퇴비소화물의 플라즈마 처리가 저장 및 토양 적용 후 pH, 질산화 및 질소 순환에 미치는 영향

플라즈마 처리 기술을 통한 산성화는 가축 분뇨 관리 체인 전반에 걸친 질소 손실을 완화할 수 있는 잠재적 솔루션을 제시하며, 분뇨에 대기 질소를 통합하는 이중 이점을 제공합니다. 이 연구는 장기 저장 중 소화된 슬러리에 대한 일회성 산성화 전략으로서 플라즈마 처리 기술의 사용 및 효과를 평가하였으며, 슬러리 내 질소(N) 가용성과 이후 토양에서의 방출에 미치는 영향을 분석하였습니다. 전처리된 소화물은 원심 분리기를 사용하여 분리되었고, 결과적인 액체 단fraction (LF)은 세 가지 서로 다른 초기 pH 수준(4.27, 5.03, 5.42)을 달성하기 위해 플라즈마 처리를 받았습니다. 이후, pH의 변화와 NH4+, NO3- 및 NO2-의 변화를 모니터링하기 위해 180일간 저장 실험을 설정하였습니다. 동시에 유기물을 포함한 후 80일간의 질소 순환을 연구하기 위한 토양 인큐베이션 실험이 수행되었습니다 (액체 단fraction, 플라즈마 처리된 액체 단fraction, 소화물 및 원 슬러리). 플라즈마 처리는 대기 중 질소를 NO3- 및 NO2-로 고정시켜 슬러리 내 총 질소 및 무기 질소의 비율을 유의미하게 증가시키고, 처리 기간에 따라 슬러리 pH를 감소시켰습니다. 6개월 저장 후, pH가 가장 높은 초기 pH( LFpH-5.42 )를 가진 플라즈마 처리된 액체 단fraction에서 0.91 pH 단위 증가했습니다. 플라즈마 처리는 비처리된 액체 단fraction에 비해 토양 내 순수 무기 질소 방출을 5-14% 유의미하게 증가시켰습니다. 플라즈마 처리된 슬러리를 적용한 후 80일 이상 NH4+ 질산화의 예기치 않은 장기 억제가 관찰되었습니다. 결론적으로, 플라즈마 처리는 산성 및 생물산화 전략의 유망한 대안으로 부각되며, 슬러리 pH의 지속적인 안정화, 비료 가치 향상 및 토양 내 NH4+-N 질산화 지연을 제공합니다.