KR101766277B1 - 살처분 매몰지의 환원 방법, 이를 이용한 유기 비료 제조방법 - Google Patents

살처분 매몰지의 환원 방법, 이를 이용한 유기 비료 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 살처분 매몰지의 환원 방법, 이를 이용한 유기 비료 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 침출수와 매몰층을 구성하는 살처분 가축의 사체 처리를 분리하여 개별 처리함으로써, 보다 효과적이고 안전하게 살처분 매몰지를 환원시켜 토양 오염을 방지할 수 있으며, 특히 드레인 구조체를 살처분 매몰지 바닥에 설치하여 침출수를 분리 수용한 다음, 침출수를 살균 처리하여 외부로 배출하기 때문에 침출수에 의한 지하수 오염 및 지상에서의 병원균 오염을 철저히 방지할 수 있으며, 가축 질병(구제역 및 AI) 발생시 땅속에 매립할 필요 없이 탱크 내에 매몰하고 약 2~5개월의 빠른 기간 내 이를 분해 처리할 수 있으며, 재사용이 가능한 살처분 매몰지의 환원 방법, 이를 이용한 유기 비료 제조방법에 관한 것이다.

Description

살처분 매몰지의 환원 방법, 이를 이용한 유기 비료 제조방법{Recovery method of an urgent stamping out livestock landfill, organic fertilizer manufacturing method}
본 발명은 살처분 매몰지의 환원 방법, 이를 이용한 유기 비료 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 침출수와 매몰층을 구성하는 살처분 가축의 사체 처리를 분리하여 개별 처리함으로써, 보다 효과적이고 안전하게 살처분 매몰지를 환원시켜 토양 오염을 방지할 수 있으며, 특히 드레인 구조체를 살처분 매몰지 바닥에 설치하여 침출수를 분리 수용한 다음, 침출수를 살균 처리하여 외부로 배출하기 때문에 침출수에 의한 지하수 오염 및 지상에서의 병원균 오염을 철저히 방지할 수 있으며, 가축 질병(구제역 및 AI) 발생시 땅속에 매립할 필요 없이 탱크 내에 매몰하고 약 2~5개월의 빠른 기간 내 이를 분해 처리할 수 있으며, 재사용이 가능한 살처분 매몰지의 환원 방법, 이를 이용한 유기 비료 제조방법에 관한 것이다.
구제역, 조류 인플루렌자 등과 같은 전염성이 매우 강한 전염병 발생시 도살 또는 폐사된 가축의 사체 처리는 현재까지 주로 매몰 처리 방법에 의존하고 있다.
매몰은 지표면에 일정한 깊이의 구덩이를 판 후 생석회를 살포하고 흙으로 덮는 방법이지만, 적절한 부지의 확보가 어렵고 노동력도 요구되며 악취, 토양과 수질오염에 따른 방역의 어려움과 민원이 발생하기 쉬워 여의치 않다. 특히, 사후 침출수문제 등으로 인하여 악취와 지하수오염으로 인한 처리비용이 천문학적으로 소요되어도 완벽한 처리가 되지 않고 있는 실정이다. 또한, 매몰지의 지속적인 관리가 소홀한 경우 질병의 확산요인으로 우려되고 있다.
소각은 매몰에 따른 각종 환경문제를 제거하고 위생적이고 안전한 처리방법으로 800℃ 이상의 소각로에서 소각하여 부피와 중량을 감소시켜 매립 또는 퇴비로 재활용하는 방법이지만, 소각을 위하여 별도로 소각로를 설치하여야 하는데다 비용부담, 주기적인 검사, 민원 등으로 인해 그 설치를 꺼리고 있고 연료비 때문에 실제 가동률이 극히 저조한 상황이다.
또한, 소각 방법은 대상물의 종류와 그 수분의 함유상태에 따라서 완전 연소가 이루어지지 못하며, 연소과정에서 미연 물질과 분진, 병원균의 전파 및 심한 악취가 대기중으로 배출되어 제2환경 공해의 문제로 제시된다.
따라서 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해서 동물을 살처분하기 위한 다양한 장치 및 방법들이 개발되고 있다. 대한민국 등록실용신안공보 제 20-0438349호에는 동물사체 처리로가 개시되어 있다.
