**농장 기술지원결과 보고서

1. 현장기술지원 개요

**농장은 현재 양돈 1,000 두를 기르고 있는 축산농가로, 약 3,000 두

규모의 돈사규모로 증설을 계획 시공 중이며, 이에 맞추어 축산폐수 처리

시설도 신설 계획하여 토목구조물 공사 중에 있다. 그러나 아직 확정된

처리공법 및 운전 방안에 대한 계획은 수립되어 있지 않아, 인근 Y 농장의

시운전 중인 공정의 도입을 계획하고 있는 상태다. 따라서 본 보고서는 인근

축산농가 중 **농장의 양돈사육 계획규모와 비슷한 양돈 3,000~3,500 두를

사육중이며, 축산폐수시설 개․보수공사와 시운전이 동시에 이루어지고 있는

Y 농장을 선정하여 현장조사 및 축산폐수처리 상태를 점검하고, 이에 대한

보완사항 및 애로사항을 파악하여 이를 토대로 향후 **농장이 축산폐수처리

공정 선정 및 운전방안을 마련하는데 있어 경제적이고 효과적인 방향으로

진행될 수 있도록 기술지도/지원하는 것을 목적으로 한다.

2. 기술지원 방향

본 지원사업을 통해서 해당농가의 축산폐수처리시설이 소규모농가에

적합한 축산폐수처리시설로 개선 될 수 있도록 기술을 지원하고,

축산폐수특성에 맞는 기술임을 실험을 통해 확인하여 차후 효율과 효과를

고려한 축산폐수 처리시설을 지속적으로 공급하고자 한다. 기술진단에 앞서

축산폐수 오염물의 발생량 및 정책에 관한 자료를 간략히 언급한 후

대상농장의 현장점검과 축산폐수처리공정을 파악하여 대상농장이 축산폐수를

처리하는데 있어, 예상되는 애로사항을 사전에 해결할 수 있도록 다음과 같이

방향을 설정하였다.

1) 축산(양돈)폐수 관련 자료 조사 (지원정책 및 관련법규, 발생량, 오염물

농도)

2) 대상 농가 현황 조사

3) 발생되는 축산폐수 실험분석을 통한 축산폐수정화 단위 시설의 적정성 검토

4) 해양투기와 축산폐수 처리 시 경제성 비교.

5) 향후 축산폐수 정화시설 운영상의 제안

3. 기술지원 방법

1) 현재 개보수 공사 중인 폐수정화시설에 대한 사업계획서 검토

2) 발생되는 축산폐수에 대한 분석 (방류수 수질기준 중심으로 분석)

항 목 방 법

BOD5 수질오염공정시험법

CODCr DR 4000(HACH 사)

CODMn 수질오염공정시험법

SCODCr DR 4000(HACH 사)

SCODMn 수질오염공정시험법

NH3-N 수질오염공정시험법

SS 수질오염공정시험법

pH 전극법

DO 전극법

4. 기술지원 내용

4.1 축산(양돈)폐수 관련 자료 조사 (지원정책 및 관련법규, 발생량, 오염물

농도)

4.1.1 정부의 지원정책 및 관련 법의 변화

80 년대 이후 축산업이 전업화, 기업화, 집단화되면서 대량의 가축분뇨가

발생하게 되었고, 이에 따라 가축분뇨의 관심이 매우 높아졌다. 이에 정부는

정책적으로 96 년까지 간이정화시설 설치를 권고하고 이를 지원하였으나,

방류수수질기준이 강화되면서 97 년 이후에는 자원화 시설로 전환되었다.

자원화 시설의 일환으로 정부는 축산분뇨를 퇴비․액비화하여 토양에

환원함으로써 축산분뇨의 원활한 처리와 친환경농업 육성을 동시에 추진하였다.

이와 관련하여 01 년부터 축산분뇨 처리비용 절감 및 친환경농업의 육성을

위하여 축산분뇨 액비화사업으로 액비 저장조 지원사업이 시범적으로

추진되었으며, ‘02 년부터 본격적으로 지원하게 되었다. 정책의 변화와 더불어

축산폐수 관련법도 다음과 같이 변화하였다. 축산폐수에 관한 관련법은

오물청소법('61-보사부), 환경보전법('81-환경청), 폐 기물관리법('86-환경청),

수질환경보전법('91-환경처), 오수ㆍ분뇨 및 축산폐수의 처리에 관한 법률('91-

환경 처), 오수ㆍ분뇨 및 축산폐수의 처리에 관한 법률('94-환경부)로

변천되었으며, 주요 내용변화로는 축산폐수 외에 가축분뇨 용어정의 추가('99),

액비 살포면적고시 및 액비 살포면적 확보 의무('99), 저장액비화용어를

액비화로 포괄 변경(2002), 퇴비화도 퇴비저장시설 의무화 (2003) 등이 있었다.

