Options available for utilization of animal wastes include sources of plant nutrients, feed ingredients for farm animals, substrate for methane generation, and substrate for microbial and insect protein synthesis. The wastes have the most economic value for use as animal feed. Performance of animals fed diets containing animal wastes is similar to that of animals fed conventional diets. Processing of animal wastes to be used as animal feed is necessary for destruction of pathogens, improvement of handling and storage characteristics, and maintenance or enhancement of palatability. Feeding of animal waste has not adversely affected the quality and taste of animal products. In the USA copper toxicity has been reported in sheep fed high-copper poultry litter, but this is not a serious problem with cattle. Potential pathogenic microorganisms in animal wastes are destroyed by processing such as heat treatment, ensiling and deep stacking. Incidents of botulism, caused by Clostridium botulinum, have been reported in cattle in some countries, and this problem was caused by the presence of poultry carcasses in litter. This problem has not occurred in the USA. With appropriate withdrawal, heavy metal, pesticide or medicinal drug accumulation in edible tissues of animals fed animal wastes is not a problem. Feeding of animal wastes is regulated by individual states in the USA. The practice is regulated in Canada, also. With good management, animal wastes can be used safely as animal feed.
The InSub system(applied for a patent) was developed, as it combined the indirectly aerated submerged biofiltration(InSub) reactor and Anaerobic/ Anoxic reactor. This system which can eliminate organism and nutrient materials at the same time, which is safe and economical to be maintained and managed is more simple process than the complicated existing biological advanced sewage treatment system. The most suitable HRT of this study showed 9 hours. As looking into the effluent concentration and removal efficiency of each item at 9 hours of HRT, each effluent concentration for $SS,\;BOD5,\;COD_{Mn},\;and\;COD_{Cr}$ was 1.46 mg/L, 7,09 mg/L, 9.84 mg/L and 16.42 mg/L. And their removal efficiency was 96.98%. 90.59%, 77.18% and 83.92%, respectively. Each effluent concentration of T-N and T-P was 10.42 mg/L and 1.04 mg/L. Their removal efficiency was 73.38% and 61.62%, respectively. This pilot plant experiment(the state was without the internal recycling.) followed a variety of HRT. The results confirmed that it was to be advanced sewage treatment system with high efficiency when it combined with the internal recycling.
남은 음식물을 갈아 액상으로 만든 기질을 이용하여 생효모를 함유한 생균제제사료(probiotics)를 생산하기 위해 효모의 호기적 액상발효를 시도하였다. 기질의 영양조성의 최적화를 위해 미리 진탕배양한 결과를 토대로 액상의 남은 음식물 기질에 우레아($0.5g/{\ell}$), 당밀($4g/{\ell}$), O-phosphate($0.4g/{\ell}$), yeast extract($1g/{\ell}$)를 첨가하여 2리터 용량의 발효기를 이용하여 Kluyveromyces marxianus와 Aspersillus. oryzae를 접종하여 통기발효 시킨 결과 12시간 내에 $1.4{\times}10^{10}/liter$의 생균효모농도를 얻을 수 있었다.
Kwang Ho Lee;Adiyantara Gumilang;Teng Fu;Sung Wook Kang;Kyoung Su Kim
Mycobiology
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제50권6호
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pp.467-474
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2022
Autophagy serves as a survival mechanism and plays important role in nutrient recycling under conditions of starvation, nutrient storage, ad differentiation of plant pathogenic fungi. However, autophagy-related genes have not been investigated in Colletotrichum scovillei, a causal agent of pepper fruit anthracnose disease. ATG8 is involved in autophagosome formation and is considered a marker of autophagy. Therefore, we generated an ATG8 deletion mutant, ΔCsatg8, via homologous recombination to determine the functional roles of CsATG8 in the development and virulence of C. scovillei. Compared with the wild-type, the deletion mutant ΔCsatg8 exhibited a severe reduction in conidiation. Conidia produced by ΔCsatg8 were defective in survival, conidial germination, and appressorium formation. Moreover, conidia of ΔCsatg8 showed reduced lipid amount and PTS1 selectivity. A virulence assay showed that anthracnose development on pepper fruits was reduced in ΔCsatg8. Taken together, our results suggest that CsATG8 plays various roles in conidium production and associated development, and virulence in C. scovillei.
