KR101880141B1 - Wind tunnelfor measuring greenhouse gases production and Method for analyzing greenhouse gases production in laying house using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본원 발명은 온실가스 발생량 측정용 윈드 터널 및 이를 이용한 깔짚이용 축사의 온실가스 발생량 분석 방법 및 분석 시스템에 대한 것이다. The present invention relates to a wind tunnel for measuring a greenhouse gas emission amount, and a method and an analysis system for analyzing a greenhouse gas emission amount of a housing using a litter.
보다 구체적으로는 베이스판; 포집몸체; 흡입몸체; 연결배관; 및 복수 개의 부유관;을 포함하여 구성되는 온실가스 발생량 측정용 윈드 터널 및 이를 이용하여 깔짚이용 퇴비화 시설의 깔짚이용 축사로 불필요한 외부 공기의 혼입이 차단되도록 깔짚이용 축사의 일부 외면을 밀폐하는 깔짚이용 축사 밀폐단계; 일부 외면이 밀폐된 깔짚이용 축사 내로 상기 윈드 터널을 통하여 일정 유량의 외부 공기를 공급하는 외부공기 공급단계 및 상기 윈드터널을 통하여 배출되는 깔짚이용 축사에서 발생되는 온실가스의 농도를 측정하는 온실가스 농도 측정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 깔짚이용 축사의 온실가스 발생량 분석방법에 대한 것이다.More specifically, the present invention relates to a base plate; Collection body; A suction body; Connection piping; A wind tunnel for measuring the amount of greenhouse gas generation and a litter using the litter using the litter using the litter to prevent the mixing of outside air unnecessary by the housing of the composting facility using a litter sealing part of the outer surface of the housing Conglomerate sealing step; An external air supply step of supplying external air at a predetermined flow rate through the wind tunnel into the enclosure of the litter used to enclose the external surface of the enclosure and the greenhouse gas concentration measuring the concentration of the greenhouse gas generated from the litter- The method comprising the steps of: measuring the amount of greenhouse gas generated by the litter using the litter.
지구온난화를 유발하는 온실가스의 배출량은 인류가 산업사회를 맞이한 시점부터 지속적으로 증가해 왔으며 앞으로도 증가할 추세이다. 축산에서 온실가스 문제는 또 하나의 환경문제로 해결을 해야 되는 주요 사안으로 이슈화되고 있다. 1997년 일본 교토에서 온실가스 감축의무를 규정한 교토의정서(Kyoto Protocol)에 따라 EU 등 선진국은 2010년까지 1990년도 온실가스 대비 평균 5.2%를 줄이는 목표아래 현재 각 나라별 온실가스 감축현황을 IPCC에 보고하고 있다. 2002년 우리나라 온실가스 배출량은 세계 9위 국가이며(IPCC, 2002) OECD 회원국임을 감안할 때 2013년부터 온실가스 배출 규제대상국이 될 가능성이 매우 높아 짧은 시간에 온실가스 발생량의 측정과 이에 대한 데이터베이스를 확립할 필요가 있다. Emissions of greenhouse gases that cause global warming have been steadily increasing since the human society welcomed the industrial society, and there is a trend to increase in the future. The issue of greenhouse gases in livestock has become a major issue that needs to be solved by another environmental problem. In accordance with the Kyoto Protocol, which stipulates the obligation to reduce greenhouse gas emissions in Japan in 1997, advanced countries such as the EU are currently working to reduce greenhouse gas emissions by 5.2% . Given that Korea is the 9th country in the world in 2002 (IPCC, 2002), it is highly likely to become a target country for GHG emission control in 2013, and it is necessary to establish a database on the measurement of greenhouse gas emissions in a short period of time Needs to be.
그러나 현재까지 축사나 가축의 분뇨에서 발생하는 온실가스와 관련된 연구개발정도가 이루어지고 있고 이러한 종래기술로는 주로 가축 매몰지의 악취 또는 온실가스 처리시스템에 대한 것인 한국 등록특허 제1324359호와 같이 발생하는 가스를 처리하기 위한 것이거나, 동물의 분뇨로부터 메탄가스, 유기계 비료의 제조방법에 대한 것인 한국 공개특허 제2011-0134425호와 같이 발생하는 가스와 분뇨의 자원화에 대한 경우가 대부분으로 분뇨 저류장과 퇴비화 처리장으로 구성되는 분뇨 깔짚이용 축사에서 발생하는 온실가스 발생량의 측정 방법 및 시스템 개발에 대한 연구는 전무한 실정이다.However, until now, research and development related to greenhouse gas generated from housing and livestock manure have been conducted. Such prior arts have been caused, for example, in Korean Patent No. 1324359, which relates to a malodorous or greenhouse gas treatment system And the method for producing methane gas and organic fertilizer from animal manure is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2011-0134425. Most of the cases for the recycling of gas and manure are manure storage There is no research on the method and system for the measurement of the amount of greenhouse gas emissions from housing using manure litter composed of a composting plant and a composting plant.
