본 시험은 논에서 가축분뇨를 활용한 총체벼 재배 시 생육특성, 수량, 사료가치 및 토양의 화학성에 미치는 영향을 구명하기 위하여 2003년부터 2005년까지 3년간 축산과학원(수원) 포장에서 시험을 실시하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 초장은 품종 간에는 추청벼에서 길었으며 가축분뇨 종류 간에는 돈분액비구> 발효돈분구> 발효우분구 순이었다. 주당 경수는 수원468호보다 추청벼가 많았으며 가축분뇨의 종류 간에는 돈분액비구> 발효돈분구> 화학비료구

본 시험은 논에서 가축분뇨를 활용하여 수수수단그라스 교잡종 재배시 생육특성, 수량 및 토양중의 질산태 질소의 변화를 구명하기 위하여 2003년부터 2005년까지 3년간 축산연구소(수원) 포장에서 시험을 실시하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 수수수단그라스 교잡종의 생육특성 중 초기생육은 화학비료구 4.3에 비하여 가축분뇨를 시용한 경우 로 양호하였고 1차 예취후 재생은 화학비료구 3.0에 비하여 돈분액비, 발효돈분구는 각각 2.8로 양호한 반면

가을에 무경운 귀리 재배에 퇴비, 화학비료 및 퇴비+화학비료를 혼용한 처리로 시험결과 사초의 생산성과 품질을 비교하기 위하여 수행하였다. 본 시험은 3 처리 3 반복의 난괴법 배치로 처리는 화학비료구, 퇴비구 및 혼용구를 각각 두었다. 무경운 귀리에서 화학비료는 퇴비보다 유식물 활력은 우수하였으나, 수확시 녹체성은 화학비료구가 퇴비구보다 떨어졌다. 귀리의 건물률은 퇴비구가 다른 처리보다 높았다 (p<0.05). 귀리의 사초생산성 비교에서는 생초 수량은

This study focused on the characteristics of manure in five beef cattle farms and two breeding farms in Hanwoo centered in Gyeongsangbuk-do province. The results of analysis and evaluation are as follows; First, the pH of manure in all the farms in this study was within the appropriate range of 8.81 to 9.45. Second, the dry matter content varied from 44.7% to 70.5% for all the farms. Third, the total nitrogen content in all the farms was 2.05-3.04%, which is higher than the reported range; however, it could play a role as a soil improvement agent when used as compost. Fourth, although the exact range of ammonia-N (VBN) content was not reported, results analyzed in all the farms showed that the level of impact on the environment was insignificant. In conclusion, soil and environment improvement effects are expected to be effective if the manure at Hanwoo farms in the Gyeongbuk area are used as compost through appropriate management.

Livestock manure treatments have become a more serious problem because massive environmental pollutions such as green and red tides caused by non-point pollution sources from livestock manures have emerged as a serious social issue. In addition, more food wastes are being produced due to population growth and increased income level. Since the London Convention has banned the ocean dumping of wastes, some other waste treatment methods for land disposal had to be developed and applied. At the same time, researches have been conducted to develop alternative energy sources from various types of wastes. As a result, anaerobic digestion as a waste treatment method has become an attractive solution. In this study has three objectives: first, to identify the physical properties of the mixture of livestock wastewater and food waste when combining food waste treatment with the conventional livestock manure treatment based on anaerobic mesophilic digestion; second, to find the ideal ratio of waste mixture that could maximize the collection efficiency of methane (CH4) from the anaerobic digestion process; and third, to promote CH4 production by comparing the biodegradability. As a result of comparing the reactors R1, R2, and R3, each containing a mixture of food waste and livestock manure at the ratio of 5:5, 7:3, and 3:7, respectively, R2 showed the optimum treatment efficiencies for the removal of Total Solids (TS) and Volatile Solids (VS), CH4 production, and biodegradability.

