KR100934931B1 - 전해액 재활용이 가능한 전해연마방식의 방사능 및 비방사능 금속 제염장치 - Google Patents

전해액 재활용이 가능한 전해연마방식의 방사능 및 비방사능 금속 제염장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방사능 및 비방사능 금속을 전해연마하여 상기 방사능 및 비방사능 금속을 제염 및 입자화하는 전해연마조, 상기 전해연마조에 전원을 공급하는 전원공급부, 상기 전해연마조에서 배출되는 전해액을 보관하고, 전해액을 상기 전해연마조로 재공급하는 전해액 혼합조, 상기 전해액에 포함된 금속이온 및 철이온을 침전시키는 침전제 공급부, 상기 전해액 혼합조로부터 폐전해액을 공급받아 슬러지와 전해액을 분리하는 원심분리부 및 상기 원심분리부에서 분리된 전해액을 상기 전해연마조로 재공급하는 전해액 회수조를 포함하되, 상기 침전제 공급부는 상기 전해액에 포함된 1가 , 2가 금속이온 및 철이온을 침전시키는 제 1 응집제를 상기 전해액 혼합조로 투입하는 제 1 응집제 투입부와, 상기 전해액에 포함된 3가 금속이온을 침전시키는 제 2 응집제를 상기 전해액 혼합조로 투입하는 제 2 응집제 투입부를 포함하는 응집제 투입부 및 상기 전해액에 포함된 1가 , 2가 금속이온 및 철이온을 침전시키는 OH라디칼을 상기 전해액 혼합조로 공급하는 OH라디칼 공급부를 포함하며, 상기 응집제 투입부 및 상기 OH라디칼 공급부로부터 각각 공급되는 응집제 및 OH라디칼 중 어느 하나가 상기 전해액 혼합조로 투입되는 것을 특징으로 하는 전해액 재활용이 가능한 전해연마방식의 방사능 및 비방사능 금속 제염장치를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 전해액의 종류에 관계없이 전해액의 재활용이 가능하고 구조가 간단하여 제작비용이 최소화될 수 있는 효과가 있다.
전해연마, 제염, 방사능, 강산, 중성염, 전해액, 재활용, 이온.

Description

전해액 재활용이 가능한 전해연마방식의 방사능 및 비방사능 금속 제염장치{An Apparatus For Decontaminating Radiative And Non-radiative Metal Using Electrolytic Polishing Capable of Recycling of Electolyte}
본 발명은 전해액 재활용이 가능한 전해연마방식의 방사능 및 비방사능 금속 제염장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전해액의 종류에 관계없이 전해액의 재활용이 가능할 뿐 아니라 방사능 금속 및 비방사능 금속에 적용이 가능하고, 구조가 간단하여 제작비용이 최소화될 수 있는 장치에 관한 것이다.
원자력법상 원자력 발전소, 원자력 연구소 등에서 발생하는 금속성 방사성 폐기물은 단순히 절단, 매립하여 보관하고 있으므로 넓은 저장공간이 요구되고, 제염이 되지 않은 상태로 보관되므로 일반폐기물로서의 재활용이 불가능한 문제점이 있다.
이러한 금속성 방사능 폐기물은 대상물에 있는 방사능물질을 완전히 제거함으로써 일반폐기물로 처리/재활용이 가능하다.
종래 방사성 오염 금속을 제염처리하는 방식에는 초음파 세척, 수세 세척 등이 주류를 이루어왔으나 이러한 종래 방식의 경우 고착성 오염의 제염이 곤란하고, 특히 수세 세척의 경우 수동화 작업으로 인해 작업자의 방사능 오염에 노출되는 심각한 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 국내등록특허 제10-444844호에는 강산 전해연마를 이용한 방사능 오염 금속의 제염장치가 제안된 바 있다.
