낙농지도자가 지난 18개월 동안 많은 시행착오를 겪은 후 국내 낙농실정에 알맞은 착유세정수 처리장치(활성오니법)를 개발하여 큰 관심을 모으고 있다. 경기도 화성시 팔탄면 율암길 28-6 헌진목장(대표 이상헌)은 지난달 29일·30일 이틀 동안 목장에서 서울우유 대의원과 목장대표 등 관계자 100여명을 대상으로 ‘착유세정수 전문 정화조 시연회’를 가졌다.
헌진목장 이상헌 대표, 시행착오 속 연구 거듭
국내 실정에 딱 맞는 세정수 정화처리기 개발
ph산도 7, 온도 25~35℃ 유지가 핵심 포인트
경제적 부담 적고 효과 뛰어나 농가 이목 집중
낙농지도자가 지난 18개월간 많은 시행착오를 겪은 후 국내실정에 알맞은 착유세정수 처리장치(활성오니법)를 개발, 관심을 모으고 있다.
경기도 화성시 팔탄면 율암길 28-6 헌진목장(대표 이상헌)은 지난달 29일·30일 이틀 동안 목장에서 서울우유조합원과 직원 및 축산과학원·낙농육우협회·수원축협 등 관계자 100여명을 대상으로 ‘착유세정수 전문 정화조 시연회’를 가졌다.
특히 이번 시연회는 헌진목장을 올해로 37년 동안 운영하면서 서울우유 이사를 두 번째 역임하고 있는 이상헌 대표가 농가입장에서 골머리를 앓고 있는 세정수문제를 정확하게 해결했다는 점에서 관계자들은 높이 평가하고 있다.
이날 시연회를 지켜 본 前국립축산과학원 권두중 박사는 “30년전 4만여호에 달했던 낙농가수가 5천여호로 줄었지만 목장규모가 커져 조석으로 착유할 때 발생하는 세정수를 처리하는 장치가 필요하다”면서 “그러나 많은 낙농가들이 이에 대한 인식이 부족하고 의지 또한 낮은 것이 현실이다. 세정수는 양돈분야처럼 유기물과 부유물이 덜 들어가고 헌진목장에 설치한 시설정도면 처리가 용이하고 경제적 부담도 덜 것”이라고 분석했다.
이상헌 대표는 지난 18개월 동안 많은 시행착오를 겪었다. 전문지식이 없어 축산과학원과 관련시설을 방문하고, 정화 관련 인터넷 등을 통해 학습했지만 이렇다 할 착유세정수 정화처리 시설이라는 답과 매뉴얼 또한 없었다.
이상헌 대표는 정화처리시설은 처리대상물질의 특성과 정화처리 시설의 구성요소 그리고 정화처리 시설을 운영하는 방법과 관리기술에 따라 처리효율은 크게 달라진다고 말한다. 또 처리대상 물질의 오염성분 농도가 높을수록 처리시설의 구성요소가 늘고 그 규모도 커지며 정화처리에 소요되는 기간도 길어지게 된다. 또한 정화처리시설을 운영·관리하는 수준에 따라 동일한 규모의 정화시설에서 처리하는 량과 효율이 달라진다는 것이 이 대표의 경험이다.
착유세정수는 산성과 알카리 등의 cip 과정의 세척수 착유실청소물(우분)이 혼합되는 특성상의 원인으로 시설구성과 시설을 운영하는 방식과 관리 방법에 따라 처리 효율이 크게 달라진다고 말한다.
처리대상 세정수의 오염도에 따라 구성요소와 용량크기 운영방법 등을 달리한다. 착유세정수에는 산성과 알카리성 세제가 유입된다. 전처리조와 혼합저장조에서 잘 섞여 중화시키고 우분이 많은 세정수는 입자가 정화처리하기에 큰 입자로 전처리를 확실하게 해주고, 침전되는 슬러지를 적절이 제거해 정화처리한 수질검사를 해보면 질소와 인성분은 비교적 낮고 BOD나 SS(색깔)이 상대적으로 높다. 그러나 발생량이 1-2톤 내외이고 수분이 많은 소규모 정화임에도 구성요소는 다 갖추고 관리해야 한다.
그러나 정화처리에 필수적으로 요구되는 시설을 구비해야 한다는 점에서 이 대표가 그동안 수많은 착오 끝에 최근 개발에 성공한 착유세정수 처리장치에 이목이 쏠리는 것은 어쩌면 당연하다.
