분뇨순환 C 돈사

가. 개념

Fig. 3.8에 본 연구대상 돈사에 적용한 분뇨 순환시스템에 대한 개략도를 나타 내었으며, 분뇨순환시스템은 돈사에서 발생된 분뇨를 미생물이 활성화 되어 있는 분뇨처리시설로 유입시켜 분뇨 중 오염물질을 처리하고 미생물을 활성화시킨 처리 수를 다시 돈사 slurry pit로 재순환시키는 방식으로 돈사에서 발생하는 분뇨는 처리시설을 거쳐 지속적으로 배출시키는 일반적인 방식과 차이점이 있는 방식이다.

분뇨 순환시스템에 적용된 돈사의 구조는 돈사에서 양돈이 배설하는 분뇨가 하 부에 설치되어 있는 slurry pit로 모아져 분뇨가 저장될 수 있는 축사방식으로 일 반적으로 많이 적용되는 시스템과 유사한 구조에 적용한 시스템이다.

Fig. 3.8. Outline of manure circulation system.

돈사에서 발생하는 분뇨를 순환시스템에서 처리한 최종처리수를 돈사에 재이용 하는 구성도 및 사양에 대해 Fig. 3.9와 Table 3.9에 나타내었다.

돈사 바닥에 설치된 slurry pit로 모이는 분뇨를 분뇨처리시설의 원수조를 거쳐 유량조정조로 유입시킨 후 적절량을 1차 폭기조에서 교반과 함께 폭기 과정으로 호기성 조건으로 활성화하여 발효조에서 분해시킨다. 발효조에서 처리한 분뇨는 2 차 폭기조로 이동하여 교반과 폭기가 이루진 후 1, 2차 침전조에서 고체성분과 액 체성분으로 분리한 후 순환조를 통해 최종 처리수는 다시 slurry pit로 재순환하 여 사용하는 구조로 구성되어 운영되어 진다.

Fig. 3.9. Process chart of manure circulation system.

Table 3.9. Specification of manure circulation system Fig. 3. 9 의

분뇨처리시설번호

분뇨처리시설 명칭

체적 (m³)

Fig. 3. 9 의 분뇨처리시설번호

분뇨처리시설 명칭

체적 (m³)

① 원수조 11.1 ⑥ 2차폭기조 48.0

② 유량조정조 7.3 ⑦ 1침전조 7.1

③ 투입조 11.1 ⑧ 2침전조 11.1

④ 1차폭기조 48.0 ⑨ 순환조 11.1

⑤ 발효조 35.2 분뇨처리시설 전체체적 190

1, 2 폭기조 : 교반기가동(상시) 및 산소 공급으로 호기조건 유지

분뇨순환시스템과 일반 돈사의 장단점을 비교한 결과를 Table 3.10에 제시하였 다. 분뇨 순환시스템은 고액분리와 퇴비화시설이 별도로 필요하지 않아 폐사율이 낮아지고 소요인력과 사육일수가 절감 되는 장점이 있으며, 양돈축산업에서 가장 문제시 되고 있는 악취발생을 현저히 저감시킬 수 있는 기술이지만 양돈농가의 이 해도가 부족하여 적용현장이 많지 않고 4월에서 10월 사이에는 농경지에 작물이 심어져 있어 시비가 어려워 별도의 저장조가 필요하며, 본 처리시스템은 미생물이 사용되는 관계로 소독이 제한하여야 하는 단점도 있다.

분뇨순환시스템을 적용한 돈사는 분뇨가 처리된 처리수가 순환하는 구조로 형성 되어 별도의 고형분이 발생하지 않으므로 고액분리 및 퇴비화시설을 필요로 하지 않아 악취발생원 감소에 따른 악취저감효과를 얻을 수 있으며, 돈사 내부의 사육 환경개선으로 과밀사육, 폐사율감소, 출하일수 단축 및 시설유지 비용 절감 등의 부가적인 수익이 창출될 수 있다.

실제 분뇨순환시스템을 적용하여 운영 중인 국내 양돈시설을 대상으로 사육밀 도, 소요인력, 폐사율, 사육일수, 경제적 효과 및 악취발생현황을 조사한 결과 일 반 양돈시설과 비교하여 소요인력은 기존의 2명/1,000두에서 1명/1,000두로 소요 인력이 낮아져 양돈농가의 부족한 인력에 도움을 주고 있는 것으로 조사되었다.

