[논문]유용미생물처리 음식물쓰레기와 계분 혼합물 퇴비화 특성

홍지형; 박금주

유용미생물처리 음식물쓰레기와 계분 혼합물 퇴비화 특성
Composting Characteristics of Food Waste - Poultry Manure Mixture Inoculated with Effective Microorganisms 원문보기

축산시설환경학회지 = Journal of livestock housing and environment, v.15 no.1, 2009년, pp.59 - 68

홍지형 (순천대학교 산업기계공학과) , 박금주 (순천대학교 산업기계공학과)

초록
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농업은 작물잔사, 가축분뇨, 음식쓰레기 등의 지역자원을 퇴비화하여 이용하는 순환산업이며, 작물 생육은 빛, 물, 공기, 온도 및 양분 등이 필요하며 유해물질이 없어야한다. 유용미생물처리 음식쓰레기와 계분혼합물 횡형 밀폐원통형 교반방식 퇴비화처리시설에서 얻어진 최종퇴비는 발아율, 산소호흡지수 및 염분농도 등의 수치가 작물 생육에 유해하므로 부적합하였다. 생산된 유용미생물처리 음식쓰레기와 계분혼합물 퇴비를 분석한 결과, 퇴비공정규격, 건물기준 유기물 함량 60% 이상, 유기물대 질소비 50 이하, 탄질비 20 이하를 충족하고, 중금속함량이 미량 함유된 것으로 나타났으나, 발아율이 60% 이하, 칼리 성분이 1.2%,dm 이상 및 염분농도가 1.4%, dm 이상 등으로서 부적합한 것으로 판정되었다. 생물계폐기물 자원순환을 위한 유용미생물처리 고속퇴비화시설의 건설은 환경 친화적인 양질퇴비생산으로서 지역자원을 순환 이용하는 사회 구축이 목표이므로, 인근주민과 주변 환경에 악영향을 차단하기 위하여 양질퇴비 생산과 함께, 오폐수, 분진, 소음, 진동, 악취 및 이물질을 분리 배출하는 고효율설비가 부수적으로 반드시 필요하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study investigated the evaluation of maturity, stability, nutrient and heavy metal from rotating drum composter of food waste amended with poultry manure composting inoculated with effective microorganisms(EM). Composting were performed for the first, drying reactor($15m^3$) 3 hours and the second, composting reactor($30m^3$) 24 hours, and parameters monitored this period included moisture content, NaCl, pH, electrical conductivity(EC), C/N ratio, organic matter(OM), nutrient content and heavy metal. Changes in compost temperature during composting were maintained constantly in the range of $60{\sim}80^{\circ}C$ using firewood boiler(450 MJ/h). We examined physicochemical parameters and heavy metals in order to assess their effectiveness as stability and maturity, nutrient and harmful indicators such as seed germination rate%, dm and NaCl>1%, dm at the end of the final compost. The finished compost obtained after decomposition phase at the end of the 2nd composter could not be utilized for land improvement or reclamation.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

). 따라서 실제 EM 퇴비화처리시설의 제 공정에서 EM 퇴비의 이화학적 제 특성을 분석하여 퇴비 안정성에 미치는 제 영향을 파악하고자 한다.
본 연구목적은 EM처리 음식물쓰레기와 계분 혼합물 횡형 밀폐원통형 퇴비화처리 과정에서 최종퇴비의 부숙도, 안정성, 영양성분 및 중금속 함량 등을 검토하여 EM처리 음식물쓰레기와 계분혼합물 고속 퇴비화 시스템개발을 위한 기초자료를 얻는데 있다.