한편, 이러한 온실가스 발생량의 측정 방법에 있어서도 측정 시설의 형태에 따라 그 측정방법이 매우 다양할 수 밖에 없어 그 측정결과의 신뢰성에 있어서도 의문이 제기되고 있다.On the other hand, even in the method of measuring the amount of generated greenhouse gases, the method of measuring the amount of the measured amount varies depending on the type of the measuring facility, and the reliability of the measured results is also questioned.
본원 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 개발된 것으로, 다양한 형태의 온실가스 발생 시설에 있어서 신뢰성을 확보할 수 있는 온실가스 배출량을 분석하는 방법 및 분석 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been developed in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method and an analysis system for analyzing GHG emissions that can ensure reliability in various types of greenhouse gas generating facilities.
또한, 본원 발명에서는 깔짚이용 축사에서 발생하는 메탄(CH4)과 아산화질소(N2O) 등의 발생 가스량 등을 효과적으로 측정하고 이를 데이터베이스화하여 깔짚이용 축사에서 발생하는 온실가스 문제를 해결하는 기초적인 정책자료를 제공하고자 한다.In addition, the present invention effectively measures the amount of generated gases such as methane (CH4) and nitrous oxide (N2O) generated from the litter-using housing, and forms a database thereof to provide a basic policy data for solving the greenhouse gas problem occurring in the litter- ≪ / RTI >
본원 발명에서는 상기 과제를 해결하기 위하여 베이스판; 포집몸체; 흡입몸체; 연결배관; 및 복수 개의 부유관;을 포함하여 구성되는 온실가스 발생량 측정용 윈드 터널을 제공하고자 한다.According to an aspect of the present invention, Collection body; A suction body; Connection piping; And a plurality of drainage pipes for measuring a greenhouse gas emission amount.
또한, 본원 발명에서는 깔짚이용 퇴비화 시설의 깔짚이용 축사로 불필요한 외부 공기의 혼입이 차단되도록 깔짚이용 축사의 일부 외면을 밀폐하는 깔짚이용 축사 밀폐단계; 일부 외면이 밀폐된 깔짚이용 축사 내로 상기 윈드 터널을 통하여 일정 유량의 외부 공기를 공급하는 외부공기 공급단계 및 상기 윈드터널을 통하여 배출되는 깔짚이용 축사에서 발생되는 온실가스의 농도를 측정하는 온실가스 농도 측정단계를 포함하는 깔짚이용 축사의 온실가스 발생량 분석방법을 제공하고자 한다.Also, in the present invention, the litter-using livestock sealing step of sealing a part of the outer surface of the litter-use livestock compartment so that unnecessary mixing of outside air is blocked by the livestock composting facility of the litter composting facility; An external air supply step of supplying external air at a predetermined flow rate through the wind tunnel into the enclosure of the litter used to enclose the external surface of the enclosure and the greenhouse gas concentration measuring the concentration of the greenhouse gas generated from the litter- And a method for analyzing a greenhouse gas emission amount of a housing using litter including a measuring step.
이상에서 설명한 바와 같이 본원 발명에 따른 온실가스 발생량 측정용 윈드 터널은 이동이 가능하여 설치 장소에 구애를 받지 아니하고 분뇨 및 퇴비화 과정에서 발생하는 온실가스를 효과적으로 포집할 수 있는 장점이 있다.As described above, the wind tunnel for measuring the amount of greenhouse gas emission according to the present invention is advantageous in that the greenhouse gas generated during the manure and the composting process can be effectively collected without being admitted by the installation site.
또한, 상기 온실가스 발생량 측정용 윈드 터널을 이용한 온실가스 발생량 측정방법은 깔짚이용 축사에서 메탄 등을 포함한 온실가스 배출량의 측정에 있어서 매우 효과적이므로 이를 데이터베이스화하여 깔짚이용 축사에서 발생하는 온실가스 문제를 해결하는 기초적인 정책자료를 제공할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the method for measuring the amount of greenhouse gas emission using the wind tunnel for measuring the amount of greenhouse gas emission is very effective in the measurement of the greenhouse gas emission including methane in the litter pond, There is an advantage to provide basic policy data to solve.
도 1은 본원 발명의 일 구현예에 따른 온실가스 발생량 실시간 분석 시스템을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본원 발명의 일 구현예에 따른 온실가스 발생량 측정용윈드 터널의 도면을 나타낸 것이다.
도 3은 본원 발명의 일 구현예에 따른 온실가스 발생량 측정용윈드 터널의 사진을 나타낸 것이다.
도 4는 본원 발명의 일 구현예에 따른 온실가스 발생량 측정용 윈드터널 시스템과 온실가스 발생량 실시간 분석 시스템의 설치 사진을 나타낸 것이다.
