토양개량방법의 하나로서 다공성 소성 과립체를 토양에 사용하는 방법을 적용하고자 하였다. 석탄폐석을 토양개량제의 원료로 사용하면 자열소성방법에 의해 저비용으로 과립체를 생산할 수 있고, 더불어 국내에 대량으로 적치되어 있는 석탄폐석을 활용할 수 있는 방안도 될 것임을 착안하여, 석탄폐석을 분쇄, 과립하고 자열소성방법으로 소성하여 과립(pellet)을 제조한 후 이의 다공체로서의 특성과 수분보유특성, pH등을 확인하였다. 고정탄소량이 약 28%인 시료 HCR을 고령토와 1:4의 무게비(20%)로 혼합하여 제조한 과립과 고정탄소가 약 9.66%인 LCR시료만을 사용한 과립을 자열소성한 결과, 별도의 가열에너지의 공급 없이 최대온도 $1200^{\circ}C$ 이하에서 연속적인 소성이 가능하였다. 이렇게제조한 과립체를 고령토만 사용하여 제조한 일반 소성 점토과립과 비교하였을 때 평균공극의 크기가 커졌음이 확인되었다. 이렇게 변화된 공극의 특성으로 인해 HCR과 LCR 과립의 내부에 흡수된 수분이 kaolin 과립에 비해 더 낮은 potential에서 방출되었고, 식물이 더 이용하기 쉬운 상태로 수분이 보유됨을 확인하였다. 그리고 자열소성한 과립은 kaolin 과립에 비해 높은 포장용수량과 유효수분의 값을 나타내었다. 포장용수량은 HCR과 LCR 과립이 각각 47.64, 38.43mL/100g값을 나타내었고, 유효수분의 양은 각각 38.39과 28.49mL/100g으로 나타났다. 자열소성한 과립의 pH는 6~8로서 토양에 활용이 가능함을 확인하였다.
토양개량방법의 하나로서 다공성 소성 과립체를 토양에 사용하는 방법을 적용하고자 하였다. 석탄폐석을 토양개량제의 원료로 사용하면 자열소성방법에 의해 저비용으로 과립체를 생산할 수 있고, 더불어 국내에 대량으로 적치되어 있는 석탄폐석을 활용할 수 있는 방안도 될 것임을 착안하여, 석탄폐석을 분쇄, 과립하고 자열소성방법으로 소성하여 과립(pellet)을 제조한 후 이의 다공체로서의 특성과 수분보유특성, pH등을 확인하였다. 고정탄소량이 약 28%인 시료 HCR을 고령토와 1:4의 무게비(20%)로 혼합하여 제조한 과립과 고정탄소가 약 9.66%인 LCR시료만을 사용한 과립을 자열소성한 결과, 별도의 가열에너지의 공급 없이 최대온도 $1200^{\circ}C$ 이하에서 연속적인 소성이 가능하였다. 이렇게제조한 과립체를 고령토만 사용하여 제조한 일반 소성 점토과립과 비교하였을 때 평균공극의 크기가 커졌음이 확인되었다. 이렇게 변화된 공극의 특성으로 인해 HCR과 LCR 과립의 내부에 흡수된 수분이 kaolin 과립에 비해 더 낮은 potential에서 방출되었고, 식물이 더 이용하기 쉬운 상태로 수분이 보유됨을 확인하였다. 그리고 자열소성한 과립은 kaolin 과립에 비해 높은 포장용수량과 유효수분의 값을 나타내었다. 포장용수량은 HCR과 LCR 과립이 각각 47.64, 38.43mL/100g값을 나타내었고, 유효수분의 양은 각각 38.39과 28.49mL/100g으로 나타났다. 자열소성한 과립의 pH는 6~8로서 토양에 활용이 가능함을 확인하였다.
Calcined clay granules (pellet) have been used as a soil conditioner. The space among the pellets can secure drainage of water in soil and, simultaneously, can keep water for plants in the inner pore of that. However, the usage of the pellet has been restrained because fabrication of that requires a...
