KR102012591B1 - 가축 매몰지 토양 안정화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매몰가축사체를 발굴하여 무해화처리한 후, 남은 고형잔존물은 탄화하여 안정화시키고, 매몰지 내 사체발굴된 자리에 남은 사체 잔존물, 침출수 및 오염토양에 코코피트 및 생석회를 투입하여 안정화하여 토양재료로 준비하는 단계; 및 상기와 같이 안정화된 토양재료를 사체발굴지를 되메우기하는 단계를 포함하는 가축 매몰지 토양 안정화 방법을 제공한다.

Description

가축 매몰지 토양 안정화 방법{Soil stabilization method of animal carcasses-burried area}

본 발명은 가축 매몰지 토양 안정화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 매몰가축사체의 발굴 및 처리 이후에 발생하는 악취 및 사체 잔존물, 침출수 및 오염토양에 대하여 무해화를 통한 안정화가 가능하고, 안정화된 토양재료는 다시 발굴지를 되메움하여 토양환경을 복원할 수 있는 효과를 제공하는 가축 매몰지 토양 안정화 방법에 관한 것이다.

구제역(Foot and Mouth Disease, FMD)과 조류 인플루엔자(Avian Influenza, AI)는 최근 우리나라에서 빈번히 발생하는 가축 전염병이다.

구제역(口蹄疫, FMD ; foot-and-mouth disease) 이란 소, 돼지, 양, 염소, 사슴 및 야생 반추류 등과 같이 발굽이 둘로 갈라진 우제류(偶蹄類) 동물에서 체온이 급격히 상승하고 거품섞인 침흘림, 입, 혀, 발굽 또는 젖꼭지 등에 물집, 가피, 궤양 등이 나타나며, 식욕이 저하되어 심하게 앓거나 죽게 되는 전파력이 매우 강한 전염병이다. 이 질병은 가축전염병 예방법상 제1종 가축전염병이며, 세계동물보건기구(OIE)에서 관리대상 질병으로 분류·지정하고 있으며 발생시 OIE에 보고해야하는 질병이다.

조류인플루엔자(Avian Influenza, AI)는 조류인플루엔자 바이러스 감염에 의하여 발생하는 조류의 급성 전염병으로 닭, 칠면조, 오리 등 가금류에서 피해가 심하게 나타난다. 바이러스의 병원성 정도에 따라 저병원성과 고병원성조류인플루엔자로 크게 구분된다. 이중에서 고병원성조류인플루엔자(Highly Pathogenic Avian Influenza, HPAI)는 세계동물보건기구(OIE)에서도 위험도가 높아 관리대상 질병으로 지정하고 있으며, 발생시 OIE에 의무적으로 보고 하도록 되어있다.

HPAI에 감염된 닭이나 칠면조는 급성의 호흡기 증상을 보이면서 100%에 가까운 폐사를 나타내는 것이 특징이지만 오리에서는 임상증상이 나타나지 않을 수 있다. 조류인플루엔자 바이러스는 혈청아형(subtype)이 매우 많고 변이가 쉽게 일어나며, 자연생태계의 야생조류에 다양한 종류의 바이러스가 분포되어 있으면서도 이들에게는 감염되어도 뚜렷한 증상이 없이 경과될 수 있기 때문에 국가방역 측면에서 볼 때 가장 주의하여야 할 가축전염병중 하나이다.

조류인플루엔자는 주로 직접접촉에 의해서 전파되며, 감염된 닭의 분변 1그램에는 십만 내지 백만 마리의 닭을 감염시킬 수 있는 고농도의 바이러스가 들어있다. 이러한 분변이 오염된 차량(특히 분뇨차량)이나 사람, 사료, 사양 관리기구 등을 통해 전염이 일어나며, 가까운 거리는 오염된 쥐나 야생조류에 의하여도 전파될 수 있다. 계사 내의 아주 근접한 거리에서는 오염된 물ㅇ사료, 기침시의 비말 등에 의해서도 전염될 수 있으며, 바로 인접한 농가 간에는 바이러스에 오염된 공기 중의 부유물이 바람에 의해 이동됨으로써 전파가 일어나는 것도 가능하다.

