• 유기물자원화
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• 제19권2호
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• pp.55-69
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• 2011

수분함량이 많은 음식물 쓰레기의 특성상 아파트에서는 디스포저를 사용하여서 음식물 쓰레기를 처리하여야한다. 쾌적한 아파트 생활을 위해 배수전처리시설을 설치하여 집단적으로 잉여 오염물을 경제적으로 처리하되, 지나친 BOD 제거 기준 등은 도시하수 종말치리장에서 질소 인의 처리에 지장이 없도록 BOD/N의 비율을 5이상으로 유지하여야 한다. 배수전처리시설의 관리 및 규제는 배관방식에 따라 다양한 방법이 개발될 수 있으며 BOD/N을 동시에 전처리시설에서 함께 처리하는 것은 win-win 전략이라고 할 수 있다. 스크린 혹은 침전 방식에 의하여 분리된 입자는 메탄발효로 바이오가스를 발생시켜 혐기조보온용으로 사용하거나 혹은 탈질용 휘발성유기산(volatile fatty acids, VFAs)으로 만들어 탈질용 electron donor로 활용하는 것이 타당하다. 정부는 서울시 시범사업과 같은 사업을 약 5년간 기한을 정하여 디스포저 음식물쓰레기 기술개발업체와 아파트 건설업체가 공동으로 기술개발/활용하도록 한다.

• 자원리싸이클링
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• 제28권3호
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• pp.15-20
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• 2019

폐수내 질소와 인을 이용한 struvite 회수는 수계 부영양화 방지 및 비료자원화에 효과적인 기술이나, 해결해야 할 이론 및 기술적 문제점이 있다. 본 연구에서는, 기존 문헌의 상세한 검토를 통하여, 이론적 측면에서 적절한 반응식 선정 및 이론적 고찰을 이용한 struvite 생성 반응예측 가능성을 논의하고, 기술적 측면에서는 struvite 생성의 대표적인 저해물질인 Ca의 배제를 통해 struvite 결정의 순도를 높일 수 있는 효과적인 방법을 소개하려 한다. 반응예측 측면에서는 중성~염기성 pH 영역에서 효과적인 struvite 반응식 및 반응계수를 이용, 정량적 모델을 구축할 수 있다. 이러한 모델은 실제 회분식 실험결과와 잘 일치하며 특히 이온들의 charge balance도 함께 고려하여 struvite 생성시 희석된 수용액에서 흔히 동반되는 pH 저하를 합리적으로 예측할 수 있다. 한편, Ca의 배제를 통한 struvite 순도 향상은 ${HPO_4}^{2-}-P$ 대비 고농도의 ${NH_4}^+-N$을 조성하여 해결할 수 있는데, 이는 고농도 암모늄 이온의 존재가 struvite 생성 관련 열역학적 구동력을 강화시켜 인산염이 Ca 대신 고농도 암모니아와 용이하게 반응하여 struvite 생성에 유리한 이온환경을 조성하기 때문이다. 즉 인산염이 $Ca^{2+}$과 빠르게 반응하여 이미 침전물이 형성하였을지라도, 고동도 암모늄으로 인한 열역학적 구동력으로 인산-칼슘 침전물이 재용해 되어 struvite를 생성시킬 수 있다.

• 유기물자원화
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• 제31권3호
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• pp.83-91
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• 2023

본 연구는 수입산 아주까리박을 주원료로 하는 혼합유기질비료(혼합유박)을 대체하기 위해 국내 유기자원을 원료로 제조한 발효비료의 처리효과를 확인하는 목적으로 수행되었다. 발효비료는 주정박(30%), 깻묵(30%), 미강(20%), 어분(20%)을 혼합하여 제조하였다. 이때 발효조건을 달리하여 기존 발효방식(비가림 하우스에 21일간 발효)으로 제조한 발효비료A (Fermented Organic fertilizer A. OFA)와 발효기간을 단축(40℃에서 5일간 발효)시켜 제조한 발효비료B (Fermented Organic fertilizer B, OFB) 2종을 제조하였다. 본 실험의 처리구는 무처리(Control, NF), 혼합유박(Mixed organic fertilizer, MOF), 발효비료 처리구(OFA, OFB)로 설정하였으며, 노지 배추 표준시비량의 질소 기준(320 kg/ha)으로 자재를 처리하였다. 재배시험 결과 OFA, OFB와 MOF간의 배추의 생육과 수량이 유의적인 차이를 보이지 않았다. 배추의 질소이용효율은 발효비료 처리구(OFB : 81.4%, OFA : 79.1%)가 MOF (65.3%)보다 증가하였고, 발효비료를 처리한 토양의 Urease 활성도가 240~241 ㎍/g/dm/2h로 MOF (203 ㎍/g/dm/2h)와 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 결론적으로, 국내 유기자원으로 제조한 발효비료 2종은 혼합유박과 유사한 생육과 수량을 보였으며, 발효과정으로 작물의 양분흡수가 용이해져 질소이용효율을 개선시키는데 도움을 준 것으로 판단된다. 이에 제조한 발효비료가 양분공급자재로 혼합유박을 대체 하는데 효과적일 것으로 보인다. 특히, 발효기간을 기존대비 16일 단축시켜 제조한 OFB도 기존 발효비료(OFA)와 효과가 유사하여 현장 활용도가 높을 것으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제30권1호
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• pp.5-11
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• 2022

