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.
농촌지역에서 야적퇴비가 비점오염원으로 작용하고 있으나, 정량적으로 분포 및 적재량이 산정되지 않아 야적퇴비가 유실되어 하천 수질에 미치는 영향을 파악하기 어렵다. 본 연구에서는 지상 LiDAR를 활용하여 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)의 야적퇴비 데이터를 검증하고, 수동조종비행으로 UAV를 활용하여 야적퇴비 탐색 및 촬영 후 관리상태 및 적재량 변화를 파악함으로써, 수계에 미치는 영향을 판단하기 위한 기초자료를 확보하고자 한다. 지상 LiDAR를 기준으로 정확도를 비교분석한 결과 DSM(Digital Surface Model)에 대해 약 0.21m 이내의 차이를 보이며 적재량의 정확도는 93.24%로 나타나, UAV 영상을 이용하여 야적퇴비의 적재량을 산출하고 활용하기에 충분하다고 판단된다. UAV를 활용하여 야적퇴비의 관리상태를 확인할 수 있었으며, 총 야적 퇴비 적재량은 $1,172.16m^3$, $1,461.66m^3$, $1,350.53m^3$순으로 나타나 야적퇴비 적재량 변화를 파악할 수 있었다. 본 연구의 결과는 UAV를 활용하여 효율적인 비점오염원 관리에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.
Objectives: Bioaerosols released by treating organic-waste resources cause a variety of environmental and hygiene problems. The objective of this study was to investigate the distribution characteristics of the airborne bacteria emitted from a pig manure composting plant, a principal site for organic-waste resource facilities. Methods: Three types of pig manure composting plant were selected based on fermentation mode: screw type, rotary type and natural-dry type. Each site was visited and investigated on a monthly basis between September 2009 and August 2010. A total of 36 air samplings were obtained from the pig manure composting plants. The air sampling equipment was a six-stage cascade impactor. Quantification and qualification of airborne bacteria in the air samples was performed by agar culture method and identification technique, respectively. Results: The mean concentrations of airborne bacteria in pig manure composting plant were 7,032 (${\pm}1,496$) CFU $m^{-3}$ for screw type, 3,309 (${\pm}1,320$) CFU $m^{-3}$ for rotary type, and 5,580 (${\pm}1,106$) CFU $m^{-3}$ for natural dry type. The screw type pig manure composting plant showed the highest concentration of airborne bacteria, followed by the natural dry type and the rotary type. The ratio of respirable to total airborne bacteria was approximately 40-60%. The predominant genera of airborne bacteria identified were Micrococcus spp., Staphylococcus spp. and Escherichia spp. Conclusion: Monthly levels of airborne bacteria were highest in August and lowest in November regardless of fermentation mode. There was no significant correlation relationship between airborne bacteria and environmental factors such as temperature, relative humidity and particulate matters in pig manure composting plants.
Sawdust is commonly used as a bulking agent for livestock manure composting. Nowadays, demand of sawdust for composting is increasing, so its price is very high and not easy to obtain. In this study in order to examine the effect of autoclaved lightweight concrete (ALC, one of the industrial wastes) on composting of swine manure, ALC (each size of 2, 4, an 8mm) was used as a bulking agent. Swine manure was mixed with each of sawdust and 8mm of ALC in a 1:1 ratio by volume and 2, 4mm of ALC was mixed in a 2:1 ratio by volume. The total period lasted 50 days and was divided into two periods. After mixing bulking agent with swine manure, they were left undisturbed to compost with aeration for an initial period of 20 days. At the end of this period, they were decomposed and mixed to effect a homogenization and then a second period of composting (without aeration) was conducted for 30 days. Temperature during the initial period of swine manure composting were above 70$^{\circ}C$ in all piles and maintained above 55$^{\circ}C$ for 5 days. Temperatures during the second period were relatively lower than the initial period. pH of the compost was increased during the initial period and after 50 days it reached 9.08 in sawdust pile and 9.03 in ALC pile ( 2mm). In nitrogen content of final compost, sawdust pile was higher than ALC piles by 21∼29%.
Kim, Sung-Chul;Yang, Jae-E.;Ok, Yong-Sik;Jung, Doug-Young;Carlson, Kenneth
한국토양비료학회지
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제45권1호
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pp.43-50
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2012
Two typical animal waste management practices, composting and stockpiling, were evaluated for their effect on the degradation of three veterinary antibiotics (VAs), chlortetracycline (CTC), tylosin (TYL), and monensin (MNS). The VAs were applied to horse manure plots subject to composting or stockpiling, and core samples were collected over a period of time. Selected buffer solutions were used to extract the VAs and analysis for concentration was conducted with solid phase extraction (SPE) followed by high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry (HPLC/MS/MS) technique. The VAs demonstrated rapid dissipation within ten days followed by a gradual decrease in concentration until the end of the experimental period (141 days). All three VAs degraded more rapidly in the composting samples than in the stockpiling samples, particularly between 20 and 60 days of the observation period. Degradation of the three VAs generally followed a first-order kinetic model, and a fitted model with a calculated rate constant was determined for each treatment. TYL in composting showed the fastest degradation, with a calculated rate constant of $0.91day^{-1}$; the slowest degradation was exhibited by MNS in stockpiling, with rate constant of $0.17day^{-1}$. Calculated correlation coefficients ranged from 0.89 to 0.96, indicating a strong correlation between measured concentrations and fitted values in this study. Although concentration of TYL in composting treatment showed below detection limit during the test period, this study suggests that composting can reduce animal waste contaminants prior to field application as fertilizer.