도 5는 본원 발명의 일 구현예에 따른 온실가스 발생량 측정용 윈드터널 시스템 설치 사진을 나타낸 것이다.
도 6은 본원 발명의 일 구현예에 따른 깔짚 이용 산란계사의 온실가스 온도를 나타낸 것이다.
도 7은 본원 발명의 일 구현예에 따른 깔짚 이용 산란계사의 CH4 농도차를 나타낸 것이다.
도 8은 본원 발명의 일 구현예에 따른 깔짚 이용 산란계사의 N2O 농도차를 나타낸 것이다.
도 9는 본원 발명의 일 구현예에 따른 깔짚 이용 산란계사의 CH4 발생량을 나타낸 것이다.
도 10은 본원 발명의 일 구현예에 따른 깔짚 이용 산란계사의 N2O 발생량을 나타낸 것이다.
도 11은 본원 발명의 일 구현예에 따른 깔짚 이용 산란계사의 CH4, N2O 발생량을 비교하여 나타낸 것이다.FIG. 1 schematically shows a system for real-time analysis of greenhouse gas emissions according to an embodiment of the present invention.
2 is a view of a wind tunnel for measuring the amount of greenhouse gas emission according to an embodiment of the present invention.
3 is a photograph of a wind tunnel for measuring greenhouse gas emission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an installation photograph of a wind tunnel system for measuring a greenhouse gas emission amount and a real-time analysis system for greenhouse gas emission amount according to an embodiment of the present invention.
5 is a photograph showing installation of a wind tunnel system for measuring a greenhouse gas emission amount according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a graph illustrating a greenhouse gas temperature of a litter-using scattering system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 shows the CH4 concentration difference of the litter-using laying hens according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a graph illustrating a difference in N2O concentration of a litter-using scattering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 shows the amount of CH4 generated in the litter-using scattering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 10 shows the amount of N2O generated in a litter-using scattering apparatus according to an embodiment of the present invention.
11 is a graph comparing the amounts of CH4 and N2O generated in the litter-using scattering apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 본원 발명에 대해 상세하게 설명하기로 한다. 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본원 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
이하, 본원 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면과 같이 본원이 속하는 기술 분야에서 일반적인 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 본원의 구현 예 및 실시 예를 상세히 설명한다. 특히 이것에 의해 본원 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한을 받지 않는다. 또한, 본원 발명의 내용은 여러 가지 다른 형태의 장비로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 구현 예 및 실시 예에 한정되지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features and advantages of the present invention will be more clearly understood from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. In particular, the technical idea of the present invention and its core structure and action are not limited by this. In addition, the content of the present invention can be implemented by various other types of equipment, and is not limited to the embodiments and examples described herein.
본원 발명에서는 베이스판; 포집몸체; 흡입몸체; 연결배관; 및 복수 개의 부유관;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 온실가스 발생량 측정용 윈드 터널을 제공한다.In the present invention, Collection body; A suction body; Connection piping; And a plurality of drainage pipes for measuring a greenhouse gas emission amount.
또한 본원 발명에서는 깔짚이용 퇴비화 시설의 깔짚이용 축사로 불필요한 외부 공기의 혼입이 차단되도록 깔짚이용 축사의 일부 외면을 밀폐하는 깔짚이용 축사 밀폐단계; 일부 외면이 밀폐된 깔짚이용 축사 내로 상기 윈드 터널을 통하여 일정 유량의 외부 공기를 공급하는 외부공기 공급단계 및 상기 윈드터널을 통하여 배출되는 깔짚이용 축사에서 발생되는 온실가스의 농도를 측정하는 온실가스 농도 측정단계를 포함하는 깔짚이용 축사의 온실가스 발생량 분석방법을 제공한다.Also, in the present invention, the litter-using livestock sealing step of sealing a part of the outer surface of the litter-use livestock compartment so that unnecessary mixing of outside air is blocked by the litter-use livestock compartment of the litter composting facility; An external air supply step of supplying external air at a predetermined flow rate through the wind tunnel into the enclosure of the litter used to enclose the external surface of the enclosure and the greenhouse gas concentration measuring the concentration of the greenhouse gas generated from the litter- A method for analyzing a greenhouse gas emission amount of a housing using a litter including a measuring step is provided.
본원 발명에 따른 깔짚이용 축사의 온실가스 발생량 분석방법에 있어서, 상기 온실가스 농도 측정단계는 발생되는 온실가스의 안정적 샘플링을 위한 유량계가 설치된 공기 혼합기(air mixer)를 통하여 온실가스를 샘플링하고 샘플링된 온실가스를 다채널 분리 주입기를 통하여 GC-PDD 및 GC-TCD를 포함하는 가스 분석부에 주입하여 온실가스 농도를 측정하는 것일 수 있다.In the method for analyzing the greenhouse gas concentration of a housing using litter according to the present invention, the greenhouse gas concentration measuring step may include sampling the greenhouse gas through an air mixer equipped with a flow meter for stably sampling the generated greenhouse gas, The greenhouse gas may be injected into a gas analysis section including a GC-PDD and a GC-TCD through a multi-channel separator injector to measure the greenhouse gas concentration.
