• 한국축산시설환경학회지
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• 제8권3호
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• pp.153-158
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• 2002

활성오니처리를 한 양돈폐수 방류수의 잔여오염물질을 정화하고 색도 구성물질을 분해하고자 4개의 오존처리조와 폭기조, 침전조 등으로 구성된 처리소 총 처리조용량이 594.5l이고 1일 200l씩 처리가 가능한 20g/hr의 오존발생기가 부착된 오존이용 탈색 시스템을 개발하였으며 그 시험 결과는 다음과 같다. 1. 오존처리시 온도는 반응열에 의하여 처리전 31.$0^{\circ}C$에서 처리중에는 41.9$^{\circ}C$까지 증가하였으며 pH도 처리 과정 중에 계속적으로 증가했다. 2. 산화환원전위차는 처리전에 148㎷였으나 처리중에 증가하여 330㎷까지 증가하였으며 처리가 완료된 후 방류조에서는 다시 감소하였다. 3. BOD의 경우 처리전 11mg/l였으나 처리후에 1mg/l로 낮아졌으며 CO $D_{MN}$ 의 경우에도 83mg/l에서 1.0mg/l으로 낮아졌다. 4. 활성오니처리 방류수의 색도는 442도였으나 오존처리후에는 색도가 6도로 98.6%의 높은 색도제거효율을 보였다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제7권3호
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• pp.173-176
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• 2001

양돈농가에서의 계절별 돈사배출수 발생량은 돈사내에서 스크레퍼 및 인력으로 돈분을 분리수거하여 분은 퇴비화하고 배출수는 활성오니법을 이용하여 정화처리하고 있는 농가를 6농가를 선정하여 돈사배풀수랸 및 배출수의 특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 돈사배출수량의 평균배출량은 4.15 l/일/두였으며, 계절별로는 여름철 5.02, 겨울철 4.11, 겨울철에 3.44, 봄철에 4.04 l/일.두로 여름철에 가장 많은 세정수가 발생되었다. 2. 돈사배출수 조사농가의 돈분은 수분 함량은 평균 82.9%였고 돈분의 BOD 및 SS농도는 각각 56,847mg/l, 119,750mg/l였으며, 돈사배풀수의 BOD, SS농도는 각각 2,951, 1,983mg/$\ell$였다.

• 유기물자원화
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• 제21권1호
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• pp.53-61
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• 2013

본 연구에서는 혐기소화액을 여과함과 동시에 퇴비화가 이루어지도록 하는 기능을 지닌 퇴비단 여과상과 이 퇴비단 여과상에서 발생하는 열로 외부 측벽이 가온되는 방식의 혐기소화조를 이용하여 돼지분뇨 슬러리로부터 발생하는 메탄생성 효율을 분석하였다. 혐기소화조의 형태는 약 $250m^3$ 규모의 긴 장방형 구조로 구성하여 운영하였다. 이 혐기소화조 내에 돼지분뇨 슬러리를 투입하여 혐기 소화하는 과정에서의 메탄생성 특성을 조사하였고, 또 한편으로는 혐기소화 폐액을 처리하는 방안으로서의 퇴비단 여과상의 소화폐액 여과효과를 분석하였다. 돼지분뇨 슬러리는 본 실험 시설인 장방형 중온성 혐기소화조에서 25일 동안 소화되었으며, 이 과정에서 발생한 소화폐액은 톱밥층과 왕겨층 등의 2겹의 층으로 구성된 퇴비단 여과상을 통과시키는 방법으로 처리하였다. 또한 퇴비단 여과상을 통과한 후의 최종 여과액을 대상으로 하여 액비로서의 이용가치를 가늠하기 위해 비료성분 함유량을 분석하였다. 혐기소화조에서 배출된 소화폐액의 성분을 분석한 결과 BOD, COD, SS, T-N 그리고 T-P 의 농도는 각각 1,800 mg/L, 3,500 mg/L, 11,800 mg/L, 1,200 mg/L, 그리고 350 mg/L 수준을 나타냈다. 이 소화액을 톱밥층과 왕겨층 등의 2겹의 층으로 구성되어 여과상 역할을 하는 퇴비단 여과상에 통과시킨 후에 채취한 여과수의 BOD, COD, SS, T-N 그리고 T-P 농도는 여과상 유입수에 비해 각각 97%, 62%, 89%, 39% 그리고 57% 수준의 감소정도를 보였다. 퇴비단 여과상을 거친 후 소화폐액의 질소, 인산, 칼륨의 농도는 각각 1,024, 111 그리고 407 mg/L 수준이었다. 또한 소화폐액 내의 chlorophenol, benzenedicarboxylic acid, dodecane, hexadecane dimethyloctane 등의 유기성 오염물질은 퇴비단 여과상을 거치는 과정에서 95%이상 제거되었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제12권4호
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• pp.629-632
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• 1999

