KR100959743B1 - 화학폐기물 처리장치 및 이를 이용한 처리방법 - Google Patents
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Abstract
고상 및 액상으로 이루어진 슬러지 형태의 화학폐기물을 처리하는 화학폐기물 처리장치 및 이를 이용한 처리방법이 개시된다. 본 발명의 화학폐기물 처리장치는 화학폐기물을 저장하는 제1 저장부, 화학폐기물이 이송되는 경로를 제공하되 화학폐기물을 가열하여 열분해하고 열분해 결과 고체 폐기물 및 분해가스를 생성하는 열분해부, 열분해부와 연결되어 고체 폐기물을 수납 저장하는 제2 저장부 및 열분해부와 연결되어 분해가스가 이동하는 경로를 제공하고 분해가스를 대기로 방출하는 배기부를 포함한다. 따라서, 핵연료 생산시설 등에서 나오는 방사성 화학폐기물에 함유된 탄산염 및 질산염을 열분해 할 때, 급격하거나 폭발적으로 일어나는 열분해 속도를 안정적으로 제어할 수 있고, 우라늄 화합물이 포함된 화학폐기물로부터 열분해가 가능한 화합물을 열분해함으로써 고체 상태의 폐기물만을 별도로 분리하여 저장할 수 있어서 폐기물의 양과, 저장공간 및 비용을 줄일 수 있다.
원자력, 우라늄, 화학폐기물, 라군, 슬러지, 열분해
Description
본 발명은 열분해를 이용한 화학폐기물 처리방법 및 이를 이용한 처리방법에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 핵연료를 생산하는 시설이나 우라늄 화합물을 발생하는 시설에서 나오는 슬러지를 열분해를 통해 고체의 폐기물과 분해가스로 분리하여 저장할 수 있는 화학폐기물 처리방법 및 이를 이용한 처리방법에 관한 것이다.
일반적으로, 핵연료 생산시설 또는 우라늄 취급시설에서 나오는 액체 폐기물은 액상과 고상이 함께 존재하는 슬러지 형태이다. 이러한 슬러지 형태의 화학폐기물을 처리하는 방법으로써, 화학폐기물을 회분식 용기에 담아 일정온도 또는 일정 가열속도로 가열하여 열분해하는 방법을 사용하고 있다. 그런데 예를들어 열분해되는 질산암모늄(ammonium nitrate)과 같은 질산염의 결정형 화합물은 어느 일정온도에서 갑자기 폭발적으로 분해되는 현상이 일어난다. 이러한 폭발적인 분해반응으로 인해 탄산염 결정 혹은 질산염 결정이 들어있는 우라늄 화합물 및 불용성 화합물 슬러지는 일반 용기에 담아 가열하는 방법에 의해서는 제어하기가 어렵다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 탄산염 혹은 질산염이 함유된 슬러지를 직접 가열하는 경우에 급격하게 혹은 폭발적인 열분해 반응이 발생하더라도 반응을 안전하게 제어하고, 화학폐기물을 처리할 수 있는 화학폐기물 처리장치 및 이를 이용한 처리방법을 제공함에 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 본 발명의 고상 및 액상으로 이루어진 슬러지(Sludge) 형태의 화학폐기물을 처리하는 화학폐기물 처리장치는 제1 저장부, 열분해부, 배기부 및 제2 저장부를 포함한다.
상기 제1 저장부는 상기 화학폐기물을 저장한다. 그리고, 상기 열분해부는 상기 제1 저장부와 연결되어 상기 화학폐기물을 이송하는 경로를 제공하고, 상기 화학폐기물을 가열하여 열분해할 수 있다. 그리고, 상기 열분해 결과 고체 폐기물 및 분해가스를 생성할 수 있다.
