초록 ▼

○ 연구결과
1. 자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수 처리기술 개발을 위한 기초연구
가. 자연정화공법을 이용한 축산폐수 처리기술 개발을 위한 기초연구
자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수 처리기술 개발을 위해 서부경남 인근 지역의 축산농가에서 배출되는 축산폐수의 종류별 이화학적 특성을 각각 조사하였고,batch실험에서 여재 종류별 오염물질의 흡착특성과 column실험에서 여재종류별 축산폐수 중 오염물질 처리 능력을 조사하여 축산폐수처리기술 개발을 위한 기초연구를 수행하였다.이들 기초연구결과를 이용하여 자원순

○ 연구결과
1. 자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수 처리기술 개발을 위한 기초연구
가. 자연정화공법을 이용한 축산폐수 처리기술 개발을 위한 기초연구
자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수 처리기술 개발을 위해 서부경남 인근 지역의 축산농가에서 배출되는 축산폐수의 종류별 이화학적 특성을 각각 조사하였고,batch실험에서 여재 종류별 오염물질의 흡착특성과 column실험에서 여재종류별 축산폐수 중 오염물질 처리 능력을 조사하여 축산폐수처리기술 개발을 위한 기초연구를 수행하였다.이들 기초연구결과를 이용하여 자원순환형 축산폐수처리기술을 개발하기 위해 소형 축산폐수처리장치에서 여재종류별,처리공법의 조합방법별 및 축산폐수 부하량별로 구분하여 최적조건을 조사한 후 이들최적조건하에서 자원순환형 축산폐수처리기술 개발을 위한 기반연구로 축산폐수 종류별,특수여재 주입별 및 수생식물을 이용한 전처리방법별로 구분하여 수처리 효율을 각각 조사하였다.
또한 축산폐수처리장치에서 수생식물의 생육상황 및 무기성분 함량,여재의 이화학적 특성 및 미생물상 변화 등을 조사하였다.
서부경남 축산농가에서 배출되는 축산폐수 종류별 BOD :N :P의 비율은 계분뇨의 경우 7.9:1.7:1이었고,우분뇨의 경우 26.1:4.3:1이었으며,돈분뇨의 경우 28.5:4.0:1로 계분뇨는 생물학적 오폐수처리의 최적 조건인 BOD :N :P =100:5:1에 비해 질소와 유기물의 함량이 매우 부족한 편이었고,우분뇨와 돈분뇨는 유기물의 함량이 매우 부족하였다.
Batch실험에서 여재종류별 암모니아성 질소의 흡착능은 Freundlich및 Langmuir등온흡착식 모두에서 제올라이트가 다른 여재에 비해 높았으며,여재종류별 인의 흡착능은 Freundlich 및 Langmuir등온흡착식 모두에서 방해석이 다른 여재에 비해 높았다.Column실험도 batch 실험결과와 유사한 경향으로 제올라이트는 암모니아성 질소의 처리효율이 가장 높았으며,방해석은 인의 처리효율이 가장 높았다.
자원순환형 축산폐수처리기술을 개발하기 위해 소형 축산폐수처리장치에서 여재종류별,처리공법의 조합방법별 및 축산폐수 부하량별로 구분하여 최적조건을 조사한 결과 최적 여재는 왕사이었고,최적 조합방법은 호기-혐기 조합형이었으며,최적 축산폐수 부하량은 100L m^-2 day^-1이었다.
자원순환형 축산폐수처리기술 개발을 위한 기반연구를 위해 축산폐수 종류별,특수여재 주입별 및 수생식물을 이용한 전처리방법별로 구분하여 수처리 효율을 조사하였다.축산폐수 종류별 수처리 효율은 COD 및 SS의 처리효율은 축산폐수 종류에 따라 큰 차이 없이 높은 처리효율을 보였고,축산폐수 종류별 T-N 및 T-P의 처리효율은 계분뇨를 제외한 우분뇨와 돈분뇨에서 대조구인축산폐수와 별 차이 없이 비슷한 처리효율을 보였으나,계분뇨의 경우 처리효율이 약간 낮았다.
질소와 인 처리효율이 우수한 특수여재 주입에 따른 오염물질의 수처리 효율을 조사한 결과 특수여재를 주입한 경우 COD,SS,T-N 및 T-P의 처리효율은 각각 84,94,65및 98%로 특수여재를 주입하지 않은 경우(대조구)에 비해 질소 및 인 처리효율이 각각 15% 및 7% 향상되었다.
자원순환형 축산폐수 처리기술 개발을 위한 기반연구를 위해 본 축산폐수처리장치에서 생육된 수생식물을 건조 파쇄한 후 퇴비화를 위한 수분조절제로 사용하여 현행 수분조절제인 톱밥의 대체제와 축산폐수의 전처리를 통한 수처리 효율 향상방안을 동시에 달성하고자 수생식물의 수분흡수율, 수생식물의 축산폐수 전처리 효율 및 소형 축산폐수처리장치에서 전처리 유무에 따른 수 처리 효율을 조사하였다. 소형 축산폐수처리장치의 호기성조에 이식한 갈대의 수분흡수율은 213%로 현재 가장 보편적으로 사용되고 있는 톱밥과 볏짚의 수분흡수율과 유사하였으며, 혐기성조에 이식한 노랑꽃창포의 수분흡수율은 467%로 기존의 톱밥과 볏짚의 수분흡수량인 267% 및 222%에 비해 월등히 높아 수분조절제로서의 가치가 충분한 것으로 판단된다.
소형 축산폐수처리장치에서 수생식물의 축산폐수 전처리 효율을 조사한 결과 호기성조에 사용된 갈대를 건조/분쇄하여 축산폐수를 전처리한 경우 COD,SS,T-N 및 T-P의 처리효율은 각각 57,62,48및 29%이었고,혐기성조에 사용된 노랑꽃창포를 건조/분쇄하여 축산폐수를 전처리한 경우 COD,SS,T-N 및 T-P의 처리효율은 각각 67%,85%,54% 및 36%로 노랑꽃창포가 갈대에 비해 전반적으로 높은 전처리 효율을 보였으며,특히 노랑꽃창포의 SS 전처리효율은 갈대에 비해 23%정도 높았다.
수생식물을 이용한 전처리 방법에 따른 오염물질의 수처리 효율을 조사한 결과 전처리를 하지 않은 경우(대조구)COD,SS,T-N 및 T-P의 처리효율은 각각 87,94,50및 91%로 이었고,수생식물을 이용하여 전처리를 한 경우 COD,SS,T-N 및 T-P의 처리효율은 각각 95, 99,95및 97%로 COD,SS,T-N 및 T-P 처리효율이 각각 8,5,45및 6%가 향상되었다. 특히,수생식물을 이용하여 전처리한 경우의 최종방류수 중 COD,SS,T-N 및 T-P의 함량은 각각 47,29,58및 2.24mgL-1으로 모든 오염물질에서 현행 공공처리시설 및 가축분뇨 정화 시설의 방류수 수질기준인 COD 50mg L^-1, SS 30mg L^-1,T-N 60mg L^-1 및 T-P 8mg L^-1을 만족하였다.하지만 보다 안정적인 T-P 처리를 위해서는 축산폐수처리장에 적합한 최적공법과 수생식물에 의한 축산폐수의 전처리 방법을 확립하여 최적의 운전조건을 도출해야 할 것으로 판단된다.따라서 수생식물을 이용한 전처리 방법은 축산폐수처리와 퇴비화기술을 기반으로 하는 자원순환형 축산폐수처리기술 개발에 적합한 방법으로 판단된다.하지만 보다 안정적인 축산폐수 처리와 효율적인 퇴비화를 위해서는 축산폐수처리장에 적합한 최적공법과 수생식물에 의한 축산폐수의 전처리 방법을 확립해야 할 것으로 판단된다.또한 축산폐수의 재활용률을 높여 처리장의 수명을 연장하고,퇴비화률을 높이기 위해서는 수생식물의 선정, 퇴비화율 및 수처리 효율 등 다양한 인자하에서 자원순환형 축산폐수처리기술을 개발해야 할 것으로 판단된다.
소형 축산폐수처리장치에서 호기성조 및 혐기성조에 이식한 수생식물의 생육시기별 식물 체 중 T-N 및 T-P 함량은 왕사와 쇄석의 경우 수생식물의 생육 시일이 경과함에 따라 약간씩 증가하거나 별 차이 없었으며,증가하는 경우 그 증가량은 미미하였고, 다른 무기성분 및 중금속도 유사한 경향이었다.
소형 축산폐수처리장치에서 축산폐수 처리시일이 경과함에 따른 여재의 유기물,T-N 및 T-P의 함량을 조사한 결과 모든 조에서 축산폐수 처리 시일이 경과함에 따라 점점 증가하는 경향이었고,특히 1차 처리인 호기성조는 표층이 다른 지점에 비해 매우 높은 경향이었으며, 다른 무기성분 및 중금속도 유사한 경향이었다.
소형 축산폐수처리장치에서 축산폐수 처리시기별 여재 표면의 미생물상 변화를 조사한 결과1차 처리인 호기성조 및 2차 처리인 혐기성조 모두에서 총세균이 가장 많았으며,특히 모든 미생물은 전반적으로 호기성조가 혐기성조에 비해 많이 분포하였다.그리고 질소대사에 관련하는 미생물의 밀도분포는 호기성조에서는 암모니아 산화세균이 많았으며,혐기성조에서는 탈질균과 질산환원균이 많았다.축산폐수 원수의 일반세균 및 대장균군은 호기성조 처리수에서 축산폐수 원수에 비해 큰 폭으로 감소하였으며,방류수가 호기성조 처리수에 비하여 다시 큰폭으로 감소하였다.
나. 수생식물의 퇴비화기술 개발을 위한 기초연구
자원순환형 축산폐수처리장에서 생산되는 수생식물의 퇴비화 기술을 개발하기 위해 축산폐수 및 수생식물체 종류별 비료적 가치를 분석하였고,수생식물체별 퇴비화 과정중 산소 소비량 및 산소 소비 패턴을 조사하였다.또한 소형퇴비화조를 이용하여 수생식물을 퇴비화 하였고 수생식물 혼합 식물체의 수분조절제 이용 가능성을 검토하여 뒤집기 퇴비단공법을 이용한 수생식물체 현장 퇴비화를 실시하였다.
축산폐수 종류별 비료적 가치를 평가하기 위해 한육우 축산폐수의 물리화학적 특성 및 중금속 함량을 조사한 결과 pH는 7.5～9.2로 축산폐수 종류에 따라 약간의 차이가 있었으며, 비료의 주성분인 T-N 및 T-P의 함량은 종류 및 계절에 상관없이 0.310～0.490% 및 22.67～63.21 mg L^-1 범위로 조사되었으며,T-P의 함량은 계절별로 약간의 차이가 있었다. 양이온인 K, Ca,Mg 및 Na의 함량은 종류 및 계절에 상관없이 K의 경우 1,983～6,891mg L^-1 범위이었고,Ca의 경우 26.1～89.6mg L^-1 범위, Mg의 경우 236.8～693.6mg L^-1 범위이었으며, Na의 경우 298.6～789.5mgL^-1 범위이었다. 중금속의 함량은 종류에 상관없이 계절별 중금속 농도는 전반적으로 물을 많이 사용하는 여름철에 비교적 낮았고 겨울철에 높았다. 돼지 축산폐수의 경우 T-N의 함량은 종류 및 계절에 상관없이 0.21～1.25% 범위로 평균 0.61%이었으며, 한육우 폐수의 평균 T-N함량에 비해 높았다.T-P의 함량은 종류 및 계절에 상관없이 49.4～2,745mg L^-1 범위로 평균 약 733mg L^-1으로 T-N의 함량과 비슷하게 한육우 축산폐수의 평균 T-P 함량에 비해 높았다.양이온인 K,Ca,Mg및 Na의 함량은 각각 512～4,562,67.5～2,309,34.7～1,334및 88.5～1,048mg L^-1 범위로 조사되었다.돼지 축산폐수의 중금속 함량은 한육우 축산폐수의 중금속 함량과 유사한 경향으로 여름철에 낮고,겨울철에 높은 경향이었다.
