• 한국축산시설환경학회지
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• 제4권2호
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• pp.167-174
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• 1998

It is known that the anaerobic fermentation of organic matter (OM) is divided into 2 phases, acidogenic phase in which OM is digested into volatile fatty acid (VFA), and methanogenic phase where the produced VFA is converted to CH4 and CO2. In a natural fermenting procedure, these 2 phases occur at the same time. However the total production of end products (methane) may be limited if these 2 phases occur at the same time. This is believed to be due to the difference in growth rate, substrate-utilizing efficiency and favorable environment for each microbes (acidogens and methanogens), involved in each phase. It is therefore suggested for the maximum recycling of organic waste (such as animal waste) through providing 2 different steps in fermenting procedure, acidogenic phase and methanogenic phase, in each case the activity of involved microbes can be maintained at the maximum level. The results obtained from these experiments are summarized as follows : The loading rates of swine waste were made through 2.5, 5 and 10 gVS / l / d to identify its acidogenic fermenting character in this study. The VFA yield was maximized at 10 gVS / l / d of loading rate. On the basis of this study was executed to identify the optimum HRT of 1, 2 and 4 days at 10 gVS / l / d of loading rate in acidogenic phase. The maximum VFA yield was obtained at 1 days of HRT.

• 한국환경농학회지
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• 제27권4호
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• pp.406-412
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• 2008

Biogas plant with anaerobic digestion is receiving high attention as a facility for both livestock waste treatment and electric power generation. Objective of this study was to perform life cycle assessment (LCA) of a biogas plant which incorporates swine and food waste (7:3) as source materials for biogas production. In addition, the biogas production process was compared with the prevalent composting method as a reference in the aspects of green house gas (GHG) reduction potential and environmental impact. The biogas method was capable of reducing 52 kg $CO_2$ eq. emission per ton of swine/food waste, but the composting process was estimated to emit 268 kg $CO_2$ eq. into air. The biogas method was evaluated as more beneficial to the environment by mitigating the impact on abiotic depletion potential (ADP), global warming potential (GWP), ozone depletion potential (ODP), eutrophication potential (EP), and photochemical ozone creation potential (POCP), but not to acidification potential (AP).

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.981-987
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• 2000

축산분뇨에 대한 처리도 및 암모니아에 대한 독성을 평가하기 위하여 UASB 반응조를 운전하였다. 반응조의 운전결과 유기부하량 $2.6kg\;COD/m^3.day$과 수리학적 체류시간 3일에서 70%의 COD 제거효율을 얻을 수 있었으나, 유기부하량과 수리학적 체류시간을 각각 $7kg\;COD/m^3.day$과 2일로 유지한 경우 COD 제거율이 급격히 감소되었다. 반응조 슬러지의 유리암모니아에 대한 독성을 평가하기 위하여 수행된 회분식 실험 결과, 각 단계별 슬러지의 메탄균 활성은 0.5, 0.47 및 $0.3kgCH_4-COD/kgVSS.day$로 반응조내 유리암모니아 농도가 $500mg-N/{\ell}$에서는 메탄균의 활성이 4%, 유리암모니아 농도가 $1000mg-N/{\ell}$에서는 메탄균의 활성이 40% 감소되었다. 이러한 결과로부터 유리암모니아 농도가 $500mg-N/{\ell}$ 이하에서는 반응조 미생물에 미치는 저해정도가 작은 것으로 판단된다. 한편 $1000mgVSS/{\ell}$ 이내의 휘발성 고형물질을 포함하는 폐수는 혐기성균에 의해 쉽게 분해되므로 UASB 반응조를 안정적으로 운영할 수 있다.

• 유기물자원화
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• 제25권3호
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• pp.91-98
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• 2017