이와 같이 관련 정책/법의 변화에 맞추어 시설을 설치/개선해야 하는

축산농가에서는 지역적 축산폐수특성 및 처리 기술을 충분히 고려하지 못한

상태로 많은 비용을 지출하고 있다.

표 1. 정화처리시설 방류수 수질기준

(단위:mg/l)

지 역 항목＼구분 허가대상 규모 신고대상 규모

BOD 50이하 150이하

SS 50이하 150이하

총질소 260이하 - 특정지역

총인 50이하 -

BOD 150이하 350이하 일반지역

SS 150이하 350이하

표 2. 자원화 처리시 설치기준

퇴비화 시설

발생된 축분만인 경우에는 1 개월 이상 건조,발효할 수 있는

시설을 설치(톱밥 등 수분조절제를 혼합 사용하는 경우에는

2 개월 이상) 및 생산된 퇴비를 최종처분하기 전까지 저장할

수 있는 퇴비저장시설 설치

액비화 시설

축사에서 발생된 축산폐수를 6 개월 이상 저장할 수 있는

저장조를 설치해야 하며, 액비를 살포할 수 있는

경지확보(확보된 경지중 특정토지에 과잉 살포되지 않아야 함)

구분 초지 논 밭 액비 살포에

필요한 초지

또는 농경지

(단위:m2/두)

돼지 340이상 640이상 420이상

4.1.2 축산폐수 발생량 및 오염물질 농도

양돈업이 규모화․전문화되면서 Fig.1 에서 보는 것과 같이 축산농가의

수는 점차적으로 줄어드는 추세지만 양돈 사육두수는 꾸준히 늘어나는

추세이다. 이는 단위 시설 당 발생하는 축산폐수의 양도 증가했다는 의미로

양돈사육시설규모 변화에 따른 적절한 공법으로 축산폐수를 처리하지 않을

경우 인근수계 및 토양에 오염물 부하량을 가중시키는 역할을 할 것이다.

그림 1. 양돈사육가구수와 양돈수의 추이 (자료:월간양돈 03년)

Table 3 에서 돼지 한 마리가 하루에 약 8.6kg(세정수포함)의 축산폐수를

발생하는 것으로 조사되었다. 예를 들어 1,000 두의 돼지를 사육하는 농장의

경우 8.6ton/day 의 축산폐수가 발생할 것으로 예상되며 이에 해당하는

축산폐수처리시설이 계획/설치되어야 하는 것이다.

표 3. 가축분뇨의 배출량 및 세정수 발생량

단위:(㎏/두/일, 닭 : g/수/일)

구 분 한 우 젖 소 돼 지 산란계 육 계

분뇨 10.1

4.5

24.6

11.0

1.6

2.6

127.4

- 90.5 가축분뇨

배출량 계(A) 14.6 35.6 4.2 127.7 90.5

세정수(B) - 10.0 4.4 - -

축산분뇨배출원

단위(A+B) 14.6* 45.6* 8.6* 127.7 90.5

※ 축종별 표준체중(kg/두): 한우 350, 젖소, 450, 돼지 60

※ 자료:축산기술연구소(2000), *는 환경부 고시 제 1999-109호, 월간양돈 (2003)

표 4. 축종별 분뇨의 오염물질 농도

(단위 : ㎎/ℓ)

한 우 젖 소 돼 지 구 분

분 뇨 분 뇨 분 뇨 산란계

BOD 26,539 6,686 18,294 5,455 68,187 4,542 20,122

COD 71,610 7,696 52,765 8,089 63,146 3,793 50,424

SS 152,482 1,412 102,889 593 254,257 553 108,667

※ 자료: 축산연(2000)

표 5. 가축분뇨의 수분함량 및 비료성분

한 우 젖 소 돼 지 구 분

분 뇨 분 뇨 분 뇨 산란계

수분(%) 80.8 95.4 83.9 95.1 76.3 98.1 73.5

N(%) 0.34 0.48 0.26 0.34 0.77 0.92 1.21

P2O5(%) 0.29 0.006 0.10 0.03 0.50 0.07 0.48

K2O(%) 0.09 0.48 0.14 0.31 0.25 0.20 0.53

※ 자료: 축산연(2000)

4.2 기술지원 대상 농가 현장 조사

기술지원 대상 농가의 현장 현황과 Y농장의 축산폐수처리시설 변화는 아래와

같다.

