• 유기물자원화
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• 제15권3호
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• pp.113-120
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• 2007

최종 메탄수율, 동력학적 상수 및 최대 메탄발생 속도 등 돈분의 메탄생성 특성을 평가하기 위하여 혐기성 회분식 실험을 수행하였다. 돈분의 혐기성 분해 동력학적 거동 평가시 1차 반응으로 기정하였으며 최종 메탄수율, 동력학적 상수 및 최대 메탄발생 속도는 각각 0.27~0.44L $CH_4/gVS$, $0.161{\sim}0.280d^{-1}$ 및 0.043~0.120L $CH_4/d$로 나타났다. 돈분 자체를 식종물질로 사용하는 경우 장기간의 초기 순응기간이 소요되었으나 최종 메탄수율에는 차이가 없는 것으로 나타났다. 돈분의 혐기성 처리는 효과적이나 고형물의 함량이 높은 경우 이상 혐기성 소화가 단상 혐기성 소화에 비해 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제48권6호
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• pp.602-609
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• 2015

In order to enhance a biogas production by the hydro-thermal pre-treatment of piggery manure, the effects of hydro-thermal reaction temperature at thermal hydrolysis of piggery manure on the methane potential and anaerobic biodegradability of thermal hydrolysate were analyzed. The increase of hydro-thermal reaction temperature from $170^{\circ}C$ to $220^{\circ}C$ caused the enhancement of hydrolysis efficiency, and most of organic matters were present in soluble forms. However, the methane potentials ($B_u-TCOD$) of hydrolysate were decreased from 0.239 to $0.188Nm^3kg^{-1}-TCOD_{added}$ by increasing hydro-thermal reaction temperature from $170^{\circ}C$ to $220^{\circ}C$, and also the anaerobic biodegradability (DTCOD) decreased from 74.6% to 58.6% with increase of hydro-thermal reaction temperature. The increase of hydro-thermal reaction temperature from $170^{\circ}C$ to $220^{\circ}C$ resulted in the decrease of easily biodegradable organic matter content, while persistent organic matter contents increased.

• 환경생물
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• 제32권1호
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• pp.26-34
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• 2014

에너지 소비의 증가와 화석 연료의 감소로 인해 바이오디젤과 같은 재생 가능한 대체 에너지 자원이 관심을 받고 있다. 미세조류를 이용한 바이오디젤은 기존의 농작물과 경쟁하지 않는 것과 더불어 많은 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 미세조류 배양의 생산 비용 절감과 축산 폐수 처리라는 두 가지 목표를 충족시키지 위해 돈분 액체 비료를 사용하였다. 옥외 배양 시스템(Small Scale Raceway Pond; SSRP)과 희석된 돈분 액체 비료를 이용하여 단일 미세조류 Chlorella sp. JK2, Scenedesmus sp. JK10 과 혼합 토착 미세조류 CSS를 20일 동안 각각 배양하였다. 미세조류 혼합균주인 CSS의 바이오매스 생산과 지질 생산성은 각각 $1.19{\pm}0.09gL^{-1}$, $12.44{\pm}0.38mgL^{-1}day^{-1}$로 단일 종에 비해 2배 이상 높았다. 돈분 액체 비료의 TN, TP의 제거율 역시 혼합 토착 미세조류 CSS에서 93.6%, 98.5%로 단일 종의 이용에 비해 30%이상 높은 제거 효율을 보여주었다. 이를 통해 돈분 액체 비료는 미세조류 배양에 필요한 N과 P를 제공하며, 미세조류를 이용한 SSRP를 통하여 영양염류를 제거할 수 있는 가능성을 확인하였다. 또한 미세조류 배양을 위한 생산 비용의 감소로 경제성 있는 바이오디젤의 생산 가능성을 확인하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권4호
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• pp.378-383
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• 1999

