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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 병원성 미생물에 대한 항균 효과를 지니고 있으며 다양한 휘발성 지방산 및 여러 기능성 물질을 함유하고있는 잣송이부산물을 이용하여 인체와 가축에는 무해한 천연 잣부산물 악취저감제를 제조하고 돈분뇨 퇴비화과정에 적용하여 악취저감 효과와 퇴비화에 미치는 영향을 분석 . 검토하고자 하였다.
- 본 연구에서는 잣송이 부산물을 이용하여인체와 가축에는 무해한 천연 잣송이 부산물 악취저감제를 제조하고 돈분뇨 퇴비화과정에 적용하여 악취 저감효과와 퇴비화에 미치는 영향을 분석하였다. 잣송이 부산물 악취 저감제는 분쇄된 잣송이 부산물, 3종의 미생물 (Lactobacillus spp.
제안 방법
- 28x10s CFU), Lactobacillus spp. (3.9 x 106 CFU)을 접종한 후 톱밥을 이용하여 수분을 조절하였다. T3에서는 위의 잣송이 부산물 악취저감제 제조방법에 따라 만들어진 악취저감제(24.
- 7H2O, NH4C1, MgSO4 . 7H2O, FeCh - 6H2O, CaCb로서 당밀수 L당각각 8.5mg, 21.75mg, 33.3mg, 1.7mg, 22.5mg, 0.25mg, 27.5mg씩 첨가되었으며 무기영양소가 첨가된 당밀수를 잣송이 부산물과 혼합하기전 121℃에서 15분간 멸균하여 사용하였다.
- 기록하였다. NH4-N, NOx-N, PCf-Pe 퇴비시료에 증류수를 10배 첨가하여 2시간동안 진탕한 후 여과하여 자동수질 분석기 (Quik- chem 8000, Lachat)을 이용하여 측정하였다. 총질소는 Rapid NHI(elementar)를 이용하였고, 총인은 Kjeldahl법으로 digestion 시킨 후 자동수질 분석기 (Quikchem 8000, Lachat)을 이용하여 분석하였으며 색도는 Munsell 색도 표를 사용하여 분석하였다.
- 퇴비화 기간 중 발생하는 H2S, CH3SH gas 농도 측정은 반응조개폐 튜브에 가스검지관 (GASTEC)을 직접 연결하여 측정하였으며 반응조로부터 배출되는 NH3 가스 농도는 H2SO4 용액을 이용하여 포집한 후 자동수질 분석기 (Quikchem 8000, Lachat)를 이용하여 분석하였다. 모든 시료의 악취측정과 분석은 3반복 시행하였다.
- , Lactobacillus spp. 미생물을 각각 4.94x106, 1.23x10, , 1.14 xlO7 접종하여 수분 함량을 55%로 조정한후 300의 배양기에 넣어 48시간동안 배양하 여 잣송이 부산물 악취저감제를 제조하였다. 당밀수에 첨가된 무기영양소는 KH2PO4, K2HPO4, Na2HPO4 .
- 스티로폼 용기와 플라스틱 반응기 사이에는 톱밥을 채워 퇴비화시 발생하는 열이 최대한 손실되지 않도록 하였고, 정확한 악취농도를 측정하기 위해 공기가 새어나가지 않도록 퇴비화 반응기를 완전 밀폐시켰다. 반응기내에 개폐튜브를 연결하여 악취측정(NH3, H2S, CHjSH) 시 에만 튜브를 열어 측정하였고, 공기공급은 퇴비화 반응기에 연결된 튜브를 통해 21/min aeration rate 으로 이루어졌으며 퇴비화 과정중 발생하는 NH3 가스를 포집 . 분석하기 위하여 반응기 외부에 IN H2SO4가 채워진 Trap을 설치하고 반응기로부터 발생하는 모든 가스는 설비된 Trap을 통과하여 배출되도록 하였다.
