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일일 및 중간복토재로서 인산석고 재활용을 위한 실험 연구
An Experimental Study on the Utilization of Phosphogypsum as Daily and Intermediate Cover Materials

이용수   (한양대학교 대학원 토목공학과UU0001519  ); 정형식   (한양대학교 토목공학과UU0001519  );
  • 초록

    인산석고(phosphogypsum)는 인산비료 생산과정에서 발생되는 부산물로, 주요성분은 이수석고 $(CaSO_4.2H_2O)$ 가 대부분이고 여기에 인 $(P_2O_5)$ , 불소 $(F_-)$ 와 유기물질 등으로 이루어져있다. 전세계적으로 인산석고는 약 15,000만톤정도 발생되고 있으며, 국내에서는 약 157만톤/년이 발생되고 있다. 본 연구는 폐기물 매립장의 일일 및 중간복토재로서 인산석고의 활용성을 분석하였다. 이를 위하여 입도분석, 비중, 연경도, CBR, 투수시험, 용출시험과 우수배제 시험등 일련의 실험을 실시하였다. 실험결과, 인산석고 혼합과 층별 조건에서 CBR값은 6.2~6.3%, 투수계수는 $\alpha$ $\times10_{-5}~10_{-6}cm/sec$ 로 나타났고, 용출시험결과, 관련법에서 요구하는 기준 값이하로 나타났으며, 우수배제시험결과에서 인산석고 혼합토의 우수배제율이 일반화강토와 비슷하게 나타났다. 따라서, 인산석고를 일일 및 중간복토재로 활용하는 것이 유용할 것으로 판단된다.


    Phosphogypsum is a by-product from the phosphoric acid process for manufacturing fertilizers. It consists mainly of $(CaSO_4.2H_2O)$ and contains some impurities such as $(P_2O_5)$ , 불소 $(F_-)$ , and organic substances. The annual world production of this material is up to 150 million tons and is up to 1.57 million tons in Korea. Therefore studies describe application of phosphogypsum to daily and middle cover materials in landfill. For this Purpose, experiments were performed to evaluate the engineering properties of the material by sieve analysis, specific gravity, consistency of soil, compaction, CBR, permeability, mi environmental characteristics of leaching test, reactor test. The results of this study are as follows : The mixing and layer conditions of CBR value are 6.2~6.3%, coefficient of permeability is $\alpha$ $\times10_{-5}~10_{-6}cm/sec$ . And leaching test results are far below than those of regulatory requirement of Waste Management Act, Soil Environment Preservation Act in Korea and RCRA in USA. Therefore phosphogypsum can be used as daily and intermediate cover materials in landfill.


  • 주제어

    Cover materials .   Phosphogypsum .   Recycling.  

  • 참고문헌 (19)

    1. Resilient modulus of cement-stabilized phosphogysum , Pericleous, M. I.;Metcalf, J. B. , Journal of Materials in Civil Engineering, Material Engineering Division / v.8,pp.7-10,
    2. 매립지 복토재로의 재활용을 위한 하수슬러지의 부산석회계 고화재를 이용한 안정화 연구 , 남영우;박태욱;박주양 , 한국폐기물학회지 / v.17,pp.658-664,
    3. 성토재료로서 인산석고의 공학적 · 환경적 특성 , 이용수;정형식;정하익 , 한국지반공학회논문집 / v.17,pp.331-339,
         