장거리 전파는 주로 야생철새의 이동에 따라 일어나는 것으로 보고된 바 있으며, 또한 중국, 동남아 등 HPAI 발생국으로부터 오염된 냉동 닭고기나 오리고기, 생계란 등에 의해서 유입될 수도 있으며, 해외방문자 등 사람에 의하여 유입될 위험성도 간과할 수 없는 중요한 요인 중 하나이다.

우리나라에서 구제역은 1911년 최초로 기록되었고 1934년 3마리가 발생된 것을 마지막으로 보고되지 않다가 2000년, 2002년, 2010년과 2011년에 다시 발생하였으며, 조류인플루엔자는 2003년, 2004년, 2006년, 2007년, 2008년, 2010년, 2011년 그리고 2014년 이후부터는 거의 매년 반복적으로 발생하는 양상을 보이고 있다.

정부당국은 가축전염병예방법 제20조에 따라 바이러스의 확산을 차단하기 위해 꼭 필요한 불가피한 조치로서 감염된 가축에 대한 살처분을 명할 수 있다. 사실 살처분이란 국가 또는 시·도가축방역기관의 감독 하에 특정질병의 발생시 취할 수 있는 가장 강력한 방역조치의 하나로서 이는 감염동물 및 동일군내 감염의심 동물과, 필요시 직접 접촉이나 병원체를 전파시킬 수 있는 정도의 간접 접촉으로 감염이 의심되는 다른 동물군의 동물을 죽이는 것을 말한다. 살처분된 동물의 사체 혹은 생산물을 통한 질병의 전파를 방지하기 위하여 사체 등은 소각 또는 매몰하거나 기타의 방법으로 폐기되어야 한다.

예방차원의 살처분도 허용되기 때문에 실제로 감염되지 않은 가축도 관리반경 안에 있다는 사실로 살처분되는 문제가 발생하며 이로 인해 살처분 대상이 되는 가축의 수가 급증하게 된다. 구제역과 조류인플루엔자의 전염을 막기 위해 감염된 가축뿐만 아니라 예방차원에서 살처분된 가축들은 매몰, 소각, 미생물처리, 랜더링 등의 방법으로 처리된다.

이러한 방법 중 매몰방법은 매몰지에서 침출수가 꾸준히 발생하고 현재는 이 침출수를 모아 약품처리하나 침출수를 완전히 모으는 것은 불가능하고 땅속에 스며들기 때문에 또 장기간에 걸쳐 다른 2차적 오염이 발생되고 있는 실정이다. 또한 주변에 악취가 발생하고 침출수로 인해 지하수가 오염되고 있으며 침출수 처리를 위한 약품처리 후의 처리물도 또 다른 처리를 거쳐야 하므로 비용과 처리 시설에 많은 비용이 소요되며 지속적인 침출수로 인해 처리기간도 장기간이 될 수 밖에 없다. 따라서 약품에 의한 침출수 처리는 완전하지 못하고 비효율적이며 처리에 한계가 있다.

그 외 소각처리방법도 소각시 2차적인 대기 오염과 소각 폐기물이 또 발생하며, 소각처리시 한정된 시간 내에 처리하기 위해 다수의 설비가 필요한데 많은 비용이 들고 설비 시설 기간도 장기간 소요되며, 매몰지가 주로 교통이 불편한 외곽지에 매몰처분되어 그 주변에 시설물을 신속하게 구축하는 것이 매우 어렵고 곤란하다. 그리고 소각 설비에 의한 소각처리는 예상되는 하루 처리량이 약 4.5톤 정도 예상되므로 극히 장기간에 걸쳐 소각이 행하여야 져야 하는 문제도 있다.

이에 본 발명자들은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 매몰가축사체의 발굴 및 처리 이후에 발생하는 악취 및 사체 잔존물, 침출수 및 오염토양에 대하여 무해화를 통한 안정화가 가능하고, 안정화된 토양재료는 다시 발굴지를 되메움하여 토양환경을 복원할 수 있는 효과를 제공하는 가축 매몰지 토양 안정화 방법을 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 과제는 다음과 같은 수단에 의해 달성되어진다.

