축산 분뇨의 퇴비화에 관련되는 세균들을 분리하고 이들이 생산하는 효소들 중 퇴비화에 관련되는 것으로 사료되는 amylase, cellulase, protease 및 lipase의 특성을 연구하였다. 발효 중에 있는 축산 분뇨로부터 24주의 균주를 분리하여 이중 protease, cellulase, amylase, 그리고 lipase의 활성을 모두 가진 6개의 균주들을 선별하였다. 분리한 6개의 균주들을 동정해본 결과 Corynebacterium varibilis, Bacillus spp., Pseudomonas spinosa, Acetobacter calcoaceticus 및 Athrobacter cumminsii 등으로 밝혀졌다. 이들이 분비하는 효소들의 특징은 중성에서 알칼리성에 이르는 광범위한 pH에서 효소들이 높은 활성을 보였으며, cellulase를 제외한 대부분의 효소들의 최대 활성 온도가 $60^{\circ}C$ 정도 였으나, cellulase의 경우 $37^{\circ}C$가 최적 활성 온도였다. 이는 발효가 진행되어 축산 분뇨에 고온의 열이 발생할 때, 이 환경하에서 유기물을 분해함으로써 발효과정을 원활히 진행시키는 것으로 생각된다. 다만 cellulase 생산 세균의 경우 축산 분뇨의 초기 발효시에 관여하여 균주의 성장 및 유기물의 분해에 관여하는 것으로 사료된다. 이와같은 결과는 축산분뇨 발효초기와 발효후기의 온도가 상승된 환경에서 작용하는 세균의 균총이 다름을 암시하고 있다.
처리공정별 연계처리수질을 검토한 결과 생물학적처리만 거친 생물반응조 처리수의 경우 연계부하율이 $COD_{Mn}$의 경우 1.67%(설계수질 기준), 2.59%(운영수질 기준), T-P의 경우 3.69%(설계수질 기준), 7.67%(운영수질 기준)로 다소 높게 나타났으나 하수처리장 운영에 미치는 영향은 거의 없을 것으로 판단된다. 또한, 고도처리공정인 산화부상분리 처리수 및 생물여과 처리수의 경우 연계부하율은 1% 내외로 고도처리설비 설치 시 과대 설비설치의 우려가 있다. 따라서 S하수처리장의 경제성 및 안정적인 운영을 고려할 경우 생물학적처리인 생물반응조를 거친 처리수를 연계하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.
To select a carrier as Rhizobiwn inoculants for alfalfa, severeal Rhizobium inoculants were produced by adding or not sub-materials($CaCO_3$ and sucrose) to main materials(organic or inorganic materials). The root nodule bacteria, Rhizobium meliloti 1061 distributed from KAIST, and Vemal alfalfa was used in this experiment. The Rhizobium populations and inoculation effects of the Rhizobium inoculants produced in several materials were scrutinized at laboratory and greenhouse in Livestock Experiment Station, RDA from 1993 to 1994. Moisture contents of the caniers were varied from 32 to 50% on dry weight basis according to material characteristics and the pH ranges of these were varied from pH 4.56 to 10.06 according to raw material characteristics and preparations. Initial Rhizobium numbers of the carriers were higher in organic material-inoculants than in inorganic, and among the inoculants, the inoculant made of Bentonite+Vermiculite(l:3 w/w) was excellent because of high rhizobium population($7.8~8.3\times10^8/g$ inoculant) and high rhizobium reappearance of inoculant in severed different production time. The root nodules of the alfalfa inoculated with different inoculants were fast formed in the fermented sawdust with cattle dung (FSC) inoculant, and bentonite(B)+vermiculite(V) than others. Plant length of alfalfa was differentiated on 15 days after inoculation but was not nearly different between higher inoculants than rhizobium number $10^7/g$ inoculant. Total dry matter of alfalfa was yielded by 20.65, 20.34mg per pot in FSC + sucrose 0.5% and B + V + sucrose 1% inoculants respectively that were higher inoculation effect by 17 times compared with non-inoculation, 1.2 mg per pot.
