• 제목/요약/키워드: Livestock liquid fertilizer

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가축분뇨 자원화 처리시 수질오염물질 삭감율 산정 연구 (A Study on the Estimation of Water Pollutants Reduction Ratio in Livestock Manure Fertilization)

  • 어성욱
    • 한국물환경학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.722-727
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    • 2017
  • Livestock manure is known to be the main cause of non-point pollution in agricultural areas. The pollutant reduction ratio of livestock manure recycling to fertilizers was measured in order to analyze the effect on the water quality of the Total Maximum Daily Load (TMDL) system in Korea. The reduction ratio has been applied by theoretical consideration without a survey, and there is no value for Total Organic Carbon (TOC) newly introducing any organic items. The reduction ratio of each pollutant from this study was revealed as follows: TOC, BOD, T-N and T-P were 0.34, 0.60, 0.37, and 0.42 for individual farm and 0.38, 0.61, 0.45 and 0.44 for entrustment facilities, respectively. The reduction ratio of individual farm was surveyed as TOC 0.63, BOD 0.62, T-N 0.42 and T-P 0.32 for liquid fertilizer, and TOC 0.30, BOD 0.64, T-N 0.40 and T-P 0.48 for compost. The total reduction ratio was derived by multiplying the ratio for liquid fertilizer and compost by the respective load. Compared to the pollutant reduction ratio of the individual farm with entrustment facilities marking the higher in liquid fertilizer and the lower in compost. Through this study, we found the difference of pollutant reduction ratio between a livestock manure recycling process and facilities. Although phosphorus is known as a preservative matter, the treatment efficiency of T-P is analyzed to decrease by chemical precipitation.

SCB 액비 시용 논에서 물관리를 통한 양분의 수계 부하 최소화 방안 (Minimizing Nutrient Loading from SCB Treated Paddy Rice Fields through Water Management)

  • 김민경;권순익;강성수;정구복;홍성창;채미진;소규호
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.671-675
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    • 2012
  • 본 연구는 2008년부터 2010년까지 경기도 여주군 능서면 오계2리 SCB 액비를 시용한 논에서 수질환경 부하 저감을 위한 물관리 방안을 제시하고자 시험을 수행하였다. 첫째, 액비가 시용된 경지정리된 논에서는 시용 직후부터 이앙 후 3주까지 물 흘러대기를 금지하여 시용된 양분의 환경부하를 최소화하면서 시비효율을 높이는 방안, 둘째, 액비를 최소 이앙 20일 전에 시비하여 토양 중 양분 보유 능력을 높여 작물의 양분 이용효율을 높이는 방안, 셋째, 액비 살포 후 바로 경운시 담수심을 5 cm내외로 유지하여 환경부하 저감 및 용수절감 효과를 높이는 방안, 넷째, 액비 중에 포함되어 있는 분변성 대장균은 논에 시용 후 48시간 후부터 소멸되기 시작하므로 최소 2일 동안 물꼬를 막아 논 표면수의 유출을 억제하여 대장균에 의한 인근 하천 수계 오염을 저감하는 방안이 있다. 그러나, 본 연구에서는 SCB 액비를 시용하는 평탄지 논에서 수행한 연구결과로 물관리 패턴이 다른 곡간지 논에서는 한계점이 있을 것으로 생각되나 액비를 시용하는 논은 대부분 시용이 용이한 경지정리된 평탄지 논으로 본 연구결과들은 외부 수질환경 부하를 방지하기 위한 영농지도 자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

간척지 자연순환형 친환경축산단지 도입 타당성 연구 (Feasibility Study on the Development of Environmental Friendly Livestock Complex in the Reclaimed Tideland)

  • 허남효;이승헌;김병기
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.430-433
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    • 2009
  • The development of large-scale environmental friendly livestock complex in the reclaimed tideland is one of different alternatives to increase the competitiveness of internal livestock industry against an international opening markets as DDA and FTA in agricultural field. Recently, it is possible to introduce an environmental friendly livestock complex in the reclaimed tideland by an amendment of the acts for agricultural land. However more studies that are on the basis of nitrogen and phosphorus mass balance need to preserve the agricultural environments as the quality of agricultural water and soil in rural area. In this study, the reference for feasibility study is Whaong reclaimed tideland which located at Whaseong city, Gyeonggi Province, and a basic concept of environmental friendly livestock complex is the production of forage crops with the supply of liquid fertilizer and the production of bioenergy such as biogas by the recycling of pig slurry as a resource. The mass balance of nitrogen based on between forage crops such as maize, barley and liquid fertilizer supplied at the reclaimed tideland, and also it was estimated an economical efficiency as anaerobic digestion plant for treating pig slurry of $100m^3/day$ introduce in an environmental friendly livestock complex.

