Field Application of a Continuously Aerated Bio-Reactor (CABR) for the Treatment of Swine Wastewater

양돈분뇨처리에 있어서 연속폭기배양조(CABR)의 현장적용연구

A wastewater purifying system using phototrophic bacterium, Rhodopseudomonas capsulata, is currently in operation in several countries, One of them, is a continuously aerated bioreactor(CABR) system, which treats concentrated swin wasterwater using small amounts of phototrophic bacteria as additive bacterial seeding. Using this plant, total biochemical oxygen demand was decreased to 13%, and most of volatile fatty acids were removed. About 40% of the wastewater(Influx) was evaporated during aerobic digestion for 24h, and 60% of that erupted in a decodorized foam(Efflux). The efflux had enough nutrients, N, P and K kor growing plant, as well as organic matters. When the efflux was applied to Italian ryegrass with high dose, fresh shoot and root weights were significantly greater, and $NO_3-N$ contents of the dried shoot were lower than those of control plant (CDU). These results indicate that the CABR plant is useful for reduction and deodorization of swine wastewater and the efflux from CABR can be used for crop production as an organic fertilizer.

본 연구는 최근 개발된 광합성세균(Rhodopseudomonas capsulata)을 이용한 연속적 폭기식 생물 반응조(이하 CABR)를 이용한 무희석 양돈 분뇨의 처리 결과를 보고하고 있다. CABR를 이용하여 24시간 동안 양돈 분뇨를 폭기 처리한 결과 유입량의 40%가 증발되었고, 유입분뇨의 전체 BOD, COD중 87%, 32%가 각각 제거되었으며, 전질소(T-N), 전인(T-P)은 각각 110%, 112%로 증가되었다. CABR 배출액의 질소 형태를 분석한 결과 암모니아성 질소($NH_4-N$) 농도는 저하된 반면, 유기태 질소(Org-N)농도는 증가하였다. 양돈분뇨의 주요 BOD원이며 악취의 주요물질인 저급지방산은 CABR의 처리결과 거의 제거 되었다. 한편 CABR 배출액의 유기액비로서의 이용성을 검토하였다. CABR 배출액은 식물성장에 필요한 질소, 인산, 칼리의 함량이 비교적 균형있게 포함되어 있으며, 특히 질소의 86%는 유기태질소(Org0N)로 되어 있어 완효성 비료로서의 이용 가능성이 시사되었다. 또한 중금속의 함량도 낮아 위해성의 문제는 없는 것으로 밝혀졌다. 이탈리안 라이그라스(목초)의 토경재배 실험결과 일반화학비료에 비해 생육량이 증가되었으며, 특히 질산태질소($NO_3-N$)의 작물내 함유량이 매우 낮았다. 이러한 결과는 CABR 배출액이 농작물 생산에 매우 적합한 유기액비로서 이용할 수 있음을 시사하고 있다.