• 제목/요약/키워드: 퇴비화(堆肥化)

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목질칩을 이용한 분뇨 발효 시 목질칩과 돈분뇨의 성분 변화 (Characteristics of Fermented Wood Chips and Pig Manure)

  • 김명길;최돈하;최인규
    • 임산에너지
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    • 24권2호
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    • pp.1-9
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    • 2005
  • 친환경적으로 돈분뇨를 처리하기 위하여 목질칩을 이용한 정화조에서 장기 처리한 목질칩과 돈분뇨 성분의 변화 양상을 관찰하였다. 자체 제작한 정화조에 히터를 가동하면서 3일 후 발효 적정온도인 $55{\sim}60^{\circ}C$에 도달하였고, $180{\iota}$/일 돈분뇨 분해능을 보기는 정화조에서 사용하는 목질칩의 성분은 돈분뇨의 처리시기가 경과함에 따라 회분의 양이 증가하여 돈분뇨 자체에 포함되어 있는 여러 무기물 함량이 더해진 것으로 보였다. 알칼리와 유기용매추출물 및 Klason 리그닌함량은 거의 변화가 없었고, 무처리칩에 비해 흘로셀룰로오스의 양은 약 10% 감소하여 발효 중 목질칩이 부탄소원으로 이용되었을 가능성이 있다고 판단되었다. 장기 처리된 돈분뇨의 성분 중 무기물 함량($Ca^{2+},\;Mg^{2+},\;K^+,\;Na^+$ 등)은 무처리칩에 비해 처리기간에 파라 증가하는 경향을 보였고, 중금속(Cd, As, Cu 등)은 거의 검출되지 않았다. 돈분뇨 원액에 비해 전질소 함량은 감소하나 무처리칩보다는 높은 수치를 보여 나중에 돈분뇨를 발효, 분해한 목질칩을 산지의 퇴비화에 사용해도 환경적 문제가 없을 것이라고 판단되었다. 장기 처리에 따른 미생물 변이는 반응기 내의 온도가 급격히 상승하면서 생균수가 증가하였다.

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톱밥, 볏짚, 왕겨 및 신문지를 이용한 돈분의 퇴비화 (Composting of Swine Feces Using Sawdust, Rice Straw Rice Hull or Newspaper as a Bulking Material)

  • 최경호;박석환;정문식
    • 한국환경보건학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.56-67
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    • 1995
  • This study was carried out to observe how composting reaction proceed in the optimum composting condition and to understand the characteristics of final compost, when swine feces was amended with different bulking material. Sawdust, rice straw, and rice hull were selected as bulking materials and each of these was mixed with swine feces to obtain the optimum range of moisture contents and C:N ratio. To grasp the influence of newspaper on cornposting reaction when it flew into the composting site intentionally or accidentally, another composting reaction using newspaper as a bulking material was studied. In this experiment, raw material mixes containing the same amount of organic materials were put into 4 composting reactors and composted in the same environmental condition for 3 weeks from Aug. 1, 1994 to Aug. 22, 1994. The followings are the main results of this study. 1. The maximum temperatures reached at during cornposting reaction were 53.8$\circ$C, 51.9$\circ$C, 52.7$\circ$C, and 52.1$\circ$C in the reactor using sawdust, rice straw, rice hull, and newspaper as a bulking material respectively: Thermophilic temperatures were maintained for 72, 108, 108, and 111 hours in each reactor. Mean temperatures of reactors using sawdust, rice straw, rice hull, or newspaper as a bulking materials were 39.7$\circ$C, 39.5$\circ$C, 41.3$\circ$C, and 40.3$\circ$C, but no significant difference between these mean temperatures was observed(p>0.05). Each composter showed significant difference from room temperature(p<0.01), and the mean difference between them was 9.4$\circ$C. 2. Ash contents of each reactor increased rapidly in order of rice straw, rice hull, newspaper, and sawdust according to the pattern of second order function. This rate of increase seemed to result from structural characteristics of a bulking material. The absolute values of second order coefficient of these regression functions were 0.0199, 0.0159, 0.0157, and 0.0144 in each reactor using rice straw, rice hull, newspaper, or sawdust as a bulking material. 3. C:N ratio decreased as the reaction proceeded. Degree of decrease was in order of rice straw, rice hull, newspaper, and sawdust. This sequence was consistent with the increase rate of ash content. The ratios of initial C:N ratio to final C:N ratio were 0.45, 0.53, 0.64, and 0.75 in each reactor using rice straw, rice hull, newspaper, and sawdust as a bulking material respectively. From this ratios, it was possible to infer that all the composting reactions were completed. 4. Fertilizer content containing in the final compost was 1.61~2.20% of N, and 0.35~0.54% of P in dry weight base. According to the classification standard for compost constituent by Higgins, all composts had the intermediate grade of N, but below the low grade of P excepting the newspaper amended compost(fall into the range of the low grade). 5. Heavy metal contents contained in the composts were analyzed. In case of Cd, the range of 0.58~1.11 $\mu$g/g was observed, and in case of Pb, the range of 24.76~39.53 $\mu$g/g was observed(in wet weight base). These values are below the permissible heavy metal level for compost of foreign countries.