본 연구는 수피 부산물 비료의 돈분 부산물 비료의 부숙단계별 시료의 유기물 분획의 함량 변화, ${\Delta}log$ K값과 RF값 등의 분광학적 특성 변화, 원형여지 chromatograp의 변화를 측정하여, 부숙도의 판정 기준 설정을 위한 기초 자료로 활용하는데 그 목적이 있다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 수피와 돈분 부산물빌 중 HA-C와 FA-C의 함량은 대체로 부숙이 진행됨에 따라 감소하는 경향이었고, HA-C/FA-C 비는 증가하였다. 수피와 돈분 부산물 비료의 ${\Delta}log$ K값은 부숙이 진행됨에 따라 감소하였으며, RF값은 증가하였다. 생수피의 부식산 형태는 $R_p$ 형태였으나, B형태를 거쳐 120일경과 후 A형태로 변화하여 거의 완숙상태에 도달하였으며, 돈분 부산물 비료의 경우 40일경과 후에도 B형태로 나타나 유기물질의 부숙이 진행중인 것으로 판단되었다. 수피부산물 비료의 원형여지 chromatograph는 120일경과 후에 규칙적인 톱니 모양을 하고 있어 완숙단계에 이른 것으로 판단할 수 있었으나, 돈분 부산물의 경우는 40일이 경과한 후에도 부분적으로 불규칙적인 모양을 하고 있어 부숙이 진행되고 있는 상태인 것으로 판단할 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제42권2호
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• pp.83-92
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• 2023

Excess N and P from the livestock manure applied to farmlands, have entered the water systems and poses a serious threat to the natural environment. Consequently, there has been recent awareness towards the management of livestock manure and its related fields. In this study, piggery wastewater was collected from a piggery in Pohang city, Korea. At 800℃, thermal decomposition of a natural stone, magnesite (MgCO₃), yielded powered MgO with particle sizes ranging between 10 to 100 ㎛. Furthermore, NH₄⁺-N and PO₄^3--P were recovered as struvite precipitates from the piggery wastewater, by adjusting the pH with MgO and H₃PO₄. At pH 10, the recovery efficiencies of NH₄⁺-N and PO₄^3--P were found to be 86.1% and 94.1%, respectively. Using an X-ray Diffractometer (XRD), the struvite in the precipitate was confirmed to be consistent with standard pure struvite. Further, the purity of the struvite precipitate was analyzed using an energy dispersive X-ray (EDX) and thermal gravimetry-differential thermal analysis (TG-DTA), and found to be between 79.2% and 93.0%. Additionally, struvite-containing piggery wastewater and sawdust were mixed in a weight ratio of 2.5:1 and processed into a mature compost. The newly manufactured compost passed all quality standards required for first-class graded livestock composts. Moreover, this compost was sprayed directly onto the soil at the test site, and various parameters of the soil's effluent, such as total organic carbon (TOC), total nitrogen (T-N), total phosphorus (T-P), and dissolved oxygen (DO), were analyzed and measured. Based on these results, it is determined that the newly manufactured compost can more significantly reduce water pollution than commercial compost.

• 유기물자원화
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• 제14권3호
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• pp.91-100
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• 2006

본 연구에서는 돼지 분 뇨 및 폐수의 오염물 부하를 조사 및 분석함으로써 다양한 형태의 돼지 돈사로부터 발생 및 배출되는 오염물 부하 원단위를 산정한 결과는 다음과 같다. 오염물질의 발생부하 원단위는 돼지의 성장단계에 비례하여 증가하였으나, 돈사의 형태에 따른 발생부하 원단위는 각 돈사별 평균값을 고려할 때 큰 차이를 보이지 않았다. 3계절과 생체 중량을 고려한 평균 분뇨 발생량은 분이 1.49kg/head/d, 뇨가 3.08kg/head/d로서 총 4.57kg/head/d가 발생하였다. 돈사의 형태와 계절을 고려한 최종적인 평균 오염물질 발생부하 원단위는 BOD 199.5g/head/d, $COD_{cr}\;413.5g/head/d$, T-N 27.8g/head/d, T-P가 5.3g/head/d로 나타났다. 시멘트 돈사에서 배출되는 폐수의 배출부하 원단위는 BOD 31.3g/head/d, $COD_{cr}\;95.6g/head/d$, T-N 8.9g/head/d, T-P가 3.1g/head/d로 조사되었다. 분의 수거율(80%, 90%)을 고려한 분의 발생부하 원단위와 시멘트 돈사의 폐수발생 원단위의 합을 슬러리 돈사의 배출부하 원단위와 비교 시, 오염물질과 항목별로 다소의 차이는 있으나 거의 유사하였다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제13권3호
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• pp.187-194
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• 2007

