인산석고는 비료생산과정에서 발생되는 산업부산물이다. 주요성분은 대부분 이수석고(CaSO4·2H2O)이고, 여기에 인(P2O2), 불소(F-), 유기물질 등을 포함하고 있다. 인산석고는 인광석에 물과 황산을 반응시켜 발생된 석고 결정제로, 인산 1톤에 대하여 석고 부산물이 약 4.5~5.5톤 발생된다. 본 연구는 인산석고를 재활용할 때 침출수 발생특성을 파악하기 위한 기초연구로, 혼합토의 물리적 특성과 주변 환경에 미치는 영향을 분석하는데 있다. 이를 위하여 pH, ...
인산석고는 비료생산과정에서 발생되는 산업부산물이다. 주요성분은 대부분 이수석고(CaSO4·2H2O)이고, 여기에 인(P2O2), 불소(F-), 유기물질 등을 포함하고 있다. 인산석고는 인광석에 물과 황산을 반응시켜 발생된 석고 결정제로, 인산 1톤에 대하여 석고 부산물이 약 4.5~5.5톤 발생된다. 본 연구는 인산석고를 재활용할 때 침출수 발생특성을 파악하기 위한 기초연구로, 혼합토의 물리적 특성과 주변 환경에 미치는 영향을 분석하는데 있다. 이를 위하여 pH, 함수율, 비중, 수분저장능력 등 기분적인 물리적 실험 실시하였고 한국 KS법과 미국 TCLP법에 따라 용출실험도 실시하였다. 또한 Lab-Scale Lysimeter를 제작하여 인산석고와 일반토사를 혼합비율에 따라서 Lab-Scale Lysimeter에 채우고 시간에 따른 침출수의 발생량과 수질을 분석하였다.
이상의 실험결과를 정리하면 다음과 같다.
1. 인산석고는 토사에 비해 낮은 비중과 높은 공극률 가지고 있으며, pH는 3.15로 강산성으로 나타났다. 또한 인산석고의 함수율 23.5%로 높게 나타났는데 이는 결정수가 100 ℃이상에서 제거되기 때문 인 것으로 판단된다.
2. 인산석고와 토사의 혼합비율에 따라 pH와 비중은 혼합비율이 증가할수록 증가하며, 함수율 반대로 감소하는 것으로 나타났다. 3. 인산석고의 수분저장능력은 토사와 혼합비율이 증가할수록 점차 증가하는 것으로 나타났으며, 이는 인산석고의 낮은 수분저장능력에 기인하는 것으로 판단된다. 또한, 건조단위중량과 수분저장능력은 많은 상관성이 있는 것으로 나타났다.
4. 침출수 발생시기를 예측한 결과, 약 162일후 침출수가 발생하는 것으로 예측되었으며, 토사의 혼합비율에 따른 침출수 발생시기는 토사100%의 경우에 가장 늦게 나타났다. 이는 토사의 수분저장능력이 인산석고에 비해 크기 때문인 것으로 판단된다. 또한 침출수의 발생량은 혼합토의 초기함수율과 수분저장능력에 따라 크게 영향을 받는 것으로 판단된다.
5. 침출수 수질결과 살펴보면, 인산석고 혼합토의 pH가 5.85~6.62정도로 나타났으며, 이는 토사의 pH 완충능력과 중화능력 때문인 것으로 판단된다. 따라서, 인산석고를 토사와 혼합하여 이용할 경우, pH로 인한 문제는 발생하지 않을 것으로 판단된다.
6. 침출수의 TS, CODcr, TP, TN, 및 중금속 농도는 시간에 따라 모두 감소하는 것으로 나타났으며, 이는 유입수의 의한 확산과 희석이 이루어진 것으로 판단된다.
7. 국내 폐기물법 및 미국 TCLP법에 의한 용출실험 결과, 인산석고 혼합토의 중금속의 농도는 모두 적용법규 기준치 이내로 나타났으며, 이는 토사의 흡착능력 때문인 것으로 판단된다.
인산석고는 비료생산과정에서 발생되는 산업부산물이다. 주요성분은 대부분 이수석고(CaSO4·2H2O)이고, 여기에 인(P2O2), 불소(F-), 유기물질 등을 포함하고 있다. 인산석고는 인광석에 물과 황산을 반응시켜 발생된 석고 결정제로, 인산 1톤에 대하여 석고 부산물이 약 4.5~5.5톤 발생된다. 본 연구는 인산석고를 재활용할 때 침출수 발생특성을 파악하기 위한 기초연구로, 혼합토의 물리적 특성과 주변 환경에 미치는 영향을 분석하는데 있다. 이를 위하여 pH, 함수율, 비중, 수분저장능력 등 기분적인 물리적 실험 실시하였고 한국 KS법과 미국 TCLP법에 따라 용출실험도 실시하였다. 또한 Lab-Scale Lysimeter를 제작하여 인산석고와 일반토사를 혼합비율에 따라서 Lab-Scale Lysimeter에 채우고 시간에 따른 침출수의 발생량과 수질을 분석하였다.
이상의 실험결과를 정리하면 다음과 같다.
1. 인산석고는 토사에 비해 낮은 비중과 높은 공극률 가지고 있으며, pH는 3.15로 강산성으로 나타났다. 또한 인산석고의 함수율 23.5%로 높게 나타났는데 이는 결정수가 100 ℃이상에서 제거되기 때문 인 것으로 판단된다.
