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가축분뇨 처리시설 농장 점검사항 및 핵심 관리 포인트

이 정 식 부장 / 축산환경관리원 환경관리부

1. 가축분뇨 발생 및 처리

 

축산업의 성장으로 농업생산액 중 축산업 비중은 2010년 38.2%(17조4,710억원)에서 2020년 40.6%(20조3,470억원)으로 확대(한국농촌경제연구원 농업전망 2022)되었으며, 축산업 성장과 함께 사육두수 증가로 가축분뇨 발생량 또한 지속적 증가가 예상된다. 농림축산식품부 “가축분뇨 발생량 및 처리 현황(2020년 실태조사 결과)”자료에 따르면 가축분뇨 전체 발생량은 5,194만 톤(추정)이며, 양돈농가의 경우 2,037만톤으로 가장 많은 40%를 차지하고 있다. 발생한 양돈분뇨의 33.2%는 농가에서 자가처리, 66.8%는 공동자원화, 공공 처리시설 및 재활용시설에 위탁하여 퇴비·액비화 및 정화 처리되고 있다.

 

 

2. 양돈농가의 가축분뇨 처리 관련 점검·관리

 

양돈분뇨를 처리하는 방법은 크게 자원화(퇴비, 액비), 정화, 에너지화(바이오가스, 고체연료 , 바이오차 등) 3가지로 분류할 수 있다. 일반적으로 양돈농가에서 처리하는 방법은 자원화(퇴비, 액비), 정화이다. 처리효율을 높이기 위해 분뇨를 고액분리기 또는 중력을 이용한 침전을 통해 분과 뇨로 분리하는 과정이 필요(일부 공법에 따라 생략하는 예도 있음)하며, 일상점검 및 유지보수를 통해 성능이 지속해서 유지되도록 관리해야 한다. 그리고 분뇨의 안정적 처리를 위해 저장공간을 미리 확보해야 한다.

 

(1) 고액분리

고액분리는 앞서 말했듯이 분뇨를 고액분리기 또는 중력을 이용한 침전을 통해 분과 뇨로 분리하는 과정이다. 농가에서 많이 사용하는 고액분리기는 아래 (표 2)와 같다. 고액분리기 도입 초기에는 가격이 저렴하고 에너지 소모가 적은 벨트프레스 및 스크린 형태를 주로 설치·운영했으나 요즘은 처리효율을 고려하여 성능이 좋은 원심분리기를 많이 설치·운영하는 추세다.

 

고액분리기는 매일 가동상태를 눈과 귀를 통해서 확인해야 한다. 예전에 들리지 않던 소음이 발생하거나 분리된 분의 함수율 과다, 기계 외형의 변화가 감지되면 가동을 중단하고 정비해야 한다. 특히 원심분리기의 경우 속도를 제어하는 인버터 및 컨트롤러부의 정상 동작 여부, 기어박스 내 소음, 베어링 파손에 의한 소음 발생 여부를 확인하고, 증속(속도를 올림) 및 정상 운전 중 이상 진동, 소음 발생 시에는 신속히 기계를 정지하여 전문가에게 점검을 의뢰하여야 한다.

 

그렇지 않고 무리하게 가동하면 주요 부품의 파손으로 고가의 수리 비용이 발생함은 물론 대형 안전사고로 이어질 수 있다. 이를 예방하기 위해서는 고액분리기 처리성능 이내로 양과 시간을 준수하여 사용하고, 오버홀(Overhaul, 기계나 엔진 등을 분해해서 점검하고 정비하는 일) 기간에 맞춰 정기 점검 및 부품 등을 교체·운영해야 한다.

 

 

(2) 저장공간

양돈분뇨를 안정적으로 처리하기 위해서는 저장공간 확보가 중요하다. 일반 농가에서는 자본과 부지 문제 등으로 저장공간을 추가로 확보하는 데 한계가 있다. 따라서 계절별 관리를 통해서 분뇨, 퇴비, 액비의 배출이 어려운 시기를 대비해야 한다. 준비해야 하는 시기가 바로 겨울부터 봄까지다.