그러나, 상기 등록특허에 따른 제염장치는 인산, 황산, 질산 또는 그 혼합물을 포함하는 강산을 이용하여 제염이 이루어지므로 소결금속필터, 이온교환수지, 기체 방사성폐기물 여과장치(전치 필터, 활성탄 필터, 코트렐 정화장치 등) 등의 복잡한 처리 공정이 필요하고, 제염처리 후 전해연마액을 처리하기 위한 막대한 시설이 요구되는 문제점이 있었다.
특히, 종래 강산을 이용한 전해연마방식은 강산이 전해액 내에 이온 상태로 존재하므로 전해액의 재활용이 불가능한 단점이 있었다.
이러한 강산 전해연마를 이용한 제염장치의 문제점을 해결하고자 중성염 전해연마를 이용한 제염장치가 특허 제10-514612호로 등록된 바가 있다.
그러나, 상기 등록특허는 전해연마를 수차례 수행한 후 전해액을 고밀도 액체여과필터를 경유하여 배출시키므로 자주 액체여과필터 및 고밀도 액체여과필터의 필터를 교체함으로써 2차 폐기물이 증가함과 동시에 교체작업으로 인하여 방사선 피폭이 많아지는 문제가 있다.
또한 전해액이 전해연마조로 연속적이 아닌 단속적으로 이송되므로 전해연마 조내에서의 방전현상에 의해 전해액의 온도가 상승하게 되어, 전해연마조내에 전해액의 온도를 검출하기 위한 온도계, 전해연마조에서 가열된 전해액을 냉각시키기 위한 냉각기 및 순환배관이 필수적으로 요구되였으나 일정기간이 지나면 크롬이온에 의해 전해액을 재사용이 불가능한 문제가 도출되였다.
이러한 중성염 전해연마방식의 단점을 해결하기 위해 전해액에 이온 상태로 존재하는 크롬 이온을 제거한 후 침전 슬러지를 전해액으로부터 분리함으로써 전해액을 연속적으로 재활용할 수 있도록 하는 방법이 등록특허 제10-538640호에 개시되어 있다.
그러나, 이러한 등록특허는 중성염 전해연마방식은 스텐레스 스틸에 대해 효과가 있으나, 제염 후 재 오염성이 높고, 카본스틸 계열 제염시 제염시간이 30분에서 1시간 정도 걸리는 등 강산 전해연마방식에 비해 제염효율이 현저하게 낮아지는 단점이 있다.
즉, 종래에는 강산과 중성염에 모두 적용이 가능하면서도 전해액 재활용이 가능한 방사능 오금 금속의 제염 및 비방사능 금속의 제염장치에 대해 제안된 바가 없는 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 강산과 중성염에 모두 적용이 가능하면서도 전해액의 종류에 관계없이 전해액의 재활용이 가능할 뿐 아니라 방사능 금속 및 비방사능 금속에 적용이 가능하고, 구조가 간단하여 제작비용이 최소화될 수 있는 전해연마방식의 방사능 및 비방사능 금속 제염장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 방사능 및 비방사능 금속을 전해연마하여 상기 방사능 및 비방사능 금속을 제염 및 입자화하는 전해연마조, 상기 전해연마조에 전원을 공급하는 전원공급부, 상기 전해연마조에서 배출되는 전해액을 보관하고, 전해액을 상기 전해연마조로 재공급하는 전해액 혼합조, 상기 전해액에 포함된 금속이온 및 철이온을 침전시키는 침전제 공급부, 상기 전해액 혼합조로부터 폐전해액을 공급받아 슬러지와 전해액을 분리하는 원심분리부 및 상기 원심분리부에서 분리된 전해액을 상기 전해연마조로 재공급하는 전해액 회수조를 포함하되, 상기 침전제 공급부는 상기 전해액에 포함된 1가 , 2가 금속이온 및 철이온을 침전시키는 제 1 응집제를 상기 전해액 혼합조로 투입하는 제 1 응집제 투입부와, 상기 전해액에 포함된 3가 금속이온을 침전시키는 제 2 응집제를 상기 전해액 혼합조로 투입하는 제 2 응집제 투입부를 포함하는 응집제 투입부 및 상기 전해액에 포함된 1가 , 2가 금속이온 및 철이온을 침전시키는 OH라디칼을 상기 전해액 혼합조로 공급하는 OH라디칼 공급부를 포함하며, 상기 응집제 투입부 및 상기 OH라디칼 공급부로부터 각각 공급되는 응집제 및 OH라디칼 중 어느 하나가 상기 전해액 혼합조로 투입되는 것을 특징으로 하는 전해액 재활용이 가능한 전해연마방식의 방사능 및 비방사능 금속 제염장치를 제공한다.
