• 제목/요약/키워드: 황화학

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퇴비화 시설용 천연 악취저감제로의 잣송이 부산물의 활용 가능성에 관한 연구 (Study on the Feasibility of Utilization of Pine Cone Byproduct as a Natural Deodorizing Agent for Composting Process)

  • 천현식;곽정훈;가천흥;박재인;김창혁;라창식
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.129-138
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    • 2007
  • 본 연구에서는 잣송이 부산물을 이용하여 인체와 가축에는 무해한 천연 잣송이 부산물 악취저감제를 제조하고 돈분뇨 퇴비화과정에 적용하여 악취 저감효과와 퇴비화에 미치는 영향을 분석하였다. 잣송이 부산물 악취저감제는 분쇄된 잣송이 부산물, 3종의 미생물(Lactobacillus spp., Alcaligenes spp., Pasteurella spp.) 그리고 무기영양소가 첨가된 당밀수를 혼합하여 수분함량을 55%로 조정한 후 $30^{\circ}C$에서 48시간 배양하여 제조하였다. 실험 처리구는 대조구인 톱밥처리구(T1),톱밥과 3종의 미생물을 혼합한 처리구(T2), 톱밥과 제조된 악취저감제(NDA) 처리구(T3)로 하여 실험실 규모의 반응기 내에서 퇴비화를 진행하면서 실험한 결과 퇴비화 기간 동안 모든 실험구는 최고온도 $55^{\circ}C$ 이상까지 상승하며 병원성 유해미생물들이 사멸되는 퇴비화 적정온도 조건에 부합하였다. 또한 퇴비화 전, 후의 이화학적 성상 변화를 분석한 결과 처리구간 큰 차이가 발견되지 않았으나 제조된 악취저감제를 20%이상 사용시 유기물 분해율이 적어져 퇴비화 과정에서 충분한 온도 상승이 이루어지지 않을 우려가 있을 것으로 판단되었다. 또한 악취저감제 사용 시 퇴비화 과정 중 암모니아 가스 발생에 따른 질소소실이 상대적으로 적어 최종 퇴비물질의 질소함량이 상대적으로 높아짐을 알 수 있었다. 퇴비화 기간 중 암모니아($NH_3$)가스 발생양상을 분석한 결과 황화수소($H_2S$)와 머캅탄($CH_3SH$) 등의 황화합물 가스와는 달리 퇴비화 전 과정을 거쳐 지속적으로 발생함을 알 수 있었다. 퇴비화 반응조에서 발생한 암모니아 가스 농도를 비교할 때 31일 동안 포집된 암모니아의 농도는 T1, T2, T3 각각 12,660 mg/L, 11,598 mg/L, 7,367 mg/L로 잣송이 부산물을 이용하여 제조된 악취저감제를 첨가한 T3에서 암모니아가스의 발생이 확실하게 저감됨을 알 수 있었다. 퇴비화 과정 중 발생하는 머캅탄($CH_3SH$)과 황화수소($H_25$)의 일일발생량과 축적량을 측정한 시험에서 제조된 악취저감제를 첨가한 T3에서는 황화수소 가스와 머캅탄 가스가 크게 감소함을 알 수 있었다. 이러한 결과로 미뤄 잣송이 부산물과 미생물을 혼합하여 제조된 악취저감제의 적량 이용은 퇴비화 과정과 퇴비 품질에 영향을 미치지 않으며 퇴비화 과정 중 발생하는 악취물질을 저감시킬 수 있음을 알 수 있었다.

