축산직 및 축산기사 등 도움 주는 축산학 핵심 이론 요약 정리 11강. 가축분뇨의 관리 및 이용

제11장 가축분뇨의 관리 및 이용

1.가축분뇨 현황
(1)가축분뇨의 정의
-가축이 배설하는 분·뇨 및 가축사육 과정에서 사용된 물
등이 분·뇨에 섞인 것
-관련 법령 : 가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률
(2)가축분뇨 발생량

구분	한·육우	젖소	돼지	닭·오리	계
사육두수 (천마리)	2,817	428	9,858	164,083	193,237
발생량 (천톤)	14,087	5,886	17,957	7,185	46,233

-처리방법 : 퇴비·액비화 89.7%, 정화처리 9.3%, 기타 2%

 

2.가축분뇨의 특성
-가축분뇨는 가축이 섭취한 사료 중 소화되지 못한 성분뿐만
아니라 소화기관의 내용물이 포함되어 있어 유기물, 기생충,
미생물 등으로 구성됨
(1)특성
-오염부하량이 높음
-오염성분은 분＞뇨
-오염성분 농도가 높음
-생물학적 처리가 가능
-질소 농도가 높음
-취기가 강함
(2)가치
-비료적 가치 : 각종 영양분 골고루 함유
-퇴비→지효성, 액비→속효성
-비료성분 함량 : 계분＞돈분＞우분
(3)가축분뇨vs화학비료
-가축분뇨는 각종 영양분을 골고루 함유
-가축분뇨는 각종 요인에 따라 성분과 품질이 다름
-가축분뇨는 화학비료에 비해 운송과 사용이 불편
-가축분뇨는 사용할 때마다 성분 분석 및 시용량 결정

 

3.가축분뇨와 생태환경
(1)지력 유지
-가축 배설물→토양 환원→비료로 사용→식물체 영양소 공급
-토양 통기성에 기여→식물체 서식에 적절한 지력 유지
-가축분뇨는 물질의 자연순환계 일부로서 중요한 기능
(2)악취
-분뇨의 유기물이 미생물에 의해 분해되어 휘발성 물질로 전

환되어 냄새의 원인이 됨
-질소, 유황으로부터 생기는 암모니아, 유화수소가 주원인
(3)질병 전염
-분뇨, 침출물→도랑, 하천 유입→질병의 원인
(4)생태계 변화
-분뇨의 하천 유입→하천의 유기물 함량 증가→플랑크톤과
미생물이 유기물을 대사의 원료로 이용·번식→산소 사용→하
천수 용존산소량 급속히 감소→생물체 사멸·생태계 균형 파괴
-BOD : 생물학적 산소요구량

 

4.가축분뇨의 이용
(1)비료
-비료화 유기물→대장미생물 분해→토양미생물 분해→비료화
-배설물을 비료로 사용할 때는 작물이 흡수할 수 있을 정도
로 충분히 발효·숙성시킨 후 사용해야 함
-배설물을 숙성시키면 미생물의 작용, 온도 상승 등에 의해
유해미생물과 기생충이 사멸함
-배설물에는 질소가 다량 포함되어 있지만 발효 및 숙성과정
에서 암모니아 가스로 소실되기 때문에 C/N율을 적절하게 조
정하여 질소가 암모니아가스로 전환되는 것을 최소화해야 함
(2)연료
-배설물에는 에너지 함량이 높은 유기물이 다량 존재하기 때
문에 산화할 때 열이 발생함
-건조→연료 생산, 메탄세균 첨가·혐기발효→메탄가스 생산
(3)사료
-배설물→발효→유해미생물 사멸→반추가축 사료
-배설물에 존재하는 탄수화물의 상당량은 조섬유
-배설물을 60℃로 가열하면 유해미생물과 기생충 사멸

 

5.가축분뇨 처리방법
(1)처리 원칙
①배설물 생산 최소화
-경영 효율화, 배설물처리 비용 최소화
②생산된 배설물의 토양 환원
-자연계 물질순환 법칙, 농토 지역 유지, 유기농산물 생산
③환원되지 못한 오수는 정화 방류
-정화 방류, 연료나 사료로 사용
(2)이용 목적
①비료 이용
-퇴비화, 건조처리, 액비화(액상비료)
②에너지 이용
-건조분, 메탄가스화, 고형연료(SRF)
③정화방류
(3)처리방법
①배설물의 수거
-수거방법은 축사의 구조와 사양방법에 따라 결정
②배설물의 비료화
-영양원 : 배설물을 숙성시켜 C/N율을 25~30으로 조정
-미생물 : 미생물들이 배설물의 유기물을 분해·발효
-산소 : 혐기성 발효보다 호기성 발효가 효율적
-수분 : 배설물의 수분함량은 50~60%가 적절
-온도 : 60℃ 수일간 지속→병원성 미생물, 기생충 사멸
-pH : 배설물의 초기 pH는 6~8이 적당
③액비화
-수분함량 90% 이상의 액상분뇨를 호기성 처리한 액상 퇴비
-방법 : 혐기성 발효, 호기성 발효
-퇴비화의 문제점을 최소화 시킬 수 있음
④정화처리
-가축분뇨 내 오염물질을 제거하여 정화된 처리수를 하천 방류
-오염성분 : BOD, COD, SS, T-N, T-P, 대장균수
-처리원리 : 화학적 처리, 중화 처리, 생물학적 처리
⑤에너지화
-가축분뇨에는 체내에서 소화·흡수되지 않은 유기물이 포함됨
-바이오에너지 : 생물유기체를 변화시켜 얻어지는 연료·에너지
-이용방법 : 연소, 열분해, 혐기성 메탄가스, 고형연료(SRF)
⑥메탄가스화
-분뇨를 액화 분해하는 세균+메탄가스 생성 메탄세균
-고농도 유기성 폐기물의 혐기성 미생물의 분해작용
-메탄(CH4)→바이오에너지 회수
⑦고형연료화
-수분함량이 낮은 고상의 원료(수분함량 50~80%)
-건조·성형을 통한 연료 생산
-장점 : 가축분뇨의 연소열을 에너지로 전환
-단점 : 건조에너지 과다로 경제성이 낮음
-가축분뇨 에너지화 촉진 : 바이오가스화+고형연료화
※배설물 발효 시 C/N율 25~30으로 조정해야 하는 이유
: 에너지원 보충에 의한 질소 손실의 방지
※하천에 방류할 수 있는 폐수의 법적 BOD5 한계
: 30mg/L 이하