가축분뇨 및 축산 폐수 처리대책에 관한 연구
- 영문 제목
- A Study of Treating Livestock Night soil and Livestock Waste Water
- 출판년도
- 1990-12
- 목차
- 1. 연구의 목적
근년에 와서 가축분뇨 및 축산폐수로 인한 환경 및 상수원
수질오염문제가 심각하게 대두되고 있으며, 이에 대한 규제가 강화되고
있다. 이미 환경보전법이나 폐기물관리법에서 일정규모 이상의
양축가들에 대하여서는 분뇨정화시설과 폐수정화시설 설치가 의무화되어
있으며 규제기준에 따른 시설비 과다로 축산물 생산비 인상요인이 되고
있다.
그러나 환경관련법 규제규모 이하에 대하여서는 소규모 다수
양축가들이 지역적으로 산재하고 있을 뿐만 아니라 축산공해 유발문제에
대한인식의 부족과 간편하고 경제적인 처리방법이 개발 또는 보급되지
않아 빈번하게 민원이 제기되고 있다. 이에 따라 앞으로 축산오염으로
인해 피해자뿐만 아니라 소규모 양축가들을 위한 대책이 지속적으로
수립되어야 할 것이다.
이 연구는 환경관련법 규제대상규모 이하의 축산농가를 대상으로
가축분뇨 및 폐수처리실태를 조사하고 기존 권장 또는 기타 처리방법의
선택과 이에 따른 효과와 경제성을 분석하여 가축분뇨 및 폐수처리에
따른 양축농가의 부담을 줄이고 환경오염문제의 유발을 극소화하는
장·단기적인 대책수립의 기초 자료를 제공하는 데 그 목적이 있다.
2.연구방법
가. 문헌조사 : 축산공해와 관련된 각종 통계 및 문헌 수집·검토
및 체계화
나. 출장조사 : 축종별 분뇨 및 폐수처리실태 조사
다. 계량적 분석
(1) 권장처리방법별 효과 및 경제성 분석
(2) 기타 처리방법의 효과 및 경제성 분석
3.연구결과
(1) 가축분뇨에 의한 오염물질 발생량 : 199O년 7월 현재
축산분뇨에 의한 수질오염물질 발생량은 BOD를 기준으로
1,149.5톤/일로, 경기와 충남지역이 전체 발생량의 47.7%를 차지하고
있으며, 뇨의 오염물질 발생량(BOD 기준)은 61.7톤/일 정도이다.
분뇨를 합한 축산분뇨의 오염물질 발생량은 BOD를 기준으로 약
1,211.3톤/일로 계산되었으며, 현지조사결과 하천이나 지천에 인접한
집단양축지역에서 축산분뇨로 인한 환경오염문제가 심각한 것으로
나타났다.
가축 중에서 오염물질 발생량이나 발생농도 등을 고려할 때
특히 문제가 되는 것은 돼지이다. 그런데 현재 축산폐수정화시설의
설치율은 사육두수를 기준으로 소가 33%ㅇ1며, 돼지가 66.3%, 닭이
49.5%로 축산분뇨에 의한 실제 오염물질 부하량은 오염물질 발생량의
47.5%인 575.2톤/일이 된다.
(2) 축산분뇨관리에 대한 정부지원실태 : 축산분뇨관리에 대한
자금지원은 지금까지 환경처와 농림수산부가 주관하여 실시해 오고
있다. 환경처는 3,684백만원을 투자하여 꽐당·대청호유역 21개
밀집양축지역을 대상으로 축산폐수공동처리시설 설치사업을 계획,
추진중에 있으며,
농림수산부에서는 소규모 양축농가의축산분뇨관리사업을 지원하기 위해 1990년부터 농어촌발전기금과
축산진흥기금에서 26억원을 확보하여 분뇨탱크 382개(개소당 100만원),
간이정화조 365개(개소당 200만원), 톱밥 발효돈사 244개(개소당
200만원)를 개별농가에 금융지원하기로 하였는데, 동 자금은 경기,
경남, 충남 등의 인구가 밀집되고 대규모 상수원이 입지한 지역을
중심으로 지원되고 있다.
