• 한국환경과학회지
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• 제28권11호
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• pp.983-991
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• 2019

This study investigated the use of a hydroxyl-radicals-generated microbubble/catalyst (MB/Cat) system for removing organic pollutants, nitrogen, and phosphorous from liquid fertilizer produced by livestock wastewater treatment. Use of the MB/Cat system aims to improve the quality of liquid fertilizer by removing pollutants originally found in the wastewater. In addition, a reduction effect has been reported for antibiotics classified as representative non-biodegradable matter. Samples of liquid fertilizer produced by an aerobic biological reactor for swine wastewater treatment were first analyzed for initial concentrations of pollutants and antibiotics. When the MB/Cat system was applied to the liquid fertilizer, TCOD, TOC, $BOD_5$, and $NH_3-N$, and $PO_4-P$ removal efficiencies were found to be approximately 52%, 51%, 30%, 21%, and 66%, respectively. Additionally, Amoxicillin hydrate was removed by 10%, and Chlortetracycline HCl and Florfenicol were not present at detectable levels These findings confirm that the MB/Cat system can be used with livestock wastewater treatment to improve liquid fertilizer quality and to process wastewater that is safe for agricultural re-use.

• 한국유기농업학회지
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• 제27권1호
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• pp.87-100
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• 2019

본 시험은 유기오이(Cucumis sativus L.) 선도농가에서 자가제조 액비를 장기간 연용하고 있는 순천과 김천지역의 농가를 선정하여 작물의 생산성을 비교하고자 수행되었다. 순천농가는 EM(EM 액비; 유용미생물)을 1년 및 15년간 연용한 곳을 각각 EM 1년차와 EM 15년차로 명명하였다. 김천농가의 재배구는 토착미생물(Microbes)을 4년 및 5년간 연용한 곳을 각각 Micro 4년차와 Micro 5년차 재배구로 분류하여 명명하였다. 액비 내 pH 수준은 EM 액비에서 약 7.7로 높았으며 EC는 Micro 액비에서 EM 액비 대비 0.1 dS/m 이상 높게 나타났으며, 기타 대량 무기성분은 두 액비 자재 간에 비슷하였다. 토양 EC는 EM 1년차 재배구에서 약 10.0 dS/m으로 매우 높았으며 나머지 재배구에서는 1.5 dS/m 이하의 수준을 보였다. 토양유기물 함량은 Micro 재배구에서 20 g/kg 이하의 수준으로 EM구보다 2배 이상 낮은 수준을 보였다. 토양미생물상은 재배구 간에 통계적으로 유의성 있는 차이가 관찰되지 않았다. 재배구간 SPAD와 광계II 활성은 토양 내 유기물함량과 EC 수준이 비교적 높았던 EM 15년차 재배구에서 통계적으로 유의성 있게 높게 나타났다. EM 1년차 재배구에서 작물의 전질소와 칼슘 및 나트륨 농도는 통계적으로 유의성 있게 높게 나타났지만 인산과 마그네슘의 흡수는 저하되었고, 특히 칼륨농도는 약 1.2%로 오이생육을 위한 적정 수준보다 2배 이상 낮게 관찰되었다. 염류가 과잉으로 집적되었던 EM 1년차 재배구에서 수량이 가장 적었다. EM 15년차 재배구에서는 생육후기에 수관이 가장 크게 확대되어 수량 증대효과가 관찰되어서, 10년 이상 장기간 유기액비를 연용하면 토양 안정성과 작물의 생산성을 지속적으로 향상시킬 수 있을 것으로 기대되었다.

• 농업과학연구
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• 제47권1호
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• pp.11-18
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• 2020

Eggs are likely to be used in agriculture because they can provide enough nutrients for crop growth. Statistics show that a large number of eggs are lost due to breakage before reaching the final consumer. The purpose of this study was to make a natural liquid fertilizer as a substitute for chemical fertilizers using broken eggs as a resource and to evaluate the efficiency of the formulated fertilizer. To make the liquid fertilizer, the broken eggs and distilled water were mixed at ratios of 6 : 4 and 4 : 6. Then, effective micro-organisms (EM) and sugar were added, and the mixture was fermented. The temperature and electrical conductivity (EC) increased gradually with the fermentation while the pH decreased. When evaluated following the seed germination index method of the compost, it was found that the fertilizer matured 10 days after the beginning of the experiment. The growth experiment was conducted with lettuce in which the fermented liquid fertilizer was compared with a commercial liquid fertilizer. The 6 : 4 treatment produced plants with the densest fresh shoot and roots weighing 41.6 and 4.6 g, respectively. The number of leaves (12.3 per plant) was also the highest for the 6 : 4 treatment. Soil analysis showed that the soil pH was improved, and the soil organic matter was increased in the fermented liquid fertilizer treatment.

