http://chineseinput.net/에서 pinyin(병음)방식으로 중국어를 변환할 수 있습니다.
변환된 중국어를 복사하여 사용하시면 됩니다.
실규모 UASB반응조 내부 계층화된 혐기성 그래뉼의 물리화학적 & 생물학적 특성 조사
조홍목(Hongmok Jo),김민상(Minsang Kim),신승구(Seung Gu Shin),조시경(Si-Kyung Cho) 유기성자원학회 2021 유기물자원화 Vol.29 No.4
본 연구에서는 실규모 UASB 소화조에서 높이에 따른 그래뉼 슬러지의 물리화학⸱생물학적 특성에 대해 조사하였다. 혐기성 그래뉼은 UASB 반응조에서 지상으로부터 1 m 높이별(1 m, 2 m, 3 m)로 채취하였다. 형태학적 분석결과, 그래뉼의 크기는 소화조의 상단부로 갈수록 커졌고 원형율(roundness)은 하단부에서 더 둥근 형태를 나타내었다. ANOVA 검정 결과, 그래뉼의 평균 크기와 원형율은 95% 신뢰수준에서 통계적으로 유의한 차이를 보였고 두 변수 사이에 유의한 음의 상관관계가 있는 것으로 나타났다(r=-0.40, p<0.05). 아세트산, 프로피온산, 부틸산을 기질로 사용한 SMA test 결과에서는 2 m 높이에서 채취한 그래뉼의 비메탄활성도가 가장 높았다. EPS의 경우 높이에 따라 함량이 다양하게 나타났으며 2 m에서 가장 높았다. 본 실험의 결과를 통해 높이별 그래뉼 슬러지의 특성을 이해하고 소화조의 유지관리 및 성능 개선에 기초 자료로 활용할 수 있을 것으로 판단된다. In this study, the physico-chemical and biological characteristics of anaerobic granular sludge at different heights of a full-scale UASB reactor (UASBr) were investigated. Granular sludge was taken from 1 m, 2 m, and 3 m above the ground level in the UASBr. The morphological analysis showed that the upper part had bigger granules and the lower part had rounder granules. The ANOVA test confirmed that the mean size and the roundness of the granules had statistically significant difference along the height at 95% confidence level, and there was a significant negative linear relationship between the size and roundness (r=-0.40, p<0.05). A SMA test using acetic, propionic and butyric acids showed that granules from 2 m height had the highest specific methanogenic activity. The EPS contents were also unequal to each height, with 2 m showing the highest content. These findings could be helpful to understand the different characteristics of stratified anaerobic granules in full-scale UASBr and maintain the reactor performance.
비순환식 양액재배에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 환경에 미치는 영향
박병록(Bounglog Park),조홍목(Hongmok Cho),김민상(Minsang Kim) 유기성자원학회 2021 유기물자원화 Vol.29 No.1
Hydroponic farming is a method to grow a plant without soil. Plants can be grown on water or hydroponic growing media, and they are fed with mineral nutrient solutions, which are fertilizers dissolved into water. Hydroponic farming has the advantage of increasing plant productivity over conventional greenhouse farming. Previous studies of hydroponic nutrient wastewater from acyclic hydroponic farms pointed out that hydroponic nutrient wastewater contained residual nutrients, and they were drained to a nearby river bank which causes several environmental issues. Also, previous studies suggest that excessive use of the nutrient solution and disposal of used hydroponic growing media and crop wastes in hydroponic farms are major problems to hydroponic farming. This study was conducted to determine the impact of hydroponic nutrient wastewater, used hydroponic growing media, and crop wastes from acyclic hydroponic farms on the surrounding environment by analyzing water quality and soil analysis of the above three factors. Three soil cultivation farms and several