• 제목/요약/키워드: Liquid manure

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퇴비단을 이용한 혐기소화폐액의 액비화에 대한 연구 (Utilization of Compost Bed for the Treatment of Anaerobic Digestion Wastewater)

  • 한덕우;이동현;정광화;김중곤;최동윤;곽정훈
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.69-76
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    • 2014
  • This study was aimed at investigating a filtration bed system for the production of liquid fertilizer using wastewater generated after anaerobic digestion of animal manure. Slurry, Compost, & Biofiltration-Methane System, designed by Korean National Institute of Animal Science, is now a standard method to recycle anaerobic digestion wastewater. However, currently provided protocol to run the system needs continuous upgrades as the system is relatively new and can be more cost-effective if few adjustments are made. In this study, we tried to enhance the capability of the system to process anaerobic digestion wastewater by replacing the bed materials with the cheaper one, and determining the time point of operation from which filtrates can be utilized for fertilization.

가축분뇨로부터 질소 회수 연구 현황 및 시사점 분석 (Analysis of the current status and implications of nitrogen recovery from livestock manure)

  • 임성원;김상미;김지민;김동훈
    • 유기물자원화
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    • 제29권1호
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    • pp.37-46
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    • 2021
  • 가축분뇨에 함유된 질소와 인은 환경오염 유발 물질이지만 다양한 산업에서 사용되는 필수 자원이기도 하다. 본 연구에서는 가축분뇨에서 질소 회수에 활용되고 있는 스트리핑, 건조 및 탄화, 이온 교환, 전기투석에 대해 소개하였고, 2011년부터 2020년도까지 국내·외에서 수행한 실규모 연구 현황과 해외 실증플랜트 운영 사례를 분석하였으며 상기 조사결과를 바탕으로 공정별 평가를 실시하였다. 또한, 대표적인 기술인 스트리핑의 주요 운전인자인 pH, 온도, 기액비 등의 적정 범위를 제시하였고, 바이오가스화 공정 연계 시 예상되는 물질수지를 제공하였다. 본 연구에서 제시한 정보는 향후 관련 국내 정책 수립 및 실규모 플랜트 운전 시 유용한 자료로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

양돈 퇴, 액비의 수질환경 영향분석을 위한 영양물질 이동경로 연구 (Nutrients Transport Pathway for Watershed Impact Analysis of Livestock Wastes and its Resources)

  • 어성욱
    • 한국습지학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.465-470
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    • 2011
  • 액비와 퇴비 형태로 발생되어지는 양돈 분뇨는 발생량의 대부분이 농지에 적용되어지고 있다. 과잉으로 적용된 양돈 퇴, 액비는 수계의 영양소 과잉의 주원인으로 알려지고 있는데 양돈 퇴, 액비의 질소, 인 물질이 농지로부터 지표수와 지하수로 전달되어지는 경로를 파악하는 것이 본 연구의 주목적이다. 인공 강우 시험을 통해 농지로부터 양돈 퇴비와 액비가 각각 적용되어진 농지에 대해 지하수와 지표수로 유출되는 양을 조사하였는데 질소의 경우 지하수로 유출되는 부분이 가장 많은 반면 인의 경우 토양에 흡착되는 부분이 가장 많은 것으로 나타났다. 토양에 대한 인의 평균 흡착 양은 21.5 mg P/kg soil 로 나타났다.

가축분뇨 시용이 총체 벼의 생산성, 사료가치 및 토양의 화학성에 미치는 영향 (Effect of Livestock Manure Application on the Productivity of Whole Crop Rice, Feed Value and Soil Fertility)

