이 연구는 농 축 수산업으로부터 발생되는 유기성 폐기물의 재활용을 모색하여 농업적 활용방안 가능성을 조사하기 위하여 고속발효 퇴비비활를 통한 퇴비를 공시 재료로하여 그에 대한 안정성 평가와 작물에 대한 생육조사를 진단 하였다. G.I 실험에서는 상추는 모두 발아되지 않았으나 무 종자는 내엽성을 갖아 부분적으로 발아가 되었다. Shince와 TM-1이 각각 61%, 55%의 발아율을 보였고, 전체적으로 뿌리의 생장은 없었다. 퇴비의 안정성 및 비효평가는 TM-1을 제외한 모든 처리구에서, 초기에는 다소 생육이 좋았으나 생육시기가 지날수록 결과는 반대적으로 감소하였다. 따라서 퇴비의 안정성 및 비효평가는, 상추의 초기 생육은 1.5ton/10a 처리가 적당하다고 판단되며, 후기의 단계에서는 3ton/10a가 적절하다 생각된다. 그러나 지속적인 실험과 작물별 특성실험을 통하여 보다 검토가 요구된다.
생물산업(bio industry)은 90년대 이래로 연평균 32%의 고성장을 하고 있다. 환경문제와 연계한 무역장벽을 극복하기 위해서는 제품생산과정에서 발생되는 오염물을 최대한 감소시키고 재활용하는 등 기업에서의 청정생산기술의 개발 및 적용을 위한 노력이 절실히 필요한 때이다. 본 연구는 폴리만뉴로닉산 생산공정에서 발생하는 공정수에 대해 경제적이며 효율적인 처리수의 재이용 방안을 강구하기 위하여 분리막 시스템의 효용성을 검토하였다. 분리막공정의 개별 적용시 U/F 10k는 40%, U/F 1k는 60%, N/F는 80%의 농축이 가능하였고 U/F 1k와 N/F를 연속적용시 90%까지 농축 가능하였다. 탈수후 여액에서 폐기되는 제품의 손실량이 많았으나, 분리막 공정의 도입으로 인하여 폐액으로부터 제품의 회수를 통하여 약 25%의 생산수율을 향상할 수 있었다.
Objective: Our recent findings confirmed the effectiveness of sodium metabisulfite (SMB) in controlling the growth of undesirable microorganisms in fruit and vegetable discards (FVD); however, lactic acid bacteria (LAB) are susceptible to its antibacterial effects. Two series of experiments were conducted to enable the survivability of LAB during silage fermentation of a total mixed ration (TMR) containing SMB-treated FVD. Methods: In Exp. 1, the objective was to isolate a strain of LAB tolerable to the toxic effect of SMB. In Exp. 2, the SMB load was minimized through its partial replacement with a chemical mixture (CM) based on sodium benzoate (57%), potassium sorbate (29%), and sodium nitrite (14%). FVD was treated with SMB + CM (2 g each/kg biomass) and added to the TMR at varying levels (0%, 10%, or 20%), with or without KU18 inoculation. Results: The KU18 was screened as a presumptive LAB strain showing superior tolerance to SMB in broth medium, and was identified at the molecular level using 16S rRNA gene sequence analysis as Lactobacillus plantarum. Inoculation of KU18 in TMR containing SMB was not successful for the LAB development, biomass acidification, and organoleptic properties of the resultant silage. In Exp. 2, based on the effectiveness and economic considerations, an equal proportion of SMB and CM (2 g each/kg FVD) was selected as the optimal loads for the subsequent silage fermentation experiment. Slight differences were determined in LAB development, biomass acidification, and sensorial characteristics among the experimental silages, suggesting the low toxicity of the preservatives on LAB growth. Conclusion: Although KU18 strain was not able to efficiently develop in silage mass containing SMB-treated FVD, the partial substitution of SMB load with the CM effectively alleviated the toxic effect of SMB and allowed LAB development during the fermentation of SMB + CM-treated FVD in TMR.
