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문제 정의
- 비육돈사의 환기시스템을 대상으로 겨울철과여름철로 나누어 설계하였으며 개발된 환기시스템의 효율을 검증하고자 하였다. 각 시스템 별 환기형태는 Table 1, Fig.
제안 방법
- 비육돈사의 환기시스템을 대상으로 겨울철과여름철로 나누어 설계하였으며 개발된 환기시스템의 효율을 검증하고자 하였다. 각 시스템 별 환기형태는 Table 1, Fig. 2, 3과 같이 여름철, 겨울철을 위한 시스템으로 구분하였고 환기율은 MWPS-8의 사육단계별 추천환기율에 사육두수를 환산하여 최소 1, 440 m3/h, 최대 24, 000 m3/h를 기준으로 하였으며환기량의 조절은 온도변화에 따라 자동적으로 조절되도록 하였다. 환기는 여름철은 측벽에서 겨울철은 돈사측벽 입기구을 통하여들어온 공기가 Fig.
- 또한 돈사내 습도유지는 돈사내부의 습도에 미치는 영향을 최소화시키기 위하여 돈사 측벽에 분무노즐을 부착하였다. 돈방의 크기는 MWPS-8(1988)의 권장값을 기준으로 하여 건축하였으며, 돈군의크기는 돈방 5.4m X 2m의 돈방당 10~11두씩, 총 19돈방에서 완전임의 배치법으로 설계하였다.
- 돈사에서 발생하는 악취배출 원인물질로 명확한 물질은 알려져 있지 않지만 대략 복합화합물 중 황(S)화합물이 주류를 이루기 때문에 황화수소를 분석하였다. 황화수소(H2S) 가스농도 변화는 돈사내부에서는 측정일 7일(6 ppm), 21일(5 ppm) 및 36일(7 ppm) 경과함에따라 어느 일정 시점에서 황화수소 가스농도는 증가하지 않았으나 다른 필터여재에서는 일정한 경향은 보이지 않았다.
- 악취물질에 대한 물질별 탈취기술은 최근 다양한 연구 및 일반 산업시설에 적용한여러 가지 보고가 나오고 있다. 따라서 돈사로부터 발생되는 복합취인 악취물질을 동시에 저감시킬 수 있는 방법은 아직 개발되어있지 않지만 본 실험에서는 현재 적용 가능한 방법으로 제시되고 있는 바이오필터를 배기홴과 연결하여 저감 효과를 구명하였다.
- 비육돈사는 외부의 영향을 적게 주기 위하여 마감을 철저히 하였다. 또한 돈사내 습도유지는 돈사내부의 습도에 미치는 영향을 최소화시키기 위하여 돈사 측벽에 분무노즐을 부착하였다. 돈방의 크기는 MWPS-8(1988)의 권장값을 기준으로 하여 건축하였으며, 돈군의크기는 돈방 5.
- 무창 육성 . 비육돈사에 대한 악취 제어 효율 비교분석을 위하여 Biofilter 덕트에 의한 악취 제어 연구를 수행하였다. 본 실험은 서울대 부속목장 실험돈사에서 실시하였으며 실험결과는 다음과 같다.
- 본 실험은 무창 육성 . 비육돈사에서 여름철에 실시하였으며, 돈사 현장실험은 서울대학교 농업생명과학대학 부속동물목장 축산환경실의 무창실험 돈사에서 실시하였다.
- 사료는 시판중인 육성돈사료(D사)를 무제한 급여하였고 급수는 급이기와 같은 공간에 니플을 설치하여 사료섭취시 자유롭게 음수토록 하였으며 분뇨는 슬러리 방식으로 처리하였으며 기타 사양관리는 서울대학교 농업생명과학대학의 일반관행에 준하여 실시하였다.
- 2, 3과 같이 여름철, 겨울철을 위한 시스템으로 구분하였고 환기율은 MWPS-8의 사육단계별 추천환기율에 사육두수를 환산하여 최소 1, 440 m3/h, 최대 24, 000 m3/h를 기준으로 하였으며환기량의 조절은 온도변화에 따라 자동적으로 조절되도록 하였다. 환기는 여름철은 측벽에서 겨울철은 돈사측벽 입기구을 통하여들어온 공기가 Fig. 3처럼 천정의 배플을 통하여 유입되는 입기시스템으로 하였으며, 배기는 한쪽 측벽의 덕트로 연결된 팬으로 배출하는 음압방식으로 하였다.