상기 제2 저장부는 상기 열분해부와 연결되어 상기 고체 폐기물을 저장할 수 있다. 그리고, 상기 배기부는 상기 열분해부와 연결되어 상기 분해가스가 이동하는 경로를 제공하고, 상기 분해가스를 대기로 방출할 수 있다. 그리고, 상기 제2 저장부는 상기 열분해부에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
여기서, 상기 열분해부에는 상기 화학폐기물에 열을 제공하기 위한 가열기가 결합될 수 있다. 그리고, 상기 가열기는 고전압을 이용한 고전압 가열기를 사용할 수 있다.
상기 열분해부는 지면에 대해 일정 각도로 기울어져 형성되며, 상기 고체 폐기물은 상기 열분해부 내에서 중력에 의해 상기 제2 저장부로 이송될 수 있다. 또한, 상기 열분해부에는 진동을 발생시켜 상기 열분해부의 내면에 달라붙은 상기 고체 폐기물을 분리시키기 위한 제1 진동발생기가 구비될 수 있다.
상기 배기부의 일부는 주름지게 형성될 수 있고, 상기 배기부의 출구측에는 상기 분해가스를 외부로 배기하기 위해 공기를 유동시키는 배기팬을 더 포함할 수 있다.
상기 배기부에서는 상기 분해가스가 수분과 접촉하여 수화물(水化物)을 형성할 수 있는데, 이러한 상기 수화물은 상기 배기부의 내면에 달라붙어 형성될 수 있다. 상기 배기부는 상기 배기부의 내면에 달라붙은 상기 수화물을 분리하기 위해서 진동을 발생시키는 제2 진동발생기를 구비할 수 있다.
본 발명의 화학폐기물 처리장치는 상기 배기부와 착탈 가능하게 연결되어 상기 수화물을 수납 저장하는 제3 저장부를 더 포함할 수 있다.
상기 분해가스는 CO 및 NOX 가스 중 어느 하나를 포함하며, 본 발명의 화학폐기물 처리장치는 상기 분해가스를 산화시키는 가스 처리부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 상기 화학폐기물은 핵연료 생산시설 또는 우라늄 취급 시설에서 발생된 우라늄이 함유된 화합물일 수 있으며, 또는 상기 화학폐기물은 암모늄 카보 네이트(ammonium carbonate) 및 질산 중 어느 하나와, 상기 우라늄으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 상기 열분해부 및 배기부는 배관 형태로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 고상 및 액상의 성분으로 이루어진 슬러지(Sludge) 형태의 화학폐기물을 열분해하여 저장하는 화학폐기물 처리장치는 상기 화학폐기물을 수용하는 제1 저장부, 상기 제1 저장부와 연결되어 상기 화학폐기물로부터 상기 고상의 성분을 분리시키는 필터부, 상기 필터부와 연결되어 상기 고상의 성분을 이송하되 상기 고상의 성분을 열분해하여 고체 폐기물 및 분해가스를 형성하는 열분해부, 상기 열분해부와 연결되어 상기 고체 폐기물을 저장하는 제2 저장부, 상기 열분해부와 연결되어 상기 분해가스를 이송하되 상기 분해가스를 응축시켜 수화물을 생성하는 배기부 및 상기 배기부와 연결되어 상기 수화물을 저장하는 제3 저장부를 포함한다.
또한, 본 발명의 고상 및 액상으로 이루어진 슬러지(Sludge) 형태의 화학폐기물에서 고체 폐기물을 분리하여 처리하는 화학폐기물 처리방법은 라군(Lagoon)부의 포집된 상기 화학폐기물을 제1 저장부로 공급하는 단계, 상기 화학폐기물을 상기 제1 저장부로부터 열분해부를 통해 이송하되 열을 제공하여 상기 화학폐기물을 열분해시키는 단계, 상기 열분해된 화학폐기물로부터 분리된 고체 폐기물을 저장하는 단계, 상기 열분해된 화학폐기물로부터 발생된 분해가스를 응축시켜 수화물을 형성하는 단계 및 상기 수화물을 저장하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 고체 폐기물에는 우라늄이 포함될 수 있다.
