• 한국축산시설환경학회지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.225-230
• /
• 2009

양돈농가에서의 계절별 돈사배출수 발생량 재설정을 위하여 돈사내에서 스크레퍼 및 인력으로 돈분을 분리수거하여 분은 퇴비화하고 배출수는 활성오니법을 이용하여 정화처리하고 있는 농가를 5 농가를 선정하여 돈사배출수량 및 배출수의 특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 양돈농가에서의 세정수 발생량 재선정을 위하여 선정된 농가의 평균 돼지 사육두수는 1,718.9두/호 였으며 돼지분뇨처리는 돈사내에서 스크레퍼 또는 인력에 의해 돈분뇨를 수거하고 있었다. 2. 양돈농가에서 매일 돼지두당 발생되는 돈사배출수 발생량은 4계절 평균 돈사배출수량 약 $2.49{\ell}$/두/일 였으며, 여름철에 $2.65{\ell}$/두.일로 가장 많이 발생되었고, 겨울철에는 $2.35{\ell}$/두.일로 여름철에 비하여 일일 두당 $0.30{\ell}$/두/일가 적은 것으로 조사되었다(p<0.05). 이는 기존의 돼지분뇨배출원 단위중 세정수 발생량 $4.4{\ell}$/head/day 보다 약 43%가 감소된 것으로 조사되었다. 3. 조사농가의 계절별 세정수 발생량의 경우에도 조사농가마다 발생량이 차이가 나는 것으로(p<0.05) 조사되었으며, 농가별로도 평균 세정수 발생량이 조사 A 농가는 $1.79{\ell}$/두/일, 농가 B $2.67{\ell}$/두/일, 농가 C $2.42{\ell}$/두/일, 농가 D 3.33 및 조사 E 농가의 경우에는 $2.16{\ell}$/두/일으로 조사농가마다 돼지의 사육방법 및 관리방법 등에 따라서 세정수 발생량이 크게 차이가 나는 것으로 조사되었다. 4. 조사농가에서의 수거된 세정수의 평균 BOD는 평균 $4,68{\pm}325\;mg/{\ell}$였으며, 계절에 따라 BOD의 농도 차이가 나는 것으로 조사되었다. 5. 계절별로는 겨울철이 $5,257{\pm}394\;mg/{\ell}$로 봄, 여름, 가을에 비하여 높았으며, SS 평균농도는 $2,122{\pm}279\;mg/{\ell}$로 조사되었으며, 가을철에 채취된 시료에서 조사농가 평균 $1,925{\pm}370\;mg/{\ell}$으로 가장 낮은 수치를 보였으나 통계적으로 유의적인 차이를 보이지는 않았다(p<0.05) 6. 그리고 pH는 평균 $7.2{\pm}0.1$로 정상적인 수치로 조사되었으며, 겨울철이 $7.4{\pm}0.1$로 여름철의 성적인 $7.1{\pm}0.1$ 보다 약간 높은 것으로 조사되었다. 7. 또한 비료성분인 질소(T-N)은 $3,238{\pm}227\;mg/{\ell}$으로 조사되었으며, 봄철에 질소농도가 $2,260{\pm}130\;mg/{\ell}$로 조사되어 여름 $3,581{\pm}159\;mg/{\ell}$ 및 가을철 $3,428{\pm}240\;mg/{\ell}$ 및 겨울철 $3,685{\pm}277\;mg/{\ell}$ 보다 낮은 것으로 조사 되었다. 8. 그리고 인(T-P)의 함량은 평균 $118{\pm}17\;mg/{\ell}$으로 조사되었으며, 계절별로는 여름철이 $70{\pm}13\;mg/{\ell}$으로 가장 낮은 것으로 조사되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제38권4호
• /
• pp.461-466
• /
• 2010

