Rice cultivation in paddy field affects the global balance of methane ($CH_4$) as a key greenhouse gas. To evaluate a potential use of by-product gypsum fertilizer (BGF) in reducing $CH_4$ emission from paddy soil, $CH_4$ fluxes from a paddy soil applied with BGF different levels (0, 2, 4 and $8Mg\;ha^{-1}$) were investigated by closed-chamber method during rice cultivation period. $CH_4$ flux significantly decreased (p<0.05) with increasing level of BGF application. $8Mg\;ha^{-1}$ of BGF addition in soil reduced $CH_4$ flux by 60.6% compared to control. Decreased soil redox potential (Eh) resulted in increasing $CH_4$ emission through a $CO_2$ reduction reaction. The concentrations of dissolved calcium (Ca) and sulfate ion (${SO_4}^{2-}$) in soil pore water were significantly increased as the application rate of BGF increased and showed negatively correlations with $CH_4$ flux. Decreased $CH_4$ flux with BGF application implied that ${SO_4}^{2-}$ ion led to decreases in electron availability for methanogen and precipitation reaction of Ca ion with inorganic carbon including carbonate and bicarbonate as a source of $CH_4$ formation under anoxic condition. BGF application also increased rice grain yield by 16% at $8Mg\;ha^{-1}$ of BGF addition. Therefore, our results suggest that BGF application can be a good soil management practice to reduce $CH_4$ emission from paddy soil and to increase rice yield.
연약지반의 점토퇴적물을 시멘트와 함께 생석회, 소석회, 석고, 고령토, 제올라이트, 규조토 등의 광물재료를 혼합하여 고화 반응시킨 후 양생시간에 따른 물성변화와 반응생성물을 조사하였다. 그 결과, 시멘트로는 포틀랜드 시멘트보다는 슬래그시멘트가 점토의 고화반응에 따른 강도발현이 큰 것으로 나타났다. 그리고 슬래그시멘트와 함께 각종 광물재료와 고화 반응시킨 실험결과에서는, 석고가 가장 높은 강도발현을 나타냈다 따라서 슬래그시멘트와 석고에 대해 이들의 혼합비를 달리하여 고화 실험을 수행하였다. 그 결과, 슬래그시멘트 $70\%$, 석고 $30\%$의 비율에서 가장 좋은 강도발현을 보이는 것으로 나타났다. 이 실험의 고화반응물에서는 에트린자이트 등의 반응생성물이 포함되었다. 이것은 석고가 슬래그시멘트의 효율적인 수화반응을 촉진시켜서 높은 강도 발현에 기여 한 것으로 생각된다. 이러한 실험 결과는 연약지반의 안정화 처리에 유용한 자료로 이용될 것으로 보인다.
본 연구는 콘크리트 블록을 생산하는 공장에서 경제적이면서 환경 친화적인 블록을 생산하기 위해 산업부산물 자원을 효과적으로 이용하는 방안에 관한 것이다. 즉, BS 3종에 일라이트, 탈황석고 및 폐내화물울 치환하여 종전에 연구되었던 결과에서 양호한 것으로 밝혀진 몇 개 변수를 Mock-up 시험성격으로 실제 생산라인에서 호안블록을 생산하여 그 특성을 분석하므로써 최적 조합을 확정하고자 한다. 실험결과 압축강도, 흡수율, 내동해성 및 수질영향의 pH 관점에서 고려하면 BS 3종에 정제 탈황석고 5% 치환 및 여기에 골재로서 일라이트를 1% 치환한 배합이 최적인 것으로 분석되었다. 그러나 일라이트는 시멘트 보다 고가이므로 경제적인 측면까지도 고려하면 BS 3종에 5%의 정제 탈황석고를 결합재로 치환하는 배합이 최적 조합인 것으로 밝혀졌다.
Hardened cement paste is mainly affected by corrosion of sulphate and chlorine ions in sea water. In this investigation, many specimens were made with the cement clinker minerals such as C3S, C3A, C4AF and their mixture according to cement composition added various blending materials. After the specimens were immersed in 4% MgSO4 and MgCl2 solutions, the product of reaction, the microstructure of specimen and Ca+2 ion leached in the solution were studied. The formation of Ca(OH)2 in the specimen of C3S is reduced relatively by adding pozzolanic admixtures. The chlorine ion is easily diffuse into the C3S specimen and produced CaCl2 compound, and it makes the specimen porous by leaching out itself into the solution. The specimen of C3A, C4AF are broken down by expanding reaction of ettringite and gypsum compound produced in the MgSO4 solution. At a later period, the ettringite is transformed into gypsum and 5MgO.2Al2O3·15H2O. The C3A in the MgCl2 solution combines chlorine ion to form Friedel's salt and prevents the diffusion reaction of chlorine ion into the specimen. Granulated slag shows inferior effect on the resistance of the specimen in MgSO4 solution by forming ettringite and gypsum, but good result in MgCl2 solution. Pozzolanic materials, on the whole, offer noticable effect on the resistance of the specimen in both solutions.