Lee, Won Hee;Ahmadi, Farhad;Kim, Young Il;Park, Jong Moon;Kwak, Wan Sup
Animal Bioscience
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제35권3호
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pp.410-421
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2022
Objective: Two series of experiments were conducted to determine how the incremental levels of sodium metabisulfite (SMB)-treated fruit and vegetable discards (FVD) in diet of Hanwoo heifers and cows affect their performance and health. Methods: In Exp. 1, 36 Hanwoo heifers were stratified by age (13.3±0.83 mo) and initial body weight (305±19.7 kg), and divided randomly to one of three diets containing 0%, 10%, or 20% SMB-treated FVD (as-fed basis). The experiment lasted 110 d, including 20 d of adaptation. In Exp. 2, 24 multiparous Hanwoo cows were divided into three groups based on age (48.2±2.81 mo) and initial body condition score (2.64±0.33). Cows in each block were assigned randomly to one of three diets containing 0%, 11%, or 22% SMB-treated FVD (as-fed basis). The experiment lasted 80 d, including a 20-d adaptation period. In both experiments, SMB-treated FVD was used as a replacement for wet brewers grain in total mixed ration (TMR). Results: Growing heifers exhibited no differences in their daily feed intake (6.58±0.61 kg/d dry matter [DM]), average daily gain (0.60±0.07 kg/d), and body condition score when they consumed the incremental levels of SMB-treated FVD. Although most blood metabolites were unaffected by treatments, blood urea-N and β-hydroxybutyrate levels decreased linearly as the SMB-treated FVD level increased in TMR. Similar to Exp. 1, minor differences were found in daily feed intake (8.27±0.72 kg DM/d) and body condition score of Hanwoo cows. Most blood metabolites remained unaffected by treatments, but blood urea-N decreased as the SMB-treated FVD level in TMR increased. Conclusion: Our findings suggest that SMB-treated FVD could be safely incorporated into the diet of Hanwoo heifers and cows, potentially improving N-use efficiency in the body while not impairing performance or health.
본 연구에서는 유기성폐기물의 최종생분해도를 평가하여 혐기소화조의 정확한 효율평가를 위한 기초자료를 확보하고 유기물의 분해경향을 보다 정확히 평가할 수 있는 다중 분해속도분석(Multiple k analysis)기법을 개발하여 다중 분해속도상수와 각각의 분해속도에 관여하고 있는 기질의 분율을 산정하려는데 목적이 있다. 연구 결과 폐활성슬러지의 최종생분해도는 50%, 농축슬러지는 40%로 평가되어 85%내외의 생분해도를 나타낸 Sorghum이나 Swine Waste에 비해 현저히 낮았다. 활성슬러지의 경우 생분해가능한 기질의 71%가 22일내에 초기분해속도상수 $k_1$인, $0.151\;day^{-1}$로 빠르게 분해되고 그 이후로 남아 있는 29%의 기질이 분해속도상수 $k_2$인, $0.021\;day^{-1}$로 아주 느리게 분해되었다. 반면 농축슬러지의 경우는 기질의 39%만이 $k_1$인, $0.123\;day^{-1}$로 빠르게 분해되었으며 60% 이상이 $k_2$인, $0.001\;day^{-1}$로 매우 느리게 분해되었다. 한편 Sorghum은 초기분해속도상수($k_1$)인 $0.248{\sim}0.358\;day^{-1}$ 범위로 기질의 약 90%($S_1$)가 16일 이내에 빠르게 분해되었으며 축분의 경우 $k_1$인, $0.155{\sim}0.209\;day^{-1}$ 범위로 기질의 $84{\sim}91%(S_1)$가 14일 이내에 빠르게 분해됨을 알 수 있다. 따라서 Multi k Analysis방법을 이용하여 도출된 하수 슬러지의 분해속도상수와 기질의 분율 및 분해패턴을 토대로 혐기성소화시 효율적이고 경제적인 HRT의 산정이 가능하다.