상기 화학폐기물을 제1 저장부로 공급하는 단계는 상기 화학폐기물을 여과하여 상기 고상 및 액상의 성분으로 분리하는 단계를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 화학폐기물을 열분해시키는 단계는 상기 열분해부에 장착된 고전압 가열기에 의해 상기 화학폐기물을 가열하는 단계일 수 있다.
상기 고체 폐기물을 저장하는 단계는 상기 열분해부에 장착된 진동발생기를 통해 상기 열분해부의 내면에 달라붙은 상기 고체 폐기물을 분리시키는 단계 및 상기 분리된 고체 폐기물을 제2 저장부에 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 핵연료 생산시설 등에서 나오는 방사성 화학폐기물에 함유된 탄산염 및 질산염을 열분해 할 때, 급격하거나 폭발적으로 일어나는 열분해 속도를 안정적으로 제어할 수 있어 화학폐기물 처리 작업의 안전성을 높일 수 있다.
또한, 우라늄의 포함된 화학폐기물로부터 열분해가 가능한 화합물을 열분해하여 고체 상태의 폐기물만을 별도로 분리하여 저장할 수 있어서, 폐기물의 양을 크게 줄일 수 있으며, 저장공간 및 비용을 줄이는 효과가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 본 실시예서의 화학폐기물은 고상과 액상이 공존하는 슬러지 형태이다. 그리고, 본 실시예를 설명함에 있어서, 상기 화학 폐기물은 핵연료를 생산하는 시설이나 우라늄 화합물이 발생하는 시설에서 나오는 우라늄이 포함된 폐기물일 수 있으며, 또한 일반 산업에서 화학 공정 결과 발생하는 화학폐기물 혹은 독성이 있는 화학폐기물 혹은 슬러지 폐기물일 수 있다.
도 1은 본 발명의 화학폐기물 처리장치를 설명하기 위해 도시한 구성도이고, 도 2는 도 1에서 열분해부를 설명하기 위해 도시한 정면도이며, 도 3은 도 1에서 배기부를 설명하기 위해 도시한 정면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 화학폐기물 처리장치(1)는 제1 저장부(100), 열분해부(200), 제2 저장부(300), 배기부(400) 및 제3 저장부(500)를 포함하여 구성된다.
상기 제1 저장부(100)는 수용공간을 구비하여 내부에 처리하고자 하는 화학폐기물(20)을 저장한다.
상기 열분해부(200)는 상기 제1 저장부(100)와 연결되고, 상기 제1 저장부(100)로부터 상기 화학폐기물(20)을 이송한다. 한편, 상기 열분해부(200)는 상기 제1 저장부(100)로부터 상기 화학폐기물(20)을 이송하기 위해 공급부(110)를 구비할 수 있다. 상기 공급부(110)는 슬러지의 펌핑 능력을 구비하는 펌프를 이용할 수 있다.
상기 열분해부(200)는 도 1에 도시된 바와 같이, 지면에 대해 일정 각도 기울어져 배치된다. 상기 열분해부(200)에서 유동하는 상기 화학폐기물(20)은 중력에 의해 상기 열분해부(200)의 경로를 따라 하방으로 유동될 수 있다.
이러한 상기 열분해부(200)의 경사되는 각도는 유동되는 상기 화학폐기물(20)의 특성에 따라 변화될 수 있다. 즉, 상기 열분해부(200)내에서 유동하는 상기 화학폐기물(20)이 가열되는 경우, 분해되기 용이한 조건을 제공하도록 하는 것이 바람직하다. 더불어 상기 화학폐기물(20)을 열분해 하기 위한 온도인, 약 900℃의 가열조건에서 더 이상 상기 화학폐기물(20)로부터 분해가스가 발생하지 않는 수준이거나, 또는 최종 고체 폐기물로부터 1차 분해가스가 나오지 않는 수준이거나, 또는 최종 고체 페기물의 부피를 줄여 저장하는데 있어서 지장이 없는 수준에서 결정되는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 열분해부(200)에는 상기 유동하는 화학폐기물(20)로 열을 제공하기 위한 가열기(210)가 장착된다. 본 발명에서의 상기 가열기(210)는 고전압을 이용한 가열기로써, 제1 가열부(212) 및 제2 가열부(214)로 구성된다.
