• 제목/요약/키워드: Agricultural wastes

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시비방법별 벼 재배에 따른 전과정평가 방법을 적용한 환경영향 평가 (Application of the Life Cycle Assessment Methodology to Rice Cultivation in Relation to Fertilization)

  • 신중두;임동규;김건엽;박문희;고문환;엄기철
    • 한국환경농학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.41-46
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    • 2003
  • Consoli가 설명한 것처럼 전과정평가의 개념 및 일반적인 정의에 따르면, 전과정평가는 농업생산에 관련된 환경영향을 평가하는데 부합하는 방법이라고 생각되며, 특별히 전과정평가방법인 Eco-indicator 95는 농업 체재에 대한 환경영향을 분석하는데 적절한 기법인 것으로 입정되었다. Eco-indicator 95 method를 이용하여 지구온난화 및 수계부영양화와 관련된 시비체계에 따른 벼 재배에 대해 비교할만한 분석체계를 이루었다. 그렇지만 본 연구에서 전과정평가 항목에 기록된 모든 관련 정보가 환경 영향에 고려되지 않았기 때문에 Eco-indicator 95 method를 농업생산 체계에 적용할 때 몇 가지 난제에 부닥친다. Eco-indicator 95 method에 토양 및 자원의 이용과 같은 몇 몇 중요한 환경적인 문제가 포함되지 않았으며, 이 방법의 다른 문제는 환경 평가를 위하여 현장 정밀연구가 수행되지 않았다는 것이다. 그렇지만 본 연구에서 얻어진 생태지표 지수를 이용하여 벼 재배에 따른 시비방법 간의 차이점을 나타내기에 충분하다고 여겨지며, 가장 높은 생태지표 지수를 나타낸 화학비료를 시용한 구에서 가장 큰 환경영향이 관측되었고, 이러한 차이점은 주로 화학비료 투입에 의한 토양중의 높은 인산 함량의 축적 때문인 것으로 여겨진다. 분석한 시비체재는 특별히 지구온난화 보다는 수계의 부영양화의 환경적인 문제에 기여되는 것으로 나타났으므로 질소 시용비율 및 시용기술 이외에 액비 시용에 따른 양분 용탈이 수계 환경에 명확히 영향을 미치는 것으로 나타났다.

바이오에너지생산을 위한 목질계 폐바이오매스의 발효 (Fermentation of Waste Woody Biomass for the Production of Bioenergy)

  • 조남석;최태호
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제36권6호
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    • pp.147-158
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    • 2008
  • 본 연구는 시멘트 블록조 발효상을 축조하고, 산림 및 농산 폐바이오매스의 발효 특성을 구명하기 위하여 수행되었다. 활엽수(신갈나무가 중심이 되는 활잡목)톱밥, 침엽수(낙엽송)톱밥, 낙엽류(소나무 및 플라타너스 낙엽), 볏짚, 산야초류 등 5종의 발효재료를 사용, 발효첨가제로서 요소, 발효용 부숙비료, 석회 등을 첨가하였고, 전체의 함수율을 55~60%가 되도록 조절하여 발효시켰으며, 궁극적으로 최대 발효열 효율을 얻기 위한 재료의 배합비, 최적수분함량 등을 검토하였다. 발열온도는 활엽수톱밥(100%)가 가장 좋았고 침 활엽수톱밥(50:50)구도 비교적 좋은 편이었다. 발열온도가 가장 높았던 활엽수톱밥 단독의 경우, 최고온도 $60{\sim}90^{\circ}C$, 최저온도 $40^{\circ}C$전후, 평균온도 $50{\sim}60^{\circ}C$의 범위를 20~30일간 유지하였으며, 이 때 최적 배합비율은 발효재료 1 톤에 대하여 요소 15 kg, 발효용 부숙비료 20 kg, 석회 10 kg, 함수율 55%이었다. 최적발효조건에서 온수탱크의 수온을 측정한 결과, 활엽수톱밥과 산야초를 50 : 50으로 혼합한 경우, 측정부위에 따라 상당한 편차를 보였으며, 발효상 중부 및 상부의 온도가 대체적으로 높았고, 하부층의 온도가 낮았다. 발열온도는 최고 $65^{\circ}C$, 최저 $40^{\circ}C$ 전후, 평균온도 $60^{\circ}C$였으며, 온수탱크의 온도를 45일간 측정한 결과, $30{\sim}45^{\circ}C$ 범위를 나타냈으며 전 기간을 통하여 거의 유사한 결과를 보여주고 있다. 탱크출구의 수온은 $33{\sim}48^{\circ}C$ 범위로 탱크온도보다 약간 높았다. 본 실험에서 개발된 열교환기(HX-helical type)를 사용한 경우, $50{\sim}60^{\circ}C$의 발효열을 최대 3개월정도 이용 가능하였다.