본 연구에서는 고수분 음식물 및 농업 폐기물을 재활용한 고형연료 제조에 필요한 열분해장치를 개발하고 실험을 통해 그 성능을 확인하고자 하였다. 연구를 위해 건조용량 50kg/hr인 실험실용 열분해장치를 제작하였다. 건조 처리된 농업폐기물과 음식물 폐기물을 열분해처리용 실험 원료로 사용하였다. 원료종류, 열분해 온도, 열분해 시간에 따른 농업폐기물과 음식물 폐기물의 열분해 특성을 파악하였다. 농업폐기물 건조물의 열분해 처리 결과, 열분해 처리능력은 평균 55.35kg/hr, 저위발열량은 평균 3,333kcal/kg으로 측정되었다. 열분해처리 하지 않은 농업폐기물의 고위발열량은 3,400kcal/kg, 저위발열량은 3,090kcal/kg으로 측정되어 열분해처리로 발열량이 향상됨을 알 수 있었다. 음식물 폐기물 건조물의 열분해 처리 결과, 열분해 처리능력은 평균 88.27kg/hr, 저위발열량은 평균 4,016kcal/kg으로 측정되었다. 열분해처리 하지 않은 음식물 폐기물의 고위발열량은 4,040kcal/kg, 저위발열량은 3,686kcal/kg으로 측정되어 열분해처리로 발열량이 역시 향상됨을 알 수 있다. 열분해 처리능력은 연구목표치인 50kg/hr보다 높게 나타났으며, 저위발열량은 연구목표치인 4,000kcal/kg 보다 다소 높게 나타났다. 다만 저위발열량 측정 기준 함수율이 습량기준으로 약 10%로 추정되는 바 5%로 조절하고, 열분해 열풍온도를 상승시키면 발열량이 더욱 향상될 것으로 판단되었다.
Button mushroom compost (BMC) was prepared by fermenting the mixture of waste button mushroom bed collected from Boryeong area in South Korea (4): sawdust (8) : pig and fowl manure (1) for 40 days at $30^{\circ}C$. The BMC compromised diverse microorganisms including aerobic bacteria $8.1{\times}10^6cfu\;g^{-1}$, Gram negative bacteria $1.7{\times}10^7cfu\;g^{-1}$, genus Bacillus $6.4{\times}10^6cfu\;g^{-1}$, genus Pseudomonas $1.5{\times}10^4cfu\;g^{-1}$, actinomycetes $1.0{\times}10^4cfu\;g^{-1}$, and fungi $3.5{\times}10^3cfu\;g^{-1}$. BMC was used as a microbial inoculant for estimating the mobilization of heavy metals in soil or plant. When metal solubilization potential of BMC was assessed in a batch experiment, the inoculation of BMC was shown to increase the concentrations of water soluble Co, Pb, Cd, and Zn by 29, 26, 27, and 43% respectively, than those of non-inoculated soils. BMC-assisted growth promotion and metal uptake in sunflower (Helianthus annuus) was also evaluated in a pot experiment. In comparison with non-inoculated seedlings, the inoculation led to increase the growth of H. annuus by 17, 15, 18, and 21% respectively in Co, Pb, Cd, and Zn contaminated soils. Moreover, enhanced accumulation of Co, Pb, Cd, and Zn in the shoot and root systems was observed in inoculated plants, where metal translocation from root to the above-ground tissues was also found to be enhanced by the BMC. The apparent results suggested that the BMC could effectively be employed in enhancing phytoextraction from the soils contaminated with heavy metals such as Co, Pb, Cd, and Zn.