This study was conducted to establish the type and method of fertilization for no-tillage during the third year of No-tillage (NT) and Conventional-tillage (CT) practices, towards different kinds of fertilizers. In this experiment, the livestock manure showed higher in response to fertilizer effects of no-tillage. Comparing growth characteristics and yield in NT and CT. Regarding yield, there is no significant between livestock fertilizer and chemical fertilizer, but between livestock fertilizer and chemical fertilizer in conventional fertilization has significant differences. Based on the result, livestock fertilizer is effective way on the quantity of the crop. Nitrogen absorption of plant in livestock of no-tillage is more effective than conventional fertilization. In case of the phosphorus absorption and potassium absorption of plant, fertilizer effect has no significant. Nitrogen is highly absorbed in livestock fertilization of NT. Absorption of phosphorus and potassium are similar.

런던협약에 따라 2012년부터 해양투기가 전면 금지 됨에 따라 가축사육과정에서 발생하는 가축분뇨 처리에 있어서 환경적, 경제적인 문제를 보완할 수 있는 효율적 처리기술이 필요하다. 최근 농가당 가축사육 머리수가 증가하고 있어 가축사육수는 급격하게 증가하며, 이로 인해 사육과정에서 발생되는 가축분뇨 발생량은 계속 증가할 전망이다. 가축분뇨는 가축사육 특성에 다라 저장･관리 방법에 따른 뇨와 분을 분리하여 발생하는 액상(Liquid Phase) 및 고상(Soild Phase)으로 구분되며, 분뇨가 세척수와 혼합된 상태로 발생하는 슬러리상(Slurry Phase)으로 구분하여 처리하고 있다. 처리하는 가축분뇨는 수분함량이 높은 경우 퇴비화 시 톱밥등의 수분조절재가 과다로 투입되어 경제성이 낮아지고, 수분함량이 낮은 경우에 액비화시 공정수의 추가 및 희석하는 공정을 별도로 설치해야 되는 경제적인 문제가 발생할 수 있다. 또한 환경공단 악취관리센터 보도자료(2016)에 의하면 2015년도 전국 악취 민원은 15,573건 발생하였으며, 이 중에 농축산시설의 악취민원수가 4,323건(28%)로 높은 비중을 차지하고 있다. 본 연구에서는 가축분뇨를 처리하기위해 환원제로 이용할 경우 실제 SNCR공정에서 상용되고 있는 환원제와 비교하여 NSR비에 따른 NOx의 특성을 알아보고자 하였다.

환경부에서 발간한 2016 환경백서에 따르면 2016년도 말 현재 주요축종(한육우, 젖소, 돼지, 닭･오리)의 경우 10만 5천여 축산농가에서 19,190만 두의 소, 돼지 등을 사육하고 있는데, 가축사육 두수가 증가됨에 반해 축산농가는 감소하고 있어 전업화, 기업화 추세가 지속되고 있는 중이다. 주요 축종의 가축분뇨 연간 발생량은 46,988천 톤이며, 가축 분뇨의 처리는 발생량 중 약 90.6%는 자원화시설에서 퇴비･액비화 하고 있으며, 8.2%는 개별시설이나 공공처리시설을 통해 정화처리하고 있다. 그러나, 가축사육두수의 증가에 따라 일부 지역에서의 지역 내 수용할 수 있는 환경용량을 넘어서는 양의 가축분뇨가 발생되면 일부 불량한 품질의 가축분뇨가 유통되어 악취 등 생활환경 문제를 야기함과 함께 살포지를 확보하지 못하고 생산된 퇴비･액비가 수요가 없어 지속적으로 쌓이게 되고 저장할 공간 및 시설부족에 따라 퇴비·액비가 강우 등에 노출되어 인근 유역에 유입됨에 따라 수질에 중대한 영향을 미치는 상태가 발생한다. 따라서, 본 연구에서는 가축분뇨를 고압착 필터프레스를 이용하여 고 함수율(80%내외)의 1차 탈수슬러지를 60% 내외의 저 함수율 탈수케이크로 전환하는 고효율 재탈수공정 후 진공감압 가열건조 함으로써 에너지 소비를 절감하고 Dies 형태의 성형장치를 이용한 펠렛 형태의 고체연료를 생산하는 기술을 개발하고 실증화 실험을 수행(고체연료 10ton/일 생산)하였다. 고압착 필터프레스를 이용하여 고액분리 시 가축 분뇨는 유기물 함량이 높아 난탈수성이므로 탈수율을 증가 시킬수 있는 효과적인 탈수 보조제의 종류 및 함량의 변화에 따라 나타나는 차이를 분석 해석을 실시하였다. 또한 건조 시 저온에서도 물의 증발이 원활히 이루어질 수 있도록 진공상태를 부여하고, 고압착 필터프레스로 건조 시작 지점을 점착성 단계를 지나 입자화 단계에서 진행함에 따라 건조 속도 및 건조열효율의 효과를 알아보고자 하였다. 건조 후 Dies 형태의 성형장치를 이용하여 펠렛 형태로 성형된 가축분뇨 고체연료가 가축분뇨 고체연료시설의 설치 등에 관한 고시의 가축분뇨 고체연료 기준에 만족하는지에 대하여 알아보고자 하였다.