도시(都市)와 농촌(農村)에서의 비점원(非點源) 오염물(汚染物) 배출양상(排出樣相)에 관한 연구(硏究) (A Study on the Nonpoint Pollutant Loadings in Urban and Agricultural Areas)

  • 임봉수;이병헌;최의소
    • 대한토목학회논문집
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    • 제4권2호
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    • pp.45-53
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    • 1984
  • 본(本) 연구(硏究)는 우리 나라에 있어서의 도시(都市)와 농촌(農村)의 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質) 배출량(排出量)과 강우시(降雨時) 유출(流出)에 따르는 농도(濃度)의 양상(樣相)을 조사(調査)하였다. 주요분석항목은 COD, BOD, SS 이었으며 1981년(年) 5월(月)부터 8일(日)까지 수행(遂行)되었다. 도시지역(都市地域)의 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質) 배출량(排出量)은 강우강도(降雨强度)와 강우지속시간(降雨持續時間) 등이 영향을 주었는 데 초기우수(初期雨水)에서 그 농도(濃度)는 유량(流量)이 증가(增加)함에 따라 높아지는 양상(樣相)을 띤다. 또, 집중강우시(集中降雨時) 유량(流量)이 급격히 증가(增加)하더라도 그 농도(濃度)는 희석되기 때문에 그만큼 증가(增加)하지 않는다. 최대강우(最大降雨) 이후(以後) 다시 새로운 강우(降雨)가 형성(形成)될 때 오염물질(汚染物質)의 농도(濃度)는 초기강우(初期降雨) 이전(以前)의 농도(濃度)보다 낮은 경우가 있는데 이것은 하수천(河水川) 및 하수거(下水渠)에 침적된 오염물질(汚染物質)이 강우(降雨)에 의해 씻어 내려갔기 때문이다. 그러나 최대유량(最大流量) 이후(以後) 초기강우(初期降雨)보다 큰 강우강도(降雨强度)가 지속(持續)되는 경우에는 유량(流量)이 증가(增加)함에 따라 오염물질(汚染物質)의 농도(濃度)가 증가(增加)한다. 도시지역(都市地域)의 강우시(降雨時) 면적당(面積當) 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質)의 배출량(排出量)은 COD 489.9~1.328 kg/ha/yr로 평균(平均) 690.5 kg/ha/yr이고, BOD 226.8~614.8 kg/ha/yr로 평균(平均) 319.7 kg/ha/yr이고, SS 589.7~1,598.5 kg/ha/yr로 평균(平均) 831.2 kg/ha/yr로 산출된다. 농촌지역(農村地域)에서는 침전(沈澱)되었던 생활하수(生活下水), 퇴비 침출수 및 기타 농업폐기물(農業廢棄物) 등에 의해서 오염물질(汚染物質)이 흘러나온다. 논의 경우 면적당(面積當) 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質) 배출량(排出量)은 COD 21.7~114 kg/ha/yr로 평균(平均) 62.34 kg/ha/yr이고, BOD 9.53~34.5 kg/ha/yr로 평균(平均) 18.65 kg/ha/yr이며, SS 8.35~29.57 kg/ha/yr로 평균(平均) 16.12 kg/ha/yr로 나타났다. 한편, 경작지의 경우 COD 46.3~171.8 kg/ha/yr범위로 평균(平均) 91.9 kg/ha/yr이고, BOD 11.7~42.5 kg/ha/yr범위로 평균(平均) 22.98 kg/ha/yr이고, SS 11.4~43.4 kg/ha/yr범위로 평균(平均) 23.09로 나타났다. 축산지역(畜產地域)의 오염물질(汚染物質)은 강우시(降雨時) 가축(家畜) 및 청소수(淸掃水), 퇴비국물에 기인한다. 면적당(面積當) 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質) 배출량(排出量)은 COD 2,489~6,658 kg/ha/yr로 평균(平均) 3,804 kg/ha/yr이고, BOD 464~2,900 kg/ha/yr로 평균(平均) 2,047 kg/ha/yr이며, SS 729~1,442 kg/ha/yr로 평균(平均) 1,149 kg/ha/yr로 나타났다. 산림지역(山林地域)의 오염물질(汚染物質)은 강우시(降雨時) 나뭇잎이 퇴적되어 형성(形成)된 유기물층(有機物層)으로부터, 침출수(浸出水)가 씻겨져 내려오는 경우이다. 면적당(面積當) 비점원(非點源) 오염물질(汚染物質)의 배출량(排出量)은 COD 5.45~18.56 kg/ha/yr로 평균(平均) 9.86 kg/ha/yr이고, BOD 1.67~7.54 kg/ha/yr로 평균(平均) 3.48 kg/ha/yr이며, SS 9.74~10.35 kg/ha/yr로 평균(平均) 4.64 kg/ha/yr로 나타났다.