Calcined clay granules (pellet) have been used as a soil conditioner. The space among the pellets can secure drainage of water in soil and, simultaneously, can keep water for plants in the inner pore of that. However, the usage of the pellet has been restrained because fabrication of that requires a high energy and cost for heating over the temperate of $1000^{\circ}C$. Recently, SCS(Self-propagating Combustion and Sintering) method was developed and this method use the combustion energy of the preliminary mixed combustible. The SCS method is suitable to fabrication of small porous aggregate and requires a very low cost. This research applied the SCS method to coal refuses for fabrication of soil conditioner pellets. The coal refuses were pulverized under the size of $100{\mu}m$ and the pulverized powders were pelletized to the size of 4~6mm. The pellets were heated at the temperature of $1200^{\circ}C$ in the SCS furnace that was specially prepared for this research. Characteristics of the pellets were investigated and were compared with that of ordinary calcined clay pellet of kaolin; porosity, pore size distribution, bulk density, pH and etc.. Characteristics of the moisture retention in the pellets were measured by the centrifugal method: ASTM D425-88. The pellets of the coal refuses showed the higher values of the field capacity and the plant-available water than that of kaolin pellet. These results suggest the very low cost process that can utilize the coal refuses and can fabricate the lightweight porous soil conditioner of the very high plant-available water.
Calcined clay granules (pellet) have been used as a soil conditioner. The space among the pellets can secure drainage of water in soil and, simultaneously, can keep water for plants in the inner pore of that. However, the usage of the pellet has been restrained because fabrication of that requires a high energy and cost for heating over the temperate of $1000^{\circ}C$. Recently, SCS(Self-propagating Combustion and Sintering) method was developed and this method use the combustion energy of the preliminary mixed combustible. The SCS method is suitable to fabrication of small porous aggregate and requires a very low cost. This research applied the SCS method to coal refuses for fabrication of soil conditioner pellets. The coal refuses were pulverized under the size of $100{\mu}m$ and the pulverized powders were pelletized to the size of 4~6mm. The pellets were heated at the temperature of $1200^{\circ}C$ in the SCS furnace that was specially prepared for this research. Characteristics of the pellets were investigated and were compared with that of ordinary calcined clay pellet of kaolin; porosity, pore size distribution, bulk density, pH and etc.. Characteristics of the moisture retention in the pellets were measured by the centrifugal method: ASTM D425-88. The pellets of the coal refuses showed the higher values of the field capacity and the plant-available water than that of kaolin pellet. These results suggest the very low cost process that can utilize the coal refuses and can fabricate the lightweight porous soil conditioner of the very high plant-available water.
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문제 정의
그리고 이를 토양의 물리적 성질을 개선할 수 있는 개량제로 사용할 수 있는 지의 여부를 판단하기 위해 bulk density, 공극률, pH 등을 조사하고 수분 특성곡선을 작성하여 보수력을 검토하였다. 그리고 과립의 제조조건에 따른 상기 특성의 변화를 살펴보고 토양개 량제로 사용할 수 있는지의 여부를 살펴보았다.
따라서 본 연구에서는 ASTM D425-88 방법에 의해과립이 보유하는 수분특성을 측정하였다. 이 방법은 matric potential의 변화와 관계없이 작용할 수 있는 체적력(body force)인 원심력을 이용하여 측정하기 때문에 다공성 과립체 내부에 흡수된 수분이 방출되는 특성을 측정할 수 있다.
점토와 석탄폐석의 과립을 너무 높은 온도로 소성하면 과립이 용융되고 서로 융착되어 연속적인 과립의 흐름이 어려워진다. 따라서 본 연구에서는 로 내부의 온도측정기를 송풍기에 연결하여 로 내부의 온도가 1200C 이상이 되면 송풍을 멈추어서 연소속도를 늦추고 1200C 이하가 되면 다시 송풍하는 방법으로 로 내부의 온도를 조절하였다.
, 2000). 본 연구는 이 방법을 석탄폐석에적용시켜서 제조한 과립의 특성과 그것이 토양의 물성을 개선하는 역할을 할 수 있는지의 여부를 판단하기 위한 연구이다.
