[논문]말 분뇨의 비료성분 및 오염물질 특성 조사 연구

곽정훈; 정민웅; 최동윤; 김재환; 김영화; 박준철; 김인철; 양창범; 라창식

말 분뇨의 비료성분 및 오염물질 특성 조사 연구
The Horse Manure Fertilizers and Pollutants Characteristics Analysis Research 원문보기

축산시설환경학회지 = Journal of livestock housing and environment, v.18 no.3, 2012년, pp.201 - 206

곽정훈 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 정민웅 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 최동윤 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 김재환 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 김영화 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 박준철 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 김인철 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 양창범 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 라창식 (강원대학교)

초록
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말의 성장단계별 분뇨의 시료를 채취하여 비료성분 및 오염물질 성분을 채취하여 분석하여 본 결과 다음과 같았다. 1. 말의 분뇨의 수분함량은 각각 76.1%, 96.0%로 조사되었다. 2. 또한 말의 분 중 유기물함량은 21.3%로 조사되었으며, 뇨는 약 2.0%로 조사되었다. 3. 또한 말의 분뇨 중 비료성분인 T-N, T-P, T-K의 성분이 각각 0.18%, 0.10% 및 0.23% 이며, 뇨는 각각 2.88%, 0.0015% 및 0.84%로 조사되었다. 4. 말 분뇨의 오염물질을 조사한 결과, 말의 분뇨의 pH는 각각 7.10, 8.48이며, BOD는 분이 26,906.2 $mg/{\ell}$, 뇨는 14,298.9 $mg/{\ell}$, COD는 분이 36,642.3 $mg/{\ell}$, 뇨는 7,484.3 $mg/{\ell}$, SS (Suspended Solid, 부유물질)은 분에서 89,375.0 $mg/{\ell}$, 뇨에서 6,987.0 $mg/{\ell}$로 조사되었다. 5. 말의 분과 뇨의 중금속함량 중 Cr은 각각 2.65 mg/kg, 1.52 mg/kg으로 조사되었으며, Cu 성분도 7.05 mg/kg, 1.62 mg/kg 으로 조사된 반면에 Ni 성분은 말의 분뇨에서 각각 1.24 mg/kg, 0.0 mg/kg으로 조사되었다. 6. 따라서 말의 분뇨는 퇴비원료물로 사용이 가능한 것으로 조사 분석되었으며, 향후 승마사업의 급격한 발전으로 말의 분뇨 발생량이 증가될 것으로 전망되며, 이를 적정 처리하기 위해서는 퇴비화 방법으로 자원화가 가능 할 것으로 조사되었다.

Abstract ▼ AI-Helper

Horse manure general composition and contaminants, heavy metals content analysis was investigated as follows. The moisture content of horse feces was 76.1% and 96% for horse urine. The average T-N, T-P, T-K concentrations of the racing horse were 0.18%, 0.10%, 0.22% respectively and 2.88%, 0.0015%, 0.84% for urine. And the average BODs, COD, SS concentrations were 26,906 $mg/{\ell}$, 36,642 $mg/{\ell}$, 89,375 $mg/{\ell}$ respectively and 14,298 $mg/{\ell}$, 7,484 $mg/{\ell}$, 6,987 $mg/{\ell}$ for urine. In addition, the Cr, Cu, Ni, Cd, Pb, Zn concentrations of feces were 2.65 mg/kg, 7.05 mg/kg, 1.24 mg/kg, 0.07 mg/kg, 0.01 mg/kg, 45.11 mg/kg respectively and 1.52 mg/kg, 1.62 mg/kg, 0.00 mg/kg, 0.03 mg/kg, 0.03 mg/kg, 4.49 mg/kg for urine on the fresh matter basis. The end of the survey was that the quality of the compost can be used as a raw material, and manure is necessary to constantly driven forward horse manure composting research.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

일반적으로 가축분뇨의 성분은 가축의 종류와 연령 및 체중, 사료의 종류와 량, 급 수량에 따라 크게 변할 뿐 아니라 계절이나 사양관리 및 축사관리 등의 환경적 요인에 영향을 받기 때문에 말의 경우에도 분뇨에 대한 비료가치 구명을 통해 마분의 유기질 비료원으로 활용하기 위한 마분의 특성구명이 필요한 실정에 있다. 따라서 본 연구에서는 말의 분뇨중 비료성분 및 오염물질 성분을 분석 제시함으로써 말의 분뇨가 오염원인 아닌 유용한 자원으로써 활용될 수 있도록 하기 위하여 본 연구를 실시하였다.