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그리고, 상기 전해연마조의 상부에 설치된 배기후드, 상기 배기후드의 배출구에 연결되는 제 1 냉각부, 상기 제 1 냉각부의 후단에 연결되어 상기 전해연마조에서 증발된 산, 물 등을 제 1 냉각부에서 응축된 물을 회수하는 제 1 회수조 및 증발된 기체를 흡입하는 송풍기가 더 포함되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 전해액 혼합조에 수용된 전해액의 pH값을 측정하는 제 1 pH 측정기, 상기 제 1 응집제가 투입되기 전 상기 전해액 혼합조로 물을 공급하는 제 1 물 공급부 및 상기 제 1 응집제 및 제 2 응집제가 투입된 후 상기 제 1 pH 측정기에서 측정된 pH값이 상기 전해연마조 내부의 전해액의 pH값보다 높은 경우 강산을 상기 전해액 혼합조로 투입하는 강산 공급부가 더 포함되는 것이 보다 바람직하다.
또한, 상기 전해액 혼합조 내부의 온도를 측정하는 온도계 및 상기 온도계에서 측정된 온도가 미리 설정된 기준보다 높은 경우 상기 전해액을 냉각시키는 제 2 냉각기가 더 포함되는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 원심분리부에서 배출되는 슬러지를 저장하는 제 1 슬러지조, 상기 제 1 슬러지조에 물을 공급하는 제 2 물 공급부, 상기 제 1 슬러지조에 저장된 슬러지를 상기 원심분리부로 재투입하는 펌프, 상기 제 1 슬러지조 내부의 슬러지의 pH값을 측정하는 제 2 pH 측정기 및 상기 제 2 pH 측정기에서 측정된 pH값이 미리 설정된 값 이하인 경우 상기 원심분리부에서 배출되는 슬러지를 회수하는 제 2 슬러지조가 더 포함되는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 전해액 회수조 내부의 전해액의 pH값을 측정하는 제 3 pH 측정기 및 상기 제 3 pH 측정기에서 측정된 pH값이 미리 설정된 값보다 높은 경우 상기 전해액 회수조 내부를 감압하여 물을 회수하는 감압증류부를 더 포함하되, 상기 감압증류부는 상기 전해액 회수조에서 배출되는 수증기를 냉각하는 제 3 냉각기, 상기 제 3 냉각기의 후단에 연결되어 진공압을 인가하는 제 2 진공펌프 및 상기 제 3 냉각기에서 응축된 물을 회수하는 제 2 회수조를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 전해연마조, 전해액 혼합조 및 제 1 슬러지조의 하단에는 팬을 이용하여 상기 전해연마조, 전해액 혼합조, 제 1 슬러지조의 내부에 와류를 형성하는 혼합기가 설치되는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 상기 전해연마조 및 전해액 혼합조는 하단 외측이 하방으로 함몰되어 생성된 슬러지가 상기 와류에 의해 벽면을 타고 하강하여 수집되는 그루브가 형성되고, 상기 그루브의 상부에는 경사방향으로 네트부재가 설치되는 것이 더욱 바람직하다.
