• 유기물자원화
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• 제15권4호
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• pp.115-124
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• 2007

다량의 유기성 폐기물을 신속히 처리하기 위한 대용량의 반응조 개발이 이루어짐에 따라 대형 반응조 내부에서 재료물질 자체의 물리적 특성변화가 퇴비화에 미치는 영향을 파악하기 위한 연구가 시도되고 있다. 특히 좁은 공간에서 단위 면적당 처리량을 높일 수 있는 수직형 반응조에서는 재료가 갖는 자체적인 무게로 인한 침하 현상이 발생하여 퇴비화공정에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 수직형 퇴비화 반응조 내에서의 수직 높이구간별로 재료물질의 온도, 수분함량, 용적밀도, 고형물함량, 침하거리 등의 물리적 성상 변화를 측정하여 수직형 반응조에서의 침하현상에 의한 효과를 파악하고자 하였다. 이를 위하여 수직형 퇴비화 반응조를 제작하여 계분과 톱밥을 혼합한 퇴비화 재료를 투입한 후 일정한 공기 유량을 주입하면서 퇴비화기간 동안의 반응조 높이별 물리적 성상 변화를 측정 하였다. 실험결과, 각 높이구간별로 최대온도 이후의 온도 재상승에 의한 변동폭은 교반횟수가 증가함에 따라 감소하고 있으며, 각 수직 높이 구간별로는 수직높이가 높아질수록 온도상승폭이 증가하고 있다. 수분함량 변화는 하층부에서의 증발수분이 상층구간으로 이동하게 됨으로써 반응조 높이가 높아질수록 수분함량이 높아지는 결과가 나타났다. 용적밀도는 수분함량 변화와 유사한 경향을 나타내었으며, 수분함량과 용적밀도와는 2차식($R^2=0.94$)의 관계를 보이고 있다. 각 높이구간에서의 고형물 함량은 수직높이가 높아질수록 감소하는 것으로 나타났다. 이와 같은 수직형 반응조에서의 높이구간별 물리적 성상변화는 퇴비화 재료물질의 침하현상에 기인한 것으로 나타났으며, 퇴비화 재료물질의 침하거리를 시간에 따른 1차식($R^2=0.91$)으로 나타내면 Ls(침하거리, cm)=$2.184{\times}T$(시간, day)와 같은 관계식을 얻을 수 있었다. 이러한 수직형 반응조내 재료물질의 침하현상은 자유공기공극(FAS)을 폐쇄시키고 공기투과성(air permeability)을 감소시켜 국부적으로 공기흐름을 저해하거나 혐기성 상태를 유발시키는 원인이 된다.

• 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.

• 유기물자원화
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• 제25권2호
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• pp.69-76
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• 2017

2015년 기준으로 국내에서 발생된 가축분뇨 중의 80%가 퇴비로 전환되어 유기성 비료자원으로서 농경지에 시용되었다. 현재 이용되고 있는 가축분 퇴비의 형태는 분말형이 주를 이루고 있으며 입상 형태 퇴비로서는 직경 5~10 mm 크기의 원기둥 모양으로 가공된 펠릿이 일부 사용되고 있다. 본 연구에서는 우분을 부숙시킨 분말형 퇴비를 원기둥 막대 형태의 펠릿과 구(구슬) 형태(Sphere type)의 펠릿으로 가공하였을 때의 특성을 비교, 분석하였다. 분말 형태 퇴비의 질소농도는 건물량 기준으로 1.05% 이었으며 원기둥 막대 형태와 구 형태로 펠릿화된 이후에는 각각 1.23%와 1.24%로서 가공방법에 따른 차이는 거의 발생하지 않는 것으로 나타났다. 입상화 가공효과를 분석한 결과, 스쿠루 압착식과 원통 회전형 입상화 방식 등의 두 가지 가공방식 모두에서 원료의 수분함량이 입상화가공에 있어 가장 큰 영향요소인 것으로 나타났다. 수분 함량 20% 수준으로 건조하였을 때의 비중은 분말형 퇴비에 비해 원기둥 막대 형태와 구 형태 펠릿퇴비는 각각 1.38과 1.13 수준이었다. 퇴비수송과 취급에 관련되는 요소인 압축강도는 원기둥 막대형과 구 형태 펠릿퇴비에서 각각 $27.6kg/cm^2$ 와 $11.3kg/cm^2$ 수준으로서 원기둥 막대형태 펠릿퇴비가 더 높았다.

