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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

하덕민 (경남과학기술대학교, 경남과학기술대학교 대학원)

지도교수
김두환
발행연도
2016
저작권
경남과학기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수7

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2016

액비순환시스템의 최적관리 및 악취저감에 관한 연구
하덕민 동물소재공학과 2016.01 학위논문

2015

액비순환시스템의 양돈장 악취저감 효과
하덕민 ,  김두환 농업생명과학연구 2015.08 학술저널

초록· 키워드

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국내 축산업의 분뇨처리 자원화율 상승으로 인한 악취와 민원발생 증가에 대한 대응방안으로 액비순환시스템이 거론되고 있으나 위의 시스템에 대한 운전방법과 악취저감 효과에 대한 자료가 부족하다. 따라서 액비순환시스템을 조사하고 그 효과를 규명하기 위하여 본 연구를 실시하였다. 본 연구의 자료는 자연 환기-액비 순환 방식을 쓰는 1개의 농장, 강제환기-액비 순환 방식을 쓰는 2개의 농장과 강제환기-액비 비순환 방식을 쓰는 1개의 농장에서 수집되었다. 이들 농장의 분뇨처리 방식 및 원리를 조사한 다음 계절별로 비육돈사 슬러리 피트, 슬러리 배출구, 액비처리장 및 저장조에서의 액비의 물리화학적 성상 및 돈사 내부, 배출공기 및 돈사 외부에서의 악취가스 농도를 측정하여 액비 순환 여부와 환기 방식과의 관계를 분석하였다.
액비순환시스템은 폐수처리공법 중 하나인 활성슬러지공법을 근간으로 구성되었으며, 주 처리 방법은 호기성 폭기를 이용한 유기성 및 암모니아 질소의 질산화와 무산소-산소(anoxic-oxic)처리를 이용한 탈질화반응이다. 공정순서는 슬러리 집수 및 이송 → 유량조절 → 투입 → 질산화(1폭기) → 탈질화(무산소) ? 질산화(2폭기) → 탈질화(무산소) → 질산화(3폭기) → 1침전 → 2침전→ 액비 순환 → 슬러리와 혼합으로 이루어지며 24시간 반복된다.
액상 분뇨의 물리화학적 특성 분석 결과 pH를 제외하고 전기전도도, 생물학적 산소요구량, 화학적 산소요구량 및 총 질소, 총 인, 총 유기물 탄소, 총 탄소 및 총 부유물 함량을 포함하여 본 연구에서 측정한 전 변수에서 비순환 시스템에 비해 순환시스템에서 낮았다(P<0.01). 이는 즉 비순환 시스템에서보다 순환 시스템에서 액비가 더 잘 발효되었음을 의미한다. 또한 순환시스템 내에서 악취와 연관된 액체 분뇨의 총 질소, 암모니아성 질소 및 총 인 함량은 무산소조와 분뇨 저장조에서보다 비육돈사 슬러리 피트와 피트 배출구에서 높았고(P<0.05), 총 탄소 함량은 액비저장조에서 가장 낮았다.
NH3, H2S, methane thiol, dimethyl disulfide, trimethyl amine, indole 및 skatole 등 본 연구에서 측정된 모든 악취 유발 물질의 공기중 농도는 액비 비순환시스템에 비해 순환시스템에서 낮았다(P<0.01). 순환 시스템 내에서는 액상 분뇨의 악취 유발 물질 중 H2S의 농도는 자연환기 시스템에서보다 강제환기 시스템에서 높았고, NH3, H2S, trimethyl amine 및 indole의 농도가 비육돈사 슬러리 피트, 피트 배출구 및 무산소조에서보다 액비저장조에서 높았다.
이상의 결과는 액비순환시스템은 비순환시스템에 비해 돼지의 바로 밑에 있는 슬러리 피트의 분뇨를 실시간으로 배출하여 환경개선과 악취 저감에 효과적이고 분뇨처리 시 악취발생이 저감되는 큰 장점을 갖고 있다. 따라서 관리자가 액비순환시스템의 운전방법과 그 원리를 숙지하기만 하면 본 시스템이 국내 양돈농장의 적합한 분뇨처리 시스템이 될 수 있을 것으로 사료된다.

목차

Abstract 06
List of tables 13
List of Figures 14
Ⅰ. 서론 16
Ⅱ. 연구사 18
1. 국내 가축사육현황 및 분뇨발생현황 18
1) 국내 가축사육 현황 18
2) 국내 가축분뇨 발생 및 처리현황 18
3) 악취 발생 현황 19
2. 국내 가축분뇨 처리방법 20
3. 슬러리의 생물학적 처리 21
1) 액비화 21
2) 호기성 소화 22
3) 혐기성 소화 26
4) pH의 관리 25
4. 악취 물질 28
1) 암모니아 28
2) 아민류 28
3) 황화수소 28
4) Sulfides 28
5) Thiols 28
Ⅲ. 재료 및 방법 30
1. 연구기간 및 장소 30
1) 조사장소 30
2) 조사기간 30
2. 구성요소 및 제원 32
1) 액비순환을 위한 구성요소 32
3. 액상분뇨성분 분석 37
1) 슬러리 및 액비성상 37
2) 미생물 검사 41
3) 슬러리 및 액비 온도측정 43
4. 악취성분 분석 43
1) 악취측정 및 분석 43
5. 통계분석 47
Ⅳ. 결과 및 고찰 48
1. 액비순환시스템의 최적운전 조건 48
1) 대표적인 공정 48
2) 액비의 관리 및 운영 방법 52
3) 액비 투입 및 피트 관리 54
4) 발효장 관리 58
5) 액비순환시스템 운전 시 문제점 66
6) 설치 및 운용비용 67
7) 액비순환시스템에 대한 요약 68
2. 액비순환시스템의 효과 72
1) 순환시스템의 미생물 분석 72
2) 슬러리 및 액비특성 73
3) 양돈장 실내·외 악취저감 효과 76
Ⅴ. 결론 80
Ⅵ. 참고문헌 82

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