수생식물체 종류별 비료적 가치 분석을 위해 전남지역의 인공습지 13개소와 본 연구에서 축산폐수 처리용 인공습지 개발을 위해 기초연구용으로 설치한 소규모 인공습지에서 생육하는 식물체들을 대상으로 실시하였다.식물의 생육이 가장 왕성한 8월에 조사된 수생식물체는 갈대, 줄,부들,달뿌리풀,노랑꽃창포,미나리,노랑어리연꽃,사초,물잔디 및 수련이었으며, 수생식물 별 biomass는 줄이 2.547kgm-2으로 가장 많았으며,미나리가 0.260kgm-2으로 가장 작았다.
수생식물별 T-N의 함량은 미나리와 백련이 각각 2.83～2.96및 2.53～2.62% 범위로 높았으며,물잔디가 0.53～0.56% 범위로 가장 낮았다.T-P의 함량은 달뿌리풀이 11월에 0.96%로 가장 높았으며,물잔디가 0.08～0.14% 범위로 T-N의 함량과 유사하게 가장 낮았다.수생식물별 T-N 및 T-P의 흡수량은 식물의 생육이 왕성한 8월에 높았으며,줄의 T-N 및 T-P의 흡수량이 각각 48.744 및 12.989gm-2으로 가장 높은 흡수를 보였고,물잔디가 각각 2.800및 0.700gm-2으로 가장 낮은 흡수를 보였다.또한,유입원수의 특성에 따른 수생식물체별 영양염류 흡수량은 다소 차이는 있으나 전반적으로 유입원수의 농도가 높을수록 수생식물의 영양염류 흡수량이 많았다.
수생식물체별 퇴비화 과정중 산소 소비량 및 산소 소비 패턴을 조사한 결과 갈대,줄 및 부들의 경우 수확 시기별 식물체 퇴비화 과정동안의 산소 소비량은 전반적으로 8월에 수확한식물체가 11월에 수확한 식물체에 비하여 많았다.퇴비화 최적온도는 갈대의 경우 55℃이었고,줄,부들 및 혼합식물체의 경우 55～65℃이었다.
소형 퇴비화조를 이용하여 수생식물별 퇴비화한 결과 갈대는 퇴비화 6일째에 최고온도 69.6℃에 도달하였고 최고온도 도달시까지 발생된 CO2량은 약 465gCO2 30kg-1이었으며,11월에 수확한 식물체는 퇴비화 8일째에 최고온도 72℃에 도달하였고 최고온도 도달시까지 발생된 CO₂량은 약 380g CO2 30kg^-1이었다.부들의 반응조내 최고온도 도달 시기는 8월에 수확한 부들은 퇴비화 4일째에 최고온도 75℃,11월에 수확한 부들은 6일째에 72℃에 도달하여 다른 식물체에
비하여 도달시간이 빨랐으며 최고온도 도달시까지 발생된 CO₂량은 각각 약 452 및 510gCO2
30kg-1이었다.줄의 반응조내 최고온도 도달 시기는 8월에 수확한 줄은 퇴비화 10일째에 최고온도 75.4℃에 도달하였고 최고온도 도달시까지 발생된 CO₂량은 약 747g CO₂ 30kg-1이었으며,11월에 수확한 식물체도 퇴비화 10일째에 최고온도 73.7℃에 도달하였고 최고온도 도달시까지 발생된 CO₂량은 약 595gCO₂ 30kg^-1이었다.혼합 식물체의 반응조내 최고온도 도달 시기는 8월 및 11월에 수확한 혼합 식물체 둘다 퇴비화 8일째에 최고온도 66.4℃ 및 69.7℃에 도달하였으며 최고온도 도달시까지 발생된 CO₂량은 각각 약 644및 521gCO₂ 30kg^-1이었다.소형 퇴비화조에서 생산된 수생식물체 퇴비의 수분함량은 식물체 종류에 상관없이 29.6～41.6% 범위, C/N율은 16.2～19.2범위 및 유기물함량은 36.5～43.8%범위로 우리나라 퇴비부산물 비료 공정 규격 기준을 충족하였다.그리고 토양 처리시 작물생육에 중요한 비료성분인 질소 (N),인산(P₂O₅),칼리 (K₂O),칼슘 (CaO)및 고토 (MgO)도 비교적 많이 함유되어 있었다.
수생식물 혼합 식물체의 수분조절에 이용 가능성을 검토한 결과 퇴비화 단계별 CO₂ 발생량은 톱밥사용의 경우 초기 (0～5일)인 온도상승기에 총 CO₂ 총발생량의 약 43%가 발생되었고최적온도가 유지되는 고온단계인 퇴비화 중기 (5～15일)에 약 49%,숙성단계 (15～25일)인 퇴비화 후기에 약 4.7%,퇴비화가 진행이 끝난 단계 (25～40일)인 부숙기에 약 4.3%가 발생되었고, 혼합식물체를 사용한 퇴비화조에서는 퇴비화 초기에 약 64%,중기에 약 20%로 초기에 훨씬 많았다.
퇴비화 기간중 NH₃ 발생량을 나타내는 누적 NH₃ 발생곡선 및 단계별 NH₃ 발생 패턴은 NH₃는 퇴비화 후기에 발생되기 시작하였으며,퇴비화 40일 동안 NH₃ 총발생량은 톱밥에서 약 31.1mgNH3/30kg,혼합식물체에서 약 61mgNH3/30kg으로 톱밥보다 혼합식물체를 사용한 퇴비화조에서 많았으며,퇴비화 단계별로는 부숙기인 26～40일 사이에 톱밥은 전체 발생량의 약 82%,혼합식물체에서는 약 63%가 발생되었다.
현장 퇴비화를 뒤집기 공법을 이용하여 수생식물체 퇴비화를 조사한 결과 퇴비 부숙 기준에 맞게 조사되었다.
다. 축산폐수 처리기술과 퇴비화 기술 연계방법 연구
축산폐수 처리기술과 퇴비화 기술 연계방법 연구는 수생식물여과조 및 활성슬러지와 자연정화공법의 연계방안을 조사한 결과 수생식물여과조와 자연정화공법을 연계한 소형 축산폐수처리장치에서 최종방류수 중의 COD,SS,T-N 및 T-P의 처리효율은 각각 83,89,63 및 87%이었다.또한 활성슬러지조와 자연정화공법을 연계한 소형 축산폐수처리장치에서 최종방류수의 COD,SS,T-N 및 T-P의 처리효율은 각각 96,95,86 및 92%이었다. 수생식물여과조 및 활성슬러지조와 자연정화공법을 연계한 처리공법은 자연정화공법의 전처리로서 질소와 인처리효율을 향상시킬 수 있어 고농도의 축산폐수를 자연정화공법으로 처리하기 위해 필요할 것으로 판단되었다.
2.자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수 처리기술 개발
가.자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수처리장 개발
본 연구는 1차년도 연구결과의 최적조건을 이용하여 자원순환형 축산폐수처리장을 설계 및 시공한 후 자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수처리기술을 개발하기 위해 자원순환형 축산폐수처리 시스템 구축을 위한 수생식물 여과조 및 활성슬러지조와 자연정화공법을 연계하여 수처리 효율을 조사하였다.또한 실제 축산농가에 적합한 자원순환형 축산폐수처리장을 개발하기 위해 현장 축산폐수처리장을 실제 진주시 이반성면에 소재한 축산농가에 설계 및 시공하였다.
자원순환형 현장 축산폐수처리장 설계 및 시공은 1차년도의 자연정화공법에 의한 자원순환형 축산폐수처리기술 개발을 위한 기초연구 결과를 토대로 하여 수생식물여과조-활성슬러지조-자연정화공법을 하나의 시스템으로 연계하여 설계 및 시공하였고,현장 축산폐수처리장에서의 수처리 효율 조사는 축산폐수의 처리시일별,축산폐수의 부하량별,축산폐수 주입방법별 및 오염물질 용존 형태별로 각각 조사하였으며,축산폐수 중 고농도 질소 및 인 처리효율 극대화 방안 및 자원순환형 축산폐수처리장에서 오염물질의 분해속도를 조사하였다.또한 현장축산폐수처리장에서 수생식물의 생육상황 및 무기성분 함량,여재의 이화학적 특성 및 미생물상 변화 등을 조사하였다.
현장 축산폐수처리장에서 축산폐수 처리시일에 따른 COD,SS,T-N 및 T-P 처리효율을 조사한 결과 전반적으로 처리시일이 경과함에 따라 안정적인 처리가 가능하였고,특히 고농도의 오염물질이 처리장내에 유입됨에도 불구하고 최종방류수에서는 축산폐수 배출허용기준을 만족하였다.
축산폐수 부하량에 따른 COD,SS,T-N 및 T-P의 처리효율은 축산폐수 부하량 600 Lday^-1까지는 안정적인 수처리 효율을 보였으나,축산폐수 부하량 900L day^-1 주입시 수처리효율이 약간 감소하는 경향이었다. 따라서 현장 축산폐수처리장에서 최적 축산폐수 부하량은 600L day^-1이었다.
현장 축산폐수처리장에서 질소 및 인의 처리효율 극대화 방안을 구명하기 위하여 최종방류수의 호기성조 재주입 비율별,수생식물여과조의 여과시간별 및 활성슬러지조 체류시간별로 수처리 효율을 조사한 결과 질소 및 인 처리효율이 향상이 가능한 공법개선은 축산폐수 재주입방법의 경우 재주입 비율 100%조건이었고,수생식물여과조의 여과시간의 경우 여과시간 90분이었으며,활성슬러지조 체류시간의 경우 체류시간 24시간이었다.
자연정화공법에 의한 현장 축산폐수처리장에서 축산폐수 주입방법에 따른 COD,SS,T-N 및 T-P의 처리효율은 연속적 주입의 경우 각각 99.5,99.8,99.0및 99.8%이었으며,간헐적 주입의 경우 각각 99.2,99.5,98.5및 99.3%로서 두 주입방법 모두 별 차이 없었다.따라서 자연정화공법에 의한 자원순환형 현장 축산폐수처리장은 축산폐수 주입방법에 따라 별 차이 없이 전반적으로 안정적인 처리가 가능하였기 때문에 축산농가의 불규칙한 축산폐수 유입에도 충분히 대응할 수 있을 것으로 판단된다.현장 축산폐수처리장에서 축산폐수 주입방법에 따른 오염물질의 분해속도는 연속적 주입방법이 간헐적 주입방법에 비해 약간 빨랐다.
자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 호기성조 및 혐기성조 Ⅰ,Ⅱ에 이식한 수생식물의 생육시기별 식물체 중 T-N 및 T-P 함량은 수생식물의 생육 시일이 경과함에 따라 약간씩 증가하거나 별 차이 없었으며,다른 무기성분 및 중금속도 유사한 경향이었다.
자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 축산폐수 처리시일이 경과함에 따른 여재의 유기물, T-N 및 T-P의 함량을 조사한 결과 모든 조에서 축산폐수 처리 시일이 경과함에 따라 점점 증가하는 경향이었고,특히 3차 처리인 호기성조는 표층이 다른 지점에 비해 약간 높은 경향이었으며,다른 무기성분 및 중금속도 유사한 경향이었다.
자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 축산폐수 처리시기별 여재 표면의 미생물상 변화를 조사한 결과 3차 처리인 호기성조 및 4차 및 5차 처리인 혐기성조 모두에서 총세균이 가장 많았으며,특히 모든 미생물은 전반적으로 호기성조가 혐기성조에 비해 많이 분포하였다.그리고 질소대사에 관련하는 미생물의 밀도분포는 호기성조에서는 암모니아 산화세균이 많았으며,혐기성조에서는 탈질균과 질산환원균이 많았다.축산폐수 원수의 일반세균 및 대장균군은 수생식물여과조 및 활성슬러지조 처리수에서 축산폐수 원수에 비해 큰 폭으로 감소하였으며,방류수가 수생식물여과조 및 활성슬러지조 처리수에 비하여 다시 큰 폭으로 감소하였다.
이상의 결과를 미루어 볼 때 본 연구를 통해 개발된 현장 축산폐수처리장은 축산폐수의 효율적인 처리와 자원의 재활용을 동시에 수행할 수 있는 자연정화공법에 의한 자원순환형 축산폐수처리장으로 판단되어지며,향후 본 축산폐수처리 기술을 실용화할 경우 소규모 축산농가의 축산폐수 처리문제를 효과적으로 해결하여 축산농가가 인접한 농촌지역의 공공수역의 수질개선에 이바지 할 수 있을 것으로 판단된다.
