녹색축산을위한정책제안 - GS & J Institute...가축분뇨발생과처리 축축산산오오염염관관리리실실태태 녹색축산의 필요성과방향 축산오염

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농업농촌의길 20112011. 11. 3

녹색축산을 위한 정책제안- 규제와 지원 -

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최 지(한 환경정책평가연 원)


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가축분뇨 발생과 처리

축산오염 관리 실태축산오염 관리 실태녹색축산의

필요성과 방향축산오염

주요관리 수단녹색축산을 위한

규제와 지원

축종 계 소 돼지 닭 기타

사육두수(천마리)

166,007 3,080 9,585 138,768 14,574

발생량(천톤/년)(점유비)

43,702(100%)

19,087(44%)

16,717(38%)

6,917(16%)

981(2%)

◑ ’09년 기준, 마리당 발생량(kg/1일) : 한우 13.5, 젖소 35, 돼지 5.1, 닭 0.2

<가축분뇨 발생실태>

처리는 전체 발생량 중 85.6%가 퇴·액비로 처리되고, 9.5%는정화처리, 3%는 해양투기로 처리

처리시설 현황은 자체처리 93%, 위탁처리 7%이며, 자체처리중 퇴비화 시설 92.3%, 액비화 시설 5.4%, 정화처리 2.2%


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가축분뇨 발생과 처리




규제와 지원

가축분뇨 관리체계출처 : 환경부, 2011

허가대상(면적)

소,말 900m2 이상돼지 1000m2 이상

(특정지역 ½)

소,말 100m2 ~허가미만돼지 50m2 ~허가미만

(특정지역 ½)

신고대상(면적)

신고미만

개별처리

개별처리

공공처리

퇴비화 등자체처리

공공수역·

농경지

일반지역 BOD, SS 150mg/LTN 850mg/L, TP 200mg/L

특정지역 BOD, SS 50mg/LTN 260mg/L, TP 50mg/L

(퇴비·액비) 기준 없음

일반지역 BOD, SS 350mg/L특정지역 BOD, SS 150mg/LTN 850mg/L, TP 200mg/L

BOD, SS 30mg/LCOD 50mg/L

TN 60mg/L, TP 8mg/L대장균군수 3,000개수/mg


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가축분뇨 관리문제점




규제와 지원

주요 오염배출자로서의 종합적 관리 소홀

l 가축분뇨 처리에 대한 축산농가의 시설투자 미흡, 중·대규모 축산농가에서도 정부지원 등에 의존한 관리

l 환경용량과 연계되지 않은 과밀사육으로 환경적 처리능력에 비해 과다한 가축분뇨 발생

l 가축분뇨 노천야적, 액비 무단방류, 미숙성 액비살포로 인한 악취발생 등으로 환경피해 유발

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규제와 지원

가축분뇨의 퇴비·액비 자원화 관리 미흡

l 저품질 퇴비생산에 따른 경종(耕種) 농가의 사용기피, 소규모 농경지에 집중적인 퇴·액비 살포

l 퇴·액비 부숙도 기준이 없어 가축분뇨와 퇴비·액비구분 곤란

l 토지의 수용능력 연계가 미진한 상태에서 자원화 추진

가축사육 제한구역 지정 미흡

l 축산농가 반대, 지역경제 위축 등의 사유로 상수원지역 등에 대한 가축사육제한구역 지정 회피


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규제와 지원

가축분뇨 처리시설 설치 및 관리기준 미비

l 방류수 수질기준이 과도하게 완화되어 있음

l 인허가 제도의 후진(환경고려 허가시스템 도입 필요)

구분 가축분뇨 하수

허가농가 공공처리 개인하수 공공하수

BOD(mg/L) 50 30 10 5

TN(mg/L) 260 60 20 20

TP(mg/L) 50 8 2 0.2

◑ 특정지역(상수원보호구역, 특대지역 등) 기준

<가축분뇨 처리시설 현황>


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녹색축산 추진 필요성

녹색축산의필요성과 방향


축산오염 관리실태축산오염


규제와 지원

가축분뇨는 수질오염 부하량이 높아 하천유출시 수질오염에 큰 향

l 가축분뇨 발생량은 양에 비해 부하량 비중이 크고, 농지 환원의경우, 대부분 환경 향이 고려되지 못함.

