• 제목/요약/키워드: Piggery liquid slurry

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급속액상부숙기술(TAO system)을 이용한 가축분뇨 슬러리의 질소.인 저감기술 (Reducing Technique for Nitrogen and Phosphorus in Piggery Slurry by the Thermophilic Aerobic Oxidation(TAO) System)

  • 이원일;이명규
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.185-190
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    • 2000
  • 돈분뇨에 함유된 질소.인의 부하저감과 액비살포면적 감소에 대하여 급속액상부숙기술 반응기(TAO system)과 28mesh, 200mesh의 막을 가진 고액분리기를 적용하여 연구한 결과는 다음과 같다. 1. 농가에서 발생하는 분뇨 $4.6m^3/day$에 함유된 질소와 인의 양은 22.5kg.N/day($4,893mg/{\ell}$), 7.32kg.P/day($1,592mg/{\ell}$)이었따. 2. 감량화 단계에서는 질소와 인이 각각 12.6kg.N/day($4,862mg/{\ell}$), 3.85kg.P/day$(1,397mg/{\ell}$)로 46.0%, 34.0% 감소하였다. 3. 고액분리단계에서는 질소와 인이 각각 12.0kg. N/day($5,000mg/{\ell}$), 2.2kg.P/day($929mg/{\ell}$)로 일일 발생량이 46.6%, 69.8% 감소하였다. 4. 질소시비량을 기준으로 처리 전.후의 액비 살포면적은 논의 경우, 74.7ha/y에서 39.0ha/y, 밭의 경우, 63.2ha/y에서 33.0ha/y로 감소하였다.

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농가의 돈분액비 저장형태가 악취발생과 액비품질에 미치는 영향 (The Effect of Storage Container Types on Odor Emission and Quality of Piggery Liquid Slurry Fertilizer in the farms)

  • 박무언;강안석;김시창
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.136-143
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    • 2006
  • 철원군의 모범적 사례로 평가받고 있는 돈분 액비화 사업이 전국으로 확산되고 있으나 최근 액비의 악취문제로 민원이 발생함에 따라 일부 돈본뇨 액비저장조가 가동되지 못하는 사례가 생기고 있다. 따라서 본 시험연구는 대표적 액비저장조의 유형에 따라 악취발생 정도와 액비의 품질을 비교 검토하고 각 저장형태에 따른 장단점을 분석하여 돈분저장조의 발전적 개선을 통하여 돈분 액비화사업의 활성화에 도움이 되고자 수행하였다. 액비 표면상으로 배출되는 악취가스농도는 무처리 저장조가 분사교반식/폭기식 저장조보다 높았으나 밖으로 풍겨 나오는 악취 감지정도는 분사교반식/폭기식 저장조가 무처리 저장조보다 높았다. 분사교반 또는 폭기처리한 액비는 액비품질의 균질도가 높은 반연 무처리 저장조의 액비는 상층, 중층, 및 저층 간의 성분함량 차이가 많아 무처리 액비는 시용시 작물의 균일한 생육이 어려울 것으로 생각되었다. 무처리 저장조는 배출액비의 악취발생 잠재능이 분사교반식 또는 폭기식 저장조의 액비보다 높아 실제 시용시 악취발생이 더 많을 것으로 추정되었다. 분사교반식 저장조는 액비에 이물질 혼입시 액비순환장치에 이상을 가져와 고장이 잦은 것으로 나타났고, 폭기식 저장조는 공기주입배관이 하나밖에 없어 전체액비에 폭기효과가 나타나지 못하는 것으로 추정되었다. 액비의 저장기간에 따른 유기물 및 건물중의 감소경향은 무처리 저장조에서는 뚜렷하였으나 분사교반/폭기처리 저장조의 감소경향은 일관성이 없었다. 무처리 저장조는 액비의 악취저감을 위하여 폭기 또는 교반시설을 추가하여야 할 것으로 생각되었다.

