This study monitored temperature using electronic sensors and developed a prediction model for compost maturity. The experiment used swine manure in a mechanical composting facility equipped with a screw-type agitator, and the composting process was conducted for 60 d during the summer season in South Korea. Four electronic temperature sensors were installed on the inner wall between the compost piles on Days 7, 14, 21, and 28 for daily temperature monitoring. Compost samples were collected daily for 60 d, and compost maturity was analyzed using the Solvita method. Multiple comparisons, correlations, and modeling were performed using the stat package in R software. The average compost pile temperatures was 39.1±3.9, 36.4±4.3, 31.3±4.5, and 35.4±8.1 on days 7, 14, 21, and 28, respectively, after composting. The average compost maturity according to the composting date was 3.61±0.60, 4.13±0.59, 4.26±0.47, and 4.32 ±0.56 on days 7, 14, 21, and 28, respectively. A significant negative correlation was observed between the compost composting periods (seven, 14, 21, and 28 d) and the temperature of all compost piles (p<0.05), where the correlation coefficients were -0.329, -0.382, -0.507, and -0.634, respectively. A significant positive correlation was observed between the compost composting periods (seven, 14, 21, and 28 d) and the maturity of the compost (p<0.05), where the correlation coefficients were 0.410, 0.550, 0.727, and 0.840, respectively. The model for predicting the maturation of the 14 d average compost pile according to the compost composting period and the average temperature for 14 d was y=0.026 x d – 0.021 x mt.x_14 d (mean temperature for 14 d) + 4.336 (R2=0.7612, p<0.001). This study can be considered a basic reference for predicting compost maturity by the proposed model using electronic temperature sensors.

표고(Lentinula edodes), 노루궁뎅이(Hericium erinaceus), 느타리(Pleurotus ostreatus)의 버섯수확후배지(spent mushroom substrate, SMS)를 퇴비화에 활용하였다. 퇴비화 온도변화는 50oC 이상에서 7일에서 10일 동안 지속 되어 30일에 부숙이 완료되었다. 퇴비화 된 LeCSMS, HeCSMS는 130%, 80% 무종자에 대한 종자 발아지수를 보여 부숙도에 대한 종자 발아지수를 충족하였다. 퇴비화에 따른 물리 화학적 변화를 조사한 바 pH 범위가 4-5 에서 6-7로 증가 되었고 EC는 1-1.4 dS/m로 소폭 감소 되었으며 유기질 함량은 LeCSMS에서 36.9%로 SMS에 비하여 60% 이상 가장 큰 폭으로 감소 되었다. LeCSMS 를 기준으로 N (1.2%), P(2.3%), K(0.77%)함량이 조사되었으며 중금속은 모든 CSMS에서 기준치 이하였으며 Ca, Mg는 30%에서 60%이상 증가하였다. C/N비는 LeCSMS, HeCSMS에서 15% 낮았으나 PoCSMS에서 32%로 높게 나타났다. LeCSMS 처리에 따른 고추 유묘 생육효과는 시판 유기퇴비 처리구 등 대조 구에 비하여 초장이 60% 이상 높게 성장했으며 옆폭, 옆장, 옆수에서 다른 대조 구 에 비하여 모두 우수한 생육 효과를 보였다.

