하수오니의 화학적 조성과 토양중 질소 무기화

Chemical Compositions of Sewage Sludges and Nitrogen Mineralization in Sewage Sludge Applied Soil

전국에 산재한 56개소의 하수 종말 처리장 중 21개소에서 혐기소화-탈수 오니 케이크를 수집하여 화학적인 성분을 분석, 조사하였고, 성분 분석한 오니 중 용인 하수 종말 처리장에서 채취한 오니를 0, 12.5, 25, 50, $100Mg\;ha^{-1}$ 수준으로 처리한 토양의 질소 무기화율을 검토한 결과는 다음과 같다. 오니의 pH는 6.4~8.3의 범위였으나 82% 가 7.0 이상이었다. 유기탄소 함량은 14.0~30.1% 의 범위였다. 전질소 함량은 2.3~6.0%의 범위였고 이 중에서 암모늄태 질소가 $291{\sim}4,284mg\;kg^{-1}$ 이었고 질산태질소는 $1.4{\sim}58.8mg\;kg^{-1}$ 무기태 질소가 전질소 중 0.9~11.9%를 차지하였다. 총인은 0.9~2.9% P의 범위였으며, 편차가 0.4%로 적었다. K은 $1.0{\sim}4.9g\;kg^{-1}$, Ca은 $1.1{\sim}11.6g\;kg^{-1}$, Mg 은 $2.9{\sim}8.4g\;kg^{-1}$, Na은 $1.1{\sim}6.1g\;kg^{-1}$의 범위였다. 중금속의 총함량은 Cd $2.86{\sim}58.22mg\;kg^{-1}$, Cu $144{\sim}5,417mg\;kg^{-1}$, Cr $ND{\sim}5,784.6mg\;kg^{-1}$, Mn $358.5{\sim}5.466.9mg\;kg^{-1}$, Ni $55.6{\sim}1,315.5mg\;kg^{-1}$, Pb $ND{\sim}943.5mg\;kg^{-1}$, Zn $1,470{\sim}8.083mg\;kg^{-1}$등의 범위였다. 오니 생산 최종 공정에서 혐기 소화과정을 거친 오니를 처리한 토양 배양 실험에서 토양 내 전질소의 함량은 거의 변화가 없었다. 그러나 암모니아태 질소의 함량은 급격한 감소 경향을 나타냈고 질산태 질소의 함량은 뚜렷한 증가 경향을 보였다.

Swage sludge cakes produced from domestic wastewater treatment plants were collected from 21 different sites throughout Korea, and chemical properties of the sludge samples were determined. Inorganic nutrient contents did not indicate great differences among swage sludges from each sites, whereas the toxic heavy metal contents differed greatly. T-N, $NH_4{^+}-N$ and $NO_3{^-}-N$ contents from 21 sites sludges ranged 2.3-6.0, 291-4284, $1.4-58.8mg\;kg^{-1}$, respectively. Heavy metal (Cd, Cu, Pb and Zn) contents ranged 2.86-58.22, 144.0-5417.3, N.D.-943.5, and $N.D.-8,083mg\;kg^{-1}$, respectively. One of the sludges was treated to soils at rates of 12.5, 25, 50. and 100, $Mg\;ha^{-1}$ and incubated for 12 weeks to determine nitrogen materialization rate. Ammoniun nitrogen content decreased sharply at higher rates of sludge treatment up to 8 weeks after treatment and did not change much, while $NO_3{^-}$ increased at all treatment levels. The net amount of mineralized N of sludge treatment rates (12.5, 25, 50, and $100Mg\;ha^{-1}$) during 12weeks incubation were 189.0, 277.2, 303.8 and $376.6mg\;kg^{-1}$.