지난 2015년을 기준으로 하여 국내에서 발생된 가축분뇨의 양은 연간 4,653만톤에 달한다. 이중 90.2%인 4,199만 1천톤은 퇴비(80%, 3,724만 4천톤)나 액비(10.2%, 474만 7천톤)로 전환되어 농경지에 재순환되었다. 그러나 가축분뇨 퇴비와 액비의 주요 수용처인 농경지 면적이 지속적으로 감소(‘86,214만 1천ha → ‘16,164만 4천 ha)되고 있는 상황에서 환경관련 규제(악취관련 규정, 오염총량제, 농가 퇴･액비 관리강화, 방류수 수질기준 강화 등)가 강화되고 있는 추세에 있어 기존의 퇴･액비 자원화방법을 일정 부분 분담할 수 있는 가축분뇨에너지자원화 기술개발 필요성이 한층 더 높아지고 있다. 가축분뇨 에너지자원화 방법의 대표적인 사례로서 지금까지는 혐기소화에 의한 바이오가스 회수방법이 일반적이었지만 최근 2~3년 이래로 가축분뇨 고체연료화 방법이 또 하나의 가축 분 에너지 자원화방법으로 대두되었다. 축종별로 차이가 있기는 하지만 일반적으로 가축분뇨중의 약 15% 정도가 고형성 물질로 구성되어 있으며 이 고형물중의 약 80~90%는 유기물질이다. 2015년에 발생한 가축분뇨 중 우분이 28.8%를 차지하였고 젖소분이 12.3%, 돈분이 39.7%, 계분이 15.9% 그리고 기타가축 분뇨가 3.3수준이었다. 소나 말, 돼지 분뇨에 비해 닭의 분뇨는 무기물질 함량이 상대적으로 더 높았다. 이는 닭이 모이를 섭취하면서 함께 들어간 모래가 근위라는 소화기관에서 먹이를 잘게 부수는 역할을 하다가 배출되기도 하고 사료 중에 포함된 칼슘이나 인, 기타 광물질 그리고 분뇨수거과정에서 함유되기도 하는 것에 기인한 것으로 판단된다. 완전건조 상태의 우분과 돈분(모돈, 분만돈, 자돈) 그리고 계분의 열량 값(고위발열량)은 각각 3,836 kcal/kg, 3,667kcal/kg(모돈), 3,273kcal/kg(분만돈), 3,153kcal/kg(자돈) 그리고 2,840kcal/kg 수준이었다.