유기질비료를 농경지 투입 시 적정한 사용량을 결정하는데 질소전량, 인산전량, 칼리전량 등 비료품질 특성은 매우 중요한 영향인자이다. 유기질비료의 품질특성을 분석하고자 시중에 유통되는 유기질비료 320점을 조사하였다. 유기질비료의 질소전량, 인산전량, 칼리전량 함량은 각각 4.9, 2.8, 1.7%로 나타났다. 유기물, 염분농도, 수분의 평균함량은 혼합유박에서 각각 77.0%, 11.5%, 0.3% 이었고, 혼합유기질비료에서 각각 72.3%, 11.7%, 0.5%으로 비종간에 유사하게 나타났다. 그리고 수은, 크롬, 구리, 니켈, 아연함량은 비료공정규격에서 제시된 기준치 미만으로 검출되어 공정규격에 적합한 것으로 조사되었다. 그리고, 작물의 균형적인 양분의 흡수를 촉진하기 위해서 유기질비료 중에서 비료성분함량이 가장 낮은 총칼리 성분함량을 작물의 비료요구량 비율에 맞도록 조절이 필요하며, 평균적으로 3.2%까지 증가할 필요가 있다고 판단된다.
This batch experiment evaluated the impacts of major plant nutrient releases by applying the modified Hyperbola model on the leachates and N2O emissions from incorporated rice hull biochar with organic fertilizer materials. The treatments consisted of the control as incorporated with organic fertilizer materials, the incorporated rice hull biochar with organic fertilizer materials, and the incorporated plasma-activated rice hull biochar with organic fertilizer materials under redox conditions. The results indicated that the maximum release amount of NH4-N was 3486.3 mg L-1 in the control, and their reduction rates of NH4-N, NO3-N, PO4-P, and K were 8.0%, 17.5% 44.3.0% and 8.7%, respectively, relative to the control. In the control, the highest soluble amount of PO4-P was 681.0 mg L-1. The estimations for accumulated NH4-N, NO3-N, PO4-P, and K-releases in all the treatments were significantly (p<0.01) fitted with a modified Hyperbola model. For greenhouse gas emissions, the lowest cumulative N2O was 340.4 mg kg-1 in the soil incorporated with plasma-activated rice hull biochar, and the reduction rates were 27.8% and 86.4% in the rice hull biochar and plasma-activated rice hull biochar treatments, respectively, compared to the control. Therefore, it concluded that the incorporated rice hull biochar can be especially useful for controlling PO4-P release and N2O emissions for bio-fertilizer applications.
To evaluate fertilizer value of animal cadavers for agricultural recycling, fertilizer components of animal cadavers by pig and poultry were investigated using rendering and alkali (KOH) treatment methods. Total nitrogen concentrations in meat waste by pig and poultry using rendering treatment method were 7.80% and 9.30%, respectively. Total nitrogen concentration in meat waste of pig by KOH treatment method was lower than that by rendering treatment method. Organic matter concentrations in meat waste of pig and poultry ranged 87.8~97.4%. Total phosphorus concentrations in bone waste of pig using rendering and KOH treatment methods ranged 5.59~11.18%. Animal cadavers contains nitrogen, phosphorus, potassium and other nutrients essential to plant growth. The results of this study suggest that animal cadavers can supply some of the nutrient requirements of crops and is a valuable fertilizer as well.
