• 한국토양비료학회지
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• 제35권2호
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• pp.127-135
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• 2002

양질의 퇴적식 퇴비생선을 위한 일환으로 돈분과 분쇄왕겨를 동일비율로 혼화 퇴적 후 뒤집기 횟수를 달리하여 퇴적깊이별로 70일동안 부숙시키면서 이화학성 및 미생물상을 조사하였다. 수분함량과 pH는 부숙화가 진행됨에 따라 뒤집기 횟수가 많을수록 감소하였으나 퇴적 깊이가 깊을수록 높은 값을 보였다. C/N율과 $NH_4-N$함량은 부숙화가 진행됨에 따라 감소한 반면 $NO_3-N$함량은 증가하였고 뒤집기 회수에 따라 이들의 값은 각기 다르게 나타났다. 깊이별로는 $NH_4-N$와 $NO_3-N$함량이 대부분 표층일수록 높았고 그 결과 $NH_3$가스 발생도 표층에서 높았으며 부숙화가 진행됨에 따라 점차 감소되었다. 퇴비화 70일째에 있어서 미생물상의 분포중 총 호기성 세균은 $10^7{\sim}10^9CFU\;g^{-1}$로 뒤집기 횟수가 증가할수록 표층에서 높은 편이었으며 사상균은 표층으로부터 60cm 부위까지는 $10^2{\sim}10^4CFU\;g^{-1}$ 유지되었으나 부숙화가 진행됨에 따라 내부에는 거의 생존하지 못하였다. 셀루로스 분해균과 호열성균은 각각 $10^6{\sim}10^8CFU\;g^{-1}$, $10^6{\sim}10^9CFU\;g^{-1}$ 으로써 2회 뒤집기의 30cm이상인 심층일수록 높은 경향이었다. 이상과 같이 깊이별 미생물상 분포의 경향은 뒤집기 횟수가 증가함에 따라 층위별 밀도차이를 줄일수 있어 부숙촉진을 위해서 2~3회 정도 뒤집기를 해야 하나 그 이상을 상회할 경우 수분부족으로 오히려 부숙이 지연될 우려가 있다고 판단된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제12권4호
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• pp.597-603
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• 1999

Even though the development of livestock industry in Asia and Australasia has brought the economic growth and thus elevated the living standard in these areas, it has also brought the pollution caused by the increasing amount of animal wastes. Among them, Japan probably is the first country that suffered from the animal waste pollution as early as in 1970s. Nowadays, the animal waste pollution has been a common problem for almost every countries in this region. To solve it, different measures and regulations have been implemented in many countries. In this paper, different methods for animal waste disposal are discussed, including: manure-bed animal housing, composting, anaerobic treatment, odor control, utilization of biogas, aerobic treatment, three-step process, N and P removal, land application, cultivation of algae, anaerobic treatment of dead animals. It is hoped that an animal industry without pollution can be achieved in the future.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제22권4호
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• pp.451-458
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• 1997

In order to investigate the compost process and the evaporating phenomenon, a rotary reversing compost system has been tested in swine fm. In the summer season, the compost temperature were varied in the range of 50~$60^{\circ}C$ and the ash content has been increased to 12.8% showing in average of 24.7% at the end of phase. In the winter season, the compost temperature were varied in the range of 40~$57^{\circ}C$ and the ash content has been increased to 8.5% showing in the average of 18% at the end of phase. In summer the compost facility could handle all of the animal waste, but in winter it could not handle 1/4~1/3 of the animal excrement. The needed sawdust by this method could be reduced to 1/3 than that of the mixing method at the beginning of compost process.

• 유기물자원화
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• 제15권4호
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• pp.115-124
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• 2007