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산업폐기물(産業廢棄物)의 비료화(肥料化)에 관(關)한 연구(硏究) III. 전작물(田作物)에 대(對)한 석탄첨가(石灰添加) 맥주오염(麥酒汚泥)의 비효시험 (Use of Industrial Wastes as Sources of Organic Fertilizer III. Effect of Lime Added Sludge on Upland Crop of Corn)

  • 신제성
    • 한국토양비료학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.51-54
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    • 1984
  • 석회(石灰)를 첨가(添加)한 맥주오염(麥酒汚泥)를 신개간지(新開墾地) 토양(土壤)에 직접시용(直接施用)하고 옥수수에 대(對)한 비교(肥效)를 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 전토양(田土壤)에서 석회(石灰)를 첨가(添加)한 맥주오염(麥酒汚泥)의 무기화(無機化)는 생오염(生汚泥)에 비(比)하여 빨랐으며 이는 석회첨가(石灰添加) 오염(汚泥)의 C/N율(率)이 낮고 Ca함량(含量)이 높았던 것에 기인(基因)된 것 같다. 맥주오염(麥酒汚泥) 시용량(施用量)이 증가(增加)할수록 생육상황(生育狀況)이 양호(良好)하고 수량(收量)이 증가(增加)되었으며 토양중(土壤中) 질소(窒素) 및 유기물(有機物) 함량(含量)도 같은 경향(傾向)이었다. 그러나 석회첨가(石灰添加) 오염(汚泥)에서 암모니아태(態) 질소(窒素) 휘산(揮散)이 높은 것으로 판단(判斷)되어 생오염(生汚泥)가 유기자원(有機資源)으로서는 더 유망(有望)한 것으로 보인다.