제안 방법

이때 채취한 시료의 수분함량은 채취한 시료를 건조하기 전에 무게를 잰 향량병에 10 g 정도 채취하여 건조기 (Model : 14-LMC-135, 국제 과학)에서 105℃에서 5시간 정도 건조시켜 데시게이터에 옮겨 무게를 측정하였다. 또한 pH는 채취한 시료 원액을 100 ml 비이커에 취하여 유리봉으로 저어주면서 Digital pH mater (Model : Origion 520A)를 buffer 용액으로 잘 맞춘 후 조사하였다. 수질오염성분인 BOD, SS, T-N, T-P는 수질오염공정시험법 (환경부, 1992)¹³⁾에 의하여 분석하였다.
말의 분뇨를 채취하는데 있어서 외부인의 마사에 접근시 스트레스를 받을 수 있기 때문에 장수목장에 근무하는 직원이 직접 말의 생분뇨를 채취하였으며, 채취방법은 말이 분뇨가 마사 바닥에 떨어지면 오염이 될 수 있기 때문에 소독된 시료 통을 이용하여 배설 하는 상태에서 분과 뇨의 시료를 채취하였다.
말의 성장단계별 분뇨의 시료를 채취하여 비료성분 및 오염물질 성분을 채취하여 분석 하여 본 결과 다음과 같았다.
채취한 시료는 아이스박스에 냉장보관 한 후 실험실로 이송하여 말의 분뇨에 대한 비료성분 및 오염물질 등을 조사하였다. 이때 채취한 시료의 수분함량은 채취한 시료를 건조하기 전에 무게를 잰 향량병에 10 g 정도 채취하여 건조기 (Model : 14-LMC-135, 국제 과학)에서 105℃에서 5시간 정도 건조시켜 데시게이터에 옮겨 무게를 측정하였다. 또한 pH는 채취한 시료 원액을 100 ml 비이커에 취하여 유리봉으로 저어주면서 Digital pH mater (Model : Origion 520A)를 buffer 용액으로 잘 맞춘 후 조사하였다.
채취한 시료는 아이스박스에 냉장보관 한 후 실험실로 이송하여 말의 분뇨에 대한 비료성분 및 오염물질 등을 조사하였다. 이때 채취한 시료의 수분함량은 채취한 시료를 건조하기 전에 무게를 잰 향량병에 10 g 정도 채취하여 건조기 (Model : 14-LMC-135, 국제 과학)에서 105℃에서 5시간 정도 건조시켜 데시게이터에 옮겨 무게를 측정하였다.

대상 데이터

본 조사는 2011년 5월 15일부터 30일까지 약 15일간 한국마사회 장수목장에서 실시하였으며, 연구에 사용된 말은 한국마사회 장수목장에서 사육중인 말 중에서 16두를 사용 하였다.

이론/모형

수질오염성분인 BOD, SS, T-N, T-P는 수질오염공정시험법 (환경부, 1992)¹³⁾에 의하여 분석하였다. 그리고 분뇨내 비료성분인 질소성분은 A.O.A.C(1990)¹⁾에 의거 켈달방법으로 분석하였고 P₂O₅는 습식분해 후 Lancaster법으로 분석하였으며, K₂O는 전처리 후 원자흡광도계(Model AA280FS, Varian)에서 각 성분의 용액으로 검량선을 작성한 후 측정하였다.
또한 pH는 채취한 시료 원액을 100 ml 비이커에 취하여 유리봉으로 저어주면서 Digital pH mater (Model : Origion 520A)를 buffer 용액으로 잘 맞춘 후 조사하였다. 수질오염성분인 BOD, SS, T-N, T-P는 수질오염공정시험법 (환경부, 1992)¹³⁾에 의하여 분석하였다. 그리고 분뇨내 비료성분인 질소성분은 A.

