• Environmental Engineering Research
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• 제19권1호
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• pp.37-40
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• 2014

This research investigates the quality changes during composting of bagasse and pig manure amended with 30% of surfactant-coated charcoal (SC). Two treatments, 30% uncoated charcoal (UC) amendment and no charcoal (NC) amendment, were done as control. Charcoal was coated with 0.37 mM tetradecyltrimethylammonium bromide (TDMA), a cationic surfactant, at the dosage of 10 g/L. At the end of the composting period, the carbon to nitrogen (C/N) ratio of SC amendment was 9.7; whereas, the C/N ratios of UC and NC amendment were 12.6 and 21.4, respectively. Plant nutrients contents of the compost produced from SC amendment were 20.7 mg $NH_4{^+}-N/g$, 42.8 mg $NO_3{^-}-N/g$, and 41.7 mg P/g. High nitrate and phosphate concentrations in SC amendment were due to the adsorption of these anions on the positive charge of TDMA. Desorption of plant nutrients retained in the compost pellets was also investigated. It was predicted that nitrate was fully desorbed from a pellet at 23 days for SC amendment, which was later than UC (14 days) and NC (10 days) amendment. A slow release of nitrate from the compost pellet will reduce the nitrate leaching into the environment. Thus, the adding of SC in the compost pile is one of the alternative methods to improve the quality of compost and plant nutrient retention.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제18권sup호
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• pp.73-80
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• 2012

가축분뇨 중의 질소성분이 불필요하게 대기중으로 휘산되어 환경오염을 일으키거나 가축분뇨의 비료 가치를 저하시키는 것을 줄여주기 위해서는 가축분뇨 처리단계 별 질소손실 기작 및 조건을 올바르게 이해할 필요가 있다. 각 축종별 우리나라의 전형적인 축사시설 및 가축분뇨 처리형태를 기준으로 가축분뇨에 함유된 질소가 토양에 살포되어 작물에 의해 이용될 수 있는 비율을 산정한 결과는 다음과 같다. 1. 슬러리 형태로 수거한 돈분뇨를 퇴비화 한 후 토양에 표면살포했을 경우 시비 후 2년 이 경과한 시점에서 작물이 이용 가능한 질소 성분은 배설된 분뇨에 함유된 총질소 성분의 27% 수준이다. 2. 슬러리 형태로 수거한 돈분뇨를 혐기소화 한 후 토양 표면에 살포한 상태에서 2년 후에 작물이 이용 가능한 질소는 분뇨중 총 질소의 29%이며, 혐기소화 한 소화폐액을 토양주입(Injection)에 의해 살포할 경우 분뇨중 총질소의 54%가 2년 후 작물에 의해 이용 가능하다. 이러한 결과는 토양주입이 가축분뇨 토양살포 시 휘산되는 암모니아를 저감시키는데 매우 효율이 높음을 입증하는 좋은 예라고 볼 수 있다. 3. 깔짚우사에서 수거한 한우 및 젖소 분뇨를 퇴비화한 후 토양 살포를 할 경우 3년이 경과한 시점에 작물이 이용 가능한 질소는 분뇨 중 총질소의 18% 수준이다. 4. 계분을 퇴비화한 후 토양 살포를 할 경우 2년이 경과한 시점에 작물이 이용 가능한 질소는 분뇨 중 총질소의 18% 수준으로 계산되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권2호
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• pp.128-136
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• 1998

