공기공급량에 따른 산란계분의 퇴비화 특성변화에 관한 연구

곽정훈,조승희,정광화,김재환,최동윤,정의수,정만순,강희설,라창식,Kwag, J.H.,Cho, S.H.,Jeong, K.H.,Kim, J.H.,Choi, D.Y.,Jeong, Y.S.,Jeong, M.S.,Kang, H.S.,Ra, C.S. 한국축산환경학회 2010 축산시설환경학회지 Vol.16 No.2

산란계분을 퇴비화 하는데 있어서 공기공급량을 다르게 하여 퇴비화기간동안의 퇴비 특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 퇴비화기간동안의 발효온도를 조사한 결과 T-1 처리구에서 발효온도가 다른처리구에 비해서 낮은 것으로 조사되었으며 이는 T-1 처리구에서는 정상적인 호기성 발효가 진행되지 않고 있음을 보여주고 있었다. 반면에 T-3 및 T-4 처리구에서는 최고온도 도달시간이 다른 처리구에 비하여 짧다는 것은 계분의 신속한 퇴비화 빛 높은 수분증발량이 조사되었다. 2. 공기공급량에 따른 퇴비화 과정에서의 처리구별 수분함량을 분석해 본 결과 발효 초기의 경우에 공기 공급량을 T-1 처리구에서 1주일이 경과한 후 8.9%로 가장 낮게 조사되었으며, T-2, T-3 및 T-4 처리구에서는 각각 15.4%, 18.0% 및 18.6%로 높은 수분감소량을 보이는 것으로 조사되어 통계적으로 유의적인 처리가 있는 것으로 조사되었다(p>0.05). 3. 계분의 퇴비화 과정에서의 공기공급량에 따른 산소소모량을 조사한 결과 T-3 및 T-4구에서 퇴비화시험 2일째 9 ppm으로 낮은 수치로 조사되었으나 T-1 및 T-2 처리구에서는 12 ppm으로 상대적으로 높은 수치로 조사되었다. 4. 처리구별 퇴비더미내의 중량변화는 시험 1주일 후의 중량감소율은 T-1 처리구에서 5.5%로 가장 낮았으며, T-3 및 T-4구에서는 12.0% 및 12.3%로 비슷한 경향을 조사되었으며 이러현 경향은 퇴비화 2주일이 경과한 후에도 같은 경향으로 조사되었다. 5 퇴비화기간의 경과에 따른 비료성분 및 유기물량은 처리구간에 큰 차이를 보이지 않았으나, 1 차 발효후 비료성분 함량은 처리구별로는 T-4 처리구에서 질소성분이 타 처리구에 비하여 낮아진 것으로 조사되었다. 이는 퇴비화 과정에서의 수분함량 변화에 따라 비료성분의 함량에 차이를 보이는 것으로 조사되었다. 6. 반면에 OM/N도 투입시 처리구간에 큰 차이를 보지지 않았으나 1차 퇴비화 후에는 42.0, T-2 44.2, T-3 47.1 및 T-4 55.8로 공기 공급량이 높아짐에 따라 OM/N의 비가 점차 높아지는 경향으로 조사되었다. 7. 따라서 산란계분의 퇴비화시 공기공급량을 최소 퇴비화물질 $1m^3$당 $150\;{\ell}/min$ 이상 공급하는 것이 계분이 정상적으로 호기성 퇴비화가 가능하다고 판단되어 진다. The composting of layer manure is economical and efficiently process. In this study, the variation of composting characteristics in layer manure was investigated according to air supply capacity. The fermented compost was added in layer manure and mixed with sawdust inside composting reactors. The level of air supply capacity was varied in the range of $50{\sim}200\;{\ell}/m^3/min$. During composting the temperature variations of composting piles was different the temperatures of composting piles for T-1 ($50\;{\ell}/m^3/min$) and T-2 ($100\;{\ell}/m^3/min$) were reached at $40^{\circ}C$ and $50^{\circ}C$ within 2 days, respectively. For T-3 ($150\;{\ell}/m^3/min$) and T-4 ($200\;{\ell}/m^3/min$), their temperatures was $60^{\circ}C$ within same days and maintained during 8 days. Water contents decreased according to the air supply capacity; 8.9%, 15.4%, 18.0% and 18.6% for T-1, T-2, T-3 and T-4. The weight ratios of T-1, T-2, T-3 and T-4 were reduced to 12.8%, 15.6%, 18.1% and 17.9%, respectively. The decreasing volumetric ratios of T-1, T-2, T-3 and T-4 were 18.0%, 21.0%, 22.3% and 22.0%. The oxygen discharge concentrations during composting were 12 ppm for T-1, T-2 and 9 ppm for T-3 and T-4. After composting, fertilizer components such as total nitrogen (TN) and phosphorous pentoxide ($P_2O_5$) were examined at each air supply capacity. Nitrogen contents of the T-1, T-2, T-3 and T-4 were 0.75%, 0.74%, 0.72% and 0.64%. Also, The contents of $P_2O_5$ were 0.35%, 0.40%, 0.38% and 0.42% for T-1, T-2, T-3 and T-4.

