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목차

3. 가축 분뇨 처리 및 자원화 이용

2. 가축분뇨의 문제점

1.

3. 가축 분뇨 처리 및 자원화 이용

1. 가축분뇨의 정의

&자원화의 정의

축산분뇨란?

가축 분뇨의 정의 & 자원화의 정의

가축분뇨의 문제점과 해결방안에 대해 발표하겠습니다.

생 물 학 개 론

2.

가

축

분

뇨

의

문

제

점

⇓

가축분뇨의 특성

1. 오염 부하량이 높다

2. 질소 농도가 높다. (C/N비 : 소 20 이상, 돼지 14, 닭 10정도)

3. 취기가 강하다. (암모니아-뇨에 의한 자극성 냄새, 황화수소- 부패한 계란 냄새, 황화메틸,아세티알데히드등이 악취 성분)

4. 가축분뇨는 악취가 강하다.

C/N비란?

분뇨의 악취 발생 기전

유기물의 탄소(C) 함량을 질소(N) 함량으로 나눈 값.

질소의 함량이 적을 수록 C/N비가 큼. 미생물 분해 어려움

1. 배설된 직후에는 악취가 발생하지 않지만 미생물 분해가 되면 악취 발생

2. 악취는 미생물에 의한 유기화합물의 분해로 발생하며 고온에서 많이 발생

3. 호기성 조건에서는 케톤, 스카톨이 약간 증가하고 암모니아, 트리메칠아민이 대량으로 발생

4. 혐기성 조건일 때는 황화수소, 알코올류, 저급지방산 등이 많이 발생

축산오염 물질

c/N비 - 탄질비 탄질률에 대한 설명

http://terms.naver.com/entry.nhn?docld=169067&categoryld=42067

주요 영향

오염물질

질소

토양 내 초과 공급으로 인하여 강 상류 및 수질 오염으로 인한 어류의 생활사를 파괴시키며, 식수 또한 오염

인

토양 내 축적, 식수 오염 및 곡류의 산출량을 감소

미량 원소

구리,아연 등 기타 중금속이 토양 내 잔류하여 장기간 축적될 경우 곡물 생산에 영향을 끼치고 서서히 가축이 중독되며, 토양 내 미생물 또는 유기물(해충류,곤충류)의 사멸로 토양 구조를 파괴

가축 및 인간의 성장과 건강에 영향을 끼치며, 주변 생활 조건에 따라 스트레스를 유발, 수증기 내에 아질산염 형태로 산성비를 뿌려 산림 성장에 특히 영향

암모니아

가스

[축산분뇨] = 가축분뇨 (Livestock Excretions)

: 소·돼지·닭 같은 가축이 배설하는 똥과 오줌.

-가축분뇨=분+뇨+물

(물=빗물이나 축사를 청소한 물 등)

-축산폐수 : 정화처리에 중점

-가축분뇨 : 자원화의 의미를 강조

분 : 항문을 통해 대장에서 배설되는 노폐물

수분, 사료의 미소화 물질, 미흡수 소화액, 소화관 벽의 탈락 상피세포, 담즙, 무기염 및 미생물 등을 포함.

3조

뇨 : 혈액으로부터 노폐물이 신장을 통해 배설되는 체액

수분, 질소 화합물, 아황산 화합물 및 전해질 등을 포함.

2010120059 노윤식

2017116050 이승홍

2017116055 이정현

2017116061 임재현

배설의 의의

1. 노폐물의 제거 : 생명 활동의 결과 생성된 찌꺼기를 체외로 내보냄

2. 항상성의 유지 : 과다한 수분과

무기염류를 체외로 내보내어 체내의 삼투압, pH 및 체온 등을 일정하게 유지

Recycling?

[ Recycle, Recycling ] : 재활용 = 자원화

폐기물을 일정한 프로세스를 거친 후 다시 원료로 사용하는 재생(Recovery)과정과 재사용(Reuse)을 포괄하는 것으로 물질을 사용 후 폐기하지 않고 물질순환계로 재투입하는 개념이다.

3R = Recycle,Recovery,Reuse

경제성장과 더불어

축산물의 수요가 증가

Recycling의 필요성

사육규모가 커지면서

사육가축의 마릿수 증가

비료성분이 많이 함유되어 있어

거름으로 이용되기도 하지만

양이 지나치게 많아

폐기되는 비율이 높아지면서

축산환경 오염문제의 발생원

단일 축산시설에서

발생하는

분뇨의 양도 점점 증가

발생량이 오염물질

전체배출량의 1%에

불과하나 농도가 높아

오염부하량이 높다.

가축분뇨의 문제점과 해결방안

5. 맺음말

남인식 교수님

: 최종 소화액의 안정적인 처리 방안을 확보

: 바이오가스 플랜트의 최적설계에 활용

소화액 자원순환 기술

원료관리 및 탐색 기술

※ 바이오가스 플랜트 기술에서 원료관리와 소화액 이용기술

CH

30∼40% CO , H , H S, NH ,H O

습식, 건식, 고상 혐기소화 공정으로 구분

55∼70%

2

4

※ 바이오가스의 조성

바이오가스란(Bio-gas)?