(1) 매몰가축사체를 발굴하여 무해화처리한 후, 남은 고형잔존물은 탄화하여 안정화시키고, 매몰지 내 사체발굴된 자리에 남은 사체 잔존물, 침출수 및 오염토양에 코코피트 및 생석회를 투입하여 안정화하여 토양재료로 준비하는 단계; 및 상기와 같이 안정화된 토양재료를 사체발굴지를 되메우기하는 단계를 포함하는 가축 매몰지 토양 안정화 방법.

(2) 상기 (1)에 있어서, 코코피트는 1~20중량%, 생석회는 1~20중량% 첨가된 것을 특징으로 하는 가축 매몰지 토양 안정화 방법.

(3) 상기 (1)에 있어서, 토양재료에 고흡수성폴리머가 1~10중량% 첨가된 것을 특징으로 하는 가축 매몰지 토양 안정화 방법.

(4) 상기 (3)에 있어서, 버미큘라이트와 벤토나이트가 중량비로 1:3~3:1로 혼합된 점토혼합물이 더 첨가된 것을 특징으로 하는 가축 매몰지 토양 안정화 방법.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 매몰가축사체의 발굴 및 처리 이후에 발생하는 악취 및 사체 잔존물, 침출수 및 오염토양에 대하여 무해화를 통한 안정화가 가능하고, 안정화된 토양재료는 다시 발굴지를 되메움하여 토양환경을 복원할 수 있는 효과를 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 가축 매몰지 토양 안정화 방법은 매몰동물사체를 발굴하여 무해화처리한 후, 남은 고형잔존물은 탄화하여 안정화시키고, 매몰지 내 사체발굴된 자리에 남은 사체 잔존물, 침출수 및 오염토양에 코코피트 및 생석회를 투입하여 안정화하여 토양재료로 준비하는 단계; 및 상기와 같이 안정화된 토양재료를 사체발굴지를 되메우기하는 단계를 포함한다.

본 발명은 동물사체의 매몰지에서 발생하는 오염원 즉, 1차오염원인 매몰동물사체와 이를 발굴하고 매몰지에 남은 사체 잔존물, 침출수 및 오염토양(이하, 2차 오염원이라 약칭함)을 안정화한다.

이를 위해 본 발명에서는 1차 오염원의 안정화를 위해 공지된 이동식 열처리, 랜더링 내지 미생물 처리 등의 방법을 이용하여 무해화하고, 남은 고형잔존물은 탄화처리하여 안정화한다. 탄화처리는 특허제 10-1398275호에 개시된 바와 같은 다단탄화장치가 이용될 수 있다. 즉, 저온실린더 영역에서 200~250℃로 처리하고, 저온실린더를 통과한 처리물은 중온실린더로 투입되어 300~400℃로 처리되며, 중온실린더를 통과한 처리물은 다시 고온실린더로 투입되어 450~550℃로 처리되어진다.

또한, 2차 오염원에 대하여는 코코피트 및 생석회를 투입하여 안정화한다. 코코피트는 바람직하게는 1~20중량%, 생석회는 바람직하게는 1~20중량% 첨가된다. 이들은 수분조절능력이 우수하여 발생한 침출수를 흡수제거할 수 있고, 악취를 제거할 수 있는 능력이 있다.