(3) 축산분뇨처리방법의 비용 비교:각종 자료에 나타난
축산분뇨(뇨)처리 시설비를 기준으로 축산분뇨 처리방법별 비용을
비교하면 토양침투법, 저장액비법(5OO∼1,OOO두), 산화구법,
활성오니법, 살수여상법의 순으로 시설비가 낮게 나타나고 있다.
그러나 활성오니법과 살수여상법의 운영에는 유지관리비가 많이
들어가며, 토양침투법이나 산화구법은 지역특성에 따라 사용할 수 있는
국부적인 방법이므로 일반적으로 돼지 1,000두 미만의 경우에는
저장액비법을 사용하는 것이 경제적인 것으로 나타났다.
분처리방법으로는 매입처분법보다 퇴비화법이 경제적이나,
분처리방법의 선정시에는 악취 발생 우려, 분의 수요 여부를 고려해야
할 것이다.
(4) 영세양축농가의 축산분뇨 처리방법:환경처는
저장액비화방법, 퇴비화방법, 토양침투방법, 살수여 상방법,
매립처분방법, 산화구방법 등 6가지 처리방법의 축산폐수정화시설
설치기준에 대한 표준설계도를 작성하여 운용하고 있다. 양축농가의
입장에서는 처리방법의 선택에 시설비가 큰 영향을 미치게 되는데,
환경처가 제시한 6가지 표준처리방법은 비용부담이 크고 유지관리가
비교적 까다롭기 때문에 실제로 적용하기가 어려운 형편이다.
농림수산부에서는 영세양축농가에 적절한 축산분뇨 관리방법으로
분뇨를 저장하였다가 경지에 살포하는 것을 목적으로 하는 분뇨탱크,
일종의 저장액비화방법인 간이저장조, 그리고 미생물의 활동을
이용한 톱밥 발효돈사 등을 추천하고 있다. 이외에 영세양축농가가
사용할 수 있는 축산분뇨 처리방법으로는 퇴비화방법을 들 수 있다.
현재 소규모양축농가(법규제규모 이하 양축농가)에서 많이 사용하고
있는 축산분뇨 처리방법은 간이저장조이며, 양돈농가의 경우
톱밥발효돈사를 설치하는 농가가 점차 늘어나고 있다. 영세양축가의
축산분뇨처리시설 설치비용은 퇴비사 설치비용이 가장 낮고, 다음이
간이저장조의 순으로 나타났으며, 톱밥발효돈사의 경우 축함개조 및
신축에 따른 추가비용 때문에 설치비용이 가장 높게 나타나고 있다.
또한 축사신·개축에 대한 표준설계도가 제시되지 않고 있어
축사시설면적이 동일하더라도 축사구조나 톱밥발효상의 형태에 따라
톱밥발효돈사의 설치비용이 큰 차이를 나타내고 있다.
한편 뇨처리방법이나 분처리방법은 뇨폐수나 축분에 대한
개별적인처리만을 대상으로 하기 때문에 실제로 양축가는 분처리비용과
뇨처리비용을 동시에 부담해야 하는데, 이 경우 양축가의 축산분뇨
처리비는 앞에서 개별적으로 제시한 비용보다 높아지게 된다. 최근에
기술이 보급되어 부분적으로 사용하고 있는 톱밥발효돈사의 경우
분이나 뇨의 개별적인 처리방법보다 비용은 다소 많이 들지만
축산분뇨를 가장 효과적으로 처리할 수 있는 방법이다.
그러나 축사의
표준적인 설치기준, 톱밥발효상의 관리문제 등이 아직 확립되지 않은
상태이다. 비용측면에서 영세양축농가가 우선적으로 설치해야 할
축산분뇨 처리시설은 퇴비함이며, 퇴비사 설치사업과 함꼐 간이저장조,
톱밥발효돈사 설치를 유도해야 할 것으로 판단된다. 특히 축산분뇨를
엄격히 관리할 필요가 있는 상수보호구역, 상수원보호 특별대책지역
등에는 톱밥발효돈사 설치를 권장한다.
