본 논문은 전과정평가(LCA)기법을 이용하여 폐플라스틱의 재활용방법(물질재활용, RDF, 고로원료화, 유화)에 대한 주요 환경 이슈를 규명하기 위하여 전과정 데이터베이스를 구축하고, LCA소프트웨어인 시마프로 5.0을 이용하여 환경부하 및 삭감효과를 비교 분석하였다. 또한, 폐플라스틱의 재활용방법별 경제적 가치를 측정하기 위해 비용-편익 분석(Cost-Benefit Analysis)을 실시하여 국내 폐플라스틱 자원화 전략 수립 및 정책방향을 제시하였다. 폐플라스틱의 재활용방법 중 가장 큰 영향을 미치는 영향범주는 지구온난화로 나타났으며, 나머지 영향범주들의 영향은 미비한 것으로 나타났다. 폐플라스틱의 재활용방법별 지구온난화의 영향을 살펴보면 물질재활용, RDF화및 용기형 플라스틱 폐플라스틱의 고로원료화에 대해서는 음(-)의 값으로 나타났으며, 이는 신재 플라스틱의 대체재로 사용함으로써 환경부하 삭감효과가 크기 때문인 것으로 밝혀졌다. 그러나, 유화와 필름형 폐플라스틱의 고로원료화는 양(+)의 값으로 나타나 환경부하가 증가하는 것으로 나타났으며, 이는 사용량이 많은 전력의 생산과정에서 발생하는 CO2가 주원인으로 밝혀졌다. 오존층파괴에 대한 영향은 유화방법이 환경부하가 크게 나타났으며, 이는 유화 공정자체에서 발생되는 오존층파괴 물질에 의한 영향으로 확인되었다. 발암성에 대한 영향은 물질재활용의 환경성이 가장 좋은 것으로 나타났으며, 이는 플라스틱 신재 생산시 환경부하 삭감효과가 크기 때문인 것으로 밝혀졌다. 산성화, 부영양화 및 ...
본 논문은 전과정평가(LCA)기법을 이용하여 폐플라스틱의 재활용방법(물질재활용, RDF, 고로원료화, 유화)에 대한 주요 환경 이슈를 규명하기 위하여 전과정 데이터베이스를 구축하고, LCA소프트웨어인 시마프로 5.0을 이용하여 환경부하 및 삭감효과를 비교 분석하였다. 또한, 폐플라스틱의 재활용방법별 경제적 가치를 측정하기 위해 비용-편익 분석(Cost-Benefit Analysis)을 실시하여 국내 폐플라스틱 자원화 전략 수립 및 정책방향을 제시하였다. 폐플라스틱의 재활용방법 중 가장 큰 영향을 미치는 영향범주는 지구온난화로 나타났으며, 나머지 영향범주들의 영향은 미비한 것으로 나타났다. 폐플라스틱의 재활용방법별 지구온난화의 영향을 살펴보면 물질재활용, RDF화및 용기형 플라스틱 폐플라스틱의 고로원료화에 대해서는 음(-)의 값으로 나타났으며, 이는 신재 플라스틱의 대체재로 사용함으로써 환경부하 삭감효과가 크기 때문인 것으로 밝혀졌다. 그러나, 유화와 필름형 폐플라스틱의 고로원료화는 양(+)의 값으로 나타나 환경부하가 증가하는 것으로 나타났으며, 이는 사용량이 많은 전력의 생산과정에서 발생하는 CO2가 주원인으로 밝혀졌다. 오존층파괴에 대한 영향은 유화방법이 환경부하가 크게 나타났으며, 이는 유화 공정자체에서 발생되는 오존층파괴 물질에 의한 영향으로 확인되었다. 발암성에 대한 영향은 물질재활용의 환경성이 가장 좋은 것으로 나타났으며, 이는 플라스틱 신재 생산시 환경부하 삭감효과가 크기 때문인 것으로 밝혀졌다. 산성화, 부영양화 및 광화학산화물 생성에 대한 영향은 고로원료화(용기형)공정과 RDF 공정이 환경부하 삭감효과가 다른 재활용방법보다 큰 것으로 나타났다. 이는 RDF 공정과 고로원료화에 의해 생산된 RDF화 고로원료가 석탄의 대체재로 사용됨에 따른 삭감효과가 크기 때문인 것으로 밝혀졌다. 폐플라스틱 재활용방법의 환경오염피해비용을 고려하여 비용-편익분석을 실시한 결과는 물질재활용시설에 대한 순 편익이 가장 높은 것으로 밝혀졌으며, 그 다음이 RDF, 고로원료화순이며, 유화시설의 순편익이 가장 낮게 밝혀졌다. 이는 물질재활용을 제외한 RDF, 유화 및 고로원료화는 가동률이 매우 낮고 초기투자비가 높기 때문인 것으로 밝혀졌다. 폐플라스틱 재활용방법별 환경성지수와 경제성지수를 종합적으로 고려한 통합지수를 통해 재활용방법별 상대적 우월성을 비교해 본 결과, 물질재활용공정이 환경가중치 22% 이상부터 통합지수 값이 0 이상으로 나타났으며, RDF와 고로원료화는 각각 환경가중치가 28% 및 49% 이상에서, 반면 유화공정은 71%이상에서 그 값이 0 이상으로 나타났다. 따라서, 물질재활용공정이 다른 재활용공정에 비해 상대적으로 환경경제성 측면에서 우월한 것으로 밝혀졌다. 한편, 폐플라스틱의 재활용방법 중 환경성과 경제성이 매우 양호한 것은 물질재활용으로 밝혀졌지만, 모든 폐플라스틱을 대상으로 물질재활용을 하기 매우 어려운 실정이므로 저급의 혼합폐플라스틱의 경우 공정 개선 및 가동률 증대를 통한 유화 및 RDF도 병행해야 할 것이다. 또한, 폐플라스틱은 선별기술의 개발 및 성상별 품질 조사의 선행을 통해 현장 적용시 혼합폐플라스틱의 재활용방법을 다양화하여 환경 및 경제적으로 우수한 대안이 될 수 있을 것으로 사료된다. 마지막으로, 현재 시행중인 생산자책임재활용(EPR)제도는 플라스틱 필름류로 확대 실시됨으로써 폐플라스틱 재활용품 회수 및 처리에 큰 변화가 예상되며 이에 따라 수거업체 및 재활용업체의 선별기술이 향후 크게 증가될 것으로 전망되고 있다. 앞으로 소각 또는 매립되고 있는 혼합폐플라스틱을 선별과정을 거쳐 유화, 고로환원제, 연료화, 가스화 및 에너지원 등으로 활용이 가능할 것으로 사료된다.
본 논문은 전과정평가(LCA)기법을 이용하여 폐플라스틱의 재활용방법(물질재활용, RDF, 고로원료화, 유화)에 대한 주요 환경 이슈를 규명하기 위하여 전과정 데이터베이스를 구축하고, LCA소프트웨어인 시마프로 5.0을 이용하여 환경부하 및 삭감효과를 비교 분석하였다. 또한, 폐플라스틱의 재활용방법별 경제적 가치를 측정하기 위해 비용-편익 분석(Cost-Benefit Analysis)을 실시하여 국내 폐플라스틱 자원화 전략 수립 및 정책방향을 제시하였다. 폐플라스틱의 재활용방법 중 가장 큰 영향을 미치는 영향범주는 지구온난화로 나타났으며, 나머지 영향범주들의 영향은 미비한 것으로 나타났다. 폐플라스틱의 재활용방법별 지구온난화의 영향을 살펴보면 물질재활용, RDF화및 용기형 플라스틱 폐플라스틱의 고로원료화에 대해서는 음(-)의 값으로 나타났으며, 이는 신재 플라스틱의 대체재로 사용함으로써 환경부하 삭감효과가 크기 때문인 것으로 밝혀졌다. 그러나, 유화와 필름형 폐플라스틱의 고로원료화는 양(+)의 값으로 나타나 환경부하가 증가하는 것으로 나타났으며, 이는 사용량이 많은 전력의 생산과정에서 발생하는 CO2가 주원인으로 밝혀졌다. 오존층파괴에 대한 영향은 유화방법이 환경부하가 크게 나타났으며, 이는 유화 공정자체에서 발생되는 오존층파괴 물질에 의한 영향으로 확인되었다. 발암성에 대한 영향은 물질재활용의 환경성이 가장 좋은 것으로 나타났으며, 이는 플라스틱 신재 생산시 환경부하 삭감효과가 크기 때문인 것으로 밝혀졌다. 