미세한 공기방울이 분뇨에 오래 머무르며 용존산소량↑, 미생물 배양 속도↑
저장조 악취 해결에 탁월…하향식 폭기교반으로 저장조에 눌어붙은 슬러리 해결

환경 규제가 강화되는 중국 시장…코로나19 마무리되는 대로 적극 진출할 계획
 

해마다 여름이면 찾아오는 악취 민원은 농장의 고민거리가 아닐 수 없다. 액비탱크 바닥에 눌어붙은 슬러리는 악취를 유발할 뿐만 아니라 유해가스를 발생시켜 돈사 내 공기의 질을 떨어뜨린다. 이로 인해 돼지의 호흡기 질병을 악화시키거나 수태율 하락, 성장 지연, 사료 효율 저하 등 생산성에도 악영향을 미친다. 기준을 충족하지 못한다는 이유로 액비처리업자들이 수거해 가지 않아 하루하루 쌓이는 분뇨도 농장의 큰 골칫거리이다. 결국 양질의 액비를 생산하는 것이 지속 가능한 양돈업을 위한 전제조건이라 할 수 있다.
가축분뇨 액비화의 기본 원리는 호기성 분해 원리를 이용한 공법으로 산소를 공급하여 유기물을 호기성으로 분해하는 것이다. 분해에 관여하는 미생물은 산소가 있는 곳에만 서식이 가능한 호기성 미생물로 이 미생물이 가축분뇨 내 유기물을 분해시켜 부식질이라는 퇴비를 남기고, 물과 이산화탄소로 분해한다. 이때 슬러리 내 유기물을 분해하려면 생각보다 많은 양의 산소가 필요하다. 대기 중에 산소 농도는 평균 21%이며, 이를 mg/L로 환산하면 약 210,000mg/L가 된다. 그러나 물속에 녹아들어 갈 수 있는 산소 농도는 최대 20mg/L로 대기 중 산소 농도와 비교 시 약 10,000배 정도 차이가 난다.
결론적으로 양질의 액비를 생산하기 위해서는 호기성 미생물이 액비에서 잘 정착해 지속적으로 활성화될 수 있도록 많은 양의 공기를 안정적으로 공급하는 고품질의 폭기장치가 필수적이다.
지난 9년 동안 현장에서 탁월한 효과를 보이며 설치 농장들의 입소문을 타고 성능을 인정받은 폭기장치가 있다. 바로 태한보시스템(대표 윤보선)의 ‘미세폭기교반기’이다. 하절기 민원 다발시기를 앞두고 농장들의 고민을 해결하기 위해 윤보선 대표를 만나 ‘미세폭기교반기’의 장점과 실증 사례에 대해 들어보았다.

 

 

■ 업그레이드 거듭해 완벽해진 ‘미세폭기교반기’

윤보선 대표는 1990년도에 개발되어 국내 홈쇼핑 업계를 섭렵했던 양면유리청소기의 개발자이다. 어느 날 등산을 하던 중 양돈장에서 풍겨오는 냄새를 맡고 악취 문제를 해결할 수 있는 방안을 고민한 것이 축산업계에 뛰어들게 된 배경이라고 한다. 당시 축산 분뇨를 처음 접한 윤보선 대표는 털과 찌꺼기로 인한 노즐 막힘, 엔진의 과부하 문제 등 여러 문제점을 극복하기 위해 획기적인 ‘미세폭기교반기’를 구상하게 됐다고 한다. 2012년 특허를 받은 이후에도 제품의 업그레이드를 지속한 결과 문제점을 완전히 보완해 지금의 완벽한 성능을 갖춘 ‘미세폭기교반기’를 완성할 수 있었다.
윤보선 대표는 “폭기는 미생물이 살 수 있는 환경을 만들어 주는 것으로 폭기만 잘해 주면 미생물이 18분마다 배로 증식할 수 있다”며 “‘미세폭기교반기’는 폭기와 교반을 한꺼번에 할 수 있으며, 양질의 액비 생산은 물론 저장조 악취 해결에도 탁월한 성능을 보인다”라고 자신감을 드러냈다.

