• Environmental Engineering Research
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• 제18권3호
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• pp.177-189
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• 2013

Studies were carried out on the speciation of heavy metals (Zn, Cu, Mn, Fe, Ni, Pb, Cd, and Cr) during rotary drum composting of water hyacinth (Eichhornia crassipes) for a period of 20 days. Five different proportions of cattle manure, water hyacinth and sawdust were prepared for composting. This study concluded that, rotary drum was very efficient for the degradation of organic matter as well as for the reduction of mobility and bioavailability of heavy metals during water hyacinth composting. The results from the sequential extraction procedure of heavy metals shows that rotary drum composting changed the distribution of five fractions of Zn, Cu, Mn, Fe, Ni, Pb, Cd, and Cr. The highest reduction in the bioavailability factors of Pb and Cd was observed during the process. The total concentration of Cu, Cr, and Cd was very low compared to the other metals (Zn, Mn, Fe, Ni, and Pb); however, the percentage of exchangeable and carbonate fractions of these metals was similar to other metals. These results confirmed that the bioavailability of metals does not depend on the total concentration of metals. From this study, it can be concluded that the addition of an appropriate proportion of cattle manure significantly reduced the mobile and easily available fractions (exchangeable and carbonate fractions) during water hyacinth composting in rotary drum.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제2권2호
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• pp.123-133
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• 1996

Recently, a greater interest has been placed on the methods of acration control for management of maloders during composting. This study was performed to evaluate the influence of the intermittent aeration method on the composting temperature and chemical components. Combinatoins of cattle manure and rice hulls were placed on a batch composter(3,150-L size) practically designed. The chemical properties of the produced compost were suitable for plant growth, when composting temperature was maintained in the range from 45 to $66^{\circ}C$ for 42 days. It should be noted that cooling effect of intake air was not significant because air temperature was as high as $30^{\circ}C$. Heat and aeration loss from the composter did not affect biomass decomposition by microbes during composting. Mixtures of materials with C/N ratios higher than 30 required longer composting period.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제15권3호
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• pp.271-280
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• 2009

본 연구는 기존 발효퇴비의 첨가 수준이 퇴비화 진행과정에 주는 영향을 분석하기 위하여 실시하였다. 본 과제 수행에 있어 지금까지 도출된 주요 결과는 다음과 같다. 1. 퇴비화 개시 2일 경과 후에 각 처리별 온도는 $67{\sim}71^{\circ}C$ 내외로 상승하였다. 발효퇴비를 첨가하지 않은 대조구와 발쵸퇴비 5% 첨가수준의 두 개의 퇴비단에서 $71^{\circ}C$까지 상승하였으며 발효퇴비 15% 첨가수준에서 $67^{\circ}C$를 기록하여 온도 최고점이 제일 낮았다. 온도변화를 기준으로 볼 때 퇴비화 전 기간 동안 대조구의 발효속도가 타 처리구에 비해 느린 것으로 판단할 수 있다. 2. 암모니아 발생양태는 온도변화 패턴과 유사한 경향을 보인다. 즉 발효온도가 높은 시기에는 암모니아 발생농도가 높고 뒤집기 이후의 퇴비단 온도상승은 암모니아 발생정도의 증가추세를 수반하는 것으로 나타났다. 3. 퇴비화의 진행초기에는 pH가 상승하는 경향을 보였다. 이는 퇴비화진행 초기단계에서 발생하였던 암모니아 농도 증가와 연관되어진 것으로 볼 수 있다. 퇴비화가 진행되어짐에 따라 pH는 점차 낮아져서 본 시험의 퇴비화 후기에는 PH가 각 처리구별로 다소간의 차이는 있지만 약 7~8 사이로 낮아지는 추세를 나타냈다. 4. 퇴비화 기간이 경과함에 따라 각 처리별 퇴비단의 C/N은 감소하는 결과를 보였다. 각 처리구별 C/N 감소정도는 퇴비화 초기에 더 높게 나타났고 이러한 경향은 각 처리구에서 비슷한 추세를 보였다. 5. 퇴비화에 따른 미생물 수는 퇴비와 개시 후 증가하다가 퇴비단의 온도 감소와 함께 감소하는 경향을 보이고 있고 이러한 추세는 전 처리구에서 공히 관찰되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제39권3호
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• pp.222-227
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• 2020