본 연구는 벼 재배 장기연용 시험포장에서 다른 특성의 토양개량제 사용이 벼(Oryza sativa) 생산량, 토양 가용성 탄소, 질소함량 및 탄소 저장량 변화에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 본 시험에 사용된 처리구는 NPK 처리구, NPKS 처리구(NPK+규산), NPKL 처리구(NPK+생석회), NPKC 처리구(NPK+볏짚퇴비)를 장기연용 포장에서 선별하여 실험을 진행하였다. 1995년 처리구 간의 유의한 벼 수량 차이 없었으나, 2019년 NPKL, NPKC 처리구 벼 수량은 NPK 처리구보다 각각 4.3%와 14.3%씩 증수되었다. 2019년 NPKS와 NPKL 처리구의 토양 pH는 각각 6.7과 6.4였고, 시험 전 토양 pH (5.2)보다 증가하였다. 시험 전과 비교할 때, NPK, NPKS 및 NPKL 처리구의 토양 유기물 함량은 통계적으로 유의적인 차이를 나타내지 않았으나 NPKC는 1995년과 2019년에 각각 34 g/kg, 27 g/kg으로 증가하였다. 토양의 가용성 탄소 및 질소 함량은 2019년의 NPKS 및 NPKL 처리구에서 1.1에서 1.9배 가량 증가하였다. 이러한 결과를 종합하여 벼 재배시 토양개량제 사용은 재배전 토양검정을 통해 토양의 특성을 파악하여 사용하는 것이 생산량 증대와 더불어 농업환경을 고려한 토양관리방법이라고 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제31권2호
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• pp.63-71
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• 2023

수계 내 질소의 증가는 부영양화나 녹조 및 적조현상을 유발하여 수계의 파괴 및 물의 자정능력을 저하시켜 전세계적으로 중요한 환경문제가 되었다. 수계 내 질소의 가장 일반적인 형태는 암모늄(NH₄⁺)이온의 형태로 폐수로부터 유입되는 가장 많은 부분을 차지하고 있으며 부영양화의 주요 원인이 되고 있어 암모늄 제거에 있어 적절한 처리 및 방안이 필요하다. 본 연구에서는 생장력이 좋은 바이오매스 중 하나인 수단그라스를 적용하여 바이오차를 생산하였으며, 200℃-400℃ 탄화 온도 조건 변화에 따른 과정에서 생성된 수단그라스 바이오차를 활용하여 암모늄 이온, 10~100ppm 농도 변화에 따른 흡착능력 분석하였으며, 이 결과를 통해 흡착제로써 활용 가능성을 평가하고자 하였다. 탄화반응으로 인해 수단그라스의 화학구조가 분해되면서 바이오차의 탄소 및 고정 탄소함량이 증가하였다. 바이오차의 pH는 탄화 온도가 높을수록 pH와 전기전도도가 높아지면서 전기전도도로 인해 양이온에 대해 높은 흡착 가능성을 보였다. 흡착실험 결과를 바탕으로 NH₄-N의 농도가 높아지면서 최대 54.5%, 최저 17.4%의 제거효율을 보였으며, 탄화 온도가 높을수록 바이오차의 기공 및 비표면적 증가로 인해 오염물질의 흡착이 용이해져 NH₄-N의 제거효율이 높아졌다. FT-IR 분석 결과, 탄화반응의 고온으로 인해 전체적인 표면 작용기의 감소가 나타났다.

• 유기물자원화
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• 제17권4호
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• pp.36-47
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• 2009

유기물의 퇴비화과정중 미생물과 이에 관련된 퇴비의 생화학적 질량의 변화는 퇴비화공정 최적화와 최종산물의 품질은 매우 중요하다. 본 연구에서는 퇴비화단계중 미생물과 관련 생화학적 변수의 질량변화가 퇴비부숙도의 기준으로서의 적합성을 평가하였다. 전국 5개 퇴비공장 (용인축협, 양평축협, 논산축협, 전주연초, 지리산낙협)에서 세 단계 (초기, 부숙, 후숙)의 퇴비시료를 채취하여, Total Aerobic Bacteria(TAB), Coliforms, Escherichia coli, Actinomycetes, Fungi 등의 군집농도를 분석하였다. 연구결과, 5개 퇴비공장의 시료에서 Coliforms과 E.coli는 부숙단계에서 급격히 감소되어 후숙단계에서는 완전 사멸되었으나 다른 미생물은 완전 사멸되지 않았다. 그러므로 Coliforms과 E.coli 군집을 부숙도의 기준으로 제시하였다. 미생물탄소질량/질소질량비 (MBC/MBN)는 부숙단계에서 약간 감소하였으며, 후숙 단계에서는 증가하였다. 이는 부숙단계에서 Coliforms, E. coli, Fungi 등의 군집감소 때문으로, 후숙단계에서는 Fungi 및 TAB 군집증가 때문으로 이해된다. 또한 중금속성분 농도는 방선균 군집과 매우 강한 음(陰)의 상관성을 나타내었다. 본 연구의 성과는 Coliforms과 E.coli 군집 농도를 퇴비부숙도 기준으로 제시하였으며, 중금속농도와 미생물군집농도 상관관계를 이용하여 퇴비품질의 평가기준을 제시한 데 있다.

