착유세척수의 발생상황 및 적정관리방안

                                                                                                                        한국낙농육우협회

                                                                                                           낙농정책연구소 소장 조석진

1. 머리말

  최근 환경문제에 대한 사회적관심이 고조되고 있는 가운데 2014년 3월 24일에 개정된「가축분뇨의 관리 및 이용에 관한 법률(이하 가축분뇨법)」이 국회를 통과하여 2015년 3월 24일부터 시행될 예정이다. 더욱이 최근 환경부가 양분총량제의 도입을 검토하고 있는 것으로 알려져 축산을 둘러싼 환경규제가 점차 강화될 전망이다. 그런 가운데 일부 지자체가 환경부의 권고안을 능가하는 비현실적인 사육거리제한 조례를 설정함으로서 낙농을 포함한 축산농가의 입지가 점차 좁아지고 있다.*

* 환경부의 권고안에 따른 축종별 사육거리제한은, 소·말이 100m, 젖소가 250m, 돼지·개·닭·오리가 500m이다.
 
  이 과정에서 2012년 11월에 개정된 가축분뇨법의 시행규칙에 따라 가축분뇨의 정화시설기준이 강화되었다. 따라서 금후 지금까지 비교적 큰 문제가 없었던 낙농가의 착유세척수도 강화된 기준이 적용될 가능성을 배제할 수 없다.* 즉, 개정된 가축분뇨법의 시행에 따라 신규시설의 경우 당장 강화된 기준이 적용되며, 기존시설도 유예기간을 거쳐 2019년부터 강화된 기준이 적용될 예정이다. 따라서 낙농의 경우 분뇨뿐 아니라 착유세척수의 정화처리를 위해 필요한 조치를 사전에 강구할 필요가 있다. 

* ‘착유세척수’란 낙농가의 냉각기, 착유실바닥 및 착유파이프라인 등을 세척한 착유실의 배수(排水)로, 경우에 따라 분뇨, 폐기우유 및 각종 세제성분이 포함될 수 있다.

  한편 2012년 현재 축산은 농업생산액의 36.2%로, 축산을 제외하고는 더 이상 농업을 논할 수 없는 상황이다. 그 중 낙농부문의 우유 및 육우생산액은 2조 2,210억 원으로, 농업총생산액(44조 3000억 원)의 5.0%에 달한다. 그뿐 아니라 2010년 산업연관표를 기준으로 할 때 낙농 및 연관산업의 총생산유발액은 무려 20조 4,655억 원에 달하며, 젖소 두당 생산유발액은 1,866만원으로, 모든 축종 가운데 가장 높게 나타났다.* 또한 낙농의 부가가치율은 42.3%로, 전 산업평균(30.1%)을 상회할 뿐 아니라 축산업 내부에서 가장 높다. 더욱이 2013년 현재 우유·유제품의 연간 1인당 소비량은 71.3kg으로, 67.2kg인 쌀을 능가하고 있다. 따라서 식량안보차원에서 어떠한 경우라도 일정 규모 이상의 안정된 낙농생산기반유지가 절실하다.

* 조석진 외, 「낙농 및 연관산업의 구조와 발전방안」, 한국낙농육우협회 낙농정책연구소 2013. 7.

  이상에서 낙농을 포함한 축산부문의 중요성이 점차 커지는 가운데 환경규제의 강화에 따라 환경문제는 축산농가의 최대 당면과제로 부상함과 아울러 경영압박요인으로 작용할 전망이다. 이 같은 점을 감안할 때 낙농은 그 동안 비교적 소홀했던 착유세척수의 적정처리를 위한 대응책마련을 요구받고 있다. 그러나 국내에는 그에 대한 실태조사 및 처리방안에 대한 구체적인 연구결과가 매우 미흡하다.
  본 연구는 상기와 같은 문제의식 하에서 지금까지 비교적 큰 문제가 되지 않았던 착유세척수의 발생상황에 대해 검토한다. 아울러 국내의 연구결과 및 선진국사례를 살펴보고, 착유세척수의 효율적인 처리방안에 대해 검토한다. 이하 2에서 국내의 실태 및 선진국의 사례에 대해, 3에서 효율적인 처리방안에 대해 각각 검토한다.