상기 동물사체 처리로는 고온의 스팀열을 가하여 동물의 사체를 처리하는 기술이지만, 이 역시 고온의 스팀을 가하는 것만으로 전염병의 원인균을 완벽하게 사멸시키지 못한다는 한계가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 대한민국 등록특허 제10-1184429호에서는 미생물 제제를 동물의 사체와 혼합하여 호기 조건에서 상기 사체를 분해하고, 상기 미생물 제제는 50 내지 65℃에서 서식이 가능한 호기성 호열균을 배양시킨 배양액을 미강, 톱밥, 밀기울, 낙엽, 건초, 퇴비 중에서 선택된 어느 하나의 담체와 1:10~50의 중량비로 혼합하여 형성하며, 상기 사체의 분해는 a)선정된 매몰지에 구덩이(10)를 파는 단계와, b)상기 구덩이(10)의 내측에 차수막을 설치하는 단계와, c)상기 차수막 위에 미강, 톱밥, 낙엽, 건초, 퇴비 중에서 선택된 적어도 어느 하나의 통기성부재를 20 내지 50cm의 두께로 깔아 기저층(20)을 형성하는 단계와, d)상기 미생물 제제에 지하수를 뿌려 수분함량을 50 내지 60중량%로 조절한 후 상기 사체와 혼합한 다음 상기 구덩이(10) 내부로 투입하여 상기 기저층(20) 위에 상기 미생물 제제와 상기 사체가 혼합된 사체층(30)을 형성하는 단계와, e)상기 사체층(30)이 외부로 노출되지 않도록 상기 사체층(30) 위에 왕겨를 쌓아 올려 봉분 형태의 덮개층(40)을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 기저층(20) 형성 후 상기 구덩이(10) 내부에 수직으로 통기관(60)을 세워 설치하며, 상기 통기관(60)은 측면에 다수의 관통홀(63)들이 형성된 파이프 형상의 제 1유공관(61)과, 상기 제 1유공관(61)의 내부에 설치되며 다수의 관통홀(67)들이 측면에 형성된 파이프 형상의 제 2유공관(65)으로 이루어지고, 상기 제 1유공관(61)과 상기 제 2유공관(65) 사이에 상기 미생물 제제를 충진시켜 상기 통기관(60)으로 공기를 유통시키는 것을 특징으로 하는 동물의 친환경 살처분 방법이 개시되어 있다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1270237호에서는 호기성 호열균은 스페로테리우스 나우타우(Speroterius Nautau)를 이용한 동물의 친환경 살처분 방법이 개시되어 있다.
다만, 상기 대한민국 등록실용신안 및 등록특허에서는 침출수를 효율적이고 안전하게 처리하는 방법이 개시되어 있지 않으며, 고병원성인 침출수가 지하수로 유입되거나 지상으로 펌핑한 경우 보관, 운반, 처리 과정에서 제2의 전염 확산되는 것을 방지하지 못하는 경우 살처분에 따른 방제 효과를 반감시킬 우려가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1270237호 대한민국 등록특허 제10-1184429호 대한민국 등록특허 제10-1085171호 대한민국 등록실용신안공보 제 20-0438349호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로써, 본 발명의 목적은 침출수와 매몰층을 구성하는 살처분 가축의 사체 처리를 분리하여 개별 처리함으로써, 보다 효과적이고 안전하게 살처분 매몰지를 환원시켜 토양 오염을 방지할 수 있으며, 특히 드레인 구조체를 살처분 매몰지 바닥에 설치하여 침출수를 분리 수용한 다음, 침출수를 살균 처리하여 외부로 배출하기 때문에 침출수에 의한 지하수 오염 및 지상에서의 병원균 오염을 철저히 방지할 수 있는 살처분 매몰지의 환원 방법, 환원 구조 및 이를 이용한 유기 비료 제조방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 가축 질병(구제역 및 AI) 발생시 땅속에 매립할 필요 없이 탱크 내에 매몰하고 약 2~5개월의 빠른 기간 내 이를 분해 처리할 수 있으며, 재사용이 가능한 살처분 처리기를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 살처분 매몰지 환원방법은 매몰 탱크 내에 살처분 가축을 투입하는 단계와; 상기 매몰 탱크 내의 pH 또는 가스 농도를 측정하는 단계와; 상기 매몰 탱크 내에 공기를 공급하는 상태에서 효소 용액을 투입하는 단계와; 상기 효소 용액에 함유된 효소의 분해 작용으로 살처분 가축을 분해하는 단계와; 상기 매몰 탱크에서 발생한 침출수를 배출하고 정화하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 살처분 매몰지 환원방법에 있어서, 효소 용액에 함유된 효소는 HC-zyme, Firezyme, Agrozyme, Permazyme 중 적어도 하나의 효소와, Pseudomonas putida와, PdO2를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 살처분 매몰지 환원방법에 있어서, 오존 발생기를 이용하여 상기 매몰 탱크 내에 오존을 분사하여 암모니아 질소를 분해하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 유기 비료 제조방법은 매몰 탱크 내에 살처분 가축을 투입하는 단계와; 상기 매몰 탱크 내의 pH 또는 가스 농도를 측정하는 단계와; 상기 매몰 탱크 내에 공기를 공급하는 상태에서 효소 용액을 투입하는 단계와; 상기 효소 용액에 함유된 효소의 분해 작용으로 살처분 가축을 분해하는 단계와; 상기 매몰 탱크에서 발생한 침출수를 배출하고 정화하는 단계와; 살처분 가축에서 발생한 침출수를 배출하는 단계; 이후에 상기 매몰 탱크에 생석회와, 탄산칼슘과, 계분을 포함하는 첨가물을 투입한 다음, 혼합하는 단계;를 포함하여 유기 비료를 