상기 제1 가열부(212) 및 제2 가열부(214)는 소정 거리 이격되어 상기 열분해부(200)의 외면에 장착된다. 상기 열분해부(200)는 상기 제1 가열부(212) 및 제2 가열부(214)에 인가된 고전압을 이용하여 상기 열분해부(200)로 열을 제공할 수 있다. 여기서, 발생하는 열은 상기 제1 가열부(212) 및 제2 가열부(214)에 인가되는 전압의 크기에 따라 변화할 수 있다.
상기 제1 가열부(212) 및 제2 가열부(214)에 인가되는 전압의 크기는 사용자 에 의해 조절 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 가열기(210)를 통해 발생되는 열량은 상기 열분해부(200) 내를 유동하는 상기 화학폐기물(20)의 유량, 상기 화학폐기물(20)을 가열함에 따라 발생하는 분해가스의 종류 및 양등에 따라 변화될 수 있다.
상기 열분해부(200)에서 유동하는 상기 화학폐기물(20)은 가열결과 고체 폐기물(30)만 남게 된다. 상세하게는, 열을 제공받은 상기 화학폐기물(20)로부터 수분이 증발되고, 열분해 결과 분해가스와 함께 고체 폐기물이 발생한다. 그리고, 상기 분해가스 중 일부는 CO 또는 NOX 가스이다.
한편, 상기 열분해부(200)내에서 상기 가열기(210)에 의해서 발생한 상기 고체 폐기물(30)은 도 3과 같이, 상기 열분해부(200)의 내면에 달라 붙어 형성된다. 이로 인해 상기 고체 폐기물(30)은 상기 제2 저장부(300)로 유동하지 않고 상기 열분해부(200) 내에서 축적될 수 있다. 이를 방지하기 위해 상기 열분해부(200)에는 제1 진동발생기(220)가 구비될 수 있다.
상기 제1 진동발생기(220)는 상기 열분해부(200)에 장착되어 소정 주파수를 가지는 진동을 발생한다. 여기서, 상기 제1 진동발생기(220)는 상기 열분해부(200)의 공명주파수를 포함하는 주파수 특성을 가지도록 구성되는 것이 좋다. 그리고, 상기 제1 진동발생기는 고주파 진동발생기를 사용할 수 있다.
상기 제2 저장부(300)는 상기 열분해부(200)의 출구측에 결합되며, 상기 고체 폐기물(30)을 수거할 수 있다. 그리고, 상기 제2 저장부(300)는 상기 열분해부(200)에 착탈 가능하도록 결합된다. 이를 위해 상기 제2 저장부(300) 및 열분해부(200)의 결합부위는 제1 결합부(610)로 구성된다. 상기 제1 결합부(610)는 이음쇠를 적용할 수 있으며, 이외에도 결합 대상을 용이하게 분리 가능하도록 하는 다양한 부재들이 사용될 수 있다.
상기 배기부(400)는 도 1에서와 같이, 상기 열분해부(200)와 연통되도록 형성되며, 상기 가열기(210)에 의해 상기 화학폐기물(20)이 가열되면서 발생되는 상기 분해가스(40)가 유동하는 통로를 형성한다. 상기 분해가스(40)의 일부는 대기 중으로 방출되며, 일부는 상기 열분해부(200) 내를 유동하면서 냉각된다. 상세하게는, 상기 배기부(400)는 상기 열분해부(200)에 비해 온도가 낮은 상태를 유지하는데, 상기 분해가스(40)는 낮은 온도인 상기 배기부(400) 내를 유동하는 동안 수분과 접촉하면서 응축된다. 이때, 상기 분해가스(40)는 주위의 증발되는 수분과 결합하여 수화물(50)을 형성한다.