• 유기물자원화
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• 제25권2호
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• pp.5-14
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• 2017

농업에서 부식산은 양이온치환능력이 높아 토양의 완충능력이나 보비력을 개선하는 토양개량제나 기능성비료로 이용되어 왔다. 본 연구는 퇴비화에서 부식산의 이용가능성을 평가하기 위하여, 가축분퇴비 원료에 부식산분말을 처리 후 퇴비화 특성변화와 퇴비의 시비에 따른 상추의 생육효과를 조사하였다. 처리구는 대조구, 부식산분말 0.1% 처리구(0.1% HA), 부식산분말 0.5% 처리구(0.5% HA), 부식산분말 1.0% 처리구(1.0% HA), 부식산분말 3.0% 처리구(3.0% HA),부식산분말 5.0% 처리구(5.0% HA)로 설정하였다. 부식산분말 처리 후 온도, 수분 함량, 유기물 함량, 질소 함량 및 유기물대 질소비는 처리구별 차이를 나타내지 않았다. 퇴비원료 배합 후 3% HA 처리구와 5.0% HA 처리구의 pH는 다른 처리구보다 낮았으나 퇴비화동안에는 차이를 나타내지 않았다. 부식산분말 처리 퇴비의 부식산 함량은 대조구보다 1.7~4.4배 더 높았고, 악취지수는 3.0% HA 처리구와 5.0% HA 처리구에서 감소하였다. 부식산분말 처리 퇴비 처리구 중 3.0% HA 처리구에서 상추의 건물중은 대조구보다 약 7% 증가하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제5권2호
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• pp.27-34
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• 1985

본(本) 연구(硏究)에서는 농축산(農畜産) 폐기물(廢棄物)인 돈분(豚糞)에 짚, 톱밥, 포장지(包裝紙) 등(等)을 첨가물(添加物)로 혼합(混合)하여 속성(速成) 퇴비화(堆肥化)하는데 중요(重要)한 작용(作用)을 하는 함수율(含水率), 송풍량(送風量), pH, 공극률(孔隙率) C/N 비(比) 등(等)에 대(對)한 최적치(最適値)의 범위(範圍)를 규명(規明)하고자 제작(製作)된 소형(小型) 회분식(回分式) 실험장치(實驗裝置)에 혼합물(混合物)을 투입(投入)한 후(後) 1주간(週間)씩 연속(連續) 호기성분해(好氣性分解) 실험(實驗) 행(行)하였다. 실험결과(實驗結果)에 의(依)하면 만족(滿足)한 퇴비화(堆肥化)가 이루었을 때의 투입시(投入時) 함수율(含水率)은 50~65%이었고, pH는 7~8이었다. 또한, 이 때의 송풍량(送風量)은 $0.7{\sim}2.0l/min{\cdot}kg-vm$ 이었고, 최고(最高) 온도(溫度)는 $70^{\circ}C$에 도달(到達)하였다. 한편, C/N 비(比)가 110 인 톱밥과 102.50 인 포장지(包裝紙)는 속성(速成) 퇴비화(堆肥化)를 이룰 수가 없었으며 가장 적당(適當)한 C/N 비(比)의 범위(範圍)는 60~70 이하(以下)로 나타났다. $CO_2$ 발생량(發生量)의 변화(變化)에 따라 미생물(微生物)의 활동상태(活動狀態)를 알 수 있었고, $45{\sim}53^{\circ}C$ 범위(範圍)에서 $CO_2$ 발생량(發生量)이 65~85 mg/hr-vm 최대(最大)를 이루었다.

• 미생물학회지
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• 제48권1호
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• pp.8-15
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• 2012