제조하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 살처분 매몰지 환원방법은 지반을 굴착하여 살처분 매몰지를 형성하는 S1단계와; 상기 살처분 매몰지 바닥 중앙에 드레인 구조체를 설치하는 S2단계와; 상기 드레인 구조체의 상면이 노출되도록 중앙에 중공부가 형성되는 비닐을 상기 살처분 매몰지 상에 포설하여 침출수 차폐층을 형성하는 S3단계와; 상기 드레인 구조체 상에 활성탄, 모래와, 생석회가 혼합된 혼합 조성물을 포설하여 기저층을 형성하는 S4단계와; 상기 기저층 상에 톱밥과 혼합된 흙을 복토하여 1차 복토층을 형성하는 S5단계와; 상기 1차 복토층 상에 살처분 가축을 매몰한 매몰층을 형성하는 S6단계와; 상기 매몰층 상에 흙을 복토하여 2차 복토층을 형성하는 S7단계와; 상기 드레인 구조체 내로 제1, 2관을 삽입 설치하고, 상기 매몰층으로 제3관을 삽입 설치하는 S8단계와; 상기 제1관을 통해서 살균제 내지 악취 제거제를 투입하여 상기 드레인 구조체 내로 인입된 침출수가 살균 처리되면 상기 제2관을 통해 살균 처리된 침출수를 지상으로 흡입 배출하는 S9단계와; 상기 제3관을 통해서 미생물 발효제재를 투입하여 살처분 가축을 미생물 분해시키는 S10단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 살처분 매몰지 환원방법에 있어서, 드레인 구조체는 상부가 개방된 통 형상의 메인 몸체와; 상기 메인 몸체 상부에 결합하며, 침출수가 유입될 수 있도록 관통홀과, 상기 관통홀에 설치되어 침출수만 유입되도록 하는 망부재로 이루어지는 덮개;로 구성되며, 상기 중공부의 테두리는 상기 메인 몸체와 덮개 사이에 끼워지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 살처분 매몰지 환원방법에 있어서, 메인 몸체는 침출수를 수용하며 수위 센서가 설치되는 메인 챔버부와, 상기 메인 챔버부와 구획되며 자외선 살균기와, 제어부가 설치되는 서브 챔버부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 살처분 매몰지 환원 구조는 지반을 굴착하여 형성되는 살처분 매몰지와; 상기 살처분 매몰지 바닥 중앙에 설치되는 드레인 구조체와; 상기 드레인 구조체의 상면이 노출되도록 중앙에 중공부가 형성되며 상기 살처분 매몰지 상에 포설되는 침출수 차폐층과; 상기 드레인 구조체 상에 형성되며 활성탄, 모래와, 생석회가 혼합된 혼합 조성물로 이루어지는 기저층과; 상기 기저층 상에 형성되며 톱밥과 혼합된 흙을 복토하여 이루어지는 1차 복토층과; 상기 1차 복토층 상에 형성되며 살처분 가축을 매몰한 매몰층과; 상기 매몰층 상에 흙을 복토하여 이루어지는 2차 복토층과; 상기 드레인 구조체로 삽입 설치되는 제1, 2관과, 상기 매몰층으로 삽입 설치되는 제3관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 살처분 처리기는 받침대에 의해 지지되며, 살처분 가축을 수용하도록 통 형상으로 이루어지고, 상단에는 도어가 형성되며 하단에는 분해 처리된 잔존물을 배출할 수 있도록 배출구가 형성되는 탱크와; 상기 탱크 일측에 설치되는 모터와; 일단은 상기 모터에 연결되고, 타단은 상기 탱크에 연결되어 회전하는 교반축과; 상기 교반축에 연결되어 상기 탱크 내부에 수용된 살처분 가축을 교반하는 교반기와; 공기를 공급하는 블로워와; 일단은 연결관을 통해 상기 블로워에 연결되고, 타단은 상기 탱크 내에 삽입되어 공기를 분사하는 공기관과; 탱크 내에 삽입되어 내부 공기를 배출하는 유공관;을 포함하며, 상기 공기관을 통해 공기와 함께 효모 및 미생물을 탱크 내로 공급하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 살처분 매몰지 환원방법에 따르면, 침출수와 매몰층을 구성하는 살처분 가축의 사체 처리를 분리하여 개별 처리함으로써, 보다 효과적이고 안전하게 살처분 매몰지를 환원시켜 토양 오염을 방지할 수 있으며, 특히 드레인 구조체를 살처분 매몰지 바닥에 설치하여 침출수를 분리 수용한 다음, 침출수를 살균 처리하여 외부로 배출하기 때문에 침출수에 의한 지하수 오염 및 지상에서의 병원균 오염을 철저히 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 살처분 처리기에 따르면, 가축 질병(구제역 및 AI) 발생시 땅속에 매립할 필요 없이 탱크 내에 매몰하고 약 2~5개월의 빠른 기간 내 이를 분해 처리할 수 있으며, 재사용이 가능한 장점이 있다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.
도 1a는 본 발명에 따른 살처분 매몰지 환원 방법을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 1b는 본 발명의 NBB 처리 방식을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 유기 비료 제조방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3a는 매몰 탱크에 종계를 넣고 공기 호스를 설치하는 모습을 촬영한 사진이고, 도 3b는 매몰 탱크 주변의 pH, 매몰 탱크 내부에 가스 측정 및 효소 용액을 투입하는 모습을 촬영한 사진이며, 도 3c는 매몰 탱크 내부의 모습과, 추가적으로 효소를 투입하는 모습을 촬영한 사진이고, 도 3d는 효소 용액(NBB) 처리 전과, 처리 후의 사체 모습을 촬영한 사진이며, 도 3e는 효소 용액(NBB) 처리작업 초기와, 처리 작업 완료 후의 모습을 촬영한 사진이고, 도 3f는 매몰 탱크 내 가스를 측정한 내용이다.
