KR101100614B1 - 농축폐액 건조물의 펠렛화 장치 및 방법과 이를 이용한 유리조성개발 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 농축폐액 건조물의 유리화를 위한 전처리방법을 원전 현장여건에 적합하도록 단순화하고, 혼합하는 첨가제를 개선하며, 유리화에 적합한 펠렛을 제조할 수 있도록 한 농축폐액 건조물의 펠렛화 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이를 실현하기 위한 본 발명의 농축폐액 건조물의 펠렛화 장치는, 투입구와 배출구가 구비되는 본체프레임; 상기 투입구를 통해 이송투입되는 농축폐액 건조물을 공급해주는 호퍼; 상기 호퍼를 통해 공급되는 농축폐액 건조물을 특정위치로 일정량씩 이송/공급해주는 피더; 상기 호퍼를 통해 공급되는 덩어리 형태의 농축폐액 건조물을 분쇄/혼합해주는 교반기; 상기 교반기의 일측에는 상기 교반기 내로 투입된 농축폐액 건조물에 활택제를 공급해주는 첨가제공급부; 및 상기 피더를 통해 공급되는 농축폐액 건조물을 펠렛 형태로 가압 제조하여 상기 배출구를 통해 배출시켜주는 펠렛프레스;를 포함한다.
이를 실현하기 위한 본 발명의 농축폐액 건조물의 펠렛화 장치는, 투입구와 배출구가 구비되는 본체프레임; 상기 투입구를 통해 이송투입되는 농축폐액 건조물을 공급해주는 호퍼; 상기 호퍼를 통해 공급되는 농축폐액 건조물을 특정위치로 일정량씩 이송/공급해주는 피더; 상기 호퍼를 통해 공급되는 덩어리 형태의 농축폐액 건조물을 분쇄/혼합해주는 교반기; 상기 교반기의 일측에는 상기 교반기 내로 투입된 농축폐액 건조물에 활택제를 공급해주는 첨가제공급부; 및 상기 피더를 통해 공급되는 농축폐액 건조물을 펠렛 형태로 가압 제조하여 상기 배출구를 통해 배출시켜주는 펠렛프레스;를 포함한다.
Description
본 발명은 농축폐액 건조물의 펠렛화 장치 및 방법과 이를 이용한 유리조성개발 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 분말형태인 농축폐액 건조물을 유리화 설비에 투입이 용이한 펠렛 형태로 제조할 수 있는 농축폐액 건조물의 펠렛화 장치 및 방법과 이를 이용한 유리조성개발 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 국내의 경우 농축폐액 건조물은 과거 시멘트 고화처리를 하였으나 다량의 고화재를 혼합하기 때문에 부피가 증가되어 중단되었다. 이후 파라핀 고화처리를 하고 있으나 파라핀 고화제의 경우 침출률 및 압축강도 시험에서 방사성폐기물 처분장 인수기준을 만족시키기가 어렵다.
미국의 경우 원전발생 농축폐액 건조물 등을 유리화하기 위하여 세라믹 저온용융로를 활용한 공정개발 연구를 수행하고 있다. 농축폐액 시멘트고화에 있어 미국 웨스팅하우스, ORNL(Oak Ridge National Laboratory), 일본 히타치, 대만 INER(Institute of Nuclear Energy Research) 등에서는 장기보관에 따른 철제부식, 유리수 발생 등의 단점이 발생하였고, 폴리머고화에 있어 미국 DTS(Diversified Technologies Services Company), 프랑스 Grenoble 원전 등에서는 고선량 농축폐액에 대한 폴리머 열화반응을 재검토 중에 있다.
이에 농축폐액 건조물에 대한 기존 고화법의 단점을 개선하고 친환경적이며 폐기물 감용효과가 뛰어난 유리고화법 적용이 검토되었다.