본 연구는 유기성폐자원 (가축분뇨, 음식물류폐기물, 음식물류폐수 등)을 병합 소화하는 시설을 대상으로 적정 설계 기준치를 충족하기 위한 설계 및 운전 기술지침서 마련하고자 현장조사와 정밀모니터링을 실시하였다. 현장조사시 정상적으로 운영 중인 9개의 혐기소화시설과 사육돈 종류에 따른 가축분뇨 발생원 (농가) 14곳을 정밀모니터링 대상으로 선정하였으며 삼성분, 영양성분 (탄수화물, 단백질, 지방), 휘발성지방산, 질소 등에 대한 물리화학적 분석을 실시하였다. 가축분뇨 바이오가스화 시설로 반입되는 유기물의 휘발성고형물 농도는 (Volatile solids, VS) 단독처리시 2.81 %, 음식물류와 병합처리시 5.92 %로 조사되었으며, 유기물분해율은 단독처리 대비 20.5 % 증가된 63.6 %의 제거율을 보였다. 영양물질 결과를 바탕으로 이론적 메탄수율과 실제 현장에서의 메탄수율을 비교한 결과, VS 기준 실제 메탄수율은 이론값 대비 72 %에 해당하는 $0.36Sm^3CH_4/kgVS$로 실측되었다. 농가발생원의 총고형물 농도를 분석한 결과, 자돈 및 이유돈은 5.6 %로 가장 낮았으며 육성돈, 비육돈, 모돈 등은 약 11~13 %로 높은 유기물 함량을 보였다. 또한 가축분뇨에는 모래, 가축털 뭉치 등의 이물질이 존재함으로 혐기소화 과정에서 스크리닝 등의 전처리 과정을 사전에 실시하여야 한다. 음폐수와 가축분뇨의 혼합비율을 달리하여 운전한 연속식 반응기를 통해 병합처리 효과에 따른 적정 혼합비율을 도출하고자 하였다. 연속식 반응기 실험에서 가축분뇨와 음폐수의 혼합비율을 100:0, 80:20, 40:60, 20:80으로 설정하여 진행하였을 때, 60:40~40:60의 범위에서 적정 혐기소화 조건 (100 gTS/L 이하, 알칼리도 1 gCaCO3/L 이상, C/N비 12.0~30.0 등)에 부합하는 실험결과를 도출하였다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권3호
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• pp.229-234
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• 2012

본 연구는 구제역 긴급행동 지침 (SOP)에서 제시한 화학적 처리가 양돈분뇨의 이화학적 성상에 미치는 영향을 알아보고 이에 따른 적절한 후처리 방법을 모색하기 위하여 수행한 것이다. 가축분뇨의 알칼리처리-산중화 및 산처리-알칼리 중화처리는 처리조건에 따라 다양한 이화학적 변화가 있었으며, 이에 대한 결과요약은 다음과 같다. 1. B4 처리구 (Citric Acid-Calcium Oxide)의 경우는 산처리 후 알칼리 중화처리 시에 응고현상이 발생하였다. 이는 구연산과 생석회의 투입으로 인한 물질 간 화학적 결합에 기인하는 것으로 사료된다. 2. 산처리-알칼리 중화 (B처리구)의 모든 처리구에서 EC가 약 50 mS/cm 전후까지 증가 하였으며, A4 처리구를 제외한 알칼리처리-산 중화 (A처리구)에서는 처리 후 원수의 EC 보다도 낮은 경향을 나타냈다. 3. $NH_4{^+}$-N의 농도는 산처리-알칼리 중화 (B처리구)에서 처리 후 거의 변화가 없는 반면, 알칼리처리-산 중화 (A처리구)에서는 급격히 감소하였다. 이는 암모니아의 탈기로 인한 기작으로 사료되며, 특히 CaO를 이용한 A1, A2 처리구에서 두드러지게 나타났다. 4. 알칼리처리-산 중화 및 산처리-알칼리 중화는 처리조건에 따라서 이화학적 변화의 양상이 다양하다. 적정 pH 수준을 위한 시약의 소요량 및 운영관리 면에서 볼 때, 병원성미생물 등으로 오염된 가축분뇨 화학적 전처리시에는 산처리-알칼리중화 (B처리구) 보다는 알칼리처리-산 중화 처리구 (A처리구) 적합 할 것으로 사료된다. 그러나 자원화, 정화처리 등 후처리방법의 선정은 각 농가 및 지역적 환경요소에 따라 다르므로 산 알칼리제제의 소요량에 따른 경제성 평가 및 처리목적 등에 대한 충분한 검토가 필요하다.

• 유기물자원화
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• 제25권2호
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• pp.91-100
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• 2017

본 연구는 유기성폐자원 (가축분뇨, 음식물류폐기물, 음식물류폐수 등)을 병합 소화하는 시설을 대상으로 적정 설계 기준치를 충족하기 위한 설계 및 운전 기술지침서 마련하고자 현장조사와 정밀모니터링을 실시하였다. 정부의 중장기 바이오가스화 정책에 따라 폐자원의 자원화 시설 확충이 활발히 추진되고 있다. 하지만 저농도 유기물을 함유하는 가축분뇨의 원료적인 한계점으로 인하여 최근 신규 혐기소화시설 설치 없이 기존시설을 활용하는 병합처리 바이오가스화에 대한 관심이 증가하고 있는 실정이다. 따라서 현재 운영 중인 바이오가스화 13개소를 대상으로 공정별 특징 및 문제점을 분석하고 혐기소화조 현장 시료의 계절별 정밀모니터링을 실시하여 바이오가스화 공정 흐름에 따른 설계 운영 가이드라인을 제시하였다. 현장조사 수행 결과, 반입 공급 공정에서 계절별 유입물의 총고형물 농도 편차, 농가 종류에 따른 유입물 성상의 비균일성 등이 바이오가스 생산 이용 공정에서는 바이오가스의 적정 제습, 황화수소 전처리 등이 주요 문제점으로 조사되었다. 특히 가축분뇨 단독 및 병합처리 바이오가스화 시설은 최종 혐기소화 유출액이 액비화 공정을 거치므로 수요처로의 공급 및 액비저장조의 적정규모 산정이 선제되어야 한다.