가축분뇨는 2020년 기준 139,753톤/일 발생하였다. 가축분뇨의 대부분은 퇴비(75.3%)와 술(11.7%)로 이루어지며 농지에 살포된다. 이러한 많은 가축분뇨의 퇴·액비는 수질오염을 일으키는 주요 원인이 된다. 따라서 가축분뇨를 자원화에서 에너지화로의 전환이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 이유로 수열 탄화 기술을 적용하여 물리적, 화학적 특성을 평가하여 우분의 고형연료에 대한 특성을 평가하였다. 가축분뇨 중 우분을 사용하였으며, 수열탄화를 통해 원료 3,101 kcal/kg의 LHV(Kcal/kg)가 220℃ 이상에서 약 3,800 kcal/kg 이상으로 상승함을 확인하였다. 이 결과는 O/C와 H/C 비율이 감소하는 뚜렷한 경향을 통해 탄화의 영향을 받은 것으로 판단된다. 연구 결과 우분의 수열 탄화를 통해 Bio-SRF의 가치를 평가하였으며, 염소를 제외한 나머지 항목은 모두 만족스러운 결과를 보였다.
Kaku, K.;Ogino, A.;Ikeguchi, A.;Osada, T.;Shimada, K.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제18권7호
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pp.1022-1028
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2005
The objectives of this study were to evaluate and compare the environmental load of two different concentrate feed supply systems to the Japanese domestic livestock industry using the Life-cycle Assessment (LCA) method. The current system was defined as that requiring 11.469 million tons of corn imported from the US by sea transport and supplied as concentrate feed to the Japanese domestic livestock industry. The new system proposed by Kaku et al. in 2004 was defined as where 802,830 tons of US imported corn would not be planted in US and would be replaced by barley planted in 278 thousand ha of Japanese domestic land left fallow for the past year. In this case, 909,000 tons of domestic harvest barley would have been supplied as concentrate feed to the Japanese domestic livestock industry in 2000. The activities taken into account within the two system boundaries were three stages: concentrate feed production, feed transportation and gas emission from the soil by chemical fertilizer. Finished compost was regarded as organic fertilizer and was put instead of chemical fertilizers within the system boundary. Adoption of this new concentrate feed supply system by the Japanese domestic livestock industry could reduce 78,462 tons $CO_2$-equivalents of global warming potential, 347 tons $SO_2$-equivalents of acidification potential, 54 tons $PO_4$-equivalents of eutrophication potential and 0.842 million GJ as energy consumption below 2,000 levels. This LCA study comparing two Japanese domestic livestock concentrate feed supply systems showed that the stage of feed transport contributed most to global warming and the stage of emission from the soil contributed most to acidification and eutrophication. The Japanese domestic livestock industry could participate in emissions trading with $CO_2$-equivalents reduced by shifting from some imported US corn as a concentrate feed to domestic barley planted in land left fallow. In that case the Japanese government could launch emissions trading in accordance with Kyoto Protocol in the future.
Odor control for livestock and compost facilities has focused on manure handling and treatment during storage and land application, however, large amount of malodorous air is emitted and it is one of main sources of malodour in livestock farming. Biological treatment or biodegradation involves converting an organic contaminant to carbon dioxide and water using natural bacteria. Biofiltration is an effective air pollution control technology that uses microorganisms to breakdown gaseous contaminants and produce innocuous end products. Investment and operating costs on the biofiltration are lower than for thermal and chemical oxidation processes. This paper is intended to provide an overview of basic design and operating criteria for biofilters to control odors from livestock and compost facilities.
Ru, Y.J.;Glatz, P.C.;Miao, Z.H.;Swanson, K.;Falkenberg, S.;Wyatt, S.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제15권6호
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pp.800-805
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2002
Two experiments were conducted to compare digestibility of 12 diets in sheep, red and fallow deer. No differences (p>0.05) between sheep, red and fallow deer in digestibility of dry matter, organic matter and digestible energy content for all diets were found except for the sorghum diet and medic hay. Sheep and fallow deer digested the sorghum diet better than red deer. An in vitro study showed that sheep had a lower in vitro dry matter digestibility and digestible energy content than both red and fallow deer, with a significant interaction between animal species and feed ingredient. Deer digested straws and hays better (p<0.05) than sheep. In vitro digestibility was lower (p<0.05) than in vivo digestibility, but significantly correlated with in vivo digestibility for red and fallow deer. The in vitro method for digestibility estimation has potential as a rapid feed evaluation system for deer, but needs further validation.