2

미생물 등을 사용하여 생산된 수소, 메탄 등과 같은 가스상태의 연료.

미생물의 작용에 의하여 유기질 폐기물에서 생산되는 메탄가스를 이용하여 열에너지원으로 사용

소화조 유입되는 원료의 유기물 농도

: 최종 소화액의 안정적인 처리 방안을 확보

혐기 미생물의 최적 활성 온도에 따라

바이오 가스

원료관리 및 탐색 기술

: 바이오가스 플랜트의 최적설계에 활용

소화액 자원순환 기술

2

※ 바이오가스 플랜트 기술에서 원료관리와 소화액 이용기술

CH

※ 혐기소화조 내 조건에 따른 분류

30∼40% CO , H , H S, NH ,H O

습식, 건식, 고상 혐기소화 공정으로 구분

2

55∼70%

2

소화조 유입되는 원료의 유기물 농도

4

2

※ 바이오가스의 조성

2

4

2

※ 혐기소화조 내 조건에 따른 분류

혐기 미생물의 최적 활성 온도에 따라

4

혐기성 소화 메커니즘

혐기성 바이오가스 특징

현재 상용화 보급 중에 있는 기술로서 산소가 없는 극도의 환원상태에서 혐기미생물의 미생물화학 반응을 이용하여 유기물로부터 매탄 가스를 생산하는 생물학적 메탄생성 기술

1. 액상의 가축분뇨를 그대로 저장탱크에 단순 밀봉 저장

2. 저장된 액상 분뇨는 부상층, 액상층 및 침전층으로 형성

3. 층 형성의 상태는 양분이나 미생물의 발효과정에 따라 다름

1. 호기성 미생물로 유기물을 분해시켜 액비를 제조

2. 액상의 가축분뇨를 교반하면서 공기를 불어넣어 처리하는 방법

3. 필요한 조건으로는 미생물의 영양원,산소,온도, 수분 등

바이오 가스 에너지화

혐기성 액비화

혐기성 바이오가스 특징

호기성 액비화

조건 : ① 균일성 ② 액상화 ③ 저접착력 ④ 무악취

⑤ 작물에 대한 피해가 없어야 하기 때문에 발효처리가 되어야 함.

필요성 : 가축분뇨는 작물생육에 필요한 성분인 질소, 인, 칼리 이외에도 칼슘, 마그네슘, 나트륨 등과 같은 미량원소도 포함하고 있어 적절하게 처리하면 자원으로서 가치가 매우 높음

원리 : 액상물을 부상시켜 병원성 미생물, 잡초 종자 등을 사멸하고, 난분해성 물질 등을 분해하여 위해성 없게 함

정의: 액비화(liquid manure)란 가축분뇨를 액체상으로 발효시켜 만든 비료성분이 있는 물질로서 유기물이 미생물에 의하여 분해되어 안정화되는 과정.

액비화

1단계 : 가축분과 수분조절재를 혼합하면 발효가 시작되는 초기 단계에는 중온성세균과 사상균이 유기물 분해에 관여. 원료 중에 분해되기 쉬운 당류, 아미노산 등이 분해.

2단계 : 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 펙틴 등 난분해성 물질들이 분해되는 단계로서 고온성 미생물이 관여. 분해가 진행됨에 따라 재료의 C/N율은 안정한 상태로 낮아짐.

3단계 : 리그닌같은 난분해성 유기물만 남게 되어 분해 속도가 느려지고 퇴비더미 온도도 40도 이하로 낮아짐. 유기물이 안정화 되는 숙성 단계로 암갈색 내지 흑살색으로 전환

물리적 : 함수량, 입도, 공기등의 통기성 확보를 위한 요소, 온도와 관련된 보온 및 퇴적높이,

기질과 미생물의 접촉을 위한 혼합등

화학적 : 가축분의 pH, 독성물질의 함량 및 퇴비화에 필요한 영양성분의 함량 등

생물학적 : 퇴비화에 관련된 미생물의 활성을 조장하는 것과 미생물 자체를 투입하는 방법 등

퇴비화의 과정

목적 · 유기물 중의 C/N비(탄소/질소비율) 조절

· 유기물에 함유된 유해성분을 미리 분해

· 유기물 중의 유해해충, 잡초의 종자 사멸시킴

조건 : 물리적,화학적,생물학적

바이오 가스화(Bi0-gas)

정의 : 퇴비화(Composting)는 가축분뇨를 발효시켜 만든 비료성분이 있는 물질 중 액비를 제외한 물질로서 통상적으로 유기물이 미생물에 의하여 분해되어 안정화되는 과정

액비화(Liquid manure)

퇴비화

퇴비화(Composting)

초지, 경작지. 사료작물포

먹이

동물

분뇨

THANK YOU

감사합니다