농경지 인산유출 저감을 위한 석탄회-석고의 적정혼합비를 실내시험을 통해서 선발하고 이를 논토양에서 적용 가능성을 평가하였다. 석탄회-석고 혼합제 시용은 두 토양(LS, SiL)에서 토양 중 dissolved reactive P(DRP) 함량을 현저히 감소 시켰다. 그러나 석탄회-석고 혼합비 75:25, 50:50 및 25:75 처리간에 토양 중 DRP 감소 효과는 큰 차이가 없었다. 따라서 석탄회-석고 75:25 혼합제 0, 20, 40, 60 Mg $ha^{-1}$를 논 토양에 시용하여 벼 재배 기간동안 DRP 함량과 수확 후 형태별 인산 함량변화를 조사하였다. 혼합제 시용량 증가에 따라서 토양 중 DRP 함량은 감소하였으나, 수확 후 토양 중 Ca-P 함량은 혼합제 시용량 증가에 따라서 증가되었다. 그리고 혼합제 시용량 증가에 따라서 토양 중 유효인산, 유효규산 및 치환성 칼슘 함량이 현저히 증가되었다. 따라서 석탄회-석고 혼합제는 토양 중 인산의 용해도를 감소 시켜 농경지로부터 인산유출을 저감시킴과 동시에 토양 비옥도 증진에 우수한 제재로 평가되었다.
Ji whan Ahn;Ka yeon Kim;Hwan Kim;Sang bop Lee;Eu dug Hwang
한국결정성장학회지
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제7권4호
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pp.673-680
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1997
금속 표면 처리 공정 및 체련 공정 중에 발생하는 폐황산의 중화처리에는 NaOH,$Na_2CO_3,CaO,Ca(OH)_2,CaCO_3$ 등이 널리 사용되고 있다. 그러나, 이러한 중화제의 사용시 드는 높은 처리비용으로 인해, 본 연구에서는 포항제철(주)의 소성 공장으로부터 나오는 슬러지 와 스테인레스 제조 꽁청에서 나오는 dust의 활용을 모색하였으며, 이 때 나오는 석고부산물의 결정 및 재활용 연구를 수행하였다. 본 연구 결과, 슬러지를 중화제로 사용할 경우 캉산 영역 ( (pH < 2)에서는 소성 후 수화시킨 것을 사용한 후 약산영역(pH>2)에서 순수한 슬러지를 사용 하여 중화시키는 방법이 효과적얼 것으로 판단되었으며, 이 때 생성되는 석고 부산물의 화학 분석 결과는 석고원료 품질규격에 부합됨을 확인할 수 있어 이 제조법에 의한 석고원료 공급부 족현상 해결에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 또한, 스테인레스 제조 공청에서 나오는 d dust를 이용해 순수한 황산 빛 폐황산의 중화 과정에서 생성되는 석고의 상 빛 형상을 비교한 결과, 순수한 황산의 경우 높은 반응성과 반응온도로 인해 구형의 응집체형 석고가 생성되고, 폐황산의 경우 순수한 황산에 비해 낮은 반응성으로 인해 휘스커형 석고가 생성됨을 전자현미 경 사진으로부터 확인할 수 있었다.