도 4는 본 발명에 따른 살처분 매몰지 환원방법의 전체 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 살처분 처리기를 도시하는 사시도이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 판례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 다만, 본 발명의 설명에서 동일 또는 유사한 구성요소는 동일 또는 유사한 도면번호를 부여하고, 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1a는 본 발명에 따른 살처분 매몰지 환원 방법을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 1b는 본 발명의 NBB 처리 방식을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 본 발명에 따른 살처분 매몰지 환원 방법은 친환경적 생물정화 효소를 이용한 NBB(New Bioremediation & Bioaugmentation)처리 방식으로서, 동물의 사체를 구성하는 단백질 구조 간의 결합을 절단하여 각 분자별로 처리하는 방법에 관한 것이다.
보다 구체적으로, 매몰 탱크 내에 살처분 가축을 투입하는 단계와, 상기 매몰 탱크 내의 pH 또는 가스 농도를 측정하는 단계와, 상기 매몰 탱크 내에 공기를 공급하는 상태에서 효소 용액을 투입하는 단계와, 상기 효소 용액에 함유된 효소의 분해 작용으로 살처분 가축을 분해하는 단계와, 상기 매몰 탱크에서 발생한 침출수를 배출하고 정화하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 매몰 탱크는 FRP(fiber reinforced plastics)으로 이루어지는 것을 예시할 수 있으며, 상기 매몰 탱크에는 공기 공급 호스가 삽입 설치되어 공기를 주입할 수 있다.
본 발명에서는 pH 또는 가스 농도를 측정하여 측정값을 주기적으로 이용하여 필요한 효소를 선별하여 투입하는 것을 특징으로 한다.
상기 효소 용액은 증류수에 효소와, Pseudomonas putida와, PdO2가 혼합되어 이루어지는 것을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 특히, 효소는 비트(beet) 또는 해조류에서 추출하는 것을 예시할 수 있으며, 보다 구체적으로 HC-zyme, Firezyme, Agrozyme, Permazyme 중 적어도 하나의 효소는 물론, 기재되지 않은 공지의 효소도 이용할 수 있음은 물론이고, 1종 또는 복수의 효소를 조합하여 사용할 수 있다.
여기서, HC-zyme은 악취 성분을 분해하고, Firezyme은 깃털을 제거하며, Agrozyme은 지방을 분해하고, Permazyme은 미생물 활성화를 촉진시키는 역할을 한다. 그리고 Pseudomonas putida는 박테리아로서 돼지 표피를 효율적으로 분해하며, PdO2·2H2O는 뼈 분해를 촉진시키는 것을 예시할 수 있다.
한편, 사체 분해시 발생하는 암모니아 질소는 오존발생기를 통해 오존을 분사함으로써, 분해하는 것을 예시할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 유기 비료 제조방법을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 유기 비료 제조방법은 상술한 환원 과정을 통해 살처분 가축에서 발생한 침출수를 배출하는 단계 이후에 상기 매몰 탱크에 생석회와, 탄산칼슘과, 계분을 포함하는 첨가물을 투입한 다음, 혼합하는 단계;를 포함하여 유기 비료를 제조하는 것을 특징으로 한다.
사체 분해물에는 질소(N), 인(P), 칼륨(K) 등의 성분을 함유하고 있기 때문에 식물의 비료로 이용될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 살처분 매몰지 환원 방법에 대한 실험예를 통해 보다 상세하게 설명한다.
[실험예 1]
1. 매몰지 정보
현장명 : 종계 조류독감(AI) 매몰 FRP탱크(30 Ton)
주소 : 천안시 동남구 풍세면 용정리 363-6
매몰두수 : 약 6,600두
공정기간 : 2016-07-15 ~ 2016-10-04
소요기간 : 약 2.6개월(81일)
2. 작업 내용
(1) 도 3a는 매몰 탱크에 종계를 넣고 공기 호스를 설치하는 모습을 촬영한 사진이다. 도 3a를 참조하면, 공기 공급 호스를 매몰 탱크 하단까지 밀어넣고 호스에 블로워를 연결하여 공기를 공급할 수 있도록 한다. 그리고 포장비닐로 비가 매몰 탱크에 유입되지 않도록 한다. 여기서 종계 사체를 분쇄하여 투입하면 분해속도가 빠르게 된다.
(2) 도 3b는 매몰 탱크 주변의 pH, 매몰 탱크 내부에 가스 측정 및 효소 용액을 투입하는 모습을 촬영한 사진이다. 도 3b를 참조하면, 매몰 탱크 주변 토양의 pH를 측정함으로써, 침출수가 새어나오는지 확인하고, 매몰 탱크 내의 pH 및 가스 분석을 통해 효소에 의한 분해가 진행되는지 여부 및 그 정도를 파악한 다음, 분석 내용에 따라 효소 용액을 투입하게 된다.