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축사 악취저감을 위한 바이오필터 충전재의 악취제거 특성 (Characteristics of Bed Media for Reducing Odor from Livestock Facilities)

  • 한원석;장동일;방승훈;이승주
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.93-102
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    • 2003
  • 본 연구에서는 충전 재료의 악취흡착 능력을 구명하기 위하여 흡착능력 실험용 칼럼을 설계하고 제작하였으며, 제작되어진 칼럼으로 단일 충전재와 혼합충전재에 대하여 악취흡착 능력 실험을 수행하였다. 그리고 선발된 충전재의 악취제거 미생물균주의 정착성을 구명하기 위한 정착실험을 수행하였으며, 선발된 혼합충전재에 악취제거 미생물균주를 접종하여 악취제거 성능실험을 수행하였다. 그 연구 결과는 다음과 같다. 1. 악취흡착, 제거실험용 실험실용 Biofilter system을 설계, 제작하였으며 충전 칼럼은 설계시의 설정과 같이 내부압력과 기밀성은 문제점이 없는 것으로 나타났다. 2. 단일충전재는 암모니아 180 ppm과 황화수소 20 ppm의 악취가스에 대하여 단위체적당 악취가스 제거량은 각각 왕겨는 0.054 $\ell/\textrm{cm}^3$, 0.016$\ell/\textrm{cm}^3$, 볏짚은 0.01$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.04$\ell/\textrm{cm}^3$, 코코넛은 0.158$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.010$\ell/\textrm{cm}^3$, 펄라이트는 0.014 $\ell/\textrm{cm}^3$, 0.020$\ell/\textrm{cm}^3$, 하이로드볼은 0.004$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.003$\ell/\textrm{cm}^3$, 소나무수피는 0.112$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.015 $\ell/\textrm{cm}^3$,로 나타났으며, 혼합충전재는 암모니아 200 ppm과 황화수소 20 ppm의 악취가스에 대하여 단위체적당 악취가스 제거량은 각각 혼합재료 1은 0.045$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.014$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 2는 0.079$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.016$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 3은 0.123$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.017$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 4는 0.031$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.015 $\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 5는 0.055$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.016$\ell/\textrm{cm}^3$, 혼합재료 6은 0.111$\ell/\textrm{cm}^3$, 0.020$\ell/\textrm{cm}^3$,로 나타났다. 3. 단일충전재의 악취흡착 능력은 실험결과 암모니아는 코코넛, 소나무수피, 왕겨에서 흡착 능력이 우수하게 나타났으며, 황화수소는 펄라이트, 왕겨, 소나무수피에서 상대적으로 우수한 것으로 나타났으며, 혼합충전재는 암모니아의 경우 코코넛과 펄라이트의 비율이 7:3인 혼합 재료 3번과 소나무수피와 펄라이트의 비율이 7:3인 혼합 재료 6번에서 다른 혼합 재료에 비하여 우수한 것으로 나타났다. 4. 코코넛과 소나무수피의 경우 암모니아 가스에 대한 흡착 능력은 거의 비슷한 것으로 사료되며, 코코넛의 경우 전량을 수입에 의존하고 있다는 점에서 국내 조달이 용이하며, 구입 비용도 적게 소요되는 소나무수피를 사용하는 것이 경제적이라고 사료된다. 5. 마지막으로 악취제거 미생물균주를 접종한 소나무수피 50%와 펄라이트 30%의 혼합재료를 24시간 동안 장기간 운전 실험을 수행한 결과 암모니아 99.06%, 황화수소 96.61%의 제거 효율을 보였다.

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가축(家畜) 분뇨(糞尿) 발효시(醱酵時) 악취(惡臭)가스 생성억제제(生成抑制劑) 시용(施用) 효과에 관(關)한 연구(硏究) (Effects of Physico-chemical and Microbiological Inhibitors for Odour gas Evolution in the Fermentation of Liverstock Feces)