2. 착유세척수의 실태

 1) 착유세척수 발생상황

  우선 낙농부문의 세척수와 관련한 국내의 연구결과는 거의 전무하다 할 만큼 극히 제한적이며, 최동윤 외(2008)*가 유일하다. 그 외에 소수의 국립축산과학원 내부 연구결과가 있는 정도이다. 이처럼 이 분야의 연구가 미진한 것은 무엇보다 지금까지 축산부문의 환경규제가 가축분뇨에 치중해 왔으며, 착유세척수는 별 문제가 되지 않았기 때문이다. 그 결과 낙농가는 물론 학계의 착유세척수에 대한 관심도 비교적 낮았다고 할 수 있다. 그러나 축산의 환경문제에 대한 관심이 점차 고조되는 가운데 가축분뇨법 개정과 함께 최근 환경부가 양분총량제의 필요성까지 제기함에 따라 언제까지 착유세척수 문제를 도외시할 수만은 없는 상황이다.

* 2007년도에 각 착유방식별로 3농가씩 선정하여 4계절에 걸쳐 총 48농가를 조사한 결과임.

  그 같은 의미에서 우선 착유방식 및 계절에 따른 세척수의 발생추이를 살펴보면 <표 1>과 같다. 여기서 알 수 있듯이 착유방식에 따른 1일 세척수 발생량은 헤링본이 평균 914.0리터로 가장 높으며, 다음은 텐덤, 파이프라인, 버켓 착유의 순이다. 계절적으로 보면, 착유방식에 따라 다소 차이는 있으나 여름과 가을이 비교적 높고, 봄과 겨울철이 낮은 것을 알 수 있다.

* 조석진‧한지태‧이수진(2014) 참조.

  다음은 착유과정의 착유작업별 세척수의 이화학적 특성을 나타낸 것이 <표 2>다. 수소이온농도(pH)는 모두 7.0(중성)을 초과하여 알카리성으로 나타났으며, 착유기 세척수의 pH가 8.2로 가장 높게 나타났다. 이에 비해 생물학적산소요구량(BOD), 화학적산소요구량(COD), 부유물질(SS) 및 총질소(T-N)는 모두 착유실바닥 세척수가 가장 높게 나타났다. 이는 착유실 바닥에는 착유 중에 배설된 분뇨 및 폐기우유 등이 혼입될 수 있기 때문으로 판단된다. 끝으로 총인(T-P)은 냉각기 세척수가 24.2로 가장 높게 나타났다. 이 같은 결과는 정부가 가축분뇨법에서 제시하고 있는 <표 3>의 「개별농가 가축분뇨 정화시설기준(착유실 세척수 해당)」과 비교할 때 다음과 같은 점을 지적할 수 있다.

  우선 <표 2>의 착유세척수의 생물학적산소요구량(BOD) 및 부유물질(SS) 수준은 <표 3>에서 상수원보호구역, 4대강유역, 자연공원지역, 지하수보전구역, 특별관리해역 등이 속하는 특정지역은 물론 기타지역의 정화시설 방류기준과 비교해도 월등히 높다. 따라서 낙농가의 착유세척수에 대한 BOD와 SS의 방류기준을 <표 3>의 「가축분뇨법」이 규정하고 있는 기준대로 적용할 경우 금후 엄청난 혼란이 예상된다. 따라서 BOD와 SS의 경우 기타지역의 신규시설은 물론 기존시설의 경우도 현행 기준인 150조차 지키기가 용이하지 않다. 이 같은 점을 감안할 때 금후 낙농가는 착유세척수의 적정처리를 위한 대응방안을 조속히 마련할 필요가 있다.

 2) 일본의 사례
 
  그렇다면 선진국의 경우 이는 어떤 상황인지를 우리와 유사한 생산여건을 지닌 일본의 예를 살펴보기로 한다. <표 4>는 일본에 있어서 분뇨 및 폐기유의 혼합여부에 따른 착유세척수의 이화학적 성분 및 배수기준을 나타낸 것이다.

  여기서 알 수 있듯이 착유세척수의 BOD를 포함한 이화학적 오염성분은 분뇨 및 폐기유의 포함여부와 밀접한 관계가 있다. 즉, 착유방식에 따라 차이가 있으며, 착유세척수의 BOD는 분뇨가 혼합될 경우에는 리터당 평균 730㎎에 달한다. 그러나 분뇨를 혼합하지 않을 경우에는 폐기우유의 혼합여부에 따라 BOD가 260〜3,600㎎ 으로, 폐기우유의 혼합여부가 BOD뿐 아니라 COD를 포함한 오염도 전반에 상당한 영향을 미치고 있음을 알 수 있다. 따라서 착유세척수의 오염농도를 낮추기 위해서는 무엇보다 폐기우유 및 분뇨를 분리시키는 것이 가장 바람직함을 알 수 있다. 아울러 일본의 배수기준은 BOD, COD 모두 160으로, <표 3>의 국내기준보다 약간 높음을 알 수 있다.

