• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권2호
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• pp.261-272
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• 2004

본 연구는 돈분과 팽연왕겨를 6:4로 혼합하여 함량을 65% 정도로 조절한 후 에스컬레이트식 축분교반기로 교반하면서 바닥에서 강제 송풍이 이루어진 대단위 퇴비화 시설에서 수행하였으며 본 시설을 이용한 축분 퇴비화중 퇴적더미의 온도는 15일령에 가장 높은 76$^{\circ}C$까지 상승한 후 25일령까지는 62$^{\circ}C$ 이상에서 온도가 유지되었으며 그 후 온도가 서서히 감소하여 완숙퇴비 단계에는 20$^{\circ}C$까지 떨어졌다. 수분 함량의 변화는 1일령부터 25일령까지 약 20%가 줄었으며 15일령부터 후발효 단계까지 급격하게 수분의 감소가 있었고 후발효 이후 수분 함량은 30%${\sim}$40% 사이로 유지되었다. 완숙퇴비의 안정성에 주된 인자로 알려진 퇴적더미내의 미생물상의 조사 결과 중온성 세균은 $10^8$-$10^10$ $CFUg^{-1}$, 사상균은 $10^3$-$10^4$, 방사선은 $10^6$-$10^8$의 범위에 상존하는 것으로 밝혀져 퇴비화 최종단계(퇴비화 45일령)에서는 축분퇴비의 안정성이 있는 것으로 사료되었으며 공정단계별 부숙도에 영향을 미치는 요인의 특성 변화를 구명하고자 실시한 결과는 다음과 같다. 1) 암모니아태 질소 함량은 퇴비화되면서 퇴비화 초기인 1일령에 최고치인 421.87mg/kg에서 점차 감소하여 완숙에는 104.89mg/kg으로 낮아졌다. 암모니아태 질수와 질산태 질소의 비율은 퇴비화 초기에는 11이상이었으며 퇴비화 45일령(완제품 단계)에서는 2 이하로 감소되었다. 2) 종자 발아지수는 퇴비내 독성물질과 영양소에 크게 좌우되었으며 퇴비화 전반기에는 무희석처리구의 수치로 볼 때 독성물질에 의한 저해로 간주가 되며 25일 이후 작물의 양적 영양소에 따라 발아지수가 달라졌다. 45일의 발효완료 단계에서의 발아지수는 80 이상을 나타내었다. 3) Humic acid의 E4:E6는 퇴비화 기간 중 25일 이전에는 E4:E6 ratio가 8.86에서 6.76 범위에서 감소하는 경향을 나타내었으며 25일 이후 완제품까지는 6.76에서 4.67의 범위에서 감소하였으며 이때의 퇴비화 전기간의 $r^2$ 값은 0.96이였다. 4) 수용성 탄소는 퇴비화 전반기에 0.54%에서 0.78%로 증가하였으며 그 이후는 0.42%까지 감소하는 경향을 나타냈다. 수용성 질소의 경우는 퇴비화 15일령까지 0.22%에서 0.32로 증가하다가 퇴비화 15일령 이후는 지속적으로 감소하는 경향을 나타냈다. 결과적으로 수용성 탄소와 수용성 질소간의 상관계수는 퇴비화 25일령까지인 전반기에 0.12인 반면 퇴비화 25일령 이후에는 0.5로 나타났다.

• Safety and Health at Work
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• 제11권1호
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• pp.109-117
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• 2020

Background: Ammonia and hydrogen sulfide are harmful gases generated during aerobic/anaerobic bacterial decomposition of livestock manure. We evaluated ammonia and hydrogen sulfide concentrations generated from workplaces at livestock farms and determined environmental factors influencing the gas concentrations. Methods: Five commercial swine farms and five poultry farms were selected for monitoring. Real-time monitors were used to measure the ammonia and hydrogen sulfide concentrations and environmental conditions during the manure-handling processes. Monitoring was conducted in the manure storage facility and composting facility. Information on the farm conditions was also collected through interview and walk-through survey. Results: The ammonia concentrations were significantly higher at the swine composting facilities (9.5-43.2 ppm) than at other manure-handling facilities at the swine and poultry farms, and high concentrations of hydrogen sulfide were identified during the manure agitation and mixing process at the swine manure storage facilities (6.9-19.5 ppm). At the poultry manure-handling facilities, the ammonia concentration was higher during the manure-handling processes (2.6-57.9 ppm), and very low hydrogen sulfide concentrations (0-3.4 ppm) were detected. The air temperature and relative humidity, volume of the facility, duration of manure storage, and the number of animals influenced the gas concentrations. Conclusion: A high level of hazardous gases was generated during manure handling, and some levels increased up to risk levels that can threaten workers' health and safety. Some of the farm operational factors were also found to influence the gas levels. By controlling and improving these factors, it would be possible to protect workers' safety and health from occupational risks.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제14권3호
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• pp.193-200
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• 2008

