옥수수와 대두 재배 시즌 사이에 피복 작물은 토양 침식을 줄이기 위해 농지에 널리 채택되었습니다. 이 연구는 돼지 분뇨가 포함된 대두-겨울 피복작물-옥수수 윤작의 작물 바이오 매스로부터 혐기성 소화(AD)를 사용하여 에너지와 영양소를 재활용하는 가능성을 조사했습니다. 2023-2024년 동안 대두, 옥수수, 연차 호밀, 곡물 호밀 및 콩, 클로버, 무, 귀리 혼합물(PCRO)을 포함한 겨울 피복작물을 심었습니다. 측정실험에서 혐기성 소화를 통해 대두줄기는 60:40 (대두줄기: 돼지 분뇨), 세 종류의 피복작물은 80:20, 옥수수 대는 40:60의 혼합 비율에서 가장 높은 메탄 수율이 나타났습니다. 이러한 최적 혼합 비율은 파일럿 규모 반응기에 적용되어 휘발성 고형물(kilogram-VS) 당 271-361 리터의 메탄을 발생시켰습니다. 대두-곡물호밀-옥수수 윤작에서의 1헥타르 바이오매스와 돼지 분뇨의 병합 소화로부터 총 350,203 MJ의 에너지가 추정되었습니다. 그러나 사일링 및 저장 효과를 고려할 때 에너지 출력이 약 10-15 % 감소했습니다. 바이오매스 수확량 및 성분을 기반으로, 대두-곡물호밀-옥수수 윤작의 1헥타르 작물 바이오매스에는 각각 422, 74, 545 kg의 질소(N), 인(P), 칼륨(K)이 포함되어 있다고 추정되었습니다. 소화액 분석 결과, 원료에서 86% 이상의 NPK가 여전히 이용 가능했으며, 식물 흡수에 즉시 이용 가능한 NH4-N의 양이 혐기성 소화 후 크게 증가한 것으로 나타났습니다. 이 연구는 세 가지 작물 윤작이 에너지 생산 및 영양소 재활용을 위한 중요한 생물자원을 제공할 수 있음을 보여줍니다.