KR100957655B1 - Resolving apparatus of a protective clothing - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고감용 방호복 분해장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원자력 발전소 등에서 사용한 폴리비닐알코올 수지로 제조된 일회용 방호복을 물에 용해시키고 이를 오존가스 및 과산화수소가스에 의해 분해함으로써 환경을 훼손하지 않도록 하기 위한 고감용 방호복 분해장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high-performance protective clothing decomposition apparatus, and more particularly, to dispose of the disposable protective clothing made of polyvinyl alcohol resin used in nuclear power plants, etc. in water and to decompose it by ozone gas and hydrogen peroxide gas so as not to damage the environment. It relates to a high-performance protective clothing disassembly device for.
일반적으로 방호복이라 함은 원자력 발전소의 관리구역을 출입하는 보수요원이나 방사능 물질을 취급하는 실험기술자 등이 착용하는 방호의복으로, 방사선 등과 같은 오염물질로 작업자를 보호하고 작업자에게서 발생하는 먼지나 인체의 정전기를 차단하기 위해 사용되고 있다.In general, protective clothing is protective clothing worn by maintenance personnel who enter and exit the control area of nuclear power plants or experimental technicians who handle radioactive materials.It protects workers with pollutants such as radiation, It is used to block static electricity.
이러한 방사선 방호복은 보통 방사능의 확산을 방지하기 위해 일회용으로 제작되어 1회 착용 후 폐기하도록 구성되며, 이를 위해 상기 방호복은 폴리비닐알코올(PVA) 수지로 제조되고 있다. 즉 상기 폴리비닐알코올 수지는 일정한 온도이상에서는 물에 녹는 수용성이므로 이를 물에 용해시켜 그 용액(방호복 폐액)을 처리하 는 방법이 이용되고 있으며, 상기 처리방법으로는 방호복 폐액의 방사성 물질을 제거하기 위한 미생물을 이용한 생물학적 분해법이나 상기 방호복 폐액을 처리하는 증발기, 선택성 이온교환 공정, 역삼투막 공정 등이 있다.Such radiation protective clothing is usually made of disposable to prevent the spread of the radiation is configured to be discarded after wearing once, for this purpose, the protective clothing is made of polyvinyl alcohol (PVA) resin. That is, since the polyvinyl alcohol resin is water soluble in water above a certain temperature, a method of dissolving it in water and treating the solution (protective clothing waste solution) is used, and the treatment method is to remove radioactive material from the protective clothing waste solution. Biodegradation using microorganisms, evaporators for treating the protective clothing waste solution, selective ion exchange processes, reverse osmosis membrane processes, and the like.
이처럼 수용성 방호복을 용해시킨 다음 방사성 물질을 제거한 후 일반 생활 폐수와 동일한 방법을 적용하여 처리하고 있는 것이다. 즉 방사성 물질이 제거된 방호복 폐액이 화학적 산소 요구량(COD) 기준으로 40ppm 이하이면 하천방류가 가능한 것이다.After dissolving the water-soluble protective clothing, the radioactive material is removed, and then treated in the same manner as the general household wastewater. That is, if the protective clothing waste liquid from which the radioactive material has been removed is less than 40 ppm based on the chemical oxygen demand (COD), river discharge is possible.
그러나 종래에는 방호복을 물에 용해시킨 다음 방사선에 오염된 폴리비닐알코올을 분해하지 않고서 방호복 폐액의 방사성 물질을 제거하기 위한 처리공정이 이루어지므로 상기 처리공정의 처리효율이 크게 저하되는 문제점이 있었다.However, conventionally, since the protective clothing is dissolved in water and the radioactive material is removed from the protective clothing waste without decomposing the polyvinyl alcohol contaminated with radiation, there is a problem in that the treatment efficiency of the treatment process is greatly reduced.