- 반응기내에 개폐튜브를 연결하여 악취측정(NH3, H2S, CHjSH) 시 에만 튜브를 열어 측정하였고, 공기공급은 퇴비화 반응기에 연결된 튜브를 통해 21/min aeration rate 으로 이루어졌으며 퇴비화 과정중 발생하는 NH3 가스를 포집 . 분석하기 위하여 반응기 외부에 IN H2SO4가 채워진 Trap을 설치하고 반응기로부터 발생하는 모든 가스는 설비된 Trap을 통과하여 배출되도록 하였다.
- 분쇄된 잣송이부산물 kg당 무기영양소가 첨가된 5% 당밀수를 190ml 비율로혼합하고 실험실에서 자체 분리 . 배양한 Alcaligenes spp.
- EC 와 pH는 1:10법 (Jackson, 1958)을 이용하여 각각 Model 1230 (Orion), Model 71P(Istek)로 측정하였다. 수분함량은 105P에서 건조하여 측정하였고, 총유기물은 6001 회화법으로 3시간동안 회화시킨 후 측정하였다. 퇴비화 기간 중 온도측정은 자동온도기록계(카보렙)를 이용하여 측정 .
- 1). 스티로폼 용기와 플라스틱 반응기 사이에는 톱밥을 채워 퇴비화시 발생하는 열이 최대한 손실되지 않도록 하였고, 정확한 악취농도를 측정하기 위해 공기가 새어나가지 않도록 퇴비화 반응기를 완전 밀폐시켰다. 반응기내에 개폐튜브를 연결하여 악취측정(NH3, H2S, CHjSH) 시 에만 튜브를 열어 측정하였고, 공기공급은 퇴비화 반응기에 연결된 튜브를 통해 21/min aeration rate 으로 이루어졌으며 퇴비화 과정중 발생하는 NH3 가스를 포집 .
- ) 그리고 무기영 양소가 첨 가된 당밀수를 혼합하여 수분함량을 55%로 조정한 후 301 에서 48시간 배양하여 제조하였다. 실험 처리구는 대조구인 톱밥처리구(T1), 톱밥과 3종의 미생물을 혼합한 처리구(T2), 톱밥과 제조된 악취저감제 (NDA) 처리구(T3)로 하여 실험실 규모의 반응기 내에서 퇴비화를 진행하면서 실험한 결과 퇴비화 기간 동안 모든 실험구는 최고온도 55X2 이상까지 상승하며 병원성.유해 미생물들이 사멸되는 퇴비화 적정온도 조건에 부합하였다.
- 실험은 3개의 퇴비화 반응조를 두고 동일한 운전 조건하에서 실험을 진행하였다 (Table 1). 대조구인 T1 에서는 돈분뇨 3kg을 기준(W:W) 으로 톱밥만을 첨가하여 수분을 60% 수준으로 조절하였으며 T2 에서는 3종의 미생물 Alcaligenes spp.
- 잣나무에는 terpeniod계 성분, phenol계 성분, 탄닌 및 알칼로이드 성분들이 다량 함유되어 있으며 이러한 성분들 중 terpeniod는 이소프렌으로 구성되어있는 성분으로 항균, 살충 등의 약리작용을 하는 것으로 알려지고있기 때문에 악취저감제 제조를 위해 잣송이 부산물에 접종된 미생물들이 잣부산물이 갖는 항균 특성에 사멸하지 않고 잣송이 부산물내의 환경에 적응하는지를 파악하기 위하여 잣송이 부산물에 미생물을 접종한 직후의 총 균수와 30 ℃ 에서 48시간 배양한 후의 총균수를 분석하였다(Table 3). 그 결과 배양전 6.
- 분석하였다. 잣송이 부산물 악취 저감제는 분쇄된 잣송이 부산물, 3종의 미생물 (Lactobacillus spp., Alcaligenes spp., Pasteurella spp.) 그리고 무기영 양소가 첨 가된 당밀수를 혼합하여 수분함량을 55%로 조정한 후 301 에서 48시간 배양하여 제조하였다. 실험 처리구는 대조구인 톱밥처리구(T1), 톱밥과 3종의 미생물을 혼합한 처리구(T2), 톱밥과 제조된 악취저감제 (NDA) 처리구(T3)로 하여 실험실 규모의 반응기 내에서 퇴비화를 진행하면서 실험한 결과 퇴비화 기간 동안 모든 실험구는 최고온도 55X2 이상까지 상승하며 병원성.
