적용분야

음용수 처리

음용수 내 물때(생물막, Bio-Film) 제거

물때(Bio-Film) 심각성

축산 농가에서 가축의 건강유지와 사업이윤 증대를 위해서 급수는 중요한 문제이다.
급수시스템을 통해서 물때(생물막, Bio-Film)가 생성되고 다양한 병원균이 전파가 이루어진다. 이는 가축의 건강에 많은 문제를 야기한다.

이산화염소수의 물때(Bio-Film) 제거

배관 내 생물막 제거

생물막의 저주

병원균은 자신을 보호하기 위하여 미생물들과 같이 생물막을 만듦

  • 1 일단 붙으면 제거하기가 힘듦
  • 2 수시간내에도 생김
  • 3 각종병원균 개체들이 모여있음
  • 4 병원균들이 성장하는 곳
  • 5 성장하여 다른 군락지로 이동함
  • 6 부유물질이 잘 들러붙어 부피가 커짐
수리가 불가능한 배관 내 생물막에서 서식하는 병원균 제거

효과

  • 1 질병 원인균 차단
  • 2 배관내 생물막제거
  • 3 물 속의 고형물 감소
  • 4 Scale 제거
  • 5 Water Distribution
  • 6 Nozzl의 분사력이 개선

이산화염소수 이용 물때(Bio-Film) 제거 실험

축사 내 음용수 처리 개념도

원료 및 물(원수) 사용량

제조된 이산화염소수(20리터/3,000ppm)를 희석장치(정량펌프 포함)를 통해 급수 공급탱크로 직접 연결하여 급수 배관으로 이산화염소수(1ppm)축사에 공급

투입원료(이산화염소수) 20리터 / 3,000ppm
이산화염소수 사용농도 1ppm
물 사용량 60톤

원료 및 물(원수) 사용량

제조장치에서 생산된 이산화염소수(20,000ppm)를 통해 물탱크로 직접 연결하여 급수 배관으로 이산화염소수(1ppm)축사에 공급

투입원료(이산화염소수) HCl 20리터
NaClO2 0리터
이산화염소수 사용농도 1ppm
물 사용량 800톤

연구 사례

축사 내 음용수 적용 연구 사례(국내) 국립축산과학원

기관명 : 국립축산과학원
실험 목적
양돈농장 동물용 음용수의 이산화염소수 소독 효과
실험 내용

양돈농장의 동물용 음용수 물탱크에 정량펌프를 이용하여 이산화염소수 1ppm농도로 소독약을 공급함으로써 소독 효과 제시

동물용 음용수 수질개선 처리 방법(모돈 200두, 상시사육두수 2,200두 기준)

  • 1사육규모에 물 사용량 계산 예시) 모돈 200두 시 → 물 사용량 16톤
  • 2정량펌프 조정 : 8%
  • 3저장조 물량에 맞게 1ppm 농도 희석 후
  • 4정량펌프를 이용하여 소독제를 물탱크에 연결(1ppm 농도)

    → 농장의 동물용 음용수를 처리 전·후 수질을 분석하여 소독 효과 검증
    → 미생물적 오염에 대한 소독 개선

이산화염소수 처리에 따른 음수 분석 결과

검사항목 수질기준 A 농장 검사 결과 B 농장 검사 결과
처리 전 처리 후 처리 전 처리 후
일반세균 - 150 0 410 0
총대장균 5,000군수 이하/100ml 20 0 230 0
분원성대장균군 -군수/100ml 7 0 2 0
잔류염소 4.0 mg/L 이하 불검출 0.10 불검출 0.20
질산성질소 20 mg/L 이하 1.2 1.1 9.7 9.5
염소이온 250mg/L 이하 3.9 6.0 38.9 38.2

※ 미생물적 오염에 대한 소독 효과 : 일반세균, 총대장균군, 분원성대장균군 사멸

축사 내 음용수 적용 연구 사례(국내) 공주대학교

축사 내 음용수 적용 연구 사례(국외) Dutrion

회사명 : Dutrion (네덜란드, 캐나다에 Head Office를 둔 이산화염소 제조업체)
실험 목적
캐나다, 미국, 멕시코에서 46,000두 nursery pig 대상 실험 실행 함

