간헐포기방식의 생물반응조(SBR)를 이용한
가축분뇨의 액비화 연구
오 선 용
서울시립대학교 도시과학대학원
환경공학과
최근 축산업이 대규모화, 기업화되면서 미처리된 축산분뇨로 인하여 하천의 수질악화, 호소의 부영양화를 초래하고 있으며, 나아가 토양 및 지하수 오염 등 환경 전반에 걸친 문제를 일으키고 있어 이에 대한 적절한 대처방안이 요구되고 있다.
농림부에서 추진해온 액비화 사업은 허가 및 신고대상 농가에서 저장액비화 시설을 설치하여 축산분뇨를 자원화 해왔다. 그러나 저장액비화 시설은 6개월 이상의 부숙기간이 유지되어야 하므로 매우 과다한 시설용량이 필요하며, 동시에 적정 부숙기간을 유지하지 않고 운영됨으로서 불량 액비를 생산/살포하여 악취발생, 양분불균형 및 작물피해를 유발했고, 지하수 및 상수원 오염까지 발생시키는 비합리적이고 비경제적인 축산분뇨 자원화 기술을 이용해 왔다.
본 연구에서는 간헐포기방식(SBR) 가축분뇨 정화처리시설의 간헐포기방식(SBR) 생물반응조를 이용하여 액비생산에 필요한 체류시간, 운전온도, 운전시간 등을 결정하여 액비생산에 적합한 반응조 운전조건을 결정하고, 최적조건에서 생산된 안정화 액비의 비료가치 및 안정성을 평가하여 가축분뇨의 액비자원화 방안에 대하여 연구하였다.
연구결과 액비를 생산하기 위해서는 ...
간헐포기방식의 생물반응조(SBR)를 이용한
가축분뇨의 액비화 연구
오 선 용
서울시립대학교 도시과학대학원
환경공학과
최근 축산업이 대규모화, 기업화되면서 미처리된 축산분뇨로 인하여 하천의 수질악화, 호소의 부영양화를 초래하고 있으며, 나아가 토양 및 지하수 오염 등 환경 전반에 걸친 문제를 일으키고 있어 이에 대한 적절한 대처방안이 요구되고 있다.
농림부에서 추진해온 액비화 사업은 허가 및 신고대상 농가에서 저장액비화 시설을 설치하여 축산분뇨를 자원화 해왔다. 그러나 저장액비화 시설은 6개월 이상의 부숙기간이 유지되어야 하므로 매우 과다한 시설용량이 필요하며, 동시에 적정 부숙기간을 유지하지 않고 운영됨으로서 불량 액비를 생산/살포하여 악취발생, 양분불균형 및 작물피해를 유발했고, 지하수 및 상수원 오염까지 발생시키는 비합리적이고 비경제적인 축산분뇨 자원화 기술을 이용해 왔다.
본 연구에서는 간헐포기방식(SBR) 가축분뇨 정화처리시설의 간헐포기방식(SBR) 생물반응조를 이용하여 액비생산에 필요한 체류시간, 운전온도, 운전시간 등을 결정하여 액비생산에 적합한 반응조 운전조건을 결정하고, 최적조건에서 생산된 안정화 액비의 비료가치 및 안정성을 평가하여 가축분뇨의 액비자원화 방안에 대하여 연구하였다.
연구결과 액비를 생산하기 위해서는 전처리가 된 가축분뇨는 4회 이상 분할 주입하고, 체류시간을 10일 정도로 유지하여 운영하였을 때 유기물의 안정화가 잘 이루여 졌으며, 질소 농도는 약 1,100 mg/L 정도로 유지되는 것으로 나타났다. 지하수에 영향을 미치는 NO3-의 양을 줄이기 위해 유입 및 교반시간을 반응시간의 70%로 조절하는 것이 가장 안정적이었으며, 생물반응조를 약 50℃로 운영하였을 때 병원성 미생물이 사멸되는 것으로 나타났다.
생물반응조를 거친 안정화 액비는 악취와 병원성 미생물이 거의 제거되어 가축분뇨가 환경적·위생적으로 안정화 된 것으로 나타났다. 또한 농축설비의 농축율을 250% 정도로 가동하였을 때, 비료공정규격에 만족하는 3,000 mg/L에 도달할 수 있었다. 차후 본 연구의 기본 데이터를 이용하여 정화처리를 목적으로 설치되어있는 축산폐수공공처리시설의 생물반응조 운전모드를 변경하여 운영하면 실제 현장에서 액비 생산이 가능할 것으로 판단된다.
간헐포기방식의 생물반응조(SBR)를 이용한
가축분뇨의 액비화 연구
오 선 용
서울시립대학교 도시과학대학원
환경공학과
최근 축산업이 대규모화, 기업화되면서 미처리된 축산분뇨로 인하여 하천의 수질악화, 호소의 부영양화를 초래하고 있으며, 나아가 토양 및 지하수 오염 등 환경 전반에 걸친 문제를 일으키고 있어 이에 대한 적절한 대처방안이 요구되고 있다.
농림부에서 추진해온 액비화 사업은 허가 및 신고대상 농가에서 저장액비화 시설을 설치하여 축산분뇨를 자원화 해왔다. 그러나 저장액비화 시설은 6개월 이상의 부숙기간이 유지되어야 하므로 매우 과다한 시설용량이 필요하며, 동시에 적정 부숙기간을 유지하지 않고 운영됨으로서 불량 액비를 생산/살포하여 악취발생, 양분불균형 및 작물피해를 유발했고, 지하수 및 상수원 오염까지 발생시키는 비합리적이고 비경제적인 축산분뇨 자원화 기술을 이용해 왔다.
본 연구에서는 간헐포기방식(SBR) 가축분뇨 정화처리시설의 간헐포기방식(SBR) 생물반응조를 이용하여 액비생산에 필요한 체류시간, 운전온도, 운전시간 등을 결정하여 액비생산에 적합한 반응조 운전조건을 결정하고, 최적조건에서 생산된 안정화 액비의 비료가치 및 안정성을 평가하여 가축분뇨의 액비자원화 방안에 대하여 연구하였다.
연구결과 액비를 생산하기 위해서는 전처리가 된 가축분뇨는 4회 이상 분할 주입하고, 체류시간을 10일 정도로 유지하여 운영하였을 때 유기물의 안정화가 잘 이루여 졌으며, 질소 농도는 약 1,100 mg/L 정도로 유지되는 것으로 나타났다. 지하수에 영향을 미치는 NO3-의 양을 줄이기 위해 유입 및 교반시간을 반응시간의 70%로 조절하는 것이 가장 안정적이었으며, 생물반응조를 약 50℃로 운영하였을 때 병원성 미생물이 사멸되는 것으로 나타났다.
생물반응조를 거친 안정화 액비는 악취와 병원성 미생물이 거의 제거되어 가축분뇨가 환경적·위생적으로 안정화 된 것으로 나타났다. 또한 농축설비의 농축율을 250% 정도로 가동하였을 때, 비료공정규격에 만족하는 3,000 mg/L에 도달할 수 있었다. 차후 본 연구의 기본 데이터를 이용하여 정화처리를 목적으로 설치되어있는 축산폐수공공처리시설의 생물반응조 운전모드를 변경하여 운영하면 실제 현장에서 액비 생산이 가능할 것으로 판단된다.
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