- 퇴비화 1일부터 2시간 간격으로 1시간씩 2 1/min 공기를 공급하였다. 퇴비화 1일부터 Tl, T2, T3 모두 온도가 점점 상승하기 시작하여.
- 총질소는 Rapid NHI(elementar)를 이용하였고, 총인은 Kjeldahl법으로 digestion 시킨 후 자동수질 분석기 (Quikchem 8000, Lachat)을 이용하여 분석하였으며 색도는 Munsell 색도 표를 사용하여 분석하였다. 퇴비화 기간 중 발생하는 H2S, CH3SH gas 농도 측정은 반응조개폐 튜브에 가스검지관 (GASTEC)을 직접 연결하여 측정하였으며 반응조로부터 배출되는 NH3 가스 농도는 H2SO4 용액을 이용하여 포집한 후 자동수질 분석기 (Quikchem 8000, Lachat)를 이용하여 분석하였다. 모든 시료의 악취측정과 분석은 3반복 시행하였다.
- 수분함량은 105P에서 건조하여 측정하였고, 총유기물은 6001 회화법으로 3시간동안 회화시킨 후 측정하였다. 퇴비화 기간 중 온도측정은 자동온도기록계(카보렙)를 이용하여 측정 . 기록하였다.
- 황화수소나 머캅탄 등의 황 화합물과 암모니아 등은 가축분의 퇴비화시 악취발생의 주요 요소이기 때문에 퇴비화 과정 중 발생하는 머캅탄(CH3SH)과 황화수소(H2S)의 일일발생량과 축적량을 측정하였다(Fig. 2 and 3). 그 결과 축분 퇴비화 과정 중 황화합물 가스는 주로 퇴비화 초기에 발생하고 온도가 점차 상승하면서 9일째부터 발생하지 않았다는 정과 강(2001)의 연구 결과와 비슷하게 제조된 악취저감제를 첨가한 퇴비 반응조(T3)를 제외하곤 모두(Tl, T2) 머캅탄과 황화수소가 초기 6일 동안 발생하다가 7일 이후부터 발생하지 않음을 알 수 있었다.
이론/모형
- 수행하였다. EC 와 pH는 1:10법 (Jackson, 1958)을 이용하여 각각 Model 1230 (Orion), Model 71P(Istek)로 측정하였다. 수분함량은 105P에서 건조하여 측정하였고, 총유기물은 6001 회화법으로 3시간동안 회화시킨 후 측정하였다.
- 미생물 배양과 균수 조사는 nutrient broth (Difco)와 nutrient agar(Difco)를 가지고 이루어졌으며 균수측정은 standard pour plate법에 준하여 수행하였다. EC 와 pH는 1:10법 (Jackson, 1958)을 이용하여 각각 Model 1230 (Orion), Model 71P(Istek)로 측정하였다.
- NH4-N, NOx-N, PCf-Pe 퇴비시료에 증류수를 10배 첨가하여 2시간동안 진탕한 후 여과하여 자동수질 분석기 (Quik- chem 8000, Lachat)을 이용하여 측정하였다. 총질소는 Rapid NHI(elementar)를 이용하였고, 총인은 Kjeldahl법으로 digestion 시킨 후 자동수질 분석기 (Quikchem 8000, Lachat)을 이용하여 분석하였으며 색도는 Munsell 색도 표를 사용하여 분석하였다. 퇴비화 기간 중 발생하는 H2S, CH3SH gas 농도 측정은 반응조개폐 튜브에 가스검지관 (GASTEC)을 직접 연결하여 측정하였으며 반응조로부터 배출되는 NH3 가스 농도는 H2SO4 용액을 이용하여 포집한 후 자동수질 분석기 (Quikchem 8000, Lachat)를 이용하여 분석하였다.