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감귤박 건조용 진공고주파 건조기개발에 관한 연구 (A Study on a Drying Machine with Microwave at Vacuum Condition for Discarded Citrus Scrapes)

  • 고광수;박윤철;윤형기
    • 설비공학논문집
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    • 제26권1호
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    • pp.21-25
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    • 2014
  • A drying machine for discarded Citrus scrap was developed in this study. The Citrus produced in Jeju Province was treated as wastes (a) after making a beverage, such as drinking juice, and (b) if the size of the product did not fit with its agricultural product criteria. Various types of drying machine were developed in this study, and different kinds of technologies were combined improve the performance. To enhance the performance, the system was maintained in a vacuum state, and a high frequency micro wave was activated to the waste Citrus scrap, to heat up the moisture inside the Citrus kernels. The frequency of the micro-wave was 2.6 GHz, which is the resonant frequency of the molecules. Experiments were conducted with a vacuum of 50, 100, 150, 300, 500, and 700 mbar. The waste Citrus scrap has two types of status : (a) original scrap, and (b) mixed with blender. As results, specimen (a) shows a 0.13 g/sec evaporation rate, while specimen (b) shows a 0.19 g/sec rate, at 50 mbar of environment vacuum condition. For the drying efficiency, specimens (a) and (b) show 0.15 g/W and 0.24 g/W, respectively.

제올라이트와 Klebsiella pneumonia sp.을 이용한 화학-생물학적 액상 암모니아의 제거 효율 연구 (Investigation of Liquid Phase Ammonia Removal Efficiency by Chemo-biological Process of Zeolites and Klebsiella pneumonia sp.)

  • 박민섭;최권영
    • 공업화학
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    • 제28권6호
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    • pp.685-690
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    • 2017
  • 암모니아는 현대 산업에서 빠질 수 없는 유용한 물질이다. 일반적으로 농업용 폐기물의 분해과정을 통해 배출되며 인체에 매우 해로운 독극물로 알려져 있다. 산업에서 흔하게 쓰이는 물질이기에 직접 누출이나 간접 누출로 인한 수질오염의 가능성이 있다. 이 경우 암모늄이온을 빠르게 제거하는 데는 제올라이트의 흡착능을 이용하는 것이 좋지만 흡착만으로는 충분히 제거할 수 없다. 본 논문에서는 상용 제올라이트의 흡착능을 통한 암모늄이온의 제거 효율과 미생물의 생물학적 메커니즘을 통한 제거효율을 비교하였다. 추가적으로 제올라이트에 미생물을 고정하여 화학적 흡착 및 생물학적 전환 기술을 병합하여 그 효율을 비교하였다. 그 결과 100 ppm 기준 상용 제올라이트의 경우 2-4 h 사이에 67-81%의 제거효율을 보이는데 반해 선정 미생물인 Klebsiella pneumoniae subsp. Pneumoniae를 이용한 경우 8 h 내에 최대 97%의 제거 효율을 나타냈었다. 그리고 미생물을 제올라이트에 고정시켰을 때 8 h 이내에 98.5%로 제거 효율 및 속도가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

농산폐자원의 미생물학적 이용에 관한 연구 (제8보) 섬유질단세포단상질 생산의 시험공장조업 (Studies on Microbial Utilization of Agricultural Wastes (Part 8) Pilot Plant Operation for the Production of Cellulosic Single Cell Protein)

  • 고영희;이계준;배무
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.119-125
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    • 1977
  • 섬유소 단세프 단백질의 대량생산 시험을 위하여 pilot plant 규모의 시험공장 연구를 수행하였는바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 시험공장에서 균체생산을 위한 최적 조건을 pH 7.4, 온도 34$^{\circ}C$, 교반량 130rpm, 통기량 0.4~0.6VVM이었다. 2) 최적배양 조건에서 배지의 적정 수준은 기질로서 볏짚이 4%, (NH$_4$)$_2$SO$_4$0.2%, $K_2$HPO$_4$0.05%, KH$_2$PO$_4$0.10%, NaCl 0.2%, MgSO$_4$ㆍ7$H_2O$ 0.01%, CaCl$_2$ㆍ2$H_2O$ 0.01%, C. S. L. 0.02%였다.