본 연구는 이러한 자열소성법을 이용하여 토양개량이나 유실방지를 위한 점토의 과립체를 제조하고 이의 특성을 평가하여 토양개량제로 사용될 수 있는지의 여부를 검토하였다. 그리고 연소물질로는 국내에대량으로 적치되어 있는 석탄폐석을 사용하였다.
이상으로 석탄폐석을 사용하여 자열소성법에 의해제조한 과립의 특성과 토양개량제로의 가능성을 살펴보았다. 자열소성법은 다공성과립의 제조에 적절한방법으로서 별도의 가열에너지가 요구되지 않기 때문에 저비용으로 과립을 대량생산할 수 있는 기술이다.
토양개량방법의 하나로서 다공성 소성 과립체를 토양에 사용하는 방법을 적용하고자 하였다. 석탄 폐석을 토양개량제의 원료로 사용하면 자열소성방법에 의해 저비용으로 과립체를 생산할 수 있고, 더불어 국내에 대량으로 적치되어 있는 석탄폐석을 활용할 수 있는 방안도 될 것임을 착안하여, 석탄폐석을 분쇄, 과립하고 자열소성방법으로 소성하여 과립(pellet)을 제조한 후 이의 다공체로서의 특성과 수분보유특성, pH 등을 확인하였다.
제안 방법
석탄폐석의 연소 후에 잔류하는 회분을 분석하기위해서, HCR과 LCR을 전기로에서 815"C로 2시간 가열하여 회분을 제조하고 이 시료와 고령토의 조성을 XRF로 분석하였다. 두 석탄폐석의 고정탄소의 비율이 매우 달랐음에도 불구하고 Table 2에 표시한 회분의 조성은 비슷한 것으로 나타났다.
시료의 총 3가지 시료를 사용하였다. 각 시료를 상기 과립기에 30kg/h의 속도로 투입하면서 PVA(polyvinyl alcohol) 2g/L의 용액을 바인더로서 분사하였다. Pan의 경사는 40°로 고정하고 회전속도를 20rpm으로 하여 과립을 제작하였다.
과립체의 물성측정 석탄폐석을 자열소성시켜 제조한 과립과 비교하기 위해서 석탄폐석을 사용하지 않은 과립을 한가지 제조하였다. 즉, 고령토만을 사용하여 상기와 같은 조건에서 과립한 후 이를 전기로에서 1200C로 2시간 소성하였다.
과립체의 특성 HCR과 고령토를 1:4의 비율로 혼합한 HCR 20% 시료와 LCR 100% 시료를 각각 과립 한 후 4~6mm 크기의 과립만을 선별하여 자열소성하였다. 두 시료 모두 최대소성온도를 1200"C로 조절하여 자열소성하였으며 Fig.
그리고 이를 토양의 물리적 성질을 개선할 수 있는 개량제로 사용할 수 있는 지의 여부를 판단하기 위해 bulk density, 공극률, pH 등을 조사하고 수분 특성곡선을 작성하여 보수력을 검토하였다. 그리고 과립의 제조조건에 따른 상기 특성의 변화를 살펴보고 토양개 량제로 사용할 수 있는지의 여부를 살펴보았다.
따라서 본 연구는 국내에 다량으로 부존되어 있는 석탄 폐석과 저품위의 점토를 혼합하여 과립화하고 이를 자열소성법으로 소성하여 과립을 제조하였다. 그리고 이를 토양의 물리적 성질을 개선할 수 있는 개량제로 사용할 수 있는 지의 여부를 판단하기 위해 bulk density, 공극률, pH 등을 조사하고 수분 특성곡선을 작성하여 보수력을 검토하였다.
고품위폐석(HCR)은 저품위폐석 (LCR)에 비해 높은 휘발분, 고정탄소량을 가지며 이것은 연소물질이 많기 때문에 소량을 혼합해도 소성이 가능하다는 것을 의미한다. 따라서 본 연구에서는 HCR을 고령토에 20% 혼합하여 과립을 제조하고 이를 시험하였다.
