우사의 깔짚 종류에 따른 발효 효율과 질소와 인의 형태 변화에 미치는 영향 Fermentation Efficiency and Effect on Morphological Change of Nitrogen and Phosphorous with the Litter Types of Cowshed원문보기
안동에 있는 한 가축 농가의 우사에서 깔짚으로 왕겨와 톱밥으로 만든 퇴비를 각각 채취하였다. 분뇨의 발효 효율은 깔짚의 종류와 특성에 의해서 상당한 영향을 받으며 부영양화의 원인물질인 질소와 인을 저감시키기 위해 고려되어야 할 요소이다. 시료의 온도에 따른 중량 변화는 열중량 분석기(TG-DTA)로, 구성성분은 X-선 형광분석기(XRF)로 조사하였다. 빗물에 의해 퇴비에서 침출되어 나오는 아질산성질소(NO2-), 질산성 질소(NO3-), 인산이온(PO43-)과 암모니아성 질소(NH4+), 총인(T-P), 총질소(T-N)는 각각 각각 이온 크로마토그래프(IC)와 자외선/가시광선 분광기(UV/Vis spectrometry)를 이용하여 측정하였다. 결과적으로, 왕겨에 비하여 톱밥에서 분뇨의 발효 효율이 대략 3배 높게 나타났다. 우분의 발효성이 높을수록 암모니아성 질소의 탈질화 효율이 높았으며, 유기인도 인산이온으로 변화되었다. 덧붙여, 인산이온은 Ca와 Mg를 첨가하여 인산칼슘(CaHPO4·3H2O)과 스투루바이트(NH4MgPO4·6H2O) 형태의 난용성염을 생성 시킴으로서 제거 할 수 있다.
안동에 있는 한 가축 농가의 우사에서 깔짚으로 왕겨와 톱밥으로 만든 퇴비를 각각 채취하였다. 분뇨의 발효 효율은 깔짚의 종류와 특성에 의해서 상당한 영향을 받으며 부영양화의 원인물질인 질소와 인을 저감시키기 위해 고려되어야 할 요소이다. 시료의 온도에 따른 중량 변화는 열중량 분석기(TG-DTA)로, 구성성분은 X-선 형광분석기(XRF)로 조사하였다. 빗물에 의해 퇴비에서 침출되어 나오는 아질산성질소(NO2-), 질산성 질소(NO3-), 인산이온(PO43-)과 암모니아성 질소(NH4+), 총인(T-P), 총질소(T-N)는 각각 각각 이온 크로마토그래프(IC)와 자외선/가시광선 분광기(UV/Vis spectrometry)를 이용하여 측정하였다. 결과적으로, 왕겨에 비하여 톱밥에서 분뇨의 발효 효율이 대략 3배 높게 나타났다. 우분의 발효성이 높을수록 암모니아성 질소의 탈질화 효율이 높았으며, 유기인도 인산이온으로 변화되었다. 덧붙여, 인산이온은 Ca와 Mg를 첨가하여 인산칼슘(CaHPO4·3H2O)과 스투루바이트(NH4MgPO4·6H2O) 형태의 난용성염을 생성 시킴으로서 제거 할 수 있다.
The manure made of chaff and sawdust as litter was collected separately at a cowshed of a livestock farm in Andondg city. The fermentation efficiency of excreta is greatly influenced by the type and characteristics of litter and a factor to be considered for reducing N and P, the causes of eutrophic...
The manure made of chaff and sawdust as litter was collected separately at a cowshed of a livestock farm in Andondg city. The fermentation efficiency of excreta is greatly influenced by the type and characteristics of litter and a factor to be considered for reducing N and P, the causes of eutrophication. Changes in weight with temperature and constituents of sample were examined using TG-DTA and XRF, respectively. NO2-, NO3-, and PO43- ions and NH4+, T-P and T-N eluted from manure by rain were analyzed using ion chromatograph and UV/Vis spectrometry, respectively. As a result, the fermentation efficiency of excreta in sawdust manure is three times higher as compared with chaff manure. The higher the fermentation efficiency, ammonia nitrogen was highly de-nitrogenated and organic phosphorous were also changed into phosphorous ions. Furthermore, phosphorous ions can be removed by transforming insoluble salts such as calcium phosphate (CaHPO4·3H2O) and struvite (NH4MgPO4·6H2O) with addition of Ca and Mg.