본 연구는 수평 원통형 퇴비화 장치를 이용하여 퇴비를 생산할 때, 폐사축을 동시에 처리할 수 있 는 가능성 여부를 판단하기 위하여 실험을 진행하였다. 그 결과 중금속의 경우, 아연의 함유량이 일반 운전의 일부 측정구와 폐사축 운전의 전체 측정구에서 허용함유량 보다 초과하는 것으로 나타났다. 특히 폐사축 운전의 경우, 구리 함량도 일반 운전에 비해 높게 나타났다. 우드칩 운전의 경우, 모든 중금속이 허용치보다 낮게 나타났으며, 구리, 카드뮴 및 비소의 경우는 폐사축 운전과 유사하거나 동일 수준으로 나타났다. 단지 니켈의 함유량이 29.5~63.8% 정도로써 일반 및 폐사축 운전에서 각각 9.3~18.0% 및 15.8~18.0% 정도 함유한 것에 비해 상대적으로 높게 나타났다. 그리고 크롬의 경우도 14.2~31.9% 정도로서 일반 및 폐사축 운전에 비해 상대적으로 높게 나타났다. 통합 운전의 경우도 모든 중금속이 허용치보다 낮게 나타났으며, 구리와 아연의 함유량은 각각 34.9~54.5% 및 53.1~75.9% 정도로서 우드침 운전의 경우인 48.9~52.6% 및 64.6~85.9% 정도와 유사하였다. 그리고 우드칩 운전에서 다소 높게 나타났던 크롬과 니켈의 함량도 안정화 된 것으로 나타났다. 함수율은 폐사축 운전의 경우, 평균 및 최종치가 60.7% 및 49.6% 정도로서 평균치가 권장치인 55.0% 보다 다소 높게 나타났지 만, 최종 함수율은 권장치인 55.0% 보다 낮게 나타났다. 통합 운전의 경우, 평균 및 최종 함수율이 각 각 29.2% 및 18.6% 정도로서 4개의 운전 중에 상대적으로 가장 낮게 나타났다. 그리고 운전별로 다소 차이는 있지만, 전체적으로 권장치인 55.0% 보다 낮게 나타났다. C/N비의 경우, 폐사축 운전에서 상대 적으로 가장 낮게 나타났고, 일반 운전에서 가장 높게 나타났다. 운전별로 보면, C/N비의 평균치가 13.7~20.3 정도의 범위이고, 전체평균이 18.3 정도로서 전체적으로 적정치인 30.0 이하를 유지하였다.

본 연구는 퇴비단 내에서 소리쟁이 종자와 피 종자의 발아력 억제효과를 분석하기 위하여 염소 분 퇴비, 젖소 분 퇴비 그리고 한우 분 퇴비를 대상으로 하여 실험을 수행하였다. 소리쟁이 종자와 피 종자를 거즈에 싸서 퇴비단 내에 묻어놓고 1.5일, 3일, 10일, 20일 경과 후 종자를 회수한 뒤 발아력을 측정하였다. 실험 결과 소리쟁이 종자와 피 종자의 발아율은 가축 분의 종류와 퇴비화 방법에 관계없이 퇴비단의 온도와 직접적인 상관관계를 가지는 것으로 나타났다. 온도가 60∼70°C인 조건의 퇴비단에서 1.5일 동안 머무른 소리쟁이 종자와 피 종자는 발아력을 완전히 상실하였다. 반면에 퇴비단 최고 온도가 51°C 이하인 퇴비단에서는 소리쟁이 종자와 피 종자가 퇴비단 내에서 20일간 머무른 후에도 10 % 정도의 발아력을 유지하였다. 이상의 결과를 종합해보면, 소리쟁이 종자와 피 종자의 발아율을 억제하기 위해서는 가축 분 퇴비화단계에서 최소 55°C 이상의 온도를 3일 이상 유지하는 것이 좋다. 또한 퇴비단 온도가 60∼70°C 정도 상승한다면 약 1.5일 정도 체류하는 것으로도 소리쟁이 종자와 피 종자의 발아력을 억제할 수 있을 것이다. 퇴비화 방법을 기준으로 보면, 호기적 퇴비화 방법이 퇴비단의 온도상승기간이 더 짧았다. 따라서 호기적 퇴비화방법을 적용하는 것이 소리쟁이 종자와 피 종자의 발아력을 억제하는데 더 효율적일 것이다.

