• 한국토양비료학회지
• /
• 제39권2호
• /
• pp.73-79
• /
• 2006

돈분뇨 중의 악취 성분을 제거하는 동시에 퇴비의 C/N 비를 적정 수준으로 유지하기 위한 방안으로서 축산농가에 보급을 목적으로 pilot 장치를 제작하여 돈분뇨를 호기성 액비화 처리하기 이전에 암모니아 탈기공정 실험을 수행하였다. 암모니아 탈기를 위한 pH 조정을 $Ca(OH)_2$를 이용하였으며, NaOH에 비해 훨씬 현장 적용성이 용이한 것으로 파악되었다. 암모니아 탈기공정의 적정 pH를 도출하기 위해 각각 pH를 9.3, 10.9, 12.3 으로 조절하여 탈기실험을 수행한 결과 pH가 가장 높은 12.3에서 가장 우수한 것으로 나타났고, 이때 반응온도는 $35^{\circ}C$이었다. 암모니아 탈기공정이 진행되는 동안 유리암모니아 질소의 가스상 암모니아로의 전환을 통해 발생되는 방출속도는 탈기공정 초기에는 $0.5355mole\;s^{-1}$ 이었고 탈기공정 후기에는 $0.0253mole\;s^{-1}$ 로 나타나, 주로 탈기공정 초기에 많은 양의 암모니아 가스가 방출되는 것을 알 수 있었다. 탈기공정중 C/N비 변화는 초기 돈분뇨 원수가 4.5이었고 탈기공정 초기에 6.3으로 증가한 이후에 점진적으로 증가하였다. 적정한 탈기를 위한 최적의 탈기시간은 TN과 TC의 회귀 곡선을 통해 C/N비가 6.5 부근인 약 48시간이 적합한 것으로 결론지었다. 탈기를 통해 돈분뇨 중의 암모니아성 질소성분은 79.6% 저감되었으며, 흡수액을 통해 배출된 암모니아가스의 81.3%를 제거하였다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제28권7호
• /
• pp.721-730
• /
• 2006

디젤로 오염된 토양에서 유기질비료의 투여가 석유계탄화수소의 생분해에 미치는 영향을 연구하는 한편, 토양의 생태활성과 디젤의 분해도의 관계를 규명하기 위하여 토양내 ATP(Adenosine Triphosphate)농도를 측정하였다. 초기의 자연상태에서 65 ng/g이었던 ATP 농도는 디젤의 오염이 가중됨에 따라 급속하게 감소하여 유류오염도가 80,000 mg diesel/kg까지 증가하자 4 ng/g으로 크게 감소하였다. 건토기준 10%의 유기질비료를 투입한 결과 석유계총탄화수소의 80일간 최종분해율은 대조시료에 비하여 10% 이상 증가되었고, 특히 $C12{\sim}C20$에 해당하는 n-alkanes의 분해가 증가되었다. 또한 유기질비료를 혼합한 경우가 대조시료에 비하여 약 3배 정도의 ATP 농도증가를 보여주어 6일후 112 ng/g의 ATP 농도를 보여주었고, ATP 농도증가의 형태에 있어서도 지연시간을 나타내지 않고 빠른 시간 내에 급속한 증가를 보여주었다. 석유계총탄화수소의 일평균 감소와 ATP 농도는 약간의 시간차이를 두고 유사한 형태를 보여주었다.

