미래축산폐수 자원화방향

사. 미래환경축산을 위한 연구방향( 대구대 축산학과, 남기홍)

(1) 가축사료로 이용하는 방안

  기존사료에 첨가되는 축분의 형태나 영양소 함량은 다양하여서 한마디로 첨가량을 제시할 수 없는 형편이며(Sweenten,1980), 또 축분에 함유되어 있다가 축분을 사료로 이용하였을 때 문제가 되는 As나 Cu와 같은 중금속, 항생제, 잔류약품(Penicillin과 Oxyteacycline 등), 홀몬제(McCaskey 등, 1985) 등은 축분내에 함유된 병원균문제와 함께 아직도 해결되어야 할 문제들이며 더 많은 연구가 이루어져야 한다.

(2) Biogas발생원으로 이용하는 방안

  축분을 혐기적인 상태로 발효시키면 약 60%의 CH_4, 38%의 CO₂가 발생되며 2%에 해당되는 H₂O, NH₃, H₂S,등이 발생되는데(Smith, 1980) 이 중 CH₄는 훌륭한 에너지원으로 이용(Hashimoto 등, 1980)된다. biogas 생성은 축분의 pH, 염기도, 휘발성산의 농도, 온도, 이용 가능한 영양소 수준, 독성물질의 잔존량 여부 등에 따라서 발효의 정도는 영향을 받게 된다(Morris 등, 1977). 환경적인 여건 외에도 혼합방법, screening 방법, pumping 방법(Sweeten, 1978), sum의 형성(Converse 등, 1977), grit의 축적(Sagley 등, 1985) 등에 따라서 biogas 새성량은 지대한 영향을 받으며 또 발효과정에서 이용되는 기계의 작동기술이나 환경여건을 알맞게 맞추어 주는 기술의 숙련정도 역시 biogas의 경제성에 큰 영향을 미치는 것으로 보고(Fontenot 등, 1983)되고 있다. 한가지 분명한 사실은 축분을 이용한 biogas의 생성을 경제적으로 타산이 맞는 단계까지 끌어 올리기 위해서는 아직도 더 많은 연구가 필요하다.(Edwards와 Daniel, 1992).

(3) 미생물을 이용한 퇴비화 방안

  호기적인 방법으로 처리된 축분은 비록 영양소의 손실을 가져오기는 하지만 부피를 줄일 수 있고, 건물 무게를 줄일 수 있으며, 냄새나 파리문제 등을 줄이고, 목초 종자발아에 크게 기여할 수 있으며(Sweeten, 1980), 또 퇴비화 도중에 생기는 열에 의하여 축분내에 함유된 병원균을 파괴시키는 잇점도 있다(Goulueke, 1987). 그러나, 우리나라 대부분의 축산 농가에서 실시하고 있는 것처럼 축분을 야외에 아무렇게나 퇴적해 두고 비가 와도 덮어주지 않는 식의 퇴비화는 안된다. 공기에 의하여 건조(자연건조나 인공건조)시킬 경우에는 정기적으로 뒤집어 주어야 한다(Sweeten, 1980). Sweeten(1980)은 적정한 퇴적깊이(1∼1.3cm), 퇴적된 축분의 뒤집는 기간(2∼3일) 등을 제시하였으며 수분의 함량은 40∼55%, C:N 비율은 30:1∼40:1, 인공건조를 위한 건조기간은 1주일 정도로 제시하였다. 퇴적된 축분에 미생물을 이식시켜 주는 방법도 값싸게 양질의 퇴비를 생성하는 길이 되며 동시에 냄새나 파리문제 해결에도 도움이 될 수 있어서(Howes, 1966) 우리 축산농가에서도 시도해 볼 가치가 있는 좋은 방법이다. 그러나 퇴비가 잘 만들어진다고 해도 제때 판로를 찾지 못하면 퇴비 내의 영양소 변화가 계속될 것이며 계속되는 영양소 변화는 상품화 가치를 떨어뜨리게 되는 어려움도 있다(Loehr, 1968 ; Sweeten, 1988).

(4) 농토에 직접비료로 이용하는 방안

  Bizer와 Sims(1988). Wolf 등(1988)이 보고한 연구결과에 따르면 축분은 시비한 후 11일이 지나면 벌써 축분 내에 함유된 총 질소중 37%는 기화(volatilization)해 버린다고 하였다. 이러한 지식없이 축분을 논밭(또는 과수원, 목초지 등)에 계획성 없이 뿌린다면 식물에서는 영양소 결핍증상이 나타날 수 있으며(Powers 등, 1975) 또 지나치게 많은 양을 시비한다면 NH₃, 아질산염, NO₃, 수용성 염 등에 의하여 작물은 중독증상을 보일 것이며 생산량의 감소를 초래하게 될 것이다(Weil 등, 1979).

  과량의 축분 시비는 N뿐만 아니라, 토양중에 축적되는 P의 양도 심각한 문제로 대두되고 있다고 보고되어 있다. 이들의 연구결과에 의하면 토양중의 P축적은 식물생장에 필요한 영양소들 간의 불균형을 유발시켰으며 As와 Cu같은 중금속들도 축적되는 현상이 나타났다고 한다. 최근 보고에 따르면(Muleller, 1994) P, K, Zn, Cu 등이 토양 중에 축적되는 양은 토양의 깊이와 시비년수에 따라 비례적으로 증가 하였다. 축분에 의한 공해 발생을 예방하는 차원에서 위와 같은 연구는 앞으로도 많이 이루어져야 할 것이다.

아. 대 책

(1) 축산분뇨처리기술도 축산경영을 계속하여 발전시키기 위해서는 축산경영기술의 하나로 인식의 전환이 필요하다.

(2) 축사형태/처리시스템, 축산분뇨 자원화, 재이용률에 대한 국내현황조사 및 이를 토대로 한 장기적 축산폐수 대책수립이 필요하다.

(3) 액비화도입시는 토지의 확보면적, 살포방법, 저장탱크 확보방안 등을 종합적으로 고려하여야 한다.

(4) 퇴비화시 가능한한 분과 뇨를 분리하여 분만을 퇴비화하여야 한다.

(5) 축산폐수의 생물학적 처리시 처리시설의 유입부하를 감소시키기 위해 반드시 전단계에 스크린 설치가 필요하다.

(6) 고도처리/유지관리가 쉬운 축산분뇨처리시스템의 연구 개발이 요구된다.

[출처] 15. 축산폐수|작성자 세상을 연출하다