 

퇴비와 액비를 살포하는 겨울에서 봄까지 분뇨와 퇴비, 액비를 위탁시설에 처리하거나 농경지에 살포하여 돈방 슬러리 피트(분뇨 임시 저장공간), 액비저장조, 퇴비사 등의 저장공간을 확보함으로써 퇴비, 액비 비수기에 분뇨를 안정적으로 처리할 수 있도록 대비해야 한다.

 

참고로 퇴비, 액비의 발효기간 및 살포 비수기 등을 고려하여 가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률에서는 퇴비화시설은 1~2개월, 액비화시설은 4개월 이상의 발효·저장공간을 확보하도록 하고 있다. 겨울철 물 섭취량 및 사용량이 줄어드는데 돈방 슬러리 피트에 고농도의 슬러지가 침전될 수 있으므로 고압세척기를 이용하여 하부 청소를 해주는 게 좋다.

 

슬러지가 고착되면 유효공간이 줄어들게 되어 가용 가능한 저장공간이 부족해질 수 있다. 돈방 슬러리 피트에서 분뇨 배출 시 배출구를 하부에 위치시켜 압력차를 이용하여 배출하면 동력비를 절감할 수 있다.

 

(3) 퇴비화

배출된 분뇨를 고액분리해 분과 뇨로 분리한 후 분을 발효과정을 거쳐 퇴비로 만드는 방법이다. 대부분 단순 퇴적식 퇴비사를 이용하고 있으며, 송풍식, 기계교반식을 도입하면 처리기간 단축 및 처리 효율 높이기에 도움이 된다. 송풍식과 기계교반식의 경우 송풍배관, 송풍기 및 교반기 관리가 필요하다.

 

송풍식은 자연송풍과 강제송풍(브로워) 방식이 있으며, 자연송풍식의 경우 송풍배관의 구멍이 막히지 않도록 구멍을 지그재그로 뚫고, 퇴비 높이는 1.5m 이상 적재하지 않는 게 좋다.

 

강제송풍식과 기계교반식의 경우 고액분리기와 마찬가지로 모터, 브로워, 감속기, 레일 탈선 여부, 구동축 등 기계·장비의 가동상태를 매일 눈과 귀를 통해서 확인해야 한다. 반복적이지만 기본에 충실해야 한다. 처리성능에 맞게 운영함으로써 기계·장비에 미치는 부하를 줄여야 한다. 그래야 적정 처리효율을 유지하고, 사용기간을 연장할 수 있다.

 

 

(4) 액비화, 정화

배출된 분뇨를 고액분리해 분과 뇨로 분리한 후 뇨를 발효과정을 거쳐 액비로 만들거나 추가적인 분해 과정을 거쳐 유기물, 불순물 등을 제거하여 맑은 물을 만드는 방법이다. 액비화와 정화의 차이는 최종 처리된 상태로 나눌 수 있는데 비료 성분을 포함하는 상태로 처리하면 액비가 되고, 액비 상태에서 미생물을 이용한 유기물, 불순물 분해, 물리화학적 침전 및 고도처리 등을 거쳐 맑은 물 상태로 처리하는 것은 정화라고 생각하면 된다.

 

액비화 및 정화에서는 산소 공급(폭기)이 중요하다. 일반적으로 액비화를 위해 액비 1톤당 1시간에 1∼5m3(0.03m3 air/m3·min)의 공기를 공급해주고, 정화에서는 용존산소량(DO : Dissolved Oxygen)을 2mg/L 이상으로 유지하는 것이 좋다. 따라서 휴대용 용존산소량 측정기 등을 활용하거나 자동 측정장치를 설치하여 관리할 필요가 있다.

