The purpose of this study was to analyze the soil on two waste areas that lack plants to find out the limiting factors of plant introduction, and to find out the possibility of plant introduction through plant growth experiments by mixing the two waste soil. In the case of tungsten waste soil, insufficient organic matter, water content, effective phosphoric acid, and nitrogen content were the limiting factors for plant introduction, and in the case of coal waste soil, low pH of the soil acted as the limiting factors for natural introduction. Growth experiments showed that the number of leaves of Ipomoea nil grown in soil mixed with both waste soil was 2.7 times greater than that of Ipomoea nil grown in tungsten waste soil, and 2.29 times greater than that of Ipomoea nil grown in coal waste soil. The fresh weight comparison showed that Ipomoea nil grown in soil mixed with the two waste soil had a fresh weight of 2.64 times higher than that of tungsten waste soil and 2.45 times higher than that of coal waste soil. There was no significant difference in the fresh weight of Ipomoea nil grown in soil mixed with the two waste soil and in general soil. Therefore, when the two waste soil are mixed, it can be judged that the components unfavorable to growth complement each other, improving the soil and being effective in plant growth.
Food waste has recognized one of useful sources for potentially agricultural application to supply organic matter and nutrients in arable soil. However, there was little information on application of food waste compost related to the maturity and NaCl content in arable soil. This study evaluated the effect of food waste compost application on yield and fertility in soil under flooding and upland condition. The yields in rice and pepper cultivation decreased with increasing the rate of food waste compost application in soil (p<0.05). Maximum yields of rice ($49.0g\;plant^{-1}$) and pepper ($204g\;plant^{-1}$) were shown at 10 and $30Mg\;ha^{-1}$ of food waste compost application, respectively. The N, P, and K contents in grain and plant residues increased by the application of food waste compost, there was no difference on Na/K ratio in plant tissue among the treatments. Application of food waste compost resulted in the increase of pH, EC, TC, available P contents in soil after crop harvest, especially, which was shown the increase of the CEC and exchangeable sodium percentage (ESP) contents in irrespective of water condition. In conclusion, application of food waste compost in soil was effective on the supply of the organic matter and nutrient. However, it might need caution to apply food waste compost for sustainable productivity in arable soil because of potential Na accumulation.
This study was conducted to evaluate the degradation characteristics of waste cigarette filters under 0, 5, 10, and 15cm in depth from soil surface by environmental conditions. Weather was the most important factor during degradation of waste cigarette filters in this study. Bulking of cellulose acetate filaments exposed on soil surface was observed after 2 months, but the form of filter was kept up after 12 months. The treated cigarette filters in soil landfill revealed a little different degradation pattern at each soil landfill depth, The sample in 5cm depth of soil was more degraded then other site. A fluffy appearance of cellulose acetate filaments in the control filter rods was also developed more strongly in soil landfill then on soil surface. From the observation of waste cigarette filters by scanning electron microscopy, much degradation of the fiber of waste cigarette filters could be ascertained in soil landfill. The weight of waste cigarette filters under 5cm from soil surface was reduced about 50%, and the tensile strength of the samples in soil surface and under 5cm from soil surface were reduced 66.0% and 92.4%, respectively. The microbial experiment date that the viable cell number in microbial population and cellulolytic microorganisms showed the maximum values under 5cm from soil surface, suggest that microorganisms in soil play an important roll in the degradation of acetate cigarette filters.
The purpose of this study was to research on compressibility characteristics of waste tire powder-added lightweight soil(TLS) for recycling dredged soil, bottom ash and waste tire. The TLS used in this experiment consists of dredged soil, cement, waste tire powder and bottom ash. Test specimens were prepared with various content of waste tire powder ranged from 0% to 100% at 25% intervals by the dried weight of dredged soil. Several series of one-dimensional consolidation tests were carried out. Based on the experimental results, as the waste tire powder increased, the swelling index of TLS increased. The compression index and swelling index of the TLS with bottom ash content showed lower value than without bottom ash. Then, compressibility characteristics of TLS were strongly influenced by mixing conditions of waste tire powder content and bottom ash content.
This study was carried out to evaluate the Physicochemical characteristics of mined waste(separated waste and soil) and to predict environmental effect of an old landfill site located at north of Seoul. Municipal solid waster(MSW) had been disposed of at the old landfill site used in this study for about 2 years(1990-1992). The old landfill site selected for this study had accepted mainly municipal solid waste. The landfill-mined waste contained separated waste (40.9%) and soil(59.1%) by wet weight basis. The separated waste consisted of combustible(91.0%) and non-combustible(9.0%). The combustible waste was mainly non-biodegradable plastics. The low heating value of the separated combustible waste, which is calculated by Dulong's equation, was as high as 3,470kcal/kg. According to the Korean Extraction Procedure, separated waste and soil were proved to be not hazardous. The total content of heavy metal in the separated waste and soil met standard of California State, USA. Therefore the separated waste may be relandfilled at a sanitary landfill site and/or burned up at an incinerator, and the separated old soil may be used ad landfill cover-soil at a sanitary landfill site. Water quality of two streams was grade IV, of which water could be used as industrial and agricultural water. The streams near the landfill site might not be contaminated by leachate from the old landfill site. It was estimated that organic matter in the old landfill site would not be actively biodegraded within a short period of time.