본원 발명에 따른 깔짚이용 축사의 온실가스 발생량 분석방법에 있어서, 상기 가스 분석부는 축사의 주변, 축사의 내부 및 배출되는 온실가스의 온도 정보를 전달 받는 것일 수 있다.In the method according to the present invention, the gas analysis unit may receive temperature information of the vicinity of the housing, the inside of the housing, and the greenhouse gas to be discharged.
도 1은 본원 발명의 일 구현예에 따른 온실가스 발생량 실시간 분석 시스템을 개략적으로 나타낸 것으로 현장에서 실시간 모니터링 및 분석 저장을 위한 실시간 분석시스템을 구성하였다. 산란계사에 20m 간격으로 3개의 wind tunnel샘플링 시스템을 설치하였고 설치된 윈드터널은 외부에서 송풍기에 의한 신선한공기를 공를 공급하였으며 풍량은 조절할 수 있도록 하였다. 윈드터널을 이용하여 포집된 온실가스는 3개 채널로 온실가스 실시간 분석시스템으로 이송하여 GC-PDD분석을 수행하여 저장하였다. 온도측정은 산란계사 주변온도 및 계사 내부온도 와 배출되는 온실가스 온도를 측정하여 저장하였다. FIG. 1 is a schematic diagram of a real-time analysis system for generating greenhouse gas according to an embodiment of the present invention. A real-time analysis system for real-time monitoring and analysis and storage in the field is constructed. Three wind tunnel sampling systems were installed on the laying hens at intervals of 20m. The installed wind tunnels were supplied with fresh air by a blower from the outside and the air flow was adjusted. The GHGs collected through the wind tunnel were transferred to a GHG analysis system using three channels and analyzed by GC-PDD. The temperature was measured by measuring the temperature around the laying hens and the temperature inside the house and the greenhouse gas temperature.
도 2는 본원 발명의 일 구현예에 따른 온실가스 발생량 측정용 윈드터널의 도면을 나타낸 것이다.2 is a view of a wind tunnel for measuring the amount of greenhouse gas emission according to an embodiment of the present invention.
첨부된 도면의 도 2에 따른 윈드터널은, 베이스판; 포집몸체; 흡입몸체; 연결배관; 및 복수의 부유관;을 포함할 수 있다.A wind tunnel according to Fig. 2 of the accompanying drawings comprises: a base plate; Collection body; A suction body; Connection piping; And a plurality of negative pressure pipes.
베이스판은 윈드터널의 기본 판 구성이고, 상기 베이스판의 상면에는 포집몸체가 구성된다. 또한 포집몸체의 상측으로 흡입몸체가 구성되고, 상기 포집몸체와 흡입몸체는 연결배관에 의해 연결된다.The base plate is a basic plate configuration of a wind tunnel, and a collecting body is formed on the upper surface of the base plate. Further, a suction body is formed on the upper side of the collecting body, and the collecting body and the suction body are connected by a connecting pipe.
또한, 베이스판의 일측으로는 복수 개의 부유관이 구성되어, 베이스판이 퇴비 상측에서 퇴비 내측으로 빠지지 않고 부유되어 있을 수 있도록 구성된다.A plurality of oil pipes are formed at one side of the base plate so that the base plate can be floated without falling from the upper side of the compost to the inside of the compost.
또한, 포집몸체의 일측에는 포집된 가스를 분석시스템으로 유입시킬 수 있는 배관(도면에 미도시)이 연결될 수 있는 연결부가 형성되도록 구성된다.In addition, at one side of the collecting body, there is formed a connecting portion to which a pipe (not shown in the figure) can be connected to the analyzing system.
이때, 윈드터널은 도면에 도시되지 않았지만 흡입몸체의 가스가 흡입되는 입구부에 필터링박스가 구성될 수 있다. 이러한 필터링박스는 내부가 중공인 상태로 구성되되, 중간에 격벽 형태로 이물질을 걸러낼 수 있는 필터가 구비되고, 가스가 유입되는 방향을 기준으로 상기 필터의 전방측의 필터링박스 내측 상면에는 하부 방향으로 물 또는 수증기를 분사는 분사 노즐이 1개 이상 구성될 수 있다.At this time, although the wind tunnel is not shown in the drawing, a filtering box may be formed at the inlet portion where the gas of the suction body is sucked. The filtering box is provided with a filter having a hollow inside and a filter capable of filtering out foreign substances in the form of a partition wall. One or more spray nozzles for spraying water or steam may be constituted.