To study the optimum conditions of composting with industrial wastewater sludge, the variations of temperature and $CO_2$ generation amount during the composting periods were investigated. The conditions were that industrial wastewater added to bulking agents such as sawdust and rice hull was used, and differently treated with microorganism seeding or not, initial C/N ratios, air flow rate and initial moisture contents, respectively. The results were summarized as follows : Seeding 5% of microorganism was higher the temperature than not seeding. And using sawdust as bulking agents, and adjusting 30~40 of Initial C/N ratio, 200ml/l.min. of k flow rate and 67~68% moisture contents were higher the temperature than any other conditions. Seeding 5% of microorganisms was higher $CO_2$ generation amount than not seeding. And that was much in the order of 7~40, 30~34 and 22~23 of initial C/N ratio. Judging from the results, it should be considered that the optimum conditions in the composting of industrial wastewater sludge were seeding of 5% microorganisms, and adjusting 30~34 of Initial C/N ratio, 200ml/l min. of air flow rate and 67~68% of Intitial moisture contents. The contents of inorganic matters and C/N ratio during the composting periods at optimum condition were a little Increased. and heavy metals contents after composting were lower than standard for fortllizer.
Fungal diversity during composting was investigated by culture-independent rDNA sequence analysis. Composting was carried out with pig manure and mushroom cultural waste using a field-scale composter (Hazaka system), and samples were collected at various stages. Based on partial sequence analysis of large subunit (LSU) ribosomal RNA (rRNA) and sequence identity values, a total of 12 different fungal species were found at six sampling sites; Geotrichum sp., Debaryomyces hansenii, Monographella nivalis, Acremonium strictum, Acremonium alternatum, Cladosporium sphaerospermum, Myriangium durosai, Pleurotus eryngii, Malassezia globosa, Malassezia restricta, Rhodotorula glutinis, and Fusarium sporotrichioides. Geotrichum sp. of the class Saccharomycetes was the most predominant fungal species throughout the composting process (185 out of a total of 236 identified clones, or 78.4%), followed by Acremonium strictum (7.6%), Monographella nivalis (5.1%), and Pleurotus eryngii (3.8%). The prevalence of Geotrichum sp. was the lowest (61.1%) at the beginning of composting, and then gradually increased to 92.5% after 10 days of composting.
퇴비화 시설은 공기량과 수분 조절만으로 운전되기 때문에 2개의 운전인자의 영향을 분석하기 위하여 수분을 첨가하는 경우와 첨가하지 않는 경우에 대하여 공기량을 변화시켜 모델링하였다. 또한 최적의 퇴비화 환경이 조성될지라도 발열량 및 분해속도에 따라 퇴비화 시설의 운전온도를 달리하여야 하므로, 고속분해 단계와 완속분해 단계의 운전온도를 변화시켜 모델링함으로써 퇴비화 공정에 대한 영향을 분석하였다. 한편 모델은 미국 Roger T. Haug Inc 에서 개발한 "The Library of Compost Engineering Software" 를 사용하였다. 결과적으로 적정 함수율의 퇴비화 시설 운전이 공기량 변화에 대하여 운전온도의 변화가 민감하며, 수분이 부족한 경우에 비하여 오히려 적은 공기량으로 높은 반응율을 달성하게 된다. 완속분해 단계의 효과적인 운전이 전 공정의 분해율을 높일 수 있으므로 완속분해 물질의 분해에 촛점을 맞추어 단계별 운전온도를 설정하여야 함을 알 수 있었다.
This study was performed to evaluate the effects of input ratios of bulking material in aerobic composting of food wastes on variation of colony forming units of heterotrophic bacteria. Wood chips were used as a bulking material. Volume ratios of food wastes to wood chips in reactor of Control, WC-1 and WC-2 were 10/0, 10/5 and 10/10, respectively. Reactors were operated for 24 days with 1hour stirring by 1rpm and 2 hours of the forced aeration per day. WC-2 reached high temperature range faster than WC-1, and the maximum temperature of WC-2 was higher than that of WC-1. This means that the reaction velocity of composting of WC-2 was faster than that of WC-1. Judging from the profile of pH changes, composting of WC-1 proceeded slowly and continuously. Composting of WC-2 proceeded rapidly in the former half reaction period, and kept steady state of high pH in the latter half reaction period. Namely, composting of WC-2 was nearly completed in the former half reaction period. In the case of WC-1 and WC-2. the maximum temperature was followed by the rapid pH increase in 2-3 days, and this was followed by the maximum Colony Forming Units(CFU) in 3 days. But, these three items of WC-2 always appeared faster and higher than those of WC-1.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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