본 연구는 미생물연료전지를 이용하여 액비를 처리하고 동시에 유용한 전기에너지 발생이 가능한지를 실험한 것이다. 탄소섬유전극(graphite felt)와 스테인레스 스틸망을 다른 비율로 충진한 single-chamber 미생물연료전지를 이용하였으며 탄소섬유전극보다 스테인레스망을 더 많이 충진한 미생물연료전지를 대조구(CMFC)로 하여 탄소섬유전극이 더 많이 충진된 미생물연료전지(SMFC)와 서로 비교하였다. 농화 배양이 끝난 후, SMFC로부터 발생되는 전류는 $3.167{\pm}80\;mg/L$ 의 액비를 공급할 때 18 mA가 안정적으로 발생되었다. 이때 최대 전력밀도와 전류밀도는 각각 $680\;mW/m^3$와 $3,770\;mA/m^3$이었으며, CMFC의 전력밀도와 전류밀도보다는 높았다. 화학적산소요구량(COD)는 SMFC와 CMFC에서 $3.718{\pm}80\;mg/L$에서 $865{\pm}21$과 $930{\pm}14\;mg/L$로 감소하여 각각 72.7%와 70.6%가 감소되었다. SMFC와 CMFC로부터 부유물질(SS)은 99% 이상이 감소되는 것을 확인하였다. 또한 SMFC의 암모니아성질소, 질산성질소, 그리고 인산염인과 같은 영향물질 농도의 변화도 각각 65.4%, 57.5%, 그리고 73.7%이 감소되었으며 CMFC의 경우도 거의 유사한 제거율을 보였다. 이들 결과로부터 저가 재료가 충진한 미생물 연료전지를 이용함으로써 경제적 효과를 기대할 수 있음은 물론 가축분뇨로부터 적지만 전기 에너지가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.322-327
• /
• 1997

Photosynthetic bacterium strain N-1 was isolated from the eutrophic wet soil and identified as Rhodospirillum rubrum. The optimum conditions for the cultivation of R. rubrum N-1 were estimated as 0.2% (w/v) of sodium acetate, 0.2% (w/v) of sodium propionate, 0.2% (w/v) of sodium butyrate in the Lasscelles basal medium at 30$circ$C, pH 7.0 under 4000 lux of the illumination. The removal efficiencies of total organic acid and chemical oxygen demand (COD$_{Cr}$) in swine wastewater were 80% and 87%, respectively, when 10% (v/v) of R. rubrum N-1 was inoculated.

• 상하수도학회지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.147-156
• /
• 2000

In this study, the optimal operation parameters of MLE(Modified Ludzack-Ettinger) process treating the liquid supernatant separated from the slurry excreta of swine feedlot was studied as a promising biological treatment process. The nitrogen removal characteristics with different volume ratio between nitrification and denitrification reactor and the operational effect with different nitrogen loading rate, and different C/N($COD_{Cr}/TKN$) ratio were investigated. Based on the laboratory results, pilot MLE plant was operated to examine the effect of ambient temperature for five months including winter. The denitrification reactor which is 20% of total volume was proposed as the most optimal volume fraction for nitrification and denitrification. The optimum ratios of F/M and $F_N/M$ were increased with increase of the C/N ratio. However, optimum F/M ratio was changed more rapidly than $F_N/M$ ratio with increase of the C/N ratio. Therefore, MLE process is desirable to be controlled by F/M ratio in the range of high C/N ratio and by $F_N/M$ ratio in the range of low C/N ratio. Pilot MLE plant showed the higher removal efficiencies of COD and TKN in winter than in summer and was operated most stably at the temperature of $20{\sim}25^{\circ}C$ for mixed liqour.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제41권6호
• /
• pp.465-470
• /
• 1998

미생물이 생산하는 유기폐수처리용 생물응집제를 개발하기 위하여 보관균주 및 자연계로부터 100 units/ml 이상의 응집활성을 나타내는 응집제 생산균주를 1차로 분리하고 돈분폐수에서 가장 높은 제거율을 보인 KH-54를 최종 선별하였다. 선별된 균주는 Aeromonas hydrophila로 동정되었으며 응집제 생산을 위한 최적 배양조건은 2.0% mannitol, 0.05% ammonium chloride, 0.02% $KH_2PO_4$, 0.01% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.05% yeast extract 조성의 배지와 초기 pH 7.0, 배양온도 $25^{\circ}C$ 및 교반속도 150 rpm 의 환경인자들이었다. 상기의 조건으로 4일 배양하였을 때 770 units/ml의 응집활성과 81%의 높은 nephelometer turbidity unit(NTU) 제거율을 나타내었으며 이 응집물질은 돈분폐수 이외 두부공업폐수 92%, 제당폐수 78%, 주정공업폐수 68% 및 항생물질 발효공업폐수 36%의 NTU 제거율을 각각 나타내었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제24권12호
• /
• pp.1699-1705
• /
• 2011