(5) 농가조사결과
5-1) 축산분뇨 관리에 대한 영세양축농가의 인식도 및 축산분뇨
처리방법 : 영세양축농가 (법규제규모 이하 농가)의 축산관계법규
인지도는 총조사농가 136호 중에서 17호(12%)에 그쳐 영세양축농가의
관계법규 인지도는 매우 낮은 것으로 나타났다.
한편 축산분뇨
관리시설 설치농가 중에서 저장액비화법의 일종인 간이정화조를
이용하는 농가가 62개소(46%), 톱밥발효돈사 10개소(7%), 분뇨탱크
3개소(2%), 기타 처리 40개소(7%), 처리하지 않는 농가 41개소(30%),
무응답 16개소(12%)로 간이정화조(간이저장조)가 영세양축농가
축산분뇨 처리방법의 대부분을 차지하고 있었다.
5-2) 간이저장조 : 환경관련법 규제규모 이하의 축산농가에
대한 간이저장조의 형태 및 규격은 전국적으로 일관되이 적용되는
기준이 없는 상태로 도나 군별로 독자적인 규격을 정하여 사용하고
있었다. 농가조사결과 일정한 설치기준이 없이 저장조를 설치한
관계로 저장조의 설치비는 사육두수와 큰 상관성이 없게 나타났는데,
저장조의용량은 양돈의 경우 3.4∼33.3일의 양돈폐수 저장분에
해당하며, 사육규모별 저장조 설치비는 돼지 200두의 경우 250만원
정도로 돼지두당 간이저장조 설치비는 평균 468원 정도였다. 한편
낙농농가의 저장조 설치비용은 젖소 두당 16,400∼56,200원으로
나타났으며, 젖소20∼30두 정도의 사육규모에서 두당 저장조 설치비가
가장 낮았다. 간이저장조(낙농)의 재질은 양돈의 경우와는 달리
이른바 FRP 저장조를 많이 사용하고 있었다.
저장조 설치 및 관리상의 문제점으로는 지역여건을 고려하지 않은
획일적인 설치, 자재비의 급격한 상승으로 인한 농가부담의 증대, 이미
설치된 저장조에 대한 관리 소홀, 액비살포 가능성 미약 등을 들 수
있다. 또한 가축 사육규모를 고려하지 않고 저장조를 설치하였기때문에
저장조 용량이 사육규모에 맞지 않는 경우가 많았다.
최근 가축
사육규모에 따른 저장조 규격이 제시되었는데, 앞으로는 사육규모에
맞게 저장조를 설치하도록 유도하는 것이 바람직할 것으로 보인다.
간이저장조에서 축산폐수의 부숙기간은 일반적으로 액비살포기까지로
추천하고 있으나 현지조사결과 저장된 뇨폐수를 액비로 살포하는
농가는 거의 없었으며, 특히 여름철의 호우에 의해 빗물이 저장조
내부로 유입되어 저장조 내부의 저장뇨폐수가 밖으로 유출되는 경우가
많았다.
5-3) 톱밥발효돈사 : 영남지역과 호남지역에서는 경기, 강원,
충청지역과는 대조적으로 톱밥발효돈사에 의한 처리방법을 선호하는
경향이 강하게 나타났다. 톱밥발효돈사 설치시 축함 신·개축비용은
축사형태에 따라 다양하게 나타나는데, 돈사 개축시의 평당 건축비용은
약 2만 2천원∼6만 5천원, 돈사 신축시에는 14만 8천원 정도가
소요되는 것으로 조사되었다.
축사 개축시의 톱밥발효돈사
제비용(개축비+톱밥비+균주비)은 평당 5만원에서 12만 5천원 정도이며,
축사 신축시의 톱밥발효돈사 설치비용은 축사의 구조에 따라 평당
9만원에서 28만원 정도이다. 축사 개축시와 신축시의 톱밥발효돈사
설치비용이 크게 차이가 나는 이유는 건축비 및 자재비와 인건비에
기인한다.