한편, 상기 수화물은 상기 배기부(400)의 내면에 달라붙은 형태로 형성된다. 이로 인해 상기 배기부(400)에서 생성된 상기 수화물(水化物, 50)은 배기부(400)내면에서 지속적으로 성장할 수 있다. 상기 배기부(400)는 이러한 상기 수화물(50)을 상기 배기부(400)의 내면으로부터 분리시키기 위해 제2 진동발생기(410)를 구비한다. 여기서, 상기 제2 진동발생기(410)는 진동을 발생하는 진동소자(미도시)를 구비할 수 있으며, 상기 진동 소자는 저주파의 진동을 생성할 수 있다.
상기 분리된 수화물(50)은 도 1에 도시된 상기 배기부(400)를 따라 하방으로 낙하한다.
여기서, 상기 배기부(400)는 상기 분해가스(40)가 보다 활발히 응축되도록 하기 위해 일부가 주름관(420)으로 형성될 수 있다. 상기 주름관(420)의 내면은 매끄러운 면인 경우보다 표면적이 크기 때문에, 보다 많은 양의 상기 분해가스(40)와 접촉이 일어나고, 늘어나 접촉 면적만큼 응축된 상기 수화물(50)의 양이 증가한다.
상기 제2 진동발생기(410)는 상기 배기부(400)의 외측에 장착될 수 있으며, 소정 주파수의 진동을 발생한다. 여기서, 상기 제2 진동발생기(410)로부터 생성된 주파수는 상기 배기부(400)의 공명주파수를 포함하는 범위의 주파수를 발생하는 것이 좋다.
한편, 상기 배기부(400)의 출구측에는 배기팬(430)이 구비될 수 있다. 상기 배기팬(430)을 구동함으로써 상기 분해가스(40) 중 응축되지 않은 나머지를 외부로 용이하게 배출한다. 이를 통해 상기 분해가스(40)는 상기 제2 저장부(300) 및 제2 저장부(300)로 유입되지 않도록 할 수 있다.
또한, 상기 분해가스 중 일부는 CO와 NOX가스가 포함됨으로, 상기 배기부(400)의 출구측에는 상기 분해가스를 대기 중으로 방출하기 전에 상기 CO와 NOX가스를 산화 및 분해하기 위한 가스처리부(440)가 연결될 수 있다.
상기 제3 저장부(500)는 도 1에서와 같이 상기 열분해부(200)의 하방에 연결된다. 상기 제3 저장부(500)에는 상기 배기부(400)에서 낙하하는 상기 수화물(50)을 저장할 수 있다. 여기서, 상기 제3 저장부(500)는 상기 배기부(400)에 착탈 가 능하도록 결합된다. 즉, 상기 제3 저장부(500) 및 배기부(400)의 결합부위에는 제2 결합부(620)가 장착되며, 상기 제2 결합부(620)는 이음쇠를 적용할 수 있다. 상기 제2 결합부(620)는 상기 이음쇠 외에도 결합대상들을 탈착 가능하도록 결합하는 다양한 결합부재를 이용할 수 있다.
도 4는 도 1의 변형예로써, 여과기를 구비한 화학폐기물 처리장치를 도시한 블록도이다.
이에 도시한 바와 같이, 라군부(10)에 저장된 화학폐기물(20)은 액상과 고상이 혼합된 형태이다. 도 1에서는 상기 라군부(10)으로부터 액상과 고상의 모든 성분들이 열분해부(200)로 유동하고, 상기 열분해부(200)의 가열기(210)로부터 열을 제공받아 수분의 증발과 함께 분해가스를 생성하도록 하였으나, 본 변형예서는 상기 라군부(10)으로부터 상기 화학폐기물(20)중에서 고상의 성분만이 상기 가열기(210)에 제공되도록 한다.