[기존돈사전경]

■ 농장시설규모

기술환경지원사업(Home-Dr)의 대상 농장으로 현재

양돈 1,000 두를 사육하고 있으며, 향후 총 3,000 두

규모의 돈사 확장 공사가 진행중이다.

■ 축산폐수처리

현재 돈사 확장 공사와 축산폐수정화 시설을

계획중이며, 발생하는 축산 폐수를 해양투기로

처리하고 있다.

[Y농장 돈사전경]

■ 농장시설규모

양돈 약 3,000 두 규모의 사육시설을 갖춘

농장으로 15～20m3/day의 축산폐수가 발생하고 있다.

■ 축산폐수처리

과거에 축산폐수처리시설 및 퇴비화시설을

설치하였으나 설계상의 문제점, 운영상의 문제점등이

있어 축산폐수처리시설 가동을 중지한 상태이며,

기존의 축산폐수처리시설은 토목구조물만 남아있는

상태다. 이를 대체하기 위해 정부의 정책과 맞물려

액비저장시설을 설치하였고, 액비 살포에 필요한

구비서류 및 경지를 확보하였으나, 현실적으로 액비를

살포하는데 어려움이 있어 현재는 발생하는

축산폐수의 일부만을 퇴비화 시설을 이용하여

처리하고 있으며 대부분 해양투기에 의존하여

축산폐수를 처분하고 있는 실정이다. 현재 Y 농장은

기존 시설물인 액비저장조와 기존 폐수처리시설을

활용하여 축산폐수정화시설 공사중이다.

Y 농 장 축 산 폐 수 처 리 시 설 의 변 화

4차 방안 시설 공사 중(개선방안:축산폐수정화시설)

Y 농장의 경우 과거 축산폐수를 처리하기 위해 1 차, 2 차 많은 투자를 했지만

실효를 거두지 못해, 현재 비육돈 1 두를 판매하여 발생되는 매출의 10%가

넘는 단가의 해양투기에 의존하고 있어 농가에 많은 경제적 부담을 주고 있는

실정이다. (해양투기 단가: 18,000원/톤)

이에 해당 농가는 생산 원가를 줄이고 안정적으로 축산폐수를 처리하기 위하여

축산폐수정화시설 공사를 진행중이다.

4.3 진행중인 축산폐수정화시설 개보수 공사에 관한 검토

Y 농장에서 진행 중인 축산폐수정화시설의 처리 공정도는 다음과 같다.

그림 2. Y농장 축산폐수정화시설 처리공정도

기존 축산폐수처리시설의 토목구조를 무산소조, 호기조, 침전조로

활용하였고, 액비저장조를 장기폭기기로 활용하였다. 또한 유입원수중의

고형분을 분리하여 생물반응조의 부하량을 줄이기 위해 원심고액분리기를 신설

하였으며, 이 원심고액분리기는 침전조 및 장기폭기기에서 나오는 슬러지를

탈수하는 역할도 동시에 수행하도록 설계되었다.

공사 전 공사 진행 중

Table 4 와 같이 양돈폐수의 경우 다량의 고형물(SS)이 포함되어 있어,

SS 로 인한 유기물, 질소부하가 생물학적인 처리 시 문제점으로 예상되고

지적되고 있다. Y 농장의 경우처럼 고액분리기를 이용하여 축산폐수 원수의

고형분을 먼저 제거하고 생물학적인 처리로 이어 진다면, 생물학적인 처리의

안정화를 가져올 수 있다. 또한 장기폭기조 전단에 축산폐수와 같은 고농도

폐수를 처리하기 위해 설계/제작된 생물반응조(ER)를 설치하였다.

ER 생물반응기는 낮은 동력비로 높은 DO 를 유지 할 수 있는 PFR(plug flow

reactor)형태의 반응조로 다단으로 설계가 가능하여 협소한 부지면적에 대한

문제점을 해결할 수 있으며, 장기 포기조의 미생물 활성을 극대화 시킨다.