폐기물 해양투기 방지를 위한 국제협약인 런던협약･의정서에 따라 2012년 가축분뇨의 해양배출이 전면금지 되었으며, 국내 가축분뇨 발생량은 2011년 128,621 ㎥/일에서 2014년 175,651 ㎥/일로 점차 증가하고 있는 실정이다. 또한 가축분뇨를 육상처리 시 발생하는 메탄가스로 인한 악취문제나 처리되지 못한 영양염류 및 고농도의 유기물이 하천으로 배출되어 부영양화를 일으키는 등의 문제가 대두되고 있다. Biochar는 혐기성 상태의 환경에서 분뇨와 같은 바이오매스를 열분해 시켜 생성한 고형물질이다. 최근 연구에 따르면 Biochar를 토양에 적용할 경우 주변의 이산화탄소를 장기간 저장하고 중금속을 흡착하며 토양 내 수분보유능력을 증가시키는 등 친환경 소재로써의 가치가 평가되고 있다. 따라서 본 연구에서는 수분함량이 높아 재활용이 어려운 가축분뇨를 열수가압탄화반응(Hydrothermal Cabonization, HTC)방법으로 Biochar를 제조하여, 중금속 흡착제로서의 사용가능성을 평가하고자 하였다. Biochar는 Stainless재질의 500 mL 용량의 반응기를 사용하였으며 온도, 반응시간, 입경에 따른 생성수율을 도출하고 각각의 원소분석, 삼성분 및 중금속 함량분석 등의 물리·화학적분석을 통한 특성분석을 수행하였다. 이 결과 원료와 비교하여 Biochar의 탄소성분은 약 25 % 증가했고 중금속 함량은 감소하는 경향을 보였다. 또한 흡착능력을 알아보기 위해 요오드 흡착성능을 분석한 결과, 원료 대비 약 52.4 %의 흡착성능 증가를 확인하였다.

Livestock manure treatments have become a more serious problem because massive environmental pollutions such as green and red tides caused by non-point pollution sources from livestock manures have emerged as a serious social issue. In addition, more food wastes are being produced due to population growth and increased income level. Since the London Convention has banned the ocean dumping of wastes, some other waste treatment methods for land disposal had to be developed and applied. At the same time, researches have been conducted to develop alternative energy sources from various types of wastes. As a result, anaerobic digestion as a waste treatment method has become an attractive solution. In this study has three objectives: first, to identify the physical properties of the mixture of livestock wastewater and food waste when combining food waste treatment with the conventional livestock manure treatment based on anaerobic mesophilic digestion; second, to find the ideal ratio of waste mixture that could maximize the collection efficiency of methane (CH4) from the anaerobic digestion process; and third, to promote CH4 production by comparing the biodegradability. As a result of comparing the reactors R1, R2, and R3, each containing a mixture of food waste and livestock manure at the ratio of 5:5, 7:3, and 3:7, respectively, R2 showed the optimum treatment efficiencies for the removal of Total Solids (TS) and Volatile Solids (VS), CH4 production, and biodegradability.