상기 열분해부(200)에 상기 고상의 성분만을 공급하도록 하기 위해 본 발명의 상기 화학폐기물 처리장치(1)는 필터부(120)를 구비할 수 있다. 상기 필터부(120)는 제1 저장부(100)로부터 저장된 상기 화학폐기물(20)이 열분해부(200)로 공급되도록 하기 위해 형성된 공급부(110)의 경로상 또는 출구측에 위치할 수 있다.
여기서, 상기 액상의 성분들은 상기 필터부(120)에서 여과된 후에, 다시 라군부(10)으로 이송한다. 상기 액상의 성분들을 상기 라군부(10)으로 회송하기 위해 상기 라군부(10)와 상기 공급부(110) 사이에는 액상 회수관(122)이 형성될 수 있다.
상기 열분해부(200)로 유동한 상기 고상의 성분은 가열기(210)에 의해 열분해된다. 이때, 상기 고상의 성분 중 남아 있는 수분은 증발되고, 결국 고체 폐기물과 분해가스를 생성한다.
이하, 본 발명의 화학폐기물 처리장치에 의해 처리방법을 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 화학폐기물 처리방법을 설명하기 위해 도시한 순서도이다. 이에 도시한 바와 같이, 방사성을 띤 화학폐기물을 라군(Lagoon)에 포집한다. 상기 라군에 포집된 상기 화학폐기물을 열분해 하기 위해 제1 저장부에 저장한다(S1).
다음, 상기 제1 저장부로부터 화학폐기물을 펌핑하여 필터부로 이송한다(S2). 여기서, 상기 화학폐기물은 고상 및 액상으로 이루어진 슬러지 형태이다.
다음, 상기 화학폐기물을 상기 필터부에 필터링시킨다(S3). 이때 상기 필터부(120)에 의해 상기 화학폐기물은 상기 고상의 성분이 분리되고(S4), 또한 액상의 성분이 분리된다(S5). 여기서, 상기 액상의 성분은 상기 라군부로 이송되어 상기 라군부에서 증발되거나 또는 다시 상기 필터부로 공급될 수 있다.
반면, 상기 고상의 성분은 열분해부에 공급된다(S6). 여기서, 상기 열분해부는 상기 제1 저장부에 연결된다. 이러한 열분해부는 배관 형태로 형성된다.
다음, 상기 열분해부에서 상기 고상의 성분은 가열된다(S7). 상기 열분해부 에는 고전압 가열기가 구비되며, 상기 고상의 성분에 열을 제공하여 상기 고상의 성분에서 수분이 증발되도록 하고, 열분해가 일어나도록 할 수 있다.
상기 고상의 성분이 열분해되면서 고체 폐기물이 생성되며(S8), 이와 함께분해가스가 발생한다(S9). 상기 고체 폐기물은 상기 열분해분의 내면에 달라붙어 형성되고, 상기 분해가스는 CO와 NOX 가스를 포함한다.
다음, 상기 열분해부에 특정주파수를 가지는 진동을 발생하여 상기 열분해부의 내면에 달라붙은 상기 고체 폐기물을 분리시킨다(S10). 상기 특정주파수는 상기 열분해부의 공명주파수일 수 있다.
다음, 상기 열분해부에서 분리된 고체 폐기물은 상기 열분해부와 연결된 제2 저장부로 이송되어 저장된다(S11).
다음, 상기 제2 저장부에 일정량의 상기 고체 폐기물이 저장되면, 이를 방사성 폐기물을 저장하는 장소로 이송하여 보관한다(S12).
한편, 상기 열분해부에서 발생한 분해가스는 배기부로 이송된다(S13). 상기 분해가스의 일부는 상기 배기부에 장착된 배기팬에 의해 외부로 유출되나, 상기 분해가스의 일부는 배기부 내에서 수분과의 접촉을 통해 수화물로 변한다. 대게 상기 수화물은 상기 배기부의 내면에 달라붙어 형성되는데, 상기 수화물을 분리시키기 위해 상기 배기부의 공명주파수와 동일한 주파수 특성을 가지는 진동을 제공한다.