성능/효과
- 퇴비화 과정 중 T3 에서의 낮은 유기물 함량의 변화는 톱밥에 비해 생분해도가 낮은 잣송이 부산물을 이용하여 제조된 악취저감제 (NDA)를 약 25% 정도 혼합하여준 결과에 의한 것으로 판단된다. 이러한 결과로 판단할 때 제조된 악취 저감제를 적량이상 사용 시 유기물 분해율이 적어져 퇴비화 과정에서 충분한 온도 상승이 이루어지지 않을 우려가 있을 것으로 판단 되었으며 실제 Tl, T2, T3에서의 온도변화를 분석한 결과 각각 64, 62, 55 "C 로 NDA를 약 25% 수준으로 첨가하여준 처리구에서 온도상승이 낮음을 알 수 있었다. 따라서 퇴비화과정에 영향을 미치지 않는 NDA의 적정 첨가수준의 파악이 필요한 것으로 여겨진다.
- 그러나 톱밥과 함께 제조된 악취저감제를 첨가한 T3 에서는 황화수소 가스는 발생하지 않았으며 머캅탄 가스만이 소량 발생한 것으로 나타났다. 3일 동안 발생한 황화합물 가스의 축적량을 살펴보면 황화수소의 경우 T1 이 32 ppm, T2가 36ppm인 반면 T3에서는 전혀 검출되지 않았으며 머캅탄 가스의 경우에는 T1 이 121ppm, T2 가 79ppm, T3 가 4ppm으로 T3 에서 매우 낮게 발생함을 알 수 있었다. 이러한 결과로 미뤄 잣송이 부산물과 미생물을 혼합하여 제조된 악취저감제가 퇴비화 과정 중의 악취발생을 저감시킬 수 있음을 알 수 있었다.
- T3의 질소함량이 다른 처리구에 비해 높았던 것은 퇴비화 과정 중 암모니아 가스 발생에 따른 질소소실이 T3에서 상대적으로 적었기 때문인 것으로 판단된다. C/N비는 퇴비화 과정 중 유기물의 분해율이 질소원의 손실률에 비해 상대적으로 높아 모든 처리구에서 감소하는 일반적인 경향을 보였다.
- 4에 나타내었다. Tl, T2, T3 모두 퇴비화 과정 중 수분 함량이 각각 4.5%, 1.7%, 1.1% 증가한 것으로 나타났다. 퇴비화 과정 중 유기물의 활발한 분해로 인해 고온의 열이 발생하였음에도 불구하고 이와 같이 수분함량이 증가한 이유는 퇴비화 과정 중 발생하는 악취를 측정하기 위하여 완전 밀폐된 반응기내에서 퇴비화가 이루어졌고 그에 따라 퇴비화과정 중 생성된 수분이 외부로 증발하지 못하고 퇴비 내에 그대로 남아있었기 때문으로 판단된다.
- 또한 퇴비화 과정에서의 암모니아 가스 발생은 돈분뇨 중에 고농도로 존재하는 암모니아성 질소가 퇴비화 과정에서 발생하는 높은 열에 의해 암모니아가스로 탈기되기 때문이기도 하다. 각 퇴비화 반응조에서 발생한 암모니아 가스 농도를 비교할 때 31일 동안 포집된 암모니아의 농도는 Tl, T2, T3 각각 12, 660 mg/L, 11, 598 mg/L, 7, 367 mg/L로 잣송이 부산물을 이용하여 제조된 악취저감제를 첨가한 T3에서 암모니아가스의 발생이 확실하게 저감됨을 알 수 있었다. 미생물을 첨가한 T2의 경우 T1에 비해 암모니아 가스가 약간 감소하였으나 큰차이를 나타내지는 않은 것으로 판단할 때 접종된 미생물 만에 의한 암모니아 가스물질및 황화합물 저감 효과는 크지 않음을 알 수 있었다.