표 6. 폐수정화시설 제원

명 칭 규 격 수 량 비고

1. 펌프피트

시브 스크린

65.7(43.8)㎥

0.75mm

1BASIN

1SET 기존

2. 집수조 27(18)㎥ 1BASIN 기존

3. 원심(고액분리)탈수기 15㎥/hr x 11kw 1SET 신설

4. 처리수조 100(68)㎥ 1BASIN 기존

5. 미생물반응기

송풍기

1㎥/hr(8㎥)

2.6㎥/min, 7.5HP

1SET

2SET 신설

6. 장기폭기조 370㎥ 1BASIN 기존

7. 무산소조,

호기조

52.6(43.8)㎥

43.8(36.5)㎥ 1BASIN 기존

8. 침전조

활성슬러지반송펌프

㎥

50Ax0.20㎥/min x 12mH

1BASIN

1SET 기존

4.4 축산폐수 실험분석을 통한 축산폐수정화 단위시설의 적정성 검토

주) : Y 농장의 폐수처리시설의 공사가 완료되지 않은 상태에서 시운전이 진행되고 있는

공정에 대한 실험분석을 수행하였음.

4.4.1 축산폐수 원수의 성상

표 7. Y농장 축산폐수 성상

항 목

(단위:mg/l) 1회 2회 3회 4회 평균

pH 7.8 8.1 8.2 7.9 8.0

TCODcr 26,650 18,840 39,252 26,480 27,806

SCODcr 13,800 10,660 22,910 16,090 15,865

TCODMn 12,810 8,850 16,710 15,220 13,398

SCODMn 7,050 5,010 11,830 9,610 8,375

BOD5 18,210 12,560 24,620 17,050 18,110

SS 14,856 13,506 20,144 11,530 15,009

NH4-N 4,058 2,510 7,882 3,956 4,602

그림 3. Y농장 축산폐수 성상

축산폐수 원수 분석결과 TCODcr 18,840~39,252mg/l, TCODMn

8,850~16,710mg/l, BOD5 12,560~24,620mg/l , SS 11,530~14,856mg/l, NH4-

N 2,510~7,882mg/l 로 부하변동이 심한 것으로 나타났다. 이는 실제

일일 축분/뇨의 발생량과 돈사내부를 세정하는 세정수의 양에 기인하는 것으로

판단된다. 발생하는 축산폐수중 SS(고형물)에 대한 부하(TCOD-SCOD)는

CODcr 으로 약 43%, CODMn 으로 약 38.5%을 차지하는 것으로 나타나, 초기

SS(고형물)를 제거하는 것이 공정전체의 부하를 줄이는데 중요한 것으로

나타났다.

4.4.2 원심고액분리기 전/후의 유기물 부하

처리장에 설치되어 있는 원심고액분리기(3000rpm)는 생물반응조의 SS,

유기물부하를 줄이기 위해 설치된 것으로, 실험 분석을 통해 실제 고액분리

전/후 의 고액분리효율을 알아보았다.

표 8. 원심고액분리기 전/후의 변화

응집제 없이 고액분리 응집제 투여 후 고액분리

항 목 전 (mg/l) 후 (mg/l) 처리효율 (%)전 (mg/l)후 (mg/l)

처리효율

(%)

TCODCr 24,780 15,520 37 18,410 8,568 53

SCODCr 14,540 12,820 12 12,720 7,912 38

TCODMn 11,020 7,540 32 8,940 4,350 51

SCODMn 7,720 6,540 15 5,420 3,858 29

BOD5 16,420 9,090 45 12,690 4,520 64

SS 18,240 2,450 87 14,866 624 96

분석결과 응집제를 사용하여 고액분리 한 경우가 응집제를 투여하지 않고

고액분리 한 경우보다 약 40~50%정도의 효율향상이 있는 것으로 나타났다.

그러나 Y 농가의 경우 모든 폐수정화시설이 정상운전 되었을 때,

원심고액분리기 후단에 충분한 생물학적인 처리시설이 있고, 응집제 없이도

SS 에 의한 유기물 부하를 32~45%줄일 수 있는 것으로 분석되었기 때문에

향후 응집제 없이 운전하는 것이 경제성을 고려할 때 바람직할 것으로

판단된다. 실제 농가에서도 응집제 투여에 대한 경제적 부담, 운영상의

문제점을 우려하고 있어 고액분리시 응집제 투여에 대하여 신중히 결정할 것을

기대하고 있는 실정이다.