제안 방법

25n?/h하에서 24시간 호기성 발효 퇴비화 처리로서 수분이 15% 정도의 최종퇴비 (mature compost: MC)를 생산하였다(Fig. 2- right).
60-80 。0로서 3시간동안 밀폐발효 건조 처리하여 수분 50% 내외의 미숙퇴비 (fHsh compost: FC)에 생 계분(수분: 30~75%)을 용적비율 50: 50 비율로 혼합 하였다(Fig. 2- left).
2008년 12월 16일부터 2009년 2월 14일까지 3반복(1차, 2차 및 3차) 처 리기간은 처 리과정 에서 얻어진 음식 물쓰레 기 슬러 지 (Fw) 과 계분 (Pm) 혼합물 (IF) 및 최종퇴 비 (MC) 등의 이화학적 성분, 영양성분, 유해성분, 호흡 지수 및 발아율 등을 처리과정에서 분석하여 퇴비재료, 혼합물 및 최종퇴비 등의 이화학 성질, 유해물질 함량, 부숙도 및 안정성 등을 파악하였다.
EM처리 음식물쓰레기 퇴비화시설 운영사례는 부자재(톱밥)와 EM 재료를 함께 투입하여 24시간 교반시켜 수분이 50% 이하로 만들고 스크린 선별시설에서 이물질과 금속 물질을 제거한 후에, 퇴비 발효시설에서 약 30일간 체류하면서 공기송풍과 온도를 55- 60℃로 유지시키며, 퇴비 이송용 로더로서 20회/일 교반을 실시하였다. 퇴비 숙성시설에 공기 송풍과 교반을 실시하여 수분이 40% 이하의 퇴비를 생산하였다.
시료채취는 시료를 채취할 때마다 퇴비재료의 여러 부위에서 20gr씩 취하여 골고루 혼합하여 시료봉투에 넣어 냉장고에 보관 후에 분석하였다. 단계별 퇴비화 재료와 방법은 Fig.
최종퇴비에 이물질과 불순물 등은 자력 선별기로서 제거한 뒤에 포대에 저장하여 후숙처리 하였다.
측정항목은 투입 퇴비재료, 혼합물 및 최종퇴비 등의 이화학적 성질(산도, 전기전도율, 수분, 전 탄소, 전 질소, 탄질비) 및 최종퇴 비 의 발아율, 호흡 지 수, 영 양성 분(유기물, 전 질소, 전 인산, 전 칼리, 마그네슘, 칼슘), 유해성분(카드뮴, 수은, 비소, 구리, 아연, 납) 및 염분농도 등이다.

대상 데이터

음식물쓰레기 재료는 서울지역 G구청 아파트 음식물쓰레기를 수거하고, 동두천시 B 사에서 분쇄와 탈수 처리하여, 폐수(70%)를 제거한 초기공급재료(30%)의 대형 이물질을인력수거 선별하여 수분 75%의 슬러지 (Fw) 와 H 농장의 육계 생분 (poultry manure: Pm) 혼합물 (initial feedstock: IF)을 퇴비화 원료로 사용하였다.

이론/모형

퇴비화 실험재료 성분분석은 경기 포천시 B사의 유용미 생물 (KB)처리 퇴 비화시 설 실험 장치 (Fig. 2)에서 얻어진 퇴비재료(슬러 지와 계분), 퇴비혼합물 및 최종 퇴비 등의 이화학적 성분 등은 토양화학분석법 (농촌진흥청, 2005) 을 사용하여 분석 하였고, 발아율 (GR) 실험 방법은 Zucconi et al. (1981)에 측정법을 사용하고, 산소호흡지 수 (RI) 측정 은 미 생물 호흡 장치기 (respirometer AER-208)에 즉정법에 준하여 산정하였다.

성능/효과

유용미생물처리 음식쓰레기와 계분혼합 물 횡형 밀폐원통형 교반방식 퇴비화 처리시설에서 얻어진 최종퇴비는 발아율, 산소 호흡 지수 및 염분농도 등의 수치가 작물 생육에 유해하므로 부적합하였다. 생산된 유용 미생물 처리 음식쓰레기와 계분혼합물 퇴비를 분석한 결과, 퇴비공정규격, 건물기준 유기물 함량 60% 이상, 유기물대 질소비 50 이하, 탄질비 20 이하를 충족하고, 중금속함량이 미량 함유된 것으로 나타났으나, 발아율이 60% 이하, 칼리 성분이 1.2%, dm 이상 및 염분농도가 1.4%, dm 이상 등으로서 부적합한 것으로 판정되었다.
완성퇴비 (MC) 3반복 처리결과 유기물은 60%, dm 이상으로서 우리나라 퇴 비 공정규격기준치를 상회하였다. 최종퇴비의 전질소는 4-6%, dm이며, 전인산은 1~3%, dm으로, 칼리 성분은 1.
전기전도율(염류농도: EC)은 슬러리 (IF), 계분 (Pm), 혼합물 (IF) 최 종퇴 비 (MC)에서 24 ~49 dS/m 범 위 로서 허 용 기 준치 (5dS/m 이 하) 를 크게 상회하였고, 완성퇴비 (MC)는 더욱 증대하여 40-49 dS/m 범위를 나타내고 있었다. 이러한 현상은 퇴비화 과정에서 유기물의 고속분해와 과다한 영양성분의 방출 결과로 생각되었다.
최 종퇴 비 (MC)의 발아율 (GR)이 평 균치 가 57%인 미숙퇴비로서 식물 생장에 유해하였으나, 산소호흡 지 수 (RI)는 0.4mg/gVS hr 이하로서 안정 상태를 유지하였다.
상회하였다. 최종퇴비의 전질소는 4-6%, dm이며, 전인산은 1~3%, dm으로, 칼리 성분은 1.2~1.5%, dm 등으로 영양성분이 과다하게 함유되었다. 일반적으로 돈분과 계분 퇴비의 질소 함량은 2~3(%, dm), 우분퇴비는 1-2%, dm 등이다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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