살처분 동물 사체의 재처리 방법{retreatment method of Butchery disposal animal carcass}

본 발명은 살처분 동물 사체의 재처리 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종래의 살처분 방식으로 매몰된 동물 사체 매몰지를 호기성 조건으로 전환시킨 후 호기성 미생물을 이용하여 악취 및 침출수 발생이 없이 단기간에 사체를 분해시킬 수 있는 살처분 동물 사체의 재처리 방법에 관한 것이다.

구제역, 조류인플렌자 등과 같은 전염성이 매우 강한 전염병 발생시 도살 또는 폐사된 가축의 사체 처리는 현재까지 소각 또는 매몰 처리 방법에 주로 의존하고 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.

매몰은 지표면에 일정한 깊이의 구덩이를 판 후 동물 사체를 투입하고 나서 생석회를 살포하고 흙으로 덮는 방법이다. 매몰방식은 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.

따라서 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 동물을 매몰하기 전에 매몰 구덩이에 침출수 누출을 위한 차수제를 설치하거나, 대한민국 등록번호 제 20-0457078호의 살처분 매립 처리장치에 개시되어 있는 것처럼 합성수지로 만든 매몰통에 동물을 투입한 다음 구덩이에 통을 묻는 방식을 이용한다.

이 경우 매몰지(구덩이 또는 매몰통) 내부는 공기의 유통이 원활하지 않아 혐기성 조건이 형성되어 주로 혐기성 미생물에 의해 사체의 분해가 일어난다. 이 과정에서 다량의 악취와 침출수가 발생하여 주위 환경을 오염시킨다. 특히, 도 1에 도시된 바와 같이 침출수(1)는 외부로 배출되지 못해 매몰지(5) 내부에 고여 사체(1)를 둘러싸므로 사체가 공기와 접촉되는 것을 차단시켜 혐기 조건을 더욱 강화시키는 문제점이 발생한다.

본 발명은 상기의 문제점을 개선하고자 창출된 것으로서, 종래의 살처분 방식으로 매몰된 동물 사체 매몰지를 호기성 조건으로 전환시킨 후 호기성 미생물을 이용하여 악취 및 침출수 발생이 없이 단기간에 사체를 분해시킬 수 있는 살처분 동물 사체의 재처리 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 살처분 동물 사체의 재처리 방법은 동물 사체가 매몰된 매몰지를 개방시키는 개방단계와; 수분 함량에 따라 부피가 신축될 수 있는 알갱이 형태의 흡수재들을 상기 매몰지 내부에 투입하는 투입단계와; 상기 흡수재들이 상기 매몰지 내부의 침출수를 흡수하여 팽창하면서 상기 흡수재들 사이로 공기가 유통될 수 있는 공극을 형성하여 상기 매몰지 내부를 호기성 조건으로 전환시키는 환경전환단계와; 상기 매몰지 내부로 호기성 미생물을 살포하는 살포단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 투입단계의 상기 흡수재들은 전처리단계를 통해 상기 흡수재들 내부에 상기 미생물의 서식에 필요한 양분이 침투되어 있는 것을 특징으로 한다.

상기 전처리단계는 상기 흡수재들을 영양액에 침지시키는 단계와, 상기 흡수재들이 상기 영양액을 흡수하면서 팽창하는 단계와, 팽창된 흡수재들을 건조시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 투입단계의 상기 흡수재들은 다수의 기공이 형성된 다공체 구조인 것을 특징으로 한다.

상기 살포단계는 상기 미생물이 펄라이트와 제올라이트 중에서 선택된 적어도 어느 하나와 혼합되어 살포되는 것을 특징으로 한다.

상기 살포단계의 상기 미생물은 50 내지 65℃에서 서식이 가능한 호기성 호열균인 것을 특징으로 한다.

상기 살포단계 후 상기 매몰지 입구에 탈취수단을 설치하여 호기성 조건에서 상기 동물 사체를 분해하는 사체분해단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 종래의 살처분 방식으로 매몰된 동물 사체 매몰지를 호기성 조건으로 전환시킨 후 호기성 미생물을 이용하여 동물 사체를 재처리할 수 있다.

따라서 호기성 조건에서 동물의 사체를 미생물에 의해 분해처리하므로 악취의 발생이 없이 비교적 20 내지 40일 정도의 단기간에 동물의 사체는 충분히 분해시킬 수 있다.

또한, 분해과정에서 발생되는 고온에 의해 살모넬라, 대장균 등과 같은 각종 병원균뿐만 아니라 구제역, 조류인플렌자 등과 같은 전염성이 강한 바이러스까지 사멸시킬 수 있고, 고온에 의해 수분이 급속히 증발되므로 침출수의 발생이 없다.