  • 윤세영;이상규
    • 한국토양비료학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.62-69
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    • 1992
  • 계분(鷄糞), 우분(牛糞), 돈분(豚糞)등의 가축분뇨(家畜糞尿)가 발효(醱酵)시 발생(發生)되는 악취(惡臭)가스에 대한 이화학적(理化學的), 생물학적(生物學的) 억제효과 및 시판(市販) 악취억제제(惡臭抑制劑)의 시용효과에 대한 실내시험결과(室內試驗結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 항온기간중(恒溫期間中) 각종(各種)가스의 경시적(輕時的) 발생량(發生量)은 항온(恒溫) 7일경 가장높은 발생량(發生量)을 보였으며 그후는 점차 감소(減少)되었다. 2. 혐기적발효(嫌氣的醱酵)에 의한 가스의 총발생량(總發生量)은 이산화탄소(二酸化炭素)($CO_2$)>아산화질소(亞酸化窒素)($N_2O$)>메-탄($CH_4$)>암모니아($NH_3$)>황화수소(黃化水素)($H_2S$)의 순(順)으로 많았다. 3. 가축분(家畜糞) 종류별(種類別) 가스 생성량(生成量)을 보면 계분(鷄糞)에서 메-탄, 돈분(豚糞)에서 이산화탄소(二酸化炭素) 및 아산화질소(亞酸化窒素), 그리고 우분(牛糞)에서 황화수소(黃化水素)가스의 발생량(發生量)이 많았다. 4. 각종(各種)가스 발생량간(發生量間)의 상관관계(相關關係)를 보면 $NH_3$$CH_4$, $CO_2$$CH_4$, $N_2O$$CH_4$는 부상관관계(負相關關係)를 보였고 $CO_2$$N_2O$, $CO_2$$NH_3$$NH_3$$N_2O$ 간(間)에는 정상관관계(正相關關係)를 보였다. 5. 농가(農家)에 유통(流通)되는 악취(惡臭) 억제제(抑制劑)인 VK88은 암모니아의 발생(發生)을 오히려 증가(增加)시켰으며 황화수소(黃化水素) 발생(發生)을 억제(抑制)시키는 효과가 있었으나 현저(顯著)한 효과는 아니었으며 VK88은 Vermiculite와 유사(類似)한 결과(結果)를 보였다. 6. 자연계(自然界)의 논토양(土壤)과 광합성세균(光合成細菌)의 첨가(添加)는 암모니아, 아산화질소(亞酸化窒素)및 황화수소(黃化水素)의 발생억제(發生抑制) 효과가 뚜렷하였다.

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영덕 유금 열수 금광상에 대한 유체포유물과 안정동위원소 연구 (Fluid Inclusion and Stable Isotope Geochemistry of the Yugeum Hydrothermal Gold Deposit in Youngduk, Korea)

  • 김상우;이인성;신동복
    • 한국광물학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.1-13
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    • 2010
  • 경북 영덕의 유금광상은 경상분지 북동부 백악기 화강암체 내에 배태되어 있으며, 함금 열수석영맥은 모암인 영해 화강섬록암 내에 $N19^{\circ}{\sim}38^{\circ}W$ 주향의 단층대를 따라 충진되었다. 열수 유체의 유입은 크게 세 시기로 나누어 볼 수 있는데, 첫 번째 시기는 광화되지 않은 소량의 석영맥이 생성되었고, 두 번째 시기에는 다량의 금속원소와 이에 수반된 금을 함유한 유체가 유입되었으며, 세 번째 시기에는 다량의 황화광물이 침전되었다. 금 광화작용을 수반한 열수 유체는 황철석, 황동석, 방연석, 섬아연석, 그리고 유비철석 등의 다양한 황화광물들을 침전시켰으며, 에렉트럼 내 Au의 함량은 최대 92 wt%까지 매우 높은 편이다. 초기 금 광화작용 시기의 유체의 온도와 압력은 각각 $220{\sim}250^{\circ}C$와 730~1800 bar의 범위를 보이며, 이때 산소분압은 $10^{-27}{\sim}10^{-31.7}$ atm에 이른다. 반면, 광화 후기에서의 유체의 온도와 압력은 각각 $250{\sim}350^{\circ}C$와 206~472 bar의 범위를 보이며, 산소분압은 $10^{-26.3}{\sim}10^{-28.6}$ atm에 해당하고, 황화광물과 $H_2S$${\delta}^{34}S$ 값은 각각 $0.2{\sim}4.2^{\circ}/_{\circ\circ}$의 범위와 $1.0{\sim}3.7^{\circ}/_{\circ\circ}$범위를 보여준다. 유금광상에서 산출되는 에렉트럼은 0.15~1.10 범위의 Ag/Au 원자비를 보인다. 주광화작용이 진행되는 동안 비교적 높은 온도 조건과 4.5~5.5 의 pH 범위에서 광화유체 내에서 ${Au(HS)_2}^-$의 안정성을 감소되고, 상대적으로 ${AuCl_2}^-$ 의 안정성은 증가되었다. 압력조건을 고려 할 때 광화유체는 $350^{\circ}C$ 이상의 온도에 이르렀으며 용액 중 ${AuCl_2}^-$가 중요한 운반 수단이었을 것으로 생각된다. 광화작용이 진행되면서, 온도와 log $f_{o2}$의 감소가 일어남에 따라 ${AuCl_2}^-$의 용해도는 낮아지고 황화물들의 침전이 일어나며 이와 함께 에렉트럼도 침전하였을 것으로 생각된다.