본 연구는 국내 서식하는 아메리카동애등애(BSF)의 생태특성 구명 및 가축분뇨를 이용한 BSF의 실내 인공사육을 통하여 가축분뇨나 음식물쓰레기 처리 시 대량으로 요구되는 유충생산을 위하여 실내 인공증식기술 개발하고 BSF의 가축분뇨 분해 능력을 검정하였다. BSF는 축사를 중심으로 하는 즉 유기성 폐기물이 야적되어 있는 장소의 생태계 내에서 서식한다는 것을 확인하였으며, 축사, 퇴비사, 생활쓰레기장, 음식물쓰레기장 주변이 주 서식지임을 확인하였다. 가축분뇨 분해 우수 종은 BSF(Hermetia illucens), 동에등에(Ptecticus tenebrifer) 등 2종으로 확인되었다. 가축분뇨에 따른 BSF의 분해능은 BSF 유충 마리당 돈분 0.5 g, 우분 0.43 g, 계분 0.3 g순으로 돈분이 가장 우수하였다. 가축분뇨별 BSF 유충의 분해에 따른 무게는 우분 83.62, 돈분 77, 계분 80%로 우분이 분해 후 무게 감소가 가장 컸다. 가축분뇨 분해에 따른 BSF 유충 및 번데기 형질은 돈분이나 돈분 +왕겨를 혼합하여 처리했을 때 유충이나 번데기의 길이, 무게 폭이 다른 처리구에 비해 좋았다. BSF 실내 대량증식에 있어서 용화율 및 우화율에는 큰 차이를 보이지 않았으나 교미 산란에 있어서 중요한 요소인 광조건 변화에 의한 계절적 교미율의 차이를 보였다. 계절에 따른 BSF의 교미율을 보면 5월에서 7월까지 교미가 활발하게 이루어 졌으며, 시간대는 오전 10시부터 12시까지 가장 활발하게 교미를 하였다. 인공채란을 위한 산란배지는 음식물과 송아지 사료가 가장 우수하였고, 산란실($W{\times}D{\times}H=4{\times}2{\times}2m$) 내 적정 배지투입 수는 8개, 성충은 2000두 투입구가 가장 산란효율이 높았다. 산란유도재료로 플라워폼과 목재에 구멍을 뚫어 산란을 유도하였으며, 산란장소의 구멍크기는 3~5 mm, 깊이 7~10 mm의 크기를 가장 선호하였다. 유충은 2~4두/$cm^2$의 밀도로 사육하는 것이 과밀도(6~10두/$cm^2$) 보다 실용형질이 우수하였다. 번데기 적정보호조건은 매질(톱밥)을 사용하여 은신처를 제공해야하며, 톱밥의 습도는 20~40%가 가장 좋았다. 성충은 우화 즉시 사용해야하나, 용화 후 10에서 10일 처리한 경우 우화율 93.3%로 우화시기를 약 10일 정도 조절이 가능하였다.
Huh, Jae-Hoon;Choi, Young-Hoon;Ramakrishna, Chilakala;Cheong, Sun Hee;Ahn, Ji Whan
한국세라믹학회지
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제53권4호
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pp.429-434
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2016
Here, we introduce a means of utilizing waste oyster shells which were obtained from temporary storage near coastal workplaces as $CO_2$ adsorbents. The calcined CaO can be easily dissociated to $Ca^{2+}$ cation and $CO_3{^{2-}}$ anion by hydrolysis and gas-liquid carbonation reaction and converted to precipitated calcium carbonate (PCC) in algae-containing water. The calcium hydroxide and carbonation combination in algae-containing water significantly contributed to improving water quality which is very dependent on the addition amount of calcined powders.
The aim of this study is to identify the role of this natural treatment system, which consists of Oenanthe javanica and wasted concrete as bio-media. Therefore, it was designed to experiment water quality, BOD, SS, T-N, T-P to recognize the efficiency of treatment system with one biofilter tank using wasted concrete and vegetation bed using Oenanthe javanica. It was also designed to compare two different biofilter reactors, which are air lift and upflow methods. In the result, it was demonstrated that upflow method is more efficient system to control water quality of polluted streams. The vegetation bed using Oenanthe javanica has the treatment efficiency of 41 % (BOD), 52 % (COD), 60% (SS), 36 % (T-P), 70 % ($NH_4-N$). It was therefore proved that removal rates of nutrients are not so good except $NH_4-N$ concentration with nitrification.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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