페놀 오염토양처리공정의 환경영향평가

Abstract

페놀 오염 토양처리공정의 환경영향평가 급격한 산업화로 화학제품 원료로 사용되는 유류의 공급과 소비가 급증 하면서 유출 사고가 빈번하게 발생하고, 이로 인해 토양, 해양, 지하수 등 에서 발생하는 유출사고가 환경오염 문제를 더욱 악화시키고 있다. 본 연구는 유류오염물질 정화기술 중 4가지(열, 과황산염, 과황산염/열, 초 음파) 기술의 환경영향을 평가하여 가장 영향이 적은 공법을 선정하였다. 또 한, 열화학적 산화 공법의 온도, 산화제(과황산염) 및 첨가제 주입량에 따른 토양에서의 페놀 분해 효율을 평가하였다. 초기 페놀 농도, 과황산염 주입량, 반응온도가 열화학적 분해반응에 미치는 영향을 규명하고, 동시에 환경친화적 인 조건 설정을 위해 환경영향 평가를 수행하였다. 토양 시스템에서의 페놀 분해를 위해 깨끗하게 세척한 토양을 건조시켜 준비하였고, 4가지 분해 방법(열적, 과황산염, 과황산염/열, 초음파)을 사 용하여 실험을 진행하였다. 실험 조건은 Soil mass(kg) = 37.50, TPH = 30g/kg, Water = 5L/kg Soil, PS = 80g/l water이었으며, 환경영향을 평가하기 위해 Recipe 2016 Midpoint(Hierarchical) 및 Recipe 2016 Endpoint (Hierarchical) 방법을 선택하였고, Recipe 2016 Endpoint 방 법을 통해 18개의 중점 범주를 3개의 평가 영역으로 통합하였다. 각 분해 공법에 대한 환경영향 평가 결과, 과황산염/열 처리 기술의 환 경 영향이 가장 적은 것으로 나타났다. 과황산염/열 처리로 인한 생태계 의 전반적인 환경부하는 과황산염 단독 처리와 비교했을 때 23%(2.64점) 로 나타났으며, 인체 건강에 미치는 악영향은 과황산염 처리 기술과 비교 했을 때 최소 28%(3.39점)로 나타났다. 또한, 과황산염/열 처리로 인한 자원 고갈은 과황산염 처리 기술과 비교했을 때 24% 미만(2.90점)으로 전 반적으로 가장 영향이 적은 것으로 확인되었다. 이후, 과황산염/열 처리 공법의 최적화된 조건 도출을 위해 페놀 분해 효 율을 달성 가능한 시나리오를 도출하고, 해당 시나리오별 환경영향 정량평 가 및 Sankey Diagram 기반 시나리오별 물질 및 에너지 흐름 분석을 실 시하였다. 결과적으로, 환경영향 지표 중에서는 인체 건강 및 지구온난화 지수에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히, Sankey Diagram을 통한 분석 결과에 따르면, 히팅봉 가열, PDS 및 TPP 합성을 위한 단위공 정 운영 과정에서 사용되는 전기에너지가 지구온난화 영향의 86.95%를 차 지한다는 결과가 도출되었다.