The Effects of Steam Explosion Treatment on Composting Process with Rice and Barley Straw

볏짚 및 보리짚의 퇴비화를 위한 폭쇄의 효과

This study was conducted to evaluate the effect of steam explosion treatment on composting with rice straw and barley straw. The composting was performed under the condition of $25^{\circ}C$, water content 70%, C/N ratio 30, and aeration of 100ml/min. The content of cellulose, lignin, and total carbon of compost were increased by steam explosion. During composting process total nitrogen of the compost from rice straw and steam exploded rice straw increased by $2{\sim}2.5$ percent, whereas that from steam exploded barley straw increased by 1.7 percent. However total nitrogen of compost from barley straw decreased by 0.41 percent. Therefore, barley straw is a kind of difficulty material for composting, but the composting was proceeded easily by steam explosion treatment, compared to raw barley straw.

볏짚과 보리짚을 효율적으로 퇴비화하기 위하여 이들을 폭쇄처리하여 퇴비화 하였다. 볏짚과 보리짚을 폭쇄 처리하였을 때 유기산의 생성으로 원시료에 비해 pH가 각각 4.0, 3.7로서 낮아졌고, EC도 1.66, 3.19mS/m로 감소하였으며, cellulose, lignin 및 총 탄소 함량은 증가되었다. 퇴적 16주 후에 볏짚이나 볏짚폭쇄물에서는 총질소가 $2{\sim}2.5$%가 더 증가한 것으로 나타났으나, 보리짚은 폭쇄를 하면 1.7%가 증가하지만 폭쇄처리를 하지 않은 시료는 오히려 0.41% 감소하였다. 이런 결과로 보리짚은 퇴비화가 어려운 재료이지만 폭쇄처리를 하면 퇴비화가 용이해짐을 알 수 있다. 볏짚의 C/N비는 퇴비화 초기부터 급격히 감소하였지만, 폭쇄처리를 한 볏짚과 보리짚은 퇴비화 후기에 급격히 감소하였다. 이것은 폭쇄처리로 유기산이 생성되어 초기에는 낮은 pH때문에 미생물이 생육이 어려웠으나, 퇴비화가 진행됨에 따라 안정하게 되어 퇴비화가 더 잘 이루어진다는 것을 알 수 있었다. 따라서 재료를 폭쇄처리하면 공극량이 증가하는 동시에 유효 표면적이 증가하여 퇴비화 기간을 단축할 수 있으며, 고온, 고압의 수증기에 의해 병원성균 및 잡초 종자가 제거된다. 이는 폭쇄처리에 의해 퇴비화가 효율적으로 진행된다는 것을 시사한다.