대상 데이터
- 바이오필터의 구조는 가로(2.4 m)x세로(2.4 m)x높이(1.5 m)로 구성되었으며 내부 구조는 바닥으로부터 70cm 지점에 바이오필터 하부및 바이오필터 상부가 충진될 수 있도록 스틸 철망으로 지지하였다. 이때 바이오필터의 두께는 볏짚은 60 cm 전후였으며 ALC는 30 cm 내외로 하였다.
- 본 실험에 공시된 무창돈사의 크기는 12 m (W) X 20m(L)이 며, 육성 . 비육돈사 내부는 MWPS-8에서 권장하고 있는 사육돈방을 중앙의 복도를 중심으로 좌우에 9~10 돈방씩총 19개의 돈방을 배치하였다.
- 본 실험에 공시된 육성돈은 자돈기를 거친 삼원교잡종(Landrace * Yorkshire x Duroc)으로 평균체중 27 kg인 육성돈을 돈방당 10~11두씩 19돈방에 200두를 배치하여 체중 110 kg/ 두(출하시)까지 사육하였다.
- 본 실험에 사용된 육성 . 비육돈사는 Fig.
- 본 실험은 무창 육성 . 비육돈사에서 여름철에 실시하였으며, 돈사 현장실험은 서울대학교 농업생명과학대학 부속동물목장 축산환경실의 무창실험 돈사에서 실시하였다.
- 비육돈사에 대한 악취 제어 효율 비교분석을 위하여 Biofilter 덕트에 의한 악취 제어 연구를 수행하였다. 본 실험은 서울대 부속목장 실험돈사에서 실시하였으며 실험결과는 다음과 같다.
- 3과 같이 각 조사항목의 측정지점은 육성 . 비육사 내부 좌우돈방 및 중간 통로의 중앙부위의 바닥 70 cm, 중앙 120 cm, 상부 200 cm에서 총 27개소에서 측정하였다.
- 예상되는 공기유동은 겨울철은 Fig. 2, 여름철은 Fig. 3과 같이 들어오는 입기구의 차이로 인하여 다음 그림과 같이 돈사내로 유입되어 환기시스템 구성체로는 ①양측벽의슬롯 입기구 ②양측벽 슬롯입기구에 연한증발냉각시스템 ③원형돈사 출구벽 상부의 20 cm X 2,000 cm의 장방형 슬롯입 기구 ④ 남측벽의 5개의 창을 통하여 외부에서 연결한덕트를 통하여 하나의 팬으로 최소 50m3/hr, 최대 28, 800 m'/hr 용량 배기 팬으로 구성되어있다.
성능/효과
- 1. 무창 육성비육돈사에서 여름철 최대 배기시 바이오필터 외부로 배출되는 공기속도는 볏짚(.0.77 m/s), ALC(0.56 m/s)으로 측정 되었다.
- 2. 실험시작 5일 후 가스검지기(GV-100)에의한 간이측정시 암모니아(NH3) 농도는 필터통과 후 볏짚(2mg//), ALC(3ppm)로 측정되어 부자재 사이의 공극율이 높은 볏짚이 높게 나타났다. 부자재에 따른 필터외부에서의 먼지측정 결과 볏짚(93m&/m3), aLC(32 mg/ n?)으로 측정되어 볏짚은 볏짚 간의 넓은 공극에서 발생하는 먼지 및 돈사내부의 먼지가 혼합되어 필터 외부로 배출되어 돈사내부보다 높게 측정되었다.
- 3. 황화수소(氏力 가스농도 변화는 돈사내부에서는 측정일 7일(6 ppm), 21일(5 ppm) 및 36일(7 ppm) 경과함에 따라 어느 일정 시점에서 황화수소 가스농도는 증가하지 않았으나 다른 필터여재에서는 일정한 경향은 보이지 않았다.
