봄철 돈사냄새 저감 및 관리 방안 - 인터뷰

서론

양돈장 인근의 주민들이 돈사에서 발생하는 냄새에 대하여 상당히 민감하게 여기고 있어 양돈농가는 환기량이 증가되는 봄철부터 냄새관리에 많은 관심을 가져야 한다.
우리나라 돼지 사육농가들은 분뇨처리를 쉽게 하기 위해 오래전부터 돈사바닥을 평바닥에서 슬랏으로 바꾸었다. 이로 인하여 현재 돈사바닥의 49.5%가 슬랏형태를 차지하고 있어 분뇨가 항상 돈사 안에 보관되어 냄새가 발생될 수 있다(농협중앙회, 2011).

국립축산과학원(2012)은 조단백질 15% 사료를 비육돈에 급여하고 슬러리의 냄새물질 농도를 분석한 결과, 봄·가을철이 겨울철보다 페놀류 2.1배, 인돌류 3.2배, 이성체지방산 2.0배, 암모니아태 질소 1.8배 더 높았다고 하였다. 이런 현상은 외기의 기온이 상승함에 따라 슬러리에 있는 미생물의 활력이 증가되어 냄새를 많이 생성한 것으로 판단된다.

봄이 되면 돈사내부의 온도관리를 위해 환기량을 늘리게 되는데, 우리나라 양돈장은 50% 정도가 개방식 환기방식으로 되어 있어 냄새저감장치 및 시설을 설치하는데 어려움이 많다. 따라서 돈사내부에서 발생되는 냄새를 줄이는 방안을 생각해 보아야 한다.

냄새가 발생되는 원인은 분뇨에 포함된 다량의 단백질, 미생물의 에너지원인 발효탄수화물의 부족, 미생물이 생활하는 환경온도 변화에 따른 미생물 균총의 불완전한 성장이라고 할 수 있다. 이런 냄새발생 원인을 고려하여 돈사에서 발생되는 냄새를 줄이는 방법으로 많이 활용되고 있는 돈사 피트 내 슬러리의 조기 배출, 돈사 피트에 생균제와 프리바이오틱(발효탄수화물) 살포, 돈사 피트 내 액비재순환에 대하여 기술하고자 한다.

본론

1. 돈사 피트 내 슬러리 조기배출 효과

국립축산과학원(2012)은 돼지로부터 배설된 분뇨가 슬러리 돈사의 피트에 장기간 저장되면 미생물의 비정상적인 발효로 인하여 냄새물질의 생성량이 증가된다고 하였다. <표 1>에서 보는 바와 같이 슬러리 돈사의 피트에 분뇨를 4주간 보관하였을 때, 냄새강도에 큰 영향을 미치는 이성체지방산이 23%(1,172mg/L→1,444), 인돌류가 92%(3.8mg/L→7.3) 증가되었다.

또한, 돈사내부의 분뇨에서 발생하는 냄새물질은 돼지의 호흡기질병을 유발하고 면역력을 저하시킨다고 알려져 있다. 따라서, 돈사별로 피트깊이가 40∼120cm로 다양하며, 돈사 바닥도 1/3 슬랏부터 전면 슬랏까지 다양하지만, 피트 내 슬러리를 가급적 일찍 배출하는 것이 중요하다.

2. 돈사 피트 내 슬러리에 생균제와 프리바이오틱(발효탄수화물)의 혼합 효과

<그림 2>에서 보는 바와 같이 돼지의 장내와 돈사 피트 간에는 미생물이 살아가는 환경의 차이가 크다. 돈사 피트 내부는 돼지의 장내보다 슬러리의 건물함량이 적고, 온도변화가 심하며, 미생물의 에너지원인 프리바이오틱 함량이 부족하다.

돈사 피트에 저장된 슬러리의 탄소/질소 비율은 10~15 정도로 발효를 위한 적정 비율(탄소/질소 = 25)보다 낮다고 한다. 돈사 피트 내 슬러리의 저장기간이 장기화되면 미생물의 에너지원인 프리바이오틱 함량이 부족하게 되어 슬러리에서 불안정한 발효가 일어나기 때문에 슬러리에서 냄새물질의 농도가 증가하게 된다.