바이오가스 프랜트에서 혐기 소화시킨 돈사 Slurry의 화학적 특성 및 배추생육 시용효과에 관한 연구 (Effect on the Growth of Chinese Cabbage and Chemical Composition of the Liquid Piggery Slurry Digested Anaerobically in Biogas Plant)

  • 정찬성;박정근;노안성;조웅기;이성실;문여황
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.125-132
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    • 2014
  • This study was conducted to investigate the effects on chemical properties of soil and yield of chinese cabbage when the piggery liquid slurry (ADS) digested anaerobically in the biogas plant was sprinkled to the soils. Treatments were composed of non-nitrogen plot (PK), chemical fertilizer plot (NPK) and ADS plot, and were arranged by randomized block design with 3 replications. The ADS was an alkali (pH 8.6) fertilizer containing 0.55% of total nitrogen, optimal levels of phosphorus, potassium and other components. When based (100%) on the yield of chinese cabbage in the NPK, those of the ADS and the PK were 114% and 43%, respectively. The nitrogen absorption of chinese cabbage at 50-d after transplant was significantly greater (p<0.05) in the ADS than other treatment. Heavy metal contents of soil were not difference between before and after experiment. With supplementing phosphorus and potassium sources in it, the ADS should be an excellent fertilizer in cabbage culture.

돈분 슬러리를 이용한 단상 혐기소화공정의 특성연구 및 성능평가 (Performance Evaluation and Characteristic Study of the Single Anaerobic Digestion from Piggery Slurry)

  • 박우균;전항배;박노백;권순익;신중두;홍승길
    • 한국환경농학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.31-36
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    • 2011
  • 축산농가에서 발생되는 돈분 슬러리의 처리 능력을 평가하기 위하여 Full-scale의 단상 혐기성 소화조에서 중온소화와 고형물 체류시간을 20일로 하여 연속식으로 운전하면서 성능평가 및 특성연구를 실시하였다. 운전기간 중 알칼리도는 약 4,000 mg/L(3,500~9,000 mg/L as $CaCO_3$)이였고, 소화조내의 pH는 7.5~8.0 범위로 약간 높은 경향이었으나 pH는 안정적이었다. 바이오가스의 발생량은 OLR 1.2 $g{\cdot}COD/L{\cdot}day$에서 0.69 L/L/day의 바이오가스를 생산하였고, 제거된 COD를 바탕으로 계산된 메탄가스 발생량은 63% 수준이였다. 생산된 바이오가스 중 메탄가스 함량은 65~70%이었고, CO2는 약 30% 전후였으며, 열병합 발전을 실시하였을 때 총전력요구량의 50~75% 수준을 공급하였다. 또한 발전기 부하가 5~9 kW시 평균 1 kWh의 전력을 생산하기 위한 바이오가스 소모량은 약 1.8 $m^3$이였다. 따라서 실제 규모의 plant에서 약 500일간 운전한 결과 유입되는 돈분 슬러리의 TS 농도에 상관없이 소화조 내에 일정 농도의 유기물을 확보할 수 있었고, 바이오가스의 발생량은 일반적인 축산분뇨 가스 발생량 보다 높게 나타나 단상 혐기성 소화공정으로 고효율 처리가 가능한 것으로 나타났다.

가축방역용 소독제 처리가 액비내 미생물 변화에 미치는 영향 (Effect of the Disinfectants on Microbes Changes in Piggery Slurry)