본 연구에 사용된 시료가 보유하는 수분은 대부분 과립내부의 공극에 흡수된 수분으로 생각할 수 있기 때문에 과립을 수분으로 포화시키는 것이 중요하다. 따라서 측정하기 전에 시료와 용기를 함께 끓는 물에 넣고 30분간 끓인 후 원심력을 가해 수분보유량의 변화를 측정하였다.
고령토는 가소성이 높아 여러 광물과 혼합하여 과립하기 용이하며, 예비실험의 결과에서 여러 점토 광물들이 소성 후에 약알칼성을 나타내었으나 고령토만이 식물의 생장에 유리한 약 6~7사이의 pH값을 나타내었기 때문에 토양개량제의 원료로 적절하다고 판단하였다. 또한 과립의 내부구조의 영향을 평가하기 위해서 팽창성의 2:1형 점토가 아닌 1:1 의 고령토를 선택하였다.
연소는 상부로 전파되며 이 속도에 맞추어 과립의 투입량과 회수속도를 결정한다. 본 연구에서는 과립의 투입속도를 약 8~10kg/hour로하였으며 이에 맞춰 하부로부터 시료를 회수하였다.
공기의 공급량이 연소속도를 조절하는 주요 인자이며 이를 통해 로 내부의 온도도 조절된다. 본 연구에서는 배기 통로에 manometer를 장착하여 유량을 측정하였으며 밸브를 조절하여 항상 20$/h의 유량으로 공기가 공급되도록 조정하였다. 그리고 로 내부의 최고온도는 연소물질의 특성에 많이 좌우되는데 석탄 폐석의 과립을 연소시킬 경우에는 1300C 이상으로 소성하는 것이 가능하였다.
석탄 폐석을 토양개량제의 원료로 사용하면 자열소성방법에 의해 저비용으로 과립체를 생산할 수 있고, 더불어 국내에 대량으로 적치되어 있는 석탄폐석을 활용할 수 있는 방안도 될 것임을 착안하여, 석탄폐석을 분쇄, 과립하고 자열소성방법으로 소성하여 과립(pellet)을 제조한 후 이의 다공체로서의 특성과 수분보유특성, pH 등을 확인하였다.
양을 측정하였다. 시료와 회분의 성분은 SHIMADZU사 의 XRF(X-Ray Fluorescence Spectrometers: MXF-1700)로 분석하였으며, 광물학적조성은 Rigaku사의 XRD(X-Ray Diffractometer; RU-200)로, 그리고 입도는 SEISHIN사의 laser micron sizer(LMS-30)을 이용하여 측정하였다.
실질적인 공극률과 공극의 크기를 측정하기 위해 Hg intrusion실험을 실시하였다. Fig.
이러한 과립을 토양에 복토하거나 혼합하여 토양의 유효수분보유량을 증진시킬 수 있을 지파악하기 위해 상기 세가지 과립의 수분보유특성과 pH 등을 조사하고, 이를 Fig. 8과 Table 4에 나타내었다.
즉, 고령토만을 사용하여 상기와 같은 조건에서 과립한 후 이를 전기로에서 1200C로 2시간 소성하였다. 이와 같이 제조한 총 3가지 시료의 내부공극의 크기와 공극률, pH 등을 각각 측정하고 수분보유특성을 측정하였다.
그리고 전기에너지로 가열하여 로 내부의 온도가 850"C까지 올라가면 착화되었다고 보고 가열에너지공급을 멈춘다. 이후에는 과립을 투입하며 과립의 연소열만을 이용하여 연속적으로 과립을 소성하였다.
과립을 한가지 제조하였다. 즉, 고령토만을 사용하여 상기와 같은 조건에서 과립한 후 이를 전기로에서 1200C로 2시간 소성하였다. 이와 같이 제조한 총 3가지 시료의 내부공극의 크기와 공극률, pH 등을 각각 측정하고 수분보유특성을 측정하였다.