미생물 성장 특성에 기초한 독립영양탈질의 화학양론식 연구 (A Study on the Reaction-Stoichiometry of Autotrophic Denitrification based on Growth Characteristic of Microorganism)

  • 이수원;김규동;최영균;김동한;정태학
    • 상하수도학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.121-127
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    • 2004
  • It is necessary to supply external carbon source for enhancement of biological nitrogen removal from domestic wastewater with low influent C/N ratio. Sulfide was chosen as a cost effective electron donor and reaction stoichiometry for autotrophic denitrification was investigated by conducting bench-scale experiments in this study. Higher sulfur to nitrogen (S/N) ratio than the calculated value from theoretical reaction stoichiometry was required when the anoxic reactor was operated at open condition because dissolved oxygen introduced by surface aeration reacted with sulfide with ease. In addition, higher sulfate production and lower yield of microorganism could be observed under the same condition. It was possible to obtain reliable reaction stoichiometry for autotrophic denitrification by establishing pure anoxic condition. Linear relationship between bacterial growth and consumption of nitrate, sulfide, alkalinity, and sulfate production enabled to derive a relatively correct reaction stoichiometry for autotrophic denitrification when sulfide was used as an electron donor.

'매향' 딸기의 마그네슘 영양진단을 위한 결핍증상 및 식물체 내 한계농도 (Characterization of Symptom and Determination of Tissue Critical Concentration for Diagnostic Criteria in 'Maehyang' Strawberry (Fragaria$\times$ananassa Duch.) as Influenced by Magnesium Concentrations in the Fertigation Solution)

  • 최종명;정석기;윤무경
    • 생물환경조절학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.238-245
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    • 2008
  • 마그네슘 시비농도를 인위적으로 조절하여 '매향' 딸기를 관비재배하면서 Mg의 시비수준이 생장과 결핍증상 발현에 미치는 영향을 구명하고, 건전생육을 유지할 수 있는 식물체 및 토양의 한계농도를 밝히기 위하여 본 연구를 수행하였다. 마그네슘 결핍증상은 하위엽에서 발생하였으며, 초기에 하위엽의 엽맥 사이에서 반점 형태의 황화현상이 나타난 후 점차 반점 부위가 확산되어 엽맥간 황화현상으로 발전하였다 또한 증상이 심해지면서 엽맥 사이가 검게 변하고, 하위엽 선단의 갈변 및 괴사하는 증상이 발생하였다. Mg시비농도를 조절하여 관비하고 정식 120일 후에 지상부 생육을 조사한 결과 Mg 1.0 또는 2mM의 처리에서 생육이 우수하였으며, 0.5 이하나 4mM 이상으로 Mg 시비농도를 조절한 처리의 생장이 저조해지는 경향이었다. 건물중은 마그네슘 시비농도에 대하여 3차 곡선회귀적인 반응을 보였으며 식물체당 약 8.2g의 건물중을 생산할 때 정점이 형성되었다. 최대 생장량의 90%를 최저 한계점으로 간주하면 식물체당 7.4g 이상의 건물중을 생산하기 위해서는 Mg 함량이 $0.30\sim0.65%$의 범위에 포함되도록 시비해야 하며, 최적 시비농도는 약 2mM 이라고 판단하였다. 또한, 최대 생산량인 식물체당 생체중 36.2g의 90%를 최저 및 치고 한계점으로 간주 할 경우 엽병 추출액의 Mg농도가 $19\sim40mg{\cdot}kg^{-1}$의 범위에 포함되도록 시비해야 한다고 판단하였다.