hydroponic farms in the Gangwon C region were selected for this study. Samples of water and soils were collected from both inside and outside of each farm. Also, a sample of soil and leachate from crop waste piles stacked near the farm was collected for analysis. Hydroponic nutrient wastewater from acyclic hydroponic farm contained an average of 402 mg/L of total nitrogen (TN) concentration, and 77.4 mg/L of total phosphate (TP) concentration. The result of TP in hydroponic nutrient wastewater exceeds the living environmental standard of the river in enforcement decree of the framework act on environmental policy by 993.7 times. Also, it exceeds the standard of industrial wastewater discharge standards under the water environment conservation act by 6~19 times in TN, and 2~27 times in TP. Leachate from crop waste piles contained 11,828 times higher COD and 395~2662 times higher TP than the standard set by the living environmental standard of the river in enforcement decree of the framework act on environmental policy and exceeds 778 times higher TN and 5 times higher TP than the standard of industrial wastewater discharge standards under the water environment conservation act. For more precise studies of the impact of hydroponic nutrient wastewater, used hydroponic growing media, and crop wastes from acyclic hydroponic farms on the surrounding environment, additional information regarding a number of hydroponic farms, arable area(ha), hydroponic farming area, seasonal, weather, climate factor around the river, and the property of the area and farm is needed. Analysis of these factors and additional water and soil samples are needed for future studies. 양액재배는 기존 비닐하우스 안의 토양재배 방식에서 물이나 배지에 작물을 심고 생육에 필요한 양분(비료)을녹인 양액을 공급하여 재배하는 방식으로 기존 시설재배 방식에서 영농기술이 발전하여 양액재배는 작물의 생산성을극대화할 수 있는 큰 장점을 가지고 있다. 본 연구는 폐양액이 다량의 비료 물질을 함유하고 있기에 하천으로 유입되면인근 하천을 오염시키며, 양액재배에 사용되고 폐기되는 폐배지, 폐작물의 처리에 대한 문제점을 제시하고 있다. 또한, 처리시 처리비용의 발생과 현재 국내 양액재배 농장의 대부분이 비순환식 양액재배 시스템을 사용하여 배출되는양액의 잔여비료로 인한 환경오염 및 비료의 불필요한 과다 사용 문제점을 지적하는 선행연구를 바탕으로 사전조사와실험을 진행하였다. 현재 양약재배 비순환식 시스템 재배방식 농장에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 농장주변 환경에 미치는 영향을 수질, 토양분석 결과 수치를 통해 규명하고자 현장자료 연구를 진행하였다. 현장 수질, 토양분석을 위해서 지역별 양액재배 5개 농가의 작형, 양액재배 시스템를 확인하였으며, 강원 C지역 토경재배 3개농장의 작형, 양액재배 시스템 농장 현장을 방문하여 농장의 시설내⋅외부 수질, 토양 샘플을 채취하였다. 추가적으로폐작물 야적지에서 발생되는 침출수 및 토양샘플을 채취하여 수질, 토양분석을 하였다. 연구 결과 비순환식 시스템재배방식 농장에서 발생되는 폐양액의 평균 total nitrogen(TN) 농도는 402 mg/L 이였고, total phosphate(TP)의 경우77.4mg/L 이였으며, 이는 환경정책기본법 시행령상 하천의 생활환경 TP기준 993.7배 초과한 수치였다. 또한, 물환경보전법의 산업폐수 배출기준 TN기준 6~19배, TP기준 2~27배 초과한 수치결과를 확인하였다. 폐작물 야적지에서 발생된침출수의 경우 환경정책기본법 시행령상 하천의 생활환경 COD 기준 11,828배 초과, TP기준 395~2663배 초과한수치이며, 물환경보전법의 산업폐수 배출기준 TN기준 788배, TP기준 5배 초과한 수치결과를 확인하였다. 비순환식양액재배에서 발생하는 폐양액, 폐배지, 폐작물이 환경에 미치는 영향에 대한 더 정밀한 연구를 위해 전국 양액재배농가수(호), 재배면적(ha)를 기준으로 하여 양액재배면적이 넓은 지역 도출해내어야 한다. 이를 통해 넓을 지역의양액재배 시설 주변 소하천을 중심으로 계절적 요인, 기후 요인, 날씨 요인, 재배면적, 재배지역, 농가 재배특성등의 다양한 요인을 고려한 수질 및 토양 샘플링 채취와 분석에 관한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.