한편, 농축폐액 건조물을 전처리하기 위한 방법으로는 펠렛화 방식, 과립화방식 및 사출방식이 제안되고 있고, 그에 따른 결과는 표1과 같이 나타났다.
| 전처리 방법 | 최종 생성물 | 설치여건 | 유지보수 | 운전 편의성 | 세정 |
| 펠렛화 방식 | 양호 | 양호 | 양호 | 양호 | 불필요 |
| 과립화 방식 | 부적절 | 보통 | 보통 | 보통 | 필요 |
| 사출 방식 | 부적절 | 보통 | 어려움 | 어려움 | 필요 |
펠렛화 방식은 일반적으로 의약품 정제를 제작하는 방식으로, 분말을 첨가제(결합제, 부형제, 윤활제, 붕해제)와 혼합한 후 과립화(습식 조립법, 건식 조립법)하여 제조하는 방식과, 분말을 첨가제와 혼합한 후 과립생성공정 없이 분말에 직접 힘을 가하여 제작하는 방식으로 분류된다. 첨가제는 경도와 마손도를 개선하기 위해 사용되며 PVA(Polyvinyl Alcohol), HPMC(Hydroxypropyl methylcellulose), HPC(Hydroxypropylcellulose), Kollidon VA 64등 다양한 첨가제가 사용된다.
도 1은 종래기술에 따른 농축폐액 전처리의 한 방법인 농축폐액 분말을 정제화 하는 방법으로 등록특허 제10-0933561호로 선 출원된 농축폐액 분말의 정제 방법을 보여주는 공정 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 농축폐액 정제화를 위한 장치는 혼합기(A), 분말성형프레스(B), 코팅장치(C)로 구성되어 있다. 농축폐액 건조물은 혼합기(A)에서 결합제 및 윤활제와 혼합된 후 분말성형프레스(B)로 타정하고 이를 코팅장치(C)에서 정제에 피막을 형성시켜 정제를 제조한다.
그러나 종래의 농축폐액 정제화를 위한 장치는 혼합기(A), 분말성형프레스(B), 코팅장치(C) 등으로 구성되어 있어 원전의 협소한 설치공간을 고려할 때 적용이 어렵다. 또한 종래기술의 정제 제조방법은 공정이 복잡하다는 단점이 있으며, 농축폐액 건조물의 수분을 0.5%이하로 유지하기 위한 건조설비가 필요하다. 또한, 다양한 첨가제(결합제, 윤활제, 피막제)가 사용되어 취급 및 혼합과정이 복잡하고 유리화설비 적용에 가장 기본적인 사항인 정제의 기준이 제시되어 있지 않다. 아울러, 농축폐액 건조물은 작은 미립자로 비산에 의한 오염확산의 가능성이 있어 오염확산 방지설비가 필요하나 종래에는 이와 같은 설비가 없다.
또한 농축폐액 건조물을 유리화시 이에 필요한 유리조성을 개발하기 위해서는 유리조성개발 공정이 필요하다. 방사성폐기물 유리조성개발 공정은 일반 산업체의 유리조성개발과는 달리 방사선을 방출하는 방사성물질을 유리구조 속에 가두어 방사성물질의 환경으로 누출되지 않도록 그에 적합한 기준을 갖추고 있어야 하며, 이러한 기준은 유리화설비 적용시 문제가 없어야 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 농축폐액 건조물의 유리화를 위한 전처리방법을 원전 현장여건에 적합하도록 단순화하고, 혼합하는 첨가제를 개선하며, 유리화에 적합한 펠렛을 제조할 수 있도록 한 농축폐액 건조물의 펠렛화 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 농축폐액 건조물의 유리화에 필요한 유리조성을 개발하여 유리화 최종생성물인 유리고화체가 관련 법령 및 규정에 적합하도록 한 유리조성개발 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 농축폐액 건조물의 펠렛화 장치는, 투입구와 배출구가 구비되는 본체프레임; 상기 투입구를 통해 이송투입되는 농축폐액 건조물을 공급해주는 호퍼; 상기 호퍼를 통해 공급되는 농축폐액 건조물을 특정위치로 일정량씩 이송/공급해주는 피더; 상기 호퍼를 통해 공급되는 덩어리 형태의 농축폐액 건조물을 분쇄/혼합해주는 교반기; 상기 교반기의 일측에는 상기 교반기 내로 투입된 농축폐액 건조물에 활택제를 공급해주는 첨가제공급부; 및 상기 피더를 통해 공급되는 농축폐액 건조물을 펠렛 형태로 가압 제조하여 상기 배출구를 통해 배출시켜주는 펠렛프레스;를 포함한다.