양돈농가에서 설치되어 운영되고 있는 퇴비화시설에 대한 수분 증발량에 대한 조사결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 돼지사육 두수는 단순 퇴비사 1,433두/호, 기계교반 퇴비화 시설 설치농가는 3,500두/호 이었다. 2. 퇴비화시설의 용적은 단순 퇴비사 $0.33m^3$/두, 기계교반 퇴비화시설 설치농가는 $0.25m^3$/두로 퇴비화시설 용적이 약 24.2% 정도 적은 것으로 조사되었다. 3. 조사농가의 수거돈분의 평균 수분 함량은 단순퇴비사 86.8%, 기계교반 85.7%로 기계교반 퇴비화시설 설치농가의 돈분의 수분 함량이 약 1.3% 정도 낮은 것으로 조사되었다. 4. 1일 투입되는 수분량은 단순 퇴비사 $4.1kg/m^3$/일, 기계교반 퇴비화시설 설치농가는 $6.5kg/m^3$/일로 기계교반 설치농가에서 약 36.9% 정도 단위면적당 수분량이 높게 투입되는 것으로 조사되었다. 5. 퇴비화기간동안의 발효온도는 단순퇴비화 시설에서 최고온도가 $45^{\circ}C$ 정도 상승하였으나, 기계교반 퇴비화시설 설치농가에서의 최고 발효온도는 $70^{\circ}C$까지 상승하는 것으로 조사되었다. 6. 수분 감소량은 퇴비화 시설 $1m^3$당 단순퇴비사 3.7 kg, 기계교반 5.2 kg으로 기계교반 퇴비화 시설이 약 28.8% 높은 것으로 조사되었는데 이는 퇴비더미내 발효온도 차이에 의한 원인인 것으로 판단되어졌다. 7. 퇴비화후 비료성분 함량은 질소 함량은 각각 0.84% 및 0.86%로 비슷한 경향으로 조사되었으며, ${P_2}{O_5}$(%) 성분도 0.78% 및 0.74%로 단순퇴비화시설에서 약간 높은 경향을 보였다. 그러나 OM 및 OM/N은 처리간에 큰 차이가 없는 것으로 조사되었다. 8. 따라서 양돈농가에서의 기계교반 및 단순퇴비화 시설을 이용하여 돈분뇨를 퇴비화하는 경우 돈분의 수분함량과 발효온도 및 수분 증발가능량 등을 고려하여 퇴비화 효율을 향상시키는 노력이 필요할 것으로 생각된다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제14권2호
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• pp.129-138
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• 2008

본 연구는 고수분 돈분뇨슬러리를 재료로 하여 톱밥여과 호기성 퇴비화 현장시설의 환경요인과 효율을 구명하기 위하여 퇴비화 과정중 온도, 수분함량, 물질수지, 수분증발량, 침출수 발생량, 퇴비 품질을 조사하였다. 분뇨투입은 퇴비화 초기에는 매일 분뇨를 투입하고 $2{\sim}3$주 이후에는 1주일에 2회씩 투입하여 처리하게 설계하였다. 본 시험에서는 발효조에 톱밥을 채우고 6개월간 지속적으로 분뇨를 발효장에 살포하고 교반하여 연속 호기성 발효 처리하는 퇴비화 방식의 농가에서 시험이 수행되었다. 1. 퇴비발효상의 온도는 상층부 $57.7^{\circ}C$, 중간부 $50.9^{\circ}C$, 하층부 $44.4^{\circ}C$를 나타내어 상층부가 가장 높고 하층부가 가장 낮았다. 교반 후 $3{\sim}5$시간 후부터 온도가 $36{\sim}50^{\circ}C$로 저하되었으며 교반 8시간 후부터 온도가 $64.5^{\circ}C$로 상승하여 정상온도를 유지하였다. 퇴비발효상 내부 온도의 일중 변화는 크지 않는 $20{\sim}30^{\circ}C$ 범위에 있었으나 상대습도는 $50{\sim}99%$로서 변화가 매우 컸다. 2. 퇴비발효상의 수분수지를 산출한 결과 총 투입수분량의 10.3%가 침출수로 배출되었고, 78.4%는 증발량으로 배출되었다. 본 호기성 퇴비화 시설은 수분 증발량이 높아 침출수 배출량을 제외하고 톱밥 $1m^3$당 $3.16m^3$의 슬러리 처리가 가능하여 수분조절제인 톱밥의 절감효과가 있었다. 3. 퇴비발효상 여과 침출액의 수질은 투입 슬러리 대비 BOD는 89.5%, CODcr는 81.2%, SS는 97.5% 저감되었다. 4. 최종 퇴비의 품질은 유기물은 29.1%, OM/N의 비율은 46.9%이었으며 중금속 함량은 비료공정규격 기준에 적합하였다.