(3) 도 3c는 매몰 탱크 내부의 모습과, 추가적으로 효소를 투입하는 모습을 촬영한 사진이다. 도 3c를 참조하면 매몰 탱크에 블로워 작동을 통한 공기 주입을 지속적으로 하고, 매일 매몰 탱크 내부 상태를 확인한 다음, 효소 용액을 투입하게 된다.
(4) 매몰 상태 변화
1) 매몰 탱크 내 부유물
도 3d는 효소 용액(NBB) 처리 전과, 처리 후의 사체 모습을 촬영한 사진이다. 도 3d를 참조하면, 효소 용액(NBB)을 처리하기 전에는 전혀 분해가 이루어지지 않았으나, 처리 후에는 사체가 분해되면서 물이 발생하게 된다.[(NH4)2CO3 = 2NH3 +CO2 + H2O]
2) 매몰 탱크 내 거품
도 3e는 효소 용액(NBB) 처리작업 초기와, 처리 작업 완료 후의 모습을 촬영한 사진이다. 도 3e를 참조하면, 효소 용액(NBB) 처리 초기에는 발생한 거품은 사체 분해가 진행되면서 사라지게 된다.
3) 악취 저감
효소 용액(NBB) 처리 전에는 매몰 탱크 주변에 악취가 심하였으나, 효소 용액(NBB) 처리 후 2일이 경과한 시점부터 악취가 저감되기 시작하여 지속적으로 악취가 감소하였다.
4) 가스 분석으로 사체 분해 정도 측정
도 3f는 매몰 탱크 내 가스를 측정한 내용이다. 도 3f를 참조하면, 처리 후에는 처리 전에 비해 암모니아는 절반 수준으로 감소하고, 황화수소, 일산화질소, 염소는 측정되지 않았다. 이 결과를 통해 사체가 분해되었다는 것을 확인할 수 있었다.
(5) 실험 결과
종계 조류독감 매몰 탱크 내 가축 사체는 효소 처리(친환경적 생물분해인 NBB 처리 기술)로 약 3개월(81일)의 짧은 기간에 사체 분해 완료되었다.
이러한 효소 처리를 통해 ① 매몰탱크 내의 사체가 분해되어 액상의 물이 발생하였고, ② 액상의 물과 더불어 사체가 분해되며 젤상태로 변하였으며, ③ 처리작업 초기 발생하던 매몰 탱크내 거품은 작업 완료 후 모두 사라지고, ④ 초기 심하던 악취는 현저히 저감되었으며, ⑤ 가축 사체 분해시 발생되는 가스인 NH3(암모니아)와 H2S(황화수소)의 함유량이 현저히 낮아지거나 소멸되어 사체가 분해되었다는 것을 확인할 수 있었다.
도 4는 본 발명에 따른 살처분 매몰지 환원방법의 전체 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 살처분 매몰지 환원방법은 지반을 굴착하여 살처분 매몰지(100)를 형성하는 S1단계와, 상기 살처분 매몰지(100) 바닥 중앙에 드레인 구조체(110)를 설치하는 S2단계와, 상기 드레인 구조체(110)의 상면이 노출되도록 중앙에 중공부가 형성되는 비닐을 상기 살처분 매몰지(100) 상에 포설하여 침출수 차폐층(130)을 형성하는 S3단계와, 상기 드레인 구조체(110) 상에 활성탄, 모래와, 생석회가 혼합된 혼합 조성물을 포설하여 기저층(140)을 형성하는 S4단계와, 상기 기저층(140) 상에 톱밥과 혼합된 흙을 복토하여 1차 복토층(150)을 형성하는 S5단계와, 상기 1차 복토층(150) 상에 살처분 가축을 매몰한 매몰층(160)을 형성하는 S6단계와, 상기 매몰층(160) 상에 흙을 복토하여 2차 복토층(170)을 형성하는 S7단계와, 상기 드레인 구조체(110) 내로 제1, 2관(181,182)을 삽입 설치하고, 상기 매몰층(160)으로 제3관(183)을 삽입 설치하는 S8단계와, 상기 제1관(181)을 통해서 살균제 내지 악취 제거제를 투입하여 상기 드레인 구조체(110) 내로 인입된 침출수(W)가 살균 처리되면 상기 제2관(182)을 통해 살균 처리된 침출수를 지상으로 흡입 배출하는 S9단계와, 상기 제3관(183)을 통해서 미생물 발효제재를 투입하여 살처분 가축을 미생물 분해시키는 S10단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 S1단계에서 굴착하는 살처분 매몰지(100)는 5m 내지 10m의 깊이로 굴착하며, 측면은 경사면(101)으로 이루어지고, 바닥은 상기 드레인 구조체가 삽입될 수 있도록 수직면을 가지며 상기 드레인 구조체의 크기와 형상에 대응하는 홈(103) 형태로 형성하는 것을 예시할 수 있다.
상기 살처분 매몰지(100)의 주변에는 우수가 살처분 매몰지(100)로 유입되지 않도록 배수로(105)를 형성하는 것이 바람직하다.