2. 파라(parlor)식 착유의 세척수관리

 1) 플랫폼 세척수

  계류(繫留)·파이프라인식 우사의 경우 착유는 우상(牛床)에서 이루어진다. 따라서 착유 중에 분뇨를 배설하더라도 착유세척수에 분뇨가 혼입될 가능성은 높지 않다. 이에 비해 최근 보급이 늘고 있는 후리스톨·파라(free stall parlor)식 우사의 경우는 착유 시에 소가 서있는 착유실바닥(플랫폼)에 분뇨를 배설하기 때문에 착유 후에 분뇨의 제거 및 세척이 이루어진다<그림 2 참조>. 이 경우 분뇨가 혼입된 세척수가 발생하기 쉬우며, 그 경우 <그림 3>에서 알 수 있듯이 세척수의 처리부하(負荷)가 매우 높아진다. 

  따라서 착유세척수의 처리에 따른 비용절감을 위해 분뇨와 착유파이프라인 세척수를 분리하여 처리하는 가장 것이 바람직하다고 할 수 있다.

 2) 플랫폼 세척수의 저비용 처리방법*

  세척을 위해서는 굵은 호수로 수돗물의 수압 또는 고압세척기를 이용하는 두 가지 방법을 사용할 경우 배수량 및 수질분석결과는 다음과 같이 나타났다.
  첫째, 수돗물의 수압을 그대로 사용한 10호의 농가에 대한 조사결과 세척수발생량과 BOD가 각각 1,200±760ℓ/일 및 1,100±490㎎/ℓ로 나타났다.
  둘째, 고압세척기를 사용한 4호에 대한 조사결과 세척수발생량과 BOD가 각각 200±88ℓ/일 및 3,100±1,100㎎/ℓ로 나타났다.
  즉, 수돗물의 수압을 그대로 사용할 경우에 비해 고압으로 세척하는 경우가 세척수의 농도는 높으나 발생량은 적은 것으로 나타났다.
  따라서 분뇨를 고체형태의 퇴비로 처리하기 위한 처리시설에 여유가 없는 경우는 우선 고압세척기를 이용하여 세척수의 양을 줄이는 것이 바람직하다. 아울러 약 6개월간 저류(貯留)가 가능한 50톤 정도의 소규모 저류조를 신규로 설치하거나 기존의 저류조를 이용할 수도 있다. 그 경우 연 약 2회 정도 포장에 환원함으로써 액비로 활용할 수 있다. 또한 전술한 바와 같이 착유실 바닥의 세척수와 착유파이프라인 세척수를 분리하여 배출함으로써 착유실 세척수의 오염도를 대폭 낮출 수 있어 정화를 위한 시설투자도 줄일 수 있음을 유의할 필요가 있다.

* 猫本健司 외(2013) 참조.

 3) 세척수의 저장 및 처리

  용량이 충분한 분뇨저장시설을 보유하고 있는 경우에는 착유세척수를 분뇨와 함께 저장함으로써 별도의 저장시설을 갖추지 않아도 된다. 그 경우 세척수를 함께 저장함으로써 분뇨의 고형분함량을 줄여 농지에 살포 시 펌프로 퍼내기가 용이하다는 장점이 있다. 그러나 이 경우도 착유파이프라인 및 냉각탱크에서 회수된 폐기우유를 분리하지 않고 혼합하면 분뇨저장시설의 악취가 심해질 수 있다.
  그러나 세척수와 분뇨를 함께 저장하는 방법은 세척수의 발생량이 1일 약 1,900리터를 상회하는 비교적 대규모 목장의 경우에 바람직하다. 그 이유는 세척수의 발생량이 이 수준을 넘어서면 세척수만을 집약적으로 처리하는 것은 비실용적이며, 안전한 처리 또한 용이하지 않기 때문이다. 따라서 세척수의 발생량이 많은 경우에는 이처럼 세척수를 분뇨와 혼합하여 농지에 살포하는 것이 가장 환경친화적인 방법이 될 수 있다. 다만 그 경우 농지살포를 위해서는 토양의 상태, 단위면적당 살포량, 토양의 양분함량수준, 살포농지의 수로로부터의 거리 등이 고려되어야 한다.