 

■ ‘미세폭기교반기’의 여섯 가지 장점

 

①미세한 공기방울이 슬러리에 오래 머무르며 미생물 배양 속도 높여
윤보선 대표는 호기성 미생물을 배양하기 위해서는 용존산소량을 늘려 주는 것이 핵심이라고 말한다. 태한보시스템의 ‘미세폭기교반기’는 분뇨 내에서 오랫동안 머무를 수 있는 미세한 공기방울을 만들어 미생물이 기하급수적으로 배양될 수 있도록 한다. 보통 7일이면 악취를 해결할 수 있으며, 10~15일이면 액비화되는 것을 확인할 수 있다.

 

②나선형 하향식 폭기로 바닥에 눌어붙은 슬러지 해결
‘미세폭기교반기’는 브로어 방식과는 달리 저장조 내 액비수면 위에서 1m 미만의 일정한 깊이로 부양하여 위에서 아래로(나선형 하향식) 공기를 불어넣는다. 강력한 모터에서 나오는 공기방울이 저장조의 바닥을 뒤집어 놓으므로 기존 저장조 바닥에 눌어붙은 슬러지를 효과적으로 제거할 수 있고, 슬러지가 추가로 쌓이지도 않으므로 저장조를 최대로 활용할 수 있다. 

 

③막힘·과부하 없는 강력한 엔진…엔진 교체 비용 절감 효과에 속성 발효 가능
윤보선 대표는 “기존 폭기장치의 경우 산소토출구가 바닥에 깔려 있기 때문에 분이 쌓여 얼마 가동하지 않아 노즐이 쉽게 막혔고, 이로 인한 엔진 과부하로 엔진 교체 비용이 추가로 지출되는 문제가 있었다”고 이야기한다. 태한보시스템의 ‘미세폭기교반기’는 교반기 하부에서 아래 방향을 향해 미세공기를 고압으로 분출하기 때문에 바닥층의 슬러리 유입으로 인한 노즐의 막힘 현상이 없고, 엔진의 과부하를 방지할 수 있어 엔진 교체 비용도 절감할 수 있다. 또한 간단한 해체만으로 막힌 노즐을 뚫을 수 있으며, 농장에서 엔진 교체를 직접 할 수 있어 보다 경제적이다.
윤보선 대표는 “특히 5마력 4날개에 분당 3,600회전을 하는 강력한 파워로 딱딱한 돈분을 효과적으로 분해할 뿐만 아니라 저장조의 용존산소량을 빠른 시간에 올려 주므로 미생물이 급속히 번식하여 속성 발효가 가능하다”고 강조했다.

 

 

④좁은 공간에도 안정적으로 구동…상하좌우로 자동 이동
‘미세폭기교반기’는 가로 50cm, 세로 50cm의 아주 좁은 공간에도 간단하게 설치할 수 있다. 자체의 원심력을 이용하여 저장조 내를 상하좌우 자동으로 이동하면서 구석구석까지 뒤집어 주므로 별도로 손이 가지 않는다. 액비 거품이 넘치지 않도록 타이머가 폭기의 작동을 자동으로 조절하는 것도 장점이다.

 

⑤별도의 고액분리기가 필요 없어…추가 투자가 적어 경제성 좋아
‘미세폭기교반기’는 강력한 폭기를 통해 별도의 고액분리 과정을 거치지 않아도 액비를 만들 수 있다. 고액분리기에 대한 투자비용과 노동력을 절감할 수 있는 것이다. 또한 임펠러는 스테인리스(316) 재질로 제작되어 마모가 적어 오랜 기간 사용이 가능하다.
윤보선 대표는 “처음에 설치할 때만 미생물을 주입하는 것도 장점이다”며 “이후에 생산된 액비를 내보낼 때 1m가량을 종자로 남겨두면 추가로 미생물을 넣지 않아도 발효가 이루어진다”고 설명했다(강원도 철원의 2개 농장에서 운용 중에 있음).

 

⑥믿을 수 있는 농장 사례와 수상 실적 보유
‘미세폭기교반기’는 BOD 수치를 실제로 낮춘 실증 사례를 다양하게 보유하고 있다. 농업기술실용화재단이 연천 태암농장에서 분석한 결과, 원수 100,642ml/L에서 ‘미세폭기교반기’를 설치한 지 3일 만에 83.0mg/L로 줄어들었으며, 7일 후에는 46.7mg/L로 줄어들었다.
이러한 농촌의 실증 사례와 더불어 ‘미세폭기교반기’는 2015년 국제축산박람회 우수제품상을 수상했으며, 2016년에는 농림축산식품부 장관상을 수상한 바 있다.