상기 S2단계의 드레인 구조체(110)는 침출수를 수용하고 지상으로 배출되기 전에 1차적으로 살균 및 정화하는 역할을 하는 것으로서, 크게 메인 몸체(111)와, 덮개(119)로 구성된다.
상기 메인 몸체(111)는 상부가 개방된 원통 형상으로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
그리고 상기 메인 몸체(111)는 금속, 플라스틱 소재로 이루어지는 것을 예시할 수 있다. 예를 들어 철재 소재로 이루어지는 경우에는 강도가 우수하여 큰 하중에도 견딜 수 있는 반면 제작비가 비싸다. 그에 반해, 플라스틱 소재로 이루어지는 경우에는 제작이 쉽고 경량이라는 장점이 있는 반면 상대적으로 강도가 낮기 때문에 테두리 영역이나 중앙 영역에 철재 보강바 등을 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 메인 몸체(111)는 살처분 매몰지가 정상적으로 환원된 경우 철재 소재인 경우에는 부식이 심하지 않으면 매몰지에서 꺼내서 재사용할 수 있고, 플라스틱 소재인 경우에는 제작비보다 매몰지를 다시 굴착하는 비용과 노력이 더 크기 때문에 매몰지에서 꺼내지 않는 것이 바람직하다. 다만, 생분해성 플라스틱을 사용하는 경우에는 일반 플라스틱에 비해 단기간에 분해되기 때문에 토양 오염 문제를 최소화할 수 있다.
상기 덮개(119)는 상기 메인 몸체(111) 상부에 끼움 결합하며, 침출수가 유입될 수 있도록 관통홀(119a)과, 상기 관통홀(119a)에 설치되어 침출수만 유입되도록 하는 망부재(119b)로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
그리고 상기 덮개(119)도 철재 또는 플라스틱 소재로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
이러한 드레인 구조체의 상면은 살처분 매몰지의 경사진 측면의 하단 높이에 배치된다.
상기 S3단계에서는 살처분 매몰지(100)의 측면으로 침출수가 투과되지 않도록 불투수성의 비닐을 설치하게 되는데, 상기 비닐로 이루어지는 침출수 차폐층(130)은 중공부(131) 끝단이 상기 드레인 구조체(110)의 메인 몸체(111)와 덮개(119) 사이로 인입되도록 하여 침출수가 드레인 구조체(110)로 유입되도록 안내하게 된다.
상기 S4단계는 상기 드레인 구조체(110) 상에 혼합 조성물을 포설하여 기저층(140)을 형성하는 단계로서, 상기 기저층(140)은 상부에 있는 매몰층(160)으로부터 발생한 침출수가 잘 투과할 수 있도록 활성탄, 모래와, 생석회가 혼합된 혼합 조성물로 이루어지는 것이 바람직하다.
여기서, 활성탄은 악취 성분을 흡착하는 작용을 하고, 상기 모래는 투수성 을 향상시키는 작용을 하며, 상기 생석회는 살균 작용을 하게 된다.
상기 생석회는 강알칼리성을 가지며 살균작용을 하고, 물과 접촉되면 발열을 하게 되는데, 일부는 침출수와 함께 드레인 구조체 내로 인입되어 살균작용을 하게 된다.
상기 S5단계는 1차 복토층(150)을 형성하는 단계로서, 상기 1차 복토층(150)은 매몰층(160)과 기저층(140)을 물리적으로 분리시키는 역할을 한다.
상기 S6단계는 상기 1차 복토층(150) 상에 살처분 가축을 매몰한 매몰층(160)을 형성하는 단계로서, 살처분 가축은 전염병에 걸린 닭, 오리, 돼지, 소 등을 예시할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 S7단계는 매몰층(160) 상에 흙을 복토하여 2차 복토층(170)을 형성하는 단계로서, 2차 복토층(170)은 매몰층(160)을 외부와 차단하는 역할을 하되, 그 일부는 매몰층의 공극에 채워지게 된다.
상기 2차 복토층(170)은 지면과 대응되는 높이로 형성할 수도 있으나, 상기 매몰층을 구성하는 살처분 가축이 미생물 내지 효소 등의 분해 작용으로 인해 매몰되는 경우 매몰층을 2차 복토층이 메워 지면이 평탄해질 수 있도록 지면보다 높게 봉토 형태로 구성하는 것이 바람직하다.
상기 S8단계는 드레인 구조체(110) 내로 제1, 2관(181,182)을 삽입 설치하고, 상기 매몰층으로 제3관(183)을 삽입 설치하는 단계이다.
상기 제1, 2관을 드레인 구조체(110) 내로 삽입되는 과정은 드레인 구조체(110)를 설치하는 S2단계 직후 수행할 수 있다. 이를 위해 드레인 구조체(110)의 덮개(119)에는 제1, 2관(181,182)을 삽입하여 지지할 수 있는 끼움홀(119c)이 형성될 수 있다.
상기 제3관(183)의 경우에는 매몰층으로 미생물 발효제재를 투입하기 때문에 일반적으로는 그 하단이 매몰층에 배치되도록 하여야 하나, 2차 복토층을 관통하는 과정에서 흙이 채워지거나, 끝단이 살처분 가축에 삽입되어 제3관이 막힐 수 있다.
