가축분뇨 바이오에너지화 적용을 위한 기준 안 = A Guideline for Planning of Swine Manure Bioenergy Systems

국문 초록 (Abstract)

국내에서 발생되는 가축분뇨는 주로 자원화(퇴ㆍ액비화 95.5%)와 정화처리(4.5%)에 의해 처리되고 있으나, 비료자원화 여건이 불리하고, 농가의 분뇨관리가 어려워 해양투기 비율이 높고 부적정한 처리 및 무단방류하는 사례가 늘고 있다. 또한 2012년 가축분뇨의 해양투기 전면 금지결정에 따라 가축분뇨의 효과적인 처리방안 마련이 시급한 상황이며, 적정한 해결방안을 찾지 못할 경우 정책시행결과 상당량의 가축분뇨가 무단 방치되거나 임의로 방류되어 수질오염을 발생시킬 가능성이 높다. 또한 국민 식생활 변화로 축산물 수요가 점진적으로 증가하는 경향을 보이고 있으며, 향후 국내 축산업 규모가 대형화, 양적증가가 가속화됨에 따라 가축분뇨의 발생도 병행하여 증가할 것으로 예상되고 있어 이에 대한 대처방안 마련이 필요하다.
따라서 축산농가에서는 기존의 처리방법을 대체할 처리방법을 모색중인데, 새로운 처리방법은 친환경적이며, 저탄소 녹색성장의 국정방향에 부합하며, 경제적으로 이점을 가진 방법이어야 한다는 전제조건을 가지고 있다.
바이오에너지화는 가축분뇨를 바이오매스 자원으로 활용하는 방법으로 혐기성소화를 통해 바이오가스를 생산하고, 소화액은 액비형태로 농지환원하는 것으로 유럽, 일본 등에서는 상용화된 기술로서 고농도 유기성폐기물(가축분뇨, 농업부산물, 음식물쓰레기 등)의 처리라는 환경적 기능뿐만이 유기액비의 농지환원을 통한 자연 순환적 기능을 동시에 달성할 수 있는 기술이다. 그러나 바이오에너지화는 절대적인 대안이 될 수 없다는 것이 다양한 연구와 실계 적용사례에서 나타나고 있으며, 가축분뇨 바이오에너지 자원화시스템의 안정적인 도입을 위해서는 다양한 분야에서 필요조건에 대한 검토가 필요하고 이에 따른 기준이 마련되어야 한다. 본 연구에서는 바이오에너지 자원화시스템의 도입시 고려해 야할 주요요인을 설정하고 기준조건을 제안하고자 한다.
연구대상농가는 양돈이 밀집해 있는 OO면 21개 농가를 대상으로 하였고 가축사육현황, 분뇨처리시설 관리 운영실태, 분뇨 발생량은 전수조사를 시행하였다. 가축분뇨는 축산시설, 형태, 축산규모, 분 분리작업, 청소방법 및 청소횟수, 사용유량에 따라 매우 다양한 양상을 보였다. 이에 따라 바이오가스 발생량과 직접적인 연관이 있는 유기물농도도 매우 큰 편차를 보이고 있어 양돈농가의 가축분뇨 뿐만 아니라 축사관리 시스템의 개선이 필요하였다. 바이오가스화는 투입원료의 유기물이 메탄가스로 전환되고 나머지 물질들은 소화액에 잔류하게 된다. 이들 물질들은 비료성분을 함유하고 있기 때문에 소화액을 액비로 활용할 경우 시스템 운영에 있어 경제성을 높일 수 있지만, 우리나라 농업구조에 비추어 볼 때 살포기간의 제한, 악취문제, 살포 농경지 확보 등의 문제점을 해결해야 하며, 여건 상 액비로 활용하지 못할 경우에 대한 후처리 도입 검토가 필요하였다. 본 연구에서는 가축분뇨 바이오에너지 자원화를 위해 원료특성, 축사관리, 소화액 활용가능성을 고려인자로 제안하였다.