  • 최동윤;서국현;곽정훈;박치호;정광화;김태일;양창범;조용일;최홍림
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제11권3로
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    • pp.161-168
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    • 2005
  • 1. 돈슬러리의 초기 pH는 8.2로 약알칼리를 띠고 있었으며, 수분 함량은 $98.6\%$, 유기물 함량은 $0.4\%$였다. 돈슬러리내에 존재하는 총미생물수는 $6.3\times10^5cfu/ml$로 조사되었으며 Escherichia coli, Staphylococcus aureus 및 Bacillus cereus는 각각 $1.2\times10^4,\;4.1\times10^4,\;1.7\times10^4 cfu/ml,$였다. 2. 소독제 종류, 살포농도에 따른 처리별 수분, 유기물 함량은 큰 변화를 보이지 않았으며, pH는 기간이 경과함에 따라 높아지는 경향이었다. 3. 처리구별 초기 총미생물수는 $2.2\times10^5,\;9.9\times10^5\;cfu/ml,$의 분포를 나타냈으며, 소독제 살포후에는 모든 처리구에서 총미생물수가 점차적으로 감소하기 시작하여 2주째에 가장 낮은 수준인 $0.1\times10^5\~0.8\times10^5\;cfu/ml$으로 조사되었고 14일후에는 모든 처리구에서 다시 증가하는 경향을 나타내었다. 4. 병원성미생물인 Escherichia coli와 Staphylococcus aureus는 초기에는 각각 $1.0\times10^4\~4.8\times10^4,\;3.2\times10^4\~9.9\times10^4\;cfu/ml$의 분포를 나타내었으나, 소독제 살포당일부터 급격하게 감소하기 시작하여 살포 7일후에는 모든 처리 구에서 사멸되는 것으로 조사되었으며 살포 30일 후부터 서서히 증가하는 경향을 보였다. 5. 돈슬러리내 미생물중 부숙에 관여하는 미생물인 Bacillus cereus의 초기 미생물수는 $0.7\times10^4\~5.8\times10^4\;cfu/ml$였으며 소독제 살포당일에는 뚜렷한 감소효과를 보이지 않았으나 살포 3일 후부터 서서히 감소하기 시작하여 살포 14일 후까지 초기 수준에 비해 $8.6\~85.75\%$까지 감소하다가 그 이후부터는 서서히 증가하기 시작하여 시험초기와 비슷한 수준을 보였다. 6. 소독제 살포가 초기에는 돈슬러리 부숙에 약간의 영향을 미칠 수는 있으나, 기간이 경과함에 따라 그러한 영향은 거의 없어지는 것으로 나타났다.

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Effect of aerobically treated manure on odorous material emissions from a swine finishing barn equipped with a continuous pit recirculation system

  • Choi, Yongjun;Ha, Duck-Min;Lee, Sangrak;Kim, Doo-Hwan
    • Animal Bioscience
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    • 제35권2호
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    • pp.308-316
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    • 2022
  • Objective: This study was conducted to determine reduction of various odorous materials from a swine farm equipped with a continuous pit recirculation system (CPRS) with aerobically treated liquid manure. Methods: The CPRS is used in swine farms in South Korea, primarily to improve air quality in pig houses. In this study, CPRS consists of a manure aerobic treatment system and a fit recirculation system; the solid fraction is separated and composted, whereas the aerobically treated liquid fraction (290.0%±21.0% per day of total stored swine slurry) is continuously returned to the pit. Four confinement pig barns in three piggery farms were used; two were equipped with CPRS and the other two operated a slurry pit under the slatted floor. Results: All chemical contents of slurry pit manure in the control were greater than those of slurry pit manure in the CRPS treatment (p<0.05). Electrical conductivity and pH contents did not differ among treatments. The biological oxygen demand of the slurry pit treatment was greater than that of the other treatments (p<0.05). Total nitrogen, total phosphorus, and ammonia nitrogen contents of the slurry pit treatment were greater than those of other treatments (p<0.05). Odor intensity of the CPRS treatment was lower than that of the control at indoor, exhaust, and outside sampling points (p<0.05). The temperature and carbon dioxide of the CPRS treatment in the pig barn was significantly lower than those of control (p<0.05). All measured odorous material contents of the CPRS group were significantly lower than those of the control group (p<0.05). Conclusion: The CPRS application in pig farms is considered a good option as it continuously reduces the organic load of animal manure and lowers the average odorant concentration below the threshold of detecting odorous materials.