    4. Gypsum and Saline Soils , Petrukhin. V. P. , Proceedings of the Thirteenth International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering / v.,pp.265-266,
    5. Utilization of by-product gypsum in road construction , Tata, R. , Doctor of Philosophy Dissertation / v.,pp.,
    6. Florida Institute of Phosphate Research , Tonnage of Phosphogysum Generated, Strategic Assessment of Florida's Environment / v.,pp.,
    7. 건설교통부 , 도로설계편람-토공 및 배수 / v.,pp.,
    8. 경성대학교 , 석고 · 석탄회의 농업적 대량 활용기술개발 / v.,pp.,
    9. Chemical Stabilization of Loess, New Zealand , Evans, G. L.;Bell, D. H. , Proceedings of the Tenth International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering / v.,pp.649-658,
    10. Gypsum and Saline Soils , Petrukhin, V. P. , Proceedings of the Thirteeth International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering / v.,pp.265-266,
    11. Improving Lime Column Strength With Gypsum, Improvement of Ground , Holm, G.;Trank, R.;Ekstrom, A. , Proceedings of The Eighth European Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering / v.,pp.903-907,
    12. Waste gypsum as an embank ment material , Blight, G. E. , Proceedings of the Seventh International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering / v.,pp.39-43,
    13. Compressibility of neutralized phospho gypsum , Wrench, B. P.;Blight, G. E. , Proceedings of the Eleveth International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering / v.3,pp.1321-1326,
    14. 한국건설기술 연구원 , 인산부산석고의 매립성토재 및 지반 재료로서 유효활용에 관한 연구 / v.,pp.,
    15. 건설교통부 , 도로공사표준시방서 / v.,pp.,
    16. 폐석고를 활용한 성토매립지반의 지반공학적 특성 및 환경적 영향분석 , 오인영;김광일;신은철 , 대한토목학회 논문집 / v.21,pp.19-26,
    17. The Use of Gypsum in Deep Stabilization, Improvement of Ground , Kujala, K. , Proceedings of The Eighth European Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering / v.,pp.903-907,
    18. Impacts of gypsum and winter cover cropson soil physical properties and crop productivity when irrigated with saline water , Mitchell, J. P.;Shennan, C.;Singer, M. J.;Peters, D. W.;Miller, R. O.;Prichard, T.;Grattan, S. R.;Rhoades, J. D.;May, D. M.;Munk, D. S. , Agricultural Water Management / v.45,pp.55-71,
    19. Chang, W. F. , Engineering properties and construction applications of phosphogypsum / v.,pp.,
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. 2003. "The Utilization of Waste Foundry Sand as Backfill Material for Underground Electric Utility Systems" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society, 19(1): 201~207     

 저자의 다른 논문

  • 정형식 (34)

    1. 1988 "사질토의 입경이 물유리계 약액주입권결토에 강도 및 강성에 미치는 영향" 大韓土質工學會誌 4 (4): 29~38    
    2. 1990 "신선한 화강암 절리면에서 약액에 의한 전단강도의 변화에 대한 연구" 대한토목학회논문집 10 (3): 99~106    
    3. 1990 "수치해석(數値解析)에 의한 지중연속벽(地中連續壁)의 거동(擧動)에 관한 연구(硏究)" 대한토목학회논문집 10 (4): 123~132    
    4. 1990 "암반시공에서의 안전" 건설안전세미나 : 한국건설안전기술협회 건설안전세미나 1 (): 51~73    
    5. 1991 "해성점토의 Creep 특성에 관한 연구" 韓國地盤工學會誌 = Journal of the Korean geotechnical society 7 (4): 65~74    
    6. 1991 "약액처리된 석탄회의 동적 감쇠특성" 대한토목학회논문집 11 (1): 145~151    
    7. 1991 "삼차원(三次元) 응력조건하(應力條件下)의 모래의 응력(應力)-변형거동(變形擧動)에 관한 실험적(實驗的) 연구(硏究)" 대한토목학회논문집 11 (1): 153~166    
    8. 1991 "토목기유(土木機維)로 보강(補?)된 연약지반(軟弱地盤)의 압밀(壓密) 및 Creep 거동(擧動)에 관한 연구(?究)" 대한토목학회논문집 11 (3): 75~84    
    9. 1995 "TBM공법을 적용한 암반현장에서의 굴착효율에 관한 연구" 韓國地盤工學會誌 = Journal of the Korean geotechnical society 11 (1): 51~62    
    10. 1999 "쉴드터널 라이닝 사다리꼴 세그먼트의 연결방법 개선에 관한 연구" 韓國地盤工學會論文集 = Journal of the Korean geotechnical society 15 (6): 251~262    

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