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.245-252
• /
• 2010

축산업의 대규모 전업화로서 폐사가축이 급증되어서 대기, 수질, 토양, 지하수 등의 환경오염 및 쥐. 파리. 까마귀 등의 썩은 고기를 좋아하는 위해동물 번식으로 인하여 자연환경이 오염되어가고 있다. 전라남도 순천 지역 중심의 축종별 호당 연간평균 사육두수는 양계농가 251,000마리, 양돈농가 2,600두, 한우농가 142두 및 낙농가 92두 등 이었으며, 호당 연간추정 폐사가축 발생량은 양계농가 0.46톤, 양돈농가 15.32톤, 한우농가 0.36톤 및 낙농가 1.33톤 등이었다. 순천지역 축산농가의 연간 추정 폐사가축 발생량은 2,754톤 이였으며, 특히 양돈농가 폐사가축 발생량은 1,287톤으로 전체발생량의 47%를 차지하였다. 폐사가축 처리방식은 산지와 과수원 등에 매몰처리 (42%)와 축분에 투기처리 (36%)가 대부분 (78%)이며, 개별농가 사정에 따라서 렌더링, 간이소각, 침지소화 및 사체처리기 등이 활용되었다. 폐사가축처리시설 선정은 매몰처리로 발생하는 수질 및 대기오염, 위해동물 발생, 질병확산 위험 등이 없고, 처리비용이 다른 방법보다 저렴한 폐사가축 퇴비화시설 도입이 필요하였다.

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.111-122
• /
• 2012

1. 가축분뇨 발효액비 관련하여 국내 현황은 농가형, 공동형, 상품형 등 크게 3가지 형태로 나누어 운영되고 있다. 특히 퇴비와 달리 가축분뇨 액비의 경우 유통활성화를 위한 품질인증제도는 실시되고 있지 않고 있으나 현장에서의 실무진의 의견을 종합하여보면 액비의 품질관리, 살포시기 조정, 저장기간의 최소화, 공동자원화시설의 운영활성화, 경종농가의 요구 등을 위해서는 반드시 필요한 부분이며 시기의 시급성을 요청하고 있다. 한편 해외국가 중 우리나라와 유사한 축산환경 문제를 가지고 있는 네덜란드는 생태법과 토양보호법을 통하여 분뇨의 관리에 대한 방법과 시기를 규정하고 있으며, 농가마다 가축분뇨 생산기준량이 인산 환산량으로 설정되어 있고 발생량 기록부의 보관을 의무화하도록 하고 있다. 또한 액비에 관한 분뇨 시용량에 대해서는 인산기준 목초지 150 kg/ha/년, 농경지 110 kg/ha/년 이하로 제한하고 있다. 일본의 경우 역시 지자체에서 발효액비 함유 비료성분을 기입하고 지역 내에서 유기액비로 유통하고 있으나, 액비의 지원과 품질의 규제 및 살포에 관한 규정은 별도로 없다. 그 외에 덴마크의 경우 액비에 대한 비료성분의 관리계획이 농가마다 의무화되어 있으며 이를 넘는 시용에 대해서는 벌금을 부과하며, 가축분뇨 저장시설에 대해서는 6개월 이상의 저장시설 설치가 의무화되어 있다. 이처럼 국외에서도 가축분뇨에 대한 관리에 대한 농지환원 및 환경에 관한 규제와 법률은 있지만 액비품질인증에 대한 세부적인 규정은 아직 마련되고 있지 않다. 2. 본 연구는 우리나라 가축분뇨 발효액비의 현장 이용형태에 따라 3가지로 나눈 후 Table 1에서 도출하였던 8가지의 형태에 따라 목표요소를 설정하였다. 향후 액비품질인증제도 구축을 위해서는 각 목표요소에 따른 평가요소의 구체적 정량, 정성화 작업이 필요하다. 예상되는 평가요소로서 (1) 비효성의 경우 사용되어지는 가축분뇨의 원료기준 및 비료의 성분을 나타내기 위한 N, P, K의 함량, (2) 위해성의 경우 비료공정관리규격에서 명시하고 있는 O-157대장균, 살모넬라 등과 같은 병원성미생물과 바이러스, 중금속의 존재여부, (3) 안정성의 경우 악취로 인한 암모니아 농도에 따른 세밀한 기준과 악취제어를 위한 액비의 부숙도에 관한 측정기준, (4) 균질성의 경우 가축분뇨 액비성상의 표준농도를 설정, 생산 공정의 표준화, (5) 경제성의 경우 품질인증기준 규정화, 제조단가 및 판매가격의 가격비율에 대하여 화학비료와 비교한 경제성, (6) 저장성의 경우 상품의 유통을 위해 장기적으로 보관할 수 있는 요소에 관하여 분뇨에서 발생하는 $CO_2$ 발생량이나 그 외에 부패에 영향을 주는 요소, (7) 상품성과 기능성의 경우 작물맞춤형 N, P, K 농도나 작물생장에 보조적인 역할을 할 수 있는 영양분요소 등을 고려하여야 한다. 향후 이러한 평가요소에 대한 명확한 기준을 마련하기 위하여 구체적인 연구와 조사가 필요하다. 특히 2012년부터 해양배출금지에 따른 가축분뇨 및 폐기물에 대한 육상처리가 불가피한 만큼 빠른 시일 내에 목표요소에 대한 평가요소의 구축이 필요하다.