이 착유세정수 처리장치시스템의 제원은 ▲폐수처리용량=1톤∼4톤 ▲폐수저장용량=약 25톤 ▲폐수체류기간=약10일 ▲수중펌프=주펌프(0.5kw×2대)·보조펌프(0.5kw×2대) ▲전자밸브=버터플라이식(20W×4대) ▲링브로와=주펌프(0.75kw×2대) ▲한기용히터=2kw 1대 ▲일반소비전력=약 1.1kwh ▲겨울소비전력=약2.6kwh이다.
착유세정수 정화처리시설 설치시 고려해야 할 사항 몇 가지가 있다.
이상헌 대표는 “정화처리시설은 처리대상 물질이 투입된 후에 각 처리시설을 순차적으로 거치는 과정에서 오염성 물질의 농도가 점차 낮아지고 최종적으로 정화처리 방류수 수질기준 이하로 되어 방류되도록 시설을 설치하고 운영되어야 한다”면서 “자고로 세정수는 재활용해 나무나 작물, 심지어 물고기가 살 정도로 관리해야 한다”고 강조한다.
그는 이어 “착유세정수는 젖소두수와 상관없이 착유실을 물청소하고 착유라인을 세척하는데 하루 평균 2톤 내외의 세정수가 발생한다. 최근 냉각기와 착유기 cip 세재 비율은 2:1에서 1:1로 변경됐다. 착유실 청소시 우분이 발생해 활성오니법 착유세정수 처리장치를 개발했다”고 전했다.
이 장치는 1차 고액분리를 하고 2차 고액분리를 거친 후 유량조정조·혼합저장조에 들어온 세정수는 미생물이 먹고 살 수 있도록 하는 시스템<그림 참조>이다. 이 시스템 가운데 침전폭기조에 들어온 세정수가 산성도가 낮거나 알칼리도가 높으면 물고기와 작물은 살지 못한다. 미생물이 죽고, 복원시키려면 3개월 정도 걸리기 때문에 주의가 요망된다.
산성과 알칼리를 1:1로 할 때 중성(ph산도 7)이 되는데 이때가 미생물이 가장 활동하기 좋을 때다. 미생물이 활성화하는 ph산도는 6∼8이다. 따라서 ph5 산성 또는 ph9 알칼리성이 되면 미생물이 죽거나 활동을 멈추기 때문에 ph7 전후가 되도록 관리하는 것이 무엇보다 중요하다. 만약 ph4 이하 강산성이나 ph10 강알칼리성일 경우에는 제초제를 주는 것처럼 미생물은 물론 물고기와 작물은 세정수에 소독약품이나 살균제를 사용해 유입되면 그대로 죽는다.
이상헌 대표는 침전조 슬러지에는 미생물이 잔뜩 붙어있어 침전조 방류수량의 20∼25%를 폭기조로 반송시켜 미생물 활력을 돕는 것이 좋다고 말한다. 이 대표는 이와 비슷한 시스템을 설치한 경기도 여주와 충남 당진의 목장을 여름에 방문시 맑았던 세정수가 겨울 방문시는 탁했다 한다. 그 이유는 침전폭기조와 혐기조를 비롯해 시스템 전반에 살아 있어야 할 미생물이 저온으로 증식을 못하고 활성화가 안됐던 것. 이 대표는 미생물의 25-35℃에서 왕성한 활력을 주므로 겨울철에도 이에 근접한 온도 유지를 위해 가온장치를 해야 한다고 한다.
물론 겨울에도 미생물은 활성화되었다. 이처럼 착유 세정수 처리장치(활성오니법)는 산도와 온도 맞추는 것이 가장 중요하다. 헌진 목장은 미생물이 붙어사는 담체(미생물집)는 통기가 잘되고 오니가 잘 부착되도록 격자모양의 스텐구조물에 나일론 망을 만들어 설치했다. 공간 확보와 폐오니의 경우도 아래로 가라앉을 수 있도록 공간을 확보하고 85% 이상 배출토록 했다. 이 방법은 질소분을 현저히 낮추고 인 성분은 수치가 거의 없다. 그야말로 수질은 금붕어와 미꾸라지가 살 정도다.
땅에 묻는 방식보다 지하 저장조와 지상 반응조등으로 구성, 중력을 이용해 잉여 슬러지를 조금씩 매일 자동 제거해 농가에 용존산소측정기와 PH 메타기를 준비했다. 고액의 전문가를 두지 않아도 간단한 컨설팅을 통해 정화조가 손쉽게 운영되도록 했다. 전문업체 몇 곳에서는 전문가 수준을 넘는 발상과 시설이라며 고가의 가치가 있다고 극찬하고 있다. 그렇지만 농가들이 부담이 적게 가는 수준에서 보급을 희망하고 있다.