산성화, 부영양화 및 광화학산화물 생성에 대한 영향은 고로원료화(용기형)공정과 RDF 공정이 환경부하 삭감효과가 다른 재활용방법보다 큰 것으로 나타났다. 이는 RDF 공정과 고로원료화에 의해 생산된 RDF화 고로원료가 석탄의 대체재로 사용됨에 따른 삭감효과가 크기 때문인 것으로 밝혀졌다. 폐플라스틱 재활용방법의 환경오염피해비용을 고려하여 비용-편익분석을 실시한 결과는 물질재활용시설에 대한 순 편익이 가장 높은 것으로 밝혀졌으며, 그 다음이 RDF, 고로원료화순이며, 유화시설의 순편익이 가장 낮게 밝혀졌다. 이는 물질재활용을 제외한 RDF, 유화 및 고로원료화는 가동률이 매우 낮고 초기투자비가 높기 때문인 것으로 밝혀졌다. 폐플라스틱 재활용방법별 환경성지수와 경제성지수를 종합적으로 고려한 통합지수를 통해 재활용방법별 상대적 우월성을 비교해 본 결과, 물질재활용공정이 환경가중치 22% 이상부터 통합지수 값이 0 이상으로 나타났으며, RDF와 고로원료화는 각각 환경가중치가 28% 및 49% 이상에서, 반면 유화공정은 71%이상에서 그 값이 0 이상으로 나타났다. 따라서, 물질재활용공정이 다른 재활용공정에 비해 상대적으로 환경경제성 측면에서 우월한 것으로 밝혀졌다. 한편, 폐플라스틱의 재활용방법 중 환경성과 경제성이 매우 양호한 것은 물질재활용으로 밝혀졌지만, 모든 폐플라스틱을 대상으로 물질재활용을 하기 매우 어려운 실정이므로 저급의 혼합폐플라스틱의 경우 공정 개선 및 가동률 증대를 통한 유화 및 RDF도 병행해야 할 것이다. 또한, 폐플라스틱은 선별기술의 개발 및 성상별 품질 조사의 선행을 통해 현장 적용시 혼합폐플라스틱의 재활용방법을 다양화하여 환경 및 경제적으로 우수한 대안이 될 수 있을 것으로 사료된다. 마지막으로, 현재 시행중인 생산자책임재활용(EPR)제도는 플라스틱 필름류로 확대 실시됨으로써 폐플라스틱 재활용품 회수 및 처리에 큰 변화가 예상되며 이에 따라 수거업체 및 재활용업체의 선별기술이 향후 크게 증가될 것으로 전망되고 있다. 앞으로 소각 또는 매립되고 있는 혼합폐플라스틱을 선별과정을 거쳐 유화, 고로환원제, 연료화, 가스화 및 에너지원 등으로 활용이 가능할 것으로 사료된다.
In this study, life cycle assessment was used to identify important environmental issues in plastic waste recycling (e.g. material recycling, Refused Derived Fuel (RDF), recycling on furnace, and Pyrolysis or pyrolytic oil production): a life cycle assessment database was established, and Simapro 5...
In this study, life cycle assessment was used to identify important environmental issues in plastic waste recycling (e.g. material recycling, Refused Derived Fuel (RDF), recycling on furnace, and Pyrolysis or pyrolytic oil production): a life cycle assessment database was established, and Simapro 5.0, LCA software, was used to analyze the environmental impacts and effectiveness of the recycling methods. And cost-benefit analysis was also conducted to measure economical values of those methods, in order to help make plastic waste recycling strategies and policies in Korea. It was found that the most significant impact category in the plastic waste recycling methods was the global warming, while other categories had insignificant impact. The impact on the global warming of the material recycling and RDF, and the recycling on furnace for bottle-type plastic waste had negative values, showing that they could largely reduce the environmental impacts when used for producing alternatives to newly drawn plastics. However, the Pyrolysis or pyrolytic oil production and the recycling on furnace for film-type plastic waste had positive values of environmental impact. This resulted from the effects of carbon dioxides generated from the production of electric power, which is much used in the Pyrolysis or pyrolytic oil production process and Recycling on Furnace. For the impact on the ozone layer destruction, the Pyrolysis or pyrolytic oil production showed the largest environmental impact. It is thought that this is caused by ozone depleting substances produced from the process itself. The material recycling was most desirable in the aspect of carcinogenicity because it highly reduced the environmental impact for new plastic production. The larger reduction in environmental impact on the acidification, eutrophication, and photochemical oxidation was found in the recycling