성능/효과

1. 말의 분뇨의 수분함량은 각각 76.1%, 96.0%로 조사되었다.
2. 또한 말의 분 중 유기물함량은 21.3%로 조사되었으며, 뇨는 약 2.0%로 조사되었다.
3. 또한 말의 분뇨 중 비료성분인 T-N, T-P, T-K의 성분이 각각 0.18%, 0.10% 및 0.23%이며, 뇨는 각각 2.88%, 0.0015% 및 0.84%로 조사되었다.
4. 말 분뇨의 오염물질을 조사한 결과, 말의 분뇨의 pH는 각각 7.10, 8.48이며, BOD는 분이 26,906.2 mg/ℓ, 뇨는 14,298.9 mg/ℓ, COD 는 분이 36,642.3 mg/ℓ, 뇨는 7,484.3 mg/ℓ, SS (Suspended Solid, 부유물질)은 분에서 89,375.0 mg/ℓ, 뇨에서 6,987.0 mg/ℓ로 조사되었다.
5. 말의 분과 뇨의 중금속함량 중 Cr은 각각 2.65 mg/kg, 1.52 mg/kg으로 조사되었으며, Cu 성분도 7.05 mg/kg, 1.62 mg/kg 으로 조사된 반면에 Ni 성분은 말의 분뇨에서 각각 1.24 mg/kg, 0.0 mg/kg으로 조사되었다.
37 보다 약간 높은 특징을 보였다. 그러나 BOD (Biochemical Oxygen Demand, 생물화학적 산소요구량)의 평균은 마분 26,906.3 mg/ℓ, 마뇨 5,425.0 mg/ℓ로 조사되었으며, 4세이하 말의 분뇨 BOD가 각각 24,462.5 mg/ℓ, 5,300.0 mg/ℓ로 4세 이상 분뇨의 BOD 29,350.0 mg/ℓ, 7,550.0 mg/ℓ에 비해 낮은 것으로 조사되었다.
또한 4세 이하의 말의 분에서 OM 및 Ash성 분이 4세 이상의 말에서 보다 상대적으로 낮은 것으로 조사되었으며 이의 원인은 마분의 수분함량에 의한 것으로 분석 되었다. 그리고 비료성분인 T-N, T-P, T-K의 경우에는 말의 연령에 따른 성분의 차이가 있는 것으로 조사되었으며, 특히 질소성분의 경우 4세 이하 0.12%인 반면에 4세 이상이 0.23%로 높게 조사 되었으나, T-P 및 T-K 성분차이가 거의 없는 것으로 조사되었다.
0%로 조사되었다. 또한 4세 이하의 말의 분에서 OM 및 Ash성 분이 4세 이상의 말에서 보다 상대적으로 낮은 것으로 조사되었으며 이의 원인은 마분의 수분함량에 의한 것으로 분석 되었다. 그리고 비료성분인 T-N, T-P, T-K의 경우에는 말의 연령에 따른 성분의 차이가 있는 것으로 조사되었으며, 특히 질소성분의 경우 4세 이하 0.
또한 COD (Chemical Oxygen Demand, 화학적산소 요구량)의 평균은 마분 36,647.5 mg/ℓ, 마뇨 4,004.3 mg/ℓ로 조사되었으며, 4세 이하 말의 분뇨 COD가 각각 34,765.5 mg/ℓ, 3,960.0 mg/ℓ로 4세 이상 분뇨의 COD 38,529.5 mg/ℓ, 4,0480.5 mg/ℓ에 비해 낮은 것으로 조사되었으며, SS (Suspended Solid, 부유물질)도 말의 분뇨에서 각각 63,500.0 mg/ℓ, 1,339.8 mg/ℓ 로 조사되었으며 성장단계별로는 같은 경향으로 조사되었다.
또한 말의 성장단계에 따라서 4세이하의 말의 분뇨의 pH는 각각 7.12, 8.59로 4세 이상의 말의 분뇨인 pH 7.08, 8.37 보다 약간 높은 특징을 보였다. 그러나 BOD (Biochemical Oxygen Demand, 생물화학적 산소요구량)의 평균은 마분 26,906.
또한 현물기준으로 말의 분에 함유된 유기물함량은 21.3로 조사되었으며, 뇨의 경우에는 수분함량이 높은 것이 원인으로 작용되어 현물내 유기물량이 약 2.0%로 조사되었다. 또한 4세 이하의 말의 분에서 OM 및 Ash성 분이 4세 이상의 말에서 보다 상대적으로 낮은 것으로 조사되었으며 이의 원인은 마분의 수분함량에 의한 것으로 분석 되었다.
또한 말의 분뇨중 중금속 함량을 조사한결과 Table 3과 같다. 말의 분과 뇨의 중금속 함량 중 Cr은 각각 2.65 mg/kg, 1.52 mg/kg으로 조사되었으며, Cu 성분도 7.05 mg/kg, 1.62 mg/kg으로 조사된 반면에 Ni 성분은 말의 분뇨에서 각각 1.24 mg/kg, 0.0 mg/kg으로 조사되었으며, 이러한 경향은 Cd와 Pb에서도 같은 경향으로 낮은 수치로 조사되었다. 반면에 Zn 성분의 경우에는 말의 분과 뇨에서 각각 45.
또한 말 분뇨에서 발생될 수 있는 오염물질인 BOD, COD 및 SS 성분을 분석한 결과 Table 2와 같았다. 말의 분중 평균 pH는 7.10로 조사되었으며, 뇨의 pH는 8.48로 말의 뇨 성분의 pH 분보다 높은 것으로 조사되었다.
말의 분중 평균 수분함량은 76.1%로 조사되었으며, 뇨의 수분함량은 96.0%로 조사되었으며, 4살 이하의 마분의 수분함량은 약 77.4%로 4세 이상 분의 수분함량인 74.8%로 약간 높게 조사되었다. 그리고 말의 뇨중 수분함량이 경우에도 4세 이하 96.

