성에 더 많은 시간이 필요할 것으로 생각된다. 그러나 석고와 석탄회 첨가는 돈분 퇴비화 과정에서 첨가제로서의 역할이 있음을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제26권2호
• /
• pp.121-126
• /
• 1993

혐기(嫌氣) 및 호기(好氣)조건하에서 토양(土壤)에 처리(處理)된 돈분(豚糞) 중 질소행동(窒素行動)에 관한 기초자료(基礎資料)를 얻고자 사양토(砂壤土)에 생돈분(生豚糞) 및 발효돈분(醱酵豚糞)을 2:1로 혼합하고 혐기(嫌氣) 및 호기조건하(好氣條件下)에서 8주간(週間) 항온(恒溫)($30^+/-1^{\circ}C$) 하면서 토양(土壤)과 돈분(豚糞) 혼합물(混合物)의 pH 변화와 $CH_4$ 발생량(發生量) 그리고 무기태질소(無機態窒素) 농도(濃度)변화를 조사(調査)하였다. 토양(土壤)에 생돈분(生豚糞)처리시 혐기조건(嫌氣條件)에서의 pH가 호기조건(好氣條件)에서 보다 1.87 단위(單位) 낮아졌고 발효돈분(醱酵豚糞) 처리에서는 혐기(嫌氣), 호기조건(好氣條件) 간에 pH 차이가 적었다. 혐기(嫌氣)조건에서 항온기간(恒溫期間) 경과에 따른 pH 감소(減少) 회귀식(回歸式)(P<0.01)으로 부터 얻어진 회귀계수(回歸係數)는 생돈분(生豚糞)에서 -0.114, 발효(醱酵)돈분에서 -0.08로 발효돈분(醱酵豚糞)에 비하여 생돈분(生豚糞)에서 pH 감소율(減少率)이 컸다. 생돈분(生豚糞), 발효돈분(醱酵豚糞)을 토양에 처리시 혐기(嫌氣)조건에서 $CH_4$ 발생량은 항온(恒溫) 3주(週)까지는 두처리 간에 차이가 없었으나 3주(週) 이후에는 생돈분(生豚糞)에서의 $CH_4$ 발생량이 현저히 증가되었으며 8주(週) 까지의 누적(累積) $CH_4$ 발생량은 발효돈분(醱酵豚糞)에 비하여 3.2배(倍) 증가되었다. 항온(恒溫) 3주(週)부터 8주(週)까지 일당(日當) $CH_4$ 발생량은 생돈분(生豚糞)에서 0.211 mole/g, 발효돈분(醱酵豚糞)에서 0.046 mole/g였다. 호기조건(好氣條件)에서 생돈분(生豚糞)처리시 $NH_4-N$ 농도는 항온기간(恒溫期間)이 경과(經過)됨에 따라 점차 감소(減少)되었으며 $NO_3-N$ 농도는 초기(初期)에 11.2 ppm에서 8주(週) 후(後)에 67ppm으로 6배(倍) 증가되었는데 이러한 결과는 호기(好氣)조건의 발효돈분(醱酵豚糞)에서도 유사(類似)한 경향이었다. 그러나 혐기(嫌氣)조건에서는 항온기간별(恒溫期間別) $NH_4-N$ 농도가 급격(急激)히 증가되었으나 $NO_3-N$ 농도는 4~8ppm으로 호기조건(好氣條件)에 비하여 매우 낮았다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제9권4호
• /
• pp.219-223
• /
• 1981

축산공해를 방지하고 대체에너지를 개발하기 위하여 가축분뇨로부터의 메탄가스 발효실험을 실시하여 다음의 결과를 얻었다. (1) 각 가축의 분뇨에 약 30%의 슬러지를 첨가하여 37$^{\circ}C$에서 20일간 발효시킨 결과 우분, 돈분 및 계분의 유기물 1 kg당 메탄가스 생성량은 각각 181, 248 및 235 $\ell$였으며 발효기간중 pH 변화는 발효 초기에 약간 저하하다가 점차 상승하는 경향을 보였다. (2) 우분(300g)과 물(200g)의 혼합물에 슬러지를 각각 20, 30, 40 (w/w) %씩 첨가하여 발효시킨 결과 가스생성량은 약 6.1, 14. 5, 13.4 $\ell$ 였다. (3) 우분에 톱밥과 왕겨를 각각 등량씩 혼합하여 발효시킨 결과 톱밥 첨가시가 왕겨 첨가시보다 메탄생성량이 많았다. (4) 메탄발효처리물의 N, K, P의 함량에 있어서 N, K의 함량은 계분>돈분>우분의 순서였고 P는 우분>계분>돈분의 순서였다. (5) 수중펌프발효조를 이용하여 우분으로부터 메탄가스 생산발효를 20일간 실시한 결과 유기물 1kg 당 188 $\ell$의 메탄가스가 생성되었고, 이 때 생성된 총 메탄가스의 가격과 소모된 전력요금과는 거의 비슷하였다.