또한 상기 본체프레임의 주위에는 펠렛을 제조하는 과정에서 발생할 수 있는 오염확산을 방지할 수 있도록 오염확산 방지막이 설치된 것을 더 포함한다.
또한 상기 오염확산 방지막의 상부 일측에는 내부에서 발생되는 먼지를 외부로 배출시켜주는 배기구가 형성된 것을 더 포함한다.
또한 상기 본체프레임의 일측에는 내부점검 및 작업을 위한 슬리브 글로브가 구비된 것을 더 포함한다.
본 발명의 농축폐액 건조물의 펠렛화 방법은, 농축폐액 건조물의 성분, 입자크기 및 분포를 분석하는 단계; 상기 농축폐액 건조물에 일정량의 활택제를 첨가하여 함께 혼합하는 단계; 혼합된 농축폐액 건조물을 호퍼를 통해 펠렛프레스에 투입한 후 가압하여 펠렛 형태로 제조하는 단계; 상기 제조된 펠렛의 제조결과가 기준치에 적합한지 여부를 판단하고 보정하는 단계; 제조된 펠렛을 유리화 설비로 이송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 제조된 펠렛의 기준치는, 경도기준은 4 ~ 7kp 이고, 마손도 기준은 2% 이하인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 활택제는, 스테아린산, 스테아린산 마그네슘, 스테아린산 칼슘 중 어느 하나를 사용하고, 첨가함량은 0 ~ 2wt% 인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 펠렛프레스는, 상기 농축폐액 건조물을 70 ~ 80㎏/㎟의 압력으로 가압하여 펠렛 형태로 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유리조성개발 방법은, 농축폐액 건조물의 성분, 입자크기 및 분포를 분석하는 단계에서 제공되는 농축폐액의 물리·화학적 특성을 분석하여 방사성폐기물의 조성 변경 여부를 판단하는 단계; 분석 자료를 바탕으로 유리조성 및 특성 모델링을 통하여 유리조성개발 여부를 판단하는 단계; 모델링 결과값을 바탕으로 실험실 특성시험을 통하여 유리조성개발 적합성을 판단하는 단계; 실험실 결과값을 바탕으로 실증시험 특성시험을 통하여 유리고화체의 건전성을 입증하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 농축폐액 건조물의 펠렛화 장치 및 방법과 이를 이용한 유리조성개발 방법은, 원전 현장여건에 적합하도록 설비 및 공정이 단순화되고, 유리화에 적합한 펠렛 기준 제공이 가능하다.
또한 농축폐액 유리조성개발 공정을 통한 유리고화체의 품질관리체계를 확립할 수 있으며, 농축폐액의 물리·화학적 특성의 변화에 따른 적합한 유리조성개발이 가능하여 유리화 최종 생성물인 유리고화체가 관련 법령 및 규정에 적합하도록 제작이 가능한 장점이 있다.
도 1은 종래 농축폐액 분말의 정제 방법을 보여주는 공정 흐름도,
도 2는 본 발명에 따른 농축폐액 건조물 펠렛화 장치의 내부구성도,
도 3은 본 발명에 따른 농축폐액 건조물 펠렛화 장치의 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 농축폐액 건조물 펠렛화 장치의 개략적인 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 펠렛프레스의 일실시예,
도 6은 본 발명에 따른 농축폐액 건조물 펠렛화 방법을 보여주는 블록 다이어그램,
도 7은 본 발명에 따른 농축폐액 건조물 유리조성개발 방법을 보여주는 블록 다이어그램이다.
