Changes in Characteristics of Bark and Piggery Manure By-Product Fertilizers During the Composting

수피${\cdot}$돈분 부산물 비료의 부숙단계별 특성 변화

Objective of this research was to draw the basic criteria of the compost maturity evaluation, by assessing the stability of chemical and physical properties of the bark and piggery manure byproduct composts during the composting. Colors of the mature composts were black and dark brown for the bark and piggery manure by-product composts, respectively. Good earthy odor was detected for both by-product composts after approximately 40 days composting, by which odors of the original raw materials were disappeared. pH and EC of the mature bark: compost were stabilized at 6.5 and 1dS/m, respectively. The respective values for the piggery compost were stabilized at 7.2 and 6dS/m. Organic matter contents were decreased with time to be stabilized at about 60% at the end of composting. During composting, total N contents of the bark and piggery composts were maintained at $1.1{\sim}1.5%$, and $1.5{\sim}2.2%$, respectively. For both fertilizers, $NH_4-N$ contents were increased at the initial stage bur. decreased after the middle stages of decomposition, resulting in the increase of $NO_3-N$ contents. Total inorganic N contents were increased with time. C/N ratios of both mature composts were stabilized at $25{\sim}27$. CEC of the bark compost was increased logarithmically with time and that of mature compost was 87cmol(+)/㎏. CEC of the piggery manure compost was hyperbolic function with rime and reached at 70cmol(+)/㎏ at the mature stage. Crude fiber analysis indicated that relative contents of lignin were increased with composting by compensating for the decreases of cellulose and hemicellulose contents.

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.