토양의 질소 중 대부분은 유기태 질소이며, 아미노산은 유기태 질소의 주된 분획물이다. 부산물 비료는 토양에 유기물을 공급해 주며 부식산은 유기물의 주된 구성성분이다. 아미노산은 분해되어 유효태 질소로 전환되기 때문에 토양비옥도 측면에서 중요한 역할을 한다. 본연구에서는 제조원료가 상이한 11종류의 시관 부산물 비료로부터 부식산을 추출하고, 부식산에 함유되어 있는 아미노산의 함량 및 분포를 조사했다. 공시재료로 사용한 부산물비료의 대부분은 비료공정규격을 충족시켰으나, 일부 비료는 유기물함량이 낮고, C/N비가 너무 높아 부숙되지 않은 채 판매되고 있었다. 수피비료의 경우 부숙이 진행될수록 부식산, 훌부산 함량, ${\Delta}KogK$값이 감소되었고, 부식산/훌부산 비, RF값은 증가되어 이론과 일치했다. 부식산의 형태는 Rp형태에서 B형태로 전환되었다. 부산물비료 부식산 중 총 아미노산 함량은 1.2~5.6%였고, 이중 중성 아미노산이 0.8~4.5%로 가장 높았다. 부엽토, 톱밥, 수피등 식물성원료로 제조한 부산물비료의 경우 중성>산성>염기성 아미노산의 순서였고, 계분, 돈분등 동물성원료로 제조한 부산물비료의 경우 중성>염기성>산성 아미노산의 순서였다. 부산물비료를 비교할 때, 총 아미노산 분포는 부엽토>톱밥>돈분>계분>니토 순(順), 산성아미노산은 수피>톱밥>부엽토>니토 순(順)이었다. 염기성 아미노산 분포는 산성 아미노산과 역순이었다. 중성아미노산은 부엽토>톱밥>수피>니토의 순이었다. 수피비료의 경우, 부숙이 진행될수록 산성 아미노산함량은 증가했으나. 염기성 및 중성아미노산 분포는 감소했다. 부산물비료의 원료 및 부숙정도에 따라 아미노산의 함량 및 분포는 다름을 알 수 있었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제10권3호
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• pp.163-168
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• 2004

에스커레이터식 기계교반 퇴비화시설의 적정관리를 위해 돈분 및 톱밥에 함유되어 있는 수분 투입량에 따른 발효온도 및 수분 함량변화를 조사하여 적정 관리방안을 제시하고자 본 시험을 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 1. 발효조 내 온도는 발효조 내 혼합물 투입 후 4일 이상 경과해야 발효온도가 $70^{\circ}C$이상 유지되었으며, 발효조 내 투입되는 혼합물(돈분+톱밥)의 수분 함량은 평균 $72.9\%$로 추천치 보다 높게 조사되었으나, 적정수분 함량 조정은 발효조 27m 지점 즉, 투입후 5$\~$6일 후에나 적정수분 함량이 되었다. 2. 발효조 내 평균 수분 감소량은 $12.5\%$였고, 유기물량은 건물기준으로 $93.9\%$에서 $92.5\%$로 거의 감소가 없는 것으로 조사되었으며 아는 후반기에도 비슷한 경향을 보였다 3. 투입되는 열량가는 현물상태에서 평균 1,127.3kcal/kg이고 질소, 인산 가리성분은 각각 $1.0\%$, 1.1, 및 $0.38\%$로 조사되었으며 OM/N은 26.3로 조사되었으며 완제품의 수분 함량은 평균 $65.3\%$였으며 열량가 및 질소, 인산, 카리 등 비료성분은 각각 1,348.8Kcal/kg, $0.58\%$, $1.47\%$, $0.49\%$로 조사되었다. 4. 퇴비화 과정 중 중금속 함량은 Cu 58.9ppm, Cr 1.55 ppm, Pb 2.16 ppm, Cd 0.07 ppm, As 0.3 및 Hg 0,003ppm으로 조사되었으며 6 성분의 중금속은 비료관리법 기준치 이하로 조사되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제40권4호
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• pp.269-273
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• 2007