본 연구는 축산분뇨를 퇴비화 하는 과정에서 흔히 사용되는 수분조절제인 톱밥, 왕겨 등을 대체하여 사용할 수 있고 또한 재사용 여부를 판단하기 위하여 수분조절제 6종을 대상으로 특성을 분석하였다. 그 결과 본 실험에 사용한 수분조절제의 종류에 관계없이 유해성분의 함량은 0.0~34.1ppm으로써 농촌 진흥청에서 제시하고 있는 유해성분의 최대함량인 5.0~900.0ppm보다 상당히 적은 것으로 나타나 톱밥 이나 왕겨 등을 대체가 가능할 것으로 판단되었다. 그리고 수분조절제 원상태의 함수율은 최소 12.4% 에서 최대 16.6%까지 측정되어 적정 함수율인 60%이하 보다는 낮아 수분조절제로서의 기능이 충분한 것으로 나타났다. 흡수율은 최소 31.9%에서 최대 600.0%까지 나타나 수분조절제의 종류에 따라 큰 차 이를 보였지만, 가장 적절한 수분조절제는 우드펠릿인 것으로 나타났다. 우드브리켓만 보면, A사 제품 이 가장 높게 나타났고 그 다음으로 C사 및 B사 제품 순으로 나타났다. 전단강도는 전단강도를 측정할 수 없었던 재료를 제외한 5가지 종류에서 원상태의 경우, 평균 271.7N정도로서 가장 크게 나타났다. 그 다음으로 건조 및 흡수상태로서 평균 전단강도가 각각 78.0N 및 27.7N정도로 나타났다. 우드브리켓의 경우, A사 제품이 B, C사 제품보다 상대적으로 전단강도가 현저히 작게 나타났다. 전체적으로 볼 때, 전단강도는 흡수율이 작으면 상대적으로 크게 나타나는 경향이 있었다. 특히 소나무 우드칩이나 참나무 절단목의 경우, 흡수상태에서도 전단강도가 다른 재료에 비해 상대적으로 크기 때문에 돈분과의 교반 시 어느 정도의 동력을 견딜 수 있을 것으로 나타났다.

본 실험은 농가 관행인 굴삭기를 이용한 뒤집기와 교반기 시제품를 이용한 뒤집기와의 비교 시험을 통해 발효단계별 배지의 특성을 조사하였다. 배지내 온도변화는 굴삭기를 이용한 3차 뒤집기까지는 처리간에 온도의 변화 차이가 거의 없었지만, 4차와 5차 뒤집기에서는 교반기 시제품을 이용하여 뒤집기를 한 처리구에서 온도 상승이 빨라지는 경향을 보였다. 야외발효 단계에서 배지에는 고온성 세균 (Bacillus spp.), 방선균, 형광성 Pseudomonas 속, 사상균 등 다양한 미생물들이 분포하였고, 특히 배지발효 과정에서 배지의 분해와 발열에 호기성 세균의 분포는 2차 뒤집기에서 가장 높은 밀도를 보였고, 발효가 진행되면서 밀도는 감소하는 경향을 보였다. 교반기를 활용한 배지의 호기성 세균과 형광성 Pseudomonas 속은 굴삭기 뒤집기와 뚜렷한 차이가 없었고, 고온성 세균과 고온성 방선균은 교반기 뒤집기에서 조금 높은 밀도를 보였다. 처리별 볏짚의 길이는 교반기 시제품을 사용하였을 경우 조금 짧았고, 수분함량도 교반기 시제품을 사용하였을 때 낮았다. pH와 EC는 처리간에 뚜렷한 차이를 보이지 않았으며, L값과 a, b값은 교반기 시제품으로 뒤집기가 진행될수록 높아지는 경향을 보였다.