Magnesium ammonium phosphate (MAP) was recovered from swine wastewater and the feasibility of reutilizing it as a slowly-releasing fertilizer was evaluated. Maize growth was investigated with normal and high application rates of MAP and a fused super phosphate (FSP) fertilizer. A total of 5 treatments ($T_0$ = control, $T_1$ = MAP based on 30 kg P $ha^{-1}$, $T_2$ = FSP based on 30 kg P $ha^{-1}$+urea equivalent to nitrogen of MAP applied in $T_1$, $T_3$ = MAP based on 40 kg P $ha^{-1}$, $T_4$ = FSP based on 40 kg P $ha^{-1}$+urea equivalent to nitrogen of MAP applied in $T_3$) were arranged with 3 replications. In the case of height and circumference, significant differences were found between controls and treated maize plants (p<0.01). However, no statistical differences were found between MAP- and FSP-urea treated maize. Leaf area and green biomass yield were significantly (p<0.01) higher in the treated group than control. Leaf area was also found significantly higher (p<0.01) in the higher MAP- treated group (2,374 $cm^2$ $plant^{-1}$) than other treatments. $N_2O$ emission was found to be lower in MAP treated soil than that from FSP-urea treated soil, which might be due to the slow releasing pattern of MAP. It could be assumed from the results that MAP would be an eco-friendly sustainable fertilizer source for crop production.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
• /
• 제33권7호
• /
• pp.1209-1216
• /
• 2020

Objective: The present study aimed to evaluate the performance of odor abatement by using two different ventilation-biofilter systems with recycled stablized swine wastewater. Methods: The performance of odor removal efficiency was evaluated using two different ventilation-biofilter-recycled wastewater arrangements. A recirculating air-flow ventilation system connected to a vertical biofilter (M1) and a plug-flow ventilation system connected to a horizontal biofilter (M2) were installed. Water dripping over the surface of the biofilter was recycled at a flow rate of 0.83 L/h in summer and 0.58 L/h in winter to reduce odorous compounds and particulate matter (PM). The experiments were performed for 64 days with M1 and M2 to investigate how these two ventilation-biofilter systems influenced the reduction of odor compounds in the model houses. Odorous compounds, NH₃ and volatile organic compounds (VOCs) were analyzed, and microclimatic variables such as temperature, humidity, and PM were monitored. Results: Ammonia concentration inside M1 was about 41% higher on average than that in M2. PM and total suspended particles (TSPs) inside M1 were about 62.2% and 69.9%, respectively, higher than those in M2. TSPs in the model house were positively correlated with the concentration of NH₃ and VOCs. Conclusion: M2 emitted lower concentration of odorous compounds than M1. Moreover, M2 could maintain the optimum temperature condition for a swine house during the cooler season. The plug-flow ventilation-horizontal biofilter system could be used for pig houses to minimize air pollution produced by swine farming activities and maintain optimum microclimate conditions for pigs.