또한, 국내 20호기 원자력 발전소의 경우 방호복을 포함하여 정비기간에 발생할 수 있는 수용성 방호용품의 무게는 107.6톤으로 보고되고 있는데, 이를 10% 농도로 물에 용해시킬 경우 약 1,076톤의 폐액이 발생하므로 상기 폐액을 처리하기 위한 별도의 처리시설이 필요하게 되어 협소한 국내 원자력 발전소 부지에는 적합하지 못할 뿐더러 상당한 폐액에 의해 비용부담이 가중되는 문제점이 있었다.In addition, in case of Korea's No. 20 nuclear power plant, the weight of water-soluble protective articles that can be generated during maintenance period, including protective clothing, is reported to be 107.6 tons. Since a separate treatment facility for treating the waste liquid is needed, it is not suitable for a narrow domestic nuclear power plant site and there is a problem in that the cost burden is increased by a considerable waste liquid.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 하단에 폴리비닐알코올이 분해된 폐액을 배출하는 배출관 및 상단에 방호복을 투입하기 위한 커버가 형성되고 외주면에 히터가 구비된 가열로와, 상기 가열로의 저부에 형성된 이송관에 연결되어 방호복 폐액을 반응기에 공급하기 위한 펌프와, 산소발생기를 구비하는 오존가스발생기와, 상기 오존가스발생기로부터 발생된 오존가스를 가열하기 위한 가열기와, 상기 가열된 오존가스를 펌프와 반응기를 연결하는 이송관 사이에 공급함으로써 오존가스와 폴리비닐알코올(PVA)이 반응하여 분해되도록 하기 위한 반응기로 구성되는 고감용 방호복 분해장치를 제공하는 데 그 목적이 있 다.Therefore, the present invention is to solve the problems as described above, the present invention is formed in the discharge pipe for discharging the waste liquid decomposed polyvinyl alcohol at the bottom and a cover for injecting the protective clothing at the top and the heater provided on the outer peripheral surface And an ozone gas generator having a pump for supplying protective clothing waste liquid to the reactor, connected to a transfer pipe formed at the bottom of the heating furnace, an ozone gas generator, and a heater for heating the ozone gas generated from the ozone gas generator. And supplying the heated ozone gas between the pump and the transfer pipe connecting the reactor to provide a highly protective protective clothing decomposition apparatus composed of a reactor for the decomposition of ozone gas and polyvinyl alcohol (PVA) by reaction. There is.
또한, 상기 반응기와 벤추리관의 사이에 위치한 이송관에는 과산화수소가스 주입기를 더 연결하도록 구성되는 고감용 방호복 분해장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.In addition, the transfer pipe located between the reactor and the venturi tube is to provide a high-pressure protective clothing cracking device configured to further connect the hydrogen peroxide gas injector.
이처럼 본 발명은 방사선에 오염된 방호복을 물에 용해시킨 다음 오존가스와 과산화수소가스에 의해 분해함으로써 상기 방호복 폐액에 함유된 방사성 물질의 제거 및 방출이 용이하고, 상기 방사성 물질을 제거하기 위한 처리공정의 처리효율이 향상되는 효과를 갖게 된다.As described above, the present invention dissolves the protective clothing contaminated with radiation in water and then decomposes by ozone gas and hydrogen peroxide gas to facilitate the removal and release of the radioactive material contained in the protective clothing waste liquid, and to provide a treatment process for removing the radioactive material. The treatment efficiency is improved.
또한, 본 발명은 방호복 폐액의 농도를 묽게 하여 처리공정이 진행되는 종래에 비해 방호복 폐액의 농도를 되게 하여 처리공정을 진행할 수 있으므로 상기 방호복 폐액의 물량을 현저하게 줄일 수 있으며, 이로 인해 상기 폐액을 처리하기 위한 별도의 부지 및 처리시설이 필요 없게 될 뿐더러 상당한 비용절감의 효과를 기대할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.In addition, the present invention can proceed to the treatment process by reducing the concentration of the protective clothing waste liquid to the concentration of the protective clothing waste liquid compared to the conventional process where the treatment process proceeds, thereby significantly reducing the volume of the protective clothing waste liquid, thereby reducing the waste liquid It is a very useful invention that not only does not require a separate site and treatment facility for treatment but also can expect significant cost savings.
이하 첨부된 도면에 의해 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 고감용 방호복 분해장치(100)는 하단에 폴리비닐알코올이 분 해된 폐액을 배출하는 배출관(111) 및 상단에 방호복을 투입하기 위한 커버(112)가 형성되고 외주면에 히터(113)가 구비된 가열로(110)와, 상기 가열로(110)의 저부에 형성된 이송관(115)에 연결되어 방호복 폐액을 반응기에 공급하기 위한 펌프(120)와, 산소발생기(131)를 구비하는 오존가스발생기(130)와, 상기 오존가스발생기(130)로부터 발생된 오존가스를 가열하기 위한 가열기(140)와, 상기 가열된 오존가스를 펌프(120)와 반응기(150)를 연결하는 이송관(125) 사이에 공급함으로써 오존가스와 폴리비닐알코올(PVA)이 반응하여 분해되도록 하기 위한 반응기(150)로 구성된다.The protective clothing disintegrating apparatus 100 according to the present invention has a
상기 방호복은 폴리비닐알코올 수지로 제작된 방호의복을 의미하는데, 이때 상기 폴리비닐알코올은 합성 고분자의 일종이면서 물에 녹는 독특한 성질이 있어 200℃ 정도에서 물에 용해되기 시작하고 240℃ 이상에서는 급속도로 물에 용해되는 특징이 있다.The protective clothing means a protective clothing made of polyvinyl alcohol resin, wherein the polyvinyl alcohol is a kind of synthetic polymer and has a unique property of being soluble in water. Dissolves in water.