• 한국토양비료학회지
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• 제51권1호
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• pp.71-78
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• 2018

This study was conducted to investigate the application effect of liquid fertilizer using pig cadavers on potato and corn cultivations in upland field. Field experiments were designed with control (Cn), liquid fertilizer (LF), inorganic fertilizer (IF), and LF + IF treatments. Crop yields in potato and corn cultivations were higher in the order of $LF+I{\geq_-}IF{\geq_-}LF$ > Cn treatments. The potato and corn yields in LF + IF treatment were 237% and 29% greater than those in Cn treatment, respectively. Following crops harvest, soil status was improved, showing greater soil chemical properties in the LF treated areas compared to those in the Cn treatment. In addition, total $CO_2$ fluxes in LF + IF treatment during potato and corn cultivations were significantly increased compared with Cn and IF treatments. Therefore, these results suggest that LF application was effective on crop cultivation and improvement of soil fertility.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제13권2호
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• pp.139-146
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• 2007

본 연구는 가축액상분뇨의 비료성분 불균형을 화학비료로 조정하여 작물양분의 최적화에 의한 벼의 생육과 품질향상을 검토하기 위하여 수행되었다. 양돈분뇨발효액비와 화학비료를 혼합하여 조제한 맞춤비료(LCSC)의 시용이 벼의 생육특성, 수량, 수량구성요소, 쌀 품질에 미치는 영향을 조사하였다. 처리구는 맞춤비료(LCSC) 기비 50% + 화학비료 50% 추비구, LCSC 기비 75% + 화학비료 25% 시용구, 100% LCSC 시용구, 100% 양돈 분뇨발효액비 시용구(LM)를 두었다. 또한 대조구로 화학비료 시용구를 두었다. 1. 초장은 생육초기에 화학비료 시용구와 LCSC와 화학비료 혼합 시용구에서 가장 큰 것으로 나타났다. 생육후기의 초장은 LM 시용구가 가장 적었다. 분얼수의 경우도 화학비료 시용구와 LCSC 시용구가 LM 시용구 보다 더 많았다. 엽록소 함량은 생육초기 화학비료 및 LCSC 시용구에서 LM 시용구 보다 높았으나 생육후기에는 LM 처리구와 LCSC 100% 처리구 사이에 유의한 차이가 없었다. 2. 수량구성요소에 있어서 주당수수는 화학비료구와 LCSC 기비 + 화학비료 추비 시용구에서 가장 많은 것으로 나타났다. 수당립수는 화학비료 시용구에서 가장 많았으나 처리간에 유의한 차이를 나타내지 않았다. 천립중과 등숙률은 처리구 사이에 유의한 차이를 나타내지 않았다. 3. 벼의 정조수량은 LCSC + 화학비료 혼합 시용구에서 681 kg/10a로서 가장 높았다. LCSC 100% 기비시용구의 정조수량은 화학비료 대비 9% 감수되었으며, LM 시용구는 화학비료 시용구 대비 7% 감수되었다. 4. 현미의 미질은 LM 시용구와 LCSC 100% 기비 시용구에서 화학비료 시용구에 비하여 유의성 있게 높게 나타났다. 현미의 단백질 함량은 화학비료 시용구에서 LM 시용구와 LCSC 100% 기비 시용구보다 유의성 있게 높았다. 따라서 쌀 품질향상에 적절한 양의 LCSC와 화학비료 혼합시용이 효과가 있는 것으로 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제19권4호
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• pp.97-105
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• 2011