다량의 유기성 폐기물을 신속히 처리하기 위한 대용량의 반응조 개발이 이루어짐에 따라 대형 반응조 내부에서 재료물질 자체의 물리적 특성변화가 퇴비화에 미치는 영향을 파악하기 위한 연구가 시도되고 있다. 특히 좁은 공간에서 단위 면적당 처리량을 높일 수 있는 수직형 반응조에서는 재료가 갖는 자체적인 무게로 인한 침하 현상이 발생하여 퇴비화공정에 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 수직형 퇴비화 반응조 내에서의 수직 높이구간별로 재료물질의 온도, 수분함량, 용적밀도, 고형물함량, 침하거리 등의 물리적 성상 변화를 측정하여 수직형 반응조에서의 침하현상에 의한 효과를 파악하고자 하였다. 이를 위하여 수직형 퇴비화 반응조를 제작하여 계분과 톱밥을 혼합한 퇴비화 재료를 투입한 후 일정한 공기 유량을 주입하면서 퇴비화기간 동안의 반응조 높이별 물리적 성상 변화를 측정 하였다. 실험결과, 각 높이구간별로 최대온도 이후의 온도 재상승에 의한 변동폭은 교반횟수가 증가함에 따라 감소하고 있으며, 각 수직 높이 구간별로는 수직높이가 높아질수록 온도상승폭이 증가하고 있다. 수분함량 변화는 하층부에서의 증발수분이 상층구간으로 이동하게 됨으로써 반응조 높이가 높아질수록 수분함량이 높아지는 결과가 나타났다. 용적밀도는 수분함량 변화와 유사한 경향을 나타내었으며, 수분함량과 용적밀도와는 2차식($R^2=0.94$)의 관계를 보이고 있다. 각 높이구간에서의 고형물 함량은 수직높이가 높아질수록 감소하는 것으로 나타났다. 이와 같은 수직형 반응조에서의 높이구간별 물리적 성상변화는 퇴비화 재료물질의 침하현상에 기인한 것으로 나타났으며, 퇴비화 재료물질의 침하거리를 시간에 따른 1차식($R^2=0.91$)으로 나타내면 Ls(침하거리, cm)=$2.184{\times}T$(시간, day)와 같은 관계식을 얻을 수 있었다. 이러한 수직형 반응조내 재료물질의 침하현상은 자유공기공극(FAS)을 폐쇄시키고 공기투과성(air permeability)을 감소시켜 국부적으로 공기흐름을 저해하거나 혐기성 상태를 유발시키는 원인이 된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제29권3호
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• pp.312-320
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• 1996

음식물찌꺼기 퇴비의 식물독성을 평가하기 위하여 $1.1m^3$ 규모로 퇴비화 연구를 수행하였으며, 퇴비화과 정중 유식물 생장시험을 실시하였다. 음식물찌꺼기 퇴비화과정중 총 Na와 수용성 Na 함량은 꾸준히 증가하였으며, 수용성 Na의 함량은 총 Na 함량의 80% 이상을 차지하고 있어 토양에 직접 시용시 퇴비중 식염의 농도가 토양과 작물에 악영향을 줄 가능성이 있을 것으로 판단되었다. 한편 음식물 찌꺼기 혼합원료중 휘발성 지방산은 acetic acid가 주성분으로서, 초기의 고온기인 5~30일 사이에 350~400ppm 범위의 높은 농도를 지속적으로 유지하였으나, 40일 이후에는 그 농도가 급격히 저하되었다. 이는 음식물찌꺼기의 퇴비화과정중 배추종자에 대한 3일째의 G.I값이 약 40일째까지 심한 증감들 보였으며, 이러한 G.I.값의 증감은 퇴비화 과정중 산소공급을 위한 뒤집기의 실시와 40일 이후에 급격히 감소하는 휘발성 지방산의 농도변화와 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다. 반면에 45일째 이후에서는 G.I.값이 50이상을 유지하였으며, 그후 퇴비화 기간의 증가로 G.I값의 현저한 상승은 나타나지 않았는데, 이는 음식물찌꺼기중의 Na의 영향에 기인하는 것으로 생각된다. 휘발성 지방산 및 Na의 표준용액을 이용하여 배추종자에 대한 식물독성을 조사한 결과 휘발성 지방산의 경우는 300ppm 이상, 그리고 Na는 2000ppm 이상의 농도에서 50 이하의 G.I.값을 보였다. 이러한 휘발성 지방산의 농도변화와 G.I.값의 조사결과로 볼 때, 음식물찌꺼기는 퇴비화를 통하여 약 45일이면 안정화가 가능할 것으로 판단되었다. 그러나 약 80일 동안 안정화시킨 퇴비의 G.I.값 역시 60 이하의 수준을 보여 음식물찌꺼기 퇴비에 의한 식물독성의 원인이 되는 물질은 식염일 것으로 추정된다. 결론적으로 음식물찌꺼기 퇴비는 충분히 부숙되었다 하더라도 음식물찌꺼기 자체가 함유하고 있는 Na가 더 큰 문제점으로 나타났다. 그 때문에 음식물찌꺼기를 농업적으로 사용하기 위해서는 식염에 대한 적절한 대책이 선행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권5호
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• pp.361-368
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• 2000