이러한 물 또는 수증기의 공급은, 흡입몸체 상측에 별도로 연결된 공급관이 외부로부터 물이나 가열된 공기인 수증기를 공급함으로써 가능할 수 있다.Such supply of water or water vapor may be possible by supplying water vapor, which is water or heated air, from a supply pipe separately connected to the upper side of the suction body.
이에 따라, 흡입몸체를 통해 퇴비에 포함된 이물질(먼지, 미세먼지 등)이나 퇴비가 공기 중에서 함께 흡입되는 경우라도, 필터에 의해 걸러지고, 분사 노즐에서 공급되는 물 또는 수증기에 의해 하중이 증가되어 바닥으로 가라앉아 순수한 가스만 포집몸체로 유입되도록 할 수 있다.Accordingly, even when foreign matter (dust, fine dust, etc.) or compost contained in the compost is sucked together in the air through the suction body, it is filtered by the filter and the load is increased by water or steam supplied from the spray nozzle You can go to the bottom and let pure gas flow into the collection body.
또한, 설계 조건에 따라서는, 흡입몸체의 내측 일측에는 외측과 연통되되 하부방향으로 경사져, 바닥에 가라앉은 이물질이나 퇴비가 다시 흡입몸체 외부로 배출되도록 구성될 수도 있다.Depending on the design conditions, the inner side of the suction body may be configured to communicate with the outer side and be inclined downward so that foreign matter or compost that has settled on the bottom is discharged again to the outside of the suction body.
또한, 다른 설계 조건에 따라서, 포집몸체의 상측면에는 소정의 형태를 갖는 격벽으로 구성되어, 흡입몸체로부터 배출된 이물질이나 퇴비를 모아놀 수 있는 수용공간이 형성될 수 있다.According to other design conditions, the upper surface of the collecting body may be formed with a partition wall having a predetermined shape, and a receiving space for collecting foreign matter or compost discharged from the suction body may be formed.
이러한 수용공간을 이루는 격벽은 복수 개의 관통홀이 측벽에 구성되고, 관통홀 각각에는 이물질이나 퇴비가 통과될 수 없을 정도의 작은 미세 구멍이 복수 개 배열될 수 있다.The plurality of through holes may be formed in the sidewall of the partition wall forming the accommodation space, and a plurality of small holes may be arranged in each of the through holes such that foreign matter or compost can not pass through.
이에 따라, 흡입몸체에서 젖은 상태로 배출된 이물질이나 퇴비가 수용공간에 수용된 동안 공기의 흐름으로 인해 자연 건조되고, 자연 건조되어 완전히 마른 상태가 된 이물질이나 퇴비는 바람에 날려 다시 축사 바닥에 낙하되거나, 혹은 사용자의 청소에 의해 축사 바닥에 낙하되도록 할 수 있다.Accordingly, foreign matter or compost discharged in a wet state from the suction body is naturally dried due to the flow of air while being accommodated in the accommodation space, and the foreign matter or the compost which is completely dried is blown by the wind and falls on the floor of the housing again , Or fall on the floor of the housing by the user's cleaning.
이하, 본원 발명의 깔짚이용 계사의 온실가스 발생량 분석 시스템을 이용하여 실제 깔짚이용 산란계사 퇴비화 농가에서 발생하는 온실가스 분석의 방법을 상세히 설명한다.Hereinafter, the method for analyzing the greenhouse gas occurring in the actual litter-use scattering apparatus composting farm using the litter-used greenhouse gas emission analysis system of the present invention will be described in detail.
<깔짚이용 축사의 온실가스 배출 측정><Measurement of GHG Emissions from Livestock Using Litter>
전라북도 남원시 운봉읍에 위치한 깔짚이용 산란계사로 산란계 16,000수와 2,880㎡의 사육 3개사로 구성되어있으며 비닐하우스용 프레임을 이용한 3중 단열구조 산란계사를 갖추고 있다. 환기는 계사 측면에 윈치커튼형태와 배면 송풍기의 의한 환기 구조를 가지고 있다. 시험구는 산란계수 6,000수와 960m2면적의 1개 계사를 선정하여 수행하였다. 대조구는 시험구 부근의 산란계사 퇴비화처리장을 선정하였으며 퇴비장 구조는 철골구조의 경량스틸 지붕구조로 375m2 면적으로 구성되어 있으며 일부 구간을 선정하여 공시 시료로 사용하였다.It is a litter using egg laying located in Unbong-eup, Namwon-do, Jeollabuk-do. It is composed of 16,000 eggs and 2,880m2 of breeding, and is equipped with a triple insulated structure egg laying frame using vinyl house frame. The ventilation system has ventilation structure by winch curtain type and rear blower on the side of house. The experiment was carried out by selecting one house with 6,000 laying area and 960 m2 area. The composting site was selected as the control area, and the composting structure was composed of light steel roof structure of steel structure with an area of 375m2 and some sections were selected and used as a public sample.
