축산분뇨 걱정 '뚝' … 축분도 에너지ㆍ자원화

악취 등 각종 환경오염 문제를 일으키고 있는 축산분뇨가 귀중한 에너지와 무기질비료로 다시 태어날 수 있는 길이 열렸다. 한국바이오매스는 최신 독일식 축분처리 자동화 시스템을 도입, 조만간 국내 농가에 전격 보급할 예정이라고 최근 밝혔다.

이에 따라 축산분뇨 처리문제로 골머리를 앓아 온 농가들의 시름이 일거에 해소되는 한편, 축분의 자원화를 통해 농가의 새로운 경제적 수익모델까지 창출할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

바이오매스설비 전문 보급업체인 한국바이오매스에 따르면 최근 독일 농가를 중심으로 빠르게 확산되고 있는 축분처리 자동화시스템은 가축분뇨를 자원화하는 통합 솔루션을 제공하면서 우리나라 축산분뇨 정책에 새로운 전기를 제시할 것으로 보인다.

기존에 시범 도입된 바이오매스 시스템이 축분에서 발생한 바이오가스를 태워 소량의 전력을 생산하는데 그쳤다면, 한국바이오의 자동화시스템은 축분 분리에서부터 건조, 발전시스템까지 별도의 관리가 필요없는 통합시스템을 제공하는 것이 특징이다. 

◆ 축산분뇨 걱정 끝= 축분처리 자동화 시스템은 분리, 건조, 발전 등의 3단계 공정을 거치게 된다. 일단 가축에서 배출된 축분은 바닥에 설치된 배출구를 통해 폴리프로필렌 컨베이어 실려 건조시스템으로 펌핑된다.

이 과정에 축뇨는 악취를 내는 암모니아 성분과 황산 성분이 제거돼 축사우리 한쪽으로 옮겨지고, 축분은 반대편 건조시스템으로 옮겨져 건조과정을 밟게 된다. 기존시스템이 똥과 오줌을 한 곳에 모아 저장한 것과 달리, 자동화시스템은 축분 발생시점부터 이를 분리해 냄새 확산과 습기발생을 억제하고 있는 것이다.

건조시스템으로 옮겨진 축분은 최종 발전단계에서 공급된 열을 통해 말려진다. 축사내 분리시스템을 통해 수분이 40%까지 제거된 축분이 이 건조단계까지 거치면 최종적으로 80%까지 수분이 제거된 딱딱한 고형연료가 되는 셈이다.

이렇게 건조된 1kg의 축분은 약 1kWh의 전기에너지를 만드는 고열량 발전연료가 된다. 또 건조된 축분은 3%의 질소(N), 1.4%의 인(P), 2.5%의 칼륨(K)이 함유돼 있어 그대로 비료로 사용해도 무방하다는 업체의 설명이다.

마지막 단계는 이 원료를 사용한 발전시스템 공정이다. 말린 축분은 투입장치에 들어가 소각로에서 가스에 의해 태워진다. 축분에서 자체 발생된 바이오가스로 사용하기 때문에 별도의 연료비가 들지 않는다.

또 여기서 발생된 열이 발전기를 돌리면서 전기에너지를 생산하고, 이는 다시 건조시스템의 열원이나 가정용 난방열로 공급돼 재사용된다.

이 시스템에서 전체 발생 축분의 85%가 사용되고, 소각재로 남은 나머지 15%는 무기질비료로 사용된다. 기존 바이오매스 시스템이 저장탱크에서 발생한 바이오가스를 태운 뒤 많은 슬러지를 남겨 퇴비화에 어려움을 겪게 했던 것과 큰 차이가 있다.

이같은 모든 과정은 하나의 통합시스템으로 완전 자동화 운전이 가능하다. 만만치 않은 축분처리비용을 없애면서 전기와 비료를 만들어 수익을 창출할 수 있는 독특한 구조다. 게다가 축분의 고질적인 문제인 악취와 슬러지(발효찌꺼기)도 일절 발생하지 않는다.

◆ 처치곤란 축산분뇨를 에너지로= 김영식 한국바이오매스 사장은 "축산분뇨의 모든 문제점을 해결하면서 신재생에너지를 얻을 수 있는 획기적 시스템이다"고 자동화 시스템을 설명한다. 

축사의 냄새가 최소화되고 발생된 축분의 대부분을 소각시켜 이중으로 처리해야 하는 불편까지 없앴으며 여기서 발생된 에너지를 판매하거나 사용할 수 있기 때문이다.

자동화시스템은 발전량에서도 기존 시스템에 비해 월등한 성능을 자랑하고 있다. 김 사장은 "기존 시스템이 축분을 발효시켜 바이오가스를 태우는 방식이었다면, 자동화 시스템은 축분 자체를 원료로 소각시키는 방식으로 최대 30배 이상의 발전량을 자랑한다"고 말했다. 

별도의 관리가 불필요한 처리공정도 자동화시스템만의 장점으로 꼽히고 있다. 현장에서 축분이 처리되므로 축산농가가 갖춰야 했던 대규모 저장탱크과 운송설비를 필요로 하지 않는다.

업체측에 따르면 2000두의 축분을 처리하기 위한 시스템 구현에 약 10억~12억원의 설비비가 소요되며, 전체 시스템 면적이 700평을 넘지 않는 콤팩트형 설계가 가능하다고 한다.

또 정부의 바이오매스 사업에 등록될 경우 50%의 예산을 지원받을 수 있고, 나머지는 장기저리 융자도 가능하다고 한다. 다만 김 사장은 "정부가 바이오매스를 통해 생산된 전기에 보다 높은 발전차액을 적용해야 한다"고 지적한다.

최근 축산농가의 가장 큰 고민은 단연 축분처리 문제다. 2012년부터 해양투기가 전면금지될 전망이며, 각종 악취민원에 시달려 경영환경이 점점 악화되고 있기 때문이다. 세계 최초로 개발된 축분처리 자동화시스템이 축산농가의 새로운 희망이 될 수 있을지 주목된다.