• 제목/요약/키워드: composting experiment

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톱밥, 볏짚, 왕겨 및 신문지를 이용한 돈분의 퇴비화 (Composting of Swine Feces Using Sawdust, Rice Straw Rice Hull or Newspaper as a Bulking Material)

  • 최경호;박석환;정문식
    • 한국환경보건학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.56-67
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    • 1995
  • This study was carried out to observe how composting reaction proceed in the optimum composting condition and to understand the characteristics of final compost, when swine feces was amended with different bulking material. Sawdust, rice straw, and rice hull were selected as bulking materials and each of these was mixed with swine feces to obtain the optimum range of moisture contents and C:N ratio. To grasp the influence of newspaper on cornposting reaction when it flew into the composting site intentionally or accidentally, another composting reaction using newspaper as a bulking material was studied. In this experiment, raw material mixes containing the same amount of organic materials were put into 4 composting reactors and composted in the same environmental condition for 3 weeks from Aug. 1, 1994 to Aug. 22, 1994. The followings are the main results of this study. 1. The maximum temperatures reached at during cornposting reaction were 53.8$\circ$C, 51.9$\circ$C, 52.7$\circ$C, and 52.1$\circ$C in the reactor using sawdust, rice straw, rice hull, and newspaper as a bulking material respectively: Thermophilic temperatures were maintained for 72, 108, 108, and 111 hours in each reactor. Mean temperatures of reactors using sawdust, rice straw, rice hull, or newspaper as a bulking materials were 39.7$\circ$C, 39.5$\circ$C, 41.3$\circ$C, and 40.3$\circ$C, but no significant difference between these mean temperatures was observed(p>0.05). Each composter showed significant difference from room temperature(p<0.01), and the mean difference between them was 9.4$\circ$C. 2. Ash contents of each reactor increased rapidly in order of rice straw, rice hull, newspaper, and sawdust according to the pattern of second order function. This rate of increase seemed to result from structural characteristics of a bulking material. The absolute values of second order coefficient of these regression functions were 0.0199, 0.0159, 0.0157, and 0.0144 in each reactor using rice straw, rice hull, newspaper, or sawdust as a bulking material. 3. C:N ratio decreased as the reaction proceeded. Degree of decrease was in order of rice straw, rice hull, newspaper, and sawdust. This sequence was consistent with the increase rate of ash content. The ratios of initial C:N ratio to final C:N ratio were 0.45, 0.53, 0.64, and 0.75 in each reactor using rice straw, rice hull, newspaper, and sawdust as a bulking material respectively. From this ratios, it was possible to infer that all the composting reactions were completed. 4. Fertilizer content containing in the final compost was 1.61~2.20% of N, and 0.35~0.54% of P in dry weight base. According to the classification standard for compost constituent by Higgins, all composts had the intermediate grade of N, but below the low grade of P excepting the newspaper amended compost(fall into the range of the low grade). 5. Heavy metal contents contained in the composts were analyzed. In case of Cd, the range of 0.58~1.11 $\mu$g/g was observed, and in case of Pb, the range of 24.76~39.53 $\mu$g/g was observed(in wet weight base). These values are below the permissible heavy metal level for compost of foreign countries.

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돈분 퇴비화 공정에서 석고 및 석탄회의 첨가효과 (Effect of Adding Gypsum and Coal Fly Ash on Composting Process of Pig Manure)

  • 유현철;김정섭;곽명화;이히인;박승조
    • 자원리싸이클링
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    • 제11권1호
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    • pp.32-36
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    • 2002
  • 이 연구는 돈분, 석고와 석탄화를 혼합물을 퇴비화한 것이다. 실험에 사용한 A 시료(PM : SD = 6 : 4)와 C 시료(PM : SD : GS : CFA = 6 : 2 : 1 : 1)를 사용하여 퇴비화 실험결과 A, C 시료의 초기 수분함량은 64, 50%이었고 온도, pH에서도 A시료와 비교했을 때 큰 차이는 없었으나 A,C 시료의 최종 TOC는 약 5550, 2900 mg/kg 이었다. 양이온 교환능은 A, C시료와는 크게 차이는 없었으나 CEC값으로 보아 숙성에 더 많은 시간이 필요할 것으로 생각된다. 그러나 석고와 석탄회 첨가는 돈분 퇴비화 과정에서 첨가제로서의 역할이 있음을 알 수 있었다.