상기와 같은 본 발명에 따르면 강산 전해연마방식을 이용하여 방사능 금속을 제염처리하여 제염효율을 극대화하면서도 전해액의 연속적인 재활용이 가능할 뿐 아니라 비방사선 금속의 입자화가 가능한 효과가 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전해액 재활용이 가능한 전해연마방식의 방사능 오염 금속 제염장치의 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전해액 재활용이 가능한 전해연마방식의 방사능 오염 금속 제염장치는 크게 전원 공급부(10), 전해연마조(20), 제 1 감압증류부(30), 전해액 혼합조(40), 원심분리부(60), 슬러지 회수부(70), 전해액 회수조(80) 및 제 2 감압증류부(90)를 포함하여 구성된다.
전원 공급부(10)는 전해연마조(20)에 전원을 공급하는 것으로서, (+)극이 제염 대상금속(M)에 전기적으로 연결되고 (-)극이 전해연마조(20)의 음극(22)에 연결된다. 이 때, 양극에 인가되는 전압은 0 ~20V이며, 양극 간에 흐르는 전류는 1 ~ 10만 A 정도이다.
전해연마조(20)는 방사능이 오염된 제염 대상금속(M)을 전해연마하여 제염처리함과 아울러 비방사능 금속(미도시)를 전해연마하여 입자화하는 것으로서, 내부에 전해액이 수용되어 있다. 전해액은 강산 전해연마 방식의 경우 인산, 황산, 질 산 또는 그 혼합물을 포함하는 강산이 사용되고, 중성염 전해연마 방식의 경우 pH가 중성인 중성염으로 질산나트륨, 황산나트륨 등으로 이루어져 있다.
전해연마조 본체(21)는 강산에 견딜 수 있도록 스텐레스 스틸 판에 PVC가 코팅된 구조를 갖는 것이 바람직하다.
전해연마조 본체(21)의 양측에는 초음파 진동자(23)가 설치되어 슬러지가 음극(22)에 달라붙어 전기 흐름을 방해하는 것을 방지하도록 되어 있으며, 저면에는 전해액을 교반시키기 위한 혼합기(24)가 설치되어 있다. 혼합기(24)는 팬(스크루)을 이용한 혼합장치로서, 전해연마조 본체(21) 외부에 구동장치에 의해 전해연마조 본체(21) 내부에 와류를 형성함으로써 전해액이 혼합되는 구조를 취한다.
한편, 전해연마조 본체(21)의 하단 외측은 하방으로 일정깊이 함몰된 그루브(27)가 형성되어 있고, 그루브(27)의 상부에는 네트부재(26)가 경사방향으로 설치되어 있다.
전해제염이 완료된 후, 혼합기(24)가 동작하여 전해연마조 내부에 와류가 형성되면 중량이 큰 슬러지는 원심력에 의해 전해연마조(20)의 외측으로 집중되고 외측의 슬러지가 전해연마조 본체(21)의 벽면을 타고 하강하여 그루브(27)에 수집된다.
전해연마조 본체(21)의 상부에는 배기 후드(28)가 설치되어 있다. 전해제염이 진행되면 전해액의 온도가 상승하고 그에 따라 전해액의 일부가 증발하면서 산, 수소, 산소 및 수증기가 발생한다. 발생한 산, 수소, 산소 및 수증기는 주변을 부식시키게 되므로 배기 후드(28)를 통해 제 1 감압증류부(30)로 배출하여 처리하게 된다.
제 1 감압증류부(30)는 전해액의 일부가 증발하면서 발생하는 기상의 산, 수소, 산소 및 수증기를 송풍기(32)에 의해 흡입되도록 하고 이를 냉각기(31)에서 응축시켜 회수조(33)에서 회수한다.
그루브(27)에 수집된 슬러지 및 전해액은 펌프(P1)를 통해 전해액 혼합조(40)로 이송된다.