TREATMENT OF ANIMAL MANURE AND WASTES FOR ULTIMATE DISPOSAL - Review -

  • Winter, J.;Hilpert, R.;Schmitz, H.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제5권2호
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    • pp.199-215
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    • 1992
  • Sources of organic waste materials for aerobic and/or anaerobic degradation, or for composting of solid wastes in Germany were estimated. The basic microbiology and the energetics of these processes were compared with special emphasis on anaerobic degradation, for which a general degradation scheme of carbohydrates is presented. Advantages of anaerobic over aerobic treatment processes are pointed out and conditions for maintaining a highly stable anaerobic process as well as producing a sanitized, hygienic product are discussed. Reactor systems suitable for efficient treatment of wastes with a high or low proportion of suspended solids are principally compared and results of laboratory studies on the degradation of several wastes and animal manures summarized. Finally, a piggery slurry treatment factory for an ultimate slurry processing to obtain a dry fertilizer and a harmless, disposable liquid, as it is in operation in Helmond/Holland, is presented and preliminary process data are presented.

Seasonal atmospheric characteristics in a swine finishing barn equipped with a continuous pit recirculation system using aerobically treated manure

  • Choi, Yongjun;Ha, Duck-Min;Lee, Sangrak;Kim, Doo-Hwan
    • Animal Bioscience
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    • 제35권12호
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    • pp.1977-1985
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    • 2022
  • Objective: This study was conducted to determine the seasonal characteristics of odorous material emissions from a swine finishing barn equipped with a continuous pit recirculation system (CPRS) using aerobically treated manure. Methods: The CPRS consists of an aerobic manure treatment process and a pit recirculation system, where the solid fraction is separated and composted. The aerated liquid fraction (290.0%±21.0% per day of total stored pig slurry) is continuously recirculated to the top of the slurry in the pit. Four confinement pig barns in three piggery farms were used: two were equipped with CPRS, and the other two operated a slurry pit under the slatted floor across all seasons. Results: The indoor, exhaust, and outside odor intensities were significantly lower in the CPRS group than in the control group (p<0.001). In the CPRS group, the odor intensity outside was significantly lower in the fall than in the other seasons (p = 0.015). In the indoor atmosphere, the temperature and CO2, NH3, and H2S contents of the CPRS group were significantly lower than those of the control group (p<0.05). In the CPRS group, indoor temperature did not significantly change in the spring, summer, and fall seasons and was significantly lower in the winter (p = 0.002). NH3, H2S, methyl mercaptan, dimethyl disulfide, trimethylamine, phenol, indole, and skatole levels were significantly lower in the CPRS group than in the control group (p<0.05). There were significant seasonal differences on the odorous material in both the control and CPRS groups (p<0.05), but the pattern was not clear across seasons. Conclusion: The CPRS can reduce the indoor temperature in the summer to a level similar to that in the spring and fall seasons. The CPRS with aerated liquid manure is expected to reduce and maintain malodorous emissions within acceptable limits in swine facilities.

양돈농가의 돈분뇨 액비화 처리 우수사례 실태조사 (A Case Study on the Effective Liquid Manure Treatment System in Pig Farms)

