This laboratory study was conducted to evaluate the effects of oyster shell by-product (OSB) on the characteristics of Hanwoo cow manure and emitted gases. For the treated groups, 0.5% and 1% OSB were applied to 200 g of Hanwoo cow manure in a container box with three replications each per group with a group without OSB (0%) as a control group. All samples were stored at room temperature to analyze pH, volatile basic nitrogen (VBN), volatile fatty acid (VFA), and gas emissions (NH3 and H2S) from Hanwoo manure on 0, 2, 4, and 8 days. No group exhibited a significant (p>0.05) effect on VBN, acetate, and propionate values during the 8 days. On day 0, pH increased by 1% OSB application, but no effects on the other days. Iso-butyrate concentration increased (p<0.05) on day 0 by OSB application, but deceased (p<0.05) on day 8. The NH3 gas emission on day 2 decreased (p<0.05) in all treatments applied OSB. However, either NH3 or H2S gases in all treatments were below 0.25 ppm on days 4 and 8, which were no differences (p>0.05) among treatments. Thus, this lab study indicated that the inclusion of OSB application in Hanwoo cow manure had a beneficial effect on NH3 gas emission, but no longer than for 2 days.

본 연구는 미네랄 첨가제가 한우사 바닥에 미치는 영향을 조사하였다. 실험은 경남 진주시 소재 한우 번식우 농장에서 실시하였다. 우방당 미네랄 첨가제를 5 ㎏ 첨가하였으며, 시험구로는 무첨가구(CON); bentonite 시험구(BN); illite 시험구(IL); 및 fly-ash 시험구(FA)로 두었다. 각각의 시험구로 4개의 우방을 이용하였으며, 우방당 5마리 한우 암소를 공시하였다. 미네랄 첨가제를 처리한 후 각 우방당 5곳에서 0, 7, 14, 21 및 28일에 우분을 채취하였다. 샘플은 건물, 발효특성, 미생물 성상 및 가스 발생량 분석에 이용되었다. 전 기간 동안 건물과 acetate 함량은 미네랄 첨가제에 의한 영향은 나타나지 않았다. 무첨가구에서 7, 14 및 28일에 유기물 함량은 가장 높았고(p<0.05), 조회분 함량은 가장 낮았다 (p<0.05). IL 시험구에서는 14, 21 및 28일에 총 질소 함량이 가장 높았고(p<0.05), IL, BN 및 FA 시험구에서는 각각 14, 21 및 28일에 무첨가구보다 대장균이 낮았다(p<0.05). FA 시험구에서는 28일에 살모넬라 수가 가장 높았다(p<0.05). IL 시험구에서는 28일에 암모니아 발생량이 가장 높았고 (p<0.05), 황화수소는 전기간 동안 검출되지 않았다. 28일간 결과값을 평균하였을 때, 무첨가구에서 유기물 함량이 가장 높았고(p<0.05), 조회분 함량이 가장 낮았다(p<0.05). IL 시험구에서 총 질소 함량이 가장 높았고(p<0.05), BN 시험구는 ㏗가 가장 높았다(p<0.05). 대장균 수는 IL 시험구에서 가장 낮았고(p<0.05), 살모넬라 수는 무첨가구 보다 IL과 FA 시험구에서 더 낮았다(p<0.05). 따라서, 본 연구에서 광물질 첨가제는 분 중 가스 발생량에는 영향을 미치지 않았으나, 병원성 미생물인 대장균은 illite와 fly-ash 처리 시에 억제되는 효과가 있었다.

To investigate the effects of inorganic phosphate ( 200kg/ha), fermented cow manures( 200kg/ha, 400kg/ha) and poultry manures( 200kg/ha, 400kg/na) levels mixed with sawdust on the soil changes and productivity of alfalfa monoculture, a field experiment ar

Recently, the Ministry of Industry has made efforts to expand renewable energy by 2030, and the Ministry of Environment has sought to revitalize solid fuels from livestock manure, which is a type of bio-energy source, such as reviving laws to activate solid livestock fuels. However, the operating costs of fuel-manufacturing facilities must be reduced to activate solid livestock fuels. The proper dryer must be selected to reduce the drying cost, which comprises the majority of the operating expenses. Laboratory-scale experiments were conducted to confirm the possibility of drying cow manure, the feasibility of utilizing waste heat and the existence of an adhesion solution. Some adhesion phenomena were detected from the disk-dryer results. However, this phenomenon disappeared when the water content of the cow manure was below 50%. A water content of 41% was used to confirm this adhesion phenomenon in the cow manure. Because of the high viscosity of cow manure, a recycling method had to be applied through the disk to match the water content in the dryer. A drying test with a duct rotary dryer confirmed that waste heat that is generated from power plants can be utilized to lower the moisture content of solid fuels in livestock waste to 20%.