최근 악취발생으로 의한 사회적 관심 증가, 피해사례 증가에 대해 과학적 저감 기술이 요구되나 확실한 악취저감 기술의 미흡과 악취저감용 처리제의 기초평가자료가 부족한 실정이다. 본 연구는 부산물 퇴비에서 발생되는 악취물질인 $NH_3$를 저감하기 위한 처리제 선발 및 평가에 목적을 두어 수행되었으며 본 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 부숙화 과정에서 calcium hydroxide, activated carbon, zerovalent iron (ZVI)처리에서 60 이상으로 온도 상승을 보여 부숙진행이 원할히 이루어졌음을 알 수 있었다. calcium hydroxide, activated carbon, ZVI에서 pH 변화는 퇴비화가 진행됨에 따라 상승하여 후부숙 단계에서는 pH 8.6 - pH 8.8을 보였다. 또한 부숙화 과정 14일 동안 calcium hydroxide 처리구의 EC는 $2.15dS\;m^{-1}$에서 $0.66dS\;m^{-1}$으로, carbon $1.48dS\;m^{-1}$에서 $1.11dS\;m^{-1}$, ZVI $1.77dS\;m^{-1}$에서 $0.68dS\;m^{-1}$으로 EC값이 큰 폭으로 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. EC값이 1일차에서의 각각의 처리제별로 약간의 차이를 보이는 것은 퇴비 자체가 불규칙적인 상태의 고체이기 때문이라고 사료되며 측정치가 약 $0.5dS\;m^{-1}$ - $0.7dS\;m^{-1}$ 의 차이를 보였다. 인도페놀법을 이용한 $NH_3$ 측정 결과에 따르면 activated carbon의 경우 초기 8.8ppm에서 30일 후 0.1ppm으로 생분 + 톱밥의 9.3ppm보다 약 93배가량 저감하는 것으로 나타났다. Calcium hydroxide의 경우는 30일 후 0.7ppm으로 약 13배 정도 저감하였으며 ZVI의 경우는 30일 후 1.7ppm으로 약 5배 정도 저감하였다. 위 결과들을 종합해본 결과, 부산물퇴비에서 발생되는 $NH_3$를 저감하기 위한 처리제로서 calcium hydroxide, activated carbon, zero valent Iron (ZVI)를 활용할 수 있을 것이라고 사료 되나 향후 처리제의 독립적 사용가능성, 복합적 사용가능성 등에 대한 연구가 추가적으로 수행되어야 할 것이라고 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제11권1호
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• pp.131-131
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• 2003

왕겨 활용의 일환으로 파쇄과정을 거쳐 돈분과 혼합하여 퇴비화에 미치는 영향 및 물질의 특성 변화를 조사하였다. 왕겨 입자는 1mm 이하, 1~2mm, 2mm 이상 등 3가지로 분리하여 돈분과 부피비(4 : 3)로 혼합한 후 정체식 퇴비화 시설에 적하하여 $250m^3/hr.$의 송풍기로 10min./day씩 강제송풍을 시켰다. 처리구는 톱밥구(Control), 왕겨구(RH), 1~2mm 왕겨구(MRH), 1mm이하 왕겨구(SRH) 등 4개였으며, 수분함량은 혼합물질의 특성에 따라 차이를 보였다. 온도변화는 퇴비화 시작 3일째부터 온도 상승이 시작되었으며, RH구에서 가장 빨리 $60^{\circ}C$로 상승하였다. 그 후 가장 먼저 온도가 하강하였으며 40일째 온도가 대기온도와 같았다. pH는 모든 처리구에서 10일 이내에서 감소하였지만 그 후 지속적으로 증가하는 경향을 보였다. 유기물은 퇴비화 초기와 후기에 큰 차이를 보이지 않았지만 RH구의 감소율이 다른 처리구에 비해 높았다. 공극률이 높은처리구일수록 암모니아 휘산이 적어 T-N함량이 높았고 C/N율은 20~40사이로 적당하였다. 퇴비화 과정 중 온도 변화는 용적밀도의 차이에 의한 것이며, 화학성분의 함량 차이는 두 물질사이의 혼합량 차이에 의한 것이었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제32권3호
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• pp.285-294
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• 1999