Constructed wetlands are being used for the removal of nutrients from livestock wastewater. However, natural vegetation typically used in constructed wetlands does not have marketable value. As an alternative, agronomic plants grown under flooded or saturated soil conditions that promote denitrification can be used. Studies on constructed wetlands for swine wastewater were conducted in wetland cells that contained either natural wetland plants or a combination of soybeans and rice for two years with the objective of maximum nitrogen reduction to minimize the amount of land required for terminal treatment. Three systems, of two 3.6 by 33.5 m wetland cells connected in series were used; two systems each contained a different combination of emergent wetland vegetation: rush/bulrush (system 1) and bur-reed/cattail (system 2). The third system contained soybean (Glycine max) in saturated-soil-culture (SSC) in the first cell, and flooded rice (Oryza sativa) in the second cell. Nitrogen (N) loading rates of 3 and $10kg\;ha^{-1}\;day^{-1}$ were used in the first and second years, respectively. These loading rates were obtained by mixing swine lagoon liquid with fresh water before it was applied to the wetland. The nutrient removal efficiency was similar in the rush/bulrush, bur-reed/cattails and agronomic plant systems. Mean mass removal of N was 94 % at the loading rate of $3kg\;N\;ha^{-1}\;day^{-1}$ and decreased to 71% at the higher rate of $10kg\;N\;ha^{-1}\;day^{-1}$. The two years means for above-ground dry matter production for rush/bulrushes and bur-reed/cattails was l2 and $33Mg\;ha^{-1}$, respectively. Flooded rice yield was $4.5Mg\;ha^{-1}$ and soybean grown in saturation culture yielded $2.8Mg\;ha^{-1}$. Additionally, the performance of seven soybean cultivars using SSC in constructed wetlands with swine wastewater as the water source was evaluated for two years, The cultivar Young had the highest yield with 4.0 and $2.8Mg\;ha^{-1}$ in each year, This indicated that production of acceptable soybean yields in constructed wetlands seems feasible with SSC using swine lagoon liquid. Two microcosms studies were established to further investigate the management of constructed wetlands. In the first microcosm experiment, the effects of swine lagoon liquid on the growth of wetland plants at half (about 175 mg/l ammonia) and full strength (about 350 mg/l ammonia) was investigated. It was concluded that wetland plants can grow well in at least half strength lagoon liquid. In the second microcosm experiment, sequencing nitrification-wetland treatments was studied. When nitrified lagoon liquid was added in batch applications ($48kg\;N\;ha^{-1}\;day^{-1}$) to wetland microcosms the nitrogen removal rate was four to five times higher than when non-nitrified lagoon liquid was added. Wetland microcosms with plants were more effective than those with bare soil. These results suggest that vegetated wetlands with nitrification pretreatment are viable treatment systems for removal of large quantities of nitrogen from swine lagoon liquid.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제9권2호
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• pp.85-92
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• 2003

$TiO_2$를 이용한 활성오니처리방류수의 탈색효과를 알아보고자 용량이 10$\ell$인 원통형의 시험용 pilot plant에 유속을 분당 8$\ell$로 하여 $TiO_2$첨가량, $H_2O_2$ 첨가량, UV Intensity, pH 등에 대하여 최적처리조건 구명시험을 수행하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. $TiO_2$를 넣지 않은 경우와 4.0g/$\ell$넣은 경우 빛의 투과율이 낮아 처리 6시간에 색도 제거율이 가장 낮았으며, $TiO_2$를 1.0g/$\ell$를 넣은 시험에서 6시간에 59.7%의 색도 제거율을 보였으며 2.0g/$\ell$에서 52.5%의 색도 제거율을 보였다. 2. pH를 5.0으로 조정한 시험구에서 처리 전색도가 655cu 이었으나 처리 1시간 후 240cu로 63.4%의 색도 제거율을 보였다. 처리 5시간 후에는 146cu로 77.7%의 색도 제거효율을 보여 가장 높은 처리효율을 보였다. 3. 산화물질인 $H_2O_2$를 주입한 농도가 높을수록 ORP는 놀은 경향이었으며, 색도 제거율은 $H_2O_2$가 200mg/$\ell$일 때 가장 높았는데, 3시간 처리 후 41.7%, 6시간 처리 후 52.5%의 색도 제거 효율을 보였다. 4. UV 365nm에서 처리 6시간에 29.4%의 색도 제거 효율을 보인데 비하여 UV 254nm에서는 50.1%의 색도 제거율을 보여 UV 254nm가 색도 제거효율이 더 높았다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제1권1호
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• pp.55-64
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• 1995