지난 2008년에 발표된 가축분뇨 배출원단위 산정결과에 따르면 한우는 1일 약 8 리터의 분과 5.7 리터의 뇨를 배출하고 젖소는 각각 19.2 리터와 10.9 리터의 분과 뇨 그리고 7.6 리터의 세정수를 배출한다. 가축분뇨처리와 관련된 정책방향은 발생된 분뇨를 최대한 자원화하고 부득이한 경우에 정화 등의 방법을 적용하여 처리하는 것이다. 가축분뇨 자원화방법은 퇴비화와 액비화 그리고 에너지자원화로 구분될 수 있다. 가축분뇨 에너지자원화 방법은 지금까지는 혐기소화에 의한 바이오가스화가 주를 이루어 왔으나 최근 들어서 고체연료화에 대한 관심이 높아지고 있다. 목재펠릿, 고형연료나 Bio-SRF 또는 가축분뇨 고체연료는 직접연소원으로 사용되기 때문에 가열과정에서의 특성 분석에 대한 연구가 다방면으로 진행되어지고 있다. 본 연구에서는 우분 펠릿을 대상으로 하여 열분석기를 이용한 가열과정을 거치는 과정에서 나타나는 특성을 분석하였다. 실험온도는 20℃ 에서부터 800℃ 까지 범위를 설정하였으며 승온은 10℃/mim 수준으로 하였다. 샘플 10 g ± 0.2 mg을 취하여 가열하였고 가스(Protective + Purge Gas) 유량(N2 and CO2)은 60 mL/min 수준으로 하였다. 적용온도 20℃ 부터 130℃ 까지 사이에서 발생한 질량변화는 한우 분에 포함되어 있는 수분의 양에 해당하며 그 양은 한우 분 시료 전체 무게의 15% 수준에 달하는 것으로 나타났다. 가열온도 20℃부터 280℃까지는 질량변화가 없는 것으로 보아 한우 분의 경우 280℃ 까지 열적으로 안정한 것으로 판단된다. 이 결과는 한우 분의 연소 시 표면온도가 280℃에 이르기 전까지는 연소가 이루어지지 않는 것으로 해석할 수 있다. 280℃부터 450℃에서의 질량 변화는 한우 분에 존재하는 휘발성물질(VOCs)의 기화에 기인한 것으로 판단되며 이때 질량변화를 시간에 따른 속도로 변환했을 경우 330℃에서 VOCs 발생량이 최대치를 나타낸 것으로 분석되었다. 젖소 분의 가열실험 결과도 한우 분과 비슷한 특성을 보였다.

Efforts were made to identify the optimum operational condition of Semi-continuously Fed and Mixed Reactor(SCFMR) to treat the dairy cow manure and saw dust mixture. Step-wise increase in organic loading rates (OLRs) and decrease in hydraulic retention times (HRTs) were utilized until the biogas volume became significantly decreased in SCFMR at mesophilic temperature (35℃). The optimum operating condition of the SCFMR fed with TS 15% dairy cow manure and saw dust mixture was found to be at HRTs of 30 days and its corresponding OLRs of 4.27 kgVS/m³-day. The optimum ranges of biogas and methane production rates were 1.47 volume of biogas per volume of reactor per day(v/v-d) and 1.14 v/v-d, respectively. This result was due to the high alkalinity concentration of SCFMR fed with the original substrate, dairy cow manure and saw dust mixture whose alkalinity was more than 10,000 mg/L as CaCO3. The parameters for the reactor stability, the ratios of volatile acids and alkalinity concentrations (V/A) and the ratio of propionic acid and acetic acid concentrations (P/A) appeared to be 0.07-0.09 and 0.38-0.43, respectively, that were greatly stable in operation. The Total Volatile Solids(TVS) removal efficiency based on the biogas production was 45.2% at the optimum HRTs. Free ammonia toxicity was not experienced at above 160 mg/L due to the acclimation of high concentration of ammonia by the high reactor TS content above 9.0%.