다음, 상기 분해가스 중 인체에 해로운 CO와 NOX가 대기중으로 방출되지 않 도록 하기 위해 상기 CO와 NOX 가스를 산화 반응시킨다(S14).
다음, 상기 CO와 NOX 를 분해 반응장치로 배출한다(S15).
다음, 상기 분해 반응장치는 선택적 촉매환원법으로 암모니아를 환원제로 사용하고, 또한 촉매를 이용하여 NOX 는 N2와 H2O로 분해시키고, CO는 산화시켜 CO2로 만들어 대기로 방출한다(S16).
도 1은 본 발명의 화학폐기물 처리장치를 설명하기 위해 도시한 구성도이다.
도 2는 도 1에서 열분해부를 설명하기 위해 도시한 정면도이다.
도 3은 도 1에서 배기부를 설명하기 위해 도시한 정면도이다.
도 4는 도 1의 변형예로써, 여과기를 구비한 화학폐기물 처리장치를 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 화학폐기물 처리방법을 설명하기 위해 도시한 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 화학 페기물 처리장치 10: 라군부
20: 화학폐기물 30: 고체 폐기물
40: 분해가스 50: 수화물
100: 제1 저장부 120: 필터부
200: 열분해부 210: 가열기
220: 제1 진동발생기 300: 제2 저장부
400: 배기부 410: 제2 진동발생기
430: 배기팬 440: 가스처리부
500: 제3 저장부
Claims (22)
- 핵연료 생산시설 또는 우라늄 취급 시설에서 발생된 우라늄이 함유되고, 암모늄 카보네이트(ammonium carbonate) 및 질산 중 어느 하나와 상기 우라늄으로 이루어진 화합물이고 고상 및 액상으로 이루어지는 슬러지(Sludge) 형태의 화학폐기물을 처리하는 화학폐기물 처리장치에 있어서,상기 화학폐기물을 저장하는 제1 저장부;상기 제1 저장부와 연결되어 상기 화학폐기물이 중력에 의해 이송되도록 지면에 대해 일정 각도로 기울어지게 형성되어 상기 화학폐기물이 이송되는 경로를 제공하며, 상기 화학폐기물이 이송되는 동안 열을 가하여 상기 화학폐기물을 열분해 함으로써 고체 폐기물 및 분해가스를 생성하는 열분해부;상기 제1 저장부에서 상기 열분해부로 상기 화학 폐기물을 이송하는 공급부;상기 열분해부 하부에 구비되어 상기 열분해부에서 형성된 상기 고체 폐기물을 수납 저장하는 제2 저장부; 및상기 열분해부와 연결되어 상기 열분해부에서 형성된 상기 분해가스를 대기로 방출시키는 이동 경로를 제공하되, 상기 분해가스가 수분과 접촉하여 수화물(水化物)이 형성되도록 일부가 주름지게 형성된 배기부;를 포함하는 화학폐기물 처리장치.
- 제1항에 있어서,상기 열분해부에는 상기 화학폐기물에 열을 제공하기 위한 가열기가 결합되고, 상기 가열기는 고전압을 이용한 고전압 가열기인 것을 특징으로 하는 화학폐기물 처리장치.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 열분해부에는 진동을 발생시켜 상기 열분해부의 내면에 달라붙은 상기 고체 폐기물을 분리시키는 제1 진동발생기가 구비된 것을 특징으로 하는 화학폐기물 처리장치.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 배기부의 출구측에는 상기 분해가스를 외부로 배기하는 배기팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학폐기물 처리장치.
