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[국내논문] 돈분뇨 처리수 유래 질소와 인 제거를 위한 식물정화법 활용과 바이오매스의 바이오메탄 잠재성 연구
Application of Phytoremediation for Total Nitrogen and Total Phosphorus Removal from Treated Swine Wastewater and Bio-methane Potential of the Biomass 원문보기

유기물자원화 = Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association, v.23 no.4, 2015년, pp.21 - 31  

사티카 (서울대학교 농생명공학부) ,  최홍림 (서울대학교 농생명공학부) ,  렝가맨 (서울대학교 농생명공학부)

초록
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본 연구는 거대억새(Miscanthus sacchariflorus var Geode Uksae-1)와 갈대(Phragmites australis)를 활용하여 돈분뇨 처리수 유래 영양염류(질소 및 인) 제거를 정량적으로 분석하고 생산된 바이오매스의 총 에너지가와 바이오메탄 잠재성 분석을 목적으로 수행되었다. 식물들은 일반토양과 사질토 또는 일반토양, 사질토 및 바이오세라믹의 혼합 여재로 채워진 용기에서 다루어졌다. 사용된 돈분뇨 처리수의 총질소와 총인함량은 각각 222.78 mg/L 과 66.11 mg/L에 해당하였다. 총질소와 총인 모두 바이오세라믹 첨가구에서 높은 제거율을 보였다. 거대억새에서 총질소 제거율이 가장 높게 나타났다(96.14%). 하지만 식물체의 원소분석 결과 갈대의 질소함량이 거대억새보다 더 높게 나타나 갈대의 질소흡착력이 더 뛰어난 것으로 판단된다. 반면 가장 높은 총 인 제거율을 보인 처리구는 갈대로 98.12%의 값을 보였다. 식물체 셀룰로스 함량은 일반토양 처리구보다 바이오세라믹 처리구에서 약 3~6% 더 높게 나타나 바이오세라믹은 식물섬유 형성에 영향을 미치는 것으로 사료된다. 본 연구에서 생산된 바이오매스의 바이오메탄 잠재성 분석결과 약 $57.01{\sim}99.25L-CH_4/kg$ VS의 값을 보였다. 리그닌은 식물의 바이오매스 분해를 방해하는 요소로 일반토양-사질토 여재를 사용한 갈대 처리구에서 가장 높게 나타나 메탄 생산력이 떨어지는 것으로 판단된다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The aim of this study is to determine the removal efficiency of total nitrogen and phosphorus from treated swine wastewater by Phragmites australis and Miscanthus sacchariflorus var Geode Uksae-1, and to determine its biomass total energy value and biomethane potential. Plants were grown with a bedd...

Keyword

#총 질소   #총 인   #바이오매스   #바이오메탄  

AI 본문요약
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제안 방법

  • The experimental unit was replicated three times for a total number of 18 experimental units. Water sampling was conducted every week for 105 days.
  • At regular intervals the biogas production was measured with a glass syringe using the pressure displacement method. The gas composition (CO2 , CH4 , and N2 ) was analyzed using Gas Chromatography (Agilent) equipped with a column HP-PLOT/Q and a Thermal Conductivity Detector (TCD).The methane gas production was calculated by using the following formula:

대상 데이터

  • The plants that are used in this experiment were reed (Phragmites australis) and silver grass (Miscanthus sacchariflorus var Goede Uksae 1). Miscanthus sacchariflorus var Geodae-Uksae 1 was obtained from the Bioenergy Crop Research Center, National Institute of Crop Science (NICS), RDA which located in Muan, Chonnam, South Korea.
  • The plants that are used in this experiment were reed (Phragmites australis) and silver grass (Miscanthus sacchariflorus var Goede Uksae 1). Miscanthus sacchariflorus var Geodae-Uksae 1 was obtained from the Bioenergy Crop Research Center, National Institute of Crop Science (NICS), RDA which located in Muan, Chonnam, South Korea. Healthy rhizomes were transplanted into a pot with a soil : sand (1:1) mixture media and watered every 3 days to induce shoot growth.
  • The plants were grown in a container with a height of 50 cm and a diameter of 30 cm. The surface area of the container is 0.
  • The treatment group was the system with the plants while the control is the system without plants. The experimental unit was replicated three times for a total number of 18 experimental units. Water sampling was conducted every week for 105 days.

이론/모형

  • The moisture content was determined by oven drying at 103-105°C for 5 hours following AOAC standard method No. 935.29.
  • All bottles were put into the shaker incubator, which maintained a temperature of 35°C and 120 rpm. At regular intervals the biogas production was measured with a glass syringe using the pressure displacement method. The gas composition (CO2 , CH4 , and N2 ) was analyzed using Gas Chromatography (Agilent) equipped with a column HP-PLOT/Q and a Thermal Conductivity Detector (TCD).
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참고문헌 (12)

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