  또한 착유세척수를 농지에 살포하기 위해서는 살포하기 전 단기간의 저장을 위해 착유세척수를 수시로 분뇨살포탱크에 모으거나 장기저장시설로 옮기는 것이 바람직하<그림 4 및 그림5>.*

* Brian J. Holmes and Steves Struss(2008) 참조.

  만일 분뇨저장시설의 용량이 세척수를 처리하기에 충분하면 수질보호를 위해 세척수의 배출량을 조절할 필요는 없으나 배출량을 조절할 경우 처리비용을 절감하는 효과가 있다. 또한 세척수의 배출량을 줄이면 분뇨저장시설의 저장용량을 늘릴 수 있으며, 살포량도 줄일 수 있다. 그러나 세척수를 지나치게 줄일 경우는 저장된 분뇨의 고형분이 늘어나 분뇨살포 시 펌프사용이 어려워질 수 있다. 따라서 액비저장시설을 설계할 경우 세척수의 배출량을 정확하게 측정하는 것이 매우 중요하다.   
  한편 <그림 3>과 같이 밀폐된 저장용기와 분뇨살포기를 이용하여 세척수를 농지에 살포하는 방식은 대부분의 지역에서 이용이 가능하다. 세척수의 발생량이 소량인 경우 매일 일정량의 분뇨와 혼합하여 살포할 수 있다. 이 경우 세척수를 농지에 살포하기 위해서는 3∼10일 정도 저장탱크에 저장 후 살포하는 것이 바람직하다. 이 과정에서 저장탱크는 겨울철 동파 및 기타 외부충격에 의한 손상으로 누수가 되지 않도록 해야 하며, 저장탱크를 지하에 매설할 경우는 압력에 충분히 견딜 수 있도록 설계되어야 한다.

 
3. 착유파이프라인 내의 잔유(殘乳)관리

 1) 잔유회수

  착유파이프라인은 완만한 경사가 되도록 설치되어 있어 착유 시에는 파이프라인 내의 음압(陰壓)과 경사에 의해 원유가 모아진다. 착유 후에 진공펌프가 정지하면, 파이프라인 내의 잔유는 경사에 의한 자연적인 배출(경사회수) 또는 파이프라인 내에 공기주입을 통한 외부배출(에어회수) 후 순환세척을 실시한다. 파이프라인의 경사도에 의한 자연회수는 일반적으로 0.5° 이상의 경사도가 권장되고 있으며, 농가별 경사도가 잔유회수에 영향을 미친다고 할 수 있다.
  이에 비해 공기주입을 통한 잔유회수는 자동 및 수동에 의한 방법이 있으며, 경사도에 따른 잔유회수와 마찬가지로 농가에 따라 차이가 있다. 따라서 어떤 방법을 택하든 파이프라인 내의 잔유회수가 효율적으로 이루어질 경우 착유세척수에 잔유의 혼입량이 감소하여 BOD 부하량의 감소 및 세척수의 정화에 따른 비용절감이 가능하다.
   
 2) 사례에 의한 잔유회수의 현황조사

  일본의 경우 17호의 낙농가에 대한 사례조사결과 계류식·파이프라인 착유방식에 있어서 경사각도·경사회수시간은 각각 0.34°±0.14° 및 14분±11분(n=7), 후리스톨·파라(free stall parlor) 착유방식에 있어서는 각각 0.67±0.19° 및 12분±5.2분(n=10)으로 나타났다.
  일반적으로 경사회수의 경우 파이프라인의 경사각도가 클수록 세척수에 혼입되는 잔유의 양이 적게 나타나 회수시간보다 경사각도가 회수에 미치는 영향이 컸다. 이에 비해 에어회수의 경우는 경사각도보다 회수에 소요되는 시간이 잔유회수에 미치는 영향이 큰 것으로 나타났다. 따라서 착유세척수에 대한 잔유의 혼입량을 최소화하기 위해서는 파이프라인의 경사각도를 크게, 에어회수의 시간을 길게 하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.  

