유기물자원화 (Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association)

  • 제17권4호
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  • Pages.103-111
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  • 2009
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  • 1225-6498(pISSN)
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  • 2508-3015(eISSN)
유기성자원학회 (Korea Organic Resources Recycling Association)
권호 표지

습윤 및 건조과정에서의 톱밥내 물리적 성상과 공기투과성의 변화

Comparison of physical properties and air permeability in the sawdust during wetting and drying procedure

  • 김병태 (대진대학교 환경공학과)
  • Kim, Byung Tae (Department of Environmental Engineering, Daejin University)
  • 투고 : 2009.12.18
  • 심사 : 2009.12.28
  • 발행 : 2009.12.31
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초록

본 연구에서는 퇴비화에서 첨가제로 주로 사용하고 있는 톱밥을 대상으로 수분 혼합방식으로서의 습윤과정과 건조과정에서의 수분함량별 톱밥의 물리적 성상의 변화로 인한 공기투과성의 차이점을 파악하고자 하였다. 수분증가에 따라 겉보기밀도는 증가하며, 공기공극은 감소하였다. 그러나 습윤 및 건조과정에서 동일한 수분함량일지라도 습윤과정의 공기공극이 건조과정에 비하여 높게 나타나고 있어 습윤과정이 퇴비화 매체 내에서의 공기이동에 유리한 물리적 성상을 보이고 있다. 또한 수분이 증가함에 따라 톱밥 입자크기가 커지며, 수분함량 40%부터 60% 구간에서 습윤과정이 건조과정에 비하여 큰 입자를 형성하였다. 또한, 습윤과정에서는 수분이 증가함에 따라 공기공극이 작아짐에도 불구하고 수분함량 60% 정도에서 차감압력이 가장 낮아지고 이후 수분 포화상태에 도달하면 급격히 증가하고 있다. 건조과정에서는 습윤과정과는 다르게 포화상태에서부터 수분이 감소함에 따라 차감압력이 지속적으로 감소하는 경향을 보이고 있다. 퇴비화에서 주로 활용되는 건조기준 수분함량 0.67(습량기준 40%) 이상의 수분함량 구간에서 유입 공기유량이 동일할 경우 습윤과정이 건조과정에 비하여 차감압력이 낮아 공기투과성이 개선되어 있음을 알 수 있다. 또한 동일한 수분함량에서의 차감압력은 유입 공기유량에 비례하여 증가하고 있는 것으로 나타났다. 이러한 실험결과로서, 퇴비화공정에서 매체내의 공기이동성을 원활하게 하기 위하여는 습윤과정이 적절하며 수분함량 60% 정도가 최적의 운영조건이라 판단된다.

Moisture is one of the important design factors that affects to the changes of physical properties and air permeability in the composting matrix. This study examines the effects of moisture during the wetting and drying procedure on physical properties like bulk density, particle size, free air space and air permeability in the sawdust used as the bulking agent in composting process. During both procedures of wetting and drying of the water, with increasing moisture content, bulk density and particle size increased, but FAS decreased. In the range of near 40 to 60% moisture content on a wet basis, particle size and FAS in wetting procedure were larger and higher than those in drying procedure. During wetting procedure, pressure drop continuously decreased ranging from near 20 to 60% moisture content, despite of decreasing FAS as a consequence of increasing moisture, and then over the range of 60% moisture content, pressure drop rapidly increased to the saturated moisture condition while the pore space was filled with the water. On the other hand, during drying procedure, pressure drop decreased from the saturated condition to 40% moisture content. In the recommended range of 50 to 60% moisture content for composting operation, pressure drop in wetting procedure were lower than in drying procedure. For the enhancement of the air permeability in the composting matrix, the wetting procedure was proper than the drying procedure, and the optimum moisture content for the efficient composting operation was appeared to be near 60%.

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