• 유기물자원화
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• 제12권3호
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• pp.95-111
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• 2004

본 연구는 우리나라에 설치된 공공자원화시설 중에서 일처리용량이 0.5톤 이상인 자원화시설 중 가장 많은 분포를 보이는 퇴비화시설을 중심으로 설치 및 운영상황에 대하여 정밀진단하고 개선방안을 도출하기 위하여 수행되었다. 음식물쓰레기의 반입량을 월평균 및 년 평균값으로 조사한 결과, 월 평균값이 1,101.7톤/일, 년평균값이 930.9톤/일으로 평균계획용량 1,270.9톤/일에 상당량 미달되는 것으로 나타났다. 퇴비화시설의 입지조건도 공장등록이 불가능한 지역에 위치하여 허가를 득하지 못한 경우가 많았다. 퇴비화시설의 가동정지되는 주된 고장원인 기기는 발효시설과 파쇄시설로 나타났으며, 금속류 이물질유입은 파쇄시설의 고장이 주된 원인으로서 고장 및 부식에 대비한 설계가 요구된다. 초기함수율은 50~60%의 수분함량을 지키고 있는 것을 확인 되었으나, 톱밥, 음식물쓰레기, 반송퇴비가 적정하게 혼합되어 초기조건을 만족시킬 필요성이 있는 것으로 조사되었다. 발효시설의 체류시간은 부숙시설 15일, 후부숙조는 21일로서 최소기준이 설정되어 있으나, 일부 시설이 조건을 만족시키지 못하고 있는 것으로부터 시설의 종류에 따라서는 분해에 더 많은 시간이 소요됨으로 시설의 특징을 초기에 잘 파악하여 체류시간을 결정할 필요성이 있다. 퇴비화에 있어서 미생물 산화열에 의하여 발효조가 운영되어 경제성이 확보되어야 하나, 조사에 응한 25개소 중에서 14개소가 발효조에 어떠한 형태이던지 가온을 하고 있는 것으로 조사되었다. 이들 가온 시설은 역으로 미생물의 성장을 억제하여 퇴비화반응을 저해될 수 있는 것으로부터, 퇴비화에 있어서 미생물산화열을 이용하여 가능한 수분을 증발시키는 것을 기본으로 설계되어야 한다. 퇴비의 생산량을 발효조에 투입되는 음식물쓰레기와 부재료의 1일 평균 투입량이 22.8톤이었으며 퇴비로 생산된 량은 7.3톤/일로서 감량율이 68%를 보였다. 생산된 퇴비의 성상을 색상, 분해열의 잔류여부, 냄새 등으로 양질의 여부를 판단한 결과, 퇴비화 시설의 50% 정도는 퇴비화공정이 적정 설치, 운영이 되지 못했다는 것이 밝혀졌다. 생산된 퇴비가 토양에 건전한 형태로 제조되어야 할 것이다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제14권3호
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• pp.183-192
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• 2008

본 연구는 스크레파 축사에서 톱밥을 미리 충전하고 주기적으로 돈분뇨슬러리을 투입하는 연속호기성 퇴비화 시스템 공정에서 효율적인 퇴비화 환경요인 지표의 기초자료로 활용하기 위하여 퇴비화 과정 중 온도, 수분, 수분수지 등 환경요인과 최종 퇴비의 이화학적 특성을 조사하였다. 1. 퇴비 발효기간 동안 발효층의 온도가 $50{\sim}70^{\circ}C$ 범위로서 정상적인 온도를 유지하였고, 겨울기간 동안에도 높은 온도를 유지하여 퇴비 발효가 활발하게 진행되었다. 발효조의 높이별 온도는 중간층 온도가 가장 높고 하부층 온도가 가장 낮았으며 두 층간 온도차는 $5{\sim}20^{\circ}C$를 나타내었다. 퇴비발효조의 수분함량이 50%내외일 때 발효조 온도가 $20{\sim}30^{\circ}C$로서 정상적인 발효가 일어나지 않았다. 발효조 시설물 내부의 상대습도는 최저 55%에서 최고 88% 범위에 있었다. 따라서 퇴비사의 습한 공기를 제거하기 위한 휀 장치를 설치하는 것이 필요할 것으로 사료된다. 퇴비화 기간 동안 수분수지를 분석한 결과 총 투입 수분의 90%가 증발되는 것으로 산출되었다. 2. 본 연구의 퇴비화 방식은 발효조에 수분조절제인 톱밥을 한 번 투입하고 분뇨를 연속적으로 투입하여 5월 가량 연속적으로 사용이 가능하여 톱밥 $1m^3$으로 돈분뇨슬러리 $3,13m^3$의 퇴비화 처리가 가능하였다. 3. 퇴비화 기간이 약 5개월간 발효를 거치므로 퇴비의 비료성분 함량이 높았으며 탄소함량은 34% 질소 함량은 1.62%를 나타내었고 탄질비는 21을 나타내었다.