도 2는 본 발명에 따른 농축폐액 건조물 펠렛화 장치의 내부구성도,
도 3은 본 발명에 따른 농축폐액 건조물 펠렛화 장치의 측면도,
도 4는 본 발명에 따른 농축폐액 건조물 펠렛화 장치의 개략적인 구성도,
도 5는 본 발명에 따른 펠렛프레스의 일실시예,
도 6은 본 발명에 따른 농축폐액 건조물 펠렛화 방법을 보여주는 블록 다이어그램,
도 7은 본 발명에 따른 농축폐액 건조물 유리조성개발 방법을 보여주는 블록 다이어그램이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
여기서, 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 농축폐액 건조물 펠렛화 장치의 내부구성도이고, 도 3은 농축폐액 건조물 펠렛화 장치의 측면도이며, 도 4는 농축폐액 건조물 펠렛화 장치의 개략적인 구성도이고, 도 5는 펠렛프레스의 일실시예이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 농축폐액 건조물 펠렛화 장치(100)는 가압경수로 원전에서 발생하는 농축폐액 건조물을 유리화 설비에 투입이 용이하도록 제조해주는 것으로, 이와 같은 농축폐액 건조물 펠렛화 장치(100)는 본체프레임(110), 호퍼(120), 교반기(130), 피더(150), 펠렛프레스(160)를 포함하여 구성된다.
이러한 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본체프레임(110)은 주 몸체를 이루는 것으로, 상부 일측에는 농축폐액 건조물이 공급되는 투입구(111)가 마련되고 하부 일측에는 농축폐액 건조물이 소정의 제조과정을 거쳐 펠렛 형태로 제조 배출될 수 있도록 배출구(113)가 마련된다.
투입구(111)의 일측에는 이송투입되는 농축폐액 건조물을 특정위치로 공급해주는 호퍼(120)가 설치된다. 호퍼(120)의 배출관에는 공급밸브(121)가 구비되어 있어 농축폐액 건조물의 선택적인 공급/차단이 이루어질 수 있게 된다. 이 경우 호퍼(120)에 공급되는 농축폐액 건조물의 공급형태는 배치 또는 연속형태가 가능하며 이송과정은 공기에 의한 혼합물을 이동시키는 건식 이송방식을 적용할 수 있다.
그리고 호퍼(120)의 하측에는 호퍼(120)를 통해 공급되는 덩어리 형태의 농축폐액 건조물을 분쇄 및 혼합해주는 교반기(130)가 설치된다. 아울러, 도 4에 도시된 바와 같이, 교반기(130)의 초입부에는 투입되는 농축폐액 건조물에 활택제(滑澤劑)를 공급해주는 첨가제공급부(140)가 구비될 수 있다. 첨가제공급부(140)는 농축폐액 건조물에 소정의 활택제를 첨가/혼합해줌으로써 농축폐액 유리화의 적재량을 최대화해줌과 아울러 농축폐액 건조물에 유동성을 주고 건조물이 틀에서 빠져나오기 쉽게 하여 펠렛 형태로 원활하게 제조될 수 있도록 도와주게 된다. 이 경우 첨가제공급부(140)에서 공급되는 활택제는 전단력이 낮은 물질인 스테아린산, 스테아린산 마그네슘, 스테아린산 칼슘 중 어느 하나를 사용하게 되며, 활택제의 첨가함량은 0 ~ 2wt% 인 것이 바람직하다.
이 경우 본 발명에서는 상기 첨가제공급부(140)가 호퍼(120)와 교반기(130)의 사이에 설치된 경우를 일례로 들어 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 투입되는 농축폐액 건조물에 활택제를 첨가하여 혼합할 수 있는 구성이라면 다양한 구조로 변경 적용될 수 있다. 예컨대, 상기 첨가제공급부(140)는 농축폐액 건조물을 호퍼(120)에 투입하기 이전에 별도의 혼합장치(미도시)의 일측에 설치되어 농축폐액 건조물에 소정의 활택제를 투입하여 혼합한 후, 혼합된 혼합물을 호퍼(120)에 투입하는 방식으로 구성될 수 있음은 물론이다.
교반기(130)의 하측에는 피더(feeder)(150)가 설치된다. 피더(150)는 교반기(130)의 배출구를 통해 배출 공급되는 농축폐액 건조물의 공급량을 자동으로 조절하여 펠렛프레스(160)에 공급해주게 된다.