퇴비화 시설과 매립장에서 발생하는 bioaerosol은 작업자 및 주민에게 건강상 위해의 요인이 될 수 있다. 이들 시설에서 공기 중 세균과 진균의 농도 수준을 파악하기 위해 울산시에 위치한 퇴비화 시설과 매립장에서 계절별로 bioaerosol 시료를 포집하였다. 공기중 세균의 농도는 퇴비화 시설에서 평균 $6.5{\times}10^3\;(1.5{\times}10^2-1.5{\times}10^4)\;MPN/m^3$, 퇴비화 시설 출입구에서 평균 $3.9{\times}10^3\;(6.0{\times}10^1-9.3{\times}10^3)\;MPN/m^3$이었는데, 이는 대조군 지점보다 각각 460배와 280배 더 높은 수준이었다. 대장균군 세균은 퇴비화 시설과 출입구에서 모두 검출되었다. 매립장에서 공기중 세균 농도는 평균 $4.9{\times}10^2\;(1.7{\times}10^2-1.0{\times}10^3)\;MPN/m^3$이었고, 퇴비화 시설과 매립장에서 100 m 정도 떨어진 매립장 주차장에서는 평균 $3.7{\times}10^2\;(4.8{\times}10^1-1.3{\times}10^3)\;MPN/m^3$이었으며, 이는 대조군 지점에 비해 각각 35배와 26배 더 높은 수준이었다. 공기중 세균을 분리하여 잠정적으로 동정한 결과 퇴비화 시설에서는 Pseudomonas luteola, 대조군 지점에서는 Micrococcus sp.가 우점하였다. 채취 지점별 공기중 진균의 농도는 평균 $4.8{\times}10^2-7.9{\times}10^2\;MPN/m^3$이었으며, 대조군 지점에 비해 2.1-3.4배 더 높은 수준이었다. 공기중 진균의 경우 Cladosporium, Alternaria, Penicillium의 3속은 모든 지점에서 검출되었으며, Aspergillus 속은 퇴비화 시설의 bioaerosol에서만 확인되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제29권3호
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• pp.312-320
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• 1996

음식물찌꺼기 퇴비의 식물독성을 평가하기 위하여 $1.1m^3$ 규모로 퇴비화 연구를 수행하였으며, 퇴비화과 정중 유식물 생장시험을 실시하였다. 음식물찌꺼기 퇴비화과정중 총 Na와 수용성 Na 함량은 꾸준히 증가하였으며, 수용성 Na의 함량은 총 Na 함량의 80% 이상을 차지하고 있어 토양에 직접 시용시 퇴비중 식염의 농도가 토양과 작물에 악영향을 줄 가능성이 있을 것으로 판단되었다. 한편 음식물 찌꺼기 혼합원료중 휘발성 지방산은 acetic acid가 주성분으로서, 초기의 고온기인 5~30일 사이에 350~400ppm 범위의 높은 농도를 지속적으로 유지하였으나, 40일 이후에는 그 농도가 급격히 저하되었다. 이는 음식물찌꺼기의 퇴비화과정중 배추종자에 대한 3일째의 G.I값이 약 40일째까지 심한 증감들 보였으며, 이러한 G.I.값의 증감은 퇴비화 과정중 산소공급을 위한 뒤집기의 실시와 40일 이후에 급격히 감소하는 휘발성 지방산의 농도변화와 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다. 반면에 45일째 이후에서는 G.I.값이 50이상을 유지하였으며, 그후 퇴비화 기간의 증가로 G.I값의 현저한 상승은 나타나지 않았는데, 이는 음식물찌꺼기중의 Na의 영향에 기인하는 것으로 생각된다. 휘발성 지방산 및 Na의 표준용액을 이용하여 배추종자에 대한 식물독성을 조사한 결과 휘발성 지방산의 경우는 300ppm 이상, 그리고 Na는 2000ppm 이상의 농도에서 50 이하의 G.I.값을 보였다. 이러한 휘발성 지방산의 농도변화와 G.I.값의 조사결과로 볼 때, 음식물찌꺼기는 퇴비화를 통하여 약 45일이면 안정화가 가능할 것으로 판단되었다. 그러나 약 80일 동안 안정화시킨 퇴비의 G.I.값 역시 60 이하의 수준을 보여 음식물찌꺼기 퇴비에 의한 식물독성의 원인이 되는 물질은 식염일 것으로 추정된다. 결론적으로 음식물찌꺼기 퇴비는 충분히 부숙되었다 하더라도 음식물찌꺼기 자체가 함유하고 있는 Na가 더 큰 문제점으로 나타났다. 그 때문에 음식물찌꺼기를 농업적으로 사용하기 위해서는 식염에 대한 적절한 대책이 선행되어야 할 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제45권2호
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• pp.148-154
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• 2009