도 1은 종래의 살처분 방식으로 매몰된 동물 사체의 분해상태를 보여주는 종단면도이고,
도 2는 본 발명의 살처분 동물 사체의 재처리 방법에 따라 매몰지 내부에 흡수제를 투입한 모습을 보여주는 종단면도이고,
도 3은 매몰지에 흡수된 흡수제가 침출수를 흡수하여 팽창된 상태를 보여주는 종단면도이고,
도 4는 매몰지에 흡수된 흡수제가 침출수를 흡수하여 팽창된 상태를 보여주는 횡단면도이고,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 적용된 매몰통의 모습을 보여주는 종단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 살처분 동물 사체의 재처리 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

본 발명은 종래의 살처분 방식으로 매몰된 동물 사체를 재처리하는 방법에 관한 것이다. 여기서 재처리는 매몰지를 호기성 조건으로 전환시킨 후 매몰지에 잔존하는 사체 및 유기성 폐기물들을 호기성 미생물을 이용하여 분해처리함을 의미한다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 살처분 동물 사체의 재처리 방법은 크게 개방단계, 투입단계, 환경전환단계, 살포단계를 포함한다.

먼저, 동물 사체가 매몰된 매몰지를 개방시킨다. 여기서 매몰지는 땅을 파서 형성한 구덩이이거나 금속, 플라스틱, FRP 소재 등으로 제작한 통을 의미한다. 통의 경우 구덩이에 넣어서 설치하거나 별도의 지상공간에 설치할 수 있음은 물론이다.

구덩이 형태의 매몰지에 동물 사체가 매몰된 경우 동물 사체 위에 쌓인 흙을 제거하여 매몰지를 개방시킨다. 그리고 도 1에 도시된 바와 같이 통 형태의 매몰지(5)에 동물 사체가 매몰된 경우 통의 상부를 덮고 있는 덮개(9)를 제거하여 매몰지를 개방시킨다.

개방된 매몰지 내부에는 동물의 사체(1)가 수용되어 있다. 종래의 살처분 방식에 의한 매몰지는 시간이 지남에 따라 동물 사체로부터 침출수(7)와 같은 유기성 폐액이 발생된다. 발생된 침출수는 양이 늘어남에 따라 매몰지를 채우므로 동물 사체가 공기와 차단된다. 따라서 종래의 살처분 방식에 의해 매몰된 동물 사체는 혐기성 조건에서 주로 혐기성 미생물에 의해 분해된다. 혐기성 미생물에 의한 유기성 폐기물의 분해는 심한 악취를 동반하여 주위 환경을 오염시킨다.

매몰지의 개방 후 침출수를 제거하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이 매몰지(5) 내부로 흡수재(10)를 투입한다.

흡수재(10)로 수분 함량에 따라 부피가 신축될 수 있는 고흡수성 수지를 이용한다. 고흡수성 수지(高吸水性樹脂, super absorbent polymer)는 자기 무게보다 수십 배에서 수백 배까지 물을 흡수한다. 고흡수성 수지는 기저귀나 생리용 패드에 주로 사용되고 있다.

본 발명에서 고흡수성 수지로 가교결합된 폴리아크릴산나트륨을 이용할 수 있다. 이러한 고흡수성 수지는 높은 흡수력과 빠른 흡수속도를 가지며 열과 빛에 대하여 안정하고 높은 압력하에서도 흡수된 물이 쉽게 배출되지 않는다. 또한, 이러한 고흡수성 수지는 내부에 다수의 기공이 형성된 다공체 구조를 가지므로 미생물의 담체 역할을 할 수 있는 장점을 갖는다.

가교결합된 폴리아크릴산나트륨의 고흡수성 수지로 상업화된 제품을 이용할 수 있다. 일 예로 (주)송원산업의 HI-SWELL 시리즈의 고흡수성 수지를 이용할 수 있다.

본 발명에서는 흡수재로 고흡수성 수지를 알갱이 형태로 만든 것을 이용한다. 알갱이는 구형이 바람직하다.

흡수재는 살포방식으로 매몰지 내부로 투입될 수 있다. 매몰지 내부로 투입된 흡수재들은 침출수의 수면과 수중에 위치한다.

매몰지 내부로 투입된 흡수재들은 침출수를 흡수하면서 점진적으로 팽창하기 시작한다. 흡수재의 소재에 따라 차이는 있으나 흡수재는 수분의 흡수에 의해 수십 내지 수백 배 이상으로 팽창될 수 있다. 일정 시간이 지나면 흡수재들은 도 3과 같이 팽창하여 매몰지(5) 내부를 채운다. 흡수재들(10)은 구형의 모습을 유지하면서 팽창한다. 침출수는 흡수재에 의해 대부분 흡수된다. 다만, 사체의 하부나 사체들 사이의 공간에는 침출수가 다소 남아 있을 수 있다.