구체적인 깔짚이용 축사의 온실가스 배출 측정방법은 다음과 같다.The method of measuring the greenhouse gas emissions of the housing using concrete litter is as follows.
본원 발명의 온실가스 발생량 분석 시스템을 이용하여 시료를 채취 할 수 있었으며 wind tunnelchamber system의 정상상태 조건을 유지하기 위하여 돈사 외부의 신선한 공기를 5ℓ/min의 조건으로 포집 전에 1시간 동안 공급한 후 1ℓ/min 조건으로 감압 oilless-compressor를 이용하여 포집하였다. 배출되는 가스는 vacuum pump에 의해 포집되어 멀티채널 가스 주입기를 통하여 듀얼 디텍터를 가진 GC-PDD, TCD로 이송되어 실시간 분석할 수 있게 하였다. GC분석기가 충분히 안정화 시간을 유지하여 정밀도를 높이도록 1일 6회 분석할 수 있도록 프로그래밍 하였으며 4채널 온도 계측은 30분 간격으로 온도를 측정하여 저장 할 수 있도록 하였다. 분석된 CH4 와 N2O의 농도로 온실가스 발생량을 open chamber method의 단위시간당 단위면적당 발생량(flux, mg/m2·s)을 계산하였다. 분석된 CH4 와 N2O의 농도로 온실가스 발생량을 단위시간당 단위면적당 발생량(flux, mg/m2·s)을 다음의 계산식을 이용하여 계산하였다.In order to maintain the steady state conditions of the wind tunnel chamber system, fresh air outside the pig was supplied at a rate of 5 L / min for 1 hour before the collection, min using a vacuum oilless-compressor. The discharged gas was collected by a vacuum pump and transferred to a GC-PDD, TCD having a dual detector through a multi-channel gas injector, so that it can be analyzed in real time. The GC analyzer was programmed to be able to analyze 6 times a day so that the stabilization time was maintained and the accuracy was improved. The 4-channel temperature measurement was able to measure and store the temperature at intervals of 30 minutes. The amount of CH4 and N2O was calculated by the open chamber method (flux, mg / m2 · s) per unit area per hour. The amount of greenhouse gas emissions per unit area per hour (flux, mg / m2 · s) was calculated by the following formula using the concentrations of CH 4 and N 2 O analyzed.
단, Flux: 단위 시간당 단위면적당 온실가스 발생량(㎥/s)Flux: Amount of greenhouse gas emission per unit time (㎥ / s)
Coutput : 챔버의 농도(ppm)C output : concentration of chamber (ppm)
Cinput : 외부공기의 농도(ppm)C input : Concentration of external air (ppm)
Area : 챔버의 면적 Area: Area of chamber
P : 압력 (Pa = kg/(m*s2))P: Pressure (Pa = kg / (m * s 2 ))
M : 분자량(kg/kmol) M: molecular weight (kg / kmol)
R : 기체 상수(J/kmol ok)R: gas constant (J / kmol o k)
T : 절대 온도(ok)T: absolute temperature ( o k)
<깔짚이용 산란계사의 윈드 터널 시스템 현장 운용><On-site operation of the wind tunnel system of littering laying company>
깔짚이용 산란계사의 내부에 3개의 윈드 터널(wind tunnel)을 설치하고 외부에 신선한 공기를 공급할 수 있는 송풍기를 설치하였으며 인입되는 가스와 배출되는 가스를 실시간 모니터링시스템으로 이송하여 분석하였다. 현장에 설치된 시스템을 도 4에 나타내었다. 온도계측은 계사 밖의 온도와 유입공기 온도 및 배출온도 챔버 내부 온도를 측정 할 수 있도록 설치하였다.Using litter We installed three wind tunnels in the inside of the laying hens and installed a blower to supply fresh air to the outside. The incoming gas and the discharged gas were transferred to real time monitoring system and analyzed. A system installed on the site is shown in Fig. The thermometer side was installed to measure the temperature outside the house, the inlet air temperature, and the exhaust temperature chamber internal temperature.