나.자연정화공법을 이용한 자원순환형 퇴비화기술 개발
자연정화공법을 이용하여 자원순환형 퇴비화 기술 개발을 위해 축산폐수 처리장내에 퇴비화조를 설치하여 퇴비화 기간 동안 수생식물별 온도,pH,총 질소,총 탄소 및 C/N율 변화와 수생식물별 퇴비화 과정중 분해특성을 각각 조사하였다.
또한 수생식물의 퇴비화를 위한 바이오매스 확보 방안을 위해 전남에 있는 주암호 및 동복호 저수구역의 수생식물체들의 biomass를 조사하였고,자연형 축산폐수처리장에서 생육중인수생식물체의 퇴비재료 및 비료적 가치를 평가하였으며,자원순환형 축산폐수처리장 습지 퇴적층의 토양개량제 이용가능성을 검토하였다.
자원순환형 퇴비화 기술 개발을 위한 현장 퇴비화조는 경남 진주시 이반성면 장안리에 위치한 실제 축산 농가에 설치된 현장 자원순환형 축산폐수처리장내에 설계 시공하였다.퇴비화조운전에 사용한 수생식물은 전남 보성군 복내면에 위치한 복내 바이오파크 인공습지에서 생장중인 갈대,부들 및 줄을 사용하였다.수생식물별 퇴비화 과정중 온도 변화는 갈대,부들 및 줄처리구에서 최고 온도는 65～70℃ 범위로 부들이 70℃로 가장 높았다.이후 모든 처리구의 온도는 퇴비화 25일 후부터 40℃내외로 안정한 상태를 유지하였다.pH는 처리구에 상관없이 퇴비화 20일째 까지는 pH가 꾸준히 증가하였으며 이후 7.77～7.95의 범위로 유지하였다.총 질소의 함량은 모든 처리구에서 퇴비화가 진행됨에 따라 점점 증가하는 경향이었고,총 탄소의 함량은 총 질소의 함량과 대조적으로 퇴비화가 진행될수록 점점 감소하는 경향으로 조사되어,갈대,부들 및 줄 처리구에서 C/N율은 점점 감소하는 경향이었다.수생식물별 퇴비의 부숙도를 판정한 결과 갈대는 중숙 퇴비,부들은 완숙 퇴비 및 줄은 중숙 퇴비로 조사되었다.수생식물별 퇴비의 무게 감소율은 갈대,부들 및 줄이 각각 28,30및 33%이었으며,부피 감소율은 64～71% 범위로 부들의 부피 감소율이 가장 높았다.퇴비 생산량은 퇴비화 이전의 인공습지에서 채취한 갈대,부들 및 줄의 단위 면적당 무게는 각각 0.981,1.101및 2.002kg m^-2였으며, 퇴비화후 무게는 0.706∼1.341 kg m^-2로 단위 면적당 무게가 가장 많은 줄의 퇴비 생산량이 1.341kgm^-2로 가장 높았다.돈분 퇴비와 자연퇴비의 품질을 비교한 결과 유기물 및 수분 함
량은 퇴비화공정규격내 일반퇴비의 유기물 및 수분 함량 기준에 적합하였다.돈분퇴비의 C/N율은 18.2∼27.3범위였고,자연퇴비의 C/N율은 31.4∼42.8이었다.돈분퇴비와 자연퇴비의 T-C함량은 차이가 크지 않았지만,T-N 함량의 증가 폭이 돈분퇴비가 더 크게 나타나 C/N율이 자연퇴비에서 약간 높게 측정되었다.중금속의 경우 퇴비화는 돈분뇨와 수생식물로만 퇴비화를 시켰기 때문에 중금속의 함량이 함유할 수 있는 유해 성분의 최대량보다 낮게 조사되었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 퇴비화를 위한 최적 수생식물은 부들이라고 생각한다.
수생식물 퇴비화를 위한 바이오매스 확보 방안은 주암호 및 동복호 저수구역에서 자생하는 수생식물체의 바이오매스를 조사하였다.조사지역별 식물체 바이오매스는 site1에서 1,056,002 kg area^-1,site2에서 679,737kg area^-1,site3에서 99,319kg area^-1,site4에서 135,973kg area^-1,site 5에서 82,979 kg area^-1,site 6에서 120,677 kg area^-1,site 7에서 120,843 kg area^-1,site 8에서 99,900 kg area^-1,site 9에서 254,866 kg area^-1,site 10에서 43,692 kg area^-1,site11에서 79,332kgarea^-1 및 site12에서 30,869kgarea^-1이었다.주암호 및 동복호 저수구역에서 각각 2,650,296 및 153,893kg area^-1으로 조사되어 부족한 퇴비화 재료로 충당 할 수 있을 것으로 판단된다.
자연형 축산폐수처리장내에 생육 수생식물의 퇴비재료 및 비료적 가치를 분석한 결과 식물체별 단위면적 (m²)당 biomass건중량은 단위면적내 식생의 개체수와 식생의 외형적인 형태 및 건체중량과 생체중량의 비율에 따라 차이가 크게 났으며 전체적으로 8월에 비하여 11월에 단위면적당 biomass생산량이 증가하였다.
수생식물별 단위면적 (m²)당 biomass생산량은 11월의 경우 창포가 약 1.579kg으로 가장 많았고, 다음으로 갈대, 부들 및 줄이 약 0.155～0.776kg범위였으며, 갈대가 약 0.155kg으로 가장 작았다.축산폐수처리장내 인공습지에서 생장한 식물체의 주요 비료성분의 평균 함량을 수생식물별로 조사한 결과 질소의 함량은 줄 (1.92%)> 부들 (1.89%)> 창포 (1.24%)> 갈대 (0.38%)로 줄이 가장 높았다.식물체별 인산 (P₂O₅)의 평균 함량은 창포 (0.295%)> 줄(0.245%)> 부들,갈대 (0.15～0.21%)로 창포에서 가장 높았다.식물체별 칼리 및 칼슘의 평균함량은 각각 5.81및 0.808% 다른 식물체들에 비해 높았다. 마그세슘의 (MgO)평균 함량은 부들이 0.39%로 가장 높았으며, 갈대가 0.148%로 다른 식물체들에 비해 낮았다. 이와 같이 수생식물별 비료성분 함량은 다소 차이는 있지만 전반적으로 줄과 창포에서 높았고 갈대는 모든 성분에서 낮았다.
자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수처리장 습지 퇴적층의 토양개량제 이용가능성검토를 위해 복내 바이오파크 인공습지의 퇴적층내 화학적 특성을 조사하였다.그 결과 퇴적층내 pH 및 EC는 1,2및 3처리구에서 각각 6.17～6.20및 4.04～4.07dS m^-1 범위로 큰 차이 없이 비슷하였다. 복내 바이오파크 인공습지에서 조사된 퇴적물의 유해중금속의 함량은 유해중금속 허용치보다 낮은 결과로 조사되어 토양개량제로서 이용이 가능할 것으로 판단된다.
3.자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수 처리기술 실용화
가.자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수처리장 실용화
2차년도의 자연정화공법에 의한 현장 축산폐수처리장의 최적조건을 활용하여 현장 축산폐수처리장의 실용화하기 위한 설계 규격화 및 관리지침을 제시하기 위해 2차년도의 설계 모델에서 불필요한 요소를 제외하고 수정 및 보완하여 공법개선된 현장 축산폐수처리장을 설계 및 시공하였다.
공법개선된 축산폐수처리장의 수처리 효율 조사는 축산폐수 부하량별,축산폐수 처리시일별,계절별,이상기후 시,오염물질의 반응비 및 분해속도 및 용존형태별 수처리 효율을 각각 조사하였다.그리고 현장 축산폐수처리장에 이식한 수생식물의 생육상황,무기성분 함량 및 흡수량을 조사하였고,축산폐수처리장에 사용한 여재의 이화학적 특성 및 여재의 무기성분 흡착특성을 조사하였으며,축산폐수처리장의 미생물상을 조사하였다.이들 결과를 통해 실제 축산농가의 여러 환경요인하에서 다양한 적용성 조사와 함께 실제 국내 다양한 규모의 축산농가에서 실용화를 위한 적합성과 효율성을 모두 검정하였다.또한 이들 수질,수생식물,여재 및 미생물 결과를 이용하여 본 축산폐수처리장에서 오염물질 수지를 조사하여 향후 국내 축산농가에 배출되는 축산폐수를 효과적으로 처리하기 위한 축산폐수처리장의 설계 및 시공을 규격화하고 축산폐수처리장의 관리 및 운영지침을 제시하였다.
활성슬러지조-호기성조-혐기성조 조합형 현장 축산폐수처리장에서 축산폐수 부하량에 따른 처리 효율을 조사한 결과 축산폐수처리장의 COD,T-N 및 T-P 처리효율은 1차 처리인 활성슬러지조 처리수 및 2차 처리조인 호기성조의 경우 전반적으로 축산폐수 부하량이 증가함에 따라 처리효율이 점점 감소하는 경향이었나,3차 처리인 혐기성조 처리수의 경우 전반적으로 축산폐수 부하량에 따라 별 차이 없이 안정적으로 처리되었다.
활성슬러지조-호기성조-혐기성조 조합형 현장 축산폐수처리장에서 축산폐수처리 처리시일에 따른 수처리 효율을 조사한 결과 축산폐수 원수의 COD,SS,T-N 및 T-P 함량은 각각9,753～20,833,9,600～27113,4,290～7,225및 461～895mg L^-1범위로서 시기에 따라 매우 불규칙하였으며,축산폐수 처리시일이 경과할수록 축산폐수처리장의 COD,SS,T-N 및 T-P 처리효율이 점점 안정화되는 경향이었으며,방류수 중 COD,SS,T-N 및 T-P 함량은 각각 8.3～278.5,3.1～243,8.6～118.4및 0.01～11.8mgL^-1로 안정적인 처리가 되었다.
공법개선된 현장 축산폐수처리장에서 각 처리조별 오염물질의 분해속도는 전반적으로 1차처리인 활성슬러지조는 COD>T-N>T-P>SS 순이었고, 2차 처리인 호기성조는 T-P>COD>SS>T-N 순이었으며,3차 처리인 혐기성조는 SS>T-P>T-N>COD 순이었다.
활성슬러지조-호기성조-혐기성조 조합형 현장 축산폐수처리장에서 계절별 수처리 효율을 조사한 결과 COD,SS,T-N 및 T-P모두 겨울철에는 약간 감소하는 경향이었으며,여름철에는 가장 높은 처리효율을 보였다.하지만 여름철의 경우 부하량 실험기간으로서 낮은 부하량이 주입되었기 때문에 상대적으로 낮은 농도를 보인 것으로 판단되며,겨울철에는 가을에 가장 높은 높은 부하량을 주입했기 때문에 혐기성조의 체류시간이 길어 겨울철이 방류수 중의 농도가 높았던 것으로 사료된다.이에 계절별에 따른 정확한 수처리 효율은 장기간 사용으로 인한 결과를 통하여 제시할 수 있을 것으로 판단된다.
공법개선된 현장 축산폐수처리장에서 운전 10개월 동안의 이상기후에서의 수처리 효율을 조사한 결과 방류수 중의 COD 처리효율은 장마기가 99.8%로 가뭄기와 혹한기의 98.1% 및 89.6%에 비해 높은 처리효율을 보였고,방류수 중의 SS처리효율은 혹한기에 98.8%로 장마기와 가뭄기에 비해 낮았다.T-N 처리효율은 SS와 동일한 경향으로 혹한기에 98.5%로 가장 낮은 처리효율을 보였고,T-P의 처리효율은 이상기후와 상관없이 99%이상의 높은 처리효율을 보였다.