가축분 퇴비제조시 악취발생을 저감하고 부숙을 촉진시킬수 있는 인공제올라이트의 적정 첨가량을 구명하고자 폭 6m, 길이 70m, 높이 1.5m인 퇴비제조장에서 에스컬레이터식 교반기로 원료 대비 인공제올라이트를 0, 0.5, 1, 3, 5% (V/V)첨가 후 1일 1.2m씩 전진하면서 1차발효 과정중 온도, 수분함량, 단위 시간당 가스발생 농도, 그리고 비료성분함량의 변화를 분석한 결과는 다음과 같다. 가축분 퇴비원료에 인공제올라이트를 첨가하면 무처리 대비 최고온도가 $2{\sim}11^{\circ}C$높았고 후기에도 온도상승효과가 있었으며, 퇴비더미중 함수율도 낮아졌다. 퇴비더미에서 발생되는 암모니아 가스 농도는 퇴비화 개시6일째 최고치를 나타내고 이후 점차 낮아졌으며, 메탄가스는 퇴적 초기에 발생이 많다가 이후 점차 낮아졌다. 인공제올라이트 첨가량이 많을수록 퇴비더미에서 발생되는 암모니아와 메탄가스 발생량이 적었다. 인공제올라이트 처리로 퇴비중 질소함량은 증가되고 유기물 함량은 낮아져 유기물 대비 질소함량비가 30이하로 낮아지는 소요일수가 무처리 대비 7일 이상 단축되었다.

• 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.

• 유기물자원화
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• 제19권3호
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• pp.54-62
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• 2011

본 연구에서는 인을 함유하고 있는 뼈 폐기물과 Mg염을 첨가하여 struvite 결정화 반응을 유도하여 퇴비화 공정에서 암모니아 손실을 저감시키고자 하였다. 뼈 폐기물은 식당에서 발생하는 것으로 건조, 분쇄한 다음 사용하였다. 인 용출실험 결과 뼈 폐기물에는 회분 기준으로 약 20.9%의 인이 포함된 것으로 나타났다. 퇴비화 반응은 식종퇴비 첨가 여부에 따라 차이를 보였으며, 식종퇴비를 첨가한 경우 퇴비화 반응이 더 빨리 진행되었다. 식종퇴비를 사용하지 않는 경우 반응 초기 pH가 낮은 기간이 더 길게 유지되었으며, 이는 뼈 폐기물에 포함된 인 용출에 긍정적인 영향을 주어 struvite 결정화 반응 유발에 기여할 것으로 판단되었다. Struvite 결정화 반응을 통한 질소의 보전 효과는 암모니아 손실량 및 퇴비의 암모니아 함량 변화로부터 분명히 관찰되었다. 즉, Mg염과 뼈 폐기물을 첨가한 경우 암모니아 손실량은 감소하였으며, 퇴비의 암모니라 함량은 상대적으로 증가하였다. 이러한 struvite 결정화 반응은 건조퇴비의 암모니아 함량 분석으로 확실히 파악할 수 있었다. 하지만 뼈 폐기물을 첨가한 경우 struvite 결정화 반응은 수용성 인산염을 사용한 경우에 비하여 낮은 것으로 나타났다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제14권2호
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• pp.129-138
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• 2008