대상 데이터
여부를 검토하였다. 그리고 연소물질로는 국내에대량으로 적치되어 있는 석탄폐석을 사용하였다. 석탄폐석은 석탄광의 굴진과정에서 배출된 굴진폐석 (digging refuse)과 채굴된 석탄의 선탄과정에서 배출된 선탄폐석(coal-preparation refuse)으로 나뉘고, 일반적으로 석탄폐석(coal refuse)이라 함은 후자를 일컫는 경우가 많다.
것이다. 석탄의 정제과정에서 발생된 폐석을 쌓아둔 별도의 적치장에서 약 500kg의 시료를 무작위로 채취하였다. 시료는 크기가 5cm부터 50cm까지의 덩어리이며, 이를 육안으로 고, 저품위로 분류하고 각각 HCR, LCR이란 명칭을 붙였다.
석탄의 정제과정에서 발생된 폐석을 쌓아둔 별도의 적치장에서 약 500kg의 시료를 무작위로 채취하였다. 시료는 크기가 5cm부터 50cm까지의 덩어리이며, 이를 육안으로 고, 저품위로 분류하고 각각 HCR, LCR이란 명칭을 붙였다. 이를 각각 Jaw crusher와 pulverizer를 사용하여 100ym 이하의 크기로 분쇄하여 사용하였다.
시료로는 고품위의 폐석(HCR)과 고령토를 각각 1:4 무게비로 혼합한 시료(HCR 20%)와 저품위의 석탄 폐석(LCR)만을 사용한 시료, 그리고 고령토만을 사용한 시료의 총 3가지 시료를 사용하였다. 각 시료를 상기 과립기에 30kg/h의 속도로 투입하면서 PVA(polyvinyl alcohol) 2g/L의 용액을 바인더로서 분사하였다.
재료 본 연구에 사용한 석탄폐석은 화순탄광에서 채취한 것이다. 석탄의 정제과정에서 발생된 폐석을 쌓아둔 별도의 적치장에서 약 500kg의 시료를 무작위로 채취하였다.
점토로는 산청지방에서 산출된 저품위의 고령토를 사용하였다. 고령토는 가소성이 높아 여러 광물과 혼합하여 과립하기 용이하며, 예비실험의 결과에서 여러 점토 광물들이 소성 후에 약알칼성을 나타내었으나 고령토만이 식물의 생장에 유리한 약 6~7사이의 pH값을 나타내었기 때문에 토양개량제의 원료로 적절하다고 판단하였다.
Pan의 경사는 40°로 고정하고 회전속도를 20rpm으로 하여 과립을 제작하였다. 제조된 과립은 체가름을 통해 크기가 4~6 mm인 과립만을 선별하여 사용하였다.
이론/모형
8. Water retention characteristic of pellets measured by the centrifugal method.
각 과립의 pH를 토양오염공정시험법에 따라 측정하였다. 석탄폐석을 혼합함으로써 Kaolin pellet에 비해 pH가 높아짐을 알 수 있다.
각 시료는 한국공업규격 [KS E 3705]에 따른 공업분석(proximate analysis)을 통해 수분, 휘발분, 회분, 고정탄소의 양을 측정하였다. 시료와 회분의 성분은 SHIMADZU사 의 XRF(X-Ray Fluorescence Spectrometers: MXF-1700)로 분석하였으며, 광물학적조성은 Rigaku사의 XRD(X-Ray Diffractometer; RU-200)로, 그리고 입도는 SEISHIN사의 laser micron sizer(LMS-30)을 이용하여 측정하였다.
측정하였다. 공극의 크기 분포는 mercury porosimeter(Micromeritics, Autopore IV 9500)를 이용하여 측정하였다.
시료의 pH는 토양오염즉정법에 따라 시료와 물을 1:5의 무게비율로 혼합한 후 한시간 후에 상등액의 pH를 측정하였다. 공극의 크기 분포는 mercury porosimeter(Micromeritics, Autopore IV 9500)를 이용하여 측정하였다.
토양의 수분보유특성은 ASTM D425-88 방법에 의해 측정하였다. 이 방법은 밑면이 다공판인 용기에 시료를 넣고 이를 원심분리기에 장착하여 회전시키며가해진 원심력에 따른 시료무게의 변화를 통해 수분방출량을 측정한다.