AHP를 활용한 가축분뇨 처리시설 및 관련기술 평가지표 가중치 설정

김재환,조승희,곽정훈,최동윤,정광화,천동원,이성현,김진호,소규호,박치호,Kim, J.H.,Cho, S.H.,Kwag, J.H.,Choi, D.Y.,Jeong, K.H.,Cheon, D.W.,Lee, S.H.,Kim, J.H.,So, K.H.,Park, C.H. 한국축산환경학회 2011 축산시설환경학회지 Vol.17 No.suppl.

본 연구는 '가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률'에 의거 '08년부터 농촌진흥청에서 수행하고 있는 '가축분뇨 처리시설 및 관련기술 평가' 사업의 효과나 평가 절차 및 방법 등에 대해 점검해 보고, 각 평가항목 간의 AHP (Analytic Hierarchy Process, 계층분석법)를 통하여 가중치의 타당성 검토와 제도운영의 개선방안을 마련하고자 직접적 이해관계자인 평가를 받은 30개 업체의 전문가를 대상으로 우편 설문조사를 실시하여 분석하였다. 본 평가사업의 종합평가 결과는 시설업체 및 축산농가 등에 가축분뇨 처리시설에 대한 신뢰성 확보에 도움이 되었으며, 평가의 주요 항목인 '업체의 능력', '기술력', '시설의 처리효율', '시설의 편이성', '경제성'에 대해서는 평가결과의 객관성 측면에서 70% 이상이 보통 이상이라 응답하고 있으나 객관적 평가 또는 매우 객관적이라 응답한 비율은 각각 46.4%, 46.4%, 57.1%, 53.6%, 35.7%로써 경제성 평가분야가 가장 낮아 이에 대한 보완이 필요함을 나타내었다. 또한 가축분뇨 처리시설에 대한 종합평가시 평가 항목간 합리적 가중치를 부여하기 위하여, AHP를 실시한 결과 공법 선택의 기준 중 기술성과 경제성에 대한 가중치는 0.425, 0.575로서 경제성의 비중이 높았다. 기술성 요소로 대표되는 '기술의 현장 적용성'과 '시설의 관리 용이성' 및 '처리 효율성'에 대한 가중치는 각각 0.226, 0.375, 0.399로서 '처리 효율성'이 가장 높았으며, '기술의 현장 적용성'이 가장 낮게 평가 되었다. 이러한 결과를 바탕으로 현재의 가중치와 비교해 보면 현재는 기술성 특히 처리효율에 대해 과대 평가되고 있어 개선이 필요하다. 따라서, 추후 가축분뇨 처리시설 종합평가시 AHP를 이용한 각 항목별 가중치를 적용한 기술성 평가를 종합적으로 고려할 경우 평가의 객관성 확보와 평가사업의 신뢰도를 높이는데 크게 기여할 것으로 판단되며, 향후 다수의 계층적 요인과 기술 수요자도 포함하여 분석 범위를 확대할 필요가 있다. The objective of this study was to suggest strategies for improving "Livestock Manure Treatment Systems and Related Technologies Assessment Program". Analytic Hierarchy Process (AHP) was used to evaluate reasonableness of applied weight value for assessment and improve program management strategies. Results of mail survey collected from animal manure treatment technology specialists of 30 companies nationwide were used for AHP. Company's ability, technological prowess, facility's convenience, economic feasibility are four important aspects of assessment program evaluation using AHP. More than 70% of the respondents said they were overall satisfied with the objectivity of assessment program regarding above four evaluation aspects. However, only 36% of them answered that they were very satisfied with the objectivity of assessment program in terms of economic feasibility. The evaluation results revealed that the assessment program needs to be made up for the weak points regarding economic feasibility. The AHP weight calculation results showed that the current assessment program overestimates the technological prowess, especially livestock manure treatment efficiency. It suggests that the weight value of current assessment program in terms of technological prowess needs to be determined carefully. The current assessment program combined with AHP weight value determination approach will be very useful to improve objectivity and reliability of assessment.

