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.
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.
The results of the research on the amount of water evaporation from composting facilities operated in swine farms are below. The number of swine per a farm was 1433 head/farm for a Simple Composting Facility (SCF) and 3500 head/farm for a Escalator composting facility(ECF) system. The capacities of ...
The results of the research on the amount of water evaporation from composting facilities operated in swine farms are below. The number of swine per a farm was 1433 head/farm for a Simple Composting Facility (SCF) and 3500 head/farm for a Escalator composting facility(ECF) system. The capacities of the SCF and the ECF were $0.33m^3/head$ and $0.25m^3/head$, respectively. The ECF had 24.2% less capacity than the SCF. The average water contents in the swine manure for the CP and the ECF of the surveyed farms were 86.8% and 85.7%, respectively, which revealed the ECF had 1.3% less average water content than the SCF. Daily water inputs into the SCF and the ECF were $4.1kg/m^3/day$ and $6.5kg/m^3/day$, respectively. The ECF had approximately 36.9% higher water input than the SCF. Fermentation temperatures during the composting period for the SCF and the ECF were up to $45^{\circ}C$ and $70^{\circ}C$, respectively. The decreases in water contents per each square meter for the SCF and the ECF were 3.7 kg and 5.2 kg, respectively. The ECF lost approximately 28.8% more water content than the ECF, which would be caused by the difference of fermentation temperature between two systems. Fertilizer components after composting were examined. Nitrogen contents of the SCF and the ECF were similar (0.84% and 0.86%, respectively) and ${P_2}{O_5}$ contents were 0.78% and 0.74%, respectively, showing the SCF had slightly higher content than the ECF. However, OM and OM/N did not show the difference between two systems. Hence, efforts to increase composting efficiency with considerations of the water content of swine manure, fermentation temperature, and water evaporation potential should be done when the SCF and the ECF were used in swine farms.
The results of the research on the amount of water evaporation from composting facilities operated in swine farms are below. The number of swine per a farm was 1433 head/farm for a Simple Composting Facility (SCF) and 3500 head/farm for a Escalator composting facility(ECF) system. The capacities of the SCF and the ECF were $0.33m^3/head$ and $0.25m^3/head$, respectively. The ECF had 24.2% less capacity than the SCF. The average water contents in the swine manure for the CP and the ECF of the surveyed farms were 86.8% and 85.7%, respectively, which revealed the ECF had 1.3% less average water content than the SCF. Daily water inputs into the SCF and the ECF were $4.1kg/m^3/day$ and $6.5kg/m^3/day$, respectively. The ECF had approximately 36.9% higher water input than the SCF. Fermentation temperatures during the composting period for the SCF and the ECF were up to $45^{\circ}C$ and $70^{\circ}C$, respectively. The decreases in water contents per each square meter for the SCF and the ECF were 3.7 kg and 5.2 kg, respectively. The ECF lost approximately 28.8% more water content than the ECF, which would be caused by the difference of fermentation temperature between two systems. Fertilizer components after composting were examined. Nitrogen contents of the SCF and the ECF were similar (0.84% and 0.86%, respectively) and ${P_2}{O_5}$ contents were 0.78% and 0.74%, respectively, showing the SCF had slightly higher content than the ECF. However, OM and OM/N did not show the difference between two systems. Hence, efforts to increase composting efficiency with considerations of the water content of swine manure, fermentation temperature, and water evaporation potential should be done when the SCF and the ECF were used in swine farms.
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문제 정의
따라서 양돈농가에서 설치되어 운영되고 있는 퇴비화시설에 대한 운영실태를 계절별로 분석하고 이에 대한 정확한 자료를 제공하여 양돈농가들이 퇴비화 효율을 최대화 할 수 있도록 하기 위하여 본시험을 실시하였다
본 논문은 양돈농가들이 퇴비화 효율을 최대화 할 수 있도록 설치된 퇴비화시설의 수분 변화량을 분석하는데 목적이 있다
제안 방법
및 특성 등을 분석하였다. 그리고 발효조 내 온도 조사는 3m 간격으로 조사하였으며, 온도 측정은 철봉온도계를 이용하였다.
그리고 양돈농가에 설치된 퇴비화 시설의 계절별 퇴비화시설에서의 수분 증발량을 조사 분석하였다.
조사 방법은 수분 함량의 경우 증발접시를 이용하여 105~1100의 건조기 안에서 4시간 건조시킨다음 황산데시케이터안에 넣어 방냉하고 무게를 측정하여 산출하였다. 그리고, 총질소 (Total Nitrogen)는 시료 중 질소화합물을 알칼리성 과황산칼륨의 존재 하에 120P에서 유기물과 함께 분해하여 질산이온으로 산화시킨 다음 산성에서 자외부 흡광도를 측정하여 질소를 정량하는 흡광광도법을 이용하여 분석하였다. 총인 (Total Phosphorus)은 시료 중의 유기물을 산화 분해하여 모든 인 화합물을 인산염 (POQ 형태로 변화시킨 다음 인산염을 아스코르빈산환원 흡광광도법(880 nm) 으로 정량하여 분석하였다.