 

■ ‘미세폭기교반기’ 농장 사례

전남 구례에 위치한 산수유양돈교육농장은 농림축산식품부 양돈 지역품목실습장, 농림수산식품문화정보원 ICT 스마트팜 지정 교육장으로 한국 축산업의 중요한 실습농장이다. 현재 800평 규모의 가축분뇨저장탱크에 4대(200톤당 1대)의 ‘미세폭기교반기’가 설치·운영되고 있다.
전남 순천에 있는 학구농장은 액비탱크 바닥에서부터 슬러지가 쌓여 굳으면서 찌꺼기가 늘어나기 시작했다. 모터 수리비만 매월 200만원씩 들어가는 등 순환처리에 문제가 생기면서 각종 방법을 동원해도 해결될 기미를 보이지 않았다. 처음에는 태한보시스템의 ‘미세폭기교반기’를 1대만 설치했다. 10~15일 경과 후 슬러지가 현저히 풀어지는 것을 확인했으며, 1~2개월쯤 지나서는 제품의 효과를 확인할 수 있었다. 이후 200톤당 1대씩 16대를 추가로 설치했다.
경기도 이천 소재 새서울농장은 브로어로 전처리를 해 왔으나, 활성오니장치의 운영과정에서 처리효율이 낮아서 액비저장조인 폭기탱크가 거품으로 넘치거나 맑은 물이 만들어지지 못해 항상 불안한 상태로 운영되어 왔다. 또한 활성오니의 전제조건인 pH가 중성 수준인 7이 되지 않고 항상 10 이상 수치를 기록했다. 그러던 중 태한보시스템의 ‘미세폭기교반기’를 200톤당 1개씩 설치하여 운영한 결과 유기물질의 분해가 촉진될 뿐만 아니라 악취 감소, 처리수의 과부하 사태가 없어지는 것을 확인했다. 게다가 pH도 7을 유지해서 방류 수질을 양호하게 유지할 수 있게 됐다.
그 외에도 전국에서 약 700개의 농장들이 태한보시스템의 ‘미세폭기교반기’를 설치·운영하고 있다.

 

■ 악취 문제 해결에 책임감 느껴…지속 가능한 양돈업에 이바지할 것

2023년부터 개정된 ‘가축분뇨 관리 및 이용에 관한 법률’ 시행규칙이 적용된다. 이는 농장들에 큰 부담이 아닐 수 없다. 기존의 생물학적산소요구량(BOD) 외에 TOC(총유기탄소량)가 추가된 것이다. 지금까지 BOD 기준도 충족하지 못한 농장들은 2022년 말까지 시설을 보완해 수질을 안정시켜야 하는 상황이 되었으며, 이미 BOD 기준을 만족하고 있는 농장들도 향후 방류수질 기준이 더 강화될 것을 대비하여 기존에 있던 시설들을 점검하고 더 나은 분뇨처리 방안을 찾아야 하는 상황에 놓여 있다. 지속 가능한 양돈업을 위해 분뇨처리는 농장들이 반드시 해결하고 지나가야 할 과제나 다름이 없는 것이다.

 

윤보선 대표는 “지금까지 설치했던 농장 모두 ‘미세폭기교반기’에 대한 만족도가 높아 인근 지역의 농장들에서도 설치를 희망하는 경우가 많다”며 “환경에 대한 규제가 강력해지면서 점점 농장을 운영하기 쉽지 않은 상황이 되어가고 있지만, 농장 내 분뇨처리만이라도 농장이 골머리를 앓지 않도록 해야겠다는 책임감으로 제품을 보급하고 있다”고 말했다. 또한 “악취 민원이 주로 분뇨처리에서 발생하는 만큼 이 과정이 잘 이루어진다면 악취 문제도 줄어들 것으로 기대된다”며 “이를 통해 건강한 축산업 이미지 구현과 지속 가능한 축산업을 만들어 가는 데에도 도움이 되길 바란다”고 덧붙였다. 

 

한편 윤보선 대표는 새로이 떠오르는 중국 시장에도 진출할 계획을 세우고 있다. 윤보선 대표는 “중국의 경우 환경 관련 규제가 강해지기 시작하면서 악취문제 민원이 서서히 발생하는 상황”이라며 “코로나19 상황이 마무리되는 대로 중국 시장에 진출하여 새로운 도전을 시도할 생각”이라고 앞으로의 포부를 밝혔다.