돈분과 왕겨 팽화왕겨를 이용한 퇴비화과정에시 각시기별로 채취한 시료를 가지고 퇴비의 이화학적 특성 및 부숙도 검정을 하였으며 병원균에 대한 항균활성을 검정한 결과 퇴비화 과정중 왕겨 단독구는 31일, 왕겨와 팽화왕겨 혼합구는 21일, 팽화왕겨 단독구는 35일 동안 $50^{\circ}C$ 이상을 유지하였다. 유기물의 경우 82.2%에서 68.9%, 82.8%에서 70.5% 82.0%에서 69.7%로 각각 감소하였고 pH는 8.7. 9.1, 8.8까지 각각 증가하였다. 전질소는 3처리 모두 감소하는 경향을 보였으나 탄질비, 인산, 칼륨은 특별한 경향을 나타내지 않았다. 무우씨를 이용한 발아시험과 초기생육시험을 통한 부숙도 판정시험으로 3처리 모두 45일차와 63일차가 부숙이 된 것으로 판단되었으며 처리간에는 팽화왕겨단독구가 가장 우수한 것으로 생각되었다. 또한 병원균에 대한 항균활성 검정 결과 F. oxysporum, A. Alternata, B. cinerea 에서는 3처리 모두 항균효과가 없었으나 R. solani에 대하여 왕겨 단독구에서는 30, 45, 63일차에시 효과를 나타냈으며 왕겨와 팽화왕겨 혼합구에서는 모든 시기에 억제효과가 있었으나 팽화왕겨 단독구의 경우 모든 시기에서 효과가 없었다. C. gloeosporioides에 대하여는 팽화왕겨단독구의 경우 모든 시기에서 효과가 없었으나 왕겨 단독구와 왕겨와 팽화왕겨 혼합 구에서는 63일차 이전에는 억제효과가 없었으나 63일차 이후에서 억제효과가 우수하였다. 한편, 퇴비의 항균효과를 확인하기 위하여 부산물 비료 67점을 대상으로 항균활성을 검정한 결과 한 개균에만 억제효과가 있었던 것은 9점, 두 개균에 억제효과가 있었던 것은 4점, 3개균에 효과가 있었던 것은 6점, 4개균에 효과가 있었던 것은 6점, 5개균 모두에 효과가 있었던 것은 7점으로 총 32점이 공시한 식물병원균에 대한 억제 효과를 가지고 있었다. 또한 이들의 대부분은 공정규격에 부합하였으며 부숙된 퇴비로 판단되었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제13권2호
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• pp.129-138
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• 2007

본 연구에서는 잣송이 부산물을 이용하여 인체와 가축에는 무해한 천연 잣송이 부산물 악취저감제를 제조하고 돈분뇨 퇴비화과정에 적용하여 악취 저감효과와 퇴비화에 미치는 영향을 분석하였다. 잣송이 부산물 악취저감제는 분쇄된 잣송이 부산물, 3종의 미생물(Lactobacillus spp., Alcaligenes spp., Pasteurella spp.) 그리고 무기영양소가 첨가된 당밀수를 혼합하여 수분함량을 55%로 조정한 후 $30^{\circ}C$에서 48시간 배양하여 제조하였다. 실험 처리구는 대조구인 톱밥처리구(T1),톱밥과 3종의 미생물을 혼합한 처리구(T2), 톱밥과 제조된 악취저감제(NDA) 처리구(T3)로 하여 실험실 규모의 반응기 내에서 퇴비화를 진행하면서 실험한 결과 퇴비화 기간 동안 모든 실험구는 최고온도 $55^{\circ}C$ 이상까지 상승하며 병원성 유해미생물들이 사멸되는 퇴비화 적정온도 조건에 부합하였다. 또한 퇴비화 전, 후의 이화학적 성상 변화를 분석한 결과 처리구간 큰 차이가 발견되지 않았으나 제조된 악취저감제를 20%이상 사용시 유기물 분해율이 적어져 퇴비화 과정에서 충분한 온도 상승이 이루어지지 않을 우려가 있을 것으로 판단되었다. 또한 악취저감제 사용 시 퇴비화 과정 중 암모니아 가스 발생에 따른 질소소실이 상대적으로 적어 최종 퇴비물질의 질소함량이 상대적으로 높아짐을 알 수 있었다. 퇴비화 기간 중 암모니아($NH_3$)가스 발생양상을 분석한 결과 황화수소($H_2S$)와 머캅탄($CH_3SH$) 등의 황화합물 가스와는 달리 퇴비화 전 과정을 거쳐 지속적으로 발생함을 알 수 있었다. 퇴비화 반응조에서 발생한 암모니아 가스 농도를 비교할 때 31일 동안 포집된 암모니아의 농도는 T1, T2, T3 각각 12,660 mg/L, 11,598 mg/L, 7,367 mg/L로 잣송이 부산물을 이용하여 제조된 악취저감제를 첨가한 T3에서 암모니아가스의 발생이 확실하게 저감됨을 알 수 있었다. 퇴비화 과정 중 발생하는 머캅탄($CH_3SH$)과 황화수소($H_25$)의 일일발생량과 축적량을 측정한 시험에서 제조된 악취저감제를 첨가한 T3에서는 황화수소 가스와 머캅탄 가스가 크게 감소함을 알 수 있었다. 이러한 결과로 미뤄 잣송이 부산물과 미생물을 혼합하여 제조된 악취저감제의 적량 이용은 퇴비화 과정과 퇴비 품질에 영향을 미치지 않으며 퇴비화 과정 중 발생하는 악취물질을 저감시킬 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권1호
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• pp.17-25
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• 2001