on furnace for bottle-type plastic waste and the RDF than other recycling methods. The reason of this result was found to be that the recycled materials from these methods make a large effect on environmental impact reduction when used as an alternative to coal. In the cost-benefit analysis, the highest net benefit was found in material recycling. The RDF and recycling on furnace had the second and third high benefits, respectively, while the lowest net benefit was shown in the Pyrolysis or pyrolytic oil production. These results are because other recycling methods than the material recycling have lower operation rates and needs higher cost of initial investment. The recycling methods were compared using integrated indeces, which were developed taking into account both their environmental and economic indecies. The integrated index in material recycling was 0 or above when the environmental index was 22 percent or above. The integrated indeces in RDF and recycling on furnace were 0 or above when the environmental indeces were 28 and 49 percent or above, respectively. This result shows that the material recycling is relatively better in the environmental aspect. than other recycling methods studied. Although it was found that among the plastic waste recycling methods considered in this study the material recycling was better in both environmental and economic aspects, it is not feasible in reality to treat all plastic waste with the method. For mixed plastic waste in lower quality, therefore, it is necessary to use the Pyrolysis or pyrolytic oil production and RDF methods along with material recycling through process and operation rate improvement. In addition, it would be necessary to develop various technologies for sorting and recycling mixed plastic waste effectively in order to utilize plastic waste as an environmentally and economically favorable resource. As the Extended Producer Responsibility (EPR) system will be expanded to film-type plastics, there will be a large change in the recovery and disposal of plastic waste, and subsequently the sorting quality of plastic waste recovery and recycling facilities will be largely improved. With the development in waste sorting, more plastic waste would be recycled to oil, reducers for furnaces, fuel, gas, and other energy sources.
In this study, life cycle assessment was used to identify important environmental issues in plastic waste recycling (e.g. material recycling, Refused Derived Fuel (RDF), recycling on furnace, and Pyrolysis or pyrolytic oil production): a life cycle assessment database was established, and Simapro 5.0, LCA software, was used to analyze the environmental impacts and effectiveness of the recycling methods. And cost-benefit analysis was also conducted to measure economical values of those methods, in order to help make plastic waste recycling strategies and policies in Korea. It was found that the most significant impact category in the plastic waste recycling methods was the global warming, while other categories had insignificant impact. The impact on the global warming of the material recycling and RDF, and the recycling on furnace for bottle-type plastic waste had negative values, showing that they could largely reduce the environmental impacts when used for