Efforts were made to identify the optimum operational condition of Semi-continuously Fed and Mixed Reactor (SCFMR) to treat the dairy cow manure and saw dust mixture. Step-wise increase in organic loading rates (OLRs) and decrease in hydraulic retention times (HRTs) were utilized until the biogas volume became significantly decreased in SCFMR at mesophilic temperature (35oC). The optimum operating condition of the SCFMR fed with TS 15% dairy cow manure and saw dust mixture was found to be at HRTs of 30 ~ 35 days and its corresponding OLRs of 3.5 ~ 4.3 kgVS/ m3-day. The optimum ranges of biogas and methane production rates were 1.36 ~ 1.47 volume of biogas per volume of reactor per day (v/v-d) and 1.0 ~ 1.14 v/v-d, respectively. This result was due to the high alkalinity concentration of SCFMR fed with the original substrate, dairy cow manure and saw dust mixture whose alkalinity was more than 10,000 mg/L as CaCO3. The parameters for the reactor stability, the ratios of volatile acids and alkalinity concentrations (V/A) and the ratio of propionic acid and acetic acid concentrations (P/A) appeared to be 0.07 ~ 0.09 and 0.38 ~ 0.43, respectively, that were greatly stable in operation. The Total Volatile Solids (TVS) removal efficiency based on the biogas production was 39 ~ 45% at the optimum HRTs. Free ammonia toxicity was not experienced at above 160mg/L due to the acclimation of high concentration of ammonia by the high reactor TS content above 9.0%.

Anaerobic mesophilic batch tests of dairy cow manure, dairy cow manure/saw dust mixture and dairy cow manure/ rice hull mixtures collected from bedded pack barn were carried out to evaluate their ultimate biodegradability and two distinctive decay rates (k1 and k2) with their corresponding degradable substrate fractions (S1 and S2). Each 3 liter batch reactor was operated for more than 100 days at substrate to inoculum ratio (S/I) of 1.0 as an initial total volatile solids (TVS) mass basis. Ultimate biodegradabilities of 37 ~ 46% for dairy cow manure, 32 ~ 40% for dairy manure/saw dust mixture and 31 ~ 38% for dairy cow manure/rice hull mixture were obtained respectively. The readily biodegradable fraction of 90% (S1) of dairy manure BVS (So) degraded with in the initial 29 days with arange of k1 of 0.074 day−1, where as the rest slowly biodegradable fraction (S2) of BVS degraded for more than 100 days with the long term batch reaction rate of 0.004 day−1. For the dairy manure/saw dust mixture and dairy manure/rice hull mixture, their readily biodegradable portions (S1) appeared 71% and 76%, which degrades with k1 of 0.053 day−1 and 0.047 day−1 for an initial 30 days and 38 days, respectively. Their corresponding long term batch reaction rates were 0.03 day−1.

본 연구는 가축의 축사에 깔짚으로 이용되는 톱밥을 수준별(0(CSD0구), 10(CSD10구), 20(CSD20구), 30(CSD30구) 및 40%(CSD40구))로 우분과 혼합한 다음 부숙기간 중의 이화학적 성상 변화가 지렁이 생존에 미치는 영향을 조사함으로써 vermicomposting을 이용한 가축분의 친환경적 처리에 기초자료로 이용하고자 실시되었다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 부숙이 경과함에 따라 3주부터 모든 구에서 지렁이의 생존이 가능하였다. 처리구별 탄질비는 톱밥 혼합구가 CSD0구 보다 유의하게 높았다(p<0.05). 지렁이가 생존하기 시작한 3주차의 탄질비는 23.26~61.05로 나타났다. 부숙이 경과함에 따라 pH와 전기전도도는 CSD0구에서 가장 높았고, 톱밥의 혼입 비율이 높을수록 pH와 전기전도도는 낮은 경향이었다. 지렁이가 생존하기 시작한 pH와 전기전도도는 각각 7.4~7.7과 0.28~1.17mS/cm으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해 보면 우분에 다양한 수준의 톱밥을 혼합하여 부숙시켰을 경우 이화학적 성상 변화는 모두 지렁이 생존이 가능한 범위로 나타났으나, 우분의 효율적인 지렁이 퇴비화를 위해서는 톱밥 혼입 비율에 따른 지렁이의 생육과 증식 조사를 위한 시험이 필요하다고 사료되어 진다.