펠렛프레스(160)는 피더(150)를 통해 일정량씩 공급되는 농축폐액 건조물을 소정의 압력으로 가압하여 펠렛 형태로 제조해주게 된다. 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 펠렛프레스(160)는 복수의 압출공(161a)이 관통형성되는 다이(161)와, 상기 다이의 상면과 구름접촉 가능하게 베어링결합되어 공급되는 농축폐액 건조물을 압출공(161a) 측으로 가압하여 펠렛 형태로 압출시켜주는 가압롤러(163)의 구조로 이루어질 수 있다. 이와 같은 구조의 펠렛프레스(160)는 농축폐액 건조물을 70 ~ 80㎏/㎟의 압력으로 가압하여 펠렛 형태로 제조하게 된다.
이와 같이 공급된 농축폐액 건조물은 펠렛프레스(160)에서 펠렛화 되며 분석된 입자크기 및 입도분포에 따라 펠렛이 제조되는 틀의 크기를 조절할 수 있다. 이와 같이 제조된 펠렛은 펠렛프레스(160)의 일측면과 연통형성된 배출구(113)를 통해 배출될 수 있으며, 이송을 위하여 드럼에 보관될 수 있다.
한편, 본체프레임(110)의 주위에는 펠렛을 제조하는 과정에서 발생할 수 있는 오염확산을 방지할 수 있도록 오염확산 방지막(115)이 설치된다. 아울러 오염확산 방지막(115)의 상부 일측에는 펠렛화 장치(100)의 가동중에 농축폐액 건조물이 비산되는 경우 이를 제거할 수 있도록 배기구(117)가 설치된다. 배기구(117)는 원전의 배기구에 연결되어 처리된다.
또한, 오염확산 방지막(115)의 일측에는 작업자가 두 손을 넣고 펠렛화 장치(100)의 내부점검 및 작업을 할 수 있도록 슬리브 글로브(119)가 설치된다.
이상과 같은 구조의 본 발명에 따른 펠렛화 장치를 이용한 농축폐액 건조물의 펠렛화 과정을 도 6을 참조하여 상세히 설명해보기로 한다.
도 6은 본 발명에 따른 농축폐액 건조물 펠렛화 방법을 보여주는 블록 다이어그램이다.
먼저, 가압경수로 원전의 농축폐액건조설비(CWDS) 또는 이와 유사한 건조설비에서 건조된 건조물의 성분분석을 한다. 분석항목으로는 유·무기물함량, 수분함량, 입자크기, 입도분포가 있으며, 분석항목은 설비여건에 따라 분석항목을 추가할 수 있다(S1).
농축폐액 건조물을 첨가제인 활택제와 혼합한다. 이러한 혼합과정은 농축폐액 건조물을 펠렛화 장치(100)에 투입하기 전에 상용설비를 이용하거나 폐기물 드럼을 활용하여 농축폐액 건조물에 일정량의 활택제를 투입한 후 혼합해주게 된다(S2).
활택제가 혼합된 혼합물을 호퍼(120)를 통해 투입하고, 호퍼 공급밸브(121)를 열어 혼합물을 피더(150)에 공급한다. 이때, 피더(150)의 상부에는 교반기(130)가 설치되어 덩어리 형태의 혼합물을 분쇄해주게 되고, 분쇄된 혼합물은 피더(150)에 의해 공급량이 자동으로 조절되면서 펠렛프레스(160)에 공급된다. 공급된 혼합물은 펠렛프레스(160)를 통해 펠렛 형태로 가압 제조된다(S3).
제조된 펠렛의 제조결과가 기준치에 적합한지 여부를 판단하고 보정한다. 즉, 제조된 펠렛이 유리화설비에 투입 가능한지 검증하게 된다. 유리화설비 투입에 적합한 기준은 유리화설비 구조를 바탕으로 설정하였다. 유리화설비 투입구는 약 2m 정도로 펠렛이 2m 낙하시험에서 부스러짐, 파손, 균열 등이 없어야 투입에 적합하다. 파손의 기준을 적용하기 위해 2m 실험에서 유효한 펠렛의 경도를 측정한 결과 4kp 이상이었다. 부스러짐은 유리화설비 배기체 특성에 영향을 줄 수 있다. 마손도는 2% 정도의 시료를 사용하여 시험한 결과 배기계통에 영향이 없었다. 이에 기준은 경도 4 ~ 7kp이고, 마손도 2% 이하이다. 모의 시료를 사용하여 검증시험을 수행하고 농축폐액 건조물을 사용하여 재확인한다(S4).