흡수재가 매몰지 내부의 침출수, 기름 등 각종 유기성 폐액들을 흡수하게 되면 매몰지 내부에는 분해 중인 동물의 사체가 남는다. 팽창된 흡수재들은 동물의 사체 위에 일정 두께로 층을 이루게 된다. 침출수가 제거된 상태에서 도 4에 나타난 바와 같이 크게 팽창된 흡수재들(10) 사이에는 많은 양의 공기가 드나들 수 있는 충분한 공극(15)이 형성된다. 흡수재(10)의 모양, 크기, 배치에 따라 공극(15)의 크기와 모양은 다소 차이가 있을 수 있다.

팽창된 흡수재들 사이에 형성된 공극을 통해 외부의 공기가 매몰지 하부로 유입되므로 매몰지 내부는 혐기성 조건에서 호기성 조건으로 전환된다.

이와 같이 본 발명은 흡수재를 이용하여 침출수가 가득한 매몰지 내부에서 침출수를 제거함과 동시에 매몰지 하부까지 공기가 유입될 수 있도록 함으로써 매몰지 내부의 분해환경을 호기성 조건으로 전환시킬 수 있다.

매몰지 내부를 호기성 조건으로 전환시킨 다음 동물의 사체를 분해할 수 있는 미생물을 매몰지 내부로 살포한다.

본 발명은 미생물로 동물의 사체를 호기성 조건에서 분해할 수 있는 호기성 미생물을 이용한다. 동물의 사체를 호기조건에서 분해처리함으로써 사체 분해시 악취의 발생을 방지할 수 있다. 특히, 호기성 미생물 중 50 내지 65℃의 고온에서 서식할 수 있는 호열균을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 호기성 호열균에 의해 50 내지 65℃의 고온에서도 사체의 분해처리가 가능하다. 호기성 호열균은 축산 분뇨의 퇴비화 또는 부숙화 과정에서 분리하여 이용하거나 상업적으로 구입하여 이용할 수 있다.

호기성 호열균의 일 예로 바실러스 스테아로써모필러스( Bacillus stearothermophilus )를 이용할 수 있다. 바실러스 스테아로써모필러스는 공지의 호열균으로서, 그람염색 실험에서 양성반응을 나타내고, 포자를 형성하고 호기성 조건에서 활발히 생육한다.

바실러스 스테아로써모필러스( Bacillus stearothermophilus )외에도 스페로테리우스 나우타우( Speroterius Nautau ), 바실러스 서브틸러스( Bacillus subtilis ), 로도슈도마나스( Rhodopsudomonas ), 로도스피릴룸( Rhodospirillum ), 바실러스 소노렌시스( Bacillus sonorensis ), 바실러스 터모아밀로보란스( Bacillus thermoamylovorans ) 단독 또는 2 이상이 혼합된 미생물을 이용할 수 있다.

미생물은 배지에 접종하여 배양한다. 배지는 일 예로 물에 트립톤(tryptone), 효모 추출물(yeast extract), 글루코스(glucose), 염화나트륨(NaCl), 인산수소칼륨(K ₂ HPO ₄ )을 가하여 조성할 수 있다. 가령, 증류수 1ℓ에 Tryptone 3g, yeast extract 3g, glucose 3g, NaCl 5g, K ₂ HPO ₄ 1g를 가하여 조성한다. 배지에 균주를 접종한 후 30 내지 40℃에서 1 내지 3일 동안 배양하여 배양액을 얻는다. 그리고 미생물이 배양된 배양액은 공지의 방법으로 건조시켜 분말화시킬 수 있다. 분말 형태로 만든 미생물을 매몰지 내부로 투입한다.

매몰지 내부에 미생물을 투입한 후 매몰지 내부로 통기성 부재를 투입할 수 있다. 통기성 부재를 일정 높이로 쌓아 올려 공기를 유통시킴과 동시에 매몰지 내부에서 남아있는 악취를 탈취시키는 역할을 한다. 통기성 부재로 왕겨, 톱밥, 낙엽, 건초, 퇴비 등을 이용할 수 있다.

매몰지 내부에 투입된 미생물은 흡수제에 부착되어 서식하면서 호기성 조건에서 동물의 사체를 분해한다. 매몰된 사체의 양 및 기후 등에 따라 분해처리기간이 다소 차이가 있으나 20 내지 40일 정도 경과하면 사체는 충분히 분해된다.