• 유기물자원화
• /
• 제1권1호
• /
• pp.85-102
• /
• 1993

본보는 분뇨처리장에서 잉여 슬러지로 발생하는 유기성 슬러지를 지렁이 먹이로 활용하여 처리하는 폐기물 자원화 기술의 하나인 Vermicomposting 방법을 효율적으로 운영관리하기 위한 온도, pH, 사육밀도의 적정사육조건과 Vermicomposting 의 부산물인 분변토의 비료성분과 안전성을 조사하였는데 지렁이 생존율은 온도 $10-15^{\circ}C$ 에서 98.3%, pH 5.8-7.5에서 75% 및 밀도 $1/79.8cm^3$에서 100%였다. 지렁이 생체량 변화는 온도 $10-15^{\circ}C$에서 266%, pH 5.8-7.5에서 227% 및 밀도 $1/79.8cm^3$에서 325% 로 많이 증가하였으며, 지렁이 분변토 발생량은 온도 $20-25^{\circ}C$에서 0.06 g/cap./day, pH 5.8-7.5에서 0.065 g/cap./day 및 밀도 $1/79.8cm^3$에서 0.1 g/cap./day로 많이 발생하는 것으로 나타났다. 또한, 지렁이 난포 생산은 온도 $10-15^{\circ}C$에서 3.8 ea./cap./6weeks, pH 5.8-7.5에서 2.95 ea./cap./6weeks 및 밀도 $1/79.8cm^3$에서 3.16 ea./cap./6weeks로 많이 생산되었으며, 지렁이의 먹이로 공급된 슬러지와 먹고 배설한 분변토의 pH는 6.2에서 5.7로 낮아지며 휘발성 고형물질은 2.9% 감소되는 것으로 나타났다. 또한 $NH_3-N$는 $6.984{\mu}g/g$에서 $0.991{\mu}g/g$으로 감소한 반면, $NO_3-N$는 $3.213{\mu}g/g$에서 $7.706{\mu}g/g$으로 증가되는 것으로 나타났다. 그리고 지렁이 분변토 중의 분원성 대장균은 슬러지에서 보다 88.6-99.1% (평균 95.7%) 정도 감소되는 것으로 조사되었으며 병원성 장내세균인 Salmonella, Shigella, Vibrio 등은 검출되지 않았다. 이와 같은 결과로 미루어 볼 때 Vermicomposting 기술은 유기성 슬러지를 재이용함과 동시에 폐기물을 처리하는 효과가 있으며 앞으로 이를 보급함으로써 폐기물 처리에 중요 분야가 될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.225-230
• /
• 2009

