미생물은 농업 뿐만 아니라 축산 분야에서의 적용이 활발해지고 있다.
3~4년 전만 해도 축산 분야에서는 축산 분뇨 냄새 개선을 위한 소극적인 미생물 활용이라고 하면 근래에는 분뇨 처리장과 가축 사료첨가제로 보다 적극적으로 확대되고 있다. 미생물은 냄새 저감, 분뇨의 퇴비화 촉진, 병원균 억제 등에 효과가 있어 친환경 축산을 위한 핵심 기술로 자리 매김을 하고 있다.
지난주에는 전북에 소재한 가축 분뇨 처리장에서 미생물을 적용하여 액비화를 진행하는 현장을 방문한 적이 있다. 동절기이다 보니 액비 분뇨의 온도가 낮아 먼저 액비 온도를 올려 미생물 활성을 유도하기 위한 작업을 진행하고 미생물을 투입하니 거품이 주체할 수 없을 정도로 올라와서 작업자들이 허둥지둥대는 사태가 발생을 했는데 소포제를 살포하여 상황을 종료시킬 수 있었다.
분뇨 저장조 또는 폭기조 내부에 거품이 과도하게 발생되어 외부로 넘쳐 작업과 설비에 어려움을 주는 일이 종종 발생하는데 이는 미생물이 축산 분뇨 내 유기물을 분해하는 과정에서 발생하는 자연스러운 현상이다. 오히려 거품이 안 나면 미생물의 활성이 떨어졌다고 판단해야 한다. 미생물 특히 고초균이라고 알려진 Bacillus subtilis는 유기물을 빠르게 분해하면서 생물 계면활성제인 펑가신(fengycin), 이툴린(iturin)과 같은 물질을 분비한다.
계면활성제는 흔히 설거지 할 때 사용하는 주방세제의 주성분으로 빨래할 때나 설거지할 때 세제를 많이 풀면 거품이 너무 많이 발생하는 것처럼 고초균이 활성을 갖으면서 거품이 덩달아 발생하는 것이다. 거품이 발생한다고 공기를 공급하는 브로어를 중지시키면 분뇨 처리 효율이 감소가 되므로 브로어는 계속 가동을 시키되 거품을 제어할 수 있는 파포 시스템을 추가하면 가축 분뇨의 액비화를 촉진시킬 수 있다.
또한, 지나치게 많은 미생물을 무작정 투입하는 것보다는 분뇨의 상태에 맞춰 적정한 양을 적용하고, 미생물의 종류와 조합, 그리고 배양 상태를 잘 관리하는 것이 무엇보다 중요하다. 일반적으로 미생물은 30℃에서 잘 크는데 요즘같이 저온인 환경에서는 성장이 저조할 수밖에 없다. 물론 환경 내에 이미 우점하고 있던 미생물들이 주위 환경 변화에 따라 미생물 상이 바뀔 수는 있다. 그러나 처리 속도를 빠르게 하거나, 효율을 높이기 위해서는 외부에서 미생물을 투입하는 것도 바람직하다.
미생물 중에 저온 조건에서 자라면서 분뇨 냄새 저감 활성을 보이는 미생물이 있는데 사이크로바실러스 사이크로듀란스 UB-153(Psychrobacillus psychrodurans UB-153)이다. 이름이 좀 길긴 하지만 저온환경에서 산소가 별로 없고 먹을거리가 많지 않아도 잘 크는 녀석이라 겨울철에 꽤 유용하게 쓸만한 미생물이다. 동절기에 유용하게 활용할 수 있는 미생물인데 계절의 변화에 따라 사용하는 미생물도 달라져야 한다. 그리고 미생물만 투입한다고 해서 만사가 모두 해결되는 것은 아니다.
가축 분뇨에서 냄새가 난다는 것은 미생물, 특히 혐기성 미생물의 활발한 활동에 기인할 수도 있으므로 저장조 안에 공기를 충분히 공급하여 호기적인 조건으로 변환시키면 냄새 발생의 근본적인 원인을 차단할 수 있다. 이렇듯 축산 분뇨 냄새를 조절하기 위해서는 미생물 뿐만이 아닌 환경이나 미생물 먹잇감도 같이 공급을 해주어야만 효과를 느낄 수 있는 것이다. 아무래도 미생물은 살아있는 생명체이므로 온도, pH, 산소 공급 등의 조건에 따라 활성이 크게 달라질 수 있기 때문이다.
특히 겨울철처럼 기온이 낮을 때는 분뇨 온도도 떨어지기 때문에, 미생물 활성이 둔화될 수 있어 예열 작업 또는 적정 온도 유지가 선행되어야 하며, 미생물 주입 시점도 고려해야 한다. 이러한 조건이 맞춰지면 미생물은 유기물을 빠르게 분해하고, 퇴비화 또는 액비화 과정을 크게 앞당길 수 있다.
한 가지 더 짚고 넘어가야 할 부분이 있는데, 현장에서는 미생물만 넣으면 금방 냄새가 사라지고, 분뇨가 빨리 처리될 거라는 기대를 갖는 분들이 많은데, 실상은 그렇지 않다. 미생물은 어디까지나 그네들의 고유한 성장 속도에 맞춰 작용하는 생물이기 때문에 빠른 효과를 보기 위해서는 환경 조건, 유기물 상태, 공기공급량, 투입 시기가 다 같이 맞아야 한다. 특히 겨울철엔 분뇨 온도가 낮고, 공기도 무겁게 가라앉기 때문에 냄새가 많이 나는 불리한 조건이다.
그래서 미생물을 투입할 땐 저장조 내 분뇨의 온도부터 먼저 확인하고, 공기가 잘 순환되고 있는지, 건더기와 같은 유기물 양이 얼마나 되는지, 분뇨가 너무 오래 저장돼 있진 않은지도 봐야 한다. 또, 미생물 투입 후 거품이 계속 넘친다고 무조건 문제라고 보기보다는 거품이 생기는 현상을 관찰해보면 느낌 상 점도가 없고, 끈적하지 않고 쉽게 부서지면서 가볍게 발생하는 거품이라면, 대부분은 활성이 왕성한 미생물이 만들어내는 증상으로 판단해도 무방하다. 거품이 넘치면 청소도 해야 되고, 민원 발생 여지도 있어 여러 가지로 곤란해지므로 공기 공급을 꺼버리는 건 오히려 처리 효율을 떨어뜨리고, 악취를 더 유발할 수 있는 악순환으로 이어질 수 있다.
농업 부산물을 이용한 액비 발효를 진행할 때도 거품이 넘치는 것을 많이 봐왔는데 고초균과 같은 세균이 유기물을 분해하면서 만들어내는 생물 계면활성제에 의한 현상인데 설탕(포도당)과 같은 탄소 함량이 많은 원료가 많이 들어가면 점도가 있고 오래가는 거품이 생길 수 있다. 이럴 때에는 액비 통에 요소를 한 줌 넣어주는 것도 권장할 만하다. 반대로 질소 성분이 과다하여 홍어 삯힌 암모니아 냄새가 느껴지면 설탕을 한 줌 넣어주는 것이 도움이 될 수 있다.
결국 미생물은 단순히 '넣는 것'이 중요한 것이 아니라, '어떻게 잘 다루느냐'가 관건이다.
