KR101477679B1 - 유리용융로 가연성폐기물 투입 시스템 - Google Patents

유리용융로 가연성폐기물 투입 시스템 Download PDF

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Abstract

유리용융로 가연성폐기물 투입 방법 및 시스템이 개시된다. 이러한 시스템은 가연성폐기물을 분쇄하는 분쇄기와, 분쇄기로부터의 분쇄 폐기물을 전달받아 다수개의 봉지에 나누어 포장하는 포장기와, 다수개의 포장 폐기물을 전달받아 순차적으로 일정량을 유리용융로에 투입하는 정량공급장치를 포함한다. 정량공급장치는 다단 컨베이어를 채용한다. 공정과 시스템이 간단하여 유지보수가 용이하고 작업환경이 개선된다.

Description

유리용융로 가연성폐기물 투입 시스템{COMBUSTIBLE WASTE FEEDING SYSTEM FOR GLASS MELTER}
본 발명은 방사성 폐기물 처리 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유리용융로 가연성폐기물의 투입 방법 및 시스템에 관한 것이다.
방사성 폐기물의 처리를 위한 유리화설비에서 발생되는 다양한 잡고체 중 가연성폐기물은 다시 유리용융로로 투입되어 유리화 처리를 하고 있다.
일반적으로 가연성폐기물은 전처리 없이 직접 투입되거나 전처리 후 용융로로 투입된다.
전처리로서는 가연성폐기물을 파쇄하고 펠렛 형태로 압축성형한 후 유리용융로로 투입하는 것이다. 이 펠렛은 보통 10mm×10mm 크기를 갖도록 압축된다.
그러나 기존의 방식은 압축성형 공정에 인력과 시간이 상당히 소요되며 방사선으로 인하여 작업환경도 열악하기 때문에 비능률적이었다.
한국특허출원 10-1998-0052360호
본 발명은 상술한 종래의 문제를 감안하여 안출된 것으로서, 압축성형방식이 아닌 봉지포장방식을 이용하는, 유리용융로 가연성폐기물 투입 방법 및 시스템을 제공한다.
본 발명은 다단 컨베이어를 이용하여 정량 투입이 이루어지는, 유리용융로 가연성폐기물 투입 방법 및 시스템을 제공한다.
본 발명은 유리용융로 가연성폐기물 투입 방법을 제공하며, 이 방법은: (1) 가연성폐기물을 분쇄하는 단계; (2) 분쇄 폐기물을 다수개의 봉지에 나누어 포장하여 다수개의 포장 폐기물로 형성하는 단계; 및 (3) 상기 다수개의 포장 폐기물을 유리용융로에 투입하는 단계;를 포함한다.
상기 단계 (2)에서, 상기 포장은 상기 분쇄 폐기물을 압축하여 포장하는 것일 수 있다.
상기 포장은 상기 다수개의 봉지를 각각 진공시키는 진공 포장일 수 있다.
상기 단계 (3)에서, 상기 투입은 상기 다수개의 포장 폐기물을 적어도 통과 높이가 한정된 컨베이어를 이용함으로써 실질적으로 일정량이 투입되도록 한다.
본 발명은 또한 유리용융로 가연성폐기물 투입 시스템을 제공하며, 이 시스템은: 가연성폐기물을 분쇄하는 분쇄기; 상기 분쇄기로부터의 분쇄 폐기물을 전달받아 다수개의 봉지에 나누어 포장하는 포장기; 및 다수개의 포장 폐기물을 전달받아 순차적으로 일정량을 유리용융로에 투입하는 정량공급장치;를 포함한다.
포장 전에 상기 분쇄 폐기물을 압축시켜서 압축기를 더 포함할 수 있다.
상기 포장기는 폐기물이 담겨진 봉지 내부를 진공시키는 진공포장기일 수 있다.
바람직하게는 상기 분쇄 폐기물을 저장하고 공급하는 제1저장호퍼와, 상기 제1저장호퍼로부터의 분쇄 폐기물을 상기 압축기로 이송하는 제1이송컨베이어와, 상기 포장기로부터의 포장 폐기물을 이송하는 제2이송컨베이어를 더 포함한다.
바람직하게 상기 정량공급장치는: 컨베이어 장치를 포함하는 제2저장호퍼와, 상기 제2저장호퍼로부터 다수개의 포장 폐기물을 전달받는 제1공급컨베이어와, 상기 제1공급컨베이어로부터 다수개의 포장 폐기물을 전달받는 제2공급컨베이어를 포함하고, 상기 제2저장호퍼의 컨베이어 장치와 상기 제1공급컨베이어는 이송되는 다수개의 포장 폐기물의 높이를 한정함으로써 실질적으로 균일한 양의 포장 폐기물을 제2공급컨베이어로 전달한다.
상기 제2공급컨베이어는 상기 다수개의 포장 폐기물들이 로딩되는 로딩부위에 길이방향으로 배열된 다수개의 칸막이부재에 의해 실질적으로 균일하게 구획된 다수개의 로딩 영역을 가진다.
상기 정량공급장치는 상기 제2공급컨베이어로부터 전달되는 포장 폐기물들을 계량하는 계량기를 더 포함한다.