수직 종형퇴비화시설에서의 산란계분 퇴비화 특성 조사 연구

곽정훈,김재환,조승희,정광화,최동윤,정의수,정만순,강희설,라창식,Kwag, J.H.,Kim, J.H.,Cho, S.H.,Jeong, K.H.,Choi, D.Y.,Jeong, Y.S.,Jeong, M.S.,Kang, H.S.,Ra, C.S. 한국축산환경학회 2010 축산시설환경학회지 Vol.16 No.3

산란계농가에서 설치되어 운영되고 있는 수직종형 퇴비화시설에 대한 수분증발량에 대한 조사결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 수직종형 퇴비화 시설 설치농가 2호를 선정하여 사육규모 등 일반현황과 운영실태를 조사한 결과, 조사농가의 평균 산란계 사육수수 각각 39,971수 및 116,650수 였으며, 조사계절별로 사육수수의 변동은 2% 이내로 일정한 사육수수를 사육하고 있는 것으로 조사되었다. 2. 조사농가의 계절별 평균 발효조내 온도는 조사농가 모두 발효조내 온도가 발효초기에는 각각 $60^{\circ}C$, $54^{\circ}C$로 농가 간에 약간의 차이가 있었으나, 퇴비화과정중에는 평균 발효온도가 $60^{\circ}C$ 이상을 지속적으로 유지하고 있는 것으로 조사되었다. 3. 계절별로는 동절기에 발효조내 발효온도가 조사 농가 모두 타계절에 비하여 낮은 것으로 조사되었다. 4. 농가별로 계분의 수분 함량을 분석한 결과 A농장의 경우 전반기 평균 74.9%, 후반기 73.8%로 약간의 차이를 보였으며, 조사농가 B의 경우에는 전 후반기 평균 수분함량은 각각 66.8%, 64.3%로 A 농장에 비해서 수분함량이 10.8%~12.8%정도 낮은 것으로 조사되었다. 5. 농가별 수분 감소량은 A농장의 경우 평균 수분 감소량이 20.6%로 조사되었으며, B농장은 34.0%로 B농장이 A 농장에 비하여 약 13.4% 정도 수분증발량이 높은 것으로 조사되었다. 6. 비료성분 함량중 질소성분의 경우 A농가에서는 질소성분이 0.8%로 높은 반면에 B농가에서는 0.52%로 약 35% 정도 질소성분이 낮은 것으로 조사되었으며, 이에 따른 OM/N비도 조사 A, B농가 각각 36.8, 84.4의 농가별로 차이를 보이는 것으로 조사되었다. Using a vertical composting system in layer farms, the composting process was characterized in terms of temperature variation, change of moisture contents, fertilizer ingredient and so on. In this study, two types of layer farms were examined. The layer manure was produced as 3,300 and 116,650 kg/day for Farm A and Farm B, respectively. Also, their average moisture contents were 74.4% (Farm A) and 65.6 % (Farm B). The inside temperature of composting in Farm A was varied in the range of 50 to $70^{\circ}C$, and moisture content of it decreased from 59.5% to 20.6% at the edge of vertical composting system. While in Farm B, composting temperature was fluctuated between 50 and $65^{\circ}C$ and moisture content declined from 34.0% to 13.4% at the end of vertical composting system. The fertilizer ingredients such as T-N, $P_2O_5$ and $K_2O$ were not significantly influenced by seasonal effect. Their values were changed in the range of 0.90% to 0.47% for T-N, 0.16% to 0.42% for $P_2O_5$, and 0.22% to 0.28 for $K_2O$, respectively. Also, OM/N ratio was varied from 36.8 to 84.4.