톱밥발효돈사 설치에는 축사 개축이 가장 중요한 요인이나 축사
개조문제 이외에 톱밥 확보문제가 미리 해결되어야만 톱밥발효돈사
농가보급의 현실적 타당성을 가질 수 있다. 또한 시설비 중에서
톱밥비용이 매우 큰 부분을 차지하고 있으며 (신축시 17.4%, 개축시
34.3%),시설설치 이후 운영비의 대부분이 톱밥비용이다. 톱밥은 전국
1,796개 제재소(1989년)에서 생산되어 중간 전문취급상을 거쳐
연료용으로 약60%, 농축산용으로 약 30%, 기타 용도로 10% 정도가
유통되고 있는 것으로 나타났다. 현재 톱밥의 농가 구입가격은
45.5∼58.1원/kg정도이다.
톱밥의 생산량은 2001년에 톱밥만으로는 1,522∼2,592천m3, 피죽을
포함할 경우 2,971∼6,120천址 정도인 것으로 추정되었다. 이는 돼지
300두 미만 사육규모 총 두수의 40∼60% 정도에 해당되는 양이다.
그런데 국내에서 수요되는 목재의 약 86%가 수입 목재(1989년)로써
인천, 부산, 군산 등 항구 인근지역과 타지역간의 수급불균형문제가
발생되어 지역에 따라서 톱밥 제조기의 도입을 고려하고 있는
실정이다.
톱밥 제조기를 도입, 일반활잡원목 2등품을 구입하여
톱밥을 제조할 경우 톱밥 생산비는 231.1원/比 정도가 될 것으로
추정되어, 현재의 톱밥 가격수준과 비교할 때 경제성을 가지지
못한다. 현재 톱밥 가격수준에 비해 경제성을 가질 수 있는 목재의
구입가격 수준은 7,901.5원/㎥ 정도인 것으로 계산되었다. 이 외에도
수입 원목으로 제조된 톱밥의 약품잔유피해 또한 톱밥발효돈사
보급시의 고려사항으로 지적되었다.
5-4) 퇴비사:농가조사결과 퇴비사 설치농가는 조사농가의 15%로
퇴비사 설치율이 매우 낮게 나타났으며, 양돈농가의 경우 퇴비사를
설치한 농가는 조사대상농가의 19%였다. 이미 설치된 퇴비사 또한
축분 발생량에 비해 퇴비사의 용량이 적어 축분이 공공수역으로
유출되는 예가 많았다. 한편 인근의 농가와 퇴비사를 공동으로
사용하거나 양축가가 사육규모의 조정을 계휙하고 있어 퇴비사
설치면적과 사육두수의 연관성은 나타나지 않고 있으며, 퇴비사의 평당
설치비용은36,613∼78,940원 정도였다.
퇴비사의 설치개소수 및
설치규모가 적합하지 않은 것이 축분관리의 문제점으로 지적될 수
있지만, 축분의 발생시기와 시비시기가 일치하지 않아 축분의
비수요기인 하절기에 집중호우로 축분이 수계에 유입되는 것이 퇴비사
관리의 한 문제점이 되고 있다. 따라서 축분을 수집, 퇴비화,
유통시키는 특수법인을 설립하여 양축농가의 축산분뇨 관리부담을
덜어주면서 축분(유기질비료)의 계절적·지역적 수급불균형을 해소하는
것이 축분관리문제의 한 해결방법으로 제시되고 있다.
5-5) 영세양축농가의 축산분뇨 처리시설비 비교 : 현지 조사결과
영세양축농가의 축산분뇨 처리방법별 시설비는 돼지의 경우 사육규모에
따라 퇴비사 240원/두(생산원가의 0.24%), 간이저장조
197∼525원/두(생산원가의 0.19∼0.53%), 톱밥발효돈사(개축)
865∼1,200원/두(생산원가의 0.85∼1.64%), 톱밥발효돈사(신축)
1,213∼3,709원/두(생산원가의 1.19∼3.65%)으로 나타났다.