본 연구에서는 축산농가의 사육규모에 따른 사육형태, 분뇨처리 방법, 악취저감 방법 등과 계절별 성장단계별 돈사 내 악취농도와 환기방식이 다른 두 농장의 부지경계 지점의 악취농도를 조사 연구하고자 하였다. 1. 돈사 내 암모니아 발생량을 조사한 결과 겨울철 육성비육돈사의 암모니아 농도가 가장 높았다. 그 이유는 돈사 보온을 위해 적정 환기 유지보다 밀폐 강화 등의 결과로 돈사 내 발생한 암모니아 배출이 적어 농도가 높아지는 것으로 보였다. 2. 돈사 내 악취농도 조사 결과 사육규모와 환기 방식이 관계가 없는 것으로 나타났다. 3. 환기방식이 다른 농장 두 곳의 부지경계 지점을 조사하고 악취농도를 측정한 결과 부지경계 인근까지 돈사시설이 활용되고 있었다. 암모니아($NH_3$)는 한곳의 농장에서 1.64 ppm으로 조금 높게 검출되었으며 $H_{2}S$, $CH_{3}SH$, $(CH_3)_2S$, $(CH_3)_2S_2$는 악취방지 법의 배출 허용기준 이하로 검출되었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제6권3호
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• pp.185-190
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• 2000

돈분뇨에 함유된 질소.인의 부하저감과 액비살포면적 감소에 대하여 급속액상부숙기술 반응기(TAO system)과 28mesh, 200mesh의 막을 가진 고액분리기를 적용하여 연구한 결과는 다음과 같다. 1. 농가에서 발생하는 분뇨 $4.6m^3/day$에 함유된 질소와 인의 양은 22.5kg.N/day($4,893mg/{\ell}$), 7.32kg.P/day($1,592mg/{\ell}$)이었따. 2. 감량화 단계에서는 질소와 인이 각각 12.6kg.N/day($4,862mg/{\ell}$), 3.85kg.P/day$(1,397mg/{\ell}$)로 46.0%, 34.0% 감소하였다. 3. 고액분리단계에서는 질소와 인이 각각 12.0kg. N/day($5,000mg/{\ell}$), 2.2kg.P/day($929mg/{\ell}$)로 일일 발생량이 46.6%, 69.8% 감소하였다. 4. 질소시비량을 기준으로 처리 전.후의 액비 살포면적은 논의 경우, 74.7ha/y에서 39.0ha/y, 밭의 경우, 63.2ha/y에서 33.0ha/y로 감소하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제18권4호
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• pp.372-377
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• 1999