• 유기물자원화
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• 제8권1호
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• pp.60-68
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• 2000

바이오필터 기술은 수백 ppmC의 저농도 배가스를 처리하는 데에 있어 효과적이며, 비용이 저렴하고 환경적으로 건전한 처리방법이다. 적용범위로는 폐수처리장, 퇴비화시설, 음식물가공공장에서 발생되는 악취를 비롯하여 매립지가스 및 토양증기추출(SVE, soil vapor extraction)시 발생되는 휘발성 배가스의 처리등이 있다. 바이오필터 기술을 효과적으로 적용하기 위해서는 문헌연구를 꼼꼼하게 실시 한 후 실험실규모, 파일롯트규모, 그리고 현장규모로 점차 확대하여 실시하는 것이 바람직하다. 본고에서는 바이오필터 기술의 원리, 설계인자, 운전조건, 적용사례, 그리고 경제성 평가를 중심으로 고찰하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제27권4호
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• pp.406-412
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• 2008

Biogas plant with anaerobic digestion is receiving high attention as a facility for both livestock waste treatment and electric power generation. Objective of this study was to perform life cycle assessment (LCA) of a biogas plant which incorporates swine and food waste (7:3) as source materials for biogas production. In addition, the biogas production process was compared with the prevalent composting method as a reference in the aspects of green house gas (GHG) reduction potential and environmental impact. The biogas method was capable of reducing 52 kg $CO_2$ eq. emission per ton of swine/food waste, but the composting process was estimated to emit 268 kg $CO_2$ eq. into air. The biogas method was evaluated as more beneficial to the environment by mitigating the impact on abiotic depletion potential (ADP), global warming potential (GWP), ozone depletion potential (ODP), eutrophication potential (EP), and photochemical ozone creation potential (POCP), but not to acidification potential (AP).

• 웰빙융합연구
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• 제6권2호
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• pp.9-13
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• 2023

Purpose: In this study, we would like to make a technical proposal to solve the odor problem in pig houses. Through this, we would like to suggest an effective way to reduce the odor generated in the pig house as a solution to civil complaints. Research design, data and methodology: Conduct direct visits to pig farms where many civil complaints about bad odor occur, and identify the problems of each farm. Identify elements related to odor control, such as structure, facility, equipment, odor management method, and ventilation type. Through this, the technology to be applied to reduce odor and the solution to the odor problem are presented. Results: The results of major improvements are as follows: 1. Improvement of the structure of the barn or composting shed to an airtight type 2. Improvement of the pig manure treatment structure using the slope inside the barn 3. Establishment of ventilation and cooling systems 4. Automation of the mist spray system. Conclusions: As a result, as practical measures, sealing of facilities using winch curtains, construction of air conditioning systems using negative pressure ventilation, and management systems using AIoT systems were presented. It is judged that this study can be helpful in determining the grievances caused by civil complaints of tenant livestock farms and the direction of facility improvement in the future.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.56-66
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• 2021

본 연구에서는 가축분뇨 처리시설의 호기성 액비화 과정에서 발생하는 열을 회수하기 위한 폐열회수 시스템을 고안하여 시스템을 구성하는 요소 장치의 성능을 분석하였다. 또한, 회수된 열의 활용 가능성을 확인하였다. 실험 설정을 위해 가축분뇨 처리시설의 액비 발효조에서 발생하는 발효열을 확인하였다. 호기성 액비화를 위한 발효조의 온도가 균일성을 나타낸 특성과 34.5 ~ 43.9 ℃의 범위에서 운영되는 점을 고려하여 실험 온도 수준을 35, 40, 45 ℃로 설정하였다. PE 및 STS 파이프로 구성된 복합열교환기는 53.5, 65.6, 74.4 MJ/h 열에너지를 회수하고, 5 RT 용량의 히트펌프는 95.6, 96.1, 98.9 MJ/h 열에너지를 축열 하였으며, 이때 히트펌프의 난방성능계수는 4.53, 4.62, 4.65이었다. 발효조의 온도를 45 ℃로 가정한 열교환기의 최대 온수 생산능력을 급탕량 산정 방법으로 비교했을 때 56 360 kcal/day의 에너지 공급량을 확인하였다. 축열조와 연계된 FCU의 온풍 난방능력은 20.8 MJ/h, 에너지 이용효율은 96.1 %였다. FCU의 온풍으로 퇴비를 건조하였을 때 초기함수율 50.5 %에서 건조 후 함수율 45.8 %로 4.7 % 감소함을 확인할 수 있었다.