BACKGROUND: Among the biomass conversion techniques of livestock manure, composting process is a method of decomposing organic matter through microorganisms, and converting it into fertilizer in soil. The aerobic composting process is capable of treating cow manure in large quantities, and produces greenhouse gas as CO₂ and N₂O, although it has economical benefit. By using the activated rice hull biochar, which is a porous material, it was intended to mitigate the greenhouse gas emissions, and to produce the compost of which quality was high. Objective of this experiment was to estimate CO₂ and N₂O emissions through composting process of cow manure with different cooperated biochar contents. METHODS AND RESULTS: The treatments of activated rice hull biochar were set at 0%, 5%, 10% and 15%, respectively, during composting cow manure. The CO₂ emission in the control was 534.7 L kg^-1, but was 385.5 L kg^-1 at 15% activated rice hull biochar. Reduction efficiency of CO₂ emission was estimated to be 28%. N₂O emission was 0.28 L kg^-1 in the control, but was 0.03 L min^-1 at 15% of activated rice hull biochar, estimating about 89% reduction efficiency. CONCLUSION: Greenhouse gas emissions during the composting process of cow manure can be reduced by mixing with 15% of activated rice hull biochar for eco-friendly compost production.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제15권1호
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• pp.59-68
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• 2009

농업은 작물잔사, 가축분뇨, 음식쓰레기 등의 지역자원을 퇴비화하여 이용하는 순환산업이며, 작물 생육은 빛, 물, 공기, 온도 및 양분 등이 필요하며 유해물질이 없어야한다. 유용미생물처리 음식쓰레기와 계분혼합물 횡형 밀폐원통형 교반방식 퇴비화처리시설에서 얻어진 최종퇴비는 발아율, 산소호흡지수 및 염분농도 등의 수치가 작물 생육에 유해하므로 부적합하였다. 생산된 유용미생물처리 음식쓰레기와 계분혼합물 퇴비를 분석한 결과, 퇴비공정규격, 건물기준 유기물 함량 60% 이상, 유기물대 질소비 50 이하, 탄질비 20 이하를 충족하고, 중금속함량이 미량 함유된 것으로 나타났으나, 발아율이 60% 이하, 칼리 성분이 1.2%,dm 이상 및 염분농도가 1.4%, dm 이상 등으로서 부적합한 것으로 판정되었다. 생물계폐기물 자원순환을 위한 유용미생물처리 고속퇴비화시설의 건설은 환경 친화적인 양질퇴비생산으로서 지역자원을 순환 이용하는 사회 구축이 목표이므로, 인근주민과 주변 환경에 악영향을 차단하기 위하여 양질퇴비 생산과 함께, 오폐수, 분진, 소음, 진동, 악취 및 이물질을 분리 배출하는 고효율설비가 부수적으로 반드시 필요하였다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제15권1호
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• pp.69-74
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• 2009