2. 인산석고와 토사의 혼합비율에 따라 pH와 비중은 혼합비율이 증가할수록 증가하며, 함수율 반대로 감소하는 것으로 나타났다. 3. 인산석고의 수분저장능력은 토사와 혼합비율이 증가할수록 점차 증가하는 것으로 나타났으며, 이는 인산석고의 낮은 수분저장능력에 기인하는 것으로 판단된다. 또한, 건조단위중량과 수분저장능력은 많은 상관성이 있는 것으로 나타났다.
4. 침출수 발생시기를 예측한 결과, 약 162일후 침출수가 발생하는 것으로 예측되었으며, 토사의 혼합비율에 따른 침출수 발생시기는 토사100%의 경우에 가장 늦게 나타났다. 이는 토사의 수분저장능력이 인산석고에 비해 크기 때문인 것으로 판단된다. 또한 침출수의 발생량은 혼합토의 초기함수율과 수분저장능력에 따라 크게 영향을 받는 것으로 판단된다.
5. 침출수 수질결과 살펴보면, 인산석고 혼합토의 pH가 5.85~6.62정도로 나타났으며, 이는 토사의 pH 완충능력과 중화능력 때문인 것으로 판단된다. 따라서, 인산석고를 토사와 혼합하여 이용할 경우, pH로 인한 문제는 발생하지 않을 것으로 판단된다.
6. 침출수의 TS, CODcr, TP, TN, 및 중금속 농도는 시간에 따라 모두 감소하는 것으로 나타났으며, 이는 유입수의 의한 확산과 희석이 이루어진 것으로 판단된다.
7. 국내 폐기물법 및 미국 TCLP법에 의한 용출실험 결과, 인산석고 혼합토의 중금속의 농도는 모두 적용법규 기준치 이내로 나타났으며, 이는 토사의 흡착능력 때문인 것으로 판단된다.
Phosphogypsum is a by-product from the phosphonic acid process for manufacturing fertilizers, It consists mainly of CaSO4ㆍ2H2O and contains some impurities such as P2O5, F-, and organic substances. Phosphogypsum is a crystal created by the reaction of phosphate rock with sulfuric aci...
Phosphogypsum is a by-product from the phosphonic acid process for manufacturing fertilizers, It consists mainly of CaSO4ㆍ2H2O and contains some impurities such as P2O5, F-, and organic substances. Phosphogypsum is a crystal created by the reaction of phosphate rock with sulfuric acid and water. In general, there is 4.5 to 5.5 tons of co-production were produced from each ton of phosphoric acid. The annual production of this material is up to 150 million tons in the world and is up to 1.57 million tons in Korea. This study describes an application of phosphogypsum producted from phosphate fertilizer production company that to grasp the characteristics of the leachate when the phosphogypsum was reused as dredged materials. For this purpose, experiments are performed to evaluate the physicochemical properties and environmental characteristics of soil with phosphogypsum : pH test, moisture content test, specific density test, field capacity test, and leaching test according to Korea KS method and USA TCLP method. in addition, Lab-Scale Lysimeter was produced and filled with soil and phosphogypsum in proportional, so that to calculate the generation and water quality of the leachate. The results of this study are as follows : 1. Phosphogypsum has a lower value of field capacity in 0.205cm/cm can be determined. 2. Leachate from the in-door lysimeter occurred after 21 days, so it is can be calculated that the generation time in landfill site will be 162 days approximately. 3. The pH value of the leachate from mixed soil was from 5.85 to 6.62 which was under the baseline emissions. 4. Concentration of pollutants in leachate was decreased in exponential over leaching time increases, and showed a high correlation. 5. The leaching test results are far below than those of regulatory requirement of Waste Management Act in Korea and TCLP in USA, Therefore phosphogypsum can be used as cover-soil materials in reclamation.
Phosphogypsum is a by-product from the phosphonic acid process for manufacturing fertilizers, It consists mainly of CaSO4ㆍ2H2O and contains some impurities such as P2O5, F-, and organic substances. Phosphogypsum is a crystal created by the reaction of phosphate rock with sulfuric acid and water. In general, there is 4.5 to 5.5 tons of co-production were produced from each ton of phosphoric acid. The annual production of this material is up to 150 million tons in the world and is up to 1.57 million tons in Korea. This study describes an application of phosphogypsum producted from phosphate fertilizer production company that to grasp the characteristics of the leachate when the phosphogypsum was reused as dredged materials. For this purpose, experiments are performed to evaluate the physicochemical properties and environmental characteristics of soil with phosphogypsum : pH test, moisture content test, specific density test, field capacity test, and leaching test according to Korea KS method and USA TCLP method. in addition, Lab-Scale Lysimeter was produced and filled with soil and phosphogypsum in proportional, so that to calculate the generation and water quality of the leachate. The results of this study are as follows : 1. Phosphogypsum has a lower value of field capacity in 0.205cm/cm can be determined. 2. Leachate from the in-door lysimeter occurred after 21 days, so it is can be calculated that the generation time in landfill site will be 162 days approximately. 3. The pH value of the leachate from mixed soil was from 5.85 to 6.62 which was under the baseline emissions. 4. Concentration of pollutants in leachate was decreased in exponential over leaching time increases, and showed a high correlation. 5. The leaching test results are far below than those of regulatory requirement of Waste Management Act in Korea and TCLP in USA, Therefore phosphogypsum can be used as cover-soil materials in reclamation.
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