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가축분뇨 유래 액비 생산단계별 항생제 잔류 농도와 질소 성분 함량과의 상관성 평가 (Relationship assessment of the residual antibiotics and the amount of N component by different production stages of liquid fertilizer from livestock manure)

  • 류송희;김진욱;홍영규;김성철;이준형;정은아;김창규;윤영만;권오경
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제66권
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    • pp.258-265
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    • 2023
  • 축산용 항생제는 투여된 양의 일부만이 체내에서 사용되며 나머지는 모화합물 형태나 대사체로서 분뇨를 통하여 배출된다. 이러한 분뇨는 자원화 시설로부터 퇴액비로 생산되어 농경지에 살포됨으로써 농업환경에 유입되어 2차 오염 등을 초래하고 있다. 본 연구는 국내 가축분뇨 자원화 시설의 액비 생산단계별로 6종 축산용 항생제의 잔류 농도를 비교하고 액비 성분 질소 함량과의 상관성을 평가하기 위해 수행되었다. Buffer 및 SPE를 사용한 전처리 방법은 ppb 수준에서 63.4-106.7%의 회수율을 나타냈으며, 정량한계의 범위는 0.009-0.037 ㎍/L이었다. 공동자원화 시설 생산 액비의 생산단계별 잔류 항생제 농도와 규격함량 N 성분 함량과의 상관성 평가를 분석한 결과 액비화 과정 중 부숙 기간이 경과함에 따라 N 성분 및 항생제 잔류 농도가 감소하는 경향을 보여 주었다. 액비 원료, 중기 및 제품 중 SMZ의 평균 잔류 항생제는 40.85, 26.17, 3.54 ㎍/L이었으며 CTC의 경우 2.32에서 1.25 ㎍/L 수준으로 감소하였다. 다른 4종 항생제 역시 생산단계별로 잔류 농도가 감소하는 경향을 보여주었으며 액비 규격성분 N은 생산단계별 함량이 0.21에서 0.096%로 감소하였다. 액비 생산단계별 잔류 항생제 농도와 규격 성분 N 함량과의 상관성 평가는 항생제 저감화 지표 설정의 기초자료로 활용 가능할 것으로 판단된다.

한국잔디 재배지에서 가축분뇨액비의 활용 연구 (Livestock liquid fertilizer Utilization study of Zoysiagrass growing in the field)

  • 함선규;임지연;이영민
    • 유기물자원화
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    • 제22권4호
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    • pp.11-20
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    • 2014
  • 최근 국내 돼지사육두수 증가에 따른 분뇨배출량이 증가되고 있으나 유엔협약에 의해 2012년부터 해양투기가 금지 되었다. 이에 가축분뇨(액비)의 대량살포장소 발굴목적으로 국내에서 잔디 생산량이 가장 많은 전라남도 장성군 삼서면 잔디재배 농가를 선정하였다. 한국잔디 재배지에서 화학비료뿐만 아니라 가축분뇨액비를 추가 시비하여 잔디생육, 토양화학성 및 논도랑 유출수에 미치는 영향을 조사하였다. 시험결과, 화학비료와 가축분뇨액비를 혼합 시비하면 잔디의 생육과 체내 양분 축적 면에서 화학비료의 일부를 대체할 수 있었다. 그리고 토양화학성에 미치는 영향이 적었고 토양의 유효미생물증식에 효과적임을 알 수 있었다. 따라서 잔디 재배 시 가축분뇨액비의 살포는 화학비료 사용량을 대부분 줄일 수 있으며 잔디재배농가의 생산비 절감에도 효과적이고 가축분뇨의 처리에도 도움이 될 것으로 기대된다. 다만, 가축분뇨액비 시비에 따른 주변 수계 오염이 높아졌다. 향후, 가축분뇨액비의 활용을 높이기 위해서는 이에 대한 지속적인 모니터링으로 시비방법의 개선방안 강구가 필요하다.

가축분뇨로부터 struvite 결정화에 의한 질소 (N), 인 (P) 회수 및 자원화 방안 고찰 (Recovery and Recycling of Nitrogen and Phosphorus as Struvite from Livestock Excreta)

  • 류홍덕;안기홍;정유진;김용석;류덕희
    • 한국환경과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.119-131
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    • 2017
  • This study evaluated the feasibility of recovering and recycling nitrogen (N) and phosphorus (P) from livestock excreta as struvite ($MgNH_4PO_4{\cdot}6H_2O$) in South Korea. Our experimental results showed that struvite precipitation was a very effective way to recover N and P from livestock excreta. Moreover, our study demonstrated that struvite precipitates from livestock excreta (SPL) contain higher concentrations of N, P, and magnesium (Mg) as compared to compost and liquid manure from livestock excreta. In addition, although SPL contain high concentrations of copper (Cu) and zinc (Zn), they meet the fertilizer criteria for concentrations of heavy metals. In South Korea, SPL cannot currently be used as a fertilizer due to legal constraints. Legal permission for SPL use would offer greater choice in livestock excreta management. In conclusion, recovery and recycling of N and P from livestock excreta as struvite can be an effective tool for managing nutrients in livestock excreta.

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.