 3) 에어회수시간의 연장효과

  일반적으로 파이프라인의 경사 각도를 변경하는 데에는 대규모공사가 필요하다. 그러나 에어회수의 시간을 연장하는 것은 비교적 손쉽게 할 수 있다는 점에서 현실적이라 할 수 있다. 따라서 3호의 조사농가에 대해 통상 에어회수의 시간을 5분으로 하던 것을 10분으로 연장한 결과 <표 5>에서 알 수 있듯이 착유세척수의 BOD가 51% 낮아졌다. 즉, 현 상황에서 에어회수의 시간을 연장하는 것만으로도 잔유회수의 효율향상과 함께 오염도를 줄일 수 있는 것으로 나타났다.

  전술한 것과 같이 분뇨가 혼입된 플랫폼의 세척수를 분리하고, 착유파이프라인 내의 잔유를 효과적으로 회수함으로써 착유세척수의 오염도를 저하시킬 수 있다. 저비용의 착유세척수 정화시설을 도입하기 위해서는 그 같은 노력이 선행되어야 한다. <그림 5>는 그 같은 선행조건이 충족될 경우 도입이 가능한 저비용의 정화처리를 위한 「3조월류식침전조(3槽越流式沈澱槽): 1.6t/조×3조」를 나타낸 것이다.
  이 방법은 총질소(T-N)의 제거율이 30% 정도로, 착유파이프라인 내의 잔유회수가 불충분할 경우에는 배수기준을 통과하지 못할 수도 있어 정화성능이 반드시 높다고 할 수는 없다. 그러나 지역의 모든 낙농가가 참여할 경우 착유세척수의 오염도를 확실히 저하시키는 효과가 있는 것으로 평가되고 있다. 그러기 위해서는 <그림 5>에 예시된 것과 같이 매년 1회 정도 제3 침전조 하부의 오니(汚泥)를 제거할 필요가 있다. 또한 이 작업은 진공펌프를 이용하여 기계적으로 이루어지는 만큼 정화조처리업자 등에 위탁하는 것이 바람직하다.
  물론 고액투자를 통해 정화처리성능이 높은 처리시설의 도입도 가능하나 그 경우 낙농가의 경영압박이 심화되므로 <그림 6>과 같은 간이시설이라도 모든 낙농가가 도입할 경우 착유세척수의 오염도를 대폭 줄일 수 있다. 따라서 최종적인 판단은 개별경영의 규모 및 지역적 특성에 따라 결정하는 것이 바람직하다.

5. 인공습지를 이용한 정화방법*

* 猫本健司 외(2013) 참조.

  인공습지를 이용한 착유세척수의 정화방법에는 <그림 6>에서와 같이 표면류식(表面流式)과 복류식(伏流式)의 두 가지가 있다.* 이 중 복류식은 여과(濾過)재료를 이용하여 오수를 여과하는 방식으로, 표면류식에 비해 면적당 정화능력이 높으며, 겨울철에도 정화능력이 계속 유지된다는 특징이 있다. 복류식은 1970년대에 유럽에서 처음 도입된 이후 주로 생활오수를 처리하는 시설로 사용되다가 점차 전 세계적으로 보급되고 있다.

* 표면류식(表面流式)이란 <그림 6>에서 알 수 있듯이 오수가 지하를 통과하지 않고, 지표 위를 통과하여 흐르는 방식이다. 이에 비해 복류식(伏流式)은 식물의 뿌리가 심어져 있는 지하를 통과하여 흐르게 하는 방식이다.

  복류식 인공습지의 여상(濾床)으로는 갈대를 주로 사용한다. 이 경우 갈대의 주요 기능은 새잎 및 줄기에 의해 흐름이 막히는 것을 경감시키는 효과가 있으며, 동절기에는 단열효과와 함께 수질정화를 촉진하는 미생물 및 소동물의 서식처를 제공한다. 그러나 갈대가 질소나 인을 흡수하여 정화하는 것은 아니므로 정화기능유지를 위해 갈대를 자를 필요는 없다.
  한편 복류식 정화시스템의 기능은 물리적인 여과, 화학적인 흡착교환 및 생물적인 흡수분해 등이 있다. 이들 기능을 계절, 시간 및 공간적 다양성과 함께 유기적으로 결합함으로써 수질정화가 진행된다. 또한 <그림 7>에서 알 수 있듯이 복류식은 오수를 얕은 지하수의 형태로 횡(橫)으로 흘려보내는 복류식횡형<그림 7(B)>과 지표면에 살포하여 아래로 침투시키는 복류식종형<그림 7(C)>이 있다. 이 가운데 종형여상(縱型濾床)은 암모니아 등의 질소성분을 호기성미생물의 작용으로 초산(硝酸)으로 변화시키며, 횡형여상(橫型濾床)은 혐기성미생물의 작용에 의해 초산을 질소가스로 변화시켜 공중으로 방출한다. 종형(縱型)과 횡형(橫型)을 결합한 것을 하이브리드 복류식(伏流式) 인공습지라 하며, 질소정화능력이 높은 정회시설로 기대가 된다.