  • 임영철;윤세형;정민웅;김원호;김종근;이종경;서성;박남건;육완방
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.287-296
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    • 2007
  • 본 시험은 논에서 가축분뇨를 활용한 총체벼 재배 시 생육특성, 수량, 사료가치 및 토양의 화학성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 2003년부터 2005년까지 3년간 축산과학원(수원) 포장에서 시험을 실시하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 초장은 품종 간에는 추청벼에서 길었으며 가축분뇨 종류 간에는 돈분액비구> 발효돈분구> 발효우분구 순이었다. 주당 경수는 수원468호보다 추청벼가 많았으며 가축분뇨의 종류 간에는 돈분액비구> 발효돈분구> 화학비료구> 발효우분구 순으로 적었다. 시용방법 간에는 수원468호는 차이가 없었으나 추청벼는 가축분뇨 100%구> 가축분뇨 75% + 화학비료 25%구> 가축분뇨 100% + 화학비료 25%구 순이었다. 식물체중 질소 함량은 돈분액비구 2.61%, 발효우분구 1.60%, 발효돈분구 1.33%, 화학비료구 1.07%순으로 가축분뇨를 시용한 경우 모두 높았다. 시용방법 간에는 가축분뇨 100% + 화학비료 25%구> 가축분뇨 75% + 화학비료 25%구> 가축분뇨 100%구 순이었다. 등숙률은 식물체내에 질소 함량이 높았던 처리에서 낮아졌다. 건물수량은 화학비료구에 비하여 돈분액비구 7%, 발효돈분구 15%, 발효우분구 8% 증수되었다. 시용방법 간에는 일정한 경향이 없었으며 품종 간에는 수원 468호보다 추청벼가 증수되었다. TDN 수량도 건물수량과 같은 경향 이었다. 조단백질 함량은 가축분뇨시용으로 다소 높은 경향이었으나 RFV는 화학비료구> 발효우분구> 발효돈분구> 돈분액비구 순이었다. 토양의 화학성은 pH, 유기물, T-N는 대차 없으나 인산은 가축분뇨 시용으로 증가되는 경향이었고 중금속 중 Cu와 Zn은 돈분액비구, 발효돈분구에서 증가되었으나 발효우분구는 대조구와 큰 차이가 없었다.

미세기포와 교반을 이용한 호기성 액비특성에 관한 연구 (A Study on Characteristics of Aerobic Liquid-Composting using a Micro Air Diffusion and a Mixer System)

  • 구본우;오대민;이영신
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.1354-1360
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    • 2010
  • 본 연구는 양돈축사에서 발생하는 슬러리형의 폐수를 원수로 하여 미세기포(M.A)와 교반기(Mixer)을 통한 호기성 조건으로 액비화 처리시 특성을 분석하고자 한다. 실험초기 pH는 7.6으로 액비의 적정 pH 범위보다 조금 상회하는 것으로 나타났으며, pH상승은 VFAs와 연관성이 있는 것으로 나타났다. 호기성 조건으로 액비처리를 수행하였을 경우 BOD와 COD제거효율에 있어서 혐기성 조건에 비해 효과적으로 나타났으며, BOD의 경우 호기성조건에서 M.A+Mix는 70.9%, M.A는 67.8%로 나타났으며, COD는 M.A+Mix가 39%, M.A가 19%의 제거효율이 나타났다. $NH_3-N$의 경우 모든 조건에서 시간 경과에 따라 점차 낮아지는 경향을 보였으며, 이는 질소의 특성과 pH상승에 따른 것으로 판단된다. $NO_3-N$에서는 모든 조건에 증가추세로 나타나 반응조 내에 $NO_3-N$이 축적되어 탈질율이 낮아지는 것으로 판단된다. 또한, 돈분뇨 액비의 비료성분 분석결과, 혐기성 조건에 비해 호기성 조건인 M.A+Mix에서 비료성분 함유율이 높은 것으로 나타났다.

폭기형태가 돈분뇨 액비 부숙특성에 미치는 영향 (Effect of Aeration Mechanism on Livestock Manure Liquid Fertilization)

  • 정광화;;김창현;이동현;최동윤;유용희
    • 한국유기농업학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.703-713
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    • 2012
  • 가축 분뇨 액비화 시설의 폭기효과 개선과 악취발산 감소효과를 동시에 달성하기 위한 목적으로 폭기방법이 돈분뇨 슬러리 액비 주요 부숙요인인 액비조내 슬러리의 혼합효율, 질소와 SS 그리고 냄새 발생정도에 미치는 영향을 분석하였다. 파일롯 시험조를 대상으로 한 폭기방법의 차이에 따른 혼합효과를 분석한 결과, 배관 내 혼합형 시험조의 교반 및 혼합효과가 더 높았다. 폭기방법별 처리효과 시험결과, 질소와 SS 모두 폭기가 진행됨에 따라 바닥층에서의 농도는 감소하고 반응조 상층부에서의 농도는 증가하는 경향을 보였다. 액비제조용 돈분뇨 슬러리 내에 녹아들어 간 용존산소 변화정도를 조사한 결과, 배관 내공기 혼합방식에 의한 용존산소농도가 더 높게 조사됨으로써 더 높은 산소전달 효율을 가지는 것으로 분석되었다. 바닥 고정식 공기공급 방식(A)과 배관 내 산소 혼합방식(B)에 의한 용존산소 농도는 큰 차이를 보였다. 반응조 A에서는 폭기 개시시 4.3mg/L 수준이었던 용존산소 농도가 30 분간 폭기한 후에 분석한 결과 7.0mg/L로 상승하였다. 반면에 반응조 B에서는 폭기 개시시 5.0mg/L 수준이던 용존산소 농도가 반응조 A와 동일한 폭기시간이 지난 후에 14.5mg/L로 상승함으로써 더 높은 산소전달 효율을 가지는 것으로 분석되었다. 현수식 폭기방법에 따른 용존산소 변화 정도는 바닥 고정식 공기공급 방식에서와 유사한 결과를 나타냈다. 슬러리 내부에서의 기포형성 정도를 비교하였을 때 배관 내 혼합형 방식에서 기포의 형성이나 상승 정도가 바닥 고정식 공기공급 방식에서보다 상대적으로 더 적었다.

