Characteristics of Fermented Wood Chips and Pig Manure

목질칩을 이용한 분뇨 발효 시 목질칩과 돈분뇨의 성분 변화

After manufacturing fermentation system for degrading pig manure using environmentally friendly technique, performance of the system and characteristics of wood chips and pig manure fermented in the system were analyzed. Results from this study shows that proper fermentation temperature($55{\sim}60^{\circ}C$) reached 3days after the system started and degradation rate, which expresses fermentation performance of system, was $180{\iota}$/day. Even as progressing the fermentation of wood chips and pig manure mixture, the amount of extractives drawn out by alkali, and alcohol-benzene and lignin content was not varied. However, ash content in wood was increased. The inorganic compounds in pig manure seem to be transferred into wood chip. On the other hand holocellulose contents in wood were decreased a little. Holocellulose seems to be consumed as the second carbon source in fermentation process. Results through analysis of inorganic- and heavy metal elements contents in wood chips and pig manure fermented in long term process shows that inorganic elements($Ca^{2+},\;Mg^{2+},\;K^+,\;Na^+$ etc.) contents were increased with fermentation time and heavy metal elements(Cd, As, Cu etc.) which cause environmental pollution were not detected. Number of microorganisms including bacteria, actinomycetes, and fungi, the number of C.F.U(Colony Forming Unit) was increased while temperature in fermentation system was abruptly increased.

친환경적으로 돈분뇨를 처리하기 위하여 목질칩을 이용한 정화조에서 장기 처리한 목질칩과 돈분뇨 성분의 변화 양상을 관찰하였다. 자체 제작한 정화조에 히터를 가동하면서 3일 후 발효 적정온도인 $55{\sim}60^{\circ}C$에 도달하였고, $180{\iota}$/일 돈분뇨 분해능을 보기는 정화조에서 사용하는 목질칩의 성분은 돈분뇨의 처리시기가 경과함에 따라 회분의 양이 증가하여 돈분뇨 자체에 포함되어 있는 여러 무기물 함량이 더해진 것으로 보였다. 알칼리와 유기용매추출물 및 Klason 리그닌함량은 거의 변화가 없었고, 무처리칩에 비해 흘로셀룰로오스의 양은 약 10% 감소하여 발효 중 목질칩이 부탄소원으로 이용되었을 가능성이 있다고 판단되었다. 장기 처리된 돈분뇨의 성분 중 무기물 함량($Ca^{2+},\;Mg^{2+},\;K^+,\;Na^+$ 등)은 무처리칩에 비해 처리기간에 파라 증가하는 경향을 보였고, 중금속(Cd, As, Cu 등)은 거의 검출되지 않았다. 돈분뇨 원액에 비해 전질소 함량은 감소하나 무처리칩보다는 높은 수치를 보여 나중에 돈분뇨를 발효, 분해한 목질칩을 산지의 퇴비화에 사용해도 환경적 문제가 없을 것이라고 판단되었다. 장기 처리에 따른 미생물 변이는 반응기 내의 온도가 급격히 상승하면서 생균수가 증가하였다.