• 한국동물위생학회지
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• 제15권2호
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• pp.203-214
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• 1992

Livestock waste causes ground and surface water pollution, eutrophication of reservoir as well as adverse affects living environment of those who dwell nearby. In order to investigate the pollution load from livestock waste, physical and chemical characteristics of the waste were determinded in the survey of livestock farms. Once pollution load is obtained as a function of the origin units of livestock, the influence of livestock waste on the Daecheong reservoir was studied. 1. For Daecheong reservoir inflow area, the liverstock manure productions of beef cattle swine, dairy cattle and chicken were 1,135.6t/day, 480t/day, 241.3t/day, 48t/day respectively； Beef cattle was the mai or source of the pollution. Pollution loading productions due to the livestock waste around the were found to be 53.31t/day for BOD, 222.49t /day for COD, 261.99t/day for T-S, 9.64t/day for T-N, 6.54t/day for T-P 2. Bocheong stream turnd out to be the major contribution for pollution loading production to Daecheong reservoir with 10,748kg /day of BOD, 47,157kg /day of COD, 1,946kg /day of T-N, 1,271kg /day of T-p. 3. Actual pollution loadings from livestock wastes for the area of Daecheong reservoir were estimated as 1,997kg /day(BOD), 8,546kg /day(COD), 364kg /day(T-N), 243kg /day (T-P), respectively Therefore, advanced treatment for livestock waste is recommended for Daectleong reservoir inflow area to eliminate the nutrients which are major sources of eutrophication of the reservoir.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제62권3호
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• pp.365-373
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• 2020

This study was designed to evaluate the influence of dietary supplementation of Tenebrio molitor larvae (TM) as an alternative source of protein to fish meal on growth response, retention of nutrient, hematological factors, immune system, and intestinal integrity in weaned pigs. A total of 180 weanling pigs (initial bodyweight of 6.27 ± 0.15 kg; 21 d) were distributed based on the bodyweight between 3 treatments with 6 replicates in each treatment including 10 piglets per replicate. The diets corresponding to treatments consisted of a fish meal diet (CON), a fish meal-dried mealworm diet (TM1, 50% replacement of fish meal with TM meal), and a dried mealworm diet (TM2, 100% replacement of fish meal with TM meal). This study was performed in two phases as phase 1 (d 0 to 14) and phase 2 (d 15 to 28). The pigs in the TM2 treatment showed a greater gain to feed ratio compared with the TM1 pigs in phase 1. Throughout the experimental period, the average daily gain (ADG) of the TM1 pigs was significantly greater than that of the TM2 treatment. The IgG concentration was increased in the TM1 and TM2 treatments compared with the CON pigs in phase 1. In conclusion, the supplementation of TM meal (50% replacement of fish meal) did not show any adverse effects in the performance of weanling pigs, however, 100% replacement of fish meal with TM meal is not recommended.

• 한국농공학회지
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• 제35권2호
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• pp.92-103
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• 1993