Performance of a Biofilter for Odor Removal during Manure Composting

  • Park, K.J.;Hong, J.H.;Choi, M.H.
    • Agricultural and Biosystems Engineering
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    • 제3권2호
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    • pp.59-64
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    • 2002
  • Odor generated during composting of livestock manure is mainly due to ammonia emission. Biofiltration is a desirable method to control composting odor. This study was conducted to analyze the efficiency of using fresh compost as a biofilter. A mixture of cattle manure and recycled compost was composted in a bin equipped with a suction-type blower. The exhaust gas was filtered through the fresh compost. Residence time was controlled by the flow rate of exhaust gas and the depth of filtering materials. At the aeration rate of 30 L/min(experiment I), ammonia reduction rate varied from 100% to -15% for biofilter A(residence time 56.5 s) and almost 100% for biofilter B(residence time 113 s). At the aeration rate of 30 L/min, the cumulative ammonia reduction rate was 80.5% for biofilter A and 99.9% for biofilter B. At the aeration rate of 50 L/min(experiment II), the lowest reduction rate showed a negative value of -350% on the 8th and 9th day for biofilter A(residence time 33.9 5), and 50% on the loth day for biofilter B(residence time 67.8s). At the aeration rate of 50 L/min, the cumulative ammonia reduction rate was 82.5% fur biofilter A and 97.4% for biofilter B. Filtering efficiency was influenced by residence time. The moisture content(MC) and total nitrogen(T-N) of the filtering material were increased by absorbing moisture and ammonia included in the exhaust gas, while pH was decreased and total carbon(T-C) remained unchanged during the filtering operation.

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가정용 소형 퇴비화용기에 의한 부엌쓰레기의 분산식 퇴비화;III. 실험실조건에서 이중벽 소형 용기에 의한 퇴비화 연구 (Decentralized Composting of Garbage in a Small Composter for Dwelling House;III. Laboratory Composting of the Household Garbase in a Small Bin with Double Layer Walls)

  • 서정윤;주우홍
    • 한국환경농학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.232-245
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    • 1995
  • 주택용 소형 퇴비화용기에 의한 부엌쓰레기의 퇴비화 가능성을 알아보기 위하여 두가지 용기 (Type 3 과 Type 4)를 제작하여 실험실 실험을 통하여 조사하였다. 두용기의 구조는 다 같이 용기의 벽을 이중으로 하였으며 Type 4는 보온을 하였고 Type 3은 보온을 하지 않았다. 겨울철 실험을 통하여 type 3은 우리나라의 기후여건에 사용이 불가능한 것으로 판단되어 봄철 및 여름철 실험에서 제외하였다. 따라서 Type 4에 대한 3 계절 실험결과를 요 약하면 다음과 같다. 1) 퇴비화기간 중 상승한 최고온도는 겨울 $43^{\circ}C$, 봄철 $55^{\circ}C$ 그리고 여릅철 $56^{\circ}C$ 였다. 2) 퇴비화원료물질의 무게는 8주 후 평균 63.3% 그리고 부피는 78% 감소하였다. 3) 퇴비층의 밀도는 겨울철 1.5kg/l, 봄철 0.8kg/1 그리고 여름철 0.8kg/1였다. 4) 수분함량은 전 퇴비화기간 동안 큰 변동이 없었으며 8주 후 겨울철 79.3%, 봄철 75.0% 그리고 여름철 70.0%였다. 5) pH 는 모두 첫주에 증가한 후 2주째에 감소하였다. 그 이후는 계절별 차이는 있었으나 계속 증가하였다. 8주 후 pH는 겨울철 6.19, 봄철 7.59 그리고 여름철에 8.69였다. 6) 퇴비화시간의 경과에 따른 회분 및 유기물함량은 분해속도가 빠를수록 증감현상이 뚜렷하였고 cellulose 및 lignin은 증가, hemicellulose 함량은 감소하였다. 7) 질소함량은 3.3-6.8%로 높았으며, 특히 여름철에 대단히 높았다. 암모늄태 질소함량은 전반에 증가했다가 감소하였으며 겨울철 8주째 2.404mg/kg, 봄철 3주째 12,400mg/kg 그리고 여름철 3주째 20,718mg/kg으로 가장 높았다. C/N율은 퇴비화기간의 경과에 따라 감소하였으나 차이는 크지 않았다. 여름철에 질산화가 가장 활발하였다. 8) 휘발성 및 고급유기산함량은 초기에 증가했다가 계절별로 시기적 차이는 있으나 감소하였다. 총 유기산의 최고농도는 겨울철 6주째 9.7%, 봄철 6주째 14.8% 그리고 여름철에는 2주째 15.8%였다. 9) 퇴비의 부숙도와는 무관하게 각 무기성분함량은 $P_2O_5$ 0.9-4.4%, $K_2O$ 1.6-2.4%, CaO 2.2-5.4% 그리고 MgO 0.30-0.61%였다. 10) CN 및 각종 중금속함량도 퇴비화시간의 경과에 따라 큰 변화가 없었으며 각 함량범위는 계절 구분없이 CN 0.21-14.55 mg/kg, Zn 11-166 mg/kg, Cu 5-65 mg/kg, Cd 0.5-10.8 mg/kg, Pb 6-35 mg/kg, Cr ND-33 mg/kg 그리고 Hg ND-302.04 g/kg 이였으며 중금속 역시 다른 무기성분들과 마찬가지로 퇴비화가 진행되면서 축적되지는 않았다.