- 분석하였다(Table 3). 그 결과 배양전 6.42xlO6(CFU/g), 배양 후 3.08xl07(CFU/g) 로 접종된 미생물이 잣송이 부산물 성분에 의해 사멸하지 않고 잣송이 부산물 환경에 적응할 능력이 있음을 알 수 있었다.
- 2 and 3). 그 결과 축분 퇴비화 과정 중 황화합물 가스는 주로 퇴비화 초기에 발생하고 온도가 점차 상승하면서 9일째부터 발생하지 않았다는 정과 강(2001)의 연구 결과와 비슷하게 제조된 악취저감제를 첨가한 퇴비 반응조(T3)를 제외하곤 모두(Tl, T2) 머캅탄과 황화수소가 초기 6일 동안 발생하다가 7일 이후부터 발생하지 않음을 알 수 있었다. 초기 6일 동안 측정된 머캅탄과 황화수소 가스의 발생양상을 보면 톱밥만을 첨가한 T1과 미생물을 톱밥과 함께 첨가한 T2의 경우 퇴비화 개시 후 3일부터 발생하기 시작하여 4~5일에 최고 발생량을 보이는 것으로 나타났다.
- 또한 퇴비화 전, 후의 이화학적 성상 변화를 분석한 결과 처리구간 큰 차이가 발견되지 않았으나 제조된 악취저감제를 20%이상 사용시 유기물 분해율이 적어져 퇴비화 과정에서 충분한 온도상승이 이루어지지 않을 우려가 있을 것으로 판단되었다. 또한 악취저감제 사용 시 퇴비화 과정 중 암모니아 가스 발생에 따른 질소소실이 상대적으로 적어 최종 퇴비물질의 질소함량이 상대적으로 높아짐을 알 수 있었다. 퇴비화 기간 중 암모니아(NH3)가스 발생양상을 분석한 결과 황화수소(H2S)와 머캅탄 (CH3SH) 등의 황화합물 가스와는 달리 퇴비화 전 과정을 거쳐 지속적으로 발생함을 알수 있었다.
- 유해 미생물들이 사멸되는 퇴비화 적정온도 조건에 부합하였다. 또한 퇴비화 전, 후의 이화학적 성상 변화를 분석한 결과 처리구간 큰 차이가 발견되지 않았으나 제조된 악취저감제를 20%이상 사용시 유기물 분해율이 적어져 퇴비화 과정에서 충분한 온도상승이 이루어지지 않을 우려가 있을 것으로 판단되었다. 또한 악취저감제 사용 시 퇴비화 과정 중 암모니아 가스 발생에 따른 질소소실이 상대적으로 적어 최종 퇴비물질의 질소함량이 상대적으로 높아짐을 알 수 있었다.
- 각 퇴비화 반응조에서 발생한 암모니아 가스 농도를 비교할 때 31일 동안 포집된 암모니아의 농도는 Tl, T2, T3 각각 12, 660 mg/L, 11, 598 mg/L, 7, 367 mg/L로 잣송이 부산물을 이용하여 제조된 악취저감제를 첨가한 T3에서 암모니아가스의 발생이 확실하게 저감됨을 알 수 있었다. 미생물을 첨가한 T2의 경우 T1에 비해 암모니아 가스가 약간 감소하였으나 큰차이를 나타내지는 않은 것으로 판단할 때 접종된 미생물 만에 의한 암모니아 가스물질및 황화합물 저감 효과는 크지 않음을 알 수 있었다. 첨가된 미생물에 의한 악취물질 저감효과는 퇴비화 반응초기에만 나타날 수밖에 없을 것으로 판단되는데 이는 퇴비화 반응이 진행됨에 따라 온도가 고온으로 상승하여 균종들의 활성이 상실되기 때문일 것으로 판단된다.
- (장 등, 2002). 부산물퇴비의 비료공정규격의 그린퇴비와 일반퇴비의 품질 기준항목과 Tl, T2, T3에서생산된 퇴비 품질을 비교한 결과{Table 6), 총유기물함량은 Tl, T2, T3 모두 25%로 그린퇴비 품질기준에는 미치지 못하지만 일반퇴비의 품질기준에 합당하였다. 질소의 함량의 경우에도 각각 0.