제조된 펠렛이 기준에 적합하지 않은 경우 펠렛화 장치 및 활택제를 조절하는 단계를 거쳐 펠렛화 단계를 다시 수행한다(S5).
측정결과가 기준을 충족시키면 제조된 펠렛을 유리화 설비로 이송한다(S6).
도 7은 본 발명에 따른 농축폐액 건조물 유리조성개발 방법을 보여주는 블록 다이어그램이다.
도 7을 참조하면, 1단계(E1)로 농축폐액 건조물 시료분석단계(S1)에서 유·무기물함량, 수분함량, TOC, 불용성 잔류물의 자료가 제공되며, 무기물함량은 산화물형태로 변환한다.
2단계(E2)에서는 1단계(E1)에서 제공된 자료를 바탕으로 유리조성 및 특성을 모델링하고 유리조성 개발 여부를 판단한다. 모델링 대상은 점도, 전기전도도, 밀도, 유리조성, 전이온도, 방사선량률, 감용비, 7-days PCT가 있다. 또한 상안전성을 확인한다. 각각에 대한 기준은 점도 10~100poise, 전기전도도 0.1~1.0S/㎝, 밀도 2.5g/㎠ 이상이고 이차상이 발생하지 않아야 하며, 방사선량률은 10 mSv/hr 이하여야 한다. PCT 기준은 성분별로 다르며 B는 9.155g/㎡ 미만, Li는 5.015g/㎡ 미만, Na는 6.99g/㎡ 미만, Si는 2.12g/㎡ 미만이다.
3단계(E3)에서는 2단계(E2)에서 제공된 자료를 바탕으로 유리성분을 조합하여 실험실에서 유리를 제조하고, 실험실 특성시험을 통하여 유리조성개발 적합성 여부를 판단한다. 실험실 유리제조 시험기준은 액상온도, 전이온도, 점화 및 용탕제어, 유리성분, 표면 균질성, 압축강도, 침출률이 있다. 액상온도는 온도에 따른 유리 결정여부를 확인하는 시험으로 저온용융로 운전온도인 1,150℃ 이하이다. 침출시험은 7-days PCT를 적용하며 시험기준은 2단계(E2)와 동일하고 압축강도 시험의 경우 500psi 이상이다. 제조된 유리의 표면특성 및 성분을 분석하며 전이온도 및 액상온도를 측정한다. 또한 유리화설비 내에서 점화 및 용탕의 제어성을 확인하는 시험을 거친다.
4단계(E4)에서는 2단계(E2), 3단계(E3)에서 확인된 결과를 바탕으로 실증시험을 수행하여 유리고화체의 건전성을 입증한다. 시험항목은 침출시험과 압축강도 시험이 있으며, 기준은 3단계(E3)와 동일하다. 4단계의 시험이 기준을 충족시키면 최종 유리조성개발 공정이 완료된다.
[실시예]
농축폐액 건조물 유리화를 위한 실시예는 다음과 같다.
먼저, 농축폐액 건조물의 시료를 채취하여 성분분석을 수행하며 분석결과는 다음과 같다.
농축폐액 건조물은 붕산(H3BO3)이 아니라 주로 B와 Na의 산화물이 물과 결합된 형태의 화합물로 구성되어 있는 것으로 나타났다.
농축폐액 건조물의 입자크기 및 분포는 다음과 같다.
농축폐액 건조물에 스테아린산 마그네슘을 혼합 후 펠렛을 제조한 결과는 다음과 같다.
농축폐액 건조물의 성분을 바탕으로 유리조성 및 특성을 모델링한 결과는 다음과 같다.
농축폐액 건조물을 유리화하기 위한 유리의 실험실 제조 실험 결과는 다음과 같다.
농축폐액 건조물의 유리화 후 고화체의 형상은 다음과 같다.