<깔짚이용 산란계사의 대조구 온실가스 측정시스템 운용><Litter use control system of the laying hens' GHG measurement system operation>
폐기되는 깔짚을 퇴비화 되는 공정에서 배출되는 온실가스 분석을 위하여 도 5와 같이 윈드터널 온실가스 샘플링 시스템을 이용하여 발생된 온실가스를 분석할 수 있도록 설치하였다In order to analyze the greenhouse gas emitted from the process of composting the litter to be discarded, the greenhouse gas generated using the wind tunnel greenhouse gas sampling system was installed as shown in FIG. 5
<깔짚이용 산란계사의 온실가스 발생량 측정><Measurement of Greenhouse Gases Emitted from Litters Using Laying Hens>
도 1의 시스템 모식도처럼 산란계사 외부온도(T1)와 산란계사 내부온도(T2) 그리고 배출되는 온실가스 온도(T3)를 측정하여 도 6에 나타내었다. 산란계사 내부온도(T2)는 외부 온도와 관계없이 크게 변동되지 않는 계사 형태를 갖추고 있는 것을 알 수 있으며 배출되는 온실가스 온도는 외기온도와 내부 온도가 혼합되어 배출되고 있는 현상을 볼 수 있었다.As shown in the system diagram of FIG. 1, the external temperature (T1) of the scattering sheath, the internal temperature (T2) of the scattering sheath, and the temperature (T3) of the emitted greenhouse gas are measured and shown in FIG. It can be seen that the internal temperature (T 2) of the laying hens has a shape that does not fluctuate largely regardless of the external temperature, and that the discharged greenhouse gas temperature is mixed with the outside temperature and the internal temperature.
온실가스 실시간 분석시스템을 운용하여 산란계사 내부에서 발생되는 온실가스를 3개의 윈드터널로 포집하여 GC-PDD 실시간 CH4, N2O 가스 분석결과 신선한 가스(산란계사 외부 유입공기)의 농도와 계사 내부에서 발생되는 CH4, N2O 가스의 농도를 도 7과 도 8에 나타내었다. 공급농도와 배출농도는 각 채널별로 다소 차이가 있으나 CH4의 경우 0.3ppm과 N2O는 0.04ppm으로 매우 미세한 차이를 보이고 있는 것을 알 수 있었다. 이는 깔짚 산란계사 내부의 깔짚이 매우 건조한 상태로 유지되고 있었으며 계분의 발생시 발효되지 않고 건조되고 있는 상태에서도 온실가스 발생이 매우 적게 나타남을 알 수 있었다.Real-time CH4 and N2O gas analysis results of GC-PDD showed that the concentration of fresh gas (scattered air external inflow air) and the inside of the house were obtained by capturing the greenhouse gas generated from the inside of the scattering system into three wind tunnels using the greenhouse gas real- The concentrations of CH4 and N2O gases are shown in FIG. 7 and FIG. The feed concentration and the emission concentration are slightly different for each channel, but it is found that there is a very small difference between CH4 and N2O of 0.04ppm and 0.3ppm, respectively. It was found that the litter inside the litter laying hens remained very dry, and the greenhouse gases were very low even in the dry condition without the fermentation at the occurrence of the weeds.
깔짚 산란계사에서 발생하는 CH4, N2O 가스의 flux를 구하여 CH4, N2O 가스 발생량을 구한 결과 도 9와 도 10에 나타내었다. 깔짚 산란계사의 발생하는 CH4, N2O 발생량은 평균 CH4 0.5mg/m2/S 이고, 평균 N2O 가스 발생량은 0.03mg/m2/S 로 나타났다. The fluxes of CH4 and N2O gases from litter laying hens were determined and the amounts of CH4 and N2O gases were calculated. The results are shown in FIGS. 9 and 10. FIG. The amount of CH4 and N2O generated from the litter laying hens was an average CH4 of 0.5 mg / m2 / S and the average N2O gas production was 0.03 mg / m2 / S.
<깔짚이용 산란계사의 대조구 온실가스 발생량 측정><Measurement of greenhouse gas emissions from control litter using live litter>
도 5에 설치된 시스템을 이용하여 산란계사에서 배출된 깔짚 퇴비사에서 CH4, N2O 가스의 농도를 측정한 결과 CH4의 농도는 깔짚이용 산란계사와 비슷한 수준인 0.4ppm(Coutput- Cinput)을 나타내었으나 N2O(Coutput- Cinput) 농도는 1.5ppm으로 깔짚 산란계사 내부의 농도보다 높게 나타는 것을 알 수 있었다. 이는 깔짚 산란계사 내에서는 계분이 발효되지 않고 건조되어 있다가 퇴비사에서 부숙이 일어남을 알 수 있다. 도 11은 깔짚 산란계사에서 배출된 퇴비사의 CH4, N2O의 발생량(flux)을 구하여 나타내었다. CH 4, N 2 O concentration of the results of the measurement of the concentration of CH 4 gas is a 0.4ppm similar Inc. and used litter scattering also possible to use a system provided in the litter at 5 toebisa discharged from the four scattering parameters (output C - input C) But the concentration of N 2 O (C output - C input ) was 1.5ppm higher than that in litter laying hens. In the litter laying hens, the compost is not fermented but dried, and compost is composted. FIG. 11 shows the fluxes of CH 4 and N 2 O of the compost discharged from the litter laying hens.
이상에서 설명한 바와 같이 본원 발명에 따른 깔짚이용 산란계사의 온실가스 발생량 분석 시스템은 깔짚이용 산란계사에서 메탄 등을 포함한 온실가스 배출량의 측정에 있어서 매우 효과적임을 알 수 있다.As described above, it can be seen that the system for analyzing the greenhouse gas emission amount of the litter using laying straw according to the present invention is very effective in the measurement of the greenhouse gas emission including methane and the like in the litter utilizing laying hens.