- 3일 동안 발생한 황화합물 가스의 축적량을 살펴보면 황화수소의 경우 T1 이 32 ppm, T2가 36ppm인 반면 T3에서는 전혀 검출되지 않았으며 머캅탄 가스의 경우에는 T1 이 121ppm, T2 가 79ppm, T3 가 4ppm으로 T3 에서 매우 낮게 발생함을 알 수 있었다. 이러한 결과로 미뤄 잣송이 부산물과 미생물을 혼합하여 제조된 악취저감제가 퇴비화 과정 중의 악취발생을 저감시킬 수 있음을 알 수 있었다.
- 퇴비화 과정중 발생하는 머캅탄(CH3SH)과 황화수소(H2S) 의 일일발생량과 축적량을 측정한 시험에서 제조된 악취저감제를 첨가한 T3에서는 황화수소 가스와 머캅탄 가스가 크게 감소함을 알수 있었다. 이러한 결과로 미뤄 잣송이 부산물과 미생물을 혼합하여 제조된 악취저감제의 적량 이용은 퇴비화 과정과 퇴비 품질에 영향을 미치지 않으며 퇴비화 과정 중 발생하는 악취물질을 저감시킬 수 있음을 알 수 있었다.
- 첨가된 미생물에 의한 악취물질 저감효과는 퇴비화 반응초기에만 나타날 수밖에 없을 것으로 판단되는데 이는 퇴비화 반응이 진행됨에 따라 온도가 고온으로 상승하여 균종들의 활성이 상실되기 때문일 것으로 판단된다. 이러한 결과에 의거 미생물을 접종하여 악취저감제를 제조하지 않고 분쇄된 잣송이 부산물 자체를 그대로 사용할 시에도 악취물질의 저감효과가 있을 것으로 판단되었다. 그러나 퇴비화 과정에 영향을 미치지않는 잣송이 부산물의 적정 첨가수준의 파악이 필요한데 이는 잣송이 부산물의 경우 톱밥에 비해 미생물에 의해 쉽게 분해될 수 있는 유기물의 함량이 낮아 톱밥과 혼합하여 사용되는 잣송이 부산물의 첨가량 증가에 따른 부숙화 과정 둔화 현상이 발생하기 때문이다.
- 퇴비화 5일이 지난 후에는 Tl, T2, T3 각각 64, 62, 55X: 까지 온도가 상승하였고 이후로 점점 온도가 하락하여 11~12일경에는 Tl, T2, T3 각각 30, 31, 400의 온도를 유지하였다. 이후 15일경 퇴비의 뒤집기를 실시한 결과 퇴비의 온도는 Tl, T2, T3 모두 다시 상승하기 시작하여 T1은 다시 550까지 상승하였고, T2는 590까지 상승하였으며, T3는 55℃까지 온도가 상승하였다. 30일 이후 모든 퇴비는 38~420까지 온도가 하락하여 낮은 온도를 유지하였다.
- 전기전도도(Electrical conductivity)는 각 처리구 모두 퇴비화 과정에서 감소하였으며 최종 퇴비의 전기전도도는 Tl, T2, T3 각각 8.3, 8.02, 8.18ds/m 수준으로 일반적인 돈분퇴비의 전기전도도 10ds/m 이하를 충족 시켜각 처리구에서 생산된 퇴비를 작물에 이용시 생육장애 및 토양의 염류집적 등의 문제가 없을 것으로 판단되었다. 전기전도도는 퇴비화 진행을 판단하는 간접지표로서 퇴비중의 염류농도와 비례하며 EC 변화에 기여하는 물질은 저급지방산과 암모니아 등이 있으며 특히 암모니아의 기여가 큰 것으로 알려지고 있다.