In this study, the behavior of dominant microbial communities was investigated in the treatment of porcine carcasses using an anaerobic high temperature burial composting method. The correlation between odor emission and bacterial community structure was analyzed through principal component analysis and extended local similarity analysis. In the burial layer of porcine carcass, the dominant bacteria were Bacillaceae (46%), Thermoactinomycetaceae (15%) and Lactobacillaceae (4%) in the early stage and Bacillaceae (46%), Thermoactinomycetaceae (15%), Lactobacillaceae (4%) in the end. Clostridiaceae (CH3SH), Bacillacea ((CH3)2S2), Clostridium ((CH3)2S2), Clostridial (H2S), Oceanobacillus (H2S), and Thermoanaerobacteraceae (H2S) were closely related to the sulfurous odorants, which are the highest odor contributions. The emission of sulfurous odor substances such as H2S, CH3SH, (CH3)2S, and (CH3)2S2 showed a positive correlation with each other, but showed a negative correlation with nitrogenous odorants (NH3 and TMA), aldehydes, organic acids, and VOCs. The results of this correlation analysis can provide useful information that enables us to understand the characteristics of microbial communities and odor generation during the degradation of carcasses and to manage odors and burial sites in the treatment of carcass.

It is very important to treat infected livestock carcasses safely and quickly. In this study, the degradation characteristics and odor generation characteristics of carcasses were investigated during the treatment of swine carcasses using the anaerobic burial composting method. While the carcasses were decomposed, the temperature remained high, at 40~55°C on average, and most of the carcasses were decomposed rapidly. The major odorcontributing substances in the buried composting method are sulfuric odor substances such as H2S, CH3SH, dimethyl sulfide (DMS) and dimethyl disulfide (DMDS), and the odor contribution of these substances is 93~99%. Among them, CH3SH, which accounts for about 56~89% of odor contribution, was the most representative indicator substance. Despite the anaerobic digestion process, the methane concentration in the digestion process was as low as 0.5~0.8% at the burial point of the carcass. The odor and methane produced during the decomposition of the carcasses decreased considerably during the discharge to the surface layer through the buried layer consisting of compost. These results suggest that anaerobic high temperature burial composting is one of the most useful methods to treat carcasses of infected livestock.

The need of reusing sewage sludge is highly increasing as the amount of domestic sewage sludge is growing and sewage management strategies were reinforced. Accordingly, in this research, we studied the composting possibility of sludge in sewage treatment plant J, using dryer facility with indirect system by conducting component analysis of dried sludge and experiment on cultivating crops. It was observed from the component analysis, that the dried sludge is appropriate for both decomposed manure standard of Ministry of Environment and fertilizer standard of Rural Development Administration. Besides, in the experiment on cultivating lettuce, the experimental group(soil + dried sludge) was superior to the control group(soil + bed soil) in apparent condition of leaves tensity and damage by disease and pest. In case of cultivating tomato, the experimental group showed stronger durability of fruits dangling on stems compared to the control group after 9 weeks. Consequently, the excess sludge dried by indirect heating system in the sewage treatment plant J is appropriate for the standard of both Ministry of Environment and Rural Development Administration and show good result in experiment on cultivating crops therefore it can be reused for composting.