돈분이용 퇴비화과정에서의 공기공급량별 퇴비화 특성변화에 관한 연구

곽정훈,김재환,정광화,조승희,안희권,최동윤,정만순,이상철,강희설,라창식,Kwag, J.H.,Kim, J.H.,Jeong, K.H.,Cho, S.H.,Ahn, H.K.,Choi, D.Y.,Jeong, M.S.,Lee, S.C.,Kang, H.S.,Ra, C.S. 한국축산환경학회 2011 축산시설환경학회지 Vol.17 No.2

스크레퍼 이용 수거된 돈분을 호기성 조건으로 퇴비화 하는 과정에서 공기공급량을 50, 100, 150, 200$\ell/m^3$/min.으로 각각 다르게 하여 퇴비화 하는데 있어서 공기공급량을 다르게 하여 퇴비화기간동안의 퇴비특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 퇴비화원료로 사용된 돈분의 수분함량은 85%였으며 수분 조절재로 사용한 톱밥의 수분함량은 35%를 혼합하여 수분 68%로 조정한 후 퇴비화 시험을 실시하였다. 2. 돈분의 호기성 퇴비화를 실시하는 과정에서 퇴비화기간동안의 발효온도를 조사한 결과 T-1 처리구에서 발효온도가 다른 처리구에 비해서 낮은 것으로 조사되었으며 이는 T-1 처리구에서는 정상적인 호기성 발효가 진행되지 않고 있음을 보여주고 있었다. 반면에 T-3 및 T-4 처리구에서는 최고온도 도달시간이 다른 처리구에 비하여 짧다는 것은 계분의 신속한 퇴비화 및 높은 수분 증발량이 조사되었다. 3. 처리구별 수분 함량 변화를 분석해 본 결과 발효 초기의 경우에 공기 공급량을 T-1 처리구에서 1주일이 경과한 후 7.6%로 가장 낮게 조사되었으며, T-2, T-3 및 T-4 처리구에서는 각각 13.2%, 16.8% 및 16.9%로 높은 수분 감소량을 보이는 것으로 조사되었으며, T-3 및 T-4 처리구와 나머지 처리구간에 통계적으로 유의적인 차이가 있는 것으로 조사되었다 (p>0.05). 4. 처리구간별 배출되는 가스성분 중에서 산소 농도를 측정한 결과 모든 처리구에서 퇴비화 3일차까지 9 ppm으로 낮은 수치로 조사되어 모든 처리구가 정상적인 호기성 퇴비화가 진행되는 것을 확인 할 수 있었다. 5. 퇴비화 시험 1주일 후의 중량 감소율은 T-1 처리구에서 7.6%로 가장 낮았으며, T-3 및 T-4구에서는 16.8% 및 16.9%로 비슷한 경향이 조사되었다. 6. 퇴비화기간의 경과에 따른 비료성분 및 유기물 량은 처리구간에 큰 차이를 보이지 않았으나, 1차 발효 후 비료성분 함량은 처리구별로는 T-4 처리구에서 질소성분이 타 처리구에 비하여 낮아진 것으로 조사되었다. 이는 퇴비화 과정에서의 수분 함량 변화에 따라 비료성분의 함량에 차이를 보이는 것으로 조사되었다. 7. 따라서 돈분을 호기성 방법으로 퇴비화 할 경우 적정 공기공급량은 퇴비더미 $1m^3$당 최소 $1m^3$당 150$\ell$/min 이상을 공급하는 것이 적당한 것으로 판단되어 졌다. This study was carried out to investigate on the composting characteristics variation accoding to air supply capacity in Pig manure. The composting of pig manure is economical and efficiently process. The