  • 김수량;전상준;홍인기;김동균;이명규
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.99-110
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    • 2012
  • 본 연구에서 조사된 일부 선도적인 양돈농가에서는 설치 운영하는 호기적 액상발효 공정은 대부분의 농가가 공정별 설계인자 및 물리 화학적인 성분변화의 특성보다는 경험적인 운영을 토대로 액비를 생산하고 있는 것을 알 수 있었다. 김 등의 조사연구에 따르면 가축분뇨의 발생단계인 분뇨수거방식은 현재 국내 돈사의 70% 이상이 슬러리 형태로 분뇨가 배출되고 있는 것으로 보고되고 있다. 양돈분뇨의 수거방식과 배출형태가 대부분 슬러리라는 사실은 양돈분뇨의 적정처리에 의한 환경오염 차단과 자원화 이용과정에 적용될 각종 공법 및 시스템 적용이 돈사 슬러리부터 집중 관리해야 함을 시사한다. 이처럼 가축분뇨 액비화의 적정처리에 있어서는 발생단계 뿐만 아니라 액비가 토양에 환원되기 직전까지의 모든 과정이 전반적으로 고려되어야 한다. 본 연구의 조사대상 농가의 가축분뇨 액비화 운영에 있어서 핵심적으로 구분 할 수 있는 단계를 주요사항 별로 구분하여 Table 8에 나타내었다. 가축분뇨 액비화 처리에 있어서 고액분리 단계의 경우 고액분리 방식과 효율에 따라 BOD (생물학적산소요구량), COD (화학적산소요구량), VFA (휘발성지방산) 등의 제거율의 차이가 있는 것으로 보고되고 있으며, 이는 후단공정 즉 주발효조에서의 공기주입량의 산정, 공기공급방식, 발효기간 및 2차 발효 등 운영방식 결정에 주요한 요인이 될 수 있다. 이와 같이 액비가 생산되어 토양에 환원되기까지의 과정은 각각의 주요한 요소들이 유기적으로 연계되어 있으며, 농가 현장을 방문조사하고, 생산되는 액비를 비교 분석한 결과 액비화 공정에 있어서 필수적인 핵심적 단계를 도출 할 수 있었다. 이에 대한 주요내용은 다음과 같다. 1. 돈사 슬러리 관리 단계 돈사 슬러리는 혐기부패를 최대한 방지하며, 주요 악취물질인 $H_2S$, $NH_4$, VFAs의 생성을 억제하여야 한다. 돈사환경을 개선하기 위한 방법으로서는 부숙이 완전히 완료되어 유용미생물이 활성화된 액비를 돈사 세척수로 이용하거나, 슬러리 피트에 일부 투입하여 단순 저장일수를 처리일수로의 개념적 전환이 필요하다. 2. 고액분리 단계 일반적으로 BOD의 주요원인인 고농도의 유기물질은 대부분 분뇨의 고형성분에 포함되어 있기 때문에 물리적 처리공정인 고액분리 단계에서 최대한으로 제거하여 후단공정인 주발효조의 부하를 최소화 시킨다. 3. 발효처리-공기공급 단계 축산농가 마다 사료의 종류나 관리방법 등이 각기 다르므로 배출되는 슬러리의 성상을 파악하여 물질수지와 처리일수에 기초한 발효조 용량과 공기주입량의 산정이 필요하다. 또한 공기확산 및 막힘현상을 고려한 자동제어 장치나 발효조의 상태를 감시 제어하기 위한 인자로서 pH 및 산화환원전위 등을 실시간으로 모니터링 하는 것이 중요하다. 4. 발효처리-미생물, 반송 단계 일반점검 (온도, pH, 용존산소, 산화환원전위, 전기전도도 등)과 정밀점검 (BOD, COD, VFAs, SS, N, P 등)의 주기적인 점검을 통하여 미생물 생장에 알맞은 유입농도와 반송량을 결정하고 농가환경에 맞는 발효조 운전방식을 확립 할 필요가 있다. 5. 후숙처리-최종액비 단계 후숙조에서는 공기과잉 투입으로 인한 질소성분의 손실을 방지하고, 유용미생물을 이용하여 토양환원에 적합한 액비를 제조한다. 가스발생에 의한 작물생육 피해를 방지할 수 있는 액비 안정화 운전기술을 확립하고, 살포시기를 대응하여 액비의 유 출입을 집중적으로 관리한다. 6. 액비유통센터 연계-농지환원 단계 제조된 액비는 액비유통센터에 위탁하여 살포하는 체계를 확립하고, 악취 민원의 발생을 최대한 억제한다. 액비유통센터는 철저한 년 중 살포프로그램을 운영하여 원활한 살포조직 체제를 구성하는 것이 중요하다. 축산농가에서 가축분뇨 관리방법은 축사의 입지, 주변 환경 및 각종 환경규제 등 여러가지 여건에 따라 각기 다르며, 다수의 축산농가가 특정한 처리방법을 동일하게 적용하는 것은 현실적으로 불가능하다. 따라서 본 연구에서 분석된 각 농가의 액비 성상 등은 여러 가지 환경적 요소가 복합적으로 작용하고 있으며, 조사농가 중 일부는 발효과정 중에 있는 액비를 채취하였으므로, 분석결과를 해석하여 가축분뇨 운영관리를 총체적으로 판단하는 것은 다소 무리가 있다. 추후에는 각 공정에 대해 유입되는 슬러리원수에서부터 처리가 완료되는 단계까지의 과정을 일괄적으로 분석하여, 유입 유출농도, 수리학적 체류시간 등 공학적 요소 및 이에 따른 경제성 평가 등을 세밀하게 연구할 필요성이 있다. 이밖에도 가축분뇨의 중요한 관리부분인 병원성미생물과 관련된 위해성 분분을 고려하지 않을 수 없다. 가축분뇨에는 인간에게 직접적인 영향을 미칠 수 있는 Escherichia coli, Campylobacter, salmonella, Listeria 등 다양한 병원성 세균이 발견된다. 최근 전국적으로 발생된 구제역 사태는 우리나라 축산업 자체에 큰 타격을 주었을 뿐만 아니라, 사회 경제적으로도 막대한 손실을 가져왔다. 이 사건을 계기로 국내 축산기반의 전면적 재정비가 불가피하게 되었음은 물론 가축 분뇨에서 유래한 병원성 미생물 및 바이러스 등의 근원적 대처방법 개선과 가축분뇨의 위생적 처리에 대한 안전관리가 시급한 현안이 되었다. 따라서 안전한 경축순환의 액비유통 관리 체계 구축을 위해서는 병원성 미생물, 바이러스 등과 같은 위해요소를 억제 할 수 있는 액비화 처리기술의 표준화 공정 개발 또한 필요하다.