 

발효 및 분해가 진행되는 발효조(폭기조)의 폭기상태를 육안으로 확인하는 것도 중요한데 표면의 움직임이 한쪽으로 치우치면 산기관의 일부분이 막혔을 경우가 있다. 또한 수위를 너무 높게 하면 송풍기에 압력이 걸려 기계 멈춤 등의 문제가 발생하므로 설계용량에 맞게 적정량을 처리해야 한다.

 

봄철부터 기온이 상승하여 여름에 절정을 이루는데 이때 온도가 올라가면서 거품이 발생하여 넘치는 경우가 많다. 유입 부하(유입처리량 과다)가 높은 경우 거품발생이 심해지므로 먼저 유입 부하를 줄이고, 거품이 넘치는 것을 대비하여 소포제, 물 또는 생산된 액비 및 처리수를 활용하여 거품을 제거하면 좋다. 경제성을 생각하면 액비와 처리수를 재활용하는 것이 유리하다.

 

그리고 액비생산의 경우 운영 초기 또는 중단 후 재가동 시 액비화시설(발효조)에 고액분리된 뇨와 함께 미생물제, 발효촉진제, 부숙이 완료된 액비를 첨가하여 공기를 공급하면 악취 발생이 줄어들고 효율적으로 액비를 만들 수 있다. 생산된 액비를 비울 때도 3분의 1 또는 5분의 1 정도를 남겨두는 방법을 활용하면 좋다.

 

 

(5) 땅 꺼짐, 열선

봄철은 날씨가 온화해지는 해빙기다. 겨울철 언 땅은 부피가 팽창한다. 다시 봄이 되면 언 땅이 녹으면서 부피가 줄어들어 지반이 내려앉는 경우가 있다. 따라서 시설물 주변 땅 꺼짐, 벽체 균열 등을 확인해야 한다. 또한, 동파 방지를 위해 열선 및 난방 장비를 가동하는데 깜빡 잊고 전원을 끄지 않아 과열로 인한 화재가 발생할 위험이 있으니 각별히 신경 써야 한다.

 

3. 지역주민과의 소통

 

냄새일까? 악취일까? 국립국어원 표준국어대사전에 따르면 ‘냄새’는 코로 맡을 수 있는 온갖 기운, ‘악취’는 나쁜 냄새로 정의하고 있다. 악취방지법에서는 냄새에 대한 정의는 없으며, ‘악취’를 황화수소, 메르캅탄류, 아민류, 그 밖에 자극성이 있는 물질이 사람의 후각을 자극하여 불쾌감과 혐오감을 주는 냄새로 정의하고 있다. 다시 말해 냄새 중에 불쾌감과 혐오감을 주면 악취라고 할 수 있다. 생뚱맞은 얘기 같지만, 양돈농가는 깊은 고민을 해야 한다. 30~40년 전만 해도 축산악취가 아니라 고향의 냄새라고 했다.

 

하지만 도시화가 빠르게 진전되고, 귀농·귀촌 활성화 및 공공기관 이전 등으로 축산농가에서 나는 냄새는 모두 악취로 인식되고 있다. 심지어 소, 닭 등 타 축종 및 퇴비, 액비에서 나는 모든 냄새의 주범을 양돈농가 악취라고 오해하고 있다. 이제 지역주민과 소통해야 한다.

 

양돈농가가 얼마나 노력하고 있는지, 그리고 지역주민과 얼마나 친해지려고 하는지 말이다. 그리고 지역주민이 생활에 불편을 느끼는 점을 경청하고 지속해서 개선하도록 노력해야 한다. 농림축산식품부도 이런 소통의 장을 마련하고자 정부지원사업에 참여하는 지자체는 지역주민과 축산농가가 함께 참여하는 지역협의체를 의무적으로 구성·운영하도록 했다. 양돈농가가 먼저 마음을 연다면 지역주민도 마음을 열 것이다.

 

월간 한돈미디어 2022년 4월호 99~104p 【원고는 ☞ 1079sky@lemi.or.kr로 문의바랍니다.】