• 유기물자원화
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• 제21권1호
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• pp.45-52
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• 2013

본 연구에서는 염소류 산화물질 가운데 가장 반응성이 크고 인체에 무해하며 트리할로메탄 등 독성물질 생성의 염려가 없는 차아염소산수를 이용하여 수족관 해양 동물의 사육수내 존재하는 암모니아의 제거를 위한 실험을 진행하였다. 암모니아 제거에 필요한 차아염소산수 용액의 주입농도는 시료 내 암모니아 농도에 따라 달라졌으며, 차아염소산수대 암모니아의 농도비율이 8.5 ~ 9.0에서 30분간 반응시 약 90%의 제거효율을 보였고, 농도비율이 9.8 ~ 10.1에서 100% 제거되는 것으로 나타났다. 반응시간에 따른 제거효율은 농도비율 9.0 ~ 10.0대에서 대부분 10분내에 90%이상을 제거하는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 해수 내 암모니아 제거를 위한 적정 차아염소산수의 주입농도와 비율, 반응시간 등을 선정하여 수질을 정화함으로써 대형수족관내 해양생물들의 보호 및 관리에 크게 기여할 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제10권4호
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• pp.86-95
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• 2002

도시쓰레기의 혐기성 소화는 에너지원 및 온난화 가스 저감 문제 등에 의해 최근에 사회적 관심사가 되고 있다. 도시쓰레기는 고형분 함량이 높고 질소성분이 낮으며 셀루로스와 헤미셀루로스가 주성분으로 되어 있다. 도시쓰레기의 메탄 전화율은 대개 50%이며 $0.2m^2/kg$ VS에 해당한다. 고형물 농도가 높을수록 긴 수리학적 체류시간이 필요하며 주입물에 접종슬러지를 혼합하여야 한다. 도시쓰레기의 혐기성 소화 시 C/N비는 25가 상한이고 NH3-N의 적정농도는 700mg/L로 알려져 있다. pH조절을 위하여 흔히 석회와 탄산나트륨이 사용되고있는데 탄산나트륨을 3,500mg/L이상 첨가하면 나트륨 독성이 나타난다. 고온성 혐기 소화조는 운용과 관리가 어려우나 병원성 미생물 억제에 효과적인 것으로 알려져 있다. 도시쓰레기의 혐기성 소화공정의 최적화를 이룩하려면 소화공정에 관여하는 미생물의 작동기전에 대한 이해가 필요하다.

• 유기물자원화
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• 제10권4호
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• pp.75-80
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• 2002

MLSS 농도가 5967에서 8400mg/L인 농축 하수슬러지가 초음파에 의하여 분해되었다. 본 연구에서는 초음파를 이용한 하수슬러지의 처리시 용해성 BOD, 슬러지 생분해성, C/N 비, 총질소, 탁도, 슬러지 형태학적인 변화에 대한 거동 특성을 조사하였다. C/N비와 총질소 제거 실험에서 최적의 초음파 조사시간이 10분임을 알 수 있었다. 그리고 조사시간 60분 경과한 MLSS 5967mg/L의 슬러지 생분해도(SBOD/TCOD)는 초기값 0.013에서0.76으로 증가되었다. 따라서 본 연구를 통하여 얻어진 실험 결과들은 초음파를 이용한 하수슬러지 재활용에서 유용한 공학적 참고자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 유기물자원화
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• 제7권1호
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• pp.23-30
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• 1999

계분과 돈분퇴비의 연용에 따른 토양의 이화학적 특성을 검토하기 위하여 0~120 Mg/ha 범위의 퇴비를 3년간 연용하였다. 토양의 pH는 시험전 7.1에서 계분 및 돈분퇴비 3년 연용후 6.4~6.9 수준으로 낮아졌으며, 양이온치환용량(CEC)은 퇴비시용에 따라 무비구에 비해 증가하였으나, 연용에 의해 감소되는 경향을 보였다. 치환성양이온함량은 3년 연용후 현저히 증가되었으며, 전기전도도(EC)는 돈분 120Mg/ha 처리구에서 최대 1.25 ds/m 수준까지 높아졌다. 퇴비의 연용에 의해 경도, 용적밀도가 낮아지고, 토색이 짙어져 암갈색을 띠는반면, 공극율은 증가하였다. 계분 및 돈분퇴비를 3년간 연용한 결과 1년, 2년 시용시 돈분퇴비 처리구가 계분 처리구에 비해 토양 중 더 많은 양분축적을 보였으나 3년 연용시에는 큰 차이가 없는 것으로 나타났다.