본 연구는 최근 개발된 광합성세균(Rhodopseudomonas capsulata)을 이용한 연속적 폭기식 생물 반응조(이하 CABR)를 이용한 무희석 양돈 분뇨의 처리 결과를 보고하고 있다. CABR를 이용하여 24시간 동안 양돈 분뇨를 폭기 처리한 결과 유입량의 40%가 증발되었고, 유입분뇨의 전체 BOD, COD중 87%, 32%가 각각 제거되었으며, 전질소(T-N), 전인(T-P)은 각각 110%, 112%로 증가되었다. CABR 배출액의 질소 형태를 분석한 결과 암모니아성 질소($NH_4-N$) 농도는 저하된 반면, 유기태 질소(Org-N)농도는 증가하였다. 양돈분뇨의 주요 BOD원이며 악취의 주요물질인 저급지방산은 CABR의 처리결과 거의 제거 되었다. 한편 CABR 배출액의 유기액비로서의 이용성을 검토하였다. CABR 배출액은 식물성장에 필요한 질소, 인산, 칼리의 함량이 비교적 균형있게 포함되어 있으며, 특히 질소의 86%는 유기태질소(Org0N)로 되어 있어 완효성 비료로서의 이용 가능성이 시사되었다. 또한 중금속의 함량도 낮아 위해성의 문제는 없는 것으로 밝혀졌다. 이탈리안 라이그라스(목초)의 토경재배 실험결과 일반화학비료에 비해 생육량이 증가되었으며, 특히 질산태질소($NO_3-N$)의 작물내 함유량이 매우 낮았다. 이러한 결과는 CABR 배출액이 농작물 생산에 매우 적합한 유기액비로서 이용할 수 있음을 시사하고 있다.

• 한국환경농학회지
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• 제26권1호
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• pp.62-68
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• 2007

인간과 가축에서 발생된 내분비계 장애물질들이 자연계로 유입되고, 매우 낮은 농도에서도 토착 동물군에 교란 작용을 유발시킬 수 있다는 잠재적 오염 가능성에 대한 우려가 증가되고 있다. 그러나 현재까지 가축분뇨 중의 내분비계 장애물질에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구는 이러한 장애물질 중 여성 호르몬으로 알려진 17베타-에스트 라디올, 에스트론, 에스트리올을 분석하여 분뇨 중 에스트로젠 농도에 대한 기초자료를 제공하고자 수행되었다. 공시시료는 생물생태센터의 분뇨 저장조, 메탄 소화조, 오니 제거조에서 수집하여 가스크로마토그래피 질량분석기를 이용하여 에스트로젠 농도를 분석하였다. 또한 에스트로젠 대 비료성분 질량비를 알아보기 위해 질소와 인산도 측정하였다. 분석 결과 가축분뇨 중에는 다량의 에스트로젠 호르몬이 존재하고 있었으며, 분뇨 저장조에서 98.7 ${\mu}g/L$로 가장 높은 농도를 보인 반면 오니 제거 소화액에서 가장 낮은 농도인 3.4 ${\mu}g/L$로 조사되었다. 분뇨 저장조에서 채취된 시료의 17베타-에스트라디올과 에스트론의 평균농도는 6.8 ${\mu}g/L$와 68.7 ${\mu}g/L$였고, 오니 제거조는 각각 2.6 ${\mu}g/L$ 및 1.9 ${\mu}g/L$로 분석되었다. 반면 에스트리올은 모든 시료에서 검출되지 않았다. 본 연구 조사는 가축분뇨내의 에스트로젠 농도에 대한 기초자료를 제공할 수 있으나 에스트로젠 호르몬의 저감 방안에 대한 기작을 설명하기에는 한계가 있다. 따라서 축종별로 적용되고 있는 분뇨관리 및 축사시설에 대해 시공간적 변이를 고려할 수 있는 광범위한 조사 연구와 더불어 여러가지 처리방법에 의해 농경지에 살포되고 있는 분뇨내의 에스트로젠 농도와 조성 및 생물학적 활성도에 대한 추가연구가 필요하다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제17권2호
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• pp.71-80
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• 2011

