이승조

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 살처분 가축의 안정화 및 혐기성 소화..

영문 : Stabilization and Anaerobic Digestion of Killed Animals..

과제 팀명

이승조

지도교수

박철휘 교수님

개발기간

2019년 9월 ~ 2019년 12월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 환경공학부 20148900** 김*영(팀장)

서울시립대학교 환경공학부 20148900** 김*우

서울시립대학교 환경공학부 20148900** 이*한

서울시립대학교 환경공학부 20148900** 정*식

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

우리나라에서는 제1종 가축전염병에 감염되었거나 감염이 우려되는 가축에 대하여 살처분을 명해야 한다(가축전염병예방법 제20조).  또 구제역 등 기타 가축 전염병에 노출된 폐사 가축 사체에 대해 신속하게 소각 및 매몰 처리를 하고, 그 밖의 가축전염병에 감염된 가축 사체에 대해서도 적절히 처리해야 한다(동법 시행규칙 제25조 및 긴급 방역 행동지침). 하지만 국내 축산환경 여건상 소각이나 그 밖의 처리는 현실적으로 어려워 대부분 FRP 매립 탱크에서 가스 살처분 후 매몰하는 방식에 의해 처리되고 있다. 매몰된 가축들은 부패 및 안정화를 위해 3년 동안 특별한 허가 없이는 발굴 및 재활용하지 못하며, 그 이후에 처리가 가능하다(동법 제22조). 하지만 3년이 지나도 매립된 가축들이 부패하지 않으며 이를 재처리하는 데 많은 어려움이 있다. 이에 우리는 FRP 매립 탱크에 매몰된 가축 사체들을 기존 혐기성 소화조를 활용하여 처리하는 방식을 도입하여, 매립지에 관한 여러 문제점을 해결하고 친환경 바이오 에너지를 생산하는 효율적인 방식을 제안하고자 한다.

개발 과제의 배경 및 효과

2019년 9월 17일 파주에서 아프리카 돼지열병(African Swine Fever, ASF)이 최초로 확인된 이후 연천과 김포에서도 아프리카 돼지열병이 추가로 확인되어 돼지 수만 마리가 살처분 되었으며, 앞으로도 아프리카 돼지열병이 확산될 경우 더 많은 돼지가 매립 처분될 것으로 예상된다. 과거의 2011년의 구제역 파동과 2016년의 조류 독감으로 약 1억 마리의 가축이 살처분 되었던 것과 아프리카 돼지열병의 전염성을 고려했을 때 살처분 가축은 기하급수적으로 늘어날 것으로 판단된다. 
2014년 이후 가축을 매립할 때 발생하는 침출수, 악취 문제를 해결하기 위해서 FRP 매립탱크를 이용하고 있다. 가축의 매립이 이루어질 때 탱크 속에서 부패를 촉진하기 위하여 미생물과 함께 매립되었지만 3년이 지난 뒤 확인해 보았을 때 부패가 충분히 일어나지 않은 것으로 확인되었다. 부패가 되지 않는 상태로 가축을 매립해놓을 경우 침수, 탱크의 파손에 의해 잔존 바이러스가 퍼질 수 있는 위험이 있다. 매립의 경우 침출수, 토지의 이용, 악취 등의 문제가 있다. 또 탱크의 유지관리에 부수적인 인력, 자원이 소모되고 있는 실정이다.

개발 과제의 목표와 내용

목표

혐기성 소화에 의한 동물 사체의 처리 타당성을 검토하고, 동물 사체의 혐기성 소화를 이용한 효율적인 바이오 가스 자원화 시설 설계

내용

본 설계는 기존에 행해지는 FRP 매립탱크를 이용한 가축 사체 처리 방식에서 발생하는 문제점을 개선함과 동시에 매립된 탱크 속 가축 사체를 이용한 에너지 재활용에 목적을 두었다.
현재 매립한 후 3년이 지난 FRP 매립탱크의 목적인 바이러스의 안정화, 가축의 안정적인 부패의 목적이 달성되지 못하고 있다. 본 설계는 이러한 문제점을 근본적으로 해결하기 위해 매립되어 있던 가축의 사체 처리에 목적을 두어 혐기성 소화조 설계를 하는 대에 있다.
본 설계의 전체적인 흐름은 다음과 같다. 매립되어 있는 FRP 탱크를 꺼내어 열가수분해 시킨 후, 살처분 가축 운송 매뉴얼에 따라 혐기성 소화조로 이동시킨다. 그 후, 혐기성 소화조에서 에너지 회수 및 안정한 사체 처리를 진행한다. 이 과정에서 생성되는 부산물에 대한 처리까지의 설계를 예정하고 있다.
혐기성 소화조로 이동되기 전에 가축 사체는 먼저 열가수분해의 과정을 거치게 된다. 이는 혐기성 소화과정, 안정화 과정의 효율을 높이고 공정 내 운반을 용이하게 하기 위함이다. 이후에는 잔존 바이러스를 처리하고 혐기성 소화 공정에 투입되기 전 안정화 작업을 수행한다. 혐기성 미생물의 활성을 활발하게 유지하기 위해서는 일정한 성상의 유기물을 투입해야 하기 때문에 안정화 과정이 필요하다.

개발과제의 기대효과

기술적 기대효과

내용

경제적 및 사회적 파급효과

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

내용

조립도

내용

조립순서

내용

부품도

내용

제어부 및 회로설계

내용

소프트웨어 설계

내용

자재소요서

내용

결과 및 평가

완료작품 소개

프로토타입 사진

내용

포스터

내용

특허출원번호 통지서

내용

개발사업비 내역서

내용

완료 작품의 평가

내용

향후평가

내용

부록

참고문헌 및 참고사이트

내용

소프트웨어 프로그램 소스

내용

이승조

목차