100 : 펠렛화 장치 110 : 본체프레임
111 : 투입구 113 : 배출구
120 : 호퍼 121 : 공급밸브
130 : 교반기 140 : 첨가제공급부
150 : 피더 160 : 펠렛프레스
161 : 다이 161a : 압출공
163 : 가압롤러
111 : 투입구 113 : 배출구
120 : 호퍼 121 : 공급밸브
130 : 교반기 140 : 첨가제공급부
150 : 피더 160 : 펠렛프레스
161 : 다이 161a : 압출공
163 : 가압롤러
Claims (9)
- 투입구와 배출구가 구비되는 본체프레임;
상기 투입구를 통해 이송투입되는 농축폐액 건조물을 공급해주는 호퍼;
상기 호퍼를 통해 공급되는 농축폐액 건조물을 특정위치로 일정량씩 이송/공급해주는 피더;
상기 호퍼를 통해 공급되는 덩어리 형태의 농축폐액 건조물을 분쇄/혼합해주는 교반기;
상기 교반기의 일측에는 상기 교반기 내로 투입된 농축폐액 건조물에 활택제를 공급해주는 첨가제공급부; 및
상기 피더를 통해 공급되는 농축폐액 건조물을 펠렛 형태로 가압 제조하여 상기 배출구를 통해 배출시켜주는 펠렛프레스;
를 포함하는 농축폐액 건조물의 펠렛화 장치. - 제1항에 있어서,
상기 본체프레임의 주위에는 펠렛을 제조하는 과정에서 발생할 수 있는 오염확산을 방지할 수 있도록 오염확산 방지막이 설치된 것을 더 포함하는 농축폐액 건조물의 펠렛화 장치. - 제 2항에 있어서,
상기 오염확산 방지막의 상부 일측에는 내부에서 발생되는 먼지를 외부로 배출시켜주는 배기구가 형성된 것을 더 포함하는 농축폐액 건조물의 펠렛화 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 본체프레임의 일측에는 내부점검 및 작업을 위한 슬리브 글로브가 구비된 것을 더 포함하는 농축폐액 건조물의 펠렛화 장치. - 농축폐액 건조물의 성분, 입자크기 및 분포를 분석하는 단계;
상기 농축폐액 건조물에 일정량의 활택제를 첨가하여 함께 혼합하는 단계;
혼합된 농축폐액 건조물을 호퍼를 통해 펠렛프레스에 투입한 후 가압하여 펠렛 형태로 제조하는 단계;
상기 제조된 펠렛의 제조결과가 기준치에 적합한지 여부를 판단하고 보정하는 단계;
제조된 펠렛을 유리화 설비로 이송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 농축폐액 건조물의 펠렛화 방법. - 제5항에 있어서,
상기 제조된 펠렛의 기준치는,
경도기준은 4 ~ 7kp 이고, 마손도 기준은 2% 이하인 것을 특징으로 하는 농축폐액 건조물의 펠렛화 방법. - 제5항에 있어서,
상기 활택제는,
스테아린산, 스테아린산 마그네슘, 스테아린산 칼슘 중 어느 하나를 사용하고, 첨가함량은 0 ~ 2wt% 인 것을 특징으로 하는 농축폐액 건조물의 펠렛화 방법. - 제5항에 있어서,
상기 펠렛프레스는,
상기 농축폐액 건조물을 70 ~ 80㎏/㎟의 압력으로 가압하여 펠렛 형태로 제조하는 것을 특징으로 하는 농축폐액 건조물의 펠렛화 방법. - 제5항에 따른 농축폐액 건조물의 성분, 입자크기 및 분포를 분석하는 단계에서 제공되는 농축폐액의 물리·화학적 특성을 분석하여 방사성폐기물의 조성 변경 여부를 판단하는 단계;
상기 분석 자료를 바탕으로 유리조성 및 특성 모델링을 통하여 유리조성개발 여부를 판단하는 단계;
상기 모델링의 결과값을 바탕으로 실험실 특성시험을 통하여 유리조성개발 적합성을 판단하는 단계; 및
상기 실험실 특성시험을 통한 결과값을 바탕으로 실증시험 특성시험을 통하여 유리고화체의 건전성을 입증하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유리조성개발 방법.
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