본 시험은 순환식 수경재배시 배양액조성이 배양액 내 다량원소 농도의 변화 및 오이 생육에 미치는 영향을 구명하고자 수행되었다. 네 가지 배양액조성, 즉 일본 원시 배양액, 야마자키 오이 배양액, PBG 오이 순환식 배양액 및 원예원 오이 순환식 배양액이 급액되는 순환식 펄라이트 수경재배시스템에서 오이('조은백다다기' 품종)를 재배하였다. 네 가지 배양액조성 처리구 모두에서 순환배양액내 $NO_{3^-}N$, $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ 및 $SO_{4^-}S$의 농도는 정식후일수가 진전됨에 따라 증가되었고 $NH_{4^-}N$의 농도는 점차적으로 감소되었다. 순환배양액내 $PO_{4^-}P$와 $K^+$의 농도는 과실수확 개시기부터 과실수확 최성기까지 계속적으로 감소되었다. 순환배양액내 $NO_{3^-}N$, $NH_{4^-}N$ 및 $Ca^{2+}$의 농도는 배양액조성 간에 큰 차이를 나타내지 않았다. 그러나, 야마자키 배양액을 이용한 오이 순환식 수경재배 시에 다른 세 가지 배양액조성에 비하여 $PO_{4^-}P$와 K^+$의 농도는 가장 낮아지고 $Mg^{2+}$와 $SO_4^{2-}$의 농도는 가장 높아지는 결과를 나타내었다. 엽수를 제외한 작물 생육은 배양액조성 간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나, 오이의 과수와 과실수량은 야마자키 배양액조성 처리에서 가장 적었는데, 그것은 순환배양액내 $PO_{4^-}P$와 $K^+$의 농도가 낮게 유지되었기 때문이다.
경종과 축산의 분리에 따른 환경오염 심화, 축산분뇨의 해양투기 금지, 축분뇨 처리비용의 절감 및 자원화, 경축순환농업으로의 전환 필요성 등 시급한 과제를 해소하는 근원적임 방안은 바로 지역단위의 경축순환농업시스템을 갖추는 것이다. 지역순환농업을 위해서는 경종과 축산농업의 부산물에 대한 수급량, 그리고 그것의 비료량을 계산할 수 있는 기준이 있어야 한다. 이를 위한 기준이 바로 가죽단위와 분뇨단위이다. 본 연구에서 우리나라 실정에 적용가능 한 분뇨단위를 도출하기 위하여 우리나라 가축분뇨의 양분특성과 배출량의 연구자료를 토대로 분뇨단위 를 설정하였다. 이를 철원군 지역에 적용하여 읍면별 분뇨단위를 산출, 농경지의 N 부하량을 평가하고, 가축생산과 경작지를 연계한 경축순환농업의 적용 방안을 검토하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 질소기준으로 축종별 연간 발생량을 토대로 산출한 분뇨단위는 한우 0.36, 젖소 0.8, 돼지 0.105로 환산되었다. 또한 육계와 산란계의 분뇨단위는 각각 0.0046, 0.0079로 설정하였다. 2. 농경지의 ha 당 분뇨단위(MU/ha)는 갈말읍이 2.4, 서면이 1.92으로 다소 높은 지수를 나타내었으나 동송읍, 철원읍, 근남면은 1.0 이하로 낮게 나타났다. 분뇨단위 결과로 볼 때, 철원군의 갈말읍, 서면, 김화읍은 분뇨단위가 1.8~2.4 범위에 있으므로 가축분뇨의 공급과 농경지 수용능력이 균형지역으로 분류되며 동송읍, 철원읍, 근남면은 1.0 이하로 가축분뇨의 공급이 부족한 지역이므로 분뇨의 수급불균형을 개선하는 양분관리가 필요하다. 3. 갈말읍은 N-부하량이 2.4 MU/ha를 나타내어 EU 기준 N-부하량인 1.7 MU/ha에 비하여 0.7 MU/ha가 초과되어 2,101 MU (16,238kg)의 질소의 과다부하를 나타내었다. 따라서 이에 해당하는 분뇨를 부하량이 적은 지역인 철원읍이나 동송읍으로 분산하여 자원화하여야 할 것으로 보인다. 