여기서
퇴비사는 분의 처리방법이며, 간이저장조는 요오수의 처리방법인데
비하여 톱밥발효돈사는 분과 뇨를 같이 처리하는 방법이므로 가축분뇨를
모두 처리해야 할 필요가 있는 일정규모 이상의 양축가의 경우에는
퇴비사와 간이저장조의 설치비용을 동시에 고려해야 할 것이다.
(6) 축산분뇨 공동처이사업의 타당성 : 일반적으로 축산분뇨
공동처리시설은 축산분뇨의 관리에 매우 효과적인 것으로 알려져 있으나
우리 나라에서는 아직 보편화되지 않고 있어 축산분뇨 공동처리사업의
현실적인 타당성 평가는 어려운 실정이다. 따라서 활성오니법에 의한
뇨오수처리비용과 퇴비사방법에 의한 분처리비용, 분의 예상
판매이익등을 고려하여 개략적으로 축산분뇨 공동처리사업의 가능성을
살펴본 결과 축산분뇨 공동처리사업의 수익성은 없는 것으로 보인다.
이러한 이유로 외국에서는 축산분뇨 처리시설 설치비와 운영비의
상당비율을 정부의 보조와 융자에 의존하고 있다.
축산분뇨
공동처리사업의 성공여부는 사업비에 대한 청부나 생산자단체의
자금보조와 융자조건에 따라 결정될 것이다. 앞으로 축산분뇨
공동처리사업의 경제성 평가에는 축산분뇨의 수집비용, 가공된 분의
판로, 사업의 시행결과 양축농가의 축산분뇨 처리부담이 경감되는 점
등을 고려한 종합적인 경제성평가가 필요하다.
(7) 축산분뇨 관리에 대한 양축농가의 역할 : 가축가격의 심한
등락현상이나 농산물 수입개방압력 증대, 환경관련법규의 강화가
예상되는 등 전반적으로 양축가의 축산경영이 매우 어려운 실정이나
축산분뇨 관리문제에 대한 양축가의 역할은 자신의 축사에서
발생하는 축산분뇨의 처리필요성을 인지하여 가능한 한 세척수의
사용량을 줄이는 등 이미 설치된 축산분뇨 처리시설에 대한 유지관리를
철저히 하면서 축산분뇨의 자원화를 도모하는 데 노력하는 것이다.
(8) 축산분뇨 관리에 대한 정부의 역할 : 영세양축가의
축산분뇨관리문제에 대해 정부는, 먼저 축산분뇨의 적정관리에
대한 필요성을 양축가와 행정실무자들에게 지속적으로 교육하고, 보다
경제적이고 유지관리가 용이한 축산분뇨 처리방법을 개발, 보급할
필요가 있으며, 자금부담능력이 엾는 영세양축가에게는 축산분뇨
처리시설 자금을 현실적인 수준에서 지원하거나 지역여건에 따라
축산분뇨 공동처리시설을 설치하고, 관련정책의 시행에 필요하고
충분한 인력과 예산을 확보하여야 할 것이다. 이와 함께 현재
축산분뇨의 관리에 걸림돌이 되는 비료관리법 등 각종 관련법규의
보완이 필요하다.
(9) 축산분뇨 관련분야의 연구방향 : 국내에서는 축산분뇨 관리
및 처리분야에 대한 연구사업이 매우 미진한 형편이다. 이 보고서에서
제시한 영세양축농가의 축산분뇨 처리방법에 대한 보다 구체적인
조사연구와 함께 우리 나라의 지역적·기후적 특성에 적합한
처리방법이 계속 개발되어야 할 것이다.
이 보고서에서는 구체적으로 다루지 못하였으나 축산분뇨의 효과적인
처리방법으로 공동처리방안이 제시되어 왔으므로 이에 대한 실증적인
연구가 필요하며, 공동처리방법, 입지선정, 적정규모 등에 대한
다각적인 연구가 계속 이루어져야 할 것이다.
- 발간물 유형
- KREI 보고서
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