본 연구는 고수분 돈분뇨슬러리를 재료로 하여 톱밥여과 호기성 퇴비화 현장시설의 환경요인과 효율을 구명하기 위하여 퇴비화 과정중 온도, 수분함량, 물질수지, 수분증발량, 침출수 발생량, 퇴비 품질을 조사하였다. 분뇨투입은 퇴비화 초기에는 매일 분뇨를 투입하고 $2{\sim}3$주 이후에는 1주일에 2회씩 투입하여 처리하게 설계하였다. 본 시험에서는 발효조에 톱밥을 채우고 6개월간 지속적으로 분뇨를 발효장에 살포하고 교반하여 연속 호기성 발효 처리하는 퇴비화 방식의 농가에서 시험이 수행되었다. 1. 퇴비발효상의 온도는 상층부 $57.7^{\circ}C$, 중간부 $50.9^{\circ}C$, 하층부 $44.4^{\circ}C$를 나타내어 상층부가 가장 높고 하층부가 가장 낮았다. 교반 후 $3{\sim}5$시간 후부터 온도가 $36{\sim}50^{\circ}C$로 저하되었으며 교반 8시간 후부터 온도가 $64.5^{\circ}C$로 상승하여 정상온도를 유지하였다. 퇴비발효상 내부 온도의 일중 변화는 크지 않는 $20{\sim}30^{\circ}C$ 범위에 있었으나 상대습도는 $50{\sim}99%$로서 변화가 매우 컸다. 2. 퇴비발효상의 수분수지를 산출한 결과 총 투입수분량의 10.3%가 침출수로 배출되었고, 78.4%는 증발량으로 배출되었다. 본 호기성 퇴비화 시설은 수분 증발량이 높아 침출수 배출량을 제외하고 톱밥 $1m^3$당 $3.16m^3$의 슬러리 처리가 가능하여 수분조절제인 톱밥의 절감효과가 있었다. 3. 퇴비발효상 여과 침출액의 수질은 투입 슬러리 대비 BOD는 89.5%, CODcr는 81.2%, SS는 97.5% 저감되었다. 4. 최종 퇴비의 품질은 유기물은 29.1%, OM/N의 비율은 46.9%이었으며 중금속 함량은 비료공정규격 기준에 적합하였다.

• 유기물자원화
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• 제12권3호
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• pp.95-111
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• 2004

본 연구는 우리나라에 설치된 공공자원화시설 중에서 일처리용량이 0.5톤 이상인 자원화시설 중 가장 많은 분포를 보이는 퇴비화시설을 중심으로 설치 및 운영상황에 대하여 정밀진단하고 개선방안을 도출하기 위하여 수행되었다. 음식물쓰레기의 반입량을 월평균 및 년 평균값으로 조사한 결과, 월 평균값이 1,101.7톤/일, 년평균값이 930.9톤/일으로 평균계획용량 1,270.9톤/일에 상당량 미달되는 것으로 나타났다. 퇴비화시설의 입지조건도 공장등록이 불가능한 지역에 위치하여 허가를 득하지 못한 경우가 많았다. 퇴비화시설의 가동정지되는 주된 고장원인 기기는 발효시설과 파쇄시설로 나타났으며, 금속류 이물질유입은 파쇄시설의 고장이 주된 원인으로서 고장 및 부식에 대비한 설계가 요구된다. 초기함수율은 50~60%의 수분함량을 지키고 있는 것을 확인 되었으나, 톱밥, 음식물쓰레기, 반송퇴비가 적정하게 혼합되어 초기조건을 만족시킬 필요성이 있는 것으로 조사되었다. 발효시설의 체류시간은 부숙시설 15일, 후부숙조는 21일로서 최소기준이 설정되어 있으나, 일부 시설이 조건을 만족시키지 못하고 있는 것으로부터 시설의 종류에 따라서는 분해에 더 많은 시간이 소요됨으로 시설의 특징을 초기에 잘 파악하여 체류시간을 결정할 필요성이 있다. 퇴비화에 있어서 미생물 산화열에 의하여 발효조가 운영되어 경제성이 확보되어야 하나, 조사에 응한 25개소 중에서 14개소가 발효조에 어떠한 형태이던지 가온을 하고 있는 것으로 조사되었다. 이들 가온 시설은 역으로 미생물의 성장을 억제하여 퇴비화반응을 저해될 수 있는 것으로부터, 퇴비화에 있어서 미생물산화열을 이용하여 가능한 수분을 증발시키는 것을 기본으로 설계되어야 한다. 퇴비의 생산량을 발효조에 투입되는 음식물쓰레기와 부재료의 1일 평균 투입량이 22.8톤이었으며 퇴비로 생산된 량은 7.3톤/일로서 감량율이 68%를 보였다. 생산된 퇴비의 성상을 색상, 분해열의 잔류여부, 냄새 등으로 양질의 여부를 판단한 결과, 퇴비화 시설의 50% 정도는 퇴비화공정이 적정 설치, 운영이 되지 못했다는 것이 밝혀졌다. 생산된 퇴비가 토양에 건전한 형태로 제조되어야 할 것이다.