그림 4. 응집제 없이 원심고액분리장치 운전 전/후 변화

그림 5. 응집제 투여 후 원심고액분리장치 운전 전/후 변화

4.4.3 ER 생물반응기의 역할

고농도의 축산폐수를 호기성 처리하기 위해서는 많은 양의 산소를 전달해야

하는데, 일반 산기장치로는 산소전달율이 낮아 필요 이상의 공기공급장치 및

산기장치가(blower)가 추가 설치되어야 한다. ER 생물반응기는 장기포기기

전단에 설치되어 낮은 동력으로 높은 산소 전달율을 가진 호기성 미생물

반응기다. 생물반응기 상단내에 공기가 일정시간 동안 체류하고 있어

산소전달율과 교반효과를 대폭 증가시킬 수 있는 장치로 고농도의 MLSS 를

유지할 수 있어 고농도 유기성폐수 및 축산폐수를 처리하기에 적합한 장치다.

또한 4 단으로 이루어진 ER 생물반응기는 하단으로 갈수록 슬러지의

농도(10,000mg/l)가 높아 최하단에서 슬러지 자산화로 인한 슬러지 감량화

효과도 기대할 수 있다. Y 농장에 설치된 장기폭기기는 원래 액비저장조로

사용하던 것을 용도변경 한 것으로, 장기폭기조의 용량이 크기 때문에 충분한

HRT 를 주어 장기폭기조 후단 시설에 안정화를 줄것으로 예상되나, 장기포기조

자체의 폭기시설(기존) 미흡으로 충분한 산소가 전달되지 않을 경우 전체

처리공정상의 수리학적 체류시간만 늘리는 역할을 할 수도 있다. 그러나

장기폭기조 전단에 충분한 산소전달 효율을 가진 ER 생물반응기를

설치함으로써, 장기폭기조에 충분한 산소를 전달함은 물론, ER

생물반응기의 높은 산소전달율로 인해 호기성 미생물이 활성화 되어

장기폭기조의 충격부하량을 줄이는 역할을 하고 있다.

그림 6. ER 생물반응기 유출수의 DO농도 변화

Figure 6 은 ER 생물반응기 최상단의 MLSS 가 4,200~5,300mg/l 를

유지한 상태의 ER 반응기 유출수를 sampling 한 후 시간에 따른 DO 소모

속도를 측정한 것으로, 초기 DO 가 8mg/l 이상이었음에도 빠른 속도로 DO 가

소모되는 것으로 보아 앞에서 예상한 것과 같이 ER 생물반응기 내부의

미생물활성도가 높음을 확인할 수 있었다.

표 9. ER 생물반응기와 장기폭기기의 유기물 제거 효율

항 목 ER 생물 반응기 장기폭기조

전

(mg/l)

후

(mg/l)

처리효율

(%)

전

(mg/l)

후

(mg/l)

처리효율

(%)

TCODcr 8,865 6,245 29.5 6,245 3,088 50.5

SCODcr 6,864 4,924 28.3 4,924 2,234 54.6

TCODMn 4,010 2,954 26.3 2,954 713 75.8

SCODMn 3,258 2,004 38.5 2,004 645 67.8

BOD5 4,820 3,102 35.6 3,102 854 72.5

MLSS - 5,532 4,243

주) 위의 data는 ER생물반응기와 장기폭기조의 계획된 HRT로 운전되고 있지 않은 시운전

상태에서 sampling하여 분석한 결과임.

ER 생물반응기의 경우 HRT 8hr 로 설계되어 있으나, 부분적인 시운전

중인 관계로 HRT 2~6hr 로 운전되고 있는 상태에서 시료를 분석한 결과이다.

계획된 HRT 보다 부족한 상태로 운전이 되고 있음에도 ER 생물반응기의 유기물

제거 효율은 26~38%를 보이고 있어, 개․보수공사완료 후 정상가동이

이루어지면 현재 보다 30~40%의 효율향상이 있을 것으로 예상된다.