따라서, 상기 제3관(183)도 상기 제1, 2관(181,182)과 마찬가지로 하단은 드레인 구조체(110)에 미리 고정시킬 수 있다. 다만, 상기 제3관 중에서 적어도 매몰층의 하단에 해당하는 높이에서는 막힌 구조로 이루어지고 막힌 상부의 측면에 주입공을 형성하여 미생물 발효제재가 매몰층 아래로 흐르지 않고 매몰층으로 공급될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기 S9단계는 제1관(181)을 통해서 살균제 내지 악취 제거제를 투입하여 상기 드레인 구조체(110) 내로 인입된 침출수(W)가 살균 처리되면 상기 제2관(182)을 통해 살균 처리된 침출수를 지상으로 흡입 배출하는 단계로서, 기존 방식과 같이 침출수를 바로 살처분 매몰지(100) 외부로 배출하지 않고 1차적으로 병원균 등을 살균하고 악취를 제거한 상태에서 배출하기 때문에 살처분 매몰지를 통한 2차 오염을 최대한 방지할 수 있는 장점이 있다.
여기서, 살균제는 특별한 제한은 없으나, 생석회인 것을 예시할 수 있으며, 마찬가지로 악취 제거제도 시중에 유통되는 공지의 것을 사용할 수 있다.
상기 S10단계는 제3관(183)을 통해서 미생물 발효제재를 투입하여 살처분 가축을 미생물 분해시키는 단계로서, 상기 미생물 발효제재의 종류에는 특별한 제한이 없다. 다만, 호기성 미생물을 사용하는 경우에는 공기 공급관을 설치하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 본 발명에 따른 살처분 매몰지 환원방법에서는 침출수와 매몰층을 구성하는 살처분 가축의 사체 처리를 분리하여 개별 처리함으로써, 보다 효과적이고 안전하게 살처분 매몰지를 환원시켜 토양 오염을 방지할 수 있는 장점이 있다.
한편, 앞서 설명한 메인 몸체(111)는 침출수를 수용하며 수위 센서(113)가 설치되는 메인 챔버부(112)와, 상기 메인 챔버부(112)와 구획되며 자외선 살균기(116)와, 제어부(117)가 설치되는 서브 챔버부(115)로 이루어지는 것을 예시할 수 있다.
상기 제어부(117)는 상기 수위 센서(113)에서 상기 메인 챔버부(112) 내에 수용된 침출수 수위를 측정하여 미리 설정된 수위를 초과하는 경우에는 제2관(182)에 연결된 펌프를 가동시킨다. 또한, 상기 제어부(117)에서는 보다 확실하게 침출수 살균을 위해 외부로 배출하기 전 상기 자외선 살균기를 작동하도록 제어할 수 있다.
상기 제어부나, 자외선 살균기에 공급되는 전원은 외부에서 공급될 수도 있고, 서브 챔버부 내에 마련되는 배터리일 수도 있으며, 수위 센서와 별도로 침출수의 오염, 알칼리성 여부, 병원균 여부 등을 측정하는 센서를 추가 설치할 수도 있다.
도 5는 본 발명에 따른 살처분 처리기를 도시하는 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 살처분 처리기(200)는 가축 사체 분해시 NBB 사후처리와 같이 미생물이 가장 활동하기 좋은 적절한 환경을 조성하고 또한 기계적인 동력을 가하여 사체를 교반함으로서 매몰된 사체들 곳곳에 분해가 용이하도록 함과 동시에 분해된 가축의 단백질 및 지방을 뼈에서 분리해내는 역할을 한다.
가축 질병(구제역 및 AI) 발생시 땅속에 매립할 필요 없이 탱크 내에 매몰하고 약 2~5개월의 빠른 기간 내 이를 분해 처리하는 것을 목적으로 하며, 사용된 살처분 처리기는 재사용이 가능하다.
상기 탱크(210)는 크게 받침대(201)와, 도어(211)와, 관측창(213)과, 배출구(215)와, 유공관(217)으로 이루어진다.
그리고 탱크(210) 일측에는 모터(220)와, 상기 모터(220) 일측에 설치된 블로워(223)와, 벨트(221)를 통해 연결되는 교반축(227)이 설치된다.
상기 탱크(210) 내부에는 공기분출구(231)가 다수 형성된 공기관(230)이 삽입설치된다.
상기 블로워(223)와 공기관(230)은 연결관(225)을 통해 연통되어 있다.
상기 공기관(230)은 탱크(210) 하측에 갈비살 형태로 형성되는 것을 예시할 수 있다.
상기 모터의 작동으로 벨트를 돌려 아래의 축으로 동력을 전달하는 것을 예시할 수 있다. 모터의 동력은 나선형의 교반기(미도시)를 돌려 가축 사체를 교반한다.
블로워를 작동하여 공기(산소)를 발생시켜 탱크 내의 연결된 공기공급관에 전달하여 내부의 여러 곳에 위치한 공기분출구에서 분출을 유도하여 공기분출이 탱크 내 골고루 퍼질 수 있도록 하며, 상기 공기공급관은 갈비뼈 형태로 제작되는 것이 바람직하다.