후속연구

6. 따라서 말의 분뇨는 퇴비원료물로 사용이 가능한 것으로 조사 분석되었으며, 향후 승마사업의 급격한 발전으로 말의 분뇨 발생량이 증가될 것으로 전망되며, 이를 적정 처리하기 위해서는 퇴비화 방법으로 자원화가 가능 할 것으로 조사되었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	승마에 대한 관심이 증가한 이유는?	최근 급속한 경제성장과 더불어 국민소득 수준이 향상됨에 따라 국민 식생활 패턴의 변화로 승마에 대한 관심이 급격하게 증가되고 있으며, 이에 따른 승용마의 사육두수도 증가되고 있는 것이 현실이다.
	농림수산식품부에서 말 산업의 인프라 확충을 위해 추진하는 정책에는 무엇이 있는가?	특히, 승마 관련 시설 및 장비, 마사, 관리사, 창고 등 사육 관련 시설 및 시설보완, 마장, 자동보행기, 원형마장, 약․목욕장, 주로 등 조련 관련 시설 및 시설보완, 수송차량, 그레이더, 트랙터 등 장비 등의 시설에 대한 자금지원 등 정책을 추진하고 있다.
	가축분뇨는 어떻게 이용될 수 있는가?	일반적으로 가축분뇨는 식물의 영양소인 비료성분이 풍부하기 때문에 이를 적절한 방법으로 처리 이용하면 토양의 물리화학적 성질 및 미생물상이 개선되어 토양개량을 위한 귀중한 자원 (J. G.

참고문헌 (21)

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Reference: Adapted from MWPS -18, unpublished OARDC data, Lawrence et al. (2004).
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가축 사육두수 총량제의 도입 방안에 관한 연구, 한국농촌경제연구원, 2004.
축종별 성장단계별 가축분뇨 발생량 및 주요성분 재설정연구 (국립축산과학원, 2009).
말산업 종합대책, 농림수산식품부, 2008.
농림수산사업 시행지침서, 농림수산식품부, 2012.

저자의 다른 논문 :

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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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