fermented compost was added in pig manure mixed with sawdust was composting reators. Air supply capacity levels of fermented compost on the pig manure mixed with sawdust were regulated at 50, 100, 150 and 200$\ell/m^3$/min. respectively. The obtained results can be followed as bellow; The temperature variations of experimental composting piles during composting for the different of T-1 reach $40^{\circ}C$ in 2 days, T-2, T-3 and T-4 reach $60^{\circ}C$ in 2 days and T-3, T-4 maintained until 8 days. The decreases in water contents per each square meter for the different of T-1 (50 l/$m^3$/min), T-2(100 l/$m^3$/min), T-3(150 l/$m^3$/min) and T-4(200 l/$m^3$/min.), The decreases ratio in water contents was T-1, T-2, T-3 and T-4 were 15.4%, 28.8%, 33.4% and 35.2%. The decreases ratio in weight was T-1, T-2, T-3 and T-4 were 7.6%, 15.6%, 16.8% and 16.9% respectively. The variations of oxygen concentration from composting period in case of oxygen discharge concentration T-1, T-2, T-3 and T-4 were 9 ppm. respectively. Fertilizer components after composting were examined. Nitrogen contents of the T-1, T-2, T-3 and T-4 were 0.45%, 0.44%, 0.42% and 0.44%, and P2O5 contents were T-1, T-2, T-3 and T-4 were 0.37%, 0.41%, 0.42% and 0.44% respectively. Therefore, the compost curing air supply of air volumes at least 150$\ell$/min/min. or more to supply the aerobic composting pig manure normally are judged to be possible.

양돈농가에서의 계절별 세정수 발생량 및 주요 오염원 재설정 연구

곽정훈,최동윤,김재환,정광화,조승희,정만순,강희설,라창식,Kwag, J.H.,Choi, D.Y.,Kim, J.H.,Jeong, K.H.,Cho, S.H.,Jeong, M.S.,Kang, H.S.,Ra, C.S. 한국축산환경학회 2009 축산시설환경학회지 Vol.15 No.3