음식물쓰레기중 다량 함유된 식염은 음식물쓰레기 퇴비의 농업적 이용을 저해하는 가장 큰 요인으로 알려져 있으며, 본 연구는 농업적으로 안전하게 사용할 수 있는 음식물쓰레기 퇴비제조를 위하여 식염 함량이 낮은 부재료로 희석하는 방안을 시험하였다. 시험재료로 사용된 건조음식물쓰레기, 발표음식물쓰레기, 생음식물쓰레기는 생돈분, 톱밥, 왕겨 등과 혼합하여 $1m^3$ 규모로 퇴적하여 12주간 퇴비화하였다. 퇴비화과정중 온도, 탄질율, 암모니아가스 발생량을 주기적으로 조사하였고, 최종퇴비의 부숙도, 식물독성, 화학적 특성 등을 분석하였다. 탄질율은 퇴비화과정 동안 지속적으로 감소하였으나 최종/최초 탄질율의 감소는 크지 않았다. 퇴비더미의 온도와 6주째 암모니아가스 발생량을 고려할 때 모든 음식물쓰레기는 40일 전후에 퇴비화가 종료되는 것으로 판단되었고, 최종퇴비의 부숙도, 식염함량, 식물독성의 결과로부터 음식물쓰레기 종류별로 퇴비제조에 이용 가능한 몇 가지 배합비율을 선발하였다. 그러나 음식물쓰레기중 과다 함유된 식염을 희석하기 위하여 과량의 톱밥 또는 왕겨를 첨가한 때문에 최종 퇴비의 탄질비가 높고, 비료성분인 총 N-P-K 함량이 낮아 보다 양질의 음식물쓰레기 퇴비를 제조하기 위해서는 식염함량이 낮은 질소원 개발 또는 무기질 질소비료를 적절히 혼합하는 방안이 필요할 것으로 판단되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권3호
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• pp.227-232
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• 2009

돈분액비와 같은 가축분 퇴비의 공급은 유용한 유기 자원으로서 뿐만 아니라 작물에 필요한 영양을 공급하는 역할로서 알려져 있다. 하지만, 돈분 액비의 연용에 따른 작물 재배 대한 연구 결과의 보고는 많지 않다. 본 연구의 목적은 4작기 (2007-2008) 배추 연용 토양에서 SCB액비 처리에 대한 토양화학적 특성의 변화 및 수량에의 영향을 화학 비료구를 대조구로 하여 평가하고자 하였다. 시험작물은 봄작기에는 노랑 봄배추를 가을작기에는 노란자배추를 이용하였으며 정식 후 수확까지의 재배일은 연도순으로 각각 봄작기에는 58, 50일이었으며 가을작기에는 72, 75일 기간동안 재배하였다. SCB 액비의 시용량은 토양검정 후 질소요구량에 대하여 액비 중의 총 질소 함량을 기준으로 매 작기별 해당량을 시용하였고 추비는 화학비료로 하여 공급하였다. 비료의 시비비율은 35% : 65%의 비율로 공급하였으며 대조구인 화학비료구도 동일한 비율로 처리하였다. 4작기 동안에의 배추 수량에 있어서 SCB 액비와 화학비료와의 수량의 차이는 없었으며 또한 배추의 당 및 비타민 C 함량 비교 분석에서도 통계적인 유의성은 없었다. 양분이용효율 및 토양 중 미량원소 등에서도 처리간의 차이는 보이지 않았으나, 토양양분함량의 변화에 있어서 액비의 2회 연용 시부터 치환성 나트륨 함량의 증가를 보였다. 이러한 결과는 밑거름으로 추천된 질소량에 대한 SCB 액비의 다년간의 시용은 수량은 만족하지만 토양 중의 치환성 나트륨 함량을 증가시킨다고 판단된다.