양돈농가에서의 계절별 돈사배출수 발생량 재설정을 위하여 돈사내에서 스크레퍼 및 인력으로 돈분을 분리수거하여 분은 퇴비화하고 배출수는 활성오니법을 이용하여 정화처리하고 있는 농가를 5 농가를 선정하여 돈사배출수량 및 배출수의 특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 양돈농가에서의 세정수 발생량 재선정을 위하여 선정된 농가의 평균 돼지 사육두수는 1,718.9두/호 였으며 돼지분뇨처리는 돈사내에서 스크레퍼 또는 인력에 의해 돈분뇨를 수거하고 있었다. 2. 양돈농가에서 매일 돼지두당 발생되는 돈사배출수 발생량은 4계절 평균 돈사배출수량 약 $2.49{\ell}$/두/일 였으며, 여름철에 $2.65{\ell}$/두.일로 가장 많이 발생되었고, 겨울철에는 $2.35{\ell}$/두.일로 여름철에 비하여 일일 두당 $0.30{\ell}$/두/일가 적은 것으로 조사되었다(p<0.05). 이는 기존의 돼지분뇨배출원 단위중 세정수 발생량 $4.4{\ell}$/head/day 보다 약 43%가 감소된 것으로 조사되었다. 3. 조사농가의 계절별 세정수 발생량의 경우에도 조사농가마다 발생량이 차이가 나는 것으로(p<0.05) 조사되었으며, 농가별로도 평균 세정수 발생량이 조사 A 농가는 $1.79{\ell}$/두/일, 농가 B $2.67{\ell}$/두/일, 농가 C $2.42{\ell}$/두/일, 농가 D 3.33 및 조사 E 농가의 경우에는 $2.16{\ell}$/두/일으로 조사농가마다 돼지의 사육방법 및 관리방법 등에 따라서 세정수 발생량이 크게 차이가 나는 것으로 조사되었다. 4. 조사농가에서의 수거된 세정수의 평균 BOD는 평균 $4,68{\pm}325\;mg/{\ell}$였으며, 계절에 따라 BOD의 농도 차이가 나는 것으로 조사되었다. 5. 계절별로는 겨울철이 $5,257{\pm}394\;mg/{\ell}$로 봄, 여름, 가을에 비하여 높았으며, SS 평균농도는 $2,122{\pm}279\;mg/{\ell}$로 조사되었으며, 가을철에 채취된 시료에서 조사농가 평균 $1,925{\pm}370\;mg/{\ell}$으로 가장 낮은 수치를 보였으나 통계적으로 유의적인 차이를 보이지는 않았다(p<0.05) 6. 그리고 pH는 평균 $7.2{\pm}0.1$로 정상적인 수치로 조사되었으며, 겨울철이 $7.4{\pm}0.1$로 여름철의 성적인 $7.1{\pm}0.1$ 보다 약간 높은 것으로 조사되었다. 7. 또한 비료성분인 질소(T-N)은 $3,238{\pm}227\;mg/{\ell}$으로 조사되었으며, 봄철에 질소농도가 $2,260{\pm}130\;mg/{\ell}$로 조사되어 여름 $3,581{\pm}159\;mg/{\ell}$ 및 가을철 $3,428{\pm}240\;mg/{\ell}$ 및 겨울철 $3,685{\pm}277\;mg/{\ell}$ 보다 낮은 것으로 조사 되었다. 8. 그리고 인(T-P)의 함량은 평균 $118{\pm}17\;mg/{\ell}$으로 조사되었으며, 계절별로는 여름철이 $70{\pm}13\;mg/{\ell}$으로 가장 낮은 것으로 조사되었다.