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돈 슬러리 발효증발 퇴비화 시스템의 온실가스 배출량 측정 (Measurement Emission of Greenhouse Gases from Composting Process for Pig Slurry)

  • 박치호;윤태한;감재환
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.111-118
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    • 2001
  • This study was performed for measuring the emission of greenhouse gases, $CH_4,\;N_2O$, from the composting process for pig slurry. For the experiment the benchscale pilot plant was designed by 1$m^3$ volume reactor with a closed type and operated; sawdust 142kg filled before input slurry, slurry about 10~20l inputed per day (total 380l), air supplied 5l/min for 24 hours, mixing time 10 min./day and 1 time a day. From the total experiment period(30days), the amount of VS degradation and emission $CH_4$, $N_2O$ were 10.9kg-VS and 1,582.4g-$CH_4$, 68.1g-$N_2O$ respectively. Based on VS inputed the emission of $CH_4$, $N_2O$ were 15.3(g-$CH_4$/kg-V $S_{input}$), 0.7(g-$N_2O$ /kg-V $S_{input}$), and based on VS degradated were 145.2(g-$CH_4$/kg-V $S_{removed}$), 6.2(g-$N_2O$ /kg-V $S_{removed}$).

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돈분의 퇴비화에 있어서 종이류 폐기물의 적정 배합량에 관한 연구 (A Study on Optimum Mixing Ratio of Paper Wastes as Bulking Agent in Cornposting of Swine Feces)

  • 정문식;박석환;최경호;손현석;김성균;박지영
    • 한국환경보건학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.82-90
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    • 1996
  • This study was performed to find the optimum mixing ratio of paper waste in composting of mixture of swine feces and newspaper. Using the experimental setting of aeration rate which was found in the experiment carried out priorly, and moisture contents reported in other literature, just the initial C:N ratios were differentiated by mixing different amount of newspaper with the same amount of swine feces. This study was carried out by operating 4 experimental cornposting reactors of bench scale for 3 weeks. The followings are the conclusions that were derived from this study. 1. During composting reaction, the C:N ratio of each cornposter was decreased. Degree of decrease was in order of run 3, run 2, run 4, and run 1 of which initial C:N ratio was 30, 25, 35, and 20 respectively. All of the final composts were found to be completed composting reaction. 2. Ash contents of each reactor increased rapidly in order of run 3, run 2, run 4, and run 1. The absolute values of quadratic effect coefficients of each second order regression function was 0.059, 0.038, 0.032, and 0.030 respectively. Ash contents evolution trend had a linear correlation with the C:N ratio trend. (r=-0.96932, p<0.05) 3. The range of highest temperatures reached during composting was 47.2-53.5$\circ$C. Those were not significantly different from one another. Thermophilic temperatures were maintained in the range of 48-108 hours. 4. Contents of heavy metal detected in the final compost were lower than those of Korean and European standards. 5. Concentration range of Nitrogen in the final compost was 1.11-2.27%, and that of phosphorus was 8.40-10.70 mg/kg. 6. The optimum C:N ratio which has been proposed without the consideration of types of bulking agents should be re-examined. Biodegradabilities of each bulking agents was thought to be important factor when determining the optimum initial C:N ratio for cornposting.