본 연구는 부산물 비료의 부숙도 판정 기준 설정을 위한 기초자료를 구축하기 위하여 우리 나라에서 가장 널리 사용되고 있는 수피 부산물 비료와 돈분 부산물 비료를 대상으로 원재료로부터 완제품 생산까지 부숙단계별 시료의 물리적${\cdot}$화학적${\cdot}$생물학적 특성의 변화를 측정하기 위해 수행되었으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 부숙이 완료됨에 따라 수피 부산물 비료의 경우 유색(black)으로, 돈분 부산물의 경우 암갈색으로 변화되었으며, 수피 부산물의 경우는 43일경과 후에, 돈분 부산물의 경우는 40일경과 후에 원 시료의 냄새가 사라지고 퇴비취가 나는 것으로 나타났다. 완숙된 수피 부산물 비료의 pH와 EC는 각각 pH6.5와 $1dS{\cdot}m^{-1}$에서 안정화되었으며, 돈분 부산물 비료의 경우는 pH7.2와 $6dS{\cdot}m^{-1}$에서 안정화되었다. 부숙이 진행됨에 따라 유기물함량은 점차 감소하여 수피 부산물 비료의 경우 120일 경과후 62%, 돈분 부산물 비료의 경우 40일경과 후 59%로 안정화되었다. 부숙 기간 중 총 질소의 함량은 수피 부산물 비료의 경우 $1.1{\sim}1.5%$, 돈분 부산물의 경우 $1.5{\sim}2.2%$를 유지하였다. 두 가지 비료 모두에서 암모니아태 질소는 초기에 증가하다 중기 이후 감소하였고, 질산태 질소는 계속적으로 증가하였으며, 무기태 질소의 전체 함량은 증가하였다. 부숙이 완료된 퇴비의 유기물/질소비는 수피 부산물 비료의 경우 25에서, 돈분 부산물 비료의 경우 27에서 안정화되었다. 부숙이 진행됨에 따라 CEC는 증가하였는데, 완숙단계에서 수피 부산물 비료의 경우 $87cmol(+)\;{\cdot}\;kg^{-1}$으로, 돈분 부산물 비료의 경우$70cmol(+)\;{\cdot}\;kg^{-1}$으로 증가하였다. 조섬유 중 Cellulose와 Hemicellulose는 부숙이 진행됨에 따라 감소하였으나, Lignin의 비율은 점차 증가하였다. 부산물비료의 부숙단계별 시료의 특성변화는 부산물 비료의 부숙도를 평가하는 지표로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권3호
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• pp.136-143
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• 2006

철원군의 모범적 사례로 평가받고 있는 돈분 액비화 사업이 전국으로 확산되고 있으나 최근 액비의 악취문제로 민원이 발생함에 따라 일부 돈본뇨 액비저장조가 가동되지 못하는 사례가 생기고 있다. 따라서 본 시험연구는 대표적 액비저장조의 유형에 따라 악취발생 정도와 액비의 품질을 비교 검토하고 각 저장형태에 따른 장단점을 분석하여 돈분저장조의 발전적 개선을 통하여 돈분 액비화사업의 활성화에 도움이 되고자 수행하였다. 액비 표면상으로 배출되는 악취가스농도는 무처리 저장조가 분사교반식/폭기식 저장조보다 높았으나 밖으로 풍겨 나오는 악취 감지정도는 분사교반식/폭기식 저장조가 무처리 저장조보다 높았다. 분사교반 또는 폭기처리한 액비는 액비품질의 균질도가 높은 반연 무처리 저장조의 액비는 상층, 중층, 및 저층 간의 성분함량 차이가 많아 무처리 액비는 시용시 작물의 균일한 생육이 어려울 것으로 생각되었다. 무처리 저장조는 배출액비의 악취발생 잠재능이 분사교반식 또는 폭기식 저장조의 액비보다 높아 실제 시용시 악취발생이 더 많을 것으로 추정되었다. 분사교반식 저장조는 액비에 이물질 혼입시 액비순환장치에 이상을 가져와 고장이 잦은 것으로 나타났고, 폭기식 저장조는 공기주입배관이 하나밖에 없어 전체액비에 폭기효과가 나타나지 못하는 것으로 추정되었다. 액비의 저장기간에 따른 유기물 및 건물중의 감소경향은 무처리 저장조에서는 뚜렷하였으나 분사교반/폭기처리 저장조의 감소경향은 일관성이 없었다. 무처리 저장조는 액비의 악취저감을 위하여 폭기 또는 교반시설을 추가하여야 할 것으로 생각되었다.