현장 축산폐수처리장에 이식한 수생식물의 생육상황은 축산폐수 처리시일이 경과할수록 전반적으로 왕성하게 성장하였으며,겨울철에는 모든 수생식물이 고사하였다.무기성분 함량은 축산폐수 처리시일이 경과할수록 비슷하거나 약간씩 감소하는 경향이었다.수생식물의 생육시기에 따른 질소 흡수량은 2차 처리인 호기성조 및 3차 처리인 혐기성조 모두 수생식물의 이식 후 시일이 경과함에 따라 점점 증가하였고,질소 흡수량이 최대인 수생식물이식 후 5개월인 2011년 9월에 각 수생식물의 질소 흡수량은 2차 처리인 호기성조에 이식한 갈대가 0.15gplant-1이었으며,3차 처리인 혐기성조에 이식한 노랑꽃창포 및 부들이 6.75및 1.14g plant^-1 로 노랑꽃창포≫부들>갈대 순이었고,특히 노랑꽃창포가 다른 수생식물에 비해 질소 흡수량이 매우 높았다.인 흡수량이 최대인 수생식물 이식 후 5개월 후인 2011년 9월에 각 수생식물의 인 흡수량은 2차 처리인 호기성조에 이식한 갈대가 0.54gplant^-1이며,3차 처리인 혐기성조에 이식한 노랑꽃창포 및 부들이 1.47및 0.63g plant^-1로 노랑꽃창포≫부들>갈대 순이었고,특히 노랑꽃창포가 다른 수생식물에 비해 월등히 높은 흡수량을 보였다.
공법개선된 현장 축산폐수처리장에 사용한 여재의 이화학적 특성은 pH,EC,유기물,T-N, NH4-N,NO₃-N,T-P 및 기타 무기성분 함량은 축산폐수 처리시일이 경과함에 따라 미미하게 증가하는 경향이었고,유기물 및 T-N 함량은 축산폐수처리장 2차 처리인 호기성조의 표층이 다른 층위에 비해 약간 높았다.여재의 무기성분 흡착특성을 조사한 결과 축산폐수 처리9개월 후의 여재 표면은 원 여재의 표면에 비해 무기성분 함량이 증가 하였다.
여재 표면의 생물막은 2차 처리인 호기성조 모두에서 총세균수가 가장 많았으며,모든 미생물은 전반적으로 2차 처리인 호기성조에서 3차 처리인 혐기성조보다 많이 분포하였고,모든미생물상은 축산폐수 처리시일이 경과할수록 점차 증가하였다.
공법개선된 현장 축산폐수처리장의 축산폐수 처리시일에 따른 여재 표면의 생물막은 총세균수가 가장 많았고 그 다음으로 일반세균,셀룰로오스 분해균,사상균 순이었다.암모니아산화균 및 아질산산화균은 2차 처리인 호기성조가 3차 처리인 혐기성 처리조에 비해 많았다.질산환원균 및 탈질균은 전반적으로 혐기성조가 호기성조에 비해 많았고,깊이에 따라서는 전반적으로 심층이 표층에 비해 많이 분포하였다.
현장 축산폐수처리장 운전 10개월 동안 축산폐수의 유입량은 평균 0.900m³ day^-1이었으며, 1차 처리인 활성슬러지조,2차 처리인 호기성조 및 3차 처리인 혐기성조를 통과하면서 총 유입량의 17% 정도인 0.153m3 day^-1 정도가 증발산되어 최종 방류되는 축산폐수는 0.747m³ day^-1정도였다.
활성슬러지조-호기성조-혐기성조 조합형 현장 축산폐수처리장에서 유입된 오염물질의 처리경과시일에 따른 처리경향을 파악하고자 증발산량,수질,여재,미생물 등을 고려하여 오염물질 수지를 조사하였다.
COD 총 부하량은 연간 3293.4kg이었으며,1차 처리인 활성슬러지조에서 COD 총 부하량의 78.5% 처리되었으며,2차 처리인 호기성조에서 COD 총 부하량의 8% 처리되었었고,3차처리인 혐기성조에서 COD 총 부하량의 12.5처리되어 총 COD 방류량은 COD 총 부하량의1%이하로 방류되었다.SS 총 부하량은 연간 4779.5kg정도였으며,1차 처리인 활성슬러지조에서 SS 총 부하량의 72.2% 처리되었으며,2차 처리인 호기성조에서 SS 총 부하량의 12.7%처리되었고,3차 처리인 혐기성조에서 SS 총 부하량의 14.5% 처리되었다.SS 총 방류량은 연간 0.15kg으로 SS 총 부하량의 0.6%이하였다.
T-N의 총 부하량은 연간 1473.3kg정도였으며,1차 처리인 활성슬러지조에서 T-N 총 부하량의 79.7% 처리되었다.2차 처리인 호기성조에서 T-N 총 부하량의 5.8% 처리되었으며, T-N 처리량 중 수생식물의 흡수량은 T-N 총 부하량의 0.0024%이었으며,여재의 흡착량은 T-N 총 부하량의 0.46%이었고,수생식물과 여재에 의한 처리 외의 기타처리는 T-N 총 부하량의 12.5%이었다.3차 처리인 혐기성조에서 T-N 총 부하량의 13.5% 처리되었으며,T-N 처리량 중 수생식물의 흡수량은 T-N 총 부하량의 0.033%이었으며,여재의 흡착량은 T-N 총부하량의 0.96%이었고,수생식물과 여재에 의한 처리 외의 기타처리는 T-N 총 부하량의 12.51%이었다.T-N 총 방류량은 연간 11.7kg으로 T-N 총 부하량의 1.0%이하였다.
T-P의 총 부하량은 연간 172.2kg정도이며,1차 처리인 활성슬러지조에서 T-P 총 부하량의 68.6% 처리되었다.2차 처리인 호기성조에서 T-P 총 부하량의 20.1% 처리되었으며,T-P처리량 중 수생식물의 흡수량은 T-P 총 부하량의 0.022%이었으며,여재의 흡착량은 T-P 총부하량의 1.57%이었고,수생식물과 여재에 의한 처리 외의 기타처리는 T-P 총 부하량의18.51%이었다.3차 처리인 혐기성조에서 T-P 총 부하량의 10.9% 처리되었으며,T-P 처리량중 수생식물의 흡수량은 T-P 총 부하량의 0.13%이었으며,여재의 흡착량은 T-P 총 부하량의 3.32%이었고,수생식물과 여재에 의한 처리 외의 기타처리는 T-P 총 부하량의 17.5%이었다.T-P 총 방류량은 연간 0.57kg으로 T-P 총 부하량의 0.4%이하였다.
나.자원순환형 수생식물 퇴비화기술 실용화
1,2차년도 연구 결과를 바탕으로 보완 및 개선한 퇴비화조는 송풍형 정치 더미식 퇴비화공법으로 실시하였고,폐수처리장에서 퇴비 시제품 생산 및 품질검정을 하였으며,퇴비화조설계 규격화 및 관리지침을 제시하였다.또한 생산된 퇴비의 작물에 대한 시용효과 시험을 하였다.
수생식물별 연간 퇴비 생산량을 조사하기 위한 수생식물은 전남 보성군 복내면 복내 바이오파크 인공습지에서 갈대,부들 및 줄의 연간 생산량을 조사하였으며,식물체별 단위면적당(m²)퇴비 생산량은 갈대가 1.908kg m^-2,부들이 4.711kgm^-2 및 줄이 2.450kgm^-2이었다.
식물체 면적과 단위면적당 (m²)퇴비 생산량을 대상으로 복내 바이오파크 인공습지에서 갈대, 부들 및 줄의 연간 퇴비 생산량은 각각 3,854,11,693및 2,940kg year^-1으로 조사되었다.퇴비 시제품의 이화학적 특성을 우리나라의 퇴비 부산물 비료 공정규격 및 수생식물별 돈분 퇴비를 비교한 결과 유기물 함량의 기준은 25%이상으로 갈대,부들 및 줄의 유기물 함량이 각각 74.6,86.9및 77.9%로 퇴비 기준에 만족하였다.C/N비의 기준은 50이하로 갈대,부들 및 줄의 C/N비는 18.0～23.9로 기준에 적합하였고,염분 및 수분함량 역시 퇴비 기준에 적합하였다.갈대,부들 및 줄의 중금속 함량 역시 퇴비 기준에 적합하게 조사되어 본 실험에서 제조한 수생식물별 돈분 퇴비는 비료 공정규격에 모두 적합하였다.
자원순환형 축산폐수 처리장내 퇴비화조 설계 규격화 및 관리지침 제시를 위한 수생식물별설계 규격은 갈대의 경우 줄기가 단단하여 부숙화가 쉽게 진행되지 않기 때문에 1～3cm 간격으로 다른 수생식물 보다 더 잘게 절단해야 하며,부들 및 줄의 경우 줄기와 잎의 표면이 부드러워 볏짚의 퇴비화 과정과 비슷하게 3～5cm 정도로 절단하여 퇴비화를 진행해야한다.
또한 돈분뇨 :수생식물의 혼합 비율은 1:1로 혼합하여야 양질의 퇴비를 생산할 수 있다.
수생식물 퇴비의 비료효율을 증진하기 위해서는 수준함량을 35% 내외로 조절하여야 하고, 선별과정을 통하여 이물질을 제거하여야 양질의 퇴비를 생산 및 이용할 수 있다.또한 고품질 비료생산을 위해 퇴비화 초기의 수분함량,영양분 균형 (C/N율)및 통기량의 조건을 맞춰주어야한다.
수생식물 퇴비를 이용한 포트 재배시험에서 배추,상추 및 무 토양의 이화학적 특성은 돈분퇴비를 시용한 처리구에서 다소 차이는 있지만 T-N,Av.P₂O₅,O.M,SiO₂, K,Ca,Mg,Na 및 CEC의 함량이 전반적으로 다른 처리구에 비해 높게 나타났다.배추의 T-N,T-P,K
₂O, CaO 및 MgO의 함량은 돈분 퇴비를 시용한 처리구에서 가장 높게 조사되었으며,상추 및 무의 T-N,T-P,K₂O,CaO 및 MgO의 함량도 배추의 결과와 유사한 경향이었다.배추,상추 및 무의 지상부 길이는 9월 16일에 최대 생육을 보였으며,돈분 퇴비를 시용한 처리구에서 배추,상추 및 무의 지상부 길이가 다른 처리구에 비해 길었다.
포트 재배시험에서 돈분 퇴비 시용량에 따른 식물체의 무기성분 함량은 작물의 종류에 상관없이 돈분 퇴비의 시용량이 많을수록 무기성분의 함량이 높았으며,지상부의 길이도 돈분퇴비의 시용량이 많을수록 길었다.
수생식물 퇴비를 이용한 필드 재배시험에서 배추,양배추 및 브로콜리 토양의 T-N 및 Av. P₂O₅의 함량은 돈분 퇴비와 함께 NPK를 시용한 처리구에서 높은 함량을 보였으며,K,Ca, Mg및 Na의 함량도 작물의 종류에 상관없이 T-N 및 Av.P₂O₅의 함량과 유사한 경향이었다.
필드 재배시험에서 배추,양배추 및 브로콜리의 무기성분을 지상부와 지하부로 나누어 시기별로 조사한 결과 T-N,T-P,K₂O,CaO 및 MgO의 함량은 11월 5일에 최대 함량을 나타냈으며,이후 12월 10일까지 감소하는 경향이었다.배추,양배추 및 브로콜리의 최대 함량을 나타낸 11월 5일에 T-N,T-P,K₂O,CaO 및 MgO 함량은 다소 차이는 있지만 전반적으로 NPK를 시용한 처리구에서 높은 함량을 나타내었다.필드 재배시험 중 배추,양배추 및 브로콜리의 생육은 8월 27일부터 12월 10일까지 꾸준히 증가하는 경향이었다.12월 10일에 조사된 배추 지상부의 길이는 BE 처리구에서 34.8cm로 가장 길었으며,잎수도 BE 처리구에 60개로 가장 많았다.수확기 배추 지상부의 건물중은 BE 처리구에서 53.7gplant^-1으로 가장 많았고, 지하부의 건물중은 BB 처리구에서 8.4g plant^-1으로 가장 많았으며,옆폭은 BN 처리구에서 12.1cm로 가장 넓었다.수확기 양배추의 지상부 길이 및 잎수는 배추의 길이 및 잎수와 유사한 경향으로 YE 처리구에서 각각 34.9cm 및 32.7개이었다.지상부 및 지하부 건물중과 옆목은 YE 처리가 다른 처리구에 비해 많았으며,전반적으로 NPK를 시용한 처리구에서 높았다. 수확기 브로콜리의 KN,KA,KB,KC,KD 및 KE 처리구의 지상부 길이는 각각 37.8,46.1, 46.0,51.8,52.4및 55.8cm 이었으며,잎수는 각각 15.3,15.3,16.4,18.0,18.1및 18.7개로 YE 처리구에서 높은 생육을 나타내었다.수확기 브로콜리의 지상부 및 지하부의 건물중은 배추 및 양배추의 건물중과 비슷한 경향으로 조사되었다.