가축분뇨 발효액비화에 의한 자연순환 농업체계의 복원에 대한 연구의 일환으로 본 연구는 경기도 여주군 능서면 오계2리에 위치한 논포장에서 가축분뇨 저장액비와 SCB액비를 사양질 논토양과 식양질 논토양에 시용하였을 때 토양 중 변화를 조사하였다. 선정된 사양질 논토양과 식양질 논토양의 시험 전 화학적 특성은 사양질 논토양과 식양질 논토양 모두 우리나라 논토양의 평균함량과 비슷하였으나, 사양질 논토양의 유효인산 함량은 우리나라 논토양의 평균함량에 비해 매우 높았다. 사양질 논토양과 식양질 논토양 모두 무비구와 화학비료구에 비해 저장액비와 SCB액비 처리구에서 수서생물 개체수가 높았으며, 식양질 논토양에 비해 사양질 논토양에서 처리간 통계적인 유의차(P<0.05)가 컸다. 사양질 논토양과 식양질 논토양 모두 무비구와 화학비료구에 비해 저장액비와 SCB액비 처리구에서 중금속의 함량이 높았고, 사양질 논토양보다 식양질 논토양에서 중금속 함량이 약간 높았다. 가축분뇨 액비 시용 후 생육후기로 갈수록 초장과 건물중은 증가하는 경향이었으나, 처리간 통계적인 유의차(P<0.05)는 없었다. 또한, SCB액비 시용에 따른 쌀 수확량은 사양질 논토양에서는 대조구인 무비구에 비해 SCB액비 처리구에서 높았으며 통계적인 유의차도 매우 컸으나, 식양질 논토양에서는 화학비료 처리구에서 가장 높았으며, 통계적인 유의차가 크지 않았다. 또한, 벼의 양분 흡수량은 화학비료 처리구가 가장 높았으며 가축분뇨 액비 처리구에서는 비슷한 수준이었으나, 처리간에는 통계적인 유의차(P<0.05)가 없었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권5호
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• pp.671-675
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• 2012

본 연구는 2008년부터 2010년까지 경기도 여주군 능서면 오계2리 SCB 액비를 시용한 논에서 수질환경 부하 저감을 위한 물관리 방안을 제시하고자 시험을 수행하였다. 첫째, 액비가 시용된 경지정리된 논에서는 시용 직후부터 이앙 후 3주까지 물 흘러대기를 금지하여 시용된 양분의 환경부하를 최소화하면서 시비효율을 높이는 방안, 둘째, 액비를 최소 이앙 20일 전에 시비하여 토양 중 양분 보유 능력을 높여 작물의 양분 이용효율을 높이는 방안, 셋째, 액비 살포 후 바로 경운시 담수심을 5 cm내외로 유지하여 환경부하 저감 및 용수절감 효과를 높이는 방안, 넷째, 액비 중에 포함되어 있는 분변성 대장균은 논에 시용 후 48시간 후부터 소멸되기 시작하므로 최소 2일 동안 물꼬를 막아 논 표면수의 유출을 억제하여 대장균에 의한 인근 하천 수계 오염을 저감하는 방안이 있다. 그러나, 본 연구에서는 SCB 액비를 시용하는 평탄지 논에서 수행한 연구결과로 물관리 패턴이 다른 곡간지 논에서는 한계점이 있을 것으로 생각되나 액비를 시용하는 논은 대부분 시용이 용이한 경지정리된 평탄지 논으로 본 연구결과들은 외부 수질환경 부하를 방지하기 위한 영농지도 자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국환경농학회지
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• 제41권4호
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• pp.236-244
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• 2022

BACKGROUND: Liquid fertilizers can provide nutrients to crops effectively and quickly. Amino acid liquid fertilizers produced by decomposing the residues of rendered livestock carcasses are expected to be effective in improving the productivity and quality of crops. METHODS AND RESULTS: The treatment conditions for maize cultivation were control (Cn), inorganic fertilizer (IF), inorganic fertilizer and rendering residue liquid fertilizer (IF+RALF), compost (CP), compost and rendering residue liquid fertilizer (CP+RALF). Crop productivity, sugar content, and nutrient uptake were investigated after maize harvest in the field applied with liquid fertilizers. Maize yields ranged from 87.6-158 g/plant, and the yield increased by 7.9% and 12.9% in IF+RALF IF+RALF and CP+RALF than in IF and CP, respectively. The maize sugar content increased in the range of 0.1-0.5 brix % by rendering residue liquid fertilizer (RALF) fertilization, and the sugar content was the highest in CP+RALF. There was no significant change in soil chemical properties of the soil due to liquid fertilizer treatment. CONCLUSION(S): RALF increased yield and sugar content in maize cultivation, and fertilization with organic fertilizers was more effective for maize cultivation than inorganic fertilizers. Residues of rendered livestock carcass can be recycled as amino acid fertilizers, which can be effectively used for crop production and quality improvement.