비육돈의 경우 사육일수가 평균 180일 이상에서 170일 정도로 10일이상의 조기 출 하가 가능하게 되어 날로 비싸지는 사료비용의 절감과 조기출하로 회전율 단축에 따른 농가 소득에 이바지하고 있는 것으로 나타났다.

단위면적당 사육할 수 있는 두수도 기존의 0.6 ~ 0.9두/㎡에서 1.0 ~ 1.3두/㎡

로 사육밀도는 높이는 효과를 볼 수 있어 기본적으로 소요되는 경비를 절감할 수 있는 것으로 나타났다.

돈사 및 발생된 양돈분뇨처리 액비 중 악취발생이 현저하게 낮은 수준으로 조사 되어 돈사의 생활환경 개선에 따라 기존의 평균 5 ~ 10 %로 높았던 폐사율이 평균 1 ~ 2 % 이하로 自然死 수준으로 낮아지는 것으로 나타났다.

Table 3.10. Comparison between the strength and weakness of manure circulation system and general pig house

항 목 분뇨순환시스템 돈사 일반 돈사

장 점

고액분리 불필요 필요

퇴비화시설 불필요 필요

소요인력 절감 : 평균 1인/1,000두 평균 : 2인/1,000두

사육일수 절감 : 평균 170일 평균 : 180일

폐사율 낮음 : 평균 1 ~ 2 % 이하 평균 : 5 ~ 10 % 사육밀도 증가 : 평균 1.0 ~ 1.3두/㎡ 평균 : 0.6 ~ 0.9두/㎡

발생된 액비 냄새 거의 없음 고농도 악취발생

악취발생 낮음 악취 발생농도 높음

시설비용 절감: 고액분리기, 퇴비화 장비, 액비화

시설 등 불필요 고액분리기, 퇴비화장비,

액비화 시설 등 필요 생산비 절감 : 폐사율, 소요인력 및사육일수 감소,

사육밀도 증가 등으로 생산비 절감

-단 점

적용현황 적용실적 미미

-액비저장조 4월 ~ 10월에 액비시비가 불가능하여

액비 저장조 필요

-소독제 사용금지 소독이 금지 : 미생물에 의한 처리방식

나. 일반현황

돈사의 사육조건이 비슷한 3개의 돈사를 대상으로 악취발생특성 평가를 수행하 였으며, 돈사의 일반현황을 Table 3.11에 나타내었다.

연구 대상 시설의 선정은 유사한 조건을 가진 동일 사업장으로서 사육방식으로 돈사의 형식은 경량판넬을 이용하여 건축되어 창이 없는 무창돈사이고, 선정된 돈 사의 바닥은 A, B 돈사는 부분적으로 slot이 되어있는 구조이며, C 돈사는 전체가 slot구조로 형성된 slurry pit로 돈사에서 배출되는 분뇨가 하부로 떨어지는 구조 이다. 사육되고 있는 양돈은 A, B 돈사에서는 비육돈을 사육하고 C 돈사는 비육돈 과 육성돈을 사육하는 돈사이다.

분뇨처리방식은 A, B 돈사의 경우 일반적으로 축사에서 이용하는 활성슬러지법 으로 처리시설로 유입되는 분뇨를 처리한 후 배출하는 형태로 현재 양돈축사에 널 리 사용되어지고 있는 방법이며, 반면에 C 돈사의 분뇨처리공법은 돈사에서 발생 한 분뇨를 미생물 활성조로 구성된 분뇨처리시설에 유입시켜 분뇨 중 오염물질을 처리하고 미생물로 활성화된 처리수를 다시 C 돈사의 slurry pit로 재순환시키는 방식을 사용하고 있다. 따라서 선정된 돈사의 조건은 분뇨처리시설을 제외한 다른 조건은 유사한 시설이라 할 수 있다.

구 분 A 돈사 B 돈사 C 돈사

돈사형식 무창돈사(경량판넬) 무창돈사(경량판넬) 무창돈사(경량판넬)

사육연령 비육돈 비육돈 육성/비육돈

바닥구조 부분slot 부분slot 전면slot

분뇨순환 미순환 미순환 순환

slurry pit 깊이 90cm 90cm 110cm

Table 3.11. Comparison with each case pig house conditions