Abstract ▼

1. The basic study for development of livestock wastewater treatment technology by natural purification method
In order to develop livestock wastewater treatment technology by natural purification method, physico-chemical characteristics of livestock wastewater discharged from cattle shed in west

1. The basic study for development of livestock wastewater treatment technology by natural purification method
In order to develop livestock wastewater treatment technology by natural purification method, physico-chemical characteristics of livestock wastewater discharged from cattle shed in west Gyeongnam province were investigated. Adsorption capacities of pollutants on filter media in batch experiments, and treatment efficiencies of pollutants in column
experiments were investigated for treating livestock wastewater. To obtain optimum conditions of livestock wastewater treatment system by natural purification method, treatment efficiencies of pollutants under different filter media, combination methods, and livestock wastewater loading in small-scale livestock wastewater treatment apparatus were investigated.
Based on the results from the optimum conditions, the treatment efficiencies of pollutants were investigated according to different types of livestock wastewater, injection of special filter media and pre-treatment methods by water plant. Also, the growth status and inorganic element contents of water plants were investigated in small-scale livestock wastewater treatment apparatus. Physico-chemical properties on filter media, and the variation of microorganisms were investigated in livestock wastewater treatment apparatus.
The ratios of BOD : N : P at different types of livestock wastewater were 7.9 : 1.7 : 1 for poultry manure, 26.1 : 4.3 : 1 for cow manure, and 28.5 : 4.0 : 1 for pig slurry. The adsorption capacity of ammonium nitrogen in zeolite was higher than that in other filter media using Freundlich and Langmuir adsorption isotherm. The adsorption capacity of phosphorus in calcite was higher than that in other filter media by both adsorption isotherms in batch experiment. The optimum filter media were calcite for phosphorus and zeolite for ammonium nitrogen for treating livestock wastewater in column and batch experiments.
Therefore, to treat livestock wastewater in small-scale livestock wastewater treatment apparatus, the optimum filter media was coarse sand, and optimum configuration method was anaerobic-aerobic plots combination. The optimum livestock wastewater loading was 100 L m-2 day-1 in small-scale livestock wastewater treatment apparatus.
To treat livestock wastewater in small-scale livestock wastewater treatment apparatus, the treatment efficiencies of pollutants were investigated with different types of livestock wastewater, injection methods of special filter media, and pre-treatment methods. Removal rates of COD and SS were higher than that of T-N and T-P in all conditions except the types of livestock wastewater. Removal rates of T-N and T-P in cow manure and pig slurry were similar with those in control. However, in poultry manure, removal rates of T-N and T-P were lower than control. In small-scale livestock wastewater treatment apparatus, removal rates of COD, SS, T-N and T-P with special filter media were 84, 94, 65, and 98%, respectively, and removal rates of COD, SS, T-N and T-P without special filter media were 87, 94, 50 and 91%, respectively.
To substitute for sawdust and improve T-N and T-P removal rates, the water absorption rates of water plants and treatment efficiencies of pollutants by pre-treatment methods using water plant were investigated. The treatment efficiencies of livestock wastewater in small-scale livestock wastewater treatment apparatus with or without pre-treatment methods were investigated. The rate of water absorption by Phragmites communis in aerobic bed was 213%. The rate of water absorption by Phragmites communis was similar with those by sawdust and rice straw. The rate of water absorption by Iris pseudocorus in anaerobic bed was 467%. The rate of water absorption by Iris pseudocorus was even higher than those by sawdust and rice straw in anaerobic bed.
Thus, Iris pseudocorus is worth as a bulking agent.
The removal rates of COD, SS, T-N and T-P in aerobic bed with crushed-dried Phragmites communis were 57, 62, 48, and 29%, respectively. The removal rates of COD, SS, T-N and T-P in anaerobic bed with crushed-dried Iris pseudocorus were 67, 85, 54, and 36%, respectively, showing those values were higher than those with Phragmites communis.
The treatment efficiencies of COD, SS, T-N and T-P in small-scale livestock wastewater treatment apparatus without pre-treatment methods were 87, 94, 50 and 91%, and, those with pre-treatment methods were 95, 99, 95, and 97%, respectively. Therefore, pre-treatment methods using water plants was suitable for treating livestock wastewater and composting.
The concentrations of T-N and T-P in coarse sand and broken stone were slightly increased as growing of water plants. In all beds, the concentrations of O.M, T-N and T-P by the filter media were increased with time. Especially, in aerobic (1^st) bed, the concentrations of O.M, T-N and T-P in surface layer were higher than those in anaerobic (2^st) bed.
The variation of microorganisms according to treatment time in aerobic (1^st), anaerobic (2^nd) beds were investigated in livestock wastewater treatment plant. The number of microorganisms in all beds increased as time progressed. The number of most microorganisms in surface layer was more than those in subsurface layer. On the other hand, nitrate reducing bacteria and denitrification bacteria in subsurface layer were more than those in surface layer.
To develop composting technology by using water plant wastes, fertilizer values of livestock wastewater and water plant wastes were investigated. Oxygen consumption and its patterns during composting were investigated at different water plants. In this study, water plant wastes were composted by using small-scale composting apparatus. To check usability of water plant wastes as a bulking agent, composting of water plant wastes was conducted with turning the heap of the compost.
To evaluate fertilizer values at different livestock wastewater, physico-chemical characteristics and heavy metal contents were investigated. The concentrations of T-N, T-P, K, Ca and Na in cow wastes ranged 0.310～0.490%, 22.67～63.21 mg L^-1, 1,983～6,891 mg L^-1, 26.1～89.6 mg L^-1, 236.8～693.6 mg L^-1 and 298.6～789.5 mg L^-1, respectively. The concentrations of T-N, T-P, K, Ca and Na in pig wastewater ranged 0.21～1.25%, 49.4 ～2,745 mg L^-1, 512～4,562 mg L^-1, 67.5～2,309 mg L^-1, 34.7～1,334 mg L^-1 and 88.5～1,048
mg L^-1, respectively.
To evaluate fertilizer values at specific water plants, water plants from various constructed wetlands were collected in August. We found 11 water plants such as Phragmites communis (reed grass), Zizania aquatica (wild rice), Typha orientalis (cattail), Phragmites japonica, Iris pseudocorus, Oenanthe javanica, Nymphoides peltata, Carex dimorpholepis, Gelidiopsis variabilis, Nymphaea tetragona, Nelumbo nucifera in various constructed wetlands. Biomass in wild rice was 2.547 kg m^-2, showing that the value was higher than those of the other plants. Biomass in Oenanthe javanica was 0.260 kg m^-2, showing that the value was lower than those of the other plants. T-N contents in Oenanthe javanica, Nymphaea tetragona and Gelidiopsis variabilis ranged 2.83～2.96%, 2.53～ 2.62% and 0.53～0.56%, respectively. T-P contents in Phragmites japonica (0.96%) were the highest in those in water plants. T-P contents in Gelidiopsis variabilis (0.08～0.14%) were the lowest in those in all plants. Amounts of T-N and T-P uptake were high in August at specific water plants. Amounts of T-N and T-P uptake by wild rice were 48.744 and 12.989 g m^-2, respectively, showing these values were the highest uptake compared with those of other conditions. Amounts of T-N and T-P uptake by Gelidiopsis variabilis were 2.800 and 0.700 g m-2, respectively, showing these values were lower than those of others. The amounts of nutrients uptake by water plants were slightly different at specific plants.
Oxygen consumption and its patterns were investigated at different water plants during composting process. In composting, oxygen consumption of reed grass, wild rice and cattail harvested in August was higher than that in November. Optimum temperature for composting was 55℃ in reed grass and ranged 55～65℃ in wild rice, cattail and mixed plants.
Small-scale composting apparatus were used for composting of reed grass. The compost made by reed grass reached the maximum temperature (69.6℃) at 6 days after starting composting and had emitted around 465 g CO₂ 30 kg^-1. The compost made by wild grass harvested in August reached the maximum temperature (72℃) at 8 days after starting composting and had emitted around 380 g CO₂30 kg^-1. The compost made by cattail harvested in August reached the maximum temperature (75℃) at 4 days after starting composting and had emitted around 452 g CO₂ 30 kg^-1. The compost made by cattail harvested in November reached the maximum temperature (72℃) at 6 days after starting composting and had emitted around 510 g CO₂ 30 kg^-1. The compost made by wild rice harvested in August reached the maximum temperature (75.4℃) at 10 days after starting composting and had emitted around 747 g CO₂ 30 kg^-1. The compost made by wild rice harvested in November reached the maximum temperature (73.7℃) at 10 days after starting composting and had emitted around 595 g CO₂30 kg^-1. The compost made by mixed plants harvested in August reached the maximum temperature (66.4℃) at 8 days after starting composting and had emitted around 644 g CO₂ 30 kg^-1. The compost made by mixed plants harvested in November reached the maximum temperature (69.7℃) at 8 days after starting composting and had emitted around 521 g CO₂ 30 kg^-1. Water contents, C/N and organic contents of the compost made by water plant wastes were 29.6～41.6%, 16.2～19.2 and 36.5～43.8%. The compost was satisfied with the official standards, and had important components like N, P₂O₅, K₂O, CaO and MgO for cultivating.
Usability of mixed water plants for managing moisture was evaluated at different composting stages. In the use of sawdust, CO₂ emission was 43% of total CO₂ emissions during initial composting (0～5 days), and was 49% of total CO₂ emissions in the stage of middle composting (5～15 days). CO₂ emissions were 4.7% of total CO₂ emissions for 15～25 days. During 25～40 days of composting, CO₂ emission was 4.3% of total CO₂ emissions. In the use of mixed water plants, CO₂ emission was 64% of total CO₂ emissions at initial composting, and was 20% of total CO₂ emissions at middle composting.
Accumulated NH3 incidence curve and NH₃ emission incidence patterns at different stages during composting generated at latter stage of composting. Total NH₃ emission in sawdust was 31.1 mg NH₃/30kg for 40 days of composting. Total NH₃ emission in mixed water plants were 61 mg NH₃/30kg for 40 days of composting. Total NH3 emission in mixed water plants was higher than that of sawdust. NH₃ emissions in sawdust at decomposed stage were around 82% between 26～40 days after starting composting. NH₃ emissions in mixed water plants at decomposed stage were around 63% between 26～40 days after starting composting.
The removal rates of COD, SS, T-N and T-P in effluent were 83, 89, 63 and 87% in small-scale livestock wastewater treatment apparatus with water plant filtration bed, respectively. The removal rates of COD, SS, T-N and T-P in effluent were 96, 95, 86 and 92% in small-scale livestock wastewater treatment apparatus with activated sludge bed, respectively. For increasing COD, SS, T-N and T-P removals in small-scale livestock wastewater treatment apparatus, the water plant filtration and activated sludge beds should be recommended.
2. Development of livestock wastewater treatment technology by natural purification method
To develop livestock wastewater treatment technology by natural purification method, the treatment efficiencies of pollutants in livestock wastewater treatment plant with filtration bed and activated sludge tank were investigated. Removal rates of COD, SS, T-N, and T-P were higher during operating period. Removal rates of COD, SS, T-N, and T-P in effluent at 600 L day-1 of livestock wastewater loading were higher than those 900 L day^-1 of livestock wastewater loading. Thus, optimum loading of livestock wastewater was 600 L day^-1 in livestock wastewater treatment plant. Removal rates of COD, SS, T-N, and T-P in effluent were 99.5, 99.8, 99.0, and 99.8% by continuous injection method and 99.2, 99.5, 98.5, and 99.3% by intermittent injection method, respectively. The decomposition velocities of pollutants were rapid in the order of continuous injection method > intermittent injection in method in livestock wastewater treatment plant.
To develop resource recycling composting technology by using natural purification method, temperature, pH, T-N, T-C, C/N and decomposition characteristics were investigated during composting at different water plants in composting apparatus. Also, compost materials and compost values of water plants were evaluated. Usability of sediment as soil amendment in livestock wastewater treatment by natural purification method was checked.