• 유기물자원화
• /
• 제11권1호
• /
• pp.131-131
• /
• 2003

왕겨 활용의 일환으로 파쇄과정을 거쳐 돈분과 혼합하여 퇴비화에 미치는 영향 및 물질의 특성 변화를 조사하였다. 왕겨 입자는 1mm 이하, 1~2mm, 2mm 이상 등 3가지로 분리하여 돈분과 부피비(4 : 3)로 혼합한 후 정체식 퇴비화 시설에 적하하여 $250m^3/hr.$의 송풍기로 10min./day씩 강제송풍을 시켰다. 처리구는 톱밥구(Control), 왕겨구(RH), 1~2mm 왕겨구(MRH), 1mm이하 왕겨구(SRH) 등 4개였으며, 수분함량은 혼합물질의 특성에 따라 차이를 보였다. 온도변화는 퇴비화 시작 3일째부터 온도 상승이 시작되었으며, RH구에서 가장 빨리 $60^{\circ}C$로 상승하였다. 그 후 가장 먼저 온도가 하강하였으며 40일째 온도가 대기온도와 같았다. pH는 모든 처리구에서 10일 이내에서 감소하였지만 그 후 지속적으로 증가하는 경향을 보였다. 유기물은 퇴비화 초기와 후기에 큰 차이를 보이지 않았지만 RH구의 감소율이 다른 처리구에 비해 높았다. 공극률이 높은처리구일수록 암모니아 휘산이 적어 T-N함량이 높았고 C/N율은 20~40사이로 적당하였다. 퇴비화 과정 중 온도 변화는 용적밀도의 차이에 의한 것이며, 화학성분의 함량 차이는 두 물질사이의 혼합량 차이에 의한 것이었다.

• 유기물자원화
• /
• 제6권2호
• /
• pp.31-44
• /
• 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.

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.163-168
• /
• 2004

에스커레이터식 기계교반 퇴비화시설의 적정관리를 위해 돈분 및 톱밥에 함유되어 있는 수분 투입량에 따른 발효온도 및 수분 함량변화를 조사하여 적정 관리방안을 제시하고자 본 시험을 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 발효조 내 온도는 발효조 내 혼합물 투입 후 4일 이상 경과해야 발효온도가 $70^{\circ}C$이상 유지되었으며, 발효조 내 투입되는 혼합물(돈분+톱밥)의 수분 함량은 평균 $72.9\%$로 추천치 보다 높게 조사되었으나, 적정수분 함량 조정은 발효조 27m 지점 즉, 투입후 5$\~$6일 후에나 적정수분 함량이 되었다. 2. 발효조 내 평균 수분 감소량은 $12.5\%$였고, 유기물량은 건물기준으로 $93.9\%$에서 $92.5\%$로 거의 감소가 없는 것으로 조사되었으며 아는 후반기에도 비슷한 경향을 보였다 3. 투입되는 열량가는 현물상태에서 평균 1,127.3kcal/kg이고 질소, 인산 가리성분은 각각 $1.0\%$, 1.1, 및 $0.38\%$로 조사되었으며 OM/N은 26.3로 조사되었으며 완제품의 수분 함량은 평균 $65.3\%$였으며 열량가 및 질소, 인산, 카리 등 비료성분은 각각 1,348.8Kcal/kg, $0.58\%$, $1.47\%$, $0.49\%$로 조사되었다. 4. 퇴비화 과정 중 중금속 함량은 Cu 58.9ppm, Cr 1.55 ppm, Pb 2.16 ppm, Cd 0.07 ppm, As 0.3 및 Hg 0,003ppm으로 조사되었으며 6 성분의 중금속은 비료관리법 기준치 이하로 조사되었다.