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줄지렁이(Eisenia fetida) 입식 밀도 및 먹이 급이량에 따른 지렁이 개체군 생장 및 먹이 섭식효율 (Population growth and vermicomposting rate of earthworm (Eisenia fetida) according to amounts of feed supply and initial densities of earthworm populations)

  • 배윤환;박광일
    • 유기물자원화
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    • 제14권4호
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    • pp.104-112
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    • 2006
  • 지렁이 사육상을 조성하는데 있어서 적정한 초기 지렁이 입식 밀도를 추정하기 위해서 단위 면적당 서로 다른 밀도의 지렁이($1m^2$의 사육상 면적당 지렁이 1, 2, 3, 5kg)를 입식하여 12kg의 먹이를 반복 급이하면서 그의 개체군 밀도 변화를 조사하였고, 효율적인 먹이급이량을 추정하기 위하여 최고 한계에 근접한 지렁이 밀도($5kg/m^2$)에서 먹이급이량을 달리하였을 때($1m^2$의 사육상 면적당 먹이 16, 24, 32, 40kg) 먹이섭식속도를 조사하였다. 지렁이 구입비용, 노동비용 등을 고려하였을 때, 지렁이 사육상을 조성하기 위한 초기 입식밀도는 사육상 면적 $1m^2$당 2kg 이하로 하는 것이 합리적인 것으로 판단된다. 지렁이 사육상에 지렁이 밀도가 최고밀도에 근접한 이후에는 단위 사육 면적당 1회에 투입되는 먹이량은 $40kg/m^2$정도인 것이 그 보다 적은 경우보다 지렁이 증식과 먹이급이를 위한 작업효율 측면에서 유리하였다.

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지렁이 사육에 있어서 음식물쓰레기의 부숙정도와 분변토 혼합비의 영향 (Investigation on optimal factors in regard to matureness degree of food waste and mixing rate of the casting in vermicomposting)

  • 김영구;박상준;최훈근;배재근
    • 유기물자원화
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    • 제12권2호
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    • pp.72-81
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    • 2004
  • 전체 유기성폐기물 가운데 약 30%가량을 차지하는 음식물쓰레기는 높은 염분과 함수율로 인해 적정 처리 방안의 부재라는 상황에서 기존의 처리방법들에 비해 보다 환경친화적인 지렁이를 이용한 퇴비화 방안은 최근 들어 관심이 집중되고 있다. 그러나 지렁이 이용기술은 도입초기의 운영방법 및 기술이 현재에도 적용되고 있으며 자료부족과 경험부족으로 인해 효율성이 떨어진다고 볼 수 있다. 지렁이를 이용한 음식물쓰레기 자원화 단계에서 높은 수분, 염분, 그리고 유기물 함량은 지렁이의 생육에 큰 저해 원인이 되는 것으로 알려지고 있으며, 이러한 영향을 최소화하기 위하여 전처리 단계에서 가능한 한 수분의 양을 줄이고 유기물을 1차적으로 분해하여 이용하도록 유도하고 있다. 본 연구에서는 지렁이를 이용한 음식물쓰레기 자원화에 있어 음식물쓰레기의 염분농도와 급이되는 음식물쓰레기의 부숙정도 그리고 혼합비에 따른 지렁이의 영향정도를 관찰하기 위하여 실시되었다. 실험 결과, 지렁이 생육과 관련된 최적의 함수율은 약 55%로 한계 염분 농도는 0.5%로 조사되었다. 음식물쓰레기의 높은 염분농도와 유기물 분해에 따른 발열 및 유기산 생성등의 부하를 줄이기 위한 분변토와의 혼합은 필수적 이었으며, 유기물 감량이 목적인 부숙과정은 결과적으로 음식물쓰레기의 염분농도를 증가 시키는 것으로 조사되었다. 따라서 가급적 부숙과정은 피하고 분변토와의 적절한 혼합을 통한 유기물감량이 요구되며, 결과적으로 음식물쓰레기와 분변토와의 혼합비는 모든 조건등을 고려했을 때 부숙되지 않은 음식물쓰레기와 분변토와의 3:7 혼합비가 가장 적절하다고 사료된다.