침출수의 흡수제거를 보다 효과적으로 수행하기 위해, 바람직하게는 고흡수성폴리머 1~10중량%가 첨가된다. 고흡수성폴리머는 물을 흡수할 수 있는 능력이 우수한 합성 혹은 천연고분자 물질로서, 바람직하게는 자체 무게의 수백 내지 수천 배의 순수한 물을 흡수할 수 있는 기능을 가진 고분자 물질이다. 고흡수성폴리머는 흡수량이 크고 재료 그 자체가 물을 빨아들이므로 어떤 압력을 가해도 물을 방출하지 않는다. 이들 고흡수성폴리머는 고분자전해질에 다리결합이나 불용부를 도입한 것으로, 예를 들어 전분이나 셀룰로오스에 아크릴로니트릴을 그래프트공중합시킨 것, 아크릴산과 비닐알코올의 블록공중합물 등이 분말이나 섬유 상태로 시판되어 사용되고 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 고흡수성폴리머는 수용성 고분자를 부분적으로 가교시킴으로써 친수성과 수불용성을 겸비하게 한 기능성 고분자로서 셀루로우스계, 스타치(starch)계, 아크릴계 고분자(폴리아크릴레이트, 폴리아크릴아마이드계 폴리머 등) 등 자체적으로 수분을 흡수할 수 있는 능력이 우수하여 주위로부터 수분을 끌어들이는 능력이 우수한 것인 한 특별한 종류에 제한되지는 않는다.

이들 물질은 2차 오염원에 투입시 소량만으로도 토양내 함유된 소량의 침출수도 용이하게 흡수하여 팽윤하는 성질이 있어 이를 통해 악취성분이 용해된 침출수를 트랩하여 침출수 제거 및 악취제거효율을 크게 개선한다.

또한, 본 발명은 상기 토양재료에 바텀애쉬가 1~5중량% 더 첨가하는 것이 바람직하다. 바텀애쉬는 잔류하는 산성침출수를 중화하여 토양의 안정화를 도모함은 물론, 토양의 통기성을 증진하여 호기성 미생물의 활동을 촉진하여 악취를 저감시키고 토양복원이 보다 신속하게 이루어질 수 있게 한다.

바람직하게는 바텀애쉬와 함께 위에 열거한 효과를 증진시키기 위해 토양재료에 플라이애쉬, 고로슬래그 및 백토가 중량비로 1.0:1.5:0.5의 비율로 혼합된 것을 1~2중량% 더 첨가한다.

또한, 본 발명에서는 오염토양이 안정화되는 동안 발생할 수 있는 휘발성 화합물과 수증기를 흡수하고 제거하는 능력이 우수한 팽창 버미큘라이트와 벤토나이트의 혼합물(바람직하게는 중량비로 1:3~3:1, 보다 바람직하게는 1:1)을 안정화반응 중인 토양 위에 1~2cm 두께로 포설하여 악취의 확산을 막아 주고, 반응이 모두 끝난 후에는 전체적으로 골고루 섞어 주어 토양재료로 사용할 수 있게 한다.

이하, 본 발명의 내용을 실시예를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 하기 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 편의상 제시되는 것일 뿐 이에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

[실시예 1]

2017년 5월 매몰된 돼지사체를 발굴하여 공지 장비를 이용하여 랜더링을 수행하고, 남은 고형잔존물은 저온실린더에서 250℃로 처리하고, 저온실린더를 통과한 처리물은 중온실린더로 투입되어 350℃로 처리하였으며, 중온실린더를 통과한 처리물은 다시 고온실린더로 투입되어 500℃로 처리하여 탄화시켰다.

매몰지 내 사체발굴된 자리에 남은 사체 잔존물, 침출수 및 오염토양에 코코피트 10중량% 및 생석회 10중량%를 투입하여 1주일간 안정화하여 토양재료(혹은 안정화제라고 함)로 준비하였다. 상기와 같이 안정화된 토양재료를 사체발굴지에 다시 투입하여 메웠다.

[실시예 2]

실시예 1에서 토양재료로 고흡수성폴리머 5중량% 더 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였다.

[실시예 3]

실시예 2에서 토양재료로 바텀애쉬 1중량% 더 첨가한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하였다.

[실시예 4]

실시예 3에서 토양재료로 플라이애쉬, 고로슬래그 및 백토가 중량비로 1.0:1.5:0.5의 비율로 혼합된 것을 1중량% 더 첨가한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 실시하였다.

[실시예 5]

실시예 3에서 토양재료로 버미큐라이트 1 중량% 및 벤토나이트 1중량%를 더 투입한 것을 제외하고는 실시예 3과 동일하게 실시하였다.