본시험은 전업규모 양돈농가에 설치된 퇴비화 시설에 대한 조사를 실시하였으며 조사 농가는 총 6호(기계교반 퇴비화시설 설치 농가 3호, 단순퇴비사 설치농가 3호)이며, 계절별로 퇴비화시설에 투입되는 돈분과 톱밥의 투입량과 특성에 대하여 조사 분석을 실시하였다. 그리고 양돈농가에 설치된 퇴비화 시설의 계절별 퇴비화시설에서의 수분 증발량을 조사 분석하였다.
시료 채취방법은 계절별 1회 간격으로 발효조 구간별 6 m씩으로 하여 채취하여 수분함량 및 특성 등을 분석하였다. 그리고 발효조 내 온도 조사는 3m 간격으로 조사하였으며, 온도 측정은 철봉온도계를 이용하였다.
조사 방법은 수분 함량의 경우 증발접시를 이용하여 105~1100의 건조기 안에서 4시간 건조시킨다음 황산데시케이터안에 넣어 방냉하고 무게를 측정하여 산출하였다. 그리고, 총질소 (Total Nitrogen)는 시료 중 질소화합물을 알칼리성 과황산칼륨의 존재 하에 120P에서 유기물과 함께 분해하여 질산이온으로 산화시킨 다음 산성에서 자외부 흡광도를 측정하여 질소를 정량하는 흡광광도법을 이용하여 분석하였다.
조사항목으로 월별 돈분뇨, 수분조절재 투입량, 퇴비생산량 등을 조사하였으며, 퇴비화 시설 구간별 및 발효기간별 수분 함량 변화와 발효온도 등을 조사 분석 하였고, 비료 성분 등 이화학적 특성을 조사하였다. 조사 방법은 수분 함량의 경우 증발접시를 이용하여 105~1100의 건조기 안에서 4시간 건조시킨다음 황산데시케이터안에 넣어 방냉하고 무게를 측정하여 산출하였다.
데이터처리
총인 (Total Phosphorus)은 시료 중의 유기물을 산화 분해하여 모든 인 화합물을 인산염 (POQ 형태로 변화시킨 다음 인산염을 아스코르빈산환원 흡광광도법(880 nm) 으로 정량하여 분석하였다. 그리고 시험조사자료의 통계처리는 SAS(1988)의 GLM procedure 을 이용하여 분산분석을 실시하였다.
이론/모형
그리고, 총질소 (Total Nitrogen)는 시료 중 질소화합물을 알칼리성 과황산칼륨의 존재 하에 120P에서 유기물과 함께 분해하여 질산이온으로 산화시킨 다음 산성에서 자외부 흡광도를 측정하여 질소를 정량하는 흡광광도법을 이용하여 분석하였다. 총인 (Total Phosphorus)은 시료 중의 유기물을 산화 분해하여 모든 인 화합물을 인산염 (POQ 형태로 변화시킨 다음 인산염을 아스코르빈산환원 흡광광도법(880 nm) 으로 정량하여 분석하였다. 그리고 시험조사자료의 통계처리는 SAS(1988)의 GLM procedure 을 이용하여 분산분석을 실시하였다.
성능/효과
7, 로 조사되 었으며 , 기 계교반 퇴 비화 시설에서는 5.2, /n?/일로써 기계교반 퇴비화 시설에서 평균 수분증발량이 약 28.8% 높은 것으로 조사되었다. 그러나 기계교반 퇴비화 시설을 설치하여 운영하고 있는 농가중에서도 1 일 수분증발량이 퇴비화시설 InS당 4.
1- 돼지사육 두수는 단순 퇴비사 1, 433두/ 호, 기계교반 퇴비화 시설 설치농가는 3, 500 두호 이었다.
2. 퇴비화시설의 용적은 단순 퇴비사 0.33 n?/두, 기계교반 퇴비화시설 설치농가는 0.25 n?/두로 퇴비화시설 용적이 약 24.
3. 조사농가의 수거돈분의 평균 수분 함량은 단순퇴비사 86.8%, 기계교반 85.7%로 기계 교반 퇴비화시설 설치농가의 돈분의 수분함량이 약 1.3% 정도 낮은 것으로 조사되었다.
5. 퇴비화기간동안의 발효온도는 단순퇴비화 시설에서 최고온도가 45 ℃ 정도 상승하였으나, 기계교반 퇴비화시설 설치 농가에서의 최고 발효온도는 70℃까지 상승하는 것으로 조사되었다
6. 수분 감소량은 퇴비화 시설 1m, 당 단순 퇴비사 3.7 kg, 기계교반 5.2 kg으로 기계교 반퇴 비화 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 조사되 었으며 , P2O5 (%) 성 분도 0.78% 및 0.74% 로 단순퇴비화시설에서 약간 높은 경향을 보였다. 그러나 OM 및 OM/Ne 처리간에 큰차이가 없는 것으로 조사되었다
74%로 기계교반 퇴비화 시설에서 약간 높은 경향을 보였다. 그리고 OM 및 OMMN도 처리간에 큰 차이가 없는 것으로 조사되었다.