- 제1항에 있어서,상기 배기부에는 진동을 제공하여 상기 배기부의 내면에 달라붙은 상기 수화물을 분리시키는 제2 진동발생기가 구비되고,상기 배기부와 착탈 가능하게 연결되어 상기 분리된 수화물을 수납 저장하는 제3 저장부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학폐기물 처리장치.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 분해가스는 CO 및 NOX 가스 중 어느 하나를 포함하며, 상기 분해가스를 산화시키는 가스 처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학폐기물 처리장치.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 제2 저장부는 상기 열분해부에 착탈 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 화학폐기물 처리장치.
- 제1항에 있어서,상기 열분해부 및 배기부는 배관 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 화학폐기물 처리장치.
- 핵연료 생산시설 또는 우라늄 취급 시설에서 발생된 우라늄이 함유되고, 암모늄 카보네이트 및 질산 중 어느 하나와 상기 우라늄으로 이루어진 화합물이고 고상 및 액상으로 이루어지는 슬러지 형태의 화학폐기물을 처리하는 화학폐기물 처리장치에 있어서,상기 화학폐기물을 수용하는 제1 저장부;상기 제1 저장부와 연결되어 상기 화학폐기물로부터 상기 고상의 성분을 분리시키는 필터부;상기 필터부와 연결되어 상기 고상의 성분을 이송하되 상기 고상의 성분이 중력에 의해 이송되도록 지면에 대해 일정 각도로 기울어져 형성되고, 상기 고상의 성분이 이송되는 동안 상기 고상의 성분을 열분해하여 고체 폐기물 및 분해가스를 형성하는 열분해부;상기 열분해부 하부에 구비되어 상기 열분해부에서 형성된 상기 고체 폐기물을 저장하는 제2 저장부;상기 열분해부와 연결되어 상기 열분해부에서 형성된 상기 분해가스를 이송하되 상기 분해가스를 응축시켜 수화물(水化物)이 형성되도록 일부가 주름지게 형성된 배기부; 및상기 배기부와 연결되어 상기 수화물을 저장하는 제3 저장부;를 포함하는 화학폐기물 처리장치.
- 삭제
- 핵연료 생산시설 또는 우라늄 취급 시설에서 발생된 우라늄이 함유되고, 암모늄 카보네이트 및 질산 중 어느 하나와 상기 우라늄으로 이루어진 화합물이고, 고상 및 액상으로 이루어지는 슬러지 형태의 화학폐기물을 처리하는 화학폐기물 처리장치에 있어서,라군(Lagoon)의 포집된 상기 화학폐기물을 제1 저장부로 공급하는 단계;상기 화학폐기물을 상기 제1 저장부로부터 열분해부를 통해 이송하되 상기 열분해부의 경사를 따라 상기 화학폐기물이 중력에 의해 이송되며, 상기 열분해부상에서 열을 제공하여 상기 화학폐기물을 열분해시키는 단계;상기 열분해된 화학폐기물로부터 분리된 고체 폐기물을 저장하는 단계;상기 열분해된 화학폐기물로부터 발생된 분해가스를 응축시켜 수화물(水化物)을 형성하는 단계; 및상기 수화물을 저장하는 단계:를 포함하는 화학폐기물 처리방법.
- 삭제
- 제18항에 있어서,상기 화학폐기물을 제1 저장부로 공급하는 단계는상기 화학폐기물을 여과하여 상기 고상 및 액상의 성분으로 분리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화학폐기물 처리방법.
- 제18항에 있어서,상기 화학폐기물을 열분해시키는 단계는상기 열분해부에 장착된 고전압 가열기에 의해 상기 화학폐기물을 가열하는 단계인 것을 특징으로 하는 화학폐기물 처리방법.
- 제18항에 있어서,상기 고체 폐기물을 저장하는 단계는상기 열분해부에 장착된 진동발생기를 통해 상기 열분해부의 내면에 달라붙은 상기 고체 폐기물을 분리시키는 단계; 및상기 분리된 고체 폐기물을 제2 저장부에 저장하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학폐기물 처리방법.
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