유동층 반응기를 이용한 구리와 니켈의 황화물 결정화에 결정화 시약 및 pH가 미치는 영향 (Effects of crystallization reagent and pH on the sulfide crystallization of Cu and Ni in fluidized bed reactor)

  • 정은후;심수진;윤성택;홍석원
    • 상하수도학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.207-215
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    • 2014
  • Wastewater containing heavy metals such as copper (Cu) and nickel (Ni) is harmful to humans and the environment due to its high toxicity. Crystallization in a fluidized bed reactor (FBR) has recently received significant attention for heavy metal removal and recovery. It is necessary to find optimum reaction conditions to enhance crystallization efficacy. In this study, the effects of crystallization reagent and pH were investigated to maximize crystallization efficacy of Cu-S and Ni-S in a FBR. CaS and $Na_2S{\cdot}9H_2O$ were used as crystallization reagent, and pH were varied in the range of 1 to 7. Additionally, each optimum crystallization condition for Cu and Ni were sequentially employed in two FBRs for their selective removal from the mixture of Cu and Ni. As major results, the crystallization of Cu was most effective in the range of pH 1-2 for both CaS and $Na_2S{\cdot}9H_2O$ reagents. At pH 1, Cu was completely removed within five minutes. Ni showed a superior reactivity with S in $Na_2S{\cdot}9H_2O$ compared to that in CaS at pH 7. When applying each optimum crystallization condition sequentially, only Cu was firstly crystallized at pH 1 with CaS, and then, in the second FBR, the residual Ni was completely removed at pH 7 with $Na_2S{\cdot}9H_2O$. Each crystal recovered from two different FBRs was mainly composed of CuxSy and NiS, respectively. Our results revealed that Cu and Ni can be selectively recovered as reusable resources from the mixture by controlling pH and choosing crystallization reagent accordingly.

소금-소성정광에 대한 광물학적 상변화와 염소-차아염소산 용액을 이용한 금 용출 향상 (Mineralogical Phase Transform of Salt-roasted Concentrate and Enhancement of Gold Leaching by Chlorine-hypochlorite Solution)

  • 김봉주;조강희;오스지;최승환;최낙철;박천영
    • 한국광물학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.9-18
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    • 2013
  • 저항성 황화광물 정광으로부터 최적의 gold를 용출시키기 위하여 염소-차아염소산 용액과 다양한 온도와 농도를 소금소성정광에 적용하였다. 정광은 황철석, 황동석, 방연석으로 구성되었으며, 공기 중에서 $750^{\circ}C$ 소성처리하자 적철석으로 변환되었고, 소금으로 소성처리하자 적철석과 난토카이트(nantokite, CuCl)으로 변환되었다. 다양한 변수로 용출실험을 수행한 결과, 염소-차아염소산 나트륨 혼합 비율 1 : 2에서, $FeCl_3$ 첨가량 1.0 M에서, 광액농도 1.0%에서, 그리고 용출온도 $60^{\circ}C$에서 최대의 금 용출율을 얻었다. 금 용출율은 정광에서보다 소성정광에서 더 높게 용출되었고, 소성정광에서보다 소금소성정광에서 더 높게 용출되었다. XRD 분석 결과, 소금소성정광에서, 그리고 $60^{\circ}C$의 염소-차아염소산 용출용액 고체 잔유물에서 석영이 관찰되었다.

