[논문]가축분뇨 관리 및 퇴비·액비 이용에 대한 개선방안 고찰 - 논산지역을 중심으로 -

정동환; 신진수; 이철구; 유순주; 김용석

doi:10.14249/eia.2013.22.4.345

가축분뇨 관리 및 퇴비·액비 이용에 대한 개선방안 고찰 - 논산지역을 중심으로 -
A study on the improvement measures of livestock manure management and organic fertilizer use in Nonsan area 원문보기

환경영향평가 = Journal of environmental impact assessment, v.22 no.4, 2013년, pp.345 - 359

정동환 (국립환경과학원 물환경공학연구과) , 신진수 (국립환경과학원 물환경공학연구과) , 이철구 (국립환경과학원 물환경공학연구과) , 유순주 (국립환경과학원 물환경공학연구과) , 김용석 (국립환경과학원 물환경공학연구과)

Abstract ▼ AI-Helper

The Ministry of Environment established a plan for advancement of livestock manure management in July 2011 and finalized the "Comprehensive Measures for Advancement of Livestock Manure Management" in May 2012 complementing and strengthening the plan. In this process, it was necessary to investigate the status of discharge of livestock manure and its environmental impact, for example on rivers, groundwater, arable outflow water and soil. We investigated types of livestock husbandry, discharge of livestock manure, and production and use of organic fertilizers and presented the improvement measures of livestock manure management and organic fertilizer use. First, it is necessary to come up with measures to calculate appropriate density and numbers of livestock animals and prevent overcrowded breeding. Second, as many of the private livestock manure treatment facilities are out-dated and their long-term aerated reaction tanks are not regularly managed, it is necessary to find ways to improve those facilities through inspection and diagnosis. In addition, since existing public treatment facilities are designed to add clean water to belt filter press, additional water is needed. Therefore, it is necessary to improve belt filter press in order to decrease the extra water. Finally, although large-scale organic fertilizer plants and resources recycling centers produce good organic (liquid) fertilizers with proper components, it is necessary to establish standards for maturity of liquid fertilizers in order to facilitate efforts to turn livestock manure into resources.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이런 다양한 연구에도 불구하고 가축분뇨 효율적인 관리가 이루어지지 못하고 있는데 이를 위해 가축분뇨 및 액비살포, 가축과밀사육 등으로 인해 오염이 우려되는 지역에 대한 실태조사가 필요하다. 본 연구에서 가축분뇨에 대한 발생, 처리, 이용에 대한 실태를 파악하고자 논산시를 대상으로 축종별, 행정구역별 가축사육두수, 가축분뇨 발생량 및 배출부하량 등을 조사하였고, 가축분뇨 처리시설 현황 및 공공처리시설 효율을 조사하였다. 또한 가축분뇨 퇴비·액비의 처리시설 현황, 액비 부숙도, 퇴비·액비의 유통, 살포 현황 등을 조사하였고 이들 자료를 근거로 가축분뇨 관리에 대한 개선방안을 제안하였다.

제안 방법

그 결과를 통하여 가축분뇨 개별처리시설에 대한 개선점, 가축분뇨 및 퇴비·액비에 대한 성분조사, 액비의 부숙도 기준을 마련하고 가축분뇨에 대한 처리 및 관리, 퇴비·액비 이용에 대한 개선방안을 고찰하였다.
또한 가축분뇨 퇴비·액비의 처리시설 현황, 액비 부숙도, 퇴비·액비의 유통, 살포 현황 등을 조사하였고 이들 자료를 근거로 가축분뇨 관리에 대한 개선방안을 제안하였다.
이들 자원화 처리시설 중 운영이 안정적으로 수행 되는 논산계룡축산농협 자연순환농업센터의 자료를 수집하여 가축분뇨 수거 및 공급현황을 정리하였다. 돈분(뇨)는 전체적으로 고르게 수거되지만 가을철에 가장 많이 수거되는 것으로 조사되었고, 우분과 계분은 봄철에 가장 많이 수거되는 것으로 나타났다(Figure 4).

