Journal of the Korean Chemical Society (대한화학회지)

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Study on the Morphological Change and Reduction Plan of Nitrogen and Phosphorous in Litter and Manure of Cow House

우사의 깔짚과 퇴비에 있는 질소와 인의 형태적 변화와 저감 방안에 관한 연구

  • Kim, Younjung (Center for Instrumental Analysis, Andong National University) ;
  • Ryoo, Keon Sang (Department of Applied Chemistry, Andong National University)
  • 김연정 (안동대학교 공동실험실습관) ;
  • 유건상 (안동대학교 응용화학과)
  • Received : 2021.04.28
  • Accepted : 2021.05.13
  • Published : 2021.08.20
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Abstract

Litter and manure were obtained at a cow house of a livestock farm in Andondg city. We examined the change of formation of nitrogen and phosphorous from these samples and tried to suggest a more useful and realistic way for removing them. Constituent and its content of sample were identified by XRF. NO2-, NO3-, and PO43- ions and NH4+, T-P and T-N released from sample were analyzed using ion chromatograph and UV/Vis spectrometry, respectively. As the results of this study, the ammonia nitrogen in the early stage of cow excretion is a need to make an ammonia gas state that can be immediately volatile by increasing the pH. Nitrogen and phosphorous, the main source of nutrition in green algal bloom can be removed by transforming insoluble salts such as calcium phosphate (CaHPO4·3H2O) and struvite (NH4MgPO4·6H2O), respectively, with addition of Ca and Mg after stimulating fermentation of manure.

안동에 있는 한 가축 농가의 우사에서 깔짚과 퇴비를 채취하였다. 이들 시료로부터 질소(N)와 인(P)의 성상의 변화를 조사하고 이들을 유용하고 현실적으로 제거할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 시료의 조성 및 그 함량은 X-선 형광 분석기(XRF)로 확인하였다. 시료에서 용출되어 나오는 아질산성질소(NO2-), 질산성 질소(NO3-), 인산이온(PO43-)들은 이온 크로마토그래프로, 암모니아성 질소(NH4+), 총인(T-P), 총질소(T-N)는 자외선/가시광선 분광기를 이용하여 분석하였다. 연구의 결과로서, 소의 배설물 초기 상태에 있는 암모니아성 질소는 pH를 상승시켜 바로 휘발시킬 수 있는 암모니아 가스 상태로 만들 필요성이 있다. 녹조류 증식의 주요 영양원인 질소와 인은 퇴비의 발효를 촉진시킨 후 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg)을 첨가하여 인은 인산칼슘(CaHPO4·3H2O), 질소는 스투루바이트(NH4MgPO4·6H2O) 형태의 난용성염을 생성 시킴으로서 제거 할 수 있다.

Keywords

Acknowledgement

This research was supported by the Basic Science Research Program (NRF-2019R1F1A1042413) through the National Research Foundation of Korea (NRF) funded by the Ministry of Education, Science and Technology.

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