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수변 낙엽퇴적층에서 분리한 호열성 Geobacillus의 물질 분해 특성 (Hydrolytic and Metabolic Capacities of Thermophilic Geobacillus Isolated from Litter Deposit of a Lakeshore)

  • 백현주;조영근;안태석
    • 미생물학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.32-40
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    • 2009
  • 수변 낙엽퇴적층에서 호열성 세균의 분포와 물질분해 양상을 파악하기 위하여, 호열성 세균을 분리하고 그 특성을 조사하였다. 고분자 유기물의 분해력이 높고 $60^{\circ}C$에서 생장하는 균주들을 탐색한 결과, 10개의 균주가 선별되었다. 16S rRNA 유전자 염기서열을 결정하고 계통분석한 결과, 모두 Geobacillus 속으로 동정되었다. 균주들의 최적 성장온도는 $55^{\circ}C$$60^{\circ}C$, 최적 pH는 초기 pH가 6.0${\sim}$8.0일 때로 나타났으며, 염분 3%일 때를 기준으로 성장속도의 저해가 뚜렷하게 나타났다. 균주의 효소 활성도와 API 50 CHB kit에 의한 탄수화물 이용도를 바탕으로 균주의 생태학적 기능을 알아본 결과, G. stearothermophilus 균주들과 G. kaustophilus 균주들의 특성은 다른 종의 균주들과 명확히 구분되었으며, 나머지 균주들은 최적 성장환경의 생태학적 특징이 다양하게 나타나, 종별 구분과 정확히 일치하지는 않았다. 약산성 환경에서 최적 성장하는 G. stearothermophilus 균주들은 높은 단백질분해효소활성을 보이면서 다당류 분해와 단당류 이용도가 낮았고, 알칼리환경을 최적 서식지로 하는 G. kaustophilus 등은 이와 대조적으로 지질 분해 및 당류의 이용도가 높게 나타났다. 따라서, 수변 낙엽퇴적층에는 호열성 내성포자 형성 세균인 Geobacillus 속 균주들이 다양한 생태학적 지위를 가지며 퇴비화와 유사한 천이과정을 거치면서 수변 퇴적물질을 분해하는데 기여하는 것으로 보여진다.

지렁이 분변토의 중금속흡착능에 관한 기초연구 (A Fundamental Study on the Adsorption Capacity of Heavy Metals by Earthworms Cast)

  • 손희정;김형석;송영채;성낙창;김수생
    • 유기물자원화
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    • 제4권2호
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    • pp.55-62
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    • 1996
  • 본 연구에서는 중금속에 대한 지렁이 분변토의 흡착특성을 활성탄과 비교함으로서 중금속 함유폐수처리를 위한 경제적인 흡착제로서 활용가능성을 평가하기 위한 연구를 수행하였다. 지렁이를 이용한 퇴비화에 사용된 슬러지는 피혁슬러지와 우분슬러지를 7:3으로 혼합하여 부숙시킨 것을 사용하였다. 분변토의 물리화학적 특성을 평가하기 위한 용출실험으로부터 분변토는 약간의 pH의 완충능력과 55.1me/100g의 양이온교환능력을 가지는 것으로 평가되었다. 분변토의 중금속에 대한 흡착평형시간은 90분 이내로서 활성탄과 큰 차이가 없었으며, Pb, Cu, Cd, Cr, Zn의 제거효율은 활성탄이 각각 98%, 93%, 94%, 89%, 82%, 분변토는 95%, 90%, 88%, 80%, 66%로 평가되었다. 흡착제 양의 변화에 따른 흡착특성을 Freundlich 등온 흡착식으로 해석한 결과 1/n값은 분변토의 경우 0.28~0.74로서 활성탄의 0.29~0.56에 근접하는 결과를 얻을 수 있었으며, 이 결과로부터 분변토를 경제적인 중금속흡착제로 사용 가능한 것으로 평가되었다. 또한, 분변토의 중금속 성분별 흡착선호성향을 활성탄과 비교 분석한 결과 분변토는 Pb>Cu>Cd>Cr>Zn의 순이었으며, 활성탄은 Pb>Cd>Cu>Cr>Zn의 순이었다.