돼지분뇨슬러리의 액비조내 저장깊이별 고형물 및 질소, 인의 함량분포에 관한 연구 (The Changes of Solid, Nitrogen and Phosphorus Concentrations in Pig Slurry Stored at Various Depth of Slurry Storage Tank)

  • 정광화;정의수;박치호;곽정훈;최동윤;유용희
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.161-168
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    • 2006
  • 본 연구는 돼지분뇨 슬러리의 액비화시 저장깊이(매 30m 깊이별)에 따른 액비의 수직 적층형 단면을 구분하여 각 단면별로 유기물 및 질소와 인의 농도변화 및 고형물의 분포 형태를 분석하여 액비의 수직 단면별 특성을 구명하고자 수행되었으며 주요 결과는 다음과 같다. 1. 침전깊이가 깊어짐에 따라 총고형물 농도는 증가하는 경향을 보인 반면에 총고형물중에 함유된 용해성 물질은 감소하였다. 2. 침전깊이별 오염물 농도는 깊이에 따라 증가하여 저장조 전체깊이 대비 약 70% 정도 내외에서 급격하게 증가하는 경향을 보였다. 3. 총질소와 총인 역시 침전깊이가 깊어짐에 따라 증가하는 결과를 보였는데, 이러한 경향은 총 인의 경우에 있어 더 뚜렷했고 질소의 농도변화는 상대적으로 적었다. 4. 저장 깊이가 깊어짐에 따라 Cr과 Ni 등의 함량도 증가하는 경향을 보였고 그 증가 경향치는 SS의 농도변화와 유사하였다.

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국내 돼지분뇨의 액비성분 특성 비교조사 (Physicochemical Characteristics of Liquid Fertilizer made from Pig Manure in Korea)

  • 전상준;김수량;노경상;최동윤;김동균;이명규
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.221-228
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 국내에서 생산 유통되고 있는 자원화조직체의 액비 샘플에 대해 이화학적 성상을 분석하고, 액비의 성분 균일도 및 화학적 특성을 조사하여, 향후 가축분뇨 '액비 품질인증제'의 '목표요소' 및 '평가요소'를 정립하기 위한 기초자료를 수집함에 있다. 연구 결과에 대한 주요내용은 다음과 같다. 1. 공동자원화센터 및 액비유통센터 약 150여 개소 액비샘플의 부숙도판정기를 통한 부숙도 판정 결과, 공동자원화센터에서 부숙 49%, 액비유통센터에서 부숙 33%으로 나타났으며, 공동자원화센터 및 액비유통센터 모두에서 중숙 미숙을 합한 비율이 50%를 넘었다. 2. 강원도, 경기도지역의 '부숙' 비율이 67%로 가장 높았고, 경남, 전북지역이 '중숙', 충북, 충남지역이 '미숙'의 비율이 높은 것으로 나타났다. 경기도, 강원도지역을 제외한 타 지역의 액비는 중숙과 미숙의 합이 60% 이상을 차지하였다. 3. 지역별 액비의 이화학적 성상 비교 결과 대부분의 항목에서 농도편차가 큰 것으로 나타나, 균질도는 매우 낮은 것으로 확인되었으며, 특히 T-N과 $NH_4$-N에서 농도편차가 가장 두드러지게 나타났다. 4. 일반적으로 안정화된 퇴비의 경우 암모니아성 질소의 농도는 매우 낮으며, 질산성 질소의 농도가 높은 것으로 알려져 있으며, 이들 인자를 퇴비 숙성도의 지표로 활용하고 있다 (황, 2009). 최 등의 연구에 의하면 돈분뇨 액비를 장기간 폭기하였을 때 부숙이 진행됨에 따라 EC와 암모니아 ($NH_3$)의 농도가 낮아지는 경향을 나타낸다고 보고하고 있다. 이와 같은 연구결과는 액비의 부숙도 판정과 이화학적 성상에 대해 비교적 밀접하게 상관성을 가지는 항목으로서 T-N, $NH_4$-N, $NO_3$-N, EC, $SCOD_{Mn}$, ORP으로 유사하게 나타났다. 5. '부숙' 판정된 액비의 이화학적 평균 성상은 T-N 829 mg/L, $NH_4$-N 517 mg/L, $NO_3$-N 151 mg/L, $SCOD_{Mn}$ 1,205 mg/L, EC 10.32 mS/cm, ORP -117.12 mV.로 나타났다. 최근 농업생산 방식은 화학비료, 농약 위주에서 친환경농업으로 패러다임이 바뀌고 있고, 소비자의 안전 농축산물에 대한 요구가 증가하고 있는 실정이다 (김, 2012). 액비부숙도판정기는 중금속, 병원성미생물, 항생물질 등 수의방역 및 위생적 측면에서는 한계를 가지고 있기 때문에 이를 보완 할 수 있는 물리 생물 화학적인 분석 및 조사 등 추가적인 연구가 필요한 것으로 사료된다.