- 부산물퇴비의 비료공정규격의 그린퇴비와 일반퇴비의 품질 기준항목과 Tl, T2, T3에서생산된 퇴비 품질을 비교한 결과{Table 6), 총유기물함량은 Tl, T2, T3 모두 25%로 그린퇴비 품질기준에는 미치지 못하지만 일반퇴비의 품질기준에 합당하였다. 질소의 함량의 경우에도 각각 0.744%, 0.642%, 0.805%로유기물과 마찬가지로 그린퇴비 품질기준보다는 낮고 일반퇴비의 기준보다는 높게 나타났다. C/N비는 각각 34, 38, 31로 모두 그린퇴비 품질기준을 충족시켰다.
- 그 결과 축분 퇴비화 과정 중 황화합물 가스는 주로 퇴비화 초기에 발생하고 온도가 점차 상승하면서 9일째부터 발생하지 않았다는 정과 강(2001)의 연구 결과와 비슷하게 제조된 악취저감제를 첨가한 퇴비 반응조(T3)를 제외하곤 모두(Tl, T2) 머캅탄과 황화수소가 초기 6일 동안 발생하다가 7일 이후부터 발생하지 않음을 알 수 있었다. 초기 6일 동안 측정된 머캅탄과 황화수소 가스의 발생양상을 보면 톱밥만을 첨가한 T1과 미생물을 톱밥과 함께 첨가한 T2의 경우 퇴비화 개시 후 3일부터 발생하기 시작하여 4~5일에 최고 발생량을 보이는 것으로 나타났다. 그러나 톱밥과 함께 제조된 악취저감제를 첨가한 T3 에서는 황화수소 가스는 발생하지 않았으며 머캅탄 가스만이 소량 발생한 것으로 나타났다.
- 최종 퇴비물질의 용해성 인의 함량은 T1, T2, T3 각각 0.05%, 0.05%, 0.07%로 나타났으며 퇴비화 과정에서 T1과 T2의 경우에는 약간 감소하였으나 T3에서는 용해성 인의 함량이 증가하는 것으로 나타나 T3의 경우 작물의 이용성을 높이는 것으로 나타났다.
- 최종 퇴비물질의 유기물 함량은 Tl, T2, T3 각각 25%, 24.5%, 25.2%로 거의 비슷한수준을 나타내었다. 그러나 퇴비화 전과 후 의 유기물 함량 변화를 비교할 때 톱밥만을 첨가한 T1에서 유기물 함량의 감소율(18.
- 따라서 퇴비화과정에 영향을 미치지 않는 NDA의 적정 첨가수준의 파악이 필요한 것으로 여겨진다. 최종 퇴비물질의 질소 함량은 T1-0.744%, T2-0.642%, T3-0.805%로 악취저감제를 첨가한 T3 에서 가장 높은 질소 함량을 나타내었다. 퇴비화 과정 중 질소함량 변화를 분석해보면 T1과 T3에서는 각각 2.
- 그러나 퇴비화 과정에 영향을 미치지않는 잣송이 부산물의 적정 첨가수준의 파악이 필요한데 이는 잣송이 부산물의 경우 톱밥에 비해 미생물에 의해 쉽게 분해될 수 있는 유기물의 함량이 낮아 톱밥과 혼합하여 사용되는 잣송이 부산물의 첨가량 증가에 따른 부숙화 과정 둔화 현상이 발생하기 때문이다. 톱밥과 혼합하여 사용되는 잣송이 부산물의 비를 1, 0.4, 0.2 수준으로 하여 퇴비화 과정중의 온도 변화를 모니터한 결과 잣송이 부산물만을 수분조절재로 사용할 경우 퇴비화가 전혀 진행되지 않는 것으로 나타났으며 0.4 수준에서도 온도 상승이 제대로 이루어지지 않는 퇴비화 반응의 둔화현상이 나타났다. 그러나 0.
- 805%로 악취저감제를 첨가한 T3 에서 가장 높은 질소 함량을 나타내었다. 퇴비화 과정 중 질소함량 변화를 분석해보면 T1과 T3에서는 각각 2.1%와 12.3% 증가한 반면 미생물만을 접종한 T2에서는 5.7% 감소한 것으로 나타났다. T3의 질소함량이 다른 처리구에 비해 높았던 것은 퇴비화 과정 중 암모니아 가스 발생에 따른 질소소실이 T3에서 상대적으로 적었기 때문인 것으로 판단된다.