농업활동으로 인한 공공수역으로의 양물질을 대폭 감소→ 수질보호 필요

l 가축사육으로 인해 과도한 질소와 인이 발생하고 특히 가축 분뇨를토지 양분수지를 초과하는 경우

- 수질관리에 악 향을 주어 적절한 관리 필요


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녹색축산 추진 방향 : 수 환경을 중심으로





규제와 지원

l 유역의 인과 질소의 분포 함량을 알기 위해, 양물질수지와 균형고려

- 양물질균형이 ‘양(+)’인 경우에는, 잉여 양 물질이 공공수역으로 유출되어 부 양화의 원인으로 작용

국토의 양물질 균형 유지

양물질 관리

l 농작물이 흡수할 수 있는 수준의 양물질을 사용- 양물질 관리계획(NMP)은 통상 질소와 인에 초점- 가장 주요한 양 물질의 원인으로는 상업 비료, 가축분뇨, 농작물

잔여물, 관개 용수, 대기 중 질소, 토양 보존재 등이고 이중에서일부지역은 축산분뇨가 가장 큰 요소로 작용하는 경우도 있음


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규제와 지원

l 농지에서 인(P)의 기본적인 사용법

- 인이 물과 접촉했을 경우 P의 포화도가 20-30% 사이이면, 토양에서 방출되는인의 양이 기하급수적으로 증가

- 미국 EPA는 인 성분의 비료는 인이 강우 유출로 인해 흡수되거나 유실될 위험이 있는 지역에서는 포화도 20% 이상 지역은 사용하지 말 것을 권고

P 포화도와 P 유출 관계* 출처 : Butler and Coale, 2005


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l 농지에서 질소(N)의 기본적인 사용법

- 식물 줄기 질소 함량 테스트 : 매년 말에 질소가 적정한지 아니면 너무 많이 포함되었는지 살펴봄

- 농작물 테스트 : 상대적으로 식물 잎이나 엽록소의 색을 살펴보아서 질소 함량을 살펴보는 것

- 비료 사용 비율 지도 : 토양 검사와 GPS를 활용하여 비료를 사용 측정

- 농작물 양물질 제거 테스트 : 농작물이 실제로 투입된 양물질을 얼마나 흡수하는지 수치로 측정하는 것임.





규제와 지원

◑ 토양 시스템 내에서 질소와 인이 어떻게 순환하는가에 대한 기본적인 이해는 효과적인 양물질 관리 계획을 세움이 있어 주요한 토대임.


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축산오염주요관리 수단


축산오염 관리실태녹색축산의

필요성과 방향녹색축산을 위한

규제와 지원

가축 사료 관리(1/5)

가축사육에 있어 핵심은 사료 주는 방식과 사육 단계별 맞춤형 사료 주기, 분뇨에포함되어 있는 양물질 형태 전환 등임.

- 분뇨에 포함된 인과 질소를 줄이는 것이 양물질 불균형과 양물질 배출을 줄이기 위한 효과적인 방식으로 최근 추진(Knowlton et al., 2004; Maguire et al., 2007; Swink et al., 2009).

보통 비료로 쓰이는 분뇨에 포함된 질소 대 인의 비율은 3:1인 반면, 대부분의 작물이 필요로 하는 질소와 인의 비율은 8:1임.

- 먹이 관리를 통해 분뇨에 포함된 인을 줄이고, 농지에 투입된 질소 대 인비율을 증가(Lefcourt and Meisinger, 2001)


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규제와 지원

사료관리에 따른 효과- 정확한 사료의 관리는 인의 불규형 문제를 감소시켰고, 환경에 노출될 수 있는 수용성 인의 유출을 18% 저감(Ghebremichael et al, 2007)- 옥수수 농장에 인 농도를 두 가지로 조절하여 사료를 생산 : 높은 인 수준이 포함된 사료를 먹은 가축의 분뇨에서 약 10배 가까이 높은 인 용해도가 나타남(Ebelinget al, 2002).- 뉴욕주의 농장 2곳에서는 가축 사료 조절을 통해 인 농도를 33%나 줄 음에도(Cerosaletti, 2004) 우유 생산은 줄어들지 않았음.

지역 적용 기법 적용 효과

스페인 매일 주는 사료 변형 질소 및 인 배설 각각 11% 감소

여러 지역 피타아제(Phytase) 첨가분뇨 부피 14% 감소, 배설물에서 질소13%, 인 70% 감소

여러 지역 가금 사료 변형사료에서 단백질 1% 감소함에 따라 암모니아 10% 감소; 단백질 10% 감소함에 따라 배설물에서 인 30% 감소

<그 외 동물 사료 변화에 따른 적용 효과 요약>


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규제와 지원

민감지역 사육제한(2/5)가축으로 인한 직접적으로 양 물질과 병원균이 유입되는 것을 막기 위해 수계와 완충지대로부터 떨어진 곳에서 사육이 이루어져야 함.