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지렁이 퇴비화에 의한 조류 부산물 재활용 가능성에 대한 기초 연구 (Basic research for the reuse of algae by-products using vermicomposting)

  • 이창호;양용운
    • 유기물자원화
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    • 제18권4호
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    • pp.69-76
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    • 2010
  • 최근 조류를 이용한 다양한 활용기술이 연구 되면서 활용 후 회수되는 조류 부산물의 자원화를 위하여 환경법 강화로 처리에 곤란을 겪고 있는 하수슬러지와 음식물쓰레기를 혼합 연계처리를 목적으로 시료를 각각 조류 부산물+하수슬러지, 조류부산물+음식물쓰레기 및 조류 부산물+하수슬러지+음식물 쓰레기로 각각 구분 혼합하여 급이한 후 pH, VS, EC, Eh, NaCl의 항목을 지렁이 생존 가능 지표로 설정하여 유기성 물질의 지렁이 처리 가능성을 위한 기초실험을 15일간 수행하였다. 혼합시료 급이 후 VS는 15일간 전체의 값이 60~80% 범위로 나타났으며 EC는 부산물+하수슬러지와 조류부산물+음식물쓰레기 및 조류 부산물+하수슬러지+음식물쓰레기의 혼합먹이 급이시 각각 1.21~2.45, 1.25~2.1 및 1.2~1.88mS/cm로 나타나 시료의 혼합 종류에 상관없이 지렁이 생존이 가능한 것으로 나타났다. 그러나 pH는 조류부산물+음식물쓰레기 및 조류 부산물+하수슬러지+음식물쓰레기의 혼합먹이 급이시 15일간 각각 5.4~6.7 및 6.2~7.4 범위로 지렁이 생존에 안정한 값을 나타내었으나 조류 부산물+하수슬러지 혼합시료는 지렁이 생육에 적정 범위를 벗어나 주의가 필요한 것으로 나타났다. 또한 Eh는 조류 부산물+하수슬러지의 혼합시료 급이 초기시 (-) 값을 나타내어 먹이 공급시 주의를 필요하였으며, NaCl은 조류부산물+음식물쓰레기 및 조류 부산물+하수슬러지+음식물쓰레기의 혼합사료 급이시 0.32~0.82% 및 0.23~0.61%로 나타나 지렁이 먹이로 급이시 염류에 대한 주의가 필요한 것으로 나타났다.

계분의 퇴비화 과정중 이화학적 성상 변화가 지렁이 생존에 미치는 영향 (Effects of the Utilization of Sawdust During Composting of Poultry Manure on Physico-Chemical Characteristics and Earthworm)

  • 황보순;조익환
    • 한국유기농업학회:학술대회논문집
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    • 한국유기농업학회 2004년도 하반기 학술발표대회
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    • pp.1-16
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    • 2004
  • 본 연구는 계분에 톱밥을 0(A), 20(B), 30(C), 40(D) 및 50(E)의 수준으로 혼합하여 부숙기간별 이화학적 변화를 측정하고 이를 바탕으로 생존율을 조사하여 가축분의 효율적인 vermicomposting의 기초자료로 이용하고자 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 부숙이 경과함에 따라 지렁이가 생존하기 시작하여 6주부터 톱밥을 50%로 혼합한 E구와 7주째부터 D와 C구(톱밥 30${\sim}$40%)에서 지렁이의 생존이 가능하였다. 처리구별 탄질비는 톱밥 혼합구(B, C, D and E)가 순수 계분구 보다 유의하게 높았다. 지렁이가 생존하기 시작한 6주${\sim}$7주째의 탄질비는 16.9${\sim}$20.7로 나타났다. 톱밥을 수준별로 혼합한 계분의 pH 변화는 부숙이 경과함에 따라 점차 낮아지는 경향을 보였으며 지렁이가 생존하기 시작한 pH는 7.69${\sim}$7.79으로 나타났다. 전기 전도도(EC)는 처리구간에서 순수 계분구가 가장 높았으며 지렁이가 생존하기 시작한 Ec는 2.77${\sim}$2.87mS/cm으로 나타났다.