퇴비화 과정은 유기성 폐기물을 비료와 같은 유용한 자원으로 전환하는 생물학적 과정이다. 본 연구에서는 음식 물 쓰레기를 2달 동안 퇴비화시켜 세균군집의 변화를 조사하였다. 온도의 변화를 기준으로 하여 퇴비화 과정은 1단계($2\sim55^{\circ}C$), 2단계($55\sim97^{\circ}C$), 3단계($50\sim89^{\circ}C$)로 나뉘었다. 각 단계별 총세균수는 1단계 $1.66\times10^{11}$ cell/g, 2단계 $0.29\times10^{11}$ cell/g, 3단계 $0.28\times10^{11}$ cell/g으로 관찰되었다. 또한 총세균수에 대한 고온미생물의 비율은 초기에 33% 였으나 2단계 시료에서 최대비율인 89%로 증가하였다. 16S rRNA 유전자를 대상으로 T-RFLP 방법과 염기서열 분석방법을 이용하여 세균군집의 구조가 퇴비화 과정에 따라 변화됨을 확인할 수 있었다. 초고온인 2단계의 세균군집의 발달은 스타터 접종의 영향을 받았으며, Bacillus 및 Pseudomonas와 유연관계가 가까운 세균군집이 퇴비화 과정을 이끄는 주요 미생물임을 확인하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권2호
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• pp.134-144
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• 2001

돈분과 보조재료로 톱밥, 왕겨 및 파쇄목을 이용한 퇴비화 실험을 수행하여 퇴비화 과정중 이화학적 특성과 미생물상 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 시험재료로 사용한 돈분의 구성성분은 총질소 2.95%, 인산 2.07%, 칼리 2.07%, 유기물 81.2%, C/N율은 14였다. 보조재료의 무기성분은 모두 유사하였고, C/N율은 톱밥 392, 왕겨 91.5, 파쇄목 266이었다. 톱밥 혼합구의 초기온도는 점차적으로 상승한 반면 왕겨와 파쇄목 혼합구는 초기 온도가 급격히 상승하는 경향을 보였으며 부숙 2개월 후부터 대기온도와 유사하게 안정화 되었다. pH는 초기 1개월 간은 다소 감소하였다가 증가하였고 그 이후 급격히 감소하였다. C/N율은 초기 1개월 동안 급격히 감소하다가 점차적으로 감소하여 안정화 되었다. 총질소는 퇴비화가 진행됨에 따라 다소 증가하는 경향이었다. 암모니아태 질소는 60일 까지 증가하였으며 그 이후 급격히 감소하였다. 미생물상은 퇴비화가 진행됨에 따라 점차적으로 증가하여 90일째 조사결과 왕겨와 파쇄목 혼합구는 호기성 세균, 포자생성 세균, 방선균 및 사상균이 각각 $10^{10}cfu\;g^{-1}$(생체중), $10^7$, $10^8$, $10^6$이상이었고 톱밥 혼합구는 사상균을 제외하고 모든 미생물수가 왕겨와 파쇄목 혼합구보다 적었다. 퇴비화 과정중에 채취한 시료로부터 Bacillus속 균을 분리 동정한 결과 B. lentimorbus, B. licheniformis, B. pumilus, B. megaterium 등이 주로 검출되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권1호
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• pp.77-84
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• 1998

퇴비화 과정 중 암모니아 발생을 억제하기 위한 생물학적 방법으로서 고온성 암모니아 내성균인 TAT112, TAT117, TAT119균주의 배양액을 첨가하여 돈분의 퇴비화를 실시하면서 암모니아 발생과 미생물의 밀도변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 대조구를 비롯한 모든 처리구의 퇴비화는 전형적인 퇴비화 과정에서 나타나는 결과와 일치하였으며 퇴비화 과정중 포집된 응결수와 6N 황산의 질소함량는 무첨가구인 대조구가 2.72g인데 반하여 TAT112 첨가구는 1.90g으로 낮았으나 다른 첨가구는 높았다. 또한 1일 1회 측정한 배출되는 암모니아 가스의 농도는 고온을 유지하는 동안에는 고온성 암모니아 내성균을 첨가한 처리구가 대조구보다 낮았으나 온도가 내려가는 시기에 TAT112처리구를 제외한 첨가구는 대조구의 최고 기록보다 높은 농도를 기록하였다. 초기, 뒤집은 시기, 말기의 미생물 밀도를 조사한 결과 고온성 암모니아 내성균의 밀도는 균주 첨가구 모두가 대조구에 비해 모든 기간에 걸쳐 높은 밀도를 유지하였다. 반면 고온성 세균의 밀도는 초기 대조구가 다른 처리구에 비해 현저히 낮았으나 뒤집은 시기, 말기에는 다른 처리구와 비슷한 수준을 유지하였다. 한편, 중온성 암모니아 내성균의 밀도는 초기에 모든 처리구가 동일하였으나 뒤집은 시기에는 대조구와 TAT112 첨가구가 TAT 117 첨가구와 TAT119 첨가구 보다 약 10배 정도 높게 관찰되었고 말기에는 다시 모든 처리에서 비슷한 수준을 나타냈다.