- 이는 물로 전파되는 가축의 질병도 막을 수 있으며 공공수역의 수질관리를 위한 가장 확실한 수단으로 적용되고 있음.

<가축 침입 방지에 따른 적용 효과 요약>

지역 적용 기법 적용 효과

북 캐롤라이나

울타리 치기 배설물 대장균 66% 감소, 분변 대장균 57% 감소

버몬트울타리 치기,

수변구역 복원인·질소·부유물질 각각 20-50% 감소;분변 대장균, 연쇄상구균, 대장균 각각 40-60% 감소

펜실베니아울타리 치기,

완충지대 안정화부유 고형물 농도 47-87% 감소


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규제와 지원

가축분뇨 처리(3/5)l 폐기물 처리 공정 : 분뇨를 액체와 고체로 분리하고 하수에서 양물질을

제거하며 오염물질을 고정화

l 소화 : 바이오가스를 포집하고 잔여물의 부피를 줄이는 공정

l 퇴비화 : 퇴비화시 높은 온도는 분뇨의 미생물을 없애고, 암모니아 질소의 휘

발로 인해 질소 성분을 줄임.

l 습지처리 : 탈질소화 과정과 식물 흡수를 통해 양물질 제거

l 다른 생물학적 처리 : 폐기물을 제거하고 양물질을 흡수할 수 있는 미

생물, 조류 혹은 다른 식물들을 사용하는 처리 시스템

l 대기질 관리 : 축산시설에서 배출되는 암모니아 혹은 미세먼지와 같은 부유

오염 물질을 포집하고 제거하는 기법


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규제와 지원

경작지 내에서 양물질 저감(4/5)

경작지 내의 양 물질의 형성, 관리와 양물질의 강우 유출 가능성 저감을 위한 토양조건 관리

- SRF(Slow Release Fertilizer)와 CRF(Controlled-release fertilizer)은 양물질의흡수를 증대시킬 수 있고, 양 물질의 잠재적 유출 저감(Morgan et al., 2009)

농지에서 분뇨 살포 방법이 오염유출과 밀접하게 관련이 있어 최적의 살포방법 등 고려가 필요함

- 분뇨를 살포하는 깊이에 대한 연구 : 얕게 뿌리는 경우, ha당 포함된 질소의 양은12-30kg 으나, 깊게 뿌린 경우에는 31-59kg(Reiman et al., 2009), 50% 손실

- 토양과 섞지 않은 가축분뇨는 환경 향이 인 부하의 경우 2배 내지 5배 증가(Allen과 Mallarino, 2008)

- 콩 경작지에 축분 살포 후, 분뇨를 섞기 위해 쟁기질을 한 것과 그렇지 않은 경우를비교한 결과, 쟁기질을 한 것은 용해 인, 생물 섭취 인, 총 인을 각각 88%, 89%, 77% 저감(Kaiser et al., 2009)


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규제와 지원

가축 사육시설 및 주변 지역 관리(5/5)

식생 여과 지대(VFS, vegetative filter strip)의 설치

l 시설 주변부의 유출수를 차집할 수 있으며, 침전물, 양물질, 오염물질등이 지표수에 도달하기 이전에 제거

l 10m 여과지대는 총 인과 용해성 인의 농도를 각각 29%, 32% 낮추었고, 20m 여과지대의 경우에는 57%와 49%를 저감(Sotomayor-Ramirez et al., 2008)

식생 처리 시스템(VTS), 자연형 습지의 수질 개선 효과

l 식생 처리 시스템의 경우, 집중가축사육시설에서 흘러나오는 강우유출수에서 총 고형물 제거의 경우, 70-90%가 가능, 질소 제거는 80%, 인 제거는70%, 배설물 대장균은 77%까지 제거(Koelsch et al., 2006)


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녹색축산을 위한규제와 지원




주요관리 수단

발생전 관리

오염발생을 최소화할 수 있는 “사료관리” 고려

l 최적의 사료투여로 환경에 대한 부하가 저감될 수 있도록 축산에대한 패러다임 전환 필요성과 함께 “동물복지형 축산”으로의 전환도 고려해야 함

환경용량고려 사육제한

l 과밀사육 지역에서 축사의 신·증설 제한

l 상습 침수지역이나 소하천 이상 하천 주변 30m 이내 지역은축사시설 설치 금지


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주요관리 수단

발생전 관리

가축분뇨 배출시설 설치허가 기준 개선

l 사육면적 뿐 아니라 사육두수를 고려하는 관리 시스템구축- 농지환원시 농지확보를 조건으로 추가하는 제도로 개선* 허가대상시설 : 소 40마리, 우사 450m2 이상,