실험 내용

구분 가금류 돼지
내용
  • 살균소독으로 청결한 벨트 프로세스 유지 가능한지?
  • 보다 건강한 배설물 효과가 있는지?
  • 계란 껍질 품질 향상이 있는지?
  • 청결한 달걀(시간절감)이 가능한지?
  • 마리당 산란수 1-1.25% 증가 가능한지?
  • 1일 사망률 감소가 되는지?
  • 하루에 2-3회 사료 섭취량과 동일한양 ClO2물 음용수로 마시게 함
  • FCR(사료요구율) 1포인트를 개선으로 제품 적용 비용 이상의 효과를 가늠하고자 진행
  • 수질개선도 가장 저비용으로 개선 가능한지 파악
결과
  • 유럽에서 칠면조 시범연구 결과 사망률 감소
  • FCR 감소, 수의사 의료비 감소, 전반적 비용 감소
  • 이산화염소 적용 시 미적용 그룹에 비해서 사망률 감소
  • FCR 2포인트 이상 개선, 일일 체중량 증가
  • 일일 사료 섭취량 증가의 긍정적 효과 관측됨

축사 내 음용수 적용 연구 사례(국외) Scotmas

회사명 : Scotmas (영국의 이산화염소 제품 및 솔루션 제공업체)
실험 대상
가금류

실험 내용

지하수 음용수 개선
  • 급수 시스템 내의 바이오필름 제거. 배관 내의 스케일, 철분, 망간 제거
  • 물 맛 개선과 냄세 제거로 현저한 식욕증진. 결과적으로 사료 섭취 최대화
  • 화학화상으로 인한 잠재적 부상이나 호흡장애 염려 없음.
미생물상 microflora 개선
  • PH값에 영향 받지 않고 작용 / 병원성 및 침투성 박테리아 제거
  • 항생제, 영양제, 첨가제 사용 감소 / 백신 접종시 면역반응 향상
  • 상피조직 세포의 성장 개선. 영양분 전달을 위한 표면적 증대로 영양가 최대화
ROSS 308 육계 사육에 이산화염소를 활용한 급수 살균 시스템 적용 결과
  • 기존 방식의 급수살균 시스템보다 현저한 개선
  • 42일 사육시 주목할 만한 체중 증가. 개체당 100gram 이상의 benefit per bird
  • 항생제 투여 없이도 군집의 건강상태 개선. 컨트롤 집단과 비교시 10% 이상 낮은 사망률 (2.16%)
  • 빠른 성장, 향상된 FCR
양계에서의 활용: IBDV(Infectious Bursal Disease) 억제
  • 전세계적으로 많은 양계장이 호수, 계곡, 강 등의 표층수를 음용수의 주된 원천으로 사용하고 있으며 대부분의 경우 단순히 이산화염소를 첨가하는 것만으로도 수질개선이 가능해졌음.
  • 염소를 사용하는 경우 IBDV의 감염성을 97%이상 줄이기 위해서 최소 1시간 동안 깨끗한 물에 잔류 염소량이 5ppm 수준을 유지해 줘야 하지만, 이산화염소는 단순 염소처리 방식 보다 IBDV를 억제하는데 상당히 효율적인 것으로 검증됨. 겨우 0.7ppm 의 이산화염소가 IBDV의 측정 가능한 수준 이하로 억제하는데 충분하다.
결론
- 급수 시스템 내의 바이오 필름 제거 및 생성 억제
- 크립토스포리듐, 지아르디아, 아메바 등의 낭포와 원생동물을 포함한 복합 유기체 제거
- 저농도로 살생물제 확인 : 과산화수소의 1/30 농도로도 동일한 효과

축사 내 음용수 적용 연구 사례(국외) Scotmas

회사명 : Scotmas (영국의 이산화염소 제품 및 솔루션 제공업체)
실험 대상 및 내용
급수 시스템을 통한 다양한 병원균의 전파 → 기존 돈사의 급수 샘플에서 대장균 오염 발생
염소와 이산화염소 처리를 통한 비교 실험

실험 결과

구분 돼지 평균 체중 사료 요구율(Feed Conversion Ratio)
염소 처리 49.99 1.754
이산화염소 처리 52.04 (4.10% 증가) 1.7 (2.58% 감소)
결론
- 이산화 염소의 추가 이후 소득성 관련 지표 개선
- 이산화염소 적용 돈사에서는 사람의 음용수 기준 이하로 오염수준 현저히 떨어짐
- 동물 건강 및 사망률 감소
- 평균 4.1% 체중 증가
- 수의사 의료비용 절감
- 현저히 설사증상 감소

축사 내 음용수 적용 연구 사례(국외) GO2 International

회사명 : GO2 International(캐나다 이산화염소 제품 및 솔루션 제공업체)
실험 대상 및 내용
캐나다 4개 양돈농장 : 돼지 16,000두
기존 급수 시스템과의 비교 실험.
결론
테스트 기간 후 농가의 이윤 분석 결과 약 USD13,53의 이윤 증가