수은 독성에 대한 Schizosaccharomyces pombe 단백질2황화물이성질화효소 2의 저항성 (Participation of protein disulfide isomerase 2 in the tolerance against mercury toxicity in Schizosaccharomyces pombe)

  • 최지예;임창진;김경훈
    • 미생물학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.338-346
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    • 2015
  • 본 연구는 Schizosaccharomyces pombe의 단백질2황화물이성질화효소 2 (Pdi2)가 수은 독성에 대한 저항성에 관여하는지를 입증하기 위하여, Pdi2 과잉 발현 재조합 플라즈미드 pYPDI2와 대응되는 벡터플라즈미드인 pRS316을 사용하여 수행되었다. 염화제2수은($25{\mu}M$, $50{\mu}M$, $200{\mu}M$)에 노출되었을 때, pYPDI2 포함 S. pombe 세포는 벡터 포함 대조 세포보다 훨씬 더 잘 성장하였다. pYPDI2 포함 S. pombe 세포는, 6시간 동안 염화제2수은과 같이 배양하였을 때, 벡터 포함 대조 세포보다 낮은 세포 내 활성산소종과 일산화질소 수준을 나타내었다. 반면, 같은 배양 조건에서, pYPDI2 포함 S. pombe 세포는 벡터 포함 대조 세포보다 높은 수준의 총 글루타치온 및 수퍼옥시드 디스뮤타아제을 나타내었다. 그러나, pYPDI2 포함 S. pombe 세포는 벡터 포함 대조 세포와 비슷한 수준의 글루타치온과산화효소 활성을 보여 주었다. 종합하면, S. pombe Pdi2는 총 글루타치온과 수퍼옥시드 디스뮤타아제 활성을 증가시켜, 그에 따라 활성산소종과 일산화질소의 상승을 억제함으로써 수은 독성에 대한 저항성에 관여한다.

효소복합체가 양돈슬러리 및 돈사 악취발생에 미치는 영향 (Effects of Enzyme Complex on Odor Emission from Swine Slurry and Swine Buildings)

  • 정기한;한정철;곽석준;정재두;이진우;김두환
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.15-22
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    • 2008
  • 본 연구는 효소복합체 처리가 양돈분뇨의 액비화 과정의 악취제어 가능성을 조사하기 위하여 액비저장 탱크에 4주간 저장하면서 효소복합체 처리, 폭기 처리, 효소와 폭기 동시 처리 및 대조구로 나누어 비교하였다. 또한 효소복합체를 돈사에 살포하여 돈사내 공기의 질과 양돈장 부지경계선에서의 복합악취농도를 조사하였는데, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 효소복합체와 폭기 처리는 양돈분뇨의 액비화 과정의 암모니아와 황화수소 농도에 영향을 미치는 것으로 조사되었으며, 암모니아와 황화수소 농도는 4주간의 액비화 과정 동안 지속적으로 감소되었다. 효소복합체의 일정 수준 처리는 양돈분뇨 액비화 과정의 악취저감을 위한 효율적인 수단이 될 수 있을 것으로 판단된다. 효소복합체와 폭기 처리는 양돈분뇨의 액비화 과정의 총질소, 총인 및 암모니아성 질소 농도에 영향을 미치는 것으로 조사되었으며, 효소복합체 처리는 양돈분뇨 액비의 품질 유지와 악취저감을 위한 하나의 기술적 대안으로 충분한 것으로 보인다. 효소복합체 살포는 돈사내 공기의 질을 개선하고 양돈장의 부지경계선에서의 복합악취 저감에도 효과적으로 작용하는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 요약하면, 효소복합체 처리는 양돈분뇨 액비화 과정의 악취제어와 고품질 액비제조 가능성이 인정되며, 돈사 내부 및 양돈장 환경개선과 악취저감 효과가 있는 것으로 판단된다.

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