본 실험은 SCB(slurry composting and biofiltration) 액비의 방울 토마토(Solanum lycopersicum L. ‘Unicon’) 수경재배 이용가능성을 알아보기 위해 실시 되었다. 배양액처리 대조구로는 방울 토마토 전용 배양액(Control 1N)을 사용하였고, 이 배양액의 질소량(218.32mg · L−1) 을 기준으로 시판양액 1N(CNS 1N), SCB 1/2N, SCB 1N, SCB 2N을 타이머 제어에 의해 하루에 440~520mL 을 공급하였다. 31일 동안 재배한 후 지상부 생체중과 건물중, 엽면적, 초장, 줄기직경, SPAD값, 마디수를 조사하였으며, 그 후 주 1회 총 7번의 과실을 수확하여 총 생산량과 상품성 과실 비율, 과실중, 당도와 산도, 과실 의 총 페놀 농도 및 항산화도, 배꼽썩음병 발생률을 조사하였다. 그 결과 SCB처리 중에는 SCB 1/2N은 지상부 생체중·건물중, 엽면적, 줄기직경, 마디수 및 SPAD 값에서 Control 1N 및 CNS 1N과 유의적 차이를 보이지 않으면서 우수한 생육을 유도하였다. SCB는 질소 농도가 증가하면서 점차로 생육의 저해현상을 보였다. 과실의 총 생산량은 Control 1N에서 가장 높았으며, SCB 처리중 생장이 가장 좋았던 SCB 1/2N 처리구는 Control 1N 총 생산량의 47%를 기록하였다. 상품성 과실 비율도 SCB 1N과 SCB 1/2N 처리구는 약 57~58%로 낮게 나타났다. 당도와 산도, 총 페놀 농도와 항산화도에서는 SCB 2N에서 가장 높은 수치를 보였고, 나머지 처리구와 대조구에서는 유의적으로 차이를 보이지 않았다. 배꼽썩음병은 Control 1N, CNS 1N에서는 발생하지 않았지만, SCB 2N, 1N, 1/2N 처리구는 각각 약 7, 13, 19%의 발생률을 나타내었다. 결론적으로 SCB 1/2N 처리는 Control 1N와 CNS 1N과 비교해서 방울토마토의 영양생장에는 양호한 결과를 보였지만, 과실의 수량과 품질을 유지하지는 못했다. 따라서 SCB 액비는 방울토마토 시설 수경 재배에서 배양액으로의 가능성은 확인하였지만, 과실의 생산량과 상품성을 고려한다면 개화기 및 과실 비대기에 추가적인 무기 양분의 공급이 필요할 것으로 판단되었다.

본 논문은 음식물쓰레기의 퇴비화에 타당성을 위한 총론적인 논문이다, 또한 다양한 연구논문들을 조사함으로써 음식물 쓰레기의 퇴비화를 통해 얻어진 최종산물이 휘발성 유기화합물 및 냄새제거를 위한 바이오필터로서 적합성을 제고해 보고자 하였다. 우선 음식물쓰레기는 높은 유기물 함유량을 가지고 있어 퇴비화에 적합하지만 반면 높은 수분함량과 물리적으로 낮은 강도로 인해 퇴비화 과정을 어렵게 할 수 있다. 많은 연구자들에 의해 퇴비를 이용한 바이오필터링에 대한 연구가 진행중임에도 불구하고, 명확한 메커니즘의 규명이 되어 있지 않고 있으며 특히 음식물쓰레기에 대한 연구는 미비한 실정이다. 따라서 본 논문에서는 특히 음식물쓰레기 퇴비의 바이오필터로서의 사용가능성에 대한 기본적이고 중요한 자료를 제공하고자 한다.

본 연구에서는 물리, 화학, 생물적 처리과정 중 서로 다른 용량의 퇴비가 농촌쓰레기처리공정에서의 수치를 검측하였다. 그 결과, 농촌쓰레기의 5‰ EM 해결시, 지렁이의 생장에 유익했고 34일이 지나면 예비 비료화가 되고, 35일에는 벌레가 자랐다. 5‰ EM 처리 샘플의 C/N비, NH4+-N농도, 활성화 우레아제, 섬유소와 삭카라아제는 다른 그룹보다 낮았지만 NO3-N 농도는 다른 그룹보다 선명하게 높았다.