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염분함량이 음식물쓰레기의 호기성 퇴비화에 미치는 영향 (Effect of Salinity Concentration on Aerobic Composting of Food Waste)

  • 김남찬;김도희
    • 유기물자원화
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    • 제8권2호
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    • pp.124-129
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    • 2000
  • 본 논문은 퇴비화의 분해속도와 처리효율이 염분농도에 따라 어떻게 변화하는가를 조사하기 위해 이루어졌다. 실험에 사용된 음식물쓰레기의 시료는 경기도 포천군에서 채취하였으며 이 시료의 수분함량, pH 및 C/N비를 적정범위로 조정하였다. 염분함량이 1%, 5%및 10%인 3종류의 시료를 조제하여 온도조절과 공기공급량이 조절가능한 반응조에 넣고 호기성 퇴비화가 진행되는 동안 반응조내의 온도, pH, C/N비 및 이산화탄소와 산소 농도 등을 측정하였다. 최고온도는 반응조 1(염분함량 1%)에서 $59^{\circ}C$, 반응조 2(염분함량 5%)에서 $49^{\circ}C$ 및 반응조 3(염분함량 10%)에서 $45^{\circ}C$로 나타났다. 이산화탄소 발생량은 온도상승과 상관관계를 보였으며 낮은 염분함량에서 피크값을 나타냈다. 퇴비화가 진행되는 동안 반응조 1, 반응조 2 및 반응조 3의 pH는 8.9, 8.6 및 7.2로 상승하였으며 C/N비는 18.9, 19.1 및 22.1로 천천히 감소하였다. 반응조 1, 반응조 2 및 반응조 3의 최종함수율은 51.1%, 53.7% 및 55.0%로 나타났다. 퇴비화기간 동안의 염분농도의 증가는 미생물의 분해활동을 지연시키는 원인이 되는 것으로 생각된다. 한편, 효율적인 퇴비화를 위해 시료중의 염분함량은 5% 미만으로 유지되어야 한다.

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가정용 소형 퇴비화용기에 의한 부엌쓰레기의 분산식 퇴비화 I. 실험실 조건에서 퇴비화 연구 (Decentralized Composting of Garbage in a Small Composter for Dwelling House I. Laboratory Composting of the Household Garbage in a Small Bin)

  • 서정윤;주우홍
    • 한국환경농학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.321-337
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    • 1994
  • 주택용 소형 퇴비화용기에 의한 부엌쓰레기의 퇴비화 가능성을 검토하기 위하여 두가지 용기(Type 1과 Type 2)를 제작하여 실험실 실험을 통하여 조사하였다. 두 용기의 구조는 같으나 차이점은 Type 1은 보온을 하였고 Type 2는 보온을 하지 않았다. 겨울철 실험을 통하여 Type 2는 우리나라의 기후 여건에 사용이 불가능한 것으로 판단되어 봄철 및 여름철 실험에서 제외하였다. 따라서 Type 1에 대한 계절 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 퇴비화기간 중 상승한 최고온도는 봄철 $58^{\circ}C$, 여름철 $57^{\circ}C$, 겨울철 $41^{\circ}C$였다. 따라서 우리나라의 기후조건에서는 반드시 보온이 필요하다는 것이 확인되었다. 2) 퇴비화원료물질의 무게는 8주 후 평균 62.5% 그리고 부피는 평균 74% 감소하였다. 3) 퇴비충의 밀도는 봄철 0.7kg/l, 여름철 0.8kg/l, 겨울철 1.1kg/l였다. 4) 수분함량은 전 퇴비화기간동안 큰 변동이 없었으며 8주 후 봄철 75.6%, 여름철 76.6%, 겨울철 76.6%였다. 5) pH는 계절에 따라 큰 차이를 보였으며 여름철에 가장 높았고, 겨울철에 가장 낮았다. 8주 후 봄철 6.13, 여름철 8.62, 겨울철 4.75였다. 6) 퇴비화시간의 경과에 따른 회분 및 유기물 함량은 유기물 분해속도가 빠를수록 증감현상이 뚜렷하였고 cellulose 및 lignin은 증가, hemicellulose 함량은 감소하였다. 7) 질소함량은 3.1-5.6%로 높았으며, 특히 여름철에 가장 높았다. 암모늄태 질소는 전반기에 증가했다가 감소하는 경향이었으며 겨울철 2주째 3,243mg/kg, 봄철 3주째 6,052mg/kg, 여름철 6주째 30,828mg/kg으로 가장 높았다. C/N율은 퇴비화시간이 경과함에 따라 감소하였으나 차이는 크지 않았다. 그러나 질산화는 봄 및 여름철에만 일어나고 겨울철에는 거의 일어나지 않았다. 8) 휘발성 및 고급유기산함량은 초기에 증가했다가 계절적으로 시기적 차이는 있으나 감소하였다. 총 유기산의 최고농도는 겨울철 2주째 10.1%, 봄철 2주째 5.8%, 여름철 4주째 15.7%였다. 9) 퇴비의 부숙도와 무관하게 각 무기성분함량은 $P_2O_5$ 0.9-4.4%, $K_2O$ 1.6-2.9%, CaO 2.4-4.6%, MgO 0.30-0.80%였다. 10) CN 및 각종 중금속함량도 퇴비화시간에 따라 큰 변화가 없었으며 각 함량범위는 계절 구분없이 CN 0.11-28.89mg/kg, Zn 24-l30mg/kg, Cu 5-219mg/kg, Cd 0.8-14.3mg/kg, Pb 7-42mg/kg, Cr ND-30mg/kg, Hg $ND-132.16\;{\mu}g/kg$이었다.