성능/효과
1 psi의 압력에서 수은이 침투되지 않은 공간을 과립의 부피로 간주하고 계산한 값으로서, 일반적으로 직경 약 400m이상의 공극과 공간까지 수은으로 채워지므로 그보다 작은 크기의 과립내부의 공극과 과립이 차지하는 부피를 이용하여 계산된다. 결과를 보면 석탄폐석을 혼합하여 연소시킴으로써 bulk density가 더 낮아졌음을 알 수 있다. LCR 시료를 100% 사용한 pellet의 bulk density가 HCR을 20% 혼합한 pellet 의 값보다 높은 것은 석탄폐석의 특징 때문이다.
1987; Nimmo, 1990). 결과에서 보이는 바와 같이 석탄폐석의 혼합과자열소성에 의해 포장용수량(field capacity)이 증가하였을 뿐만 아니라 유효수분(plant-available water)의양도 증가하였다. 특히 LCR pellet보다 HCR pellet이더욱 높은 증가율을 나타내었고, kaolin pellet에 비교하면 유효이용수분이 13.
고정탄소량이 약 28%인 시료 HCR을 고령토와 1:4 의 무게비(20%)로 혼합하여 제조한 과립과 고정탄소가 약 9.66%인 LCR시료만을 사용한 과립을 자열소성한 결과, 별도의 가열에너지의 공급 없이 최대온도 1200-C 이하에서 연속적인 소성이 가능하였다. 이렇게제조한 과립체를 고령토만 사용하여 제조한 일반 소성점토과립과 비교하였을 때 평균공극의 크기가 커졌음이 확인되었다.
이렇게 변화된 공극의 특성으로 인해 HCR과 LCR 과립의 내부에 흡수된 수분이 kaolin 과립에 비해 더 낮은 potential에서 방출되었고, 식물이더 이용하기 쉬운 상태로 수분이 보유됨을 확인하였다. 그리고 자열소성한 과립은 kaolin 과립에 비해 높은 포장용수량과 유효수분의 값을 나타내었다. 포장용수량은 HCR과 LCR 과립이 각각 47.
02%로서, 석탄폐석을 혼합하여 제조한 과립이 더 낮은 potential에서 수분을 방출한다는 것을 알 수 있으며 이것은 식물이 더 쉽게 수분을 이용할 수 있다는 것을 의미한다. 또한 위조점(-1.5MPa)에서의 수분 보유량을 보면 HCR과 LCR pellet이 더 낮은 값을 나타내었고 이는 보유수분중에서 식물이 이용할 수 있는 수분인 유효수분의 비율이 높다는 것을 의미한다. 이러한 특징은 상기에서 측정된 평균공극 크기와 관계된다고 볼 수 있는데, 공극의 크기가 큰 HCR과 LCR pellet이 더 낮은 capillary force로 수분을 보유하기 때문으로 생각할 수 있다.
이 Hg intrusion 실험을 통해 얻을 수 있는 정량적 데이터를 Table 3에 표시하였다. 상기의 그래프에서 본 바와 같이 평균 공극의 크기(median diameter)는 kaolin pellet이 2.58m로 가장 작으며 LCR pellet이 13.33m으로 가장 컸다. 입도가 가장 작은 고령토로 만든 과립이 가장 작은 공극분포를 가지고 있으며 석탄폐석의 함량이 늘어날수록 공극의 크기도 커졌다.
이렇게제조한 과립체를 고령토만 사용하여 제조한 일반 소성점토과립과 비교하였을 때 평균공극의 크기가 커졌음이 확인되었다. 이렇게 변화된 공극의 특성으로 인해 HCR과 LCR 과립의 내부에 흡수된 수분이 kaolin 과립에 비해 더 낮은 potential에서 방출되었고, 식물이더 이용하기 쉬운 상태로 수분이 보유됨을 확인하였다. 그리고 자열소성한 과립은 kaolin 과립에 비해 높은 포장용수량과 유효수분의 값을 나타내었다.