또한 서면의 경우 N-부하량이 1.92 MU/ha를 나타내어 0.22 MU/ha가 초과되어 203 MU/kg에 해당하는 분뇨를 부하량이 적은 읍면에 분산하여야 할 것으로 보인다. 4. 철원군 지역별 액비의 공간적 공급량과 잠재수요량을 분석한 결과 액비의 공급지역은 김화읍, 갈말읍, 동송읍이지만 액비의 가장 큰 수요지역은 동송읍이었다. 가축분뇨의 발생량과 친환경적인 액비 시용기준의 설정을 고려 할 때 김화읍과 갈말읍은 N-부하량의 농경지 수용능력을 한계지역이므로 액비 과다상태를 파악 분석하여 지역의 양분관리 정책을 시행해야 할 것이다. 5. 철원군 사례연구 결과를 종합해 보면, 시군내의 읍면단위의 지역별로 N-부하량이 상이하므로 읍면별 분뇨단위 적용을 통하여 가축생산과 경작지를 연계한 지역순환농업체계를 구축하여 지역 축산분뇨 양분관리방안을 수립하는 것이 필요하다. 따라서, 철원군내 축분뇨의 자원화를 극대화하려면 지역별 공급, 수급불균형을 해소하기 위해 농가 및 지역별로 허용 분뇨단위(MU)를 제정, 이를 기준으로 전문적인 관리를 해야 한다. 그리하여 경종농업과 축산농업에서 배출되는 각종 부산물의 수급량, 그것의 비료량 퇴비량을 계산하고, 이를 토대로 농가단위 나아가 철원지역의 읍면단위별로 양분수지가 균형을 이루는 자원순환형 농업으로 전환해 가는 것이 필요하다.
가축분뇨는 2018년 말 기준으로 연간 총 51,013천 톤이 발생하였고 그 중의 91.2%인 46,530천 톤이 퇴비화(40,647천 톤)나 액비화(5,884천 톤) 방법에 의해 처리되었다. 현재 우리나라의 가축분뇨 처리 관련 정책방향은 가축분뇨를 퇴비화나 액비화 방법을 적용하여 비료자원화 한 후 농경지에 유기성 비료로서 환원한다는 것이고, 이 정책은 가축분뇨 처리와 영양물질 순환 측면에서 그 효과가 매우 크다고 할 수 있다. 그러나 지난 수십 년 동안 지속적으로 감소하는 농경지 면적과 환경관련 제도의 변천상황을 고려하면 향후에 가축분 퇴비의 시용에 대한 제한이 강화될 우려 있다. 지역적인 양분 과잉발생 현상, 양분관리제 그리고 지자체별 가축 사육두수 제한조항과 같은 환경관련 제도 등이 가축분뇨 처리 및 자원화에 난제요인으로 작용하게 될 우려가 있다. 이에 더해 가축분뇨로부터 유래된 영양물질이 주요 댐의 상류에 위치한 지류로 유입될 수도 있을 것이라는 일부의 견해도 존재한다. 특히 최근 들어서는 가축분뇨 퇴비에서 미세먼지가 발생된다는 문제까지 제기되기도 했다. 이렇듯 가축분뇨 퇴비화에 대한 일반의 관심이 높아지고 있어서 새로운 방식의 가축분뇨 처리기술 개발의 필요성이 높아진 상황이다. 특히 소는 타 축종에 비해 마리당 분뇨발생량이 많아 우분처리 관련 신기술 개발은 그 효과가 매우 클 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 우분을 고체연료원으로서 사용시의 효과를 분석하기 위하여 우분펠릿의 연소과정에서 나타나는 특성을 조사하였다. 연소실험 결과 연소실의 온도가 약 $300^{\circ}C$ 내외에 도달했을 때 우분펠릿의 무게감소가 급격하게 나타나기 시작하였다. 우분펠릿의 열분해 과정에서 생성된 열분해가스중의 수소와 메탄 그리고 일산화탄소 농도는 각각 6.65~11.62%, 0.58~1.54% 그리고 11.47~14.07% 수준이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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