그리고 투입된 돈분의 열량가는 Table 4와 같이 건물기준으로 평균 4, 075.0kcal/kg으로 조사되었으며, 여름철에는 3, 965.0kcal/kg으로 다른 계절에 비하여 낮게 조사되어 유의적인 차이 (p>0.05)가 나는 것으로 조사되었다. 이는 돈사에서 수거되는 돈분의 수분 함량의 차이에 의해 기인 된 것으로 분석되었다.
이때 조사농가 A, B 농가와 C농가의 발효 온도 차이가 나는 원인은 조사 농가에서 의관리 방법에 의한 것으로 조사되었다. 그리고기계교반 퇴비화 시설의 경우에는 발효조 투입 후 3일 내외에서 4계절 평균발효온도가 50℃ 이상으로 상승하는 것으로 조사 되었으며, 5일이 경과 후 발효조내 평균 온도가 65 t 내외를 유지하는 것으로 조사되었다. 이는 대체로 퇴비화의 경우 발효조 온도가 계절적인 영향을 받을 수 있으며, 퇴비더미 내 수분 증발이 높게 유지하기 위해서는 최고온도 도달시간이 짧아야 하고, 높은 발효 온도가 유지 (Zucconi 등 1987, 홍지 형 등, 1998) 하여야 한다는 보고와 같은 경향으로 조사되었다.
기계교반 퇴비화시설을 설치하여 운영하고 있는 농가에서는 수거된 돈분에 톱밥을 혼합하여 수분 함량을 77.4%로 조절하여 투입하고 있는 것으로 조사되었으며 이때 수분 감소량은 평균 21.7%로 단순퇴비사에 비하 여수분 감소량이 약 22.1% 높게 조사되었다.
양돈농가에 설치된 단수퇴비사 및 기계 교반 퇴비화시설에서의 퇴비화과정 중의 일일 수분감소율을 계절별로 보면 Table 3과 같으며, 단순퇴비사을 설치하여 운영하고 있는 농가의 돈분의 수분 함량은 평균 81.5%로 조사되었으며 1차 퇴비화 후 수분 함량이 64.6 %로 조사되어 수분 감소량이 약 16.9%로 조사되었다. 이때 각각의 농가별로는 A농가가 85%, B농가가 78.
조사농가의 단순퇴비사 농가의 돈분의 평균 수분함량은 Table 2와 같으며, 86.8%로 조사되었으며, 기계교반 퇴비화 시설 설치 농가는 85.7%로 수거되는 돈분의 수분 함량이 약 1.1% 정도 낮은 것으로 조사되었다. 퇴비화 시설에 1일 투입되는 돈분 및 톱밥에 함유되어 있는 수분량은 퇴비화시설 확보면적을 기준으로 하여 분석해보면 단순 퇴비사 농가의 경우 4.
조사농가의 퇴비화시설에 투입되는 원료 물을 특성을 분석해 본 결과 Table 5와 같으며, 단순퇴비사 및 기계교반 퇴비화시설에서 생산된 퇴비의 질소 함량은 각각 0.84% 및 0.86%로 비슷한 경향으로 조사되었으며, P2O5 (%) 성분도 0.78% 및 0.74%로 기계교반 퇴비화 시설에서 약간 높은 경향을 보였다. 그리고 OM 및 OMMN도 처리간에 큰 차이가 없는 것으로 조사되었다.
조사된 양돈농가의 돼지사육 두수는 단순 퇴비사 설치농가의 경우 평균사육두수는 1, 433두/호 였고, 기계교반 퇴비화 시설 설치 농가는 3, 500두를 사육하고 있는 것으로 조사되었다 (Table 1).
퇴비화 과정중의 단순퇴비사와 기계교 반퇴 비화 시설의 발효조내 발효온도를 조사해본 결과(Fig. 1) 퇴비사의 경우에는 평균 발효 온도가 40~50℃의 범위로 계속적인 변동이 일어나는 것으로 조사되었다.
퇴비화시설의 용적은 농가의 여건에 따라 다르게 조사되었으며, 단순 퇴비사를 설치한 농가는 평균 474 n?의 용적을 보유하고 있었으며, 기계교반 설치농가는 870 n?인 것으로 조사되었다. 두당 퇴비화시설 확보면적은 단순 퇴비사 농가의 경우 0.
후속연구
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.
또한 김은경 등(1996) 및 오인환(1997) 이 보고한 성적보다도 낮은 것으로 조사되었다. 이렇게 수분증발량이 낮은 원인은 양돈 농가에서의 퇴비화 시설 운영에 있어서 관심도가 낮은 것이 원인으로 작용된 것으로 판단되어지며, 앞으로 퇴비화시설에서의 수분 증발량에 대한 추가 조사가 이루어져야 할 것으로 판단된다.
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