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돈분에 볏짚 혼합 수준이 퇴비화 과정중 이화학적 성상 변화와 지렁이 생존에 미치는 영향 (Effects of Mixing Ratios of Swine Manure and Rice Straw on Physico-Chemical Characteristics and Earthworm(Eisenia foetida) Survival)

  • 황보순;손장호;조익환
    • 한국유기농업학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.425-435
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    • 2007
  • 본 연구는 돈분에 볏짚을 0(SM), 10(SRS10), 20(SRS20), 30(SRS30) 및 40(SRS40)의 수준으로 혼합하여 부숙기간별 이화학적 변화를 측정하고 이를 바탕으로 생존율을 조사하여 가축분의 효율적인 vermicomposting의 기초자료로 이용하고자 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 부숙이 경과함에 따라 지렁이가 생존하기 시작하여 8주부터 지렁이의 생존이 가능하였다. 처리구별 탄질비는 볏짚 혼합구(SRS30과 SRS40)가 순수 돈분구보다 유의하게 높았다(P<0.05). 지렁이가 생존하기 시작한 8주째의 탄질비는 $10.43{\sim}11.16$으로 나타났다. 부숙이 경과함에 따라 pH와 전기전도도는 순수 돈분구에서 가장 높았고, 볏짚의 혼합 빈율이 높을수록 pH와 전지전도도는 낮은 경향이었다. 지렁이가 생존하기 시작한 pH와 전기전도도는 각각 $7.7{\sim}7.8$$2.72{\sim}4.59mS/cm$으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 보면 지렁이 먹이로써 돈분에 볏짚을 수준별로 혼합하여 부숙을 시켰을 경우 순수 돈분보다 이화학적 성상이 양호한 것으로 나타나 돈분의 효율적인 vermicomposting을 기대할 수 있었다.

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삼지구엽초 실생 및 지하경번식 특성 (Characteristics of Seedling and Rhizome Propagation in Epimedium koreanum NAKAI)

  • 노준현;김영진;최강준;김세원;김승경;김종화
    • 한국약용작물학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.155-160
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    • 2003
  • 삼지구엽초는 그 효능에 대한 관심이 높아짐에 따라 자생지의 무분별한 채취로 멸종위기에 있으나 이에 대한 대책은 전무한 상태이다. 본 연구는 삼지구엽초의 보존과 작물화를 위해 실생 및 지하경번식 특성을 구명하여 효율적인 번식 체계를 개발하고자 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 삼지구엽초의 삭과는 개화 후 40일 가량 성숙된 후에 낙과되며, 낙과시 미성숙배를 가진 종자이었으며 종자는 250일 이상 노천매장하여 파종할 경우 발아온도 $20^{\circ}C$에서 출아일수가 8일이었고 신근장은 0.46 cm이었다. 2. 삼지구엽초의 생장은 근삽 후 60일까지는 지상부의 생장이 이루어지고, 그 이후는 지하부가 생장하는 형태로 진행되었으며 근삽에 적합한 유기물 시용량은 우분 발효퇴비 2,000 kg/10a에서 가장 좋은 생육을 보였다. 3. 유기물 종류와 시용수준에 따른 icariin 함량은 부엽토 3,000 kg/10a 시용시 자생지와 유사한 생육을 보였으나, 유기물 시용 확보 면에서 우분 발효퇴비 시용이 유리한 것으로 생각되었다. 4. 근삽묘의 성묘율 향상을 위하여는 모래와 펄라이트를 각각 50% 혼용하는 것이 밭흙보다 유리하였고 화학비료를 시용할 경우 질소 시비량이 증가할수록 생육이 불량하여 성묘율이 감소하였다 5. 양액을 이용한 근삽 시 ${\frac{1}{2}}$원시액에 팽화왕겨 배지를 이용하는 것이 양호하였다.