- 가스검지기 (GV-100)에 의한 간이측정시 암모니아(NH» 농도는 볏짚(2mg/Z), ALC(3 ppm)로 측정되어 부자재 사이의 공극율이 높은 볏짚이 높게 나타났다. 부자재에 따른 필터외부에서의 먼지측정 결과 볏짚(93mg/m3), ALC(32mg/m3)으로 측정되어 볏짚은 볏짚 간의 넓은 공극에서 발생하는 먼지 및 돈사내부의 먼지가 혼합되어 필터 외부로 배출되어 돈사내부보다 높게 측정되었다.
- 암모니아 가스농도 변화는 돈사내부에서는 측정일이 7일(12 ppm), 21일(17 ppm) 및 36 일(19 ppm)로 측정되어 기간이 경과함에 따라 암모니아 가스농도는 아주 많이 증가하는 경향이었다. 그러나 바이오필터의 여재를 거쳐서 배출되는 암모니아 가스 농도는 실험기간이 경과함에 따라 일률적으로 증가하지 않고 어느 일정시점을 기준으로 균일하게 배출되는 현상이 나타났다. 특히 볏짚과 ALC는 7일(3(2) ppm), 21일(3(2.
- 실험시작 5일 후 가스검지기(GV-100)에의한 간이측정시 암모니아(NH3) 농도는 필터통과 후 볏짚(2mg//), ALC(3ppm)로 측정되어 부자재 사이의 공극율이 높은 볏짚이 높게 나타났다. 부자재에 따른 필터외부에서의 먼지측정 결과 볏짚(93m&/m3), aLC(32 mg/ n?)으로 측정되어 볏짚은 볏짚 간의 넓은 공극에서 발생하는 먼지 및 돈사내부의 먼지가 혼합되어 필터 외부로 배출되어 돈사내부보다 높게 측정되었다.
- 가스검지기 (GV-100)에 의한 간이측정시 암모니아(NH» 농도는 볏짚(2mg/Z), ALC(3 ppm)로 측정되어 부자재 사이의 공극율이 높은 볏짚이 높게 나타났다. 부자재에 따른 필터외부에서의 먼지측정 결과 볏짚(93mg/m3), ALC(32mg/m3)으로 측정되어 볏짚은 볏짚 간의 넓은 공극에서 발생하는 먼지 및 돈사내부의 먼지가 혼합되어 필터 외부로 배출되어 돈사내부보다 높게 측정되었다. 이산화탄소의 측정결과 필터외부에서의 부자재별 변화 (270~320mg/2)는 큰 차이가 없었다.
- 4 %로 효과적이었다. 시험결과 지속성의 감소효과는 77.3%~91.7%로 전체의 평균은 85.0 %로 바이오필터는 악취의 강도를 90% 이상감소시킬 뿐만 아니라 악취의 성질을 지속성이 적은 상태로 변화시켜 바이오필터 (Biofilter)가 강제환기 돈사의 악취감소에 효과가 있는 것으로 나타났다. (Greg.
- 이때 바이오필터의 두께는 볏짚은 60 cm 전후였으며 ALC는 30 cm 내외로 하였다. 여재의 악취제거 효율을 높이기 위하여 볏짚은 수분 함량이 낮아 물을 분무하여 30% 전후를 유지시켰으며 ALC 의 수분 함량은 25% 전후였다.
- 이상의 실험결과를 종합해 볼 때 무창 육성비육 . 돈사에서 Biofilter를 이용한 악취저감 효과를 확인할 수 있었다.
- 그러나 바이오필터의 여재를 거쳐서 배출되는 암모니아 가스 농도는 실험기간이 경과함에 따라 일률적으로 증가하지 않고 어느 일정시점을 기준으로 균일하게 배출되는 현상이 나타났다. 특히 볏짚과 ALC는 7일(3(2) ppm), 21일(3(2.5) ppm) 및 36일 (3.5(3.O ppm)을 유지한 것으로 나타났는데, 이것은 여재 특성상 일정한 돈사의 배기속도유지 및 미생물이 증식하기 좋은 환경이 형성되어 악취가스를 미생물의 산화분해 과정에 의해 탈취된 것으로 보아 돈사의 암모니아 가스농도 저감물질로 우수한 것으로 판단되었다.
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