A sunday system with a horizontal bin-type composter was constructed and operated to evaluate its composting performance for four days for each test in October, 1992. A sundry system is one of popular systems for composting livestock manure, of which main benefit is to utilize unlimited, clean, and free solar radiation. A rectangular concrete bin(composter) with dimension of 300cm(length) X90cm(width) X60cm(height) was bedded alternatively with four lanes of aeration pipes and heating pipes, and was insulated at three walls with 50mm styrofoam. Each aeration pipe of a diameter of 25mm had 4mm perforated holes at every 15cm longitudinally, and supplied air of about 2m$^3$/min to the composter to maintain aerobic condition . A stirrer rotating at 1 rpm made one round trip every 20 minutes on the conveying chain along the the length of the composter. Five tests (Test 1~Test 5) were implemented to evaluate the composting effectiveness of a sundry system with a horizontal bin-type composter. Treatments of two levels of the mixture ratio of swine manure and paper sludge cakes(manure : paper sludge cakes= 1 : 4 and 1 : 2) and two levels of the water content(W/C ; 70% and 50%) were made to test the significance of the physicochemical properties for decomposition of the mixture materials. Temperature, C/N ratio, water content, microbial activity of the composting materials were taken measurements to evaluate its performance with the lapse of composting time for tests. A small-scale sundry system with a bin-type composter did not appear to be an appropriate system for composting livestock manure. Since heat generation by the composting materials could not overcome heat loss due to areation in a small-scale composter, a proper thermal enviroment could not be maintained to propagate massively thermopilic microorganism relatively in a short period of time. Different from the result of Chol et al.(1992) 6), a temperature variation of the composting materials did not show the peak clearly and C/N ratio didn't lower with time as expected. Mesophilic microoragnism seemed to play an important role for decomposition of the mixture materials. A sundry system with a bin-type composter may be good for a large-scale livestock farm household which may produce enough animal manure. Therefore a decision should be made very carefully to choose a system for composting livestock waste.

• 농업과학연구
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• 제10권2호
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• pp.212-220
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• 1983

파쇄(破碎) 고구마에 밀기울 및 계분(鷄糞), 돈분(豚糞), 우분(牛糞) 등(等) 가축분(家畜糞)을 첨가(添加)하여 silage를 조제(調製)하고 저장기간(貯藏期間)에 따른 pH, 유기산조성(有機酸組成), 생균수(生菌數) 및 유산균수(乳酸菌數)의 변화(變化)와 기호성(嗜好性) 및 사료(飼料) 조성분(組成分)의 변화상태(變化狀態)를 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 고구마에 밀기울을 첨가(添加)하여 조제(調製)한 silage는 6.95의 pH로 부터 완숙(完熟) 후(後) 4.00의 pH로 변화(變化)되었으며 계분첨가구(鷄糞添加區)는 4.50, 돈분첨가구(豚糞添加區)는 4.40, 우분첨가구(牛糞添加區)는 4.10의 pH를 표시(表示)하였다. 2. 유기산(有機酸) 함량(含量)에 있어서는 밀기울첨가구(添加區)가 3.50%의 총산(總酸)과 3.32%의 유산(乳酸)을, 계분첨가구(鷄糞添加區)는 9.55%의 총산과 9.23%의 유산을, 돈분첨가구(豚糞添加區)는 8.51%의 총산과 8.51%의 유산을, 우분첨가구(牛糞添加區) 0.93%의 총산과 0.90%의 유산을 나타내어 밀기울, 계분(鷄糞) 및 돈분(豚糞) 첨가구(添加區)는 우수(優秀)한 silage의 품질(品質)을 나타내었다. 3. 생균수(生菌數)에 있어서는 밀기울첨가구(添加區)가 $2.6{\times}10^7/g$, 계분첨가구(鷄糞添加區)는 $2.8{\times}10^7/g$, 돈분첨가구(豚糞添加區)는 $2.6{\times}10^7/g$, 우분첨가구(牛糞添加區)는 $1.9{\times}10^7/g$를 나타내고 유산균수(乳酸菌數)에 있어서는 밀기울 첨가구(添加區)가 $4.0{\times}10^7/g$, 계분첨가구(鷄糞添加區)는 $5.5{\times}10^7/g$, 돈분첨가구(豚糞添加區)는 $4.6{\times}10^7/g$, 우분첨가구(牛糞添加區)는 $4.2{\times}10^7/g$를 나타내었다. 4. 조성분(組成分)은 계분첨가구(鷄糞添加區)가 조단백질(粗蛋白質) 함량(含量)이 가장 높았고 지방(脂肪)은 돈분첨가구(豚糞添加區)가 가장 높았으며 조섬유(粗纖維) 함량(含量)은 우분첨가구(牛糞添加區)가 가장 높았고 완숙후(完熟後)의 silage는 수분(水分)의 감소(減少)와 함께 조단백질(粗蛋白質) 및 조지방등(粗脂肪等)의 증가현상(增加現象)을 나타내었다. 5. 고구마를 원료로한 밀기울 및 가축분첨가(家畜糞添加) silage의 기호성(嗜好性) 시험(試驗) 결과(結果) silage의 기호성(嗜好性)은 밀기울첨가(添加) silage에 비(比)하여 가축분첨가(家畜糞添加) silage가 모두 떨어지는 경향올 보였으나 그 차이(差異)는 크게 나타나지 않았으며 가축분(家畜糞) silage중에서는 계분(鷄糞)과 돈분(豚糞)silage가 좋았고 우분첨가구(牛糞添加區)는 약간 떨어졌다.