  종래 유럽방식의 복류식 인공습지시스템을 이용하여 추운 지역에서 고농도의 오수를 처리하는 데에는 다음과 같은 문제가 있는 것으로 나타났다.
  첫째, 유기물에 의해 여상(濾床) 표면이 막힘(clogging) 현상이 나타나 정기적으로 오수처리를 중단할 필요가 있다. 또한 그로 인해 겨울철에는 동결가능성이 높아지는 문제점도 있다.
  둘째, 종형여상(縱型濾床)에 오수를 간헐적으로 공급하기 때문에 일반적으로 이용되는 프랑스식 자동사이폰(siphon)은 정기적으로 청소를 해 줄 필요가 있다.
  셋째, 식생이 충분히 생육하기까지는 오수를 투입할 수 없다.
  넷째, 오수 중의 인(燐)의 정화는 주로 흡착에 의해 이루어지므로 여상(濾床)의 인흡착능력이 언젠가는 포화상태에 도달하게 된다.
  한랭지에 있어서 종래 유럽방식의 복류식 인공습지시스템이 지니는 이 같은 문제점을 해결하기 위해 개발된 것이 <그림 8>의 이른바 혼합형(hybrid) 인공습지시스템이다. 이 혼합형인공습지시스템이 <그림 7>의 인공습지시스템과 다른 점은 다음과 같다.

  첫째, 유기물에 의한 엉김현상으로 여상(濾床) 표면에 물이 정체되는 것을 막기 위해 우회구조를 설치했다. 그로 인해 종형여상(縱型濾床)의 막힘 현상을 경감함으로써 겨울철 추위가 심한 지역에서도 오수처리가 가능하다.
  둘째, 프랑스식 자동사이폰 배관의 흐름을 개량하여 하나로 통일함으로써 종래에 비해 침전물이 쌓이는 것을 막고, 유지보수작업을 하지 않아도 오수의 장기간 공급이 가능하다.
  셋째, 물에 뜨는 다공질의 경량부유(浮遊)자재를 여상(濾床)표면에 부설함으로써 단열 및 물 흐름이 막히는 것을 방지하는 효과가 있다. 아울러 경량부유자재를 부설할 경우 아직 식물이 자라지 않은 시공직후부터 오수처리가 가능하다.
  넷째, 여재(濾材)에 흡착 및 축적되어 천천히 방출되는 인산(燐酸)은 탄산칼슘 등으로 흡착하여 회수함으로써 비료원료로 활용할 수 있다.
  다섯째, 처리수의 일부를 순환시켜 정화율을 높임으로써 좁은 면적에서 정화효율을 높일 수 있다.
  한편 <그림 9>는 혼합형 인공습지시스템을 이용하여 정화한 원수(原水)에서부터 방류수까지 각 처리단계별 처리수의 투명정도를 나타낸 것이다. 여기서 알 수 있듯이 4단 이후 처리수의 투명도가 상당히 높게 나타나 있다.

  <그림 10>은 혼합형 인공습지시스템을 이용하여 정화한 방류수의 정화처리단계별 화학적산소요구량크롬(CODcr)과 암모니아태질소(NH4-N)의 상태를 도시한 것이다. 여기서 알 수 있듯이 착유세척수의 경우 두 가지 지표 모두 4단계의 처리에서 정화처리가 잘 이루어지고 있는 것으로 나타났다.