고수분 유기성 물질인 맥주박, 베지밀박 등의 농산가공부산물들은 상온에서 변패성이 강하여 가축의 사료로 이용하기위해서는 보관성증진을 위한 첨가제의 처리가 중요하다. 본 연구에서는 맥주박과 베지밀박을 소금, 유기산, 발효미생물 및 메치오닌수산화물(MHA)을 처리하여 고온다습한 7월중순경에 상온에서 20일간 방치한 후 보관일수에 따른 시료의 표면연화현상과 곰팡이 발생양상, 시료내부 pH, 암모니아태질소 함량변화를 조사하여 각 첨가제의 시료에 대한 변패방지효과를 비교한 결과, MHA 5%이상 처리구에서 특별한 효과가 있는 것으로 나타내었다.
시설재배지에서 토양 양분으로 유기농업자재인 가축분 종류별 퇴비를 밑거름으로 처리한 후 발생하는 N2O와 딸기의 생육 특성을 조사하기 위해 본 연구를 수행하였다. 가축분퇴비는 돈분과 우분, 계분을 원료로 하여 각각 만들어진 제품을 사용하였고, 딸기 표준시비량의 질소를 기준으로 단독 그리고 혼합 처리하였다. N2O의 총배출량은 무기질비료 처리구와 비교하여 계분퇴비 처리구에서 10.7% 많았으나 다른 가축분퇴비 처리구에서는 16.5~41.9% 적게 배출되었다. N2O가 주로 배출되는 기간은 비료살포 후 17일차까지로 전체 배출량의 70~87%를 차지하였고, 이후 158일간 13~30%가 발생하였다. N2O 배출량은 토양의 NH4+-N 함량과 부의 상관성을 나타내었다. 딸기의 생육 중 엽수, 엽폭, 관부직경은 처리구간 유의한 차이를 보이지 않았고, 엽장은 무기질비료 처리구보다 가축분퇴비 처리구에서 컸으며, SPAD 값은 우분퇴비와 계분퇴비를 혼합하여 시용한 처리구에서 가장 높았다. 딸기 과실의 무게와 당도는 처리구간 유의한 차이를 보이지 않았다.
유기 셀레늄 강화 폐배지를 첨가한 실험사료는 셀레늄 농도를 건물 기준으로 0.9ppm이 되도록 첨가하여 무급여(C), 2개월(T1), 4개월(T2), 6개월(T3) 급여한 한우 거세우 채끝육의 육질에 미치는 영향을 비교한 결과, 수분함량은 $63\%$에서 $66\%$로 급여기간에 따른 유의적인 차이를 보이지 않았다. 근내 지방도와 직접적으로 관련된 지방함량도 처리구별로 약 $11.7\%$에서 $16.4\%$정도의 분포를 보였으나 처리구간 유의적 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 단백질은 T3구가$20.8\%$로 가장 높았고, T2구가 $19.2\%$로 가장 낮은 조성을 보였다. 따라서 유기 셀레늄을 사료로서 첨가 급여할 경우 일반조성분에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 물리적 특성에 미치는 영향을 비교한 결과, 가열 감량은 $20\~21\%$, 전단력은 $3.6\~4.4kg/inch^2$의 범위로 처리구간 유의적인 차이를 보이지 않았다. 그러나 사후 24시간 pH는 대조구와 T1구가 각각 5.52, 5.57, T2와 T3는 5.50으로 급여기간이 길어짐에 따라 낮아지는 경향을 보였다. 반면 보수력은 대조구 $59.5\%$에 비하여 시험구 T1, T2, T3가 각각 63.8, 64.4, $64.2\%$로 유의적으로 높은 경향을 보였으나(p<0.05), 급여기간에 따른 차이는 보이지 않았다(p>0.05). 관능 특성을비교한 결과로서 다즙성은 처리구간 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 연도는 T1구와 T2구가 각각 5.30, 5.28점으로서 T3구보다 유의적으로 높았으며, 향미에서는 T2구가 다른 처리구와 대조구에 비하여 높은 결과를 보였다. 본 연구 결과 유기셀레늄 급여기간이 쇠고기의 육질에는 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 그러나 유기 셀레늄 급여에 의한 항산화 효과 등에 대해서는 앞으로 더 많은 연구가 이루어져야 할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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