producing alternatives to newly drawn plastics. However, the Pyrolysis or pyrolytic oil production and the recycling on furnace for film-type plastic waste had positive values of environmental impact. This resulted from the effects of carbon dioxides generated from the production of electric power, which is much used in the Pyrolysis or pyrolytic oil production process and Recycling on Furnace. For the impact on the ozone layer destruction, the Pyrolysis or pyrolytic oil production showed the largest environmental impact. It is thought that this is caused by ozone depleting substances produced from the process itself. The material recycling was most desirable in the aspect of carcinogenicity because it highly reduced the environmental impact for new plastic production. The larger reduction in environmental impact on the acidification, eutrophication, and photochemical oxidation was found in the recycling on furnace for bottle-type plastic waste and the RDF than other recycling methods. The reason of this result was found to be that the recycled materials from these methods make a large effect on environmental impact reduction when used as an alternative to coal. In the cost-benefit analysis, the highest net benefit was found in material recycling. The RDF and recycling on furnace had the second and third high benefits, respectively, while the lowest net benefit was shown in the Pyrolysis or pyrolytic oil production. These results are because other recycling methods than the material recycling have lower operation rates and needs higher cost of initial investment. The recycling methods were compared using integrated indeces, which were developed taking into account both their environmental and economic indecies. The integrated index in material recycling was 0 or above when the environmental index was 22 percent or above. The integrated indeces in RDF and recycling on furnace were 0 or above when the environmental indeces were 28 and 49 percent or above, respectively. This result shows that the material recycling is relatively better in the environmental aspect. than other recycling methods studied. Although it was found that among the plastic waste recycling methods considered in this study the material recycling was better in both environmental and economic aspects, it is not feasible in reality to treat all plastic waste with the method. For mixed plastic waste in lower quality, therefore, it is necessary to use the Pyrolysis or pyrolytic oil production and RDF methods along with material recycling through process and operation rate improvement. In addition, it would be necessary to develop various technologies for sorting and recycling mixed plastic waste effectively in order to utilize plastic waste as an environmentally and economically favorable resource. As the Extended Producer Responsibility (EPR) system will be expanded to film-type plastics, there will be a large change in the recovery and disposal of plastic waste, and subsequently the sorting quality of plastic waste recovery and recycling facilities will be largely improved. With the development in waste sorting, more plastic waste would be recycled to oil, reducers for furnaces, fuel, gas, and other energy sources.
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