• 한국물환경학회지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.86-92
• /
• 2004

Lab-scale experiments have been carried out to investigate ammonia stripping with a modified spray tower for removing ammonia nitrogen from swine wastewater. The operating conditions such as initial pH, temperature, air flow, hole size of distributor determining the diameter of water drops, and influent solids concentration were closely examined focusing on removal efficiency of ammonia. As a result of the experiment, in order to achieve high rate of ammonia removal by the air stripping system, the air flow rate must be supplied at high rate with sufficiently high initial pH, temperature. The optimum operating condition to meet the residual ammonia concentration of 300 mg/L was the initial pH of 11.0 at $35^{\circ}C$ with the air flow rate of 20 L/min. It also showed that the smaller hole size is, the higher removal rate of ammonia is expected. However, when used a small sized distributor (2 mm), the flooding problem at the upper column occurred due to clogging of the hole. With regard to the influent solids concentration, it was showed that the lower concentration of solids, the higher removal rate of ammonia. The removal of particulate materials in influent led to improve the removal efficiency of ammonia, rather than to control the operating condition including initial pH, temperature, and air flow. The empirical correlation between KLa and operating parameters would be driven as, $K_{La}=(0.0003T-0.0047){\cdot}G^{0.3926}{\cdot}L^{-0.5169}{\cdot}C^{-0. 1849}$. The calculated $K_{La}$ from proposed formula can be used effectively to estimate the optimum reaction time and to calculate the volume of modified spray tower system.

• 환경생물
• /
• 제38권1호
• /
• pp.82-92
• /
• 2020

축산 폐수는 고농도의 영양염류와 중금속을 함유하고 있어, 배출될 때 수질을 악화시킨다. 기존 처리 기술과 비교하여 bioremediation은 축산 폐수 처리에 유능하다. 특히, 미세조류는 오염물질 제거에 잠재력을 가지고 있다. 본 연구에서는 Ankistrodesmus bibraianus를 이용하여 축산 폐수 내 영양염류(질소(N), 인(P))와 중금속(구리(Cu), 아연(Zn))의 제거 가능성을 평가하고, A. bibraianus의 최적 배양조건을 확립하였다. 연구결과, 최적 배양조건은 28℃, pH 7, 광주기는 14:10 h로 설정되었다. N과 P의 단일 처리구(500, 1,000, 5,000, 10,000mg L^-1)에서 제거효율은 각각 22.9~80.6%와 11.9~50.0%였다. 또한, N과 P의 복합 처리구에서 제거효율은 각각 16.4~58.3%와 7.80~49.8%였다. Cu와 Zn의 단일 처리구(10, 30, 50mg L^-1)에서 제거효율은 각각 15.5~81.5%와 6.28~34.3%였다. 유사하게, Cu와 Zn의 복합 처리구에서 제거효율은 각각 16.7~74.5%와 5.58~27.5%였다. 또한 영양염류(N 및 P)와 중금속(Cu 및 Zn)의 성장 및 제거효율을 축산 폐수에 적용할 수 있음을 나타냈다. 본 연구의 결과에 따르면 A. bibraianus는 축산 폐수 내 영양염류와 중금속 제거에 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
• /
• 제12권3호
• /
• pp.126-133
• /
• 2004

본 연구는 복합형공정을 이용한 고농도 양돈폐수의 유기물 및 질소 인 제거율을 검토하기 위한 것으로 단일 SBR공정과 복합형 공정을 각각 Run I(SBR), Run II(Struvite Tank - SBR)로 명명하고 고도처리 반응기의 유무에 따른 각 Run별 처리효율을 비교하였다. 각 Run별 유기물 제거율을 살펴보면 Run I의 경우 TS 제거율은 43%, VS 제거율은 39%, SS 제거율은 88%, COD 제거율은 70%이고 Run II의 TS 제거율은 52%, VS 제거율은 52%, SS 제거율은 88%, COD 제거율은 82 %으로 struvite tank가 설치된 Run II의 유기물 제거율이 더 높았다. 또한 각 Run별 암모니아와 T-P제거효율은 Struvite Tank를 설치한 Run II의 암모니아와 T-P의 제거율이 각각 90%와 57%로, Run I의 56 %와 49%보다 효율이높았다. 특히 암모니아의 경우 Run II가 Run I 보다 매우 높은 효율을 보였으며, Struvite Tank의 설치가 질소와 인의 제거에 매우 효율적인 공정임을 알 수 있었다. 따라서 본 실험 결과 고도처리반응기(Struvite Tank)와 SBR(Sequencing Batch Reactor)을 조합한 복합형 공정이 고농도의 양돈폐수처리에 매우 적합한 공정으로 판단되어진다.