축분 퇴비 생산은 축분 종류, 처리방법, 부자재 종류 등에 따라서 비료성분과 품질이 다양 하고 축분 퇴비 이용은 축분 퇴비 종류 및 채소, 과수, 일반밭작물, 수도작 등의 재배작물에 따라서 시비량이 차이가 있으므로, 축분 퇴비 생산과 이용은 지역 농업의 축산업 및 작물재배 특성에 부합된 축분 퇴비 생산 및 이용시스템을 확립해야 될 것으로 판단되었다. 생분 수분조절용 부자재는 77%가 톱밥을 사용하고 있었으며, 축분 공동처리는 유료가 82%로서 퇴비화 처리 비용(원/톤)은 $2{\sim}4$만원 정도였다. 퇴비화처리설비는 지붕 있는 통기 퇴적방식 및 개방형 로터리(또는 스크푸) 교반방식이 많았다. 축분 퇴비 재료의 연간처리량(톤/년)은 $0.5{\sim}1$만 톤 이하가 많았으며, 생산된 축분 퇴비의 운영관리비(원/톤)는 $5{\sim}10$ 만원 범위를 나타내 보였고, 경영수지 적자가 30%, 수지 보합이 20% 이였다. 축분 퇴비 이용은 채소와 과수 농가가 60% 이상이며, 비 포대용 퇴비판매가격은 축산농가 및 농협에서 생산된 축분 퇴비의 품질, 생산 상황, 경종농가와 관계 등에 따라서 차이가 있으나, 퇴비 판매가격이 2톤 차 1대당 8만원에서 16만원 범위로 퇴비 숙도에 따라서 다양 하였고, 포대용 축분 퇴비 1포대(원/20kg) 가격은 $2,000{\sim}4,000$원 범위가 대부분을 차지하였다. 시설오이재배 농가에서 축분 퇴비 시비량은 평균 10톤/10a이고, 화학비료 시비량은 평균 70kg/10a 이었으며 이때에 수확량은 23.5톤/10a 등으로 나타났다. 사용 퇴비 종류는 우분, 돈분 및 계분 등의 축분 퇴비가 76%를 차지하였으며, 시설재배보다 노지재배에서 80% 이상 많이 활용 되었으며, 퇴비 이용 상에 문제점은 노동력 부족으로서 포대퇴비 이용보다는, 대부분이 퇴비제조 업자를 통하여 벌크퇴비 상태로 포장에 시비하였다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권2호
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• pp.131-138
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• 2011

스크레퍼 이용 수거된 돈분을 호기성 조건으로 퇴비화 하는 과정에서 공기공급량을 50, 100, 150, 200$\ell/m^3$/min.으로 각각 다르게 하여 퇴비화 하는데 있어서 공기공급량을 다르게 하여 퇴비화기간동안의 퇴비특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 퇴비화원료로 사용된 돈분의 수분함량은 85%였으며 수분 조절재로 사용한 톱밥의 수분함량은 35%를 혼합하여 수분 68%로 조정한 후 퇴비화 시험을 실시하였다. 2. 돈분의 호기성 퇴비화를 실시하는 과정에서 퇴비화기간동안의 발효온도를 조사한 결과 T-1 처리구에서 발효온도가 다른 처리구에 비해서 낮은 것으로 조사되었으며 이는 T-1 처리구에서는 정상적인 호기성 발효가 진행되지 않고 있음을 보여주고 있었다. 반면에 T-3 및 T-4 처리구에서는 최고온도 도달시간이 다른 처리구에 비하여 짧다는 것은 계분의 신속한 퇴비화 및 높은 수분 증발량이 조사되었다. 3. 처리구별 수분 함량 변화를 분석해 본 결과 발효 초기의 경우에 공기 공급량을 T-1 처리구에서 1주일이 경과한 후 7.6%로 가장 낮게 조사되었으며, T-2, T-3 및 T-4 처리구에서는 각각 13.2%, 16.8% 및 16.9%로 높은 수분 감소량을 보이는 것으로 조사되었으며, T-3 및 T-4 처리구와 나머지 처리구간에 통계적으로 유의적인 차이가 있는 것으로 조사되었다 (p>0.05). 4. 처리구간별 배출되는 가스성분 중에서 산소 농도를 측정한 결과 모든 처리구에서 퇴비화 3일차까지 9 ppm으로 낮은 수치로 조사되어 모든 처리구가 정상적인 호기성 퇴비화가 진행되는 것을 확인 할 수 있었다. 5. 퇴비화 시험 1주일 후의 중량 감소율은 T-1 처리구에서 7.6%로 가장 낮았으며, T-3 및 T-4구에서는 16.8% 및 16.9%로 비슷한 경향이 조사되었다. 6. 퇴비화기간의 경과에 따른 비료성분 및 유기물 량은 처리구간에 큰 차이를 보이지 않았으나, 1차 발효 후 비료성분 함량은 처리구별로는 T-4 처리구에서 질소성분이 타 처리구에 비하여 낮아진 것으로 조사되었다. 이는 퇴비화 과정에서의 수분 함량 변화에 따라 비료성분의 함량에 차이를 보이는 것으로 조사되었다. 7. 따라서 돈분을 호기성 방법으로 퇴비화 할 경우 적정 공기공급량은 퇴비더미 $1m^3$당 최소 $1m^3$당 150$\ell$/min 이상을 공급하는 것이 적당한 것으로 판단되어 졌다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제24권4호
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• pp.359-364
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• 1999

A theoretical model was developed to evaluate the influence of control variables on the composting performance in a bin composting system. The model was verified using pilot scale composting system. Simulation of the composting temperature according to air flow rate and composting bin size was conducted using the mathematical model. High composting temperature above 55$^{\circ}C$ needed to kill a pathogen was maintained for longer periods as the air flow rate was lower and the bin size was larger. Optimum air flow rate was 0.77L/min/kg.DM for the experimental pilot scale bin system. The size of composting bin should be large enough to maintain the higher composting temperature for required periods.