농업기술센터에서 구입한 미생물(광합성균)과 프리바이오틱(중성당 3종)을 15일 간격으로 슬러리량의 1% 수준으로 첨가한 후 23℃에서 배양하였다. 그 결과 암모니아 농도는 무처리구와 비교하였을 때 미생물 단독 처리구에서 40%, 미생물과 프리바이오틱 혼합구에서 76% 감소되었다(그림 3).

3. 돈사 피트 내 액비재순환

최근 액비화 과정을 통하여 다량의 유익한 미생물과 미생물의 대사산물이 존재하는 액비를 만든 다음, 돈사 피트로 재순환시켜 피트 안에 있는 슬러리에서 발생되는 냄새를 줄이려고 노력하는 농가들이 증가하고 있다(그림 4).

액비화 과정에서 증식된 유익 미생물은 돈사 피트 내부에 저장된 슬러리에서 증식하는 유해 미생물의 활성을 억제한다. 또한 액비를 돈사내부로 재순환시키는 과정은 돈사 피트에 저장된 슬러리의 체류시간을 줄여서 슬러리의 부패를 지연시키는 역할을 한다.

이런 이유로 인하여 몇 번의 재순환 과정을 거친 슬러리는 고형물이 적고, 유기물 함량이 낮으며, 냄새발생이 적어 농경지에 액비로 이용될 수 있다. 액비재순환 시스템을 운영하는 양돈장에서는 돈사 내 유해가스의 발생량이 현저히 줄고 돈사환경이 개선됨으로써 가축의 생산성 향상 및 농장 작업자의 근로환경이 개선된다고 한다.

<표 2>에서 보는 바와 같이 슬러리 내 냄새물질의 농도를 일반 슬러리 돈사와 액비재순환 돈사 간에 비교하였을 때, 액비재순환 돈사에서 휘발성지방산류 97%, 페놀류 97%, 인돌류 95%가 감소되었다. 그러나 이러한 냄새저감 효과는 <표 3>에서 보는 바와 같이 돈사 피트 슬러리와 발효 액비와의 혼합비율에 따라 큰 차이를 보인다.

돈사 슬러리와 발효 액비와의 혼합비율을 100:0으로 하였을 때보다 30:70으로 하였을 때 페놀류 72%, 인돌류 47%, 이성체지방산 65%가 감소되었다. 이런 결과는 잘 발효된 액비를 제조함으로써 액비에 존재하는 유익미생물이 냄새 저감에 큰 역할을 하였을 것으로 추정된다.

1) 돈사 피트 슬러리와 발효 액비를 처리구별로 혼합한 후 21일간 배양
*2012, 국립축산과학원

또한 발효액비의 품질은 슬러리의 고액분리 여부와 탈질과정에서 큰 차이를 보인다. <표 4>에서 보는 바와 같이 생물학적 산소요구량이 슬러리를 고액분리하기 전에 3,132mg/L이었으나 고액분리 후에는 1,078mg/L로 65.6% 감소되었으며, 탈질과정을 거치면서 발효액비의 생물학적 산소요구량이 33mg/L로 98.9% 감소되었다(Loughrin 등, 2006).

결론

봄철 양돈장의 돈사에서 발생되는 냄새를 줄이기 위해서는 돈사 피트에 보관된 슬러리를 조기에 돈사 밖으로 배출하고 유용미생물의 활력을 높이는 방법을 찾아야 한다. 또한 최근 활발하게 도입하고 있는 액비재순환시스템의 효능을 높이기 위해 반드시 고액분리를 실시하고, 가능하면 발효액비 제조시설을 증설하여 양돈장에서 발효액비의 순환량을 증대하는 것이 중요하다고 하겠다.

지금까지 언급한 방법 외에도 농가의 상황에 맞는 냄새저감 방안을 활용하여 냄새민원이 조속히 감소하길 바란다.

<월간 피그 2018년 5월 호>