제11장 가축분뇨의 관리 및 이용
▣ 목차
1. 가축분뇨 현황
2. 가축분뇨의 특성
3. 가축분뇨와 생태환경
4. 가축분뇨의 이용
5. 가축분뇨 처리방법
1. 가축분뇨 현황
1) 가축분뇨의 정의
관련 법령 : 가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률(약칭 : 가축분뇨법)
가축이 배설하는 분(糞)·요(尿) 및 가축사육 과정에서 사용된 물 등이
분·요에 섞인 것
가축분뇨 배출원단위
배출원단위(emission unit)
- 배출원에서 기준단위당 배출하는 비율을 정한 단위
가축분뇨 발생량
’14년 분뇨 발생량 : 4,623만톤
* 가축분뇨 처리실태
처리방법 : 퇴비·액비화 89.7%, 정화처리 9.3%, 기타 2.0%
* 가축분뇨의 처리방법
2. 가축분뇨의 특성
* 특성
오염부하량이 높음
오염성분은 분>요
오염성분 농도가 높음
생물학적 처리가 가능
질소 농도가 높음
취기가 강함
* 가치
비료적 가치 : 각종 영양분 골고루 함유
퇴비 → 지효성, 액비 → 속효성
비료성분 함량 : 계분>돈분>우분
가축분뇨 vs. 화학비료
가축분뇨는 각종 영양분을 골고루 함유
가축분뇨는 각종 요인에 따라 성분과 품질이 다름
퇴비는 지효성, 액비는 속효성
가축분뇨는 화학비료에 비해 운송과 사용이 불편
가축분뇨는 사용할 때마다 성분 분석 및 시용량 결정
3. 가축분뇨와 생태환경
* 토양 비옥도 향상
축산악취
수질오염
생태계 변화
4. 가축분뇨의 이용
비료
비료화 유기물 → 대장 미생물 분해 → 토양미생물 분해 → 비료화
연료
메탄가스 생산
직접 연료
사료
배설물 → 발효 → 유해 미생물 사멸 → 반추가축 사료
5. 가축분뇨 처리방법
* 처리 원칙
0. 배설물 생산 최소화
- 경영 효율화
- 배설물처리 비용 최소화
0. 토양 환원
- 자연계 물질순환 법칙
- 농토 지역 유지
- 유기농산물 생산
0. 기 타
- 연료, 사료, 정화 방류
* 이용 목적
0. 비료 이용
- 퇴비화
- 건조처리
- 액비화(액상비료)
0. 에너지 이용
- 건조분
- 메탄가스화
- 고형연료(SRF)
0. 정화방류
퇴비화(composting)
유기물이 호기성 미생물에 의해 분해되어 안정화되는 과정
환경오염 없이 농지환원에 적당한 성상으로 변환된 부식물질 생산
충분히 숙성시켜 이분해성 유기물과 생육 저해 물질을 분해
퇴비화 목적
유기물 중의 C/N비를 20전후로 조절 → 토양 중 급격한 분해 예방
☞ 작물의 질소기아 방지
유기물에 함유된 유해성분을 분해 → 작물 생육장애 방지
유기물 중 유해 해충, 잡초의 종자를 고열로 사멸
오물감을 없애고 취급과 이용이 용이
퇴비화시설설치
액비화(Liquid composting)
수분함량 90% 이상의 액상분뇨를 호기성 처리한 액상 퇴비
액비화 방법 : 혐기성 발효 vs. 호기성 발효
퇴비화 방법의 문제점을 최소화 시킬 수 있음
- 수분조절제 및 기기 설치비
- 비료성분의 균형
액비화 시설
* 정화처리(Waste water treatment)
가축분뇨 내 오염물질을 제거하여 정화된 처리수를 하천 방류
오염성분 : BOD, COD, SS, T-N, T-P, 대장균수
처리원리
- 화학적 처리
- 중화처리
- 생물학적 처리
* 에너지화(Biothermal energy)
가축분뇨에는 체내에서 소화흡수 되지 않은 유기물이 포함됨
바이오에너지 : 생물유기체를 변화시켜 얻어지는 연료 또는 에너지
가축분뇨의 에너지 이용방법
- 연소, 열분해, 혐기성 메탄가스, 고형연료(SRF)
메탄가스화
분뇨를 액화 분해하는 세균 + 메탄가스 생성 메탄세균
고농도 유기성 폐기물의 혐기성 미생물의 분해작용
메탄(CH4) → 바이오에너지 회수
* 고형연료화
수분함량이 낮은 고상의 원료(수분함량 50-80%)
기술 특성 : 건조, 성형을 통한 연료 생산
핵심기술 : 건조기술
장점 : 가축분뇨의 연소열을 에너지 전환
단점 : 건조에너지 다과로 경제성 낮음
가축분뇨 에너지화 촉진 : 바이오가스화 + 고형연료화
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