The manure made of chaff and sawdust as litter was collected separately at a cowshed of a livestock farm in Andondg city. The fermentation efficiency of excreta is greatly influenced by the type and characteristics of litter and a factor to be considered for reducing N and P, the causes of eutrophication. Changes in weight with temperature and constituents of sample were examined using TG-DTA and XRF, respectively. NO2-, NO3-, and PO43- ions and NH4+, T-P and T-N eluted from manure by rain were analyzed using ion chromatograph and UV/Vis spectrometry, respectively. As a result, the fermentation efficiency of excreta in sawdust manure is three times higher as compared with chaff manure. The higher the fermentation efficiency, ammonia nitrogen was highly de-nitrogenated and organic phosphorous were also changed into phosphorous ions. Furthermore, phosphorous ions can be removed by transforming insoluble salts such as calcium phosphate (CaHPO4·3H2O) and struvite (NH4MgPO4·6H2O) with addition of Ca and Mg.
이를 토대로 질소와 인을 저감하기 위해서 이들을 난용성으로 고정화 시킬 수 있는 성상이 어떤 구조일 때가 가장 적합한지를 조사하였다. 또한, 우분의 배설단계에서부터 호기성 또는 혐기성 과정으로 진행되는 동안 자연적으로 질소를 대기 중으로 휘발시켜 저감시킬 수 있는 조건들도 규명하고자 하였다.
본 연구의 목표는 왕겨나 톱밥을 이용한 깔짚에 함유되어 있는 배설물의 발효 정도를 파악하고, 발효 과정 중에 다양한 형태의 질소와 인이 생성되므로 이들의 성상 변화 과정들을 조사하는 것이다. 이를 토대로 질소와 인을 저감하기 위해서 이들을 난용성으로 고정화 시킬 수 있는 성상이 어떤 구조일 때가 가장 적합한지를 조사하였다.
제안 방법
본 연구의 목표는 왕겨나 톱밥을 이용한 깔짚에 함유되어 있는 배설물의 발효 정도를 파악하고, 발효 과정 중에 다양한 형태의 질소와 인이 생성되므로 이들의 성상 변화 과정들을 조사하는 것이다. 이를 토대로 질소와 인을 저감하기 위해서 이들을 난용성으로 고정화 시킬 수 있는 성상이 어떤 구조일 때가 가장 적합한지를 조사하였다. 또한, 우분의 배설단계에서부터 호기성 또는 혐기성 과정으로 진행되는 동안 자연적으로 질소를 대기 중으로 휘발시켜 저감시킬 수 있는 조건들도 규명하고자 하였다.
대상 데이터
본 연구에 사용할 시료는 발효장에 있는 왕겨퇴비(왕겨를 깔개로 이용한 퇴비)와 톱밥퇴비(톱밥을 깔개로 이용한 퇴비)에서 각각 채취하였다(Fig. 1(a)와 1(b)).
후속연구
우사에 넣어주는 깔짚들은 차후 발효과정을 거쳐 퇴비화로 이루어지므로 깔짚의 종류와 특성에 따라 분뇨의 발효과정에 많은 영향을 준다. 향후 우분으로부터 용출되는 질소, 인과 같은 부영양화 물질들을 저감시키기 위해서는 깔짚 선택부터 고려되어야 한다. 우분 내에 포함되어 있는 부영양화 물질들이 깔짚과 균질하게 혼합되어 발효가 쉽게 유도되고 수분 증발이 잘 이루어질 필요가 있기 때문이다.
참고문헌 (11)
Kim, T. J.; Kim, T. C.; Lim, H. B. J. of Applied Subtle Energy 2018, 16, 1.
An, C.Y.; Lee, C. S.; Choi, J. W.; Lee, S. B.; Lee, S. H. Korean J. of Environ. Biology 2015, 33(1), 1.
Park, J, B.; Gal, B. S.; Lee C. G.; Hong S. W. Wet Land Society of Korea 2018, 20(4), 330.
Yu, S. H. Legislative Policy 2016, 10:1, 121.
Ko, H. J.; Kim, K, H.; Kim, T. H.; Ko, M. S. J. of Animal Sci. Technol. 2008, 50(3), 391.
Lee, Y. S.; Lee, H. G.; Hong, S. C.; Oh, D. M. Wet Land Society of Korea 2009, 11(3), 81.
Hong, G. H. Science of the Total Environ. 2009, 9(2), 1.
Han, H. S.; Lee, K. D. Korean J. of Soil Science and Fertilizer 2012, 45(6), 1126.
Nam, I. Yeoung, S. H.; Song, K. G. Korean J. of Soil Science and Fertilizer 2010, 43(5), 644.
Seong, K. D.; Ryoo, W. R.; Kim, I. W.; Jo, M. H. Korean J. of Biotechnol. Bioengineers 2001, 16(2), 140.
Won, S. Y.; Park, S. K. J. of Korean Society of Environmental Engineers 2000, 22(4), 599.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.