인공 및 자연강우를 이용한 축산자원화물의 배출특성에 관한 연구 (A study on the runoff characteristics of livestock resources using artificial and natural rainfall)

  • 장미향;송시훈;이현규;최윤영;황하선;김은정;김용석;이재관;류덕희;박배경
    • 한국환경과학회지
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    • 제22권12호
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    • pp.1661-1669
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    • 2013
  • This study conducted a laboratory simulation using artificial and natural rainfall in order to investigate the runoff characteristics of livestock resources through the analysis of the surface runoff water and infiltration water by rainfall intensity and fertilization level. Cattle manure and pig liquid fertilizer was used as livestock resource. As a result of this study, it was observed that the surface runoff occurred over 32 mm/hr rainfall intensity, and flow rate of the surface runoff water and the runoff ratio of contaminant parameters from livestock resource was increased, as rainfall intensity was stronger. With doubled fertilization level, T-N increased in compost and the amount of $COD_{Mn}$ runoff also considerably increased in liquefied fertilizer. In the case of natural rainfall, the runoff ratio of T-P clearly increased in compost and the T-N of final surface runoff ratio in compost and liquefied fertilizer was ranged from 0.13047 to 0.13623 with stronger rainfall intensity.

돈분뇨 액비가 시용된 논토양 특성 변화 (Response of Soil Properties to Land Application of Pig Manure Liquid Fertilizer in a Rice Paddy)

  • 김민경;권순익;강성수;한민수;정구복;강기경
    • 유기물자원화
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    • 제19권4호
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    • pp.97-105
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    • 2011
  • 가축분뇨 발효액비화에 의한 자연순환 농업체계의 복원에 대한 연구의 일환으로 본 연구는 경기도 여주군 능서면 오계2리에 위치한 논포장에서 가축분뇨 저장액비와 SCB액비를 사양질 논토양과 식양질 논토양에 시용하였을 때 토양 중 변화를 조사하였다. 선정된 사양질 논토양과 식양질 논토양의 시험 전 화학적 특성은 사양질 논토양과 식양질 논토양 모두 우리나라 논토양의 평균함량과 비슷하였으나, 사양질 논토양의 유효인산 함량은 우리나라 논토양의 평균함량에 비해 매우 높았다. 사양질 논토양과 식양질 논토양 모두 무비구와 화학비료구에 비해 저장액비와 SCB액비 처리구에서 수서생물 개체수가 높았으며, 식양질 논토양에 비해 사양질 논토양에서 처리간 통계적인 유의차(P<0.05)가 컸다. 사양질 논토양과 식양질 논토양 모두 무비구와 화학비료구에 비해 저장액비와 SCB액비 처리구에서 중금속의 함량이 높았고, 사양질 논토양보다 식양질 논토양에서 중금속 함량이 약간 높았다. 가축분뇨 액비 시용 후 생육후기로 갈수록 초장과 건물중은 증가하는 경향이었으나, 처리간 통계적인 유의차(P<0.05)는 없었다. 또한, SCB액비 시용에 따른 쌀 수확량은 사양질 논토양에서는 대조구인 무비구에 비해 SCB액비 처리구에서 높았으며 통계적인 유의차도 매우 컸으나, 식양질 논토양에서는 화학비료 처리구에서 가장 높았으며, 통계적인 유의차가 크지 않았다. 또한, 벼의 양분 흡수량은 화학비료 처리구가 가장 높았으며 가축분뇨 액비 처리구에서는 비슷한 수준이었으나, 처리간에는 통계적인 유의차(P<0.05)가 없었다.

분리막 공정을 이용한 축산분뇨 처리장 액비의 고도처리 (Advanced Treatment of Liquid Fertilizer from Livestock Night Soil Treatment Facility by Membrane Separation Processes)

  • 김주혜;김승건;이호원
    • 멤브레인
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    • 제24권2호
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    • pp.142-150
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    • 2014
  • 본 연구는 축산분뇨 처리장(바이오가스 플랜트) 액비의 고도처리에 적합한 공정을 도출하기 위한 기초 연구이다. 액비를 고도처리하기 위하여 나노여과 및 역삼투(reverse osmosis) 공정을 각각 사용하였고, 전처리공정으로서 담체를 첨가하지 않은 MBR과 담체를 첨가한 MBR을 각각 적용하여 비교하였다. 액비의 질소는 주로 암모니아성 질소의 형태로 존재하였다. MBR의 운전에서 담체(biomedia) 유무에 따른 COD, T-N 및 T-P의 제거효율에서 큰 차이는 없었으나, 담체를 첨가한 MBR의 TMP는 담체를 첨가하지 않은 MBR에 비해 매우 서서히 증가하였다. 전처리 공정으로 담체를 첨가한 MBR 공정을 사용한 경우, NF에 의한 COD, T-N 및 T-P의 제거효율은 각각 99.8, 86.5% 및 99.8%이었으며, RO에 의한 제거효율은 각각 99.9, 86.8% 및 99.9%이었다. MBR과 NF/RO 공정을 이용하여 처리한 액비의 최종 수질은 분뇨처리장 방류수 수질기준과 비교하였을 때, COD와 T-P는 방류수 수질기준을 만족하였으나, T-N은 수질기준에 부적합하였다. 따라서 T-N에 대한 방류수 기준을 만족시키기 위해서는 MBR 조업 cycle의 조정 또는 나노여과/역삼투에 의한 2차 재처리 등의 개선이 필요한 것으로 판단된다.