Composting apparatus for developing composting technology on resource recycling designed and installed in livestock wastewater treatment plants in Jinju-si, Gyeongnam.
For composting, The water plants such as Phragmites communis, Typha orientalis and Zizania latifolia were used. The maximum temperatures during composting process at different water plants ranged 65～70℃, showing these values in Typha orientalis were the highest (70℃) compared with other water plants. After 25 days from composting, the temperature at all water plant wastes was maintained as ±40℃. Regardless of treatment conditions, pH was steadily increased until 20 days after composting. Later, pH ranged 7.77～7.95 at all conditions. T-N contents at all conditions were higher with progression of composting. In contrast, T-C contents and C/N at all conditions were steadily lower with progression of composting. Weight reduction rates of the composts in Phragmites communis, Typha orientalis and Zizania latifolia were 28, 30
and 33%, respectively. Volume reduction rates of the composts in all water plant wastes ranged 64∼71%. Liveweights per unit area of Phragmites communis, Typha orientalis and Zizania latifolia before composting were 0.981, 1.101 and 2.002 kg m^-2, respectively.
Compost production amounts per unit area of Phragmites communis, Typha orientalis and Zizania latifolia after composting ranged 0.706∼1.341 kg m^-2, showing the value in wild rice was the highest (1.341 kg m^-2) compared with the other conditions. We compared quality of pig waste compost with quality of natural compost, showing it was satisfied with the official standard. C/N rates of pig waste compost and natural compost ranged 18.2 ∼27.3 and 31.4∼42.8, respectively. As a result, the optimum water plant for composting is Typha orientalis.
Dry weight biomass per unit area (m²) was quite different by external shape, numbers, dry weight of water plants. Biomass production amounts per unit area (m²) in November were high in the order of Iris pseudoacorus (1.579 kg) > Typha orientalis and Zizania latifolia (0.155～0.776 kg) > Phragmites communis (0.155 kg). Average T-N contents of main fertilizer components were high in the order of Zizania latifolia (1.92%) > Typha orientalis (1.89%) > Iris pseudoacorus (1.24%) > Phragmites communis (0.38%) in livestock wastewater treatment. Average P₂O₅ contents were high in the order of sweet flag (0.295%) > Zizania latifolia (0.245%) > Typha orientalis and Phragmites communis (0.15～0.21%). Average K and Ca contents with different water plants were 5.81 and 0.808%, respectively. Average MgO contents in Typha orientalis (0.39%) were the highest in those of the other plants. Average MgO contents in Phragmites communis (0.148%) were the lowest in those of the other plants.
To evaluate usability of soil amendment, chemical characteristics of sediment in constructed wetlands were investigated. pH and EC in 1^st, 2^nd and 3^rd beds ranged 6.17～6.20 and 4.04～4.07 dS m^-1, respectively.
3. Commercialization of livestock wastewater treatment technology by natural purification method
To suggest standardization and management guidelines for commercialization of livestock wastewater treatment plant, livestock wastewater treatment plant was re-designed and constructed. The treatment efficiencies of pollutants according to the wastewater loading, the treatment time, seasons, climate, decomposition velocity of pollutants were investigated in livestock wastewater treatment plant. The growth status and inorganic elements uptake of water plants were investigated by the time of livestock wastewater treatment. And the physico-chemical properties of filter media were investigated by the time of livestock wastewater treatment. And the variation of microorganisms that were attached to filter media were investigated by the time of livestock wastewater treatment.
For commercialization of livestock wastewater treatment technology by natural purification method in diverse livestock farms, suitability and efficiency were investigated in several environment factors. Also, pollutants balances based on the results of the water qulity, water plants, filter media and microorganisms were investigated in livestock wastewater treatment plant. Thus, design and construction of livestock wastewater treatment plant were strandardized, and Management and guideline of that were also suggested.
Removal rates of COD, T-N, and T-P in water in activated sludge (1_st) bed and aerobic (2_nd) bed were decreased as the livestock wastewater loading increased. COD, SS, T-N, and T-P contents in raw water were varied, but rapidly decreased in all beds of livestock wastewater treatment plant. Those in effluent were 9,753～20,833, 9,600～27,113, 4,290～7,225, and 461～895 mg L_-1, respectively. COD, SS, T-N, and T-P contents in effluent were 8.3～278.5, 3.1～243, 8.6～118.4, and 0.01～11.8 mg L_-1, respectively. The decomposition velocities of pollutants were rapid in the order of COD > T-N > T-P > SS in activated sludge (1_st), T-P > COD > SS > SS in aerobic (2_nd), and SS > T-P > T-N > COD in anaerobic (3_rd) bed in livestock wastewater treatment plant. Removal rates of COD, SS, T-N and T-P in effluent on spring, summer and autumn was slightly higher than winter. Removal rates of COD, SS, T-N and T-P in effluent on summer was the highest on seasons.
pH, EC, O.M, T-N, NH₄-N, NO₃-N, T-P and other inorganic elements in filter media in all beds were slightly increased as time progressed. Especially, O.M and T-N of filter media at the surface layer in aerobic (2_nd) beds were higher than those at the other layers.
The growth status of water plants in aerobic (2_nd), and anaerobic (3_rd) beds were better as time progressed, the water plants withered to death on winter.
Inorganic elements in effluent were similar or slightly decreased as time progressed.
Uptake of nitrogen by water plant in aerobic (2_nd) and anaerobic (3_rd) beds increased gradually after transplanting water plant as time progressed. Amount of nitrogen uptake by water plant were high in the order of Iris pseudocorus L (3_rd) > Typha orientalis PRESEL (THYOR) (3_rd) > Phragmites communis TRINUS (2_nd), respectively.
The number of microorganisms in aerobic (2_nd) bed was more than that in anaerobic (3_rd) bed. All of microorganism were slightly increased as time progressed.
The water pollutant balance was analogized to know treatment tendency according to the treatment time. The total influent amount of livestock wastewater was 0.900 m3 day^-1 on the average for ten months, the amount of livestock wastewater evapotranspiration was about 17%.
In the case of COD balance, the inflow was 3293.4 kg year^-1. About 78.5% of COD in activated sludge (1_st) bed was treated and 8% of COD in aerobic (2_nd) bed was treated.
And 12.5% of COD in anaerobic (3_rd) bed was treated, therefore, the outflow in COD was below 1.0%.
In the case of SS balance, the inflow was 4779.5 kg year^-1. About 72.2% of SS in activated sludge (1_st) bed was treated. And 12.7% of SS in aerobic (2_nd) bed was treated.
And 14.5% of SS in anaerobic (3_rd) bed was treated. Therefore, the outflow of 0.15 kg year^-1 in SS was about 0.6%.
In the case of T-N balance, the inflow was 1473.3 kg year^-1. About 79.7% of T-N in activated sludge (1_st) bed was treated. And 13.5% of T-N in aerobic (2_nd) bed was treated.
In aerobic (2_nd) bed, about 0.0024% of T-N by water plant, 0.46% of T-N by filter media and 12.5% of T-N by the others were treated, respectively. And 13.5% of T-N in anaerobic (3_rd) bed was treated. In anaerobic (3_rd) bed, 0.033% of T-N by water plant, 0.96% of T-N by filter media and 12.51% of T-N by the others were treated, respectively.
Therefore, the outflow of 11.7 kg year^-1 in T-N was about 1.0%.
In the case of T-P balance, the inflow was 172.2 kg year-1. About 68.6% of T-P in activated sludge (1_st) bed was treated. In aerobic (2_nd) bed, 0.022% of T-P by water plant, 1.57% of T-P by filter media and 18.51% of T-P by the others were treated, respectively.
About 10.9% of T-P in anaerobic (3_rd) bed was treated. In a anaerobic (3_rd) bed, About 0.13% of T-P by water plant, 3.32% of T-P by filter media and 17.5% of T-P by the others were treated, respectively. Therefore, the outflow of 0.57 kg year^-1 in T-P was about 0.4%.
Composting apparatus was re-designed and installed in livestock wastewater treatment plant. In addition, design and management guidelines for composting were suggested. Also, effect test of the produced compost on crops was conducted.
In constructed wetlands, the production amounts of the compost per unit area made by reed grass, cattail and wild rice were 1.908, 4.711 and 2.450 kg m^-2 , respectively. Organic contents of the prototype compost made by Phragmites communis, Typha orientalis and Zizania latifolia were 74.6, 86.9 and 77.9%, respectively, showing it was satisfied with the official standard (above 25%). C/N of the prototype compost made by Phragmites communis, Typha orientalis and Zizania latifolia ranged 18.0～23.9, showing it was satisfied with the official standard (below 50). Also salinity, water contents and heavy metal contents of the prototype compost made by Phragmites communis, Typha orientalis and Zizania latifolia were satisfied with the official standard. Pig waste composts made by Phragmites communis, Typha orientalis and Zizania latifolia were satisfied all official standards.
In pot experiment, T-N, Av. P₂O₅, OM, SiO₂, K, Ca, Mg, Na and CEC contents in soil with pig manure compost were generally high compared with the other conditions. T-N, T-P, K₂O, CaO and MgO contents in soil with pig manure compost were the highest in those of all treatments.
In field experiment, T-N and Av. P₂O₅ contents in soil with pig manure compost were higher than other treatments. Dry weight in BE treatment was 53.7 g plant^-1 higher than those of other treatments. Dry weight of chinese cabbage in BB treatment was 8.4 g plant^-1. Dry weight of cabbage in YE treatment was higher than those of other treatments.
Dry weight of broccoli was similar with chinese cabbage and cabbage.
