Study on the accumulation mechanism of cesium into incineration ash of sewage sludge and its application to the decontamination waste = Study on the accumulation mechanism of cesium into incineration ash of sewage sludge and its application to the decontamination waste
저자
( Michiyo Kobori ) ; ( Yasumasa Tojo ) ; ( Takayuki Matsuo ) ; ( Toshihiko Matsuto )
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2017
작성언어
-자료형태
학술저널
수록면
460-460(1쪽)
제공처
In past studies, it was reported that most of cesium (Cs) remained in the bottom ash and it became less soluble form when sewage sludge containing Cs was incinerated. Besides, from the thermodynamic equilibrium calculation, it was pointed out that Cs-aluminosilicate formed from Si, Al, etc. contained in sewage sludge under high temperature condition and this was the reason why Cs became less soluble. However, there is no study actually confirming the existence form of cesium in bottom ash of sewage sludge. If mechanism by which Cs becomes less soluble during the incineration process of sewage sludge is clarified, it can be applied for the treatment of decontamination waste that is still generating now. Therefore, in this research, the following two objectives were set; 1) to elucidate mechanism that Cs in sewage sludge becomes less soluble during incineration process; 2) to examine the possibility of Cs becoming less soluble by co-combustion of both Cs-containing waste and sewage sludge. In order to confirm the mechanism by which cesium becomes less soluble in the incineration process, Cs2CO3 and sewage sludge were heated together at 900℃ for 2 hours, and the ash for observation was obtained. By the elemental composition analysis using XRF, it was found that Fe, Si, Al, P, Sr were major elements contained in the ash. Based on the mass balance on Cs, about 75% of Cs remained in the ash and it became less soluble form. Subsequently, several thin section samples of the ash particle were created and they were analyzed by Scanning Electron Microscope with Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (SEM-EDS) and Electron Probe Micro Analyzer (EPMA). Mapping of Cs using EPMA or SEM-EDS revealed that Cs presented inside the ash particles. However, there was no tendency that the specific element was particularly high at the region where Cs existed. At last, to confirm the applicability of this capturing mechanism to MSW fly ash containing Cs, CsCl and sewage sludge were heated together. This is because Cs contained in fly ash was mainly chloride and it is well known that CsCl is highly volatile and easily soluble. Even when Cs2CO3 was changed to CsCl, the amount of Cs remained in the ash after heating and the proportion of less soluble form were almost the same. In other words, it can be said that the sewage sludge can suppress volatilization of Cs during incineration and capture it inside the ash particle as less soluble form.
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