[논문]양돈 분뇨의 악취특성 및 문제 해결을 위한 환경개선제 사용 현황 및 전망

이은영; 임정수

양돈 분뇨의 악취특성 및 문제 해결을 위한 환경개선제 사용 현황 및 전망
Current Status and Perspectives of Livestock Environment Improving Agents for the Characteristics and Control of Swine Manure Odor 원문보기

한국미생물·생명공학회지 = Korean journal of microbiology and biotechnology, v.38 no.3, 2010년, pp.244 - 254

이은영 (수원대학교 환경에너지공학과) , 임정수 (수원대학교 환경에너지공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

The trend toward intensification of livestock raising, confinement in barn has increased in recent days. The move toward concentrated animal feeding operations reduces per unit costs and permits farmers to better earnings in spite of fluctuation in hog prices. However, this also results in outbreaks of a lot of animal wastes and odorous compounds. Emissions of these malodorous compounds produced from concentrated animal feeding operations have become a concern for both public and regulatory agencies and are causing the complaints of residents in rural area. For competitive sustainable swine production industry, odor management plans systematically identify potential odor sources, determine control strategies to reduce these odors, and establish criteria for implementing these strategies. Since, the malodor originates from microbial activities involving a variety of microbes, understanding the characteristics of the microflora present in swine manure is essential for developing effective odor control techniques. This paper reviews the available information in the literature related to the types of bacteria in swine manure, the potential odorous compounds associated with different bacterial genera, and the corresponding techniques used to control odor based on microbiological principles.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

악취의 생성 측면에서는 분뇨에 존재하던 혐기성 세균의 발효의 과정 중 혹은 최종 산물로서 휘발성 유기물질이 생성되는 것이고, 악취의 저감이란 측면에선 미생물의 활성을 근간으로 하여 많은 기술이 발달해온 것이 사실이다. 따라서, 악취의 조절 및 저감을 위한 기술개발을 위해 돈분뇨에서 발생되는 악취의 원인이 되는 미생물에 대하여 알아보고, 그 악취문제의 해결을 위한 다양한 방법들을 살펴보고자 한다.
가 있는데, 이들은 NH₃, H₂S, fatty acid 및 amine을 다량 생성하고 indole과 phenol의 생성에도 관여하는 것으로 알려진다[90]. 따라서, 효과적인 악취저감을 위한 기술을 살펴보기에 앞서, 축산 악취의 원인 물질 및 미생물에 대한 파악 및 그 간의 연구동향을 살펴보기로 하겠다.

대상 데이터

양돈 분뇨에서 발생되는 악취의 원인 물질을 찾고자 하는 많은 연구가 진행 되어져 왔다. 분석된 악취유발 물질은 총 168가지 이며, 그 중 30여 가지의 물질이 0.001 mg m-3이하의 최소감지농도를 가지고 있어 악취의 주요 원인 물질이 된다[83]. Schaefer 등(1974)[93]은 양돈장 폐기물에서 발생되는 악취를 농도에 따라 분류할 때 p-cresol(64%), phenol(26%), n-butyric acid(8.

성능/효과

일반적으로 악취 은폐제는 악취가 발산하는 불쾌도보다 더 강한 향을 내는 aromatic oil들의 복합물로 살포시 돈사 악취를 효과적으로 은폐시킬 수 있으나[69], 돈사 피트(pit)에 저장되어 있는 돈분뇨 슬러리 내 토착 미생물들에 의해 쉽게 분해되기 때문에 악취 저감 효과의 지속성이 짧은 것으로 보고되고 있다[97, 111]. 따라서 악취 저감 지속 효과가 상대 적으로 낮은 인공 식향료나 식물성 천연향료를 돈사 내에 살포할 때에는 적정 수준보다 환기율을 약간 낮추거나 피트(pit)내 돈분뇨 슬러리를 최대한 외부로 배출시킨 조건하에서 더욱 효과적인 악취 저감 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