For effective composting, standard of design and management guidelines were suggested at different water plants. Phragmites communis has hard stems and is not easily composted. On the other hand, Typha orientalis and Zizania latifolia have soft stems and are easily composted in compost apparatus. Therefore, Phragmites communis, Typha orientalis and Zizania latifolia are better to cut in 1～3, 3～5, and 3～5 cm. To enhance compost efficiency, water contents should be ±35% in the compost.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 문 ... 4
• SUMMARY ... 30
• CONTENTS ... 39
• 목 차 ... 46
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 58
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 61
• 제1절 국내의 기술개발 현황 ... 61
• 제2절 국외의 기술개발 현황 ... 63
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 64
• 제1절 이론적 접근방법 ... 64
• 제2절 실험적 접근방법 ... 74
• 1. 자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수 처리기술 개발을 위한 기초연구 ... 74
• 가. 자연정화공법을 이용한 축산폐수 처리기술 개발을 위한 기초연구 ... 74
• 1) 공시재료 ... 74
• 2) 실험장치 ... 76
• 가) Column 실험장치 ... 76
• 나) 소형 축산폐수처리장치 ... 76
• 3) 실험방법 ... 83
• 가) 축산폐수 종류별 이화학적 특성 조사 ... 83
• 나) Batch실험에서 여재 종류별 오염물질의 흡착특성 조사 ... 83
• (1) 여재종류별 암모니아성 질소의 흡착특성 ... 84
• (2) 여재 종류별 인의 흡착특성 ... 84
• (3) 질소 및 인 흡착능에 따른 최적 등온흡착식 선정 ... 85
• 다) Column실험에서 여재종류별 축산폐수 중 오염물질 처리 ... 86
• (1) 처리시일에 따른 축산폐수 중 암모니아성 질소 및 인 처리 ... 86
• (2) 축산폐수 중 암모니아성 질소 및 인의 총 처리량 ... 86
• 라) 소형 축산폐수처리장치에서 축산폐수 처리기술 개발을 위한 기초실험 ... 86
• (1) 소형축산폐수처리장치에서의 수처리 효율 조사 ... 86
• (가) 자연정화공법에 의한 축산폐수처리장치에서 최적 조건 연구 ... 86
• (나) 자원순환형 축산폐수 처리기술개발을 위한 기반 연구 ... 87
• (2) 소형 축산폐수처리장치에 사용한 여재의 이화학적 특성 조사 ... 88
• (가) 여재의 이화학적 특성 ... 88
• (나) 여재 표면의 무기성분 흡착특성 ... 88
• (3) 소형 축산폐수처리장치에 이식한 수생식물의 생육상황 및 무기성분 함량 ... 89
• (가) 수생식물의 생육상황 ... 89
• (나) 수생식물의 무기성분 함량 ... 89
• (4) 소형 축산폐수처리장치에서의 미생물상 조사 ... 89
• (가) 여재 표면의 미생물상 ... 89
• (나) 여재 표면의 생물막 부착상태 ... 89
• (다) 축산폐수 중 미생물상 변화 ... 89
• 4) 조사시기 ... 90
• 5) 분석방법 ... 90
• 나. 수생식물의 퇴비화기술 개발을 위한 기초연구 ... 92
• 1) 문헌조사를 통한 수생식물 퇴비화 조건 도출 ... 92
• 2) 축산폐수 종류별 비료 가치 분석 ... 92
• 가) 공시재료 ... 92
• 나) 실험방법 ... 93
• 다) 분석방법 ... 93
• 3) 수생식물 종류별 비료 가치 분석 ... 93
• 가) 공시재료 ... 93
• 나) 실험방법 ... 93
• 다) 분석방법 ... 93
• 4) 수생식물체별 퇴비화 과정 중 산소 소비량 및 산소 소비 패턴 조사 ... 96
• 가) 공시재료 ... 96
• 나) 실험방법 ... 96
• (1) 산소 소비량 측정 퇴비화 반응조 시스템 및 운전조건 ... 96
• (2) 산소 소비량 측정 퇴비화 반응조 처리조건 ... 96
• 다) 분석방법 ... 97
• 5) 소형 퇴비화조를 이용한 수생식물 퇴비화 ... 97
• 가) 공시재료 ... 97
• 나) 실험방법 ... 97
• (1) 소형 퇴비화조 제작․설치 및 운전조건 ... 97
• (2) 수생식물 퇴비화를 위한 소형퇴비화조 처리조건 ... 98
• 다) 분석방법 ... 99
• 6) 수생식물 혼합 식물체의 수분조절제 이용 가능성 검토 ... 99
• 가) 공시재료 ... 99
• 나) 실험방법 ... 99
• 다) 분석방법 ... 100
• 7) 뒤집기 퇴비단공법을 이용한 수생식물체 현장 퇴비화 ... 100
• 가) 공시재료 ... 100
• 나) 실험방법 ... 101
• 다) 분석방법 ... 101
• 다. 축산폐수 처리기술과 퇴비화 기술 연계방법 연구 ... 102
• 1) 수생식물여과조와 연계된 자연정화공법의 수처리 효율 조사 ... 102
• 가) 공시재료 ... 102
• 나) 실험장치 ... 103
• 다) 실험방법 ... 103
• 라) 조사시기 ... 104
• 마) 분석방법 ... 104
• 2) 활성슬러지와 자연정화공법을 연계한 수처리 효율 조사 ... 104
• 가) 공시재료 ... 104
• 나) 실험장치 ... 104
• 다) 실험방법 ... 105
• 라) 조사시기 ... 105
• 마) 분석방법 ... 105
• 2. 자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수 처리기술 개발 ... 106
• 가. 자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수처리장 개발 ... 106
• 1) 공시재료 ... 107
• 2) 실험장치 ... 107
• 가) 자원순환형 현장 축산폐수처리장 설계 및 시공 ... 108
• 나) 축산폐수처리장에서 오염물질 흡착/이동 모델링을 위한 칼럼 장치 ... 110
• 3) 실험방법 ... 111
• 가) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서의 수처리 효율 조사 ... 111
• (1) 축산폐수 처리시일에 따른 수처리 효율 ... 111
• (2) 축산폐수 부하량에 따른 수처리 효율 ... 111
• (3) 축산폐수 중 고농도 질소 및 인 처리효율 극대화 방안조사 ... 111
• (가) 축산폐수 재주입 비율별 수처리 효율 ... 111
• (나) 축산폐수 전처리 시간에 따른 수처리 효율 ... 112
• (4) 축산폐수 주입방법에 따른 수처리 효율 ... 112
• (5) 자원순환형 축산폐수처리장에서의 오염물질의 분해속도 ... 112
• 나) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에 사용한 여재의 이화학적 특성 조사 ... 113
• (1) 여재의 이화학적 특성 ... 113
• (2) 여재 표면의 무기성분 흡착특성 ... 113
• 다) 자원순환형 축산폐수처리장에 이식한 수생식물의 생육상황, 무기성분 함량 및 흡수량 조사 ... 114
• (1) 수생식물의 생육상황 ... 114
• (2) 수생식물의 무기성분 함량 ... 114
• (3) 무기성분 흡수량 ... 114
• 라) 자원순환형 축산폐수처리장에서의 미생물상 조사 ... 114
• (1) 여재 표면의 미생물상 ... 114
• (2) 여재 표면의 생물막 부착상태 ... 114
• (3) 축산폐수 중 미생물상 변화 ... 115
• 마) 자원순환형 축산폐수처리장에서 오염물질 흡착/이동 모델링 조사 ... 115
• 4) 조사시기 ... 115
• 5) 분석방법 ... 116
• 나. 자연정화공법을 이용한 자원순환형 퇴비화기술 개발 ... 116
• 1) 자원순환형 현장 축산폐수처리장내 퇴비화조 설치 및 시운전 ... 116
• 가) 실험장치 ... 116
• 나) 실험방법 ... 119
• 2) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 퇴비화 효율조사 ... 119
• 가) 공시재료 ... 119
• 나) 실험방법 ... 121
• (1) 수생식물별 퇴비화 (composting) 기간 결정 ... 121
• (2) 수생식물별 부숙도 판정 ... 121
• (3) 수생식물별 퇴비화 효율 검토 ... 122
• (4) 수생식물별 퇴비화 과정 중 물질변화 ... 122
• (5) 수생식물별 최적 조건 ... 122
• (6) 돈분퇴비와 자연퇴비의 품질비교 ... 122
• (7) 퇴비화를 위한 최적 수생식물 선정 ... 123
• 다) 조사시기 ... 123
• 라) 분석방법 ... 124
• 3) 자원순환형 현장 축산폐수처리장 생육 수생식물의 퇴비재료 및 비료적 가치 분석 ... 124
• 가) 공시재료 ... 124
• 나) 실험장치 ... 124
• 다) 실험방법 ... 124
• 라) 조사시기 ... 125
• 마) 분석방법 ... 125
• 4) 자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수처리장 습지 퇴적층의 토양개량제 이용가능성 검토 ... 125
• 가) 공시재료 ... 125
• 나) 실험방법 ... 125
• 다) 조사시기 ... 125
• 라) 분석방법 ... 125
• 3. 자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수 처리기술 실용화 ... 127
• 가. 자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수처리장 실용화 ... 127
• 1) 공시재료 ... 127
• 2) 실험장치 ... 127
• 3) 실험방법 ... 131
• 가) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서의 장기간 수처리 효율 ... 131
• (1) 부하량별 수처리 효율 ... 131
• (2) 시기별 수처리 효율 ... 131
• (3) 계절별 수처리 효율 ... 131
• (4) 이상기후에서의 수처리 효율 ... 131
• (5) 오염물질의 분해속도 ... 131
• (6) 용존형태별 수처리 효율 ... 132
• 나) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 장기간 여재의 이화학적 특성 ... 132
• (1) 장기간 여재의 이화학적 특성 ... 132
• (2) 장기간 여재 표면의 무기성분 흡착특성 ... 132
• 다) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 수생식물의 관리방안 ... 132
• (1) 수생식물 생육특성 ... 132
• (2) 수생식물의 무기성분 함량 ... 133
• (3) 무기성분 흡수량 ... 133
• 라) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 장기간 미생물상 변화 ... 133
• (1) 생물막 구성 및 미생물 분포 ... 133
• (2) 여재 및 식물부착 생물막의 전자현미경 조사 ... 133
• (3) 축산폐수 중 미생물상 변화 ... 133
• 마) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 오염물질 수지 ... 134
• (1) 총유입량, 총유출량 및 증발산량 조사 ... 134
• (2) 오염물질의 물질수지 조사 ... 134
• (가) COD 및 SS 물질수지 ... 135
• (나) T-N 및 T-P 물질수지 ... 135
• 바) 본 자원순환형 축산폐수처리공법과 타 공법간 효율 비교 ... 136
• (1) 본 자원순환형 축산폐수처리공법과 타 공법간 수처리효율 비교 ... 136
• (2) 본 자원순환형 축산폐수처리공법과 타 공법간 경제성 비교 ... 136
• 사) 자원순환형 현장 축산폐수처리장의 설계규격화 및 관리지침 제시 ... 136
• (1) 자원순환형 축산폐수처리장 설계규격화 ... 136
• (가) 사육 가축에 따른 설계규격화 ... 136
• (나) 시설규모 및 비용을 고려한 설계 규격화 ... 136
• (2) 자원순환형 축산폐수 처리시스템의 관리지침 제시(2) 자원순환형 축산폐수 처리시스템의 관리지침 제시 ... 136
• (3) 자원순환형 축산폐수 처리장의 실용화 (농가형, 공장형, 공동이용 등) 모델 제시 ... 136
• 나. 자원순환형 수생식물 퇴비화기술 실용화 ... 137
• 1) 자원순환형 현장 퇴비화조의 보완 및 개선 ... 137
• 가) 실험장치 ... 137
• 나) 실험방법 ... 137
• 2) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 퇴비 시제품 생산 ... 137
• 가) 공시재료 ... 137
• 나) 실험방법 ... 139
• 다) 분석방법 ... 139
• 3) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 퇴비 시제품 품질검정 ... 139
• 4) 개발된 퇴비의 작물 시용효과 시험 ... 139
• 가) 수생식물 퇴비를 이용한 포트 재배시험 ... 139
• (1) 공시재료 ... 139
• (2) 실험방법 ... 140
• (가) 퇴비화시험을 위한 현장포장 위치 선정 ... 140
• (나) 처리방법 및 대상 작물 선정 ... 140
• (다) 생산된 퇴비의 작물 시용효과 검정 ... 143
• (3) 조사시기 ... 143
• (4) 분석방법 ... 143
• 나) 수생식물 퇴비를 이용한 필드 재배시험 ... 143
• (1) 공시재료 ... 143
• (2) 실험방법 ... 144
• (가) 퇴비화시험을 위한 현장포장 위치 선정 ... 144
• (나) 처리방법 및 대상 작물 선정 ... 144
• 5) 자원순환형 현장 축산폐수처리장내 퇴비화시 퇴비조건 규격화 ... 146
• 6) 자원순환형 현장 축산폐수처리장내 퇴비화시스템 관리지침 ... 146