사체의 재처리 직후에는 자연에 존재하는 각종 세균, 방선균, 사상균 등에 의해 사체가 분해된다. 사체의 아미노산, 유기산, 미네랄 등을 활용해 미생물의 분해가 진행되고 그에 따라 미생물의 호흡열에 의해서 발열이 일어나며, 발생된 열은 축적되어 매몰지의 온도를 50 내지 65℃까지 상승시킨다. 온도가 상승함에 따라 중저온균들은 사멸하고 극히 한정된 호기성 호열균만이 분해활동을 계속하게 된다. 이와 같은 50 내지 65℃에서 이루어지는 고온의 분해과정은 고온에 약한 살모넬라, 대장균 등과 같은 각종 병원균뿐만 아니라 구제역, 조류인플렌자 등과 같은 전염성이 강한 바이러스까지 사멸시킨다. 따라서 분해과정에서 최고 온도가 최소 50℃이상이 되어야 하며, 그 지속시간 역시 최소 10 내지 30시간 정도 유지되는 것이 바람직하다.

이와 같이 호기성 호열균에 의한 고온의 분해과정은 산소호흡을 함으로 악취의 발생이 없다. 사체 분해과정에서 발생되는 50 내지 65℃의 고온은 수분을 증발시키므로 침출수의 발생이 없다. 이와 같이 본 발명은 호기 조건에서 사체를 빠른 기간에 분해할 수 있고, 악취 및 침출수 발생이 없어 토양 및 지하수의 오염 등의 우려가 없는 친환경 살처분 방법이다.

한편, 본 발명의 다른 실시 예로 매몰지 내부에 미생물 투입시 펄라이트와 제올라이트 중에서 선택된 적어도 어느 하나와 미생물을 혼합하여 살포할 수 있다. 펄라이트와 제올라이트는 다공구조를 갖는 광물로서, 분말 형태로 분쇄하여 이용한다. 이 경우 120 내지 200메쉬의 입도 크기를 갖도록 분쇄할 수 있다. 펄라이트 또는 제올라이트와 미생물의 혼합시 미생물의 양은 0.01 내지 10중량%일 수 있다.

펄라이트나 제올라이트와 같은 다공성 물질은 공기의 양을 높일 뿐만 아니라 매몰지 내부의 혐기부패균의 서식을 억제하고 산소공급을 가능하게 한다. 또한, 다공성 물질 자체가 수분을 흡수하여 수분함량을 조절할 수 있다. 또한, 미생물의 다량흡착을 가능하게 하고 주위 환경의 급격한 변화 등에 대해 미생물 균총의 변이를 줄여서 항상성을 유지하는데 유용하다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시 예로 매몰지에 투입하는 흡수재에 미생물 서식에 유용한 양분을 침투시키는 전처리단계를 추가로 수행할 수 있다.

전처리단계의 일 예로 흡수재들을 영양액에 침지시키는 단계와, 상기 흡수재들이 상기 영양액을 흡수하면서 팽창하는 단계와, 팽창된 흡수재들을 건조시키는 단계로 이루어진다.

영양액으로 상술한 미생물 배지를 조성하는 물질들을 물에 녹여 얻을 수 있다. 영양액에 조그만 알갱이 형태의 흡수재를 침지시키면 흡수재는 영양액을 흡수하면서 팽창한다. 팽창 후 흡수재를 건조시키면 흡수재 내부의 수분을 제거되면서 흡수재의 부피가 감소한다. 건조 후 흡수재는 원래의 크기 또는 원래의 크기보다 다소 팽창된 크기를 갖는다.

이와 같이 영양분을 침투시킨 흡수재를 매몰지 개방 후 매몰지 내부로 투입할 수 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 실시 예로 흡수재 살포 후 매몰지 입구에 탈취수단을 설치할 수 있다.

도 5를 참조하면, 매몰지(5) 입구에 설치된 탈취수단(30)은 하우징(31)과, 하우징(31) 내부에 채워진 탈취제(50)와, 하우징(31)의 상부에 설치된 커버(40)를 구비한다.

하우징(31)은 저면과 측면에 통기홀(35)이 형성되어 있다. 하우징(31)의 하부에는 지지다리(37)가 형성되어 매몰지(5)에 결합된다. 하우징(31)의 저면은 매몰지(5) 입구에 마주하도록 설치된다. 따라서 매몰지(5)에 남아 있던 악취는 하우징(31) 저면의 통기홀(35)을 통해 하우징(31) 내부로 유입된다.

탈취제는 상술한 미생물과 통기성 부재를 혼합한 것이다. 통기성 부재 100중량부에 대하여 미생물 0.01 내지 1중량부를 혼합할 수 있다.

커버(40)는 상부가 좁고 하부가 넓은 원추형으로 형성된다. 커버(40)는 통기홀(35)을 통해 하우징(31) 내부로 빗물이 유입되는 것을 막는다.

상술한 탈취수단이 설치된 매몰지는 악취가 하우징 내부로 유입되면 통기성 부재에 흡착되고, 흡착된 악취성분은 미생물에 의해 분해된다.

이상, 본 발명은 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1: 사체 5: 매몰지
10: 흡수재 30: 탈취수단