• 유기물자원화
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• 제30권4호
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• pp.109-122
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• 2022

현재 국내 양돈농가에서 발생하는 돼지분뇨 성상은 수분함량이 97% 정도인 슬러리 형태가 대부분이다. 돈사에서 배출되는 돼지분뇨 슬러리는 돼지의 분뇨와 돈사 내부 청소 물 등이 혼합된 성상의 액상물질이다. 본 연구에서는 공기공급 여부와 저장기간의 경과에 따른 돼지분뇨 액비의 부숙정도와 성상변화를 분석하기 위하여, 국내에서 운용 중인 액비화시설의 후단 공정에서 채취한 돼지분뇨 슬러리를 재료로 하여 120일 동안 실험을 수행하였다. 밀폐형 회분식 반응조를 이용하여 실험을 수행한 결과, 돼지분뇨 슬러리 액비의 부숙도는 공기공급구가 비공급구에 비해 더 양호하였으며 액비 저장기간이 경과 함에 따라서 액비가 부숙완료 상태로 빨리 전환되는 경향이 있었다. 실험개시 시에 97.90% 수준이던 액비의 수분함량 평균값이 실험 완료 시에는 공기공급구의 경우 96.82%, 비 공급구는 97.33% 수준을 나타냄으로써 공기공급구에서의 수분함량 감소가 상대적으로 더 높았다. 실험개시시에 8.82 수준이었던 액비의 pH는 실험완료 시에 공기공급구에서는 7.57, 비 공급구에서는 8.75 수준으로 변화하였다. 액비 중의 질소함량은 실험개시 시에 평균 0.198 mg/L 수준이었으나 실험완료 시에는 공기공급구에서는 0.076 mg/L, 비 공급구에서는 0.121 mg/L 수준으로 낮아졌다. 액비 중의 인산(P₂O₅)농도는 저장기간의 경과에 따라 비폭기처리구가 폭기처리구에 비해 감소 정도가 상대적으로 더 높았다. 실험결과를 종합해볼 때 돼지분뇨 액비에 공기를 공급하는 경우 그리고 저장기간을 길게 하였을 때 액비품질이 개선되는 것으로 판단된다.

• 한국물환경학회지
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• 제34권3호
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• pp.316-327
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• 2018

Liquid fertilizers made from livestock manure contain high concentrations of nitrogen and phosphorus and thus are used as a fertilizer. However, excessive use of liquid fertilizer causes eutrophication of agricultural land and nonpoint source pollution. In this study, as a means of lowering the nutrient concentrations, struvite ($MgNH_4PO_4{\cdot}6H_2O$) production from the liquid fertilizer was investigated. When liquid fertilizers produced in Gyeonggido were analyzed, its characteristics differed by region and season, but the phosphorus concentration was commonly lower than that of nitrogen. When $K_2HPO_4$ and $MgCl_2$ were added to the liquid fertilizers, the optimal pH for struvite formation was pH 9.5. For environmentally friendly sources of magnesium and phosphate, ferronickel slag (FNS) and sewage sludge ash (SSA) were suspended in deionized water and extracted by sulfuric acid with various mass ratios. The optimum conditions for extracting FNS and SSA were 4.0 M sulfuric acid and 0.35 mass ratio of sulfuric acid to sewage sludge ash, respectively. For forming struvite, 0.233 L of SSA leachate (SSAL) was added into 0.3 L of liquid fertilizer containing 2,586 mg/L of ammonia and 110 mg/L of phosphate, pH was then adjusted to pH 9.5 using 10 M of NaOH. Afterwards 0.333 L of FNS leachate (FNSL) was added to this mixed solution. After a reaction for 1 hr at room temperature, the remaining concentrations of magnesium, ammonium, and phosphate were less than 50 mg/L, 500 mg/L and 150 mg/L, respectively, and 30 g of precipitates were obtained, most of which were struvite.