전해액 혼합조(40)는 전해액에 포함된 중금속 이온 성분을 슬러지로 침전시킨 후 전해연마조(20)로 재공급하기 위한 장치로서, 전해액 혼합조 본체(41)의 하단에는 전해액을 혼합하기 위한 혼합기(42)가 설치되어 있고, 하단 외측에는 슬러지를 수집하기 위한 그루브(45)가 형성되어 있다. 여기서 혼합기(42)는 일반적인 스크류 타입의 혼합기를 사용할 수 있다.
전해액 혼합조(40)의 측면에는 내부 온도를 측정하기 위한 온도계(46), 전해액의 pH값을 측정하기 위한 pH측정기(47)가 설치되며, 전해액 혼합조(40)의 둘레를 따라 냉각기(48)가 설치되어 있다.
전해액 혼합조(40)의 상부에는 강산 공급부(51), 물 공급부(52), 침전제 공급부(53)가 설치되어 있다.
침전제 공급부(53)는 전해액 혼합조로 제1 응집제를 투입하여 전해액에 포함된 방사능 및 비방사능 금속의 1가 , 2가 금속이온 및 철이온을 침전시키는 제 1 응집제 투입부(53aa)와, 전해액 혼합조로 제2 응집제를 투입하여 전해액에 포함된 방사능 및 비방사능 금속의 3가 금속이온을 침전시키는 제 2 응집제 투입부(53ab)를 포함하는 응집제 투입부(53a) 및 전해액 혼합조(40)로 OH라디칼을 투입하여 전 해액에 포함된 방사능 및 비방사능 금속의 금속이온 및 철이온을 침전시키는 OH라디칼 공급부(53b)를 포함하여 구성되는데, 작업자는 응집제 투입부(53a) 및 OH라디칼 공급부(53b)로부터 각각 공급되는 응집제 및 OH라디칼 중 어느 하나를 전해액 혼합조(40)로 투입할 수 있다.
여기서 OH라디칼 공급부(53b)는 과산화수소수를 저장하는 과산화수소수 저장부(53ba)와, 과산화수소수 저정부(53ba)에 오존을 공급하는 오존발생부(53bb) 및 과산화수소수 저장부(53ba)에 오존이 공급되면서 발생되는 OH라디칼을 전해액 혼합조(40)로 공급하는 공급수단(53bc)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서 전해액 혼합조(40)로 제1,2 응집제가 투입되는 경우를 살펴보면, 전해연마조(10)로부터 전해액 혼합조(40)로 슬러지를 포함하는 전해액이 유입되면 물 공급부(52)로부터 물이 공급되어 전해액의 pH 값을 3 ~ 4 정도로 희석시킨 다음, 제 1 응집제 공급부(53aa)로부터 제 1 응집제가 투입되면서 혼합기(42)에 의해 전해액이 혼합된다. 제 1 응집제는 앞서 설명한 바와 같이 전해액에 포함된 1가 이온, 2가 이온 및 철이온을 슬러지화하여 제거하기 위한 것으로서, Chemsfield사의 CMT 시리즈가 사용될 수 있다. 상기 제 1 응집제는 pH 값이 2 이상인 약산성에서 반응이 잘 일어나므로 pH 농도를 높이기 위해 물이 공급되는 것이다.
제 1 응집제를 통한 1가 이온, 2가 이온 및 철이온이 슬러지화되는 과정은 다음과 같다.
1가 이온의 슬러지화
Figure 112009029701439-pat00001
2가 이온 및 철이온의 슬러지화
Figure 112009029701439-pat00002
1가 , 2가 및 철이온은 강산 전해연마방식에서 1가, 2가및 철이온로 존재하는 중금속 이온을 슬러지화하기 위한 것이므로 중성염 전해연마방식에서는 사용되지 않음을 주의해야 한다.