양돈농가에서의 계절별 돈사배출수 발생량 재설정을 위하여 돈사내에서 스크레퍼 및 인력으로 돈분을 분리수거하여 분은 퇴비화하고 배출수는 활성오니법을 이용하여 정화처리하고 있는 농가를 5 농가를 선정하여 돈사배출수량 및 배출수의 특성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 양돈농가에서의 세정수 발생량 재선정을 위하여 선정된 농가의 평균 돼지 사육두수는 1,718.9두/호 였으며 돼지분뇨처리는 돈사내에서 스크레퍼 또는 인력에 의해 돈분뇨를 수거하고 있었다. 2. 양돈농가에서 매일 돼지두당 발생되는 돈사배출수 발생량은 4계절 평균 돈사배출수량 약 $2.49{\ell}$/두/일 였으며, 여름철에 $2.65{\ell}$/두.일로 가장 많이 발생되었고, 겨울철에는 $2.35{\ell}$/두.일로 여름철에 비하여 일일 두당 $0.30{\ell}$/두/일가 적은 것으로 조사되었다(p<0.05). 이는 기존의 돼지분뇨배출원 단위중 세정수 발생량 $4.4{\ell}$/head/day 보다 약 43%가 감소된 것으로 조사되었다. 3. 조사농가의 계절별 세정수 발생량의 경우에도 조사농가마다 발생량이 차이가 나는 것으로(p<0.05) 조사되었으며, 농가별로도 평균 세정수 발생량이 조사 A 농가는 $1.79{\ell}$/두/일, 농가 B $2.67{\ell}$/두/일, 농가 C $2.42{\ell}$/두/일, 농가 D 3.33 및 조사 E 농가의 경우에는 $2.16{\ell}$/두/일으로 조사농가마다 돼지의 사육방법 및 관리방법 등에 따라서 세정수 발생량이 크게 차이가 나는 것으로 조사되었다. 4. 조사농가에서의 수거된 세정수의 평균 BOD는 평균 $4,68{\pm}325\;mg/{\ell}$였으며, 계절에 따라 BOD의 농도 차이가 나는 것으로 조사되었다. 5. 계절별로는 겨울철이 $5,257{\pm}394\;mg/{\ell}$로 봄, 여름, 가을에 비하여 높았으며, SS 평균농도는 $2,122{\pm}279\;mg/{\ell}$로 조사되었으며, 가을철에 채취된 시료에서 조사농가 평균 $1,925{\pm}370\;mg/{\ell}$으로 가장 낮은 수치를 보였으나 통계적으로 유의적인 차이를 보이지는 않았다(p<0.05) 6. 그리고 pH는 평균 $7.2{\pm}0.1$로 정상적인 수치로 조사되었으며, 겨울철이 $7.4{\pm}0.1$로 여름철의 성적인 $7.1{\pm}0.1$ 보다 약간 높은 것으로 조사되었다. 7. 또한 비료성분인 질소(T-N)은 $3,238{\pm}227\;mg/{\ell}$으로 조사되었으며, 봄철에 질소농도가 $2,260{\pm}130\;mg/{\ell}$로 조사되어 여름 $3,581{\pm}159\;mg/{\ell}$ 및 가을철 $3,428{\pm}240\;mg/{\ell}$ 및 겨울철 $3,685{\pm}277\;mg/{\ell}$ 보다 낮은 것으로 조사 되었다. 8. 그리고 인(T-P)의 함량은 평균 $118{\pm}17\;mg/{\ell}$으로 조사되었으며, 계절별로는 여름철이 $70{\pm}13\;mg/{\ell}$으로 가장 낮은 것으로 조사되었다. The purpose of this study was to determine the effect of re-establish the amount and major pollution source of swine wastewater from swine farms. The results obtained in this study was summarized as follow; The quantity of wastewater produced from the average volume of swine wastewater was $2.49{\ell}$/head/day and $2.49{\ell}$ in spring, $2.65{\ell}$ in summer, $2.47{\ell}$ in autumn, and $2.35{\ell}$ in winter. The quantity of wastewater production during summer season was higher than of the other seasons. The water pollutant concentration in wastewater of swine farms, $BOD_5$, SS, T-N and T-P, was $4,689\;mg/{\ell}$, $2,122\;mg/{\ell}$, $3,238\;mg/{\ell}$ and $118\;mg/{\ell}$, respectively.

페록시다아제가 고정화된 세라이트 비드를 이용한 합성염료폐수의 전기효소적 처리

심준목(J. Shim),조승희(S. H. Cho),권세미(S. M. Kwon),문승현(S. H. Moon) 대한환경공학회 2006 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.2006 No.12

고정화된 Horseradish Peroxidase를 이용한 전기화학적 효소법에 의한 아조염료의 분해

심준목(J. Shim),조승희(S. H. Cho),김가영(G. Y. Kim),연경호(K. H. Yeon),우중제(J. J. Woo),문승현(S. H. Moon) 대한환경공학회 2006 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.2006 No.12