효모 및 분해시 필요한 미생물은 블로워에서 공기 이동과 동시에 주입하여 탱크 내 공기분출구를 통하여 여러 곳에 분출될 수 있도록 한다.
사체 매몰시 또는 내부 작업을 위하여 탱크의 상단에 도어를 제작하고 상기 도어는 공기의 흐름이 없도록 고무 패킹을 하여 압착 상태로 하는 것이 바람직하다.
탱크 내 작업을 위한 작업자들이 다닐 수 있도록 탱크 후면에는 사다리를 설치될 수 있다.
탱크 내 공기 배출을 위하여 유공관을 설치하게 되는데, 이러한 유공관은 필요에 따라 열고 닫을 수 있는 구조로 이루어진다.
좌측 상단에 탱크 내부를 외부에서 확인할 수 있도록 열과 화학성분에 강한 소재로 이루어지는 관측창이 형성된다.
살처분 사체의 분해가 완료되면 상단의 도어를 통해 액상 침출수를 뽑아 폐수처리하고, 분해 후 남은 진흙 물질과 뼈 등의 잔존물은 전면 하단의 배출구를 통해 배출하게 된다.
그리고 원형의 탱크를 고정하기 위하여 하단에 받침대가 설치된다.
처리작업 중 발생하는 거품이 넘치는 것을 방지하기 위하여 탱크 상단으로부터 하단으로 연결되는 길을 만들어 상단에 발생되는 거품을 길을 따라 하단으로 눌러주도록 할 수도 있다.
본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 살처분 매몰지 101 : 경사면
103 : 홈 105 : 배수로
110 : 드레인 구조체 111 : 메인 몸체
112 : 메인 챔버부 113 : 수위 센서
115 : 서브 챔버부 116 : 자외선 살균기
117 : 제어부 119 : 덮개
119a : 관통홀 119b : 망부재
119c : 홀 130 : 침출수 차폐층
140 : 기저층 150 : 1차 복토층
160 : 매몰층 170 : 2차 복토층
181~183 : 제1, 2, 3관 W : 침출수
200 : 살처분 처리기
201 : 받침대 210 : 탱크
211 : 도어 213 : 관측창
215 : 배출구 217 : 유공관
220 : 모터 221 : 벨트
223 : 블로워 225 : 연결관
227 : 교반축 230 : 공기관
231 : 공기분출구

Claims (5)

  1. 지반을 굴착하여 살처분 매몰지를 형성하는 S1단계와;
    상기 살처분 매몰지 바닥 중앙에 드레인 구조체를 설치하는 S2단계와;
    상기 드레인 구조체의 상면이 노출되도록 중앙에 중공부가 형성되는 비닐을 상기 살처분 매몰지 상에 포설하여 침출수 차폐층을 형성하는 S3단계와;
    상기 드레인 구조체 상에 활성탄, 모래와, 생석회가 혼합된 혼합 조성물을 포설하여 기저층을 형성하는 S4단계와;
    상기 기저층 상에 톱밥과 혼합된 흙을 복토하여 1차 복토층을 형성하는 S5단계와;
    상기 1차 복토층 상에 살처분 가축을 매몰한 매몰층을 형성하는 S6단계와;
    상기 매몰층 상에 흙을 복토하여 2차 복토층을 형성하는 S7단계와;
    상기 드레인 구조체 내로 제1, 2관을 삽입 설치하고, 상기 매몰층으로 제3관을 삽입 설치하는 S8단계와;
    상기 제1관을 통해서 살균제 내지 악취 제거제를 투입하여 상기 드레인 구조체 내로 인입된 침출수가 살균 처리되면 상기 제2관을 통해 살균 처리된 침출수를 지상으로 흡입 배출하는 S9단계와;
    상기 제3관을 통해서 미생물 발효제재를 투입하여 살처분 가축을 미생물 분해시키는 S10단계;를 포함하며,
    상기 드레인 구조체는,
    상부가 개방된 통 형상의 메인 몸체와;
    상기 메인 몸체 상부에 결합하며, 침출수가 유입될 수 있도록 관통홀과, 상기 관통홀에 설치되어 침출수만 유입되도록 하는 망부재로 이루어지는 덮개;로 구성되며, 상기 중공부의 테두리는 상기 메인 몸체와 덮개 사이에 끼워지고,
    상기 메인 몸체는 침출수를 수용하며 수위 센서가 설치되는 메인 챔버부와, 상기 메인 챔버부와 구획되며 자외선 살균기와, 제어부가 설치되는 서브 챔버부로 이루어지며,
    상기 제어부는 상기 수위 센서에서 상기 메인 챔버부 내에 수용된 침출수 수위를 측정하여 미리 설정된 수위를 초과하는 경우에는 상기 제2관에 연결된 펌프를 가동시키되, 상기 침출수를 외부로 배출하기 전 상기 자외선 살균기를 작동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 살처분 매몰지 환원방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1의 방법을 이용한 유기 비료 제조방법에 있어서,
    미생물 분해된 사체분해물에 생석회와, 탄산칼슘과, 계분을 포함하는 첨가물을 투입한 다음, 혼합하는 단계;를 포함하여 유기 비료를 제조하는 것을 특징으로 하는 유기 비료 제조방법.
  5. 삭제
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