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느타리 버섯(Pleurotus sajor-caju) 재배를 위한 기질 및 재배방법의 개발 (Development of Substrate and Cultural Method for the Cultivation of Pleurotus sajor-caju)

  • 홍범식;김세진;송치현;황세영;양한철
    • 한국균학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.354-359
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    • 1992
  • P.sajor-caju의 균사체 생장에 oil 첨가효과를 검토한 결과 대부분의 식물성 oil 에서 좋은 결과를 보였으며, 그 중 cotton seed oil을 배지 100ml에 2.5ml 첨가하였을 때 균체량이 무첨가구에 비하여 약 4배정도 이었다. 자실체 생산 기질로 농산 및 산업폐기물인 볏짚, 땅콩박, 왕겨, 톱밥 ,코코아박, 맥주박, 커피박 등을 사용한 결과 볏짚의 biological efficiency(B.E.)가 36.4%였으며 땅콩박은 32.6%로 나타났다. 또한 볏짚(50%)과 맥주박(50%)을 혼합하였을 경우 B.E가 109.6%로 최고치를 나타냈으며 땅콩박(50%)과 맥주박(50%)을 혼합하였을 경우에도 B.E.가 74.5%로 높은 수확량을 나타내었다.

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HZSM-5를 이용한 LDPE-LLDPE-EVA공중합체 혼합물의 접촉 열분해 반응에 미치는 Gallium 첨가 효과 (Effect of Gallium Addition to HZSM-5 on Catalytic Pyrolysis of an LDPE-LLDPE-EVA Copolymer Mixture)

  • 전종기;김현진;김민지;강태원;박영권
    • 공업화학
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    • 제18권1호
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    • pp.58-63
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    • 2007
  • 본 연구는 농업용 필름을 제조하는데 사용되는 LDPE, LLDPE 및 EVA공중합체로 구성된 혼합물의 접촉 열분해 반응에 있어서 HZSM-5 촉매에 Ga을 첨가했을 경우 기체 및 액상 생성물의 수율, 탄소 수 분포 등에 미치는 영향을 조사하는 것을 목적으로 한다. Ga/HZSM-5를 사용한 결과, HZSM-5에 비해 방향족 화합물의 생성이 증가함을 알 수 있었다. 특히 기상 반응을 수행했을 때 더 많은 방향족 화합물을 얻을 수 있었다. 또한 촉매 양을 증가시키고 촉매층 온도를 $500^{\circ}C$ 이상으로 유지한 결과 더 높은 방향족 수율이 얻어졌다. 생성물의 탄소 수 분포는 Ga 첨가에 의해 별로 영향을 받지 않았다.

Incorporation of water sludge, silica fume, and rice husk ash in brick making

  • Hegazy, Badr El-Din Ezzat;Fouad, Hanan Ahmed;Hassanain, Ahmed Mohammed
    • Advances in environmental research
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    • 제1권1호
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    • pp.83-96
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    • 2012
  • The water sludge is generated from the treatment of water with alum. Disposing of sludge again to the streams raises the concentrations of aluminum oxides in water, which has been linked to Alzheimer's disease. The use of water treatment plant (WTP) sludge in manufacturing of constructional elements achieves both the economical and environmental benefits. Due to the similar mineralogical composition of clay and WTP sludge, this study investigated the complete substitution of brick clay by sludge incorporated with some of the agricultural and industrial wastes, such as rice husk ash (RHA) and silica fume (SF). Three different series of sludge to SF to RHA proportions by weight were tried, which were (25: 50: 25%), (50: 25: 25%), and (25: 25: 50%), respectively. Each brick series was fired at 900, 1000, 1100, and $1200^{\circ}C$. The physical and mechanical properties of the produced bricks were then determined and evaluated according to Egyptian Standard Specifications (E.S.S.) and compared to control clay-brick. From the obtained results, it was concluded that by operating at the temperature commonly practiced in the brick kiln, a mixture consists of 50% of sludge, 25% of SF, and 25% of RHA was the optimum materials proportions to produce brick from water sludge incorporated with SF and RHA. The produced bricks properties were obviously superior to the 100% clay control-brick and to those available in the Egyptian market.