[실시예 6]

실시예 5에서 토양재료로 볏짚분말 1중량% 및 은행낙엽 분말 1중량%를 더 투입한 것을 제외하고는 실시예 5와 동일하게 실시하였다.

[실험예]

상기 실시예 1 내지 6의 복원토양의 시료를 대상으로 휴대용 악취측정기를 이용하여 악취농도를 측정하고 그 결과를 하기 표 1 내지 표 5와 같이 비교하였다.

실험처리구는 상기 혼합조성물을 오염토양에 안정화제와 함께 투입하여 혼합한 처리구(T-mix), 안정화제가 투입된 오염토양 위에 0.5cm 두께로 뿌려준 처리구(T-0.5), 안정화제가 투입된 오염토양 위에 1.0cm 두께로 뿌려준 처리구(T-1), 안정화제가 투입된 오염토양 위에 2.0cm 두께로 뿌려준 처리구(T-2), 안정화제가 투입된 오염토양 위에 5.0cm 두께로 뿌려준 처리구(T-5), 그리고 어떤 형식으로든 안정화제를 처리하지 않은 무처리구(B)로 구성되었다. 처리구에 따른 악취농도는 다음과 같았다.

실시예 1의 안정화제 처리에 따른 악취 농도 변화 (단위, 복합악취 OI)

	B	T-mix	T-0.5	T-1	T-2	T-5
1 day	37	34	30	13	12	11
3 day	28	26	21	12	10	10
5 day	17	13	11	10	8	8

실시예 2의 안정화제 처리에 따른 악취 농도 변화 (단위, 복합악취 OI)

	B	T-mix	T-0.5	T-1	T-2	T-5
1 day	37	32	28	12	11	10
3 day	28	25	18	10	9	9
5 day	17	10	9	8	6	6

실시예 3의 안정화제 처리에 따른 악취 농도 변화 (단위, 복합악취 OI)

	B	T-mix	T-0.5	T-1	T-2	T-5
1 day	37	30	27	10	9	9
3 day	28	24	21	8	8	8
5 day	17	10	9	6	5	5

실시예 4의 안정화제 처리에 따른 악취 농도 변화 (단위, 복합악취 OI)

	B	T-mix	T-0.5	T-1	T-2	T-5
1 day	37	28	25	9	7	7
3 day	28	22	20	7	6	6
5 day	17	9	7	5	5	4

실시예 5의 안정화제 처리에 따른 악취 농도 변화 (단위, 복합악취 OI)

	B	T-mix	T-0.5	T-1	T-2	T-5
1 day	37	26	24	7	6	6
3 day	28	21	18	6	5	5
5 day	17	8	6	5	4	3

실시예 6의 안정화제 처리에 따른 악취 농도 변화 (단위, 복합악취 OI)

	B	T-mix	T-0.5	T-1	T-2	T-5
1 day	37	24	23	6	5	5
3 day	28	18	16	5	4	4
5 day	17	6	5	4	3	3

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (4)

1. 매몰가축사체를 발굴하여 랜더링을 통해 무해화처리한 후, 남은 고형잔존물은 탄화하여 안정화시키고, 매몰지 내 사체발굴된 자리에 남은 사체 잔존물, 침출수 및 오염토양에 코코피트 10중량%, 생석회 10중량%, 고흡수성폴리머 5중량%, 바텀애쉬 1중량%, 볏짚분말 1중량% 및 은행낙엽 분말 1중량%를 투입하여 안정화하되, 버미큐라이트 및 벤토나이트를 토양 위에 1~2cm 두께로 포설하여 악취의 확산을 방지하면서 1주일간 안정화하여 토양재료로 준비하는 단계; 및 상기와 같이 안정화된 토양재료를 골고루 섞은 후 사체발굴지를 되메우기하는 단계를 포함하는 가축 매몰지 토양 안정화 방법.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1항에 있어서, 버미큘라이트와 벤토나이트는 중량비로 1:3~3:1로 혼합된 것임을 특징으로 하는 가축 매몰지 토양 안정화 방법.