1차적으로 1가, 2가 및 철이온이 충분히 제거되면 제 2 응집제가 투입되어 전해액 내에 존재하는 크롬 이온을 제거한다. 제 2 응집제로는 3가의 크롬 이온을 슬러지화하는 크롬 침전제가 사용될 수 있다. 크롬 이온은 강산 전해연마방식과 중성염 전해연마방식에 모두 존재하는 이온이므로 제 2 응집제는 전해연마 방식에 관계없이 사용된다.
다음으로, 전해액 혼합조(40)로 OH라디칼이 투입되는 경우를 살펴보도록 한 다.
오존발생기(53ba)에서 과산화수소 농도가 30%이상인 과산화수소수를 보관하는 과산화수소수 저장부(53bb)에 오존 농도가 10%이상인 오존을 공급하여 OH라디칼이 발생되면 공급수단(53bc)에서 발생된 OH라디칼은 전해액 혼합조(40)로 공급하는데, 전해액 혼합조(40)에 공급된 OH라디칼에 의한 금속이온들의 슬러지화되는 과정은 다음과 같다.
Fe3 + + 3OH- → Fe(OH)3
Ni2 + + 2OH- → Ni(OH)2
Cr3 + + 3OH- → Cr(OH)3
Cr6 + + 6OH- → Cr(OH)6
이와 같이 응집제 또는 OH라디칼이 전해액 혼합조(40)로 투입되어 금속이온 및 철이온을 슬러지화 시켜 침전시키는 과정에서 전해액의 온도가 설정치보다 높으면 냉각기(48)를 이용하여 전해액의 온도를 낮추고, 전해액의 온도가 설정치보다 낮으면 히터가 내장된 혼합기(42)를 이용하여 전해액의 온도를 높이게 된다.
금속 이온들이 충분히 침전되어 슬러지화되면 pH측정기(47)를 이용하여 전해액의 pH 농도를 측정하여 높은 경우 강산 공급부(51)에서 인산 등의 강산을 투입하여 전해액의 pH 농도를 낮춘 후 펌프(P2)를 이용하여 전해액을 전해연마조(20)로 재공급하고, 그루브(45)에 수집된 슬러지는 펌프(P3)를 통해 원심분리부(60)로 이송된다.
원심분리부(60)는 전해액 혼합조(40)로부터 이송된 폐전해액을 전해액과 슬러지로 분리하고, 슬러지는 슬러지 회수부(70)로 배출하고 슬러지가 제거된 전해액은 전해액 회수조(80)로 배출한다.
슬러지 회수부(70)는 제 1 슬러지조(71)와 제 2 슬러지조(75)로 구성된다. 제 1 슬러지조(71)에 유입된 슬러지를 혼합하기 위하여 하단부엔 혼합기(72)가 설치되고, 일측에 슬러지의 pH 농도를 측정하기 위한 pH 측정기(74)가 설치되어 있다. 제 1 슬러지조(71)로 유입된 슬러지내에는 전해액이 70% 이상 존재하고 전해액 내에 산성분이 존재하므로, 제 1 슬러지조(71)에 물을 공급하여 혼합기(72)를 이용하여 물과 슬러지를 혼합한 후 펌프(P4)를 통해 다시 원심분리부(60)로 이송되어 다시 슬러지와 전해액을 분리하는 과정을 반복한다. pH 측정기(74)에서 측정된 pH 농도가 충분히 낮아 슬러지내의 전해액 성분이 충분히 제거된 것으로 판단된 경우 원심분리부(60)에서 배출되는 2차 슬러지는 제 2 슬러지 보관조(75)에 수집된 후 고화처리설비나 자체처분을 위한 설비로 이송된다.
여기서 방사능폐기물과 일반폐기물의 처리구분은 금속입자를 200리터 드럼에 넣어 이중 1리터 비이커의 견본을 20개 선별하고, 이 비이커를 다중채널 방사능 핵종분석기에넣어 분석하고 그 결과가 방사능량이 1그람당100Bq(베큐럴)을 넘으면 방사능폐기물로 처리하고, 이하이면 드럼자체를 일반폐기물로 처리하게 되는데 이때, 일반폐기물로 처리하여 외부로 방출하는 것을 자체처분이라 한다.