Korea shows the soil pH is 5.8 ~ 6.2 by many factors including the geological structure and climate condition. There is known as the cause for soil acidification by weathering of the mineral, excessive use of the chemical fertilizer, and extensively diffused acid rain. The purpose of research is environmentally-friendly material neutralization technology development utilizing the waste resources against by acid soil. The experiment analyze the physico-chemical property of the acid soil and waste resource materials (waste lime, oyster shell, bottom ash). The Batch-Test was performed under 3 stage. As a result, the acid soil showed up acid soil about 3.19. And waste lime, oyster, bottom ash showed the alkalinity with 9.62, 10.08, 9.17. In case of 1 batch-test experimental result, waste lime and oyster shell, the alkalinity was shown over 7.5 and the good efficiency was showed, on the other hands, the bottom ash showed the pH 4 the neutralization efficiency which is low. waste resource materials to be applied to 2 steps was chosen as the waste lime except the bottom ash and oyster. In 2 step batch-test experiment, it was exposed to be the most appropriate in case of doing the combination ratio of the waste lime and oyster shell with 9 : 1. It was exposed to be efficient most in the effeciency and aspect of economical efficiency combination ratio of the soil and materials was 9.6 : 0.6 with 3 step batch-test experimental result.
Granite and marble are widely produced and utilized in the construction industry, resulting in significant waste production. It is essential to manage this waste appropriately and repurpose it in recycling processes to ensure sustainability. The utilization of waste materials such as marble and granite waste (MGW) has become increasingly important in geotechnical engineering to improve the physical and mechanical properties of weak soils. This study investigated the applicability of utilizing MGW and cement (C)-MGW mixtures to improve clayey soil. A series of model plate loading tests were carried out in a specialized circular test tank to assess the influence of MGW and C-MGW mixing ratios on clayey soil samples. The samples were prepared by blending MGW and C-MGW in predetermined proportions. It is found that the bearing capacity of clay soil increased by approximately 71% when using MGW and C additives. Moreover, the consolidated settlement values of the clay soil decreased up to 6 times compared to the additive-free case.
Deep soil mixing, DSM technique has been widely used to improve the engineering properties of problematic soils. Due to growing urbanization and the industrial developments, disposal of brick dust poses a big problem and causes environmental problems. This study aims to use brick dust in DSM application in order to minimize the waste in brick industry and to evaluate its effect on the improvement of the geotechnical properties. Three different percentages of cement content: (10, 15 and 20%) were used in the formation of soil-cement mixture. Unlike the other studies in the literature, various percentages of waste brick dust: (10, 20 and 30%) were used as partial replacement of cement in soil-cement mixture. The results indicated that addition of waste brick dust into soil-cement mixture had positive effect on the inherent strength and stiffness of loose sand. Cement replaced by 20% of brick dust gave the best results and reduced the final setting time of cement and resulted in an increase in unconfined compressive strength, modulus of elasticity and resilient modulus of sand mixed with cement and brick dust. The findings were also supported by the microscopic images of the specimens with different percentages of waste brick dust and it was observed that waste brick dust caused an increase in the interlocking between the particles and resulted in an increase in soil strength. Using waste brick dust as a replacement material seems to be promising for improving the geotechnical properties of loose sand.
This study investigated the shear strength characteristics of waste tire powder-added lightweight soil (WTLS), which were developed to recycle dredged soil, bottom ash, and waste tires. The WTLS used in this experiment consisted of dredged soil, bottom ash, waste tire powder, and cement. Test specimens were prepared with various contents of waste tire powder ranging from 0% to 100% at 25% intervals and bottom ash contents of 0% or 100% by the weight of the dry dredged soil. In this study several series of direct shear tests were carried out, which indicated that the shear properties of WTLS were strongly influenced by the mixing conditions, such as the waste tire powder content and bottom ash content. The unit weight, as well as the shear strength of the WTLS, decreased with an increase in waste tire powder content. The shear strength of WTLS with bottom ash was 1.34 times greater than that of WTLS without bottom ash. An average increase in cohesion of 30 kPa was obtained in WTLS with the inclusion of bottom ash due to the bond strength induced from the pozzolanic reaction of the bottom ash. In this test, the maximum value of the internal friction angle was obtained with a 25% content of waste tire powder.
Food waste has been recognized as a organic sources for composting and many research was conducted to efficiently utilize or treat. This study was to evaluate a feasibility for producing food waste compost under co-composting with mixture of food and animal waste. The mixing ratio of food and animal waste was 35% as main material, which additionally mixed 30% of sawdust for co-composting. Total days of composting experiment were 84 days and each sub samples were collected at every 7 days from starting of composting. Results showed that inner temperature in composting was rapidly increased to $70{\pm}4^{\circ}C$ within 3~5 days depending on mixing animal waste of cattle, pig, and chicken base compared to sole food waste base. Expecially, the CN ratio in the mixture of food and pig water was the highest (16.2) among compost. After finishing composting experiment, maturity was evaluated with solvita and germination test. Maturity index (MI) of the mixture of food and animal waste was ranged between 6~7, but was 3 in sole food waste. Calculated germination index (GI) was at the range of about 100 irrespectively of mixing of food and animal waste. However, NaCl content and heavy metal as Cr, Cu, Ni, Pb, and Zn contents was increased in the mixture of food and animal waste. which was the highest in compost mixed the food and pig waste. Both MI and GI showed that manufactured fertilizer was suitable for fertilizer criteria while sole food waste was not adequate for composting due to composting periods. Overall, mixing the food and animal waste can be utilized for improving compost maturity, but more research should be conducted to make high quality of food waste compost with animal waste in agricultural fields.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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