• 미생물학회지
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• 제33권4호
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• pp.267-273
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• 1997

주재료와 부재료로서 각각 우분과 톱밥이 함유된 유기성 폐기물 퇴비화의 주발효과정 중 이화학적 및 미생물학적 파라미터의 변화양상을 조사하고, 이로부터 퇴비화의 평가에 이용할 수 있는 각 파라미터간의 상관관계를 분석하였다. 퇴비화 전과정동안 온도는 $30-65^{\circ}C$, pH는 7.5-9.5, 함수율은 50-60% 정도의 범위에서 변하였으며, 이 중 $40^{\circ}C$ 이상의 고온이 유지되는 주발효 기간은 약 16일 정도 지속되었다. 주발효 기간 중 시료내 총탄소, 총질소 및 유기물 함량은 모두 15% 이상 감소되었으나, C/N ratio는 뚜렷한 변화를 보이지 않았다. 주발효 후기에는 암모니아성 질소 함량이 급격히 감소하고 질산성 질소가 증가되는 경향이 나타났다. 미생물 군집내 중온균과 고온균의 개체수는 퇴비화 과정동안의 온도변화와 밀접한 관계를 보였다. 중온균은 $50^{\circ}C$ 이상의 고온발효 기간에 급격히 감소하다가 온도가 낮아지는 주발효 후기에 다시 증가하는 반면에, 고온균은 이와 반대의 변화를 보였으며 주발효 기간 중 고온균의 개체수는 중온균에 비하여 $10-10^2$배 높았다. 조사된 토양효소 중 amylase 활성은 중온균의 개체수 및 환원당량과 높은 양의 상관관계를, 고온균의 개체수와는 음의 상관관계를 나타냈다. 이와는 달리 상호 유의할만한 양의 상관관계를 보인 cellulase, xylanase 및 ligninase의 활성은 주발효 기간 중 지속적으로 증가하는 양상을 보임으로써, 주발효 기간 중 lignocellulose 분해미생물과 amylose 분해미생물간의 출현양상이 크게 다름을 보여 주었다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권4호
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• pp.378-383
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• 1999

본 연구는 수피 부산물 비료의 돈분 부산물 비료의 부숙단계별 시료의 유기물 분획의 함량 변화, ${\Delta}log$ K값과 RF값 등의 분광학적 특성 변화, 원형여지 chromatograp의 변화를 측정하여, 부숙도의 판정 기준 설정을 위한 기초 자료로 활용하는데 그 목적이 있다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 수피와 돈분 부산물빌 중 HA-C와 FA-C의 함량은 대체로 부숙이 진행됨에 따라 감소하는 경향이었고, HA-C/FA-C 비는 증가하였다. 수피와 돈분 부산물 비료의 ${\Delta}log$ K값은 부숙이 진행됨에 따라 감소하였으며, RF값은 증가하였다. 생수피의 부식산 형태는 $R_p$ 형태였으나, B형태를 거쳐 120일경과 후 A형태로 변화하여 거의 완숙상태에 도달하였으며, 돈분 부산물 비료의 경우 40일경과 후에도 B형태로 나타나 유기물질의 부숙이 진행중인 것으로 판단되었다. 수피부산물 비료의 원형여지 chromatograph는 120일경과 후에 규칙적인 톱니 모양을 하고 있어 완숙단계에 이른 것으로 판단할 수 있었으나, 돈분 부산물의 경우는 40일이 경과한 후에도 부분적으로 불규칙적인 모양을 하고 있어 부숙이 진행되고 있는 상태인 것으로 판단할 수 있었다.