본 연구는 pilot 목편칩 살수여상 공정을 운전하면서 저농도 축산뇨오수 처리시에 오수 처리 특성과 부착 미생물의 특성에 관하여 연구하였다. 목편 살수여상 처리 효율과 목편담체의 부착미생물을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 목편담체는 표면구조가 거칠고 여러 형태의 공극을 볼 수 있었고, 목편압축강도는 섬유방향으로 기건상태에서 34.8 N/$mm^2$ 이었고, 비표면적은 0.4123 $m^2$/g, 세공용적은 0.0947 $cm^3$/g 이었다. 2. 목편담체의 단위면적당 부착미생물량은 1.67~5.43 mg/$cm^3$의 분포를 보였고, 제1 목편 살수여상조에서 평균 4,01 mg/$cm^3$, 제2 목편 살수여상조에서 평균 5.05 mg/$cm^3$로 조사되었다. 부착미생물의 건조밀도는 제1 목편 살수여상조에서 평균 0.275 g/$cm^3$, 제2 목편 살수여상조에서 평균 0.245 g/$cm^3$이었다. 목편담체에 부착된 미생물의 생물막 두께는 0.88~4.11 ${\mu}m$의 분포를 이루고, 제1 목편 살수여상조 평균 157 ${\mu}m$, 제2 목편 살수여상조 평균 2.59 ${\mu}m$의 결과를 얻었다. 3. 부착미생물의 균수 측정에서 호기성균은 제1 목편 살수여상조에서 평균 $1.9{\times}10^8$ CFU/ml, 제2 목편 살수여상조에서 평균 $2.6{\times}10^7$ CFU/ml ddjT으며, 혐기성균은 제1 목편 살수여상조에서 평균 $8.5{\times}10^6$ CFU/ml, 제2목편 살수여상조에서 평균 $5.3{\times}10^5$ CFU/ml로 조사되었다. 4. 살수여상 여과수의 $BOD_5$는 원수에서 비교하여 74.5% 제거되었으며 CODcr 제거효율은 51.5%로서 $BOD_5$ 보다 다소 낮았다. T-N 함량은 처리전 844 mg/$\ell$ 에서 살수여상처리 후 325.5 mg/$\ell$ 로 낮아졌다. T-P 함량은 처리전 127.7 mg/$\ell$ 에서 살수여상 처리 후 55.9로 낮아졌다. 질소, 인의 제거효율도 각각 61.4%, 56.2%를 나타내었다.

• 한국환경과학회지
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• 제27권11호
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• pp.1059-1072
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• 2018

Bioremediation has been recognized as a suitable alternative to conventional methods of removing contaminants, and it uses fungi, bacteria and microalgae. In contrast to other organisms, microalgae are unique in that they have the ability to perform photosynthesis like plants and to utilize organic/inorganic carbon substrates, in a process called phytoremediation. Microalgae can populate a reaction site rapidly and enhance the bioremediation efficiency. In this study, Chlorella vulgaris was used to evaluate the removal potentials of the nutrients (N and P) and heavy metals (Cu and Zn) from swine wastewater. The optimum growth conditions for Chlorella vulgaris and the removal potentials of N, P, Cu, and Zn from synthetic wastewater using Chlorella vulgaris were investigated. Based on the results, the applicability of this microalga to on-site wastewater treatment was examined. Optimal growth conditions for Chlorella vulgaris were established to be $28^{\circ}C$, a pH of 7, and light and dark cycles of 14:10 h. As the concentrations of the nutrients were increased, the efficiencies of N and P removal efficiencies by Chlorella vulgaris were decreased in the single and binary mixed treatments of the nutrients, respectively. Further, the efficiencies of Cu and Zn removal also decreased as the heavy metals concentrations added were increased, both in the single and binary mixed treatments. In addition, the efficiency of Cu removal was higher than that of Zn removal. Our results indicate that Chlorella vulgaris could be used in treatment plants for the removal of nutrients and heavy metals from swine wastewater.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권12호
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• pp.1947-1953
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• 2006

There have been a number of studies of methods for recycling animal wastewater to provide new bioresources. In the present work, a marine algal culture medium, designated KEP II, was prepared by adding swine waste (3% v/v) fermented by soil bacteria to a dilution of f/2 culture medium (CT). When Phaeodactylum tricornutum was grown in batch culture in KEP II, the cells lasted long at the exponential phase producing the specific growth rate and biomass; the production of total amino acids and secondary metabolites rose up to 5-fold. It also substantially enhanced the maximum quantum yield of photo system (PS) II of P. tricornutum, greatly increased the level of thylakoid membranes containing PS, and stimulated the production of pyrenoids, including enzymes for $CO_2$ fixation in chloroplasts. KEP II should improve the cost efficiency of industrial mass batch cultures and the value of microalgae for long-term preservation of fresh aquaculture feed as well as production of anticancer and antioxidant agents. Specifically, a low-cost medium for growing the diatoms of aquaculture feed will be economically advantageous.