후속연구

일반적으로 돈사내 분진의 분포 양상은 하부에서 상부로 높아갈수록 농도가 낮아지며[4], 돈사 내와 같이 밀폐된 장소에서의 분진은 가스상 물질과는 달리 공기 중에 오랜 기간 동안 부유하고 있는 것이 아니라, Stoke 법칙에 따라 중력에 의해 다시 바닥으로 침전되기 때문에 일반적인 전체환기의 운용만으로는 효율적으로 제어할 수 없다. 그러므로 향후 돈사내 작업환경연구에서는 분진 발생량 저감을 통한 악취 및 호흡기계 질병을 예방할 수 있는 관리방안이 필요하다. 이러한 관리방안으로는 분진 발생이 감소할 수 있는 돈사 작업장내 적정수준의 온도와 상대습도의 범위선정이 필요하며 지속적으로 평가가 이루어져야 한다.
하지만 현재로서는 이들 첨가제들이 각각의 악취 원인 물질을 어떠한 방식으로 저감시키는 지에 대한 명확한 메카니즘이 제시되지 못하고 있다. 다만 돈사 내 이들 첨가제의 살포가 피트(pit)내 저장되어 있는 돈분뇨의 성상 및 pH를 변화시켜 악취 발생에 관여하는 미생물 종의 변형을 유도한 결과라고 추정될 뿐이다. 친환경축산물에 대한 소비자의 요구 및 보다 쾌적한 환경에 대한 법적 사회적 요구에 부응하기 위해서라도 이제 축산환경개선은 더 이상 미룰 수 없는 것이 실정이다.
친환경축산물에 대한 소비자의 요구 및 보다 쾌적한 환경에 대한 법적 사회적 요구에 부응하기 위해서라도 이제 축산환경개선은 더 이상 미룰 수 없는 것이 실정이다. 따라서, 축산악취를 발생시켜주는 분뇨의 자생미생물의 활성을 억제하거나 돈사 내외의 환경을 개선하여 보다 쾌적하고 지속적인 축산 환경을 이루기 위한 많은 연구가 지속되어야 할 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	양돈 분뇨에 있는 미생물을 두 가지 얼굴을 가진 생물로 표현한 이유는?	일반적으로 양돈 분뇨와 같은 유기물로부터 생성되는 악취는 미생물의 활동의 결과이다. 즉, 미생물은 악취를 생성하기도 하고 악취를 저감하기도 하는 두 가지의 얼굴을 가진 생물이다. 악취의 생성 측면에서는 분뇨에 존재하던 혐기성 세균의 발효의 과정 중 혹은 최종 산물로서 휘발성 유기물질이 생성되는 것이고, 악취의 저감이란 측면에선 미생물의 활성을 근간으로 하여 많은 기술이 발달해온 것이 사실이다. 따라서, 악취의 조절 및 저감을 위한 기술개발을 위해 돈분뇨에서 발생되는 악취의 원인이 되는 미생물에 대하여 알아보고, 그 악취문제의 해결을 위한 다양한 방법들을 살펴보고자 한다.
	돈분뇨에서 자생하는 미생물의 각 종별 악취를 생성하는 물질은 무엇인가요?	이들을 살펴보면 다양한 미생물 군이 분변에 존재하지만 주 종은 혐기성 혹은 통성혐기성 균이 주종을 이룬다는 것을 알 수 있다[90]. 이들 중 Streptococcus sp. 및 Peptostreptococcus sp. 등이 분변 내의 암모니아와 휘발성 지방산을 주로 생산하는 종류이며, Eubacterium sp. 역시 다량의 부티르산, 포름산, 아세트산등을 생산하는데 관여한다. Lactobacillus sp.는 주로 젖산을 분비하고 장내 정장 작용에 관여하기 때문에 악취 생성에서는 중요한 역할을 하지 않는다. 또 다른 악취 생성에 중요한 역할을 하는 그룹으로는 Clostridium sp.가 있는데, 이들은 NH3, H2S, fatty acid 및 amine을 다량 생성하고 indole과 phenol의 생성에도 관여하는 것으로 알려진다[90]. 따라서, 효과적인 악취저감을 위한 기술을 살펴보기에 앞서, 축산 악취의 원인 물질 및 미생물에 대한 파악 및 그 간의 연구동향을 살펴보기로 하겠다.
	돈분뇨에 자생하는 미생물의 우점종 순으로 나열하면 어떤 종이 있나요?	돈분뇨에서 자생하는 미생물(indigenous genera)들을 살펴보고, 그것들을 점유율에 의거하여 우점종에서 소수의 그룹까지로 나열하여보면 다음과 같다: Gram-positive cocci(39%), Eubacterium(27%), Lactobacillus(20%), Gram-negative rods(Escherichia, 8%), Clostridium(4%), 그리고 그외의 소수 그룹으로서 Propionibacterium acnes, Bacteroides(<2%) 등이 있다. 이들을 살펴보면 다양한 미생물 군이 분변에 존재하지만 주 종은 혐기성 혹은 통성혐기성 균이 주종을 이룬다는 것을 알 수 있다[90].

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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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