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간척지에서 SCB 액비를 이용한 여름철 사료작물 재배에 관한 연구 (Study on Summer Forage Crop Cultivation Using SCB (Slurry Composting-Biofilteration) Liquid Fertilizer on Reclaimed Land)

  • 조남철;신재순;김선호;윤세형;황보순;정민웅;이경동;김원호;서성;김종근;송채은;최기춘
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.121-126
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    • 2010
  • 본 연구는 간척지에서 여름철 대표 사료작물인 옥수수와 수수${\times}$수수 교잡종의 생산성 및 화학비료와 가축분뇨의 시용시 생산성을 비교하기 위하여 2008년은 화옹간척지에서 2009년은 석문간척지에서 시험을 실시하였다. 간척지에서 사료작물의 생산성은 옥수수가 수수${\times}$수수 교잡종보다 높았으며 사료가치도 옥수수가 수수${\times}$수수 교잡종보다 높았다. 화학비료와 가축분뇨의 시용시 생산성은 옥수수의 경우 화학비료에서 높은 수량을 보였으며 수수${\times}$수수 교잡종의 경우 화옹간척지에서 시험한 결과 SCB 액비구에서 높았고 석문간척지에서는 돈분액비구에서 높은 수량을 보였다. 사료가치는 화학비료구와 가축분뇨 시용구에서 비슷한 결과를 나타냈다. 반면 사료작물의 생산성과 토양염류도와의 관계성은 보이지 않았다. 이상의 시험결과로 보아 간척지에서 여름철 대표사료작물인 옥수수와 수수${\times}$수수 교잡종의 재배가 가능하며 가축분뇨를 시용하여 재배가 가능하다고 판단되어지며 돈분액비와 SCB 액비의 경우 새로운 비료로서 대체 가능성이 있으나 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단되어진다.

음식물쓰레기와 축산폐기물에서 Bulking agent의 재이용에 관한 연구 (The Study of Reuse, Putting the Bulking Agent into Food Waste and Livestock Feces)

  • 김성범;최훈근;오길종;양창옥;이성기
    • 유기물자원화
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    • 제9권3호
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    • pp.127-135
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    • 2001
  • 음식물쓰레기를 원료로 제조한 퇴비(이하 음식물쓰레기퇴비라 한다)의 경우 염분함량이 높고 이물질이 섞여 있어 생산된 퇴비가 원활히 사용되지 못하고 적체되는 문제점이 발생하고 있어, 수요의 확대가 필요한 실정이다. 축분을 원료로 퇴비를 제조하는 경우 수분조절제로 쓰이는 톱밥의 가격이 높아 톱밥의 대체재로 개발이 요구되는 실정이다. 본 연구에서는 음식물쓰레기와 톱밥(수분조절제)을 원료로 제조한 퇴비를 축분의 수분조절제로 사용하기 위한 가능성을 파악하기 위하여 수행하였다. 실험방법은 호기성으로 유지되도록 공기가 공급되는 4개의 퇴비화 장치에 음식물+톱밥, 축분+톱밥, 음식물+부숙퇴비, 축분+부숙퇴비의 시료를 투입하여 퇴비화 진행상태와 온도, pH, 함수율, 중금속 항목 등을 조사하였다. 실험결과 음식물쓰레기를 자원화 후 발생되는 부숙퇴비를(음식물과 톱밥이 퇴비화된 물질을 의미함) 음식물과 가축분에 수분조절제로 투입하여 혼합한 함수율은 음식물이 72~77%, 축분은 64~65%로 나타나 적정 퇴비화 진행을 촉진하기 위해서는 건조하여 사용하는 것이 필요하다고 판단되었으며 부숙퇴비를 음식물쓰레기의 수분조절제로 사용하는 경우 부산물퇴비 기준인 염분1%를 맞추기가 어려웠으나 가축분의 희석효과로 인하여 부숙된 퇴비의 염분농도가 낮아져 기준이하로 유지가 가능한 것으로 나타나 부숙퇴비를 이용하여 염분문제를 해결할 수 있는 가능성을 발견하였다.

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