전해액 회수조(80)는 원심분리부(60)에서 배출되는 전해액을 회수하여 전해액혼합조(40)로 재공급하는 장치로서, 하단에 히터(82)가 설치되고, 일측에 pH 측정기(84)가 설치되어 있다. 원심분리부(60)에서 배출되는 전해액은 전단에서 물이 혼합되어 pH 농도가 높아 바로 전해액혼합조(40)로 투입할 수 없으므로 제 2 감압증류부(90)를 통해 물을 제거한 후 펌프(P5)를 통해 전해액혼합조(40)로 재공급한다.
즉, pH 측정기(84)에서 측정된 전해액의 pH 농도가 설정치보다 높은 경우에는 히터(82)를 이용하여 전해액을 가열하면서 제 2 감압증류부(90)의 진공펌프(93)의 흡입력에 의해 물이 수증기 상태로 증발한 후 냉각기(91)에서 응축된 후 회수조(92)로 회수된다. 회수된 물을 그대로 방류하거나 재사용하게 된다.
전해액혼합조나 전해연마조엔 PVC통을 설치하고, 그 내부에 레벨게이지(29, 49)가 설치되어 있어 전해연마조나 전해액회수조에서 펌프(P4,P5)를 통해 보내진 전해액이 넘침을 조절한다.
도 1은 본 발명에 따른 전해액 재활용이 가능한 전해연마방식의 방사능 오염 금속 제염장치의 구성도이다.
<주요도면부호에 관한 설명>
10 : 전원공급부 20 : 전해연마조
21 : 전해연마조 본체 22 : 음극
23 : 초음파 진동자 24, 42, 72 : 혼합기
25, 43, 73, 83 : 자석 26, 44 : 네트부재
27, 45 : 그루브 29, 49 : 레벨게이지
30, 90 : 감압증류부 31, 91 : 냉각부
32 : 송풍기 33, 92 : 회수조
40 : 전해액 혼합조 41 : 전해액 혼합조 본체
46 : 온도계 47, 74, 84 : pH 측정기
48 : 냉각기 70 : 슬러지 회수부
71 : 제 1 슬러지조 75 : 제 2 슬러지조
80 : 전해액 회수조 81 : 전해액 회수조 본체
82 : 히터 93 : 진공펌프

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 방사능 및 비방사능 금속을 전해연마하여 상기 방사능 및 비방사능 금속을 제염 및 입자화하는 전해연마조;
    상기 전해연마조에 전원을 공급하는 전원공급부;
    상기 전해연마조에서 배출되는 전해액을 보관하고, 전해액을 상기 전해연마조로 재공급하는 전해액 혼합조;
    상기 전해액에 포함된 금속이온 및 철이온을 침전시키는 침전제 공급부;
    상기 전해액 혼합조로부터 폐전해액을 공급받아 슬러지와 전해액을 분리하는 원심분리부; 및
    상기 원심분리부에서 분리된 전해액을 상기 전해연마조로 재공급하는 전해액 회수조를 포함하되,
    상기 침전제 공급부는
    상기 전해액에 포함된 1가 , 2가 금속이온 및 철이온을 침전시키는 제 1 응집제를 상기 전해액 혼합조로 투입하는 제 1 응집제 투입부와, 상기 전해액에 포함된 3가 금속이온을 침전시키는 제 2 응집제를 상기 전해액 혼합조로 투입하는 제 2 응집제 투입부를 포함하는 응집제 투입부; 및
    상기 전해액에 포함된 1가 , 2가 금속이온 및 철이온을 침전시키는 OH라디칼을 상기 전해액 혼합조로 공급하는 OH라디칼 공급부를 포함하며,
    상기 응집제 투입부 및 상기 OH라디칼 공급부로부터 각각 공급되는 응집제 및 OH라디칼 중 어느 하나가 상기 전해액 혼합조로 투입되는 것을 특징으로 하는 전해액 재활용이 가능한 전해연마방식의 방사능 및 비방사능 금속 제염장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전해연마조의 상부에 설치된 배기후드;
    상기 배기후드의 배출구에 연결되는 제 1 냉각부;
    상기 제 1 냉각부에서 응축된 물을 회수하는 제 1 회수조; 및