• 제3절 연구내용 및 연구결과 ... 147
• 1. 자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수 처리기술 개발을 위한 기초연구 ... 147
• 가. 자연정화공법을 이용한 축산폐수 처리기술 개발을 위한 기초연구 ... 147
• 1) 축산폐수 종류별 이화학적 특성 ... 147
• 2) Batch실험에서 여재 종류별 오염물질의 흡착특성 ... 148
• 가) 여재종류별 암모니아성 질소의 흡착특성 ... 148
• 나) 여재 종류별 인의 흡착특성 ... 151
• 다) 질소 및 인 흡착능에 따른 최적 등온흡착식 선정 ... 153
• 3) Column실험에서 여재종류별 축산폐수 중 오염물질 처리 ... 155
• 가) 처리시일에 따른 축산폐수 중 암모니아성 질소 및 인 처리 ... 155
• 나) 축산폐수 중 암모니아성 질소 및 인의 총 처리량 ... 157
• 4) 소형 축산폐수처리장치에서 축산폐수 처리기술 개발을 위한 기초실험 ... 159
• 가) 소형축산폐수처리장치에서의 수처리 효율 ... 159
• (1)자연정화공법에 의한 축산폐수처리장치에서 최적 조건 연구 ... 159
• (가) 여재종류에 따른 수처리 효율 ... 159
• (나) 처리공법의 조합방법에 따른 수처리 효율 ... 167
• (다) 축산폐수 부하량에 따른 수처리 효율 ... 171
• (2) 자원순환형 축산폐수 처리기술개발을 위한 기반 연구 ... 174
• (가) 축산폐수 종류별 수처리 효율 ... 174
• (나) 특수여재 주입에 따른 수처리 효율 ... 176
• (다) 수생식물을 이용한 전처리 방법에 따른 수처리 효율 ... 176
• 나) 소형 축산폐수처리장치에 사용한 여재의 이화학적 특성 ... 181
• (1) 여재의 이화학적 특성 ... 81
• (2) 여재 표면의 무기성분 흡착특성 ... 185
• 다) 소형 축산폐수처리장치에 이식한 수생식물의 생육상황 및 무기성분 함량 ... 189
• (1) 수생식물의 생육상황 ... 189
• (2) 수생식물의 무기성분 함량 ... 191
• 라) 소형 축산폐수처리장치에서의 미생물상 ... 193
• (1) 여재 표면의 미생물상 ... 193
• (2) 여재 표면의 생물막 부착상태 ... 197
• (3) 축산폐수 중 미생물상 변화 ... 199
• 나. 수생식물의 퇴비화기술 개발을 위한 기초연구 ... 200
• 1) 문헌조사를 통한 수생식물 퇴비화 조건 도출 ... 200
• 2) 축산폐수 종류별 비료 가치 분석 ... 201
• 가) 축종별 폐수 발생량 ... 201
• 나) 축산폐수 종류별 비료가치 분석 ... 202
• 3) 수생식물 종류별 비료적 가치 분석 ... 210
• 가) 수생식물 종류별 퇴비화 관련사항 검토 ... 210
• (1) 수생식물별 퇴비 재료 활용 가능성 검토 ... 210
• (2) 수생식물체의 bulking agent 활용 가능성 검토 ... 213
• (3) 수생식물체내 유해성 중금속 함량 기준 관련 검토 ... 213
• 나) 수생식물 종류별 비료적 가치 분석 검토 ... 214
• 4) 수생식물체별 퇴비화 과정 중 산소 소비량 및 산소 소비 패턴 ... 217
• 가) 수생식물체별 퇴비화 과정 중 산소 소비량 및 소비 패턴 ... 217
• 나) 수생식물체별 퇴비화 과정 중 총 산소 소비량 및 단계별 산소 소비량 ... 224
• 5) 소형 퇴비화조를 이용한 수생식물 퇴비화 ... 225
• 가) 수생식물체별 퇴비화 과정 중 산소 소비량 및 소비 패턴 ... 225
• 나) 수생식물체 퇴비의 물리․화학적 특성 ... 232
• 6) 수생식물 혼합 식물체의 수분조절제 이용 가능성 검토 ... 233
• 7) 뒤집기 퇴비단공법을 이용한 수생식물체 현장 퇴비화 ... 235
• 다. 축산폐수 처리기술과 퇴비화 기술 연계방법 연구 ... 236
• 1) 수생식물여과조와 연계된 자연정화공법의 수처리 효율 ... 236
• 2) 활성슬러지조와 자연정화공법을 연계한 수처리 효율 ... 237
• 2. 자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수 처리기술 개발 ... 238
• 가. 자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수 처리기술 개발 ... 238
• 1) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서의 수처리 효율 ... 238
• 가) 축산폐수 처리시일에 따른 수처리 효율 ... 238
• 나) 축산폐수 부하량에 따른 수처리 효율 ... 243
• 다) 축산폐수 중 고농도 질소 및 인 처리효율 극대화 방안 ... 250
• (1) 축산폐수 재주입 비율별 수처리 효율 ... 250
• (2) 축산폐수 전처리 시간에 따른 수처리 효율 ... 251
• (가) 수생식물 여과시간에 따른 수처리 효율 ... 252
• (나) 활성슬러지 체류시간에 따른 수처리 효율 ... 255
• 라) 축산폐수 주입방법에 따른 수처리 효율 ... 259
• 마) 자원순환형 축산폐수처리장에서의 오염물질의 분해속도 ... 264
• 2) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에 사용한 여재의 이화학적 특성 ... 268
• 가) 여재의 이화학적 특성 ... 268
• 나) 여재 표면의 무기성분 흡착특성 ... 274
• 3) 자원순환형 축산폐수처리장에 이식한 수생식물의 생육상황, 무기성분 함량 및 흡수량 ... 277
• 가) 수생식물의 생육상황 ... 277
• 나) 수생식물의 무기성분 함량 ... 279
• 다) 무기성분 흡수량 ... 283
• 4) 자원순환형 축산폐수처리장에서의 미생물상 ... 290
• 가) 여재 표면의 미생물상 ... 290
• 나) 여재 표면의 생물막 부착상태 ... 297
• 다) 축산폐수 중 미생물상 변화 ... 298
• 5) 자원순환형 축산폐수처리장에서 오염물질 흡착/이동 모델링 ... 299
• 나. 자연정화공법을 이용한 자원순환형 퇴비화기술 개발 ... 303
• 1) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 퇴비화 효율 ... 303
• 가) 수생식물별 퇴비화 (composting) 기간 결정 ... 303
• (1) 온도변화 ... 303
• (2) pH 변화 ... 304
• (3) 총 질소 ... 305
• (4) 총 탄소 ... 306
• (5) C/N율 변화 ... 307
• (6) 수생식물별 퇴비화 과정 중 분해특성 ... 308
• 나) 수생식물별 부숙도 판정 ... 310
• 다) 수생식물별 퇴비화 효율 검토 ... 311
• (1) 퇴비 무게 및 부피 감소율 ... 311
• (2) 퇴비 생산량 ... 312
• 라) 수생식물별 퇴비화 과정 중 물질변화 ... 312
• (1) 수생식물별 퇴비화 과정 중 온도 변화 ... 312
• (2) 수생식물별 퇴비화 과정 중 pH 변화 ... 313
• (3) 수생식물 종류별 퇴비화 과정 중 총 질소 함량 변화 ... 314
• (4) 수생식물 종류별 퇴비화 과정 중 총 탄소 함량 변화 ... 314
• (5) 수생식물 종류별 퇴비화 과정 중 C/N율 변화 ... 315
• (6) 수생식물 종류별 퇴비화 과정 중 중금속 (As, Cr, Cu, Ni, Pb 및 Zn)함량 변화 ... 316
• (7) 수생식물 종류별 퇴비화 과정 중 미량원소 (Al, Fe, Mn 및 Mo)함량 변화 ... 317
• 마) 수생식물별 최적 조건 ... 318
• 바) 수생식물+돈분퇴비와 수생식물 퇴비의 품질비교 ... 320
• (1) 유기물 ... 320
• (2) 수분 ... 320
• (3) C/N율 ... 321
• (4) 중금속 ... 322
• 사) 퇴비화를 위한 최적 수생식물 선정 ... 322
• 2) 자원순환형 현장 축산폐수처리장 생육 수생식물의 퇴비재료 및 비료적 가치 분석 ... 323
• 가) 수생식물별 생육특성 및 화학적 성분 특성 ... 323
• (1) 수생식물별 생육특성 ... 323
• (2) 인공습지에서 수생식물체의 주요 구성 성분 함량 ... 324
• (3) 유입원수의 T-N 및 T-P 농도 범위별 영양염류 함량 ... 326
• (4) 수생식물 종류별 T-N 및 T-P 흡수량 평가 ... 327
• (5) 식물체내 중금속 함량 ... 329
• 나) 축산폐수처리장내 수생식물 종류별 비료적 가치 분석 ... 331
• (1) 축산폐수처리장내 수생식물별 퇴비 재료 활용 가능성 검토 ... 331
• (2) 수생식물체의 bulking agent 활용 가능성 검토 ... 332
• (3) 수생식물체내 유해성 중금속 함량 기준 관련 검토 ... 333
• (4) 축산폐수처리장내 수생식물 종류별 비료적 가치 분석 검토 ... 334
• 3) 자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수처리장 습지 퇴적층의 토양개량제 이용가능성 검토 ... 335
• 3. 자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수 처리기술 실용화 ... 336
• 가. 자연정화공법을 이용한 자원순환형 축산폐수처리장 실용화 ... 336
• 1) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서의 장기간 수처리 효율 ... 336
• 가) 부하량별 수처리 효율 ... 336
• 나) 시기별 수처리 효율 ... 342
• 다) 계절별 수처리 효율 ... 347
• 라) 이상기후에서의 수처리 효율 ... 350
• 마) 오염물질의 분해속도 ... 353
• 바) 용존형태별 수처리 효율 ... 356
• 2) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 장기간 여재의 이화학적 특성 ... 361
• 가) 장기간 여재의 이화학적 특성 ... 361
• 나) 장기간 여재 표면의 무기성분 흡착특성 ... 371
• 3) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 수생식물의 관리방안 ... 372
• 가) 수생식물 생육특성 ... 373
• 나) 수생식물의 무기성분 함량 ... 375
• 다) 무기성분 흡수량 ... 379
• 4) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 장기간 미생물상 변화 ... 387
• 가) 생물막 구성 및 미생물 분포 ... 387
• 나) 여재 및 식물부착 생물막의 전자현미경 조사 ... 392
• 다) 축산폐수 중 미생물상 변화 ... 393
• 5) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 오염물질 수지 ... 394
• 가) 총유입량, 총유출량 및 증발산량 ... 394
• 나) 오염물질의 물질수지 ... 395
• (1) COD 및 SS 물질수지 ... 395
• (2) T-N 및 T-P 물질수지 ... 397
• 6) 본 자원순환형 축산폐수처리공법과 타 공법간 효율 비교 ... 399
• 가) 본 자원순환형 축산폐수처리공법과 타 공법간의 수처리효율 비교 ... 399
• 나) 본 자원순환형 축산폐수처리공법과 타 공법간의 경제성 비교 ... 400
• 7) 현장 자원순환형 축산폐수 처리장의 설계규격화 및 관리지침 제시 ... 402
• 가) 자원순환형 축산폐수처리장 설계규격화 ... 402
• (1) 사육 가축에 따른 설계규격화 ... 402
• (2) 시설규모 및 비용을 고려한 설계 규격화 ... 402
• 나) 자원순환형 축산폐수 처리시스템의 관리지침 ... 403
• 다) 자원순환형 축산폐수 처리장의 실용화 (농가형, 공장형, 공동이용 등) 모델 제시 ... 407
• 나. 자원순환형 수생식물 퇴비화기술 실용화 ... 409
• 1) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 퇴비 시제품 생산 ... 409
• 가) 수생식물별 연간 퇴비 생산량 ... 409
• 나) 퇴비 시제품의 품질조사 ... 410
• 2) 자원순환형 현장 축산폐수처리장에서 퇴비 시제품 품질검정 ... 411
• 가) 농촌진흥청 퇴비규격에 따른 퇴비 품질검정 ... 411
• 나) 수생식물별 품질검정 및 주성분 함량보정 ... 411
• 3) 개발된 퇴비의 작물 시용효과 시험 ... 411
• 가) 수생식물 퇴비를 이용한 포트 재배시험 ... 411
• (1) 토양의 이화학적 특성 ... 411
• (가) 작물 및 퇴비 종류별 토양의 이화학적 특성 ... 411
• (나) 수생식물+돈분 퇴비 시용량별 토양의 이화학적 특성 ... 415
• (2) 식물체 무기성분 함량 변화 ... 417
• (가) 작물 및 퇴비 종류별 식물체 무기성분 함량 변화 ... 417
• (나) 부들+돈분 퇴비 시용량별 식물체 무기성분 함량 변화 ... 422
• (3) 작물의 생육상황 및 수량 ... 427
• (가) 작물 및 퇴비 종류별 식물체 생육상황 ... 427
• (나) 부들+돈분 퇴비 시용량별 식물체 생육상황 ... 429
• 나) 수생식물 퇴비를 이용한 필드 재배시험 ... 430
• (1) 토양의 이화학적 특성 변화 ... 430
• (2) 식물체 무기성분 함량 변화 ... 438
• (3) 작물의 생육상황 및 수량 ... 452
• (4) 수생식물 퇴비와 일반 퇴비의 경제성, 효율성 ... 458
• 4) 자원순환형 현장 축산폐수처리장내 퇴비화조의 설계 규격화 ... 459
• 5) 자원순환형 현장 축산폐수처리장내 퇴비화조의 관리지침 제시 ... 460
• 제4절 요 약 ... 463
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 477
• 제1절 연구개발목표 달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 477
• 제2절 평가 착안점 ... 481
• 제5장 연구개발 성과 및 성과 활용 계획 ... 482
• 제1절 연구개발 성과 ... 482
• 제2절 연구성과 활용계획 ... 487
• 제3절 추가연구의 필요성 ... 489
• 제4절 타연구에의 응용 및 기업화 추진방안 ... 489
• 제6장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 490
• 제7장 참고문헌 ... 491
• 끝페이지 ... 498