• 유기물자원화
• /
• 제8권4호
• /
• pp.86-92
• /
• 2000

본 연구는 퇴비화에 있어서 제지 슬러지(PMS)와 돈분(PM)의 최적혼합비율을 결정하기 위해 실시하였다. 제지슬러지는 풍부한 탄소와 적은 질소를 함유하고 있기 때문에 탄소의 공급원으로서 사용되었다. 또한 건조된 제지슬러지는 혼합물의 수분을 조절할 목적으로 첨가되었다. 처리구는 PMS-100(PM 0%+PMS 80%+DPMS 20%), PMS-85(15+65+20), PMS-70(30+50+20), PMS-55(45+35+20) 4개로 구성되었다. 퇴비화은 호기성조건에서 정체식(규모 $1.25m^3$)으로 실행되었으며, 일일 15분씩 공기를 공급하였고 퇴비화초기에는 주마다 뒤집기를 실시하였다. 퇴비의 부숙도를 평가하기 위해 온도, pH, C/N율과 색도의 이화학성 변화를 조사하였다. 이화학성을 분석한 결과 효과적인 퇴비화을 위한 수분과 C/N율의 최적조건은 각각 25~30과 55~60%이었다. 제지슬러지에 돈분이

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.105-112
• /
• 2008

돼지분뇨 특성에 따른 기계교반 퇴비화시설의 적정용적 산정을 위하여 돈분 및 톱밥에 함유되어 있는 수분투입량과 발효온도, 유기물 분해율 및 수분감소율 등의 변화를 조사하여 적정 용량을 산정하기 위하여 본시험을 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 발효조내 온도는 발효조내 혼합물 투입 후 4일 이상 경과해야 발효온도가 $70^{\circ}C$ 이상 유지되었으며, 발효조내 투입되는 혼합물(돈분+톱밥)의 수분함량은 평균 72.9%로 추천치보다 높게 조사되었으나, 적정수분함량 조정은 발효조 27m 지점 즉, 투입후 $5{\sim}6$일후에나 적정 수분 함량이 되었다. 2. 투입되는 열량가는 현물상태에서 평균 1,127.3kca/kg이고 질소, 인산 가리성분은 각각 1.0%, 1.1, 및 0.38%로 조사되었으며 OM/N은 26.3로 조사되었으며 완제품의 수분 함량은 평균 65.3%였으나 겨울철과 나머지 계절간에는 유의적인 차이가 나는 것으로 조사되었다(p>0.05). 3. 퇴비화과정 중의 유기물 분해율은 평균 3.53%였으며, 계절별로는 봄철이 3.88%로 가장 높았고, 가을과 여름은 각각 3.47, 3.52%로 비슷한 경향을 보였다. 그러나 겨울철에는 3.23%로 봄철에 비하여 약 16.8% 정도 분해율이 낮아 퇴비화기간 동안의 수분감소 량의 경우 유의적인 차이가 나는 것으로 조사되었다(p>0.05). 4. 퇴비화시설의 용적 산정에 사용할 인자를 도출하기 위해 앞서 수행한 시험결과에 의거하여 돼지의 성장단계별 분뇨발생량, 계절별 수분증발량, 유기물 감소율, 용적 중 감소율, 톱밥수분량 및 계절별 수분발생량을 산출하였다. 양돈농가에서 돼지의 사육규모가 2000두를 기준으로 하여 용적을 산정시 슬러리 돈사의 경우 적정 퇴비화 용적은 여름철 $281m^3$, 겨울철 $260m^3$으로 약 7.5%($21m^3$) 차이가 났으며, 돈분뇨 및 세정수 등을 포함한 농가의 경우에는 여름철 $412m^3$, 겨울철 $359m^3$로 계절간에는 약 12.9%($53m^3$)의 차이가 나는 것으로 계산되었다. 5. 따라서 양돈농가에서의 기계교반 퇴비화 시설을 이용하여 돈분뇨를 퇴비화 하는 경우 계절별 수거되는 돈분의 수분 함량과 유기물 분해율 및 수분증발가능량 등을 고려하여 퇴비화 용량을 산정하는 것이 바람직하다고 생각된다.