복합미생물제제 급여가 비육돈사의 환경개선에 미치는 영향 (Effects of Dietary Supplementation of Microbial Complex on Improvement of Environment in Finishing Pig Building)

  • 김태완;김철욱;김두환
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.171-178
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    • 2007
  • 본 연구에서는 납두균, 유산균, 효모균 등 5종의 복합미생물에 활성탄 및 쑥분말을 첨가한 복합미생물제제를 비육돈 사료에 첨가하여 급여한 후, 돈사내 유해가스 농도 변화를 조사하였다. 암모니아 농도는 밀폐형 돈사의 급여 초기에는 큰 변화가 없었지만, 급여후 넷째 주부터는 복합미생물제제를 0.1% 첨가한 처리구에서 농도가 떨어져서 시험 종료일 기준으로 대조구에 비해 처리구의 농도가 약 36% 감소되었다. 황화수소 농도는 복합미생물제제를 급여하지 않은 대조구에서는 큰 변화 없이 일정 수준을 유지하고 있으나, 복합미생물제제 급여구는 급여 후 3주째부터 대조구에 비해 상대적으로 낮은 농도를 보이고 있으며, 종료시점에서 대조구에 비해 약 14%정도 낮은 것으로 조사되었다. 비육돈사의 슬러리에서 측정한 pH는 복합미생물제제를 급여한 처리구와 비급여 대조구 사이에 큰 차이가 없으나, 처리구에서 시간이 지남에 따라 알칼리성으로 변화하였고, 총질소 함량은 대조구에 비해 처리구에서 절반 수준으로 줄어들었다. 암모니아성질소는 복합미생물제제 급여구에서 급격히 줄어듦으로써 돈사내 악취발생 감소에 기여하고 있음을 알 수 있으며, 총인 함량도 크게 감소되어 분뇨의 액비화 등으로 인한 환경오염문제 해소에도 기여할 것으로 판단된다. 이러한 비육돈에 대한 복합미생물제제의 급여 효과를 극대화하기 위해서는, 양돈장의 유해가스 및 악취 저감 효과가 가축의 건강상태, 생산단계, 분뇨관리, 환기 및 온 습도, 기압, 첨가제 상태 등 다양한 요인에 따라 달라질 수 있으므로, 철저한 사육환경관리가 선행되어야 할 것이다.

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