가축 분뇨에서 암모니아의 휘발은 우레아제가 촉매하는 요소 가수분해에 의해 주도되며, 이는 온도와 pH에 크게 영향을 받습니다. 이 연구에서는 분뇨 저장 조건을 나타내는 10-35 °C 및 pH 6-10에서 페닐포스포로디아미데이트(PPDA)와 N-(n-부틸)티오포스포릭 트리아미드(NBPT)의 억제 성능을 평가하였습니다. PPDA는 10 °C 및 pH 6에서 강력한 억제를 달성하여 암모니아를 7.0 g NH4+-N/L 이하로 감소시켰지만, 조건이 높아질수록 감소했습니다. NBPT는 완화된 조건에서 PPDA보다 덜 효과적이었으나, 온도와 pH가 증가하더라도 안정된 성능을 유지했습니다. 두 억제제를 함께 사용하면 암모니아 피크를 최대 10일 지연시키고, 농도를 6-8 % 낮추며, 가장 낮은 반응 속도(k = 0.03 d-1)와 가장 높은 활성화 에너지(Ea = 59.4 ± 2.8 kJ/mol)를 달성했습니다. 분자 도킹 결과, PPDA는 여러 약한 결합을 형성한 반면 NBPT는 짧고 안정적인 상호작용을 제공했습니다. 이중 억제는 우레아제 억제를 강화하며, 계절 및 저장 조건에 맞춤화된 활용에 대한 실용적인 통찰력을 제공합니다.
Key Points
- PPDA는 10 °C 및 pH 6에서 암모니아를 75% 이상 억제하였으나, 조건이 악화되면 효과가 감소합니다.
- NBPT는 온도와 pH가 증가함에 따라 안정된 억제 성능을 보여, PPDA보다 높은 온도 및 pH에서 더 효과적입니다.
- 두 억제제를 병용하면 암모니아 피크를 최대 10일간 지연시키고, 가장 낮은 반응 속도와 가장 높은 활성화 에너지를 달성하게 됩니다.