퇴비화시 농지확보 등돼지 350마리, 돈사 500m2 이상,

퇴비화시 농지확보 등

대규모 축사시설 설치 시 사전환경성 검토

l 일정규모 이상의 가축사육시설을 사전환경성 검토 대상에 포함하여 주변환경에 미치는 향 여부 등 검토


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주요관리 수단

발생후 관리

축산분뇨 발생 후, 명확한 처리 및 처분 이력 관리 확립

분뇨 저장에 있어서 빗물과 접촉차단

퇴액비 관리

퇴액비의 살포시 토지확보 의무화가 없어 과다 시비에 대한 관리가 어렵고, 부숙도 기준이 없어 가축분뇨와 퇴액비 구분도 모호

- 퇴비 활용시 농지확보 의무화 및 퇴비의 부숙도 기준 신설

- 완성된 퇴비 또는 액비를 별도로 분리 보관할 수 있는 시설 설치

- 바이오에너지시설의 설치근거를 마련하고 최종부산물인 소화액 처리방법 명시


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주요관리 수단

발생후 관리

정화시설의 방류수 기준 강화

가축분뇨의 자원화 시스템 구축·추진을 위한 지역단위 통합센터 사업 실시

국가 TN(mg/L) TP(mg/L)

일본 일평균 60 일평균 8

중국 80(NH3-N) 8.0

대만 50(NH3-N) -

한국 260 50

<주요국 가축분뇨처리시설의 방류수 기준>

- 상수원 상류지역 등에 위치한 가축분뇨배출시설의 방류수 기준은 공장폐수 배출허용기준 수준으로 단계적 강화

우리나라의 경우, 방류수기준이 낮아 공공수역의 수질오염 가중


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주요관리 수단

유역 및 농지 연계 관리

농작물 연계관리 추진

l 깊은 식물은 초과 양물질을 토양으로부터 흡수, 분해하면서 후속 작물이 흡수를 통해 지하수로 유출될 질소를 효과적으로 포집(Pole, 2004)

집중 사육유역 농작물 관리

l 수질오염유발작물이나 양물질부하 작물들은 다른대체 작물로 교체(Gold and Thompson, 2009)

- 최고 질 흡수 물 : 호밀, 수수, 무- 수 질 흡수 물 : 년생 호밀, 보리, 리, 밀, 클로버- 양호 질 흡수 물 : 겨 , 토끼풀


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주요관리 수단

녹색축산을 위한 지원

생산부문과 환경부문 지원 연계

l 생산부문 지원은 환경관리와 연계해 지원토록 하는정책의 패러다임 전환 필요

환경용량을 고려

l 상수원지역, 과밀사육지역 외 환경용량을 고려한 지원추진

l 농지환원의 경우 경종과 축산의 연계가 되도록 Total System 지원(부문별 최적화에서 전체 최적화 지원)


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주요관리 수단

녹색축산을 위한 지원

발생전-발생후-유역환경 고려

l 사료생산과 녹비식물 재배 등 유역 수환경 연계지원방안 신규추진

새로운 환경용량 확보를 위한 지원

l 토지환원과 처리를 초과하는 지역은 에너지화 등을통해 환경용량을 초과하지 않도록 신규 지원확대


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주요관리 수단

잉여축분 자원화 지원 강화

과밀사육지역 지원 강화

l 기존 축산특화지역(과밀사육지역)은 축산기술과 사육경쟁력 보유하고 지역경제의 핵심적 기능 수행

- 경쟁력 훼손 없이 환경문제 해결 방안 적극 모색

l EU 축산선진국 지원정책 고려- 고정가격 매입 : 바이오가스 전력 15년간 고정가격

(안정적 수입보장)- 메탄가스의 경우 30% 보너스+20%(축분) 추가보너스

(2009년 법 통과 후 매년 19% 성장)- 도시가스망 연결허용, 수송가스 기준설정 및 보급확대 추진

(바이오가스 플랜트 30% 지원, 차량구입세 40%감면)


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감사합니다.

최 지 용[email protected]

02-380-7617

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