국내에서 발생되는 가축분뇨의 양은 1일 12만톤 이상에 달한다. 이는 음식물쓰레기를 포함한 각종 폐 유기성 물질의 발생량 중에서 많은 편에 속한다. 그러나 가축분뇨는 전체의 15% 정도가 고형성 물질로 구성되어 있고 이 고형물중의 80~90%가 유기물이므로 생물학적으로 분해가 잘 되는 물질이다. 이런 이유로 가축분뇨는 부숙 과정을 거친 후 유기성 퇴비나 액비 등으로 이용되어져 왔다. 지난 2015년을 기준으로 보면 가축분뇨 전체 발생량 4,653만 톤 중에서 각각 80.0%와 10.2%에 달하는 3,724만여 톤과 475만 톤에 달하는 가축분뇨가 퇴비화와 액비화 방법에 의해 처리되었다. 그러나 최근 들어 가축사육 농가의 규모가 대형화 되어감에 따라 일부 특정한 지역에서는 발생된 가축분뇨의 총량을 경작지가 소화하는데 어려움이 발생할 수 있다는 우려가 있다. 근래에는 퇴비화와 액비화 방법 이외의 기술로서 바이오가스화 방법이 도입되어 가축분뇨 처리현장에 적용되었으나 아직은 그 비중이 높지 않다. 따라서 본 연구에서는 우분을 대상으로 하여 고체연료화 하는 기술을 개발하고, 그 적용효과를 분석하였다. 첫 단계로서는 우분의 수분상태에 따라 가공방법을 달리 적용할 수 있는 가공장치를 개발하여 그 효과를 분석하였다. 수분이 60% 이하일 경우에는 막대 형태의 펠릿으로 그리고 60% 이상일 경우에는 둥근 구 형태로 우분 고체연료를 가공할 수 있었다. 각각의 가공장치를 이용하여 제조한 우분 고체 연료의 크기는 막대 형태는 6~10 mm, 구 형태는 3~20 mm 사이로 가공되었다, 구 형태의 고체 연료는 선별기를 이용하여 일정한 크기별로 분리할 수 있었다. 가공된 우분 펠릿의 건조는 천일 건조, 대류형 열풍기 건조, 적외선 건조, 과열 중기 건조 방법을 적용하였다, 건조 시간은 천일 건조 > 대류형 열풍기 건조 > 적외선 건조 > 과열 중기 건조 방법의 순으로 나타 났다. 과열 증기 건조는 건조시간은 짧지만 건조용량을 대형화하는 기술을 추가적으로 개발할 필요가 있다. 가공 후 건조된 상태인 우분 펠릿의 겉보기 비중은 약 250~350 kg/m³ 수준이었으며, 건조된 우분 펠릿의 저위발열량은 3,000~3,200 kcal/kg 수준이었다.

In this study, enhancement of phosphorus and nitrogen recovery efficiency from livestock manure through Magnesium Ammonium Phosphate (MAP) crystallization method has been suggested as an alternative to solve the problems of the existing phosphorus resource recovery method. It can become a useful fertilizer. This study focused on improvement of phosphorus resource recovery by changing energy density of ultrasonic dose for MAP crystallization. Solubilization rate (as phosphate/phosphorus) of phosphorus in livestock manure was measured by ultrasonic treatment. The energy density range of 100-50,000 of ultrasonic dose was determined. Optimal ultrasonic energy density was 1,000 dose as 64.5% of phosphate ratio. However, when the higher than 1,000 dose of ultrasonic energy density did not more improve phosphate solubilization ratio. Consequently, when use ultrasonic treatment at 1,000 dose of energy density, the phosphorus could recover approximately 65% from livestock manure by MAP crystallization. Moreover, this MAP becomes more valuable due to its nature as a slow-release fertilizer.

The sewage sludges and livestock manures, respectively, were composted with sawdust used for control moisture in the static piles system composter. The variations of temperature, pH, moisture, C/N ratio, inorganic content, forms of organic materials and nitrogen, and contents of heavy metals were investigated. The results were summarized as follows ; The temperature for composting the sewage sludges reached the highest temperature of 52℃, after 3 days and lasted for 7 days, and then went down 30℃ after 52 days. In the case of composting livestock manures, the temperature reached to 63℃ after 10 days, that lasted for 10 days, and then went down gradually. After upsetting the sewage sludges and livestock manures, the temperature went up but was little changed after 52 days. Thus we decided that the terminal of composting periods would be 52 days. The moisture contents of the sludges and livestock manures for composting were decreased to 30% and 36%, respectively. The contents of inorganic matters and heavy metals were changed by the characteristics of raw materials but increased gradually during composting process. The total contents of organic materials in the sewage sludges and livestock manures for composting were decreased to 7% and 9%, respectively. The contents of ether extracts, resins, hemicellulose and cellulose were decreased but those of water soluble polysaccharides and lignins were not changed. The total contents of nitrogen in sewage sludges and livestock manures were decreased to 43% and 34%, respectively.