성능/효과

2011년 논산시 가축사육 현황을 근거로 배출원단위, 연계처리 등을 고려하여 오염부하량을 산정한 결과는 Table 5에 나타내었다. 가축사육 두수가 많은 광석면과 연무읍에서 발생 및 배출 부하량이 모두 높았는데, BOD의 경우 광석면에서는 발생부하량 8,225 kg/일의 3.1%가 배출되는 것으로 나타났으며, 연무읍에서는 발생부하량 9,720 kg/일의 4.4%가 배출되는 것으로 조사되었다. TN의 경우 광석면에서는 발생부하량 2,000 kg/일의 7.
이들 자원화 처리시설 중 운영이 안정적으로 수행 되는 논산계룡축산농협 자연순환농업센터의 자료를 수집하여 가축분뇨 수거 및 공급현황을 정리하였다. 돈분(뇨)는 전체적으로 고르게 수거되지만 가을철에 가장 많이 수거되는 것으로 조사되었고, 우분과 계분은 봄철에 가장 많이 수거되는 것으로 나타났다(Figure 4).
99%의 범위로 조사되 었다. 또한 TN의 경우 유입수 농도는 2,192.1~4,620.2 mg/L, 방류수 농도는 8.350~ 44.014 mg/L의 범위에서 조사되어 방류수 수질기준 60 mg/L 이하를 모두 만족하는 것으로 나타났으며, 처리효율은 98.6~99.7%의 범위로 조사되었다(Figure 3).
돼지 사육농가는 183 가구로써 약 16만 마리를 사육하고 있으며 축사면적은 약 26만 m²로 나타났다. 연무읍 약 56천 마리, 광석면 약 45천마리 등 가장 많은 돼지를 사육하는 것으로 나타났고 사육밀도는 각각 100 m²당 64.8 마리, 85.7 마리로 조사되었다. 가금(닭·오리) 사육농가는 120 가구로써 모두 신고시설로 운영하고 있고 약 193만 마리를 사육하고 있으며 축사면적은 약 29만 m²로 나타났다.
즉, 전체적으로 배출 부하량이 광석면보다 연무읍에서 1.4~2.0배 높아 연무읍지역 환경(하천·지하수·토양)에서 가축분뇨에 의한 영향을 더 크게 받는 것으로 판단되었다.
퇴비는 부숙 여부를 확인하여 공급하는데 2011년 7월 1일부터 2012년 11월 7일까지 주로 냄새물질인 암모니아, 황화수소 등에 대한 부숙도 조사결과, 암모니아는 0.0~48.0 ppm의 범위에서 평균 7.8 ppm로 조사되었고, 황화수소는 0.0~0.2 ppm의 범위에서 평균 0.08 ppm로 조사되었다. 암모니아의 경우 액비 생산량이 100 m3 /일 이하로 비교적 적을 때 농도 변화가 큰 것으로 나타났으나, 황화수소의 경우 농도 변화가 크지 않는 것으로 조사되었다(Figure 8).
액비는 취급이 용이하기 때문에 논농사 및 밭농사 농가 모두 활발하게 이용하는 것으로 나타났다. 퇴비는 포장하여 운반이 용이하므로 논산시 관내 이외에도 가까운 대전, 공주, 부여, 익산 지역까지 공급하는 것으로 조사되었고, 액비는 논산계룡축산농협이 위치한 광석면과 채운면에서 공급량이 많았다. 2011년 논산지역 액비 살포(시비)량은 55,100 톤이었고, 경작지별 살포지역은 논이 90.

후속연구

논산계룡축산농협에서 생산되는 가축분뇨 퇴비·액비 성분분석 결과「비료 공정규격 설정 및 지정」(농촌진흥청, 2010)의 규격기준을 초과하지 않는 것으로 나타났으나 액비의 경우 부숙도에 대한 기준이 정해져 있지 않아 향후 액비 관리를 위해서는 액비 부숙도 규격기준을 정하는 것이 필요하다(Table 10~11). 또한 퇴비의 성분 중 C/N 성분이 규격기준이내이나 다소 높게 조사되었고, 액비의 성분 중 주요 비료 성분(질소, 인산, 칼리)이 계절에 따라 개별 성분별로 변동이 크게 나타나 비료질을 안정화하여 일정한 수준의 제품을 만들어 내는 것이 필요하다.
그러나 현재 농촌진흥청의 “비료 공정규격 설정 및 지정” 고시(2010)에서 액비에 대한 부숙도 규격기준이 설정되어 있지 않다. 축산농협 등 규모가 큰 유기질비료공장 및 자원순환농업센터에서 생산하는 액비는 경종농가에서 사용하기에 적합한 성분의 유기질 비료(액비)를 생산해 내지만 향후 가축분뇨의 자원화를 더욱 활성화하기 위해서는 액비에 대한 부숙도 규격기준을 제정하는 것이 필요하다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	축산농가의 어떤 사육 때문에 고동노 가축분뇨가 발생하고 있는가?	가축분뇨는 수질오염 부하량이 높아 하천으로 유출시 수질에 악영향을 미친다. 축산농가의 전업화, 기업화, 밀집화 사육에 따라 고농도 가축분뇨가 다량 발생하고 있다. 즉 가축분뇨는 전체 오폐수 발생량의 1%에 불과하나 수질오염 부하량의 37%를 차지하고 있으며 가축분뇨에 의한 BOD 부하량은 생활하수에 의한 것보다 90배 정도 높은 것으로 나타났다(환경부, 2012a).
	가축분뇨의 어떠한 특징이 하천 수질에 악영향을 미치는가?	가축분뇨는 수질오염 부하량이 높아 하천으로 유출시 수질에 악영향을 미친다. 축산농가의 전업화, 기업화, 밀집화 사육에 따라 고농도 가축분뇨가 다량 발생하고 있다.
	축산농가 가축분뇨의 수질오염에 대한 영향력은 어떠한가?	축산농가의 전업화, 기업화, 밀집화 사육에 따라 고농도 가축분뇨가 다량 발생하고 있다. 즉 가축분뇨는 전체 오폐수 발생량의 1%에 불과하나 수질오염 부하량의 37%를 차지하고 있으며 가축분뇨에 의한 BOD 부하량은 생활하수에 의한 것보다 90배 정도 높은 것으로 나타났다(환경부, 2012a). 산업폐수와 생활하수는 지속적이고 집중적으로 투자·관리되었으나 축산농가의 소극적 시설투자와 낮은 가축분뇨 공공처리시설 보급 등 가축분뇨에 대한 관리는 상대적으로 미흡하였다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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