- 퇴비화 반응조에서 발생한 암모니아 가스 농도를 비교할 때 31일 동안 포집된 암모니아의 농도는 Tl, T2, T3 각각 12, 660 mg/L, 11, 598 mg/L, 7, 367 mg/L로 잣송이 부산물을 이용하여 제조된 악취저감제를 첨가한 T3 에서 암모니아가스의 발생이 확실하게 저감됨을 알 수 있었다. 퇴비화 과정중 발생하는 머캅탄(CH3SH)과 황화수소(H2S) 의 일일발생량과 축적량을 측정한 시험에서 제조된 악취저감제를 첨가한 T3에서는 황화수소 가스와 머캅탄 가스가 크게 감소함을 알수 있었다. 이러한 결과로 미뤄 잣송이 부산물과 미생물을 혼합하여 제조된 악취저감제의 적량 이용은 퇴비화 과정과 퇴비 품질에 영향을 미치지 않으며 퇴비화 과정 중 발생하는 악취물질을 저감시킬 수 있음을 알 수 있었다.
- 또한 악취저감제 사용 시 퇴비화 과정 중 암모니아 가스 발생에 따른 질소소실이 상대적으로 적어 최종 퇴비물질의 질소함량이 상대적으로 높아짐을 알 수 있었다. 퇴비화 기간 중 암모니아(NH3)가스 발생양상을 분석한 결과 황화수소(H2S)와 머캅탄 (CH3SH) 등의 황화합물 가스와는 달리 퇴비화 전 과정을 거쳐 지속적으로 발생함을 알수 있었다. 퇴비화 반응조에서 발생한 암모니아 가스 농도를 비교할 때 31일 동안 포집된 암모니아의 농도는 Tl, T2, T3 각각 12, 660 mg/L, 11, 598 mg/L, 7, 367 mg/L로 잣송이 부산물을 이용하여 제조된 악취저감제를 첨가한 T3 에서 암모니아가스의 발생이 확실하게 저감됨을 알 수 있었다.
- 또한 퇴비화 과정에서의 암모니아 가스 발생은 돈분뇨 중에 고농도로 존재하는 암모니아성 질소가 퇴비화 과정에서 발생하는 높은 열에 의해 암모니아가스로 탈기되기 때문이기도 하다. 각 퇴비화 반응조에서 발생한 암모니아 가스 농도를 비교할 때 31일 동안 포집된 암모니아의 농도는 Tl, T2, T3 각각 12, 660 mg/L, 11, 598 mg/L, 7, 367 mg/L로 잣송이 부산물을 이용하여 제조된 악취저감제를 첨가한 T3에서 암모니아가스의 발생이 확실하게 저감됨을 알 수 있었다. 미생물을 첨가한 T2의 경우 T1에 비해 암모니아 가스가 약간 감소하였으나 큰차이를 나타내지는 않은 것으로 판단할 때 접종된 미생물 만에 의한 암모니아 가스물질및 황화합물 저감 효과는 크지 않음을 알 수 있었다.
- 퇴비화 전과 후의 Tl, T2, T3에서의 용적밀도 증가율은 각각 7.1%, 5.1%, 2.1% 수준으로 모든 처리구에서 증가하였다. 퇴비화 과정에서의 용적 밀도 증가는 유기물 분해에 따른 부피 감소에 의한 것으로 판단된다.
- 퇴비화 전후의 색도를 비교한 결과(Table 5), 퇴비화 초기의 색도는 Tl, T2, T3 모든처리구가 Brownish gray의 색을 나타내었고, 퇴비 후의 색도는 모든 처리구가 Dark brown 3/4의 색으로 차이를 보이지 않았다. 따라서모든 처리구가 퇴비화 후 Dark brown 3/4(짙은 흑갈색)의 색을 나타낸 것으로 보아 퇴비화가 원활히 진행되었다고 판단된다.
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