즉 상기 가열로(110)에 투입된 방호복을 물에 용해시키기 위해서는 상기 가열로(110)의 내부에 충진된 물이 최소 200℃를 유지해야 하는데, 이를 위해 상기 가열로(110)의 외주면에 구비된 히터(113)는 최소 90℃ 이상의 온도로 가열로(110)를 가열하고 상기 가열로(110)의 내부에는 28psi 이상의 압력이 가해지는 것이다.That is, in order to dissolve the protective clothing put into the
이때 상기 히터(113)의 가열온도를 유지하기 위해 그 외측에는 단열재(113a)가 형성된다. 또 가열로(110)의 상단에 방호복을 투입하기 위해 형성된 커버(112)에는 손잡이(112a)가 구비될 뿐더러 가열로(110)에 완전 밀폐되도록 형성된다.At this time, in order to maintain the heating temperature of the
상기 가열로(110)에 용해된 방호복, 즉 방호복 폐액은 상기 가열로(110)의 저부에 형성된 이송관(115)과, 상기 이송관(115)에 연결된 펌프(120)에 의해 반응기(150)로 공급된다.The protective clothing, that is, the protective clothing waste liquid dissolved in the
이때 상기 펌프(120)와 반응기(150)의 사이에 연결된 이송관(125)의 중간에는 벤추리관(125a)이 형성되고, 상기 벤추리관(125a)의 일측에는 산소발생기(131) 및 오존가스발생기(130)에 의해 발생된 오존가스를 가열하는 가열기(140)가 연결되어 반응기(150)에는 방호복 폐액과 함께 오존가스가 공급된다. 즉 상기 가열기(140)로 가열된 오존가스는 벤추리관(125a)의 특성상 상기 벤추리관(125a)에 자연스레 유입되고, 상기 펌프(120)에 의해 이송된 방호복 폐액과 함께 반응기(150)에 공급되는 것이다.In this case, a
이때 상기 가열기(140)는 200℃ 이상으로 오존가스를 가열하게 되는데, 이는 상기 반응기(150)에 공급되는 방호복 폐액, 즉 폴리비닐알코올이 200℃ 이상에서 분해가 활발하게 이루어지므로 오존가스의 온도 또한 200℃ 이상으로 반응기(150)에 공급되어 방호복 폐액과 오존가스의 반응을 활성화시키는 것이다.In this case, the
또 상기 반응기(150)와 벤추리관(125a)의 사이에 위치한 이송관(125)에는 과산화수소가스 주입기(160)를 더 연결하여 구성할 수도 있는데, 이는 상기 방호복 폐액 및 오존가스와 함께 시차를 두고서 과산화수소가스를 반응기(150)에 공급하기 위한 것으로, 상기 과산화수소가스는 방호복 폐액과 오존가스의 반응속도를 빠르게 하는 촉매제 역할을 하게 된다.In addition, the hydrogen
상기 반응기(150)에 공급된 오존가스와 방호복 폐액은 분해반응에 의해 물과 폴리비닐알코올로 분해되고, 상기 분해된 폐액은 공급관(114)을 통해 가열로(110)에 재차 공급된다.The ozone gas and the protective clothing waste liquid supplied to the
이처럼 상기한 공정을 여러 차례 반복한 결과, 방사능 농도가 기준치 이하이면 상기 가열로(110)의 배출관(111)을 통해 방호복 폐액은 외부로 배출되는데, 이때 상기 배출관(111)을 통해 배출된 방호복 폐액이 화학적 산소 요구량 기준으로 40ppm 이하이면 하천으로 직접 방류되고, 그 이상이면 방호복 폐액의 방사성 물질을 제거하기 위한 처리공정을 진행하게 된다.As a result of repeating the above-described process several times, if the radiation concentration is below the reference value, the protective clothing waste liquid is discharged to the outside through the
이처럼 본 발명은 비록 한정된 실시예에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.As described above, the present invention has been described by means of a limited embodiment, but the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains to the technical spirit of the present invention and claims to be described below. Various modifications and variations are possible within the scope of equivalents.
도 1 - 본 발명 고감용 방호복 분해장치의 일 실시예를 도시한 구조도.1-a structural diagram showing an embodiment of the protective clothing disassembly device for the present invention.
도 2 - 본 발명 고감용 방호복 분해장치의 다른 실시예를 도시한 구조도.Figure 2 is a structural diagram showing another embodiment of the protective clothing disassembly device for the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100: 본 발명 고감용 방호복 분해장치100: the present invention protective clothing disassembly device
110: 가열로 111: 배출관110: furnace 111: discharge pipe
112: 커버 112a: 손잡이112:
113: 히터 113a: 단열재113:
114: 공급관 115, 125: 이송관114:
120: 펌프 125a: 벤추리관120:
130: 오존가스발생기 131: 산소발생기130: ozone gas generator 131: oxygen generator
140: 가열기 150: 반응기140: heater 150: reactor
160: 과산화수소가스 주입기160: hydrogen peroxide gas injector
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