본 시험은 무궁화과에 속하는 초본 식물인 Kenaf를 경상대학교 시험농장에서 2010년 6월 1일 파종하 여 같은 해 11월 18일 수확하여 건조 한 후, 축산분뇨의 수분조절제로서의 가치를 평가하였다. 건조된 Kenaf를 다시 bast, core, leaf으로 분류하여 분쇄를 하였으며, 각각의 분쇄물에 대한 수분 흡수율, 수 분 증발률, pH변화, 용적중, C/N비를 측정하였다. 분석 결과 수분흡수율은 대조군으로 사용된 왕겨 및 톱밥과 비하여 높은 수분 흡수율과 증발률을 보였고, pH는 Kenaf의 시료 별 증류수와 72시간 반응 후 측정해 본 결과 pH 2.8±0.01 - 4.34±0.02 범위로 톱밥 (pH 5.28±0.01) 및 왕겨 (pH 6.3±0.02)에 비해 다소 낮게 나타났다. C/N비 분석결과 Kenaf의 core가 649, bast 204, leaf 70 순으로 나타나 대 조군으로 사용된 톱밥 (789.1) 보다는 다소 낮았으나 왕겨 (132) 보다는 높은 비율을 보였다. 용적중 시 험에서는 Kenaf는 각 시료의 입경에 따라 A(≥ 4 cm), B(≤ 4 cm, ≥ 0.25 cm) 및 C 군(≤ 0.25 cm) 으로 구분하였고, 시험 결과 bast, core 및 leaf의 경우 입경이 큰 A 군과 B 군은 톱밥 및 왕겨와 비슷 한 용적중을 보였으며, 입경의 크기가 작은 C 군의 경우 다소 높은 용적중을 보였고, 특히 leaf C 군의 경우 톱밥 및 왕겨에 비해 5배 이상의 높은 용적중을 보여 입경이 작을수록 용적중이 높은 것으로 나타 났다. 본 연구는 축산분뇨의 퇴비화를 위해 Kenaf를 이용 수분조절제로서 활용 가능성을 제시하였고, 이러한 결과는 농가의 비용감소, 축산분뇨로 인한 환경오염 예방은 물론 친환경적 처리가 가능 할 것으 로 사료된다.

본 연구는 돈분슬럿지에 함유되어 있는 구리와 아연을 제거하여 합리적인 돈분슬럿지 자원화비료 생산법을 연구하였고 돈분슬럿지 자원화비료를 시비 후 사료작물의 발아특성 및 초기생육을 조사하여 돈분슬럿지 자원화비료의 안정성과 그 비효효과를 조사한 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 공시시료인 돈분슬럿지의 이화학적 특성은 질소 4.44%,인산6.29%로 질소와 인산의 함량이 일반적인 자원화비료보다높게 나타나고 있으며 구리와 아연의 함량은 각각 787.04mg/kg,1850.08 mg/kg로 부산물비료 퇴비의 공정규격인 300 mg/kg,900 mg/kg보다 더 높게 함유하고 있다. 2. 유기산 7종류를 제조하여 중금속을 제거한바 옥살산2수화물의 경우에는 구리와 아연 각각 48%, 56%의 제거율을 보인바 옥살산2수화물을 구리와 아연의 제거용액으로 선정하였다. 3. 옥살산2수화물 유기산용액을 이용하여 돈분슬럿지가 함유하고 있는 구리와 아연을 제거할 경우에는 돈분슬럿지의 pH가 2.0이하로 급격히 낮아지는 현상이 나타나고 있는바 농업적으로 이용 가능한 자원화비료를 생산하기 위하여 소석회를 첨가하여 pH를 조정하여 하며 돈분슬럿지의 무게에 비례하여 2.5%의 소석회를 첨가할 시에는 pH가 5.1로 조정되었다. 4. 옥살산2수화물로 퇴비화 과정중의 발아지수를 측정한 결과처리구1과 2는 28일 이후에는 발아지수가 83과 79로 안전한 수준이었으나 처리구3의 경우에는 72로 낮게 나타나고 있다. 5. 알파파, 크림슨크로버, 헤어리베치, 옥수수, 자운영, 오차드그라스의 사료작물 6종의 발아특성과 초기생육을 알파파와 사료용옥수수는 무처리구 및 모든 처리구에서 높은 발아율을 나타내고 있으며 처리구1과2는 크림슨크로버의 발아율이 100%로 무처리구 보다 높은 발아율을 나타내고 있으나 처리구3은 알파파와 사료용 옥수수는 100%로인 것을 제외하고 자운영과 오차드그라스가 50%로 가장 낮은 발아율을 나타내고 있다. 초기건물량에서는 무처리구가 통계적으로 가장 낮은 수준이었으며 대조구와 처리구들 간에 통계적인 유의차가 존재하지 않는 것으로 나타났다.