  다음 <표 6>은 일본에 있어서 기계적처리법과 인공습지시스템을 이용하여 양돈농가의 분뇨 및 착유세척수를 처리할 경우의 시설비 및 연간 전기료를 나타낸 것이다. 양돈오수와 착유세척수를 혼합형 인공습지시스템을 활용하여 처리할 경우 시설비와 전기료 모두 기계식에 비해 저렴함을 알 수 있다. 또한 착유세척수(착유우 80두)의 경우 1단계처리만으로도 BOD가 119.5로, 120ppm을 밑도는 것으로 나타났으며, 3단계처리(착유우 375두)의 경우는 BOD가 2.7에 불과함을 알 수 있다.

6. 맺음말

  이상에서 착유세척수의 방류실태, 개정된 가축분뇨법의 내용, 선진국사례 및 효율적인 처리방안 등에 대해 살펴보았다. 방류기준의 하나인 생물학적산소요구량(BOD)을 기준으로 할 때 개정된 가축분뇨법에서 규정하고 있는 방류기준(120ppm)과 현실과의 괴리가 큰 것으로 나타났다. 그 외 화학적산소요구량(COD), 부유물질(SS), 총질소(T-N) 및 총인(T-P) 등도 마찬가지다. 따라서 금후 기준이 강화된 가축분뇨법에 대비하여 착유세척수의 효율적인 처리를 위한 낙농가의 대책마련이 절실하다.
  한편 선진국의 사례를 감안할 때 1차적으로 세척수의 오염농도를 낮추기 위해서는 분뇨와 착유 및 세척과정에서 불가피하게 발생하는 폐기우유를 착유실바닥 세척수와 분리하여 처리하는 것이 가장 바람직하다. 또한 대규모경영의 경우 착유세척수를 분뇨와 함께 집약적으로 처리하기 위해서는 분뇨와 세척수를 함께 저장한 후 이를 농지에 살포하는 것이 바람직하며, 그 경우에는 충분한 용량의 정화처리시설이 필요하다.
  그 외에 간이시설로 3단월류식침전조 및 인공습지를 조성하는 정화방법이 있으나 세척수의 발생량이 일정 수준을 초과할 경우는 도입이 어렵다.
  다음은 인공습지를 이용한 정화방법 중 ‘혼합형인공습지시스템’이 가장 효율적인 것으로 나타났다. 또한 혼합형의 경우 착유우 80두의 낙농목장에 있어서 우분과 폐기우유를 최대한 분리할 경우 1단계 처리만으로도 BOD가 119.5ppm까지 낮아지는 것으로 나타났다. 따라서 금후 착유세척수의 유망한 처리방법의 하나가 될 수 있을 것으로 전망된다. 
  그러나 어떤 방법을 택하든 가축분뇨법이 정하고 있는 정화처리기준을 통과할 수 있는 시설투자를 필요로 한다는 점에서 금후 낙농을 포함한 축산농가가의 경영압박요인으로 작용할 전망이다. 따라서 규제일변도의 정화처리기준강화에 앞서 필요한 시설투자에 대한 정책지원 및 충분한 유예기간이 필요하다.* 그렇지 않을 경우 이미 필수식품으로 정착한 우유·유제품의 수급차질은 물론 자칫 낙농의 생산기반마저 흔들릴 수 있음을 유의할 필요가 있다. 낙농가 또한 지금까지 비교적 소홀했던 착유세척수의 적정처리를 위해 자신의 목장에 적합한 시스템을 도입하는 문제를 신중히 검토할 필요가 있다.

* <표 4>에서 알 수 있듯이 우리와 유사한 생산..여건환경을 지닌 일본의 경우 축산농가의 배수기준이 BOD, COD 모두 160ppm이다. 또한 현실적으로 1일 배출량이 50톤 미만의 축산농가에 대해서는 사실상 규제를 하지 않고 있다. 그러나 1일 50톤 이상의 분뇨 및 세척수를 배출하는 축산농가는 현실적으로 찾아보기 어렵다. 이 같은 점을 감안할 때 금후 한·일 또는 한·중·일 FTA가 타결되어 축산물무역이 확대될 경우 축산농가에 대한 지나친 규제강화는 국내산 축산물의 경쟁력을 약화시킬 수 있음을 유의할 필요가 있다. 그럼에도 불구하고 국내의 경지면적에 대한 가축밀도를 감안할 때 어떤 형태로든 축산의 환경문제를 해결하지 않는 한 금후 축산의 입지가 좁아질 수밖에 없다는 점 또한 간과해서는 안 될 것이다.

                                                             참고문헌 및 자료

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農研機構東北農業研究センター(プレスリリース, 2013.11. 1).