• 유기물자원화
• /
• 제14권4호
• /
• pp.113-120
• /
• 2006

음식물류 폐기물 자원화과정에서 발생하는 폐수는 BOD 20,000~150,000mg/L이며, 매립금지로 적정수준까지 처리되어야 한다. 그러나 기존의 폐수처리시설에 의해서는 10일 이하로 처리하기가 불가능하다. (주)에코데이는 높은 산소전달효율, 높은 미생물(MLVSS) 유지와 유기물 농도 모두가 상향류의 PFR흐름을 갖는 ER-1 반응기를 이용하여 2~4일 이내로 처리할 수 있는 기술을 개발하였다. 하루 20톤의 음식물을 퇴비화 하는 H군 음식물 자원화시설에 Pilot plant를 설치하고, 자원화 과정에서 발생하는 고농도폐수(평균 BOD 64,431mg/L)와 저농도폐수(평균 BOD 16,500mg/L)에 대해 6개월간 실험하였다. 저농도폐수의 처리를 위해서 ER-1(HRT 2.5d)과 후단에 고도처리공정을 적용하였으며, 이때 전체공정에서 제거되는 유기물의 대부분이 ER-1을 통해 제거되었다. 저농도폐수 Pilot plant의 처리효율은 BOD 99%, COD 98%, SS 99%, T-N 97%, T-P 96%이다. 고농도 폐수 처리공정은 ER-1을 직렬로 배치하여 2단계 ER-1(1차 HRT 2.5d, 2차 HRT 1.5d) 후 고액분리를 통해 하수연계(BOD 2,000mg/L 이하)로 계획하였다. Pilot 실험결과 고농도 폐수에 대해서도 BOD 97%, COD 84%, SS 98%, T-N 66%, T-P 95%의 안정적인 처리효율을 얻을 수 있었다. 고농도 폐수처리시에 생물반응기의 냉각시설 없이 고온($50^{\circ}C$)으로 운전되었으나, 온도 조절 부분을 개선한다면 더 높은 효율을 기대할 수 있을 것으로 판단된다.

• 분석과학
• /
• 제8권1호
• /
• pp.91-99
• /
• 1995

축산폐기물의 처리에 이용되는 혐기성 및 호기성 소화법은 복잡한 처리기술과 유지관리 및 과다한 처리비용 등의 문제점이 있으며, 재활용법인 퇴비화는 긴 부숙기간, 수분조절제 사용 및 완숙도 판정의 어려움 등의 문제점이 있다. 이와 같은 축산폐기물의 기존 처리법의 문제점을 탈피하고 축산폐기물을 이화학적 및 위생학적으로 안정화시켜 축산폐기물 자체의 환경 부적인 측면인 악취, 기생충 및 병원균, 혐오감 등을 해소하며 처리물을 토양개량제 또는 유기질비료로 이용할 수 있는 축산폐기물의 안정화 처리 및 자원 재활용공정을 연구하였다. 본 논문은 대표적 축산폐기물의 하나인 돈분을 대상으로 안정화 반응조건을 확립하고 처리물의 안정성, 안전성, 위생성 및 비효성 등을 평가하는 목적으로 수행하였다. 연구결과 최적 안정화를 위한 첨가제의 투여량은 고형분 대비 약 30%, 반응시간은 약 5분이며, 건조는 자연건조 후 강제건조가 적합한 것으로 나타났다. 최종 안정화 처리물은 약알칼리성으로서 유기물 함량은 약 50% 내외, 비료성분인 총 질소, 인산 및 칼리의 합은 약 5.3%였다. 또한 안정화 처리시 암모니아, 황화수소 등의 악취물질이 거의 제거되었고, 일반세균과 대장균은 98% 이상, 기생충은 완전 사멸되었다. 따라서 돈분의 안정화 처리물은 토양개량제 또는 유기질비료로 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
• /
• 제20권4호
• /
• pp.75-85
• /
• 2012