Two kinds of clinker liquid melts, one containing 2.0% of $K_2O$ and the other without $K_2O$, were prepared with the similar composition as those developed during the firing of portland cement clinker. One portion of melt was quenched and found to consist of glass together with traces of proto-$C_3A$, and the other portion was allowed to cool spontaneously to crystallize $C_3A$ and calciumferrite well. The product obtained by crystallization of the melt without $K_2O$showed cubic $C_3A$, while orthorhombic $C_3A$ was formed from the crystallized product containing $K_2O$. Studies on the hydration behavior of the samples made from the melts with 30% of gypsum were carried out for 24 hours by observation at regular intervals ettringite, monosulphate hydrates and gypsum which were formed or consumed during hydration. The samples without $K_2O$ in the melts were hydrated wth addition of proper amount of $K_2SO_4$ in the water for hydration. Hydration behavior of glassified $C_3A$ showed that it has low reactivity relative to crystallized $C_3A$, and also hydration reactivity of orthorhombic $C_3A$ was much lower than that of cubic $C_3A$ in 60 minutes. Potassium sulphate in the solution reduced the hydration reactivity of $C_3A$ . Evolution peaks of hydration heat examined by twin-type conduction micro-calorimeter showed that glassified $C_3A$ without $K_2O$ had secondary peak after 9 hours and $C_3A$ containing $K_2O$ after 12 hours. When crystallized $C_3A$ was hydrated, initial peaks of hydration heat were considerably high and there was no secondary peak for cubic $C_3A$ but the secondary peak of orthorhombic $C_3A$ appeared after 4 hours.
Seo, Sung Kwan;Chu, Yong Sik;Shim, Kwang Bo;Lee, Jong Kyu;Song, Hun
한국세라믹학회지
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제52권6호
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pp.479-482
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2015
The flue gas desulfurization (FGD) process is one of the most effective methods to reduce the amount of $SO_2$ gas (up to 90%) generated by the use of fossil fuel. Limestone is usually used as a desulfurizing agent in the wet-type FGD process; however, the limestone reserves of domestic mines have become exhausted. In this study, limestone sludge produced from the steel works process is used as a desulfurizing agent. Seven different types of additives are also used to improve the efficiency of the desulfurization process. As a result, alkaline additive is identified as the least effective additive, while certain types of organic acids show higher efficiency. It is also observed that the amount of FGD gypsum, which is a by-product of the FGD process, increases with the used of some of those additives.
The effect of the mixing ratio of compounds in a slag-OPC-Gypsum system on the physical properties of Slag cement is investigated in this study. $Na_2SO_4$ was used as an alkali activator. Blast furnace slag cement was prepared from a mixture of blast furnace slag, ordinary Portland cement and anhydride gypsum. The fluidity and the compressive strength according to the ratio of each mixture were analyzed in statistical analyses in order to discover the parameters influencing the fluidity and compressive strength. The results showed that the hydration of blast furnace slag took place with the addition of $Na_2SO_4$ and that column-crystalline ettringite was created as the main hydration product of the blast furnace slag. In addition, it was found that the compressive strength of blast furnace slag cement tends to increase when the ordinary Portland cement content is higher up to three days. However, it is known that the compressive strength tends to increase as the blast furnace slag content becomes higher with increases in the level of OPC after 28 days. As a result of this analysis, it is believed that the ordinary Portland cement content influences the initial compressive strength of blast furnace slag cement, and that in later days this is highly influenced by the slag content.
국산 인산 폐석고를 유동화 반응조건에서 반응온도를 90∼$180^{\circ}C$, 알칼리 첨가량을 0∼5%로 바꾸어가며 뱃치식으로 탈수반응시킨 후 생성물을 X-선 회절, 시차열법분석 등으로 확인하고 혼수량, 압축강도 등 물성들을 측정 비교하였다. 유동화 반응조에서의 탈수반응은 매우 균일하게 연속적으로 진행되면 반응조의 온도가 90$^{\circ}$인 경우에는 이수석고의 탈수반응은 반수석고까지만 진행되나 그 이상의 온도에서는 무수석고까지 탈수반응이 계속됨을 알 수 있었다. 반응조의 온도를 140$^{\circ}$이상 예열 고정하고 석고를 투입하면 반응조의 온도는 일단 떨어졌다가 초기 온도인 140$^{\circ}$에 도달하게 되므로 실제 석고의 탈수반응은 이 예열 고정온도보다 낮은 온도에서 상당량이 일어나며 특히 반응조의 예열 고정온도가 160$^{\circ}$ 이상인 경우에는 대부분의 탈수반응이 반응조의 초기 예열 고정온도에 도달하기 이전에 일어나며 이수석고에서 반수석고로의 전환은 140$^{\circ}$부근에서, 반수석고에서 무수석고로의 전환은 160$^{\circ}$ 부근에서 일어남을 알 수 있었다. 인산 폐석고에 대한 수산화칼슘의 첨가효과는 의 무게비가 3.2인 때 가장 우수한 물성을 나타내었다
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[게시일 2004년 10월 1일]
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