발생되는 축산폐수가 스크린, 원심고액분리, ER 생물반응기,

장기폭기조를 거치면 발생원수중 유기물의 약 85%이상이 제거되는 것으로

판단되며, 나머지는 장기폭기기 후단시설에 대한 공사완료 후 시설이

정상가동되면 방류수수질기준 이하로 처리되어 안정적으로 방류될 것으로

예상된다. 그러나 정상 가동 중 장기폭기조의 긴 체류시간으로 인해 슬러지의

탈수효율이 저하되면 장기폭기조를 단순 저류조로 활용하거나 탈질조로의

용도변경도 고려해야 한다.

4.4.4 후단 처리공정에 대한 검토

장기폭기조까지의 공정을 1 차 처리공정이라고 하면, 1 차

처리공정에서는 유기물과 SS 를 제거하기위한 공정들이라 할 수 있다.

장기폭기조에서 이어지는 무산소조, 호기조는 질소 및 유기물 제거를 위한 2 차

공정이라 할 수 있다. 또한 색도제거를 위해 염화철 투입설비를 계획하고 있어

방류수의 유기물, 질소, 색도를 제어할 수 있는 공정으로 구성되어 있음을 알

수 있다. 이는 향후 강화되는 수질기준에 대비한 설계인것으로 사료된다.

4.4.5 경제성 검토

표 10. 해양투기 단가와 축산폐수정화시설 완공 후의 예상운영비 비교

해 양 투 기 축산폐수정화시설 예상 운영비(전력비 제외)

약 품 비 : 3,000원/㎥× 20㎥/일 × 30일/월 = 1,800,000원/월

인 건 비 : 2,000,000원/인 × 1인/월 = 2,000,000원/월

유 지 비 : 300,000원/월

계 : 4,100,000원/월

18,000원/m3

4,100,000원/월 ÷ (20㎥/일 × 30일/월) = 6,830원/m3

주) 전력비를 포함하더라도 m3당 처리단가는 10,000원이하일 것으로 예상

4.4.6 전체 공정상의 예상되는 문제점

가. 기존 시설을 활용하여 축산폐수정화시설을 계획하였기 때문에,

배관 Line 이 자연스럽지 못하고 길게 외부로 노출되어, 배관 관리 유지에

애로사항이 있을 것으로 예상된다.(원심고액분기와 ER 생물반응조의 거리는 약

80M)

나. ER 생물반응기의 경우 옥외로 완전 노출되어 동계 시,

ER생물반응기의 온도저하로 생물학적인 처리 효율을 기대하기 어렵다.

다. 장기폭기조의 경우 370m3 로 긴 체류시간을 갖지만, 산기시설의

부족으로 충분한 DO공급이 이루어지지 않을 것으로 예상됨.

5. 기술지원 성과 및 기대효과

5.1 축산폐수 정책과 농가의 현실 검토

축산폐수처리 정책의 변화와 더불어, 전국적으로 대부분의 축산

농가에서는 2 중, 3 중의 시설투자를 하고도 효과적으로 축산폐수를 처리하지

못하고 있는 실정임을 해당 농가의 현장점검과 농장주와의 meeting 을 통해

확인하였다. 이는 축산폐수가 고농도의 폐수라는 점을 고려하지 않고

저농도(주로 하수) 폐수에서 적용했던 기술을 도입함으로써, 실질적으로

고농도인 축산폐수를 처리하는데 부적절한 공법들이 적용되었기 때문이다.

따라서 앞으로는 정책으로 신규 축산폐수처리공사에 대해서는 처리공정의

효율에 대해 책임지고, 운전시에 문제되는 분분을 AS 할 수 있는 업체를 선정할

수 있도록 유도하는 것이 중요하고, 개선공사시에는 각 지역센타의

기업환경지원사업처럼 기술진단 후 공정을 선택할 수 있도록 지원하는 것이

실제 농가에 많은 도움을 줄 것이다.

5.2 ER 생물 반응기의 제작 설치 지원

**농장은 시설 확장에 따른 정확한 계획이 없고 현재 부지

공사중이어서 Y 농장을 대상으로 ER 생물반응기를 직접 비용을 들여

제작하였으며, **농장의 경우도 Pilot 규모의 ER 생물반응기를 자체 제작

설치하여 운전중이다. Y 농장에 설치된 ER 생물반응기로 인해 Y 농장의 시설

개선에 실질적인 효과가 있으며 아울러 **농장에도 적용할 것이다.