돈분뇨 액비시용에 의한 고추 및 배추의 polyamine 생합성 (Polyamine Biosynthesis in Red Pepper and Chinese Cabbage by the Application of Liquid Pig Manure)

  • 황선웅;성좌경;강보구;이춘수;윤승길;김태완;엄기철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.171-176
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    • 2004
  • 밭토양에 돈분액비를 기비로 전량시용하고 고추 및 배추에 대한 수량, polyamine 생합성량 및 잎의 무기성분 함량을 경시적으로 조사하였다. 고추의 적과 수량은 액비 시용량이 증가할수록 많아졌고 배추수량은 액비 시용량이 증가할수록 감소하였지만 화학비료 대비 액비 시용량간에 유의적인 수량차이는 보이지 않았다. 작물의 stress 발현물질인 polyamine의 경시적인 생합성량을 보면 두 작물 모두 액비시용구가 화학비료 시용구보다 낮아 액비에 의한 생리적인 질소stress는 발생하지 않았다. 생육시기별로 보면 생육초기에는 bound polyamine과 monoamine의 생합성량이 많았으나 생육기간의 경과에 따라 conjugated polyamine과 polyamine의 생합성량이 증가하였다. 또한 고추는 액비시용으로 화학비료에 비하여 잎의 인산 및 칼리 함량은 증가하였고 질소, 칼슘 및 마그네슘 함량은 감소하였지만, 배추 잎의 무기성분 함량은 화학비료구와 큰 차이가 없었다.

돈분의 퇴비화를 위한 Bacillus sp.의 분리 동정 및 그 액체 비료의 악취 제거 연구 (Studies on the Isolation and Identification of Bacillus sp. for the Composting of Swine Manure and the Removal of Malodorous Gases from its Liquid Compost)

  • 김규동;김기연;함영태
    • 미생물학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.154-159
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    • 2004
  • 돈분 고속발효에 적합한 미생물 제제를 개발하기 위하여 Bacillus속을 돈분에서 분리한 후,분리 균주의 생장능력, 효소활성 및 상호균주에 대한 항균활성을 비교 분석하였다. 분리된 4종을 동정한 결과, Bacillus cereus KD-2, B. pumilus KD-3, B. licheniformis KD-4로 분석되었고, 분리균주 KD-1은 그 어떤 Bacillus 종들과도 높은 일치성을 보이지 않았다. 생장최고온도는 Bacillus sp. KD-1이 $45^{\circ}C$, B. cereus KD-2가 $50^{\circ}C$, B. pumilus KD-3는 $53^{\circ}C$, B. licheniformis KD-4는 $55^{\circ}C$이었다. 이들 균주 모두를 혼합한 미생물 제제의 효소활성은 protease와 amylase는 37-$53^{\circ}C$ 범위에서 그 활성도에 차이를 보이지 않았고, lipase는 37-$42^{\circ}C$에서의 효소활성이 47-$53^{\circ}C$에 비해 2배 이상 높았다. 혼합 미생물 제제에 사용된 균주들의 상호 항균활성은 Bacillus sp. KD-1, B. cereus KD-2, B. pumilus KD-3는 타 균주의 생장에 영향을 주지 않았고, B. licheniformis KD-4의 배양 상층액을 10% (v/v)의 농도로 첨가시 다른 균주의 생장에 거의 영향을 주지 않았으나, 50% (v/v)로 혼합할 경우 다른 균주들의 생장을 억제하였다. 이 미생물 혼합 제제로 발효된 유기질비료의 성분은 유기물이 61.9%, 질소가 1.6%, C/N비가 22.4%, 인산이 0.21%, 칼리가 1.0%로 분석되었다. 발효 부산물인 액체비료의 암모니아 가스농도는 12.35 mg/1로 낮게 검출되었다.