    상기 제 1 냉각부의 후단에 연결되어 상기 전해연마조 내부에 진공압을 인가하는 송풍기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전해액 재활용이 가능한 전해연마방식의 방사능 및 비방사능 금속 제염장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 전해액 혼합조에 수용된 전해액의 pH값을 측정하는 제 1 pH 측정기;
    상기 제 1 응집제가 투입되기 전 상기 전해액 혼합조로 물을 공급하는 제 1 물 공급부; 및
    상기 제 1 응집제 및 제 2 응집제 또는 상기 OH라디칼이 투입된 후 상기 제 1 pH 측정기에서 측정된 pH값이 상기 전해연마조 내부의 전해액의 pH값보다 높은 경우 강산을 상기 전해액 혼합조로 투입하는 강산 공급부가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전해액 재활용이 가능한 전해연마방식의 방사능 및 비방사능 금속 제염장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 전해액 혼합조 내부의 온도를 측정하는 온도계; 및
    상기 온도계에서 측정된 온도가 미리 설정된 기준보다 높은 경우 상기 전해액을 냉각시키는 제 2 냉각기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전해액 재활용이 가능한 전해연마방식의 방사능 및 비방사능 금속 제염장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 원심분리부에서 배출되는 슬러지를 저장하는 제 1 슬러지조;
    상기 제 1 슬러지조에 물을 공급하는 제 2 물 공급부;
    상기 제 1 슬러지조에 저장된 슬러지를 상기 원심분리부로 재투입하는 펌프;
    상기 제 1 슬러지조 내부의 슬러지의 pH값을 측정하는 제 2 pH 측정기; 및
    상기 제 2 pH 측정기에서 측정된 pH값이 미리 설정된 값 이하인 경우 상기 원심분리부에서 배출되는 슬러지를 회수하는 제 2 슬러지조가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전해액 재활용이 가능한 전해연마방식의 방사능 및 비방사능 금속 제염장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 전해액 회수조 내부의 전해액의 pH값을 측정하는 제 3 pH 측정기; 및
    상기 제 3 pH 측정기에서 측정된 pH값이 미리 설정된 값보다 높은 경우 상기 전해액 회수조 내부를 감압하여 물을 회수하는 감압증류부를 더 포함하되,
    상기 감압증류부는 상기 전해액 회수조에서 배출되는 수증기를 냉각하는 제 3 냉각기, 상기 제 3 냉각기의 후단에 연결되어 진공압을 인가하는 진공펌프 및 상기 제 3 냉각기에서 응축된 물을 회수하는 제 2 회수조를 포함하는 것을 특징으로 하는 전해액 재활용이 가능한 전해연마방식의 방사능 및 비방사능 금속 제염장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 전해연마조, 전해액 혼합조, 제 1 슬러지조 및 전해액 회수조의 하단에는 팬을 이용하여 상기 전해연마조, 전해액 혼합조 및 제 1 슬러지조의 내부에 와류를 형성하는 혼합기가 설치되는 것을 특징으로 하는 전해액 재활용이 가능한 전 해연마방식의 방사능 및 비방사능 금속 제염장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전해연마조 및 전해액 혼합조는 하단 외측이 하방으로 함몰되어 생성된 슬러지가 상기 와류에 의해 벽면을 타고 하강하여 수집되는 그루브가 형성되고,
    상기 그루브의 상부에는 경사방향으로 네트부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 전해액 재활용이 가능한 전해연마방식의 방사능 및 비방사능 금속 제염장치.
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