Claims (5)
일부 외면이 밀폐된 깔짚이용 축사 내로 윈드터널을 통하여 일정 유량의 외부 공기를 공급하는 외부공기 공급단계 및
상기 윈드터널을 통하여 배출되는 깔짚이용 축사에서 발생되는 온실가스의 농도를 측정하는 온실가스 농도 측정단계를 포함하는 깔짚이용 축사의 온실가스 발생량 분석방법에 있어서,
상기 온실가스 농도 측정단계는 발생되는 온실가스의 안정적 샘플링을 위한 유량계가 설치된 공기 혼합기(air mixer)를 통하여 온실가스를 샘플링하고 샘플링된 온실가스를 다채널 분리 주입기를 통하여 GC-PDD 및 GC-TCD를 포함하는 가스 분석부에 주입하여 온실가스 농도를 측정하고,
상기 가스 분석부는 축사의 주변, 축사의 내부 및 배출되는 온실가스의 온도 정보를 전달받으며,
상기 윈드터널은,
베이스판;
상기 베이스판의 상면에 구성된 포집몸체;
상기 포집몸체의 상측에 구성되어 가스를 흡입하는 흡입몸체;
상기 흡입몸체와 포집몸체를 연결하는 연결배관; 및
상기 베이스판의 일측에 복수 개 구성되어 베이스판이 퇴비 상측으로 부유하도록 하는 부유관;을 포함하되,
상기 흡입몸체의 내측 일측에는 외측과 연통되되 하부 방향으로 경사져, 바닥에 가라앉은 이물질이나 퇴비가 다시 흡입몸체 외부로 배출되도록 구성되고,
상기 포집몸체는,
상기 흡입몸체로부터 유입된 가스를 유입받아 포집하고, 이의 일측에 구성된 연결부에 연결된 배관을 통해 상기 가스를 외부로 유입시키며,
상기 포집몸체의 상측면에는 격벽으로 구성되어 흡입몸체로부터 배출된 이물질이나 퇴비를 모아놀 수 있는 수용공간이 형성되고, 상기 수용공간을 이루는 격벽은 복수 개의 관통홀이 측벽에 구성되고, 상기 관통홀 각각에는 이물질이나 퇴비가 통과할 수 없는 미세 구멍이 복수 개 배열형성됨에 따라,
흡입몸체에서 젖는 상태로 배출된 이물질이나 퇴비가 수용공간에 수용된 동안 공기의 흐름으로 인해 자연 건조되고, 자연 건조되어 마른 상태가 된 이물질이나 퇴비는 바람에 날려 수용공간으로부터 이탈되는 것을 특징으로 하는 깔짚이용 축사의 온실가스 발생량 분석방법.Using Litter Using Litter in a Composting Facility Using Litter to Block Mixing of Unnecessary Outside Air with a Cattle Use Litter Sealing Part of the Outside of the Cattle;
An external air supply step of supplying external air at a constant flow rate through the wind tunnel into the enclosure of the litter used in some outer surfaces and
And a greenhouse gas concentration measuring step of measuring a concentration of a greenhouse gas generated in the litter-use housing pod discharged through the wind tunnel, the method comprising the steps of:
The greenhouse gas concentration measuring step samples the greenhouse gas through an air mixer equipped with a flow meter for stable sampling of the generated greenhouse gas and sends the sampled greenhouse gas to the GC-PDD and the GC-TCD To measure the greenhouse gas concentration,
The gas analyzer receives the temperature information of the surrounding of the housing, the inside of the housing, and the greenhouse gas to be discharged,
The wind tunnel includes:
Base plate;
A collecting body formed on an upper surface of the base plate;
A suction body formed on the upper side of the collecting body and sucking gas;
A connection pipe connecting the suction body and the collecting body; And
And a plurality of drain pipes arranged on one side of the base plate to float the base plate toward the upper side of the compost,
And an inner side of the suction body communicates with an outer side of the suction body and is inclined downward so that foreign materials or compost settled on the floor are discharged to the outside of the suction body again,
Wherein the collecting body comprises:
The gas introduced from the suction body is collected and collected, and the gas is introduced to the outside through a pipe connected to a connection part formed at one side thereof,
A plurality of through holes are formed in the sidewalls of the partitions forming the receiving space, and the plurality of through holes are formed in the sidewalls of the partitions forming the receiving space, Since a plurality of fine pores through which foreign matter or compost can not pass are arranged,
The foreign matter or the compost discharged in a wet state in the suction body is naturally dried due to the flow of air while being accommodated in the accommodation space, A method for analyzing the amount of greenhouse gas emissions in a housing facility.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| AMND | Amendment | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) |