66%인 LCR시료만을 사용한 과립을 자열소성한 결과, 별도의 가열에너지의 공급 없이 최대온도 1200-C 이하에서 연속적인 소성이 가능하였다. 이렇게제조한 과립체를 고령토만 사용하여 제조한 일반 소성점토과립과 비교하였을 때 평균공극의 크기가 커졌음이 확인되었다. 이렇게 변화된 공극의 특성으로 인해 HCR과 LCR 과립의 내부에 흡수된 수분이 kaolin 과립에 비해 더 낮은 potential에서 방출되었고, 식물이더 이용하기 쉬운 상태로 수분이 보유됨을 확인하였다.
33m으로 가장 컸다. 입도가 가장 작은 고령토로 만든 과립이 가장 작은 공극분포를 가지고 있으며 석탄폐석의 함량이 늘어날수록 공극의 크기도 커졌다.
49mL/100g으로 나타났다. 자열소성한 과립의 pH는 6~8로서 토양에 활용이 가능함을 확인하였다.
결과에서 보이는 바와 같이 석탄폐석의 혼합과자열소성에 의해 포장용수량(field capacity)이 증가하였을 뿐만 아니라 유효수분(plant-available water)의양도 증가하였다. 특히 LCR pellet보다 HCR pellet이더욱 높은 증가율을 나타내었고, kaolin pellet에 비교하면 유효이용수분이 13.69mL/100g 증가하였다.
그리고 자열소성한 과립은 kaolin 과립에 비해 높은 포장용수량과 유효수분의 값을 나타내었다. 포장용수량은 HCR과 LCR 과립이 각각 47.64, 38.43 mL/100g값을 나타내었고, 유효수분의 양은 각각 38.39 과 28.49mL/100g으로 나타났다. 자열소성한 과립의 pH는 6~8로서 토양에 활용이 가능함을 확인하였다.
것을 알 수 있다. 포장용수량중 -0.5MPa 이내에서 방출되는 비율을 보면 kaolin pellete 42.75%인 것에 비해 HCR과 LCRe 각각 66.71%와 63.02%로서, 석탄폐석을 혼합하여 제조한 과립이 더 낮은 potential에서 수분을 방출한다는 것을 알 수 있으며 이것은 식물이 더 쉽게 수분을 이용할 수 있다는 것을 의미한다. 또한 위조점(-1.
3은 실험에 사용된 석탄 폐석과 고령토 시료의 입도를 측정한 결과이다. 품위별로 나누고 분쇄하여 제조한 고품위와 저품위의 석탄폐석은 약100μm 이하의 크기로서 각각 15.12μm, 14.88㎛의 평균 입도를 가지고 있었으며, 고령토는 약 501 이하의 크기와 8.971의 평균입도를 가지는 것으로 나타났다.
후속연구
석탄폐석을 혼합함으로써 Kaolin pellet에 비해 pH가 높아짐을 알 수 있다. 그러나 pH의 변화가 크지 않고 모두 8이하의 값을 가지고 있으므로 사용하고자 하는 토양의 특성에 맞춰 적용할 수 있을 것으로 예상된다.
그리고 연소에 의해 생성된 공극은 과립의 공극률을 높여줄 수 있고 이것은과립의 보수력을 높여줄 수 있을 것이다. 그러므로 석탄폐석을 혼합하여 제조한 과립을 자열소성법에 의해소성하고 이를 토양개량용으로 사용할 수 있다면 많은 양이 적치되어 있는 석탄폐석을 활용할 수 있는방법임과 동시에 저비용으로 토양개량제를 생산할 수있는 방법이 될 것이다.
자열소성법은 다공성과립의 제조에 적절한방법으로서 별도의 가열에너지가 요구되지 않기 때문에 저비용으로 과립을 대량생산할 수 있는 기술이다. 현재 국내에 다량 적치되어 있는 석탄폐석을 상기의방법을 통해 과립으로 제조하고 이를 토양에 활용한다면 토양환경개선에 많은 기여를 할 수 있을 것으로기대된다.
참고문헌 (15)
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