본 연구는 느타리버섯 재배에 있어서 유기성폐기물의 일종인 남은 음식물을 대체배지로 이용할 수 있는지에 대한 가능성을 알아보기 위한 연구였다. 남은 음식물 배지를 이용시 문제점으로 지적되고 있는 수분 조절 및 배지 내 압밀현상 극복을 위해 지렁이 분변토를 첨가하여 그 효과를 검토하였다. 느타리버섯 주요 6 균주의 품종별 균사 생장 능력을 조사한 결과, 장안5호(PL. 6) 품종을 제외하면, 모든 품종에서 관행적으로 이용되고 있는 배지에 비해 음식물 배지에서의 초기 균사 생장이 미약한 것으로 나타났다. 또한, 남은 음식물의 수분조절을 위해 분변토를 첨가하여 퇴비화한 배지에서 생장한 결과 최적 분변토 혼합비율은 30%로 나타났다. 또한, 가장 생육이 우수한 장안5호(PL. 6)의 경우 남은 음식물 배지에서의 균사 생장 속도는 113mm/15day로 나타나 일반적인 느타리버섯 생육과 유사한 결과를 보였다. 남은 음식물에 분변토를 30% 첨가한 후 발효시켜 제작한 배지에서 재배한 장안5호(PL. 6)의 초발이 일수는 13일로 일반 비트펄프를 활용한 배지보다 2배 이상 길었으나, 자실체 갓의 크기는 20.5%, 자실체의 대 길이는 6.2% 더욱 커지는 것을 확인할 수 있었으며, 총 수확량에서 60.5% 이상 증가하는 것으로 확인하였다. 또한, 남은 음식물 배지를 이용하여 생산한 느타리버섯의 영양성분 분석결과 일반 비트펄프 재배 느타리버섯보다 단백질은 70.6%, 비타민 A는 2.4%, 비타민 E는 0.8% 증가하였고, 지방은 12.6% 낮게 분석되었으며, 지방산중 올레산의 함량이 미량 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.295-303
• /
• 1997

수분조건(${\theta}$m 0.2, 0.3, 0.4, 0.5) 변화에 따른 토양내 우분퇴비의 질소와 탄소의 전환특성을 조사하기 위해 7월말에서 11월 초 사이 15주간 실내에서 Incubation 실험을 실시하였다. 실험기간동안에 토양 pH는 질산화 과정중 발생되는 수소의 영향으로 낮은 폭으로 지속적인 감소를 보였으며, 유기물과 수분처리량이 증가할수록 암모니아 질소의 발생률의 증대와 환원물질의 생성으로 토양 pH가 높아졌다. 전 질소의 감소율은 수분량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였으나, 전 탄소는 이와 반대의 경향을 보였다. 따라서 낮은 수분조건(${\theta}$m 0.2)에서 C/N율은 시험기간동안 지속적으로 감소되어 지력이 증진됨을 볼 수 있었으나, ${\theta}$m 0.4 이상의 높은 수분조건에서는 지속적인 C/N율 증가가 발생되어 지력 감소와 토양 pH 감소 원인으로 작용하였다. 우분처리에 따른 $NO_3\;^--N$ 발생량은 ${\theta}$m 0.3 이하의 수분조건에서는 비교적 양호한 통기조건 때문에 지속적으로 증가되었으나, ${\theta}$m 0.4 이상의 조건에서는 초기에 큰 폭의 감소가 발생되었으며, 특히 ${\theta}$m 0.5에서는 2∼3주 이후 $NO_3\;^--N$가 발생되지 않았다. 그러나 $NH_4\;^+-N$의 발생량은 위와 반대경향을 보여, 수분함량이 증가함에 따라 발생량이 증대되는 경향을 보였다. 전 질소에 대한 무기태 질소의 비율로 나타낸 질소의 무기화율은 낮은 수분조건에서는 꾸준히 증가하였으나, 높은 수분조건에서는 초기 큰 폭의 감소가 발생된 후 서서히 증가되는 경향을 보였다. 이상의 결과를 종합할 때, 토양내 유기물 시용시 지력 유지 측면에서 토양내 수분조건은 대단히 중요하며, 높은 수분조건에서는 질소 손실량 증대에 의한 지력 감소가 발생될 것으로 예측되었다.${\theta}$ m 0.2 정도의 적정 수분조건에서는 양호한 통기성과 수분유지로 인한 질소 손실을 줄일 수 있었다.