5.3 단위 공정의 적정성 검토

해당농장이 시운준 중인 관계로 장기적인 자료를 통해서 검토할 수

없었으나, 신규시설에 대해 시운전이 이루어 지고 있어 원심고액분리장치와

ER 생물반응기에 대한 적정성을 검토 할 수 있었다. 검토 결과 응집제 투여시

원심고액분리장치로 축산폐수원수 중의 SS 성분을 초기에 제거하여 유기물을

51~64%제거 할 수 있었고, 응집제를 투여하지 않은 경우도 32~45%제거할 수

있는 것으로 나타났다. 초기원수의 고액분리(SS)제거는 축산폐수처리에서 많은

논란의 대상이 되어 왔다. SS 제거율을 높이기 위해서는 응집제의 사용이

불가피한데, 응집제를 사용함으로서 처리비용상승, 슬러지 발생량 증가,

고형물퇴비의 품질저하, 응집처리 후 C/N 비 감소등의 문제가 뒤따른다. 그러나

본 처리공정에서는 원심고액분리 장치로 응집제 사용없이 SS 제거로 인한

유기물을 30%이상 줄여, 후단 생물학적인 처리공정에 안정적으로 축산폐수를

공급할 수 있기 때문에 경제적이 면을 고려할 때, 응집제 없이

원심고액분리장치를 운영하는 것이 농가의 부담을 줄이는 방안이 될 수 있을

것이다.

장기폭기조의 경우 기존 포기시설의 노후로 충분한 산소를 공급하지

못하는 것으로 분석되었다.(DO 2mg/l 이하) 그러나, 장기폭기조 전단에 높은

산소 전달율을 가지며 고농도의 MLSS 를 유지 할 수 있는 ER 반응기가

설치되어 미생물의 활성을 높이고 유기물 부하를 충분히 줄이는 역할을 하고

있어 장기폭기조의 미흡한 부분을 보완하고 있는 것으로 실험 분석 결과

나타났다. 현재는 시운전 기간 중으로 계획된 정상운전을 하지 못하고 있으나,

정상가동될 경우 ER 반응기에 의한 유기물 제거 효율은 더욱더 향상될 것으로

판단된다.

5.4 예상되는 문제점 및 대책 방안

예상되는 문제점 대처 방안

기존

시설활용으로

인한 배관의

옥외 노출

․현재 고액분리기와 ER 반응기를 연결하는 배관의 길이는 약

80m정도로 옥외로 노출되어 있다.

대안)

정상시운전 후 시설계획 중 배관 매설은 없는

것으로 조사되었으나, 옥외로 길게 노출된 배관에

관한계획을 수립해야 할것으로 판단됨.(예:지하매설)

ER 반응기의

온도 저하

ER․ 반응기의 경우 STS 로 제작되어 동계시 외부로 직접

노출될 경우, 온도저하로 인해 기능을 발휘하지 못할 것으로

예상됨

대안)

ER 반응기와 연결된 브로워의 열을 이용하여 보온 할 수

있도록 옥내로 설치하는 것이 바람직함.

장기폭기조의

산소공급부족

․장기폭기조 산소공급시설의 노후로 장기폭기조내 충분한

DO가 어려울 것으로 예상됨

대안 1)

장기포기조 유효용량을 현재의 50%으로 운영하여 DO 를

확보.

대안 2)

유효용량개선으로 호기조의 역할을 하지 못할 시 탈질조로

운영

대안 3)

단순 저장조(저류조)로 활용

주) 1.기업환경지원사업 기간 중 ER 반응기의 온도저하에 대한 문제점을

언급하여 농장주와 시공업자간의 협의 하에 ER 반응기 보온시설 공사를

추가하는 것으로 결정함.

본 기업환경기술지원사업에서, 해당 농가가 공사 중인 관계로 실험 분석에

의한 지원은 적었으나, Y 농장의 시운전중인 시설계획에 대하여 검토하고

전체 처리공정의 효율을 향상시킬 수 있는 장치를 제작 지원하였고, 단위

공정시설에 대한 효율을 실험분석을 통해 검증하였다.

향후 Y 농장의 기술지원내용을 초원농장에 적용할 것이며, **농장이

축산폐수정화시설 공사를 진행하는데 있어 현재의 해양투기로 인한

경제적인 부담을 줄이고 Y 농장이 겪은 애로사항 없이 공사를 진행할 수

있도록 지속적으로 지원할 계획이다.