본 발명은 파쇄 후 펠렛으로 성형하던 기존과는 달리, 봉지포장방식을 채택한다. 따라서 전처리공정과 설비구성이 단순화되고, 공정시간과 작업인원을 감소시킬 수 있으며, 방사선 피폭을 저감시킬 수 있다. 또한 폐기물의 비산 등이 최소화되어 작업환경이 개선된다. 다단 컨베이어를 포함하는 정량공급장치를 이용하여 일정량의 공급이 가능하면서도, 장치 구성이 단순하여 고장발생이 적고 유지보수가 용이하다.
도 1은 본 발명의 유리용융로 가연성폐기물 투입 시스템에 채용된 분쇄/포장 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 분쇄/포장 장치의 일부를 도시한 도면이다.
도 3 및 4는 본 발명의 유리용융로 가연성폐기물 투입 시스템에 채용된 정량공급장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 유리용융로 가연성폐기물 투입 방법에 포함된 분쇄/포장 공정의 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 유리용융로 가연성폐기물 투입 방법에 포함된 투입 공정의 흐름도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시예를 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1은 본 발명의 유리용융로 가연성폐기물 투입 시스템에 채용된 분쇄/포장 장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 2는 도 1의 분쇄/포장 장치의 일부를 도시한 도면이다.
도면을 참조하여, 본 발명의 유리용융로 가연성폐기물 투입 시스템은 분쇄/포장 공정을 위한 장치와 유리용융로에 정량공급을 위한 장치를 포함한다.
도 1에 도시한 바와 같이 분쇄/포장 공정을 위한 장치(10)는 분쇄기(11)와, 제1저장호퍼(12)와, 제1이송컨베이어(13)와, 압축기(14)와, 포장기(15)와, 제2이송컨베이어(16)를 포함한다. 제2이송컨베이어(16)을 통해 이송된 포장 폐기물들은 이송드럼(17)으로 낙하되어 후술되는 정량공급장치(20)로 이송된다.
분쇄기(11)에서 분쇄된 분쇄 폐기물이 제1저장호퍼(12)로 전달되고, 제1저장호퍼(12)로부터 일정량이 제1이송컨베이어(13)를 통해 압축기(14)로 전달된다. 압축기(14)는 분쇄 폐기물을 압축하여 포장기(15)로 전달한다.
도시한 바와 같이, 바람직하게는 압축기(14)와 포장기(15)가 상하로 배치되도록 할 수 있다. 따라서 압축기(14)에서 압축된 분쇄 포장물이 하부에 있는 포장기(15)로 투입되어 다수개의 비닐봉지에 나뉘어 포장된다. 압축기(14)는 공압 및 유압을 이용하여 예로서 분쇄 폐기물을 원판형으로 성형한 후 포장기(15)로 투입한다.
다르게는 본 발명의 시스템에서 진공포장을 수행할 경우에는 제1저장호퍼(12)에서 진공포장기로 전달된다. 진공포장기에서는 진공을 걸어 진공 압착시켜서 비닐봉지에 밀봉 포장한다.
이렇게 포장된 포장 폐기물들은 제2이송컨베이어(16)를 타고 이송드럼(17)으로 낙하된다. 이러한 이송드럼(17)을 정량공급장치(20)로 이송하여 제2저장호퍼(21)에 포장 폐기물을 붓고 빈 이송드럼(17)은 포장공정 측으로 회수된다.
이상에서 설명한 바와 같이 포장 공정은 압축포장 또는 진공포장으로 진행될 수 있다. 압축기 및 유압장치의 설계와 압축기의 원활한 운전 및 압축물 생산 용량을 최대화하기 위하여 폐기물 투입속도, 실린더 작동 속도, 실린더-홀과의 공차, 압축물 밀도 등을 설정해야 한다. 압축물의 크기와 밀도를 일정하게 유지하기 위하여 단계별 적정 공압, 유압 적용 압력을 고려해야 한다. 포장물의 밀도를 높이기 위해 포장비닐 내 공기 배출을 위한 설계와 진공포장기 자동화 생산율을 고려한 주기설계가 필요하다. 또한 누설이 없고 내구성이 있으며 유리성분에 영향이 적은 포장재질을 선정하여야 한다.
이하에서는 도면을 참조하여 포장 폐기물의 정량공급장치(20)를 설명한다.
도 3 및 4는 본 발명의 유리용융로 가연성폐기물 투입 시스템에 채용된 정량공급장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
투입 공정을 위한 정량공급장치는 제2저장호퍼(21), 제1공급컨베이어(22), 제2공급컨베이어(23), 계량기(24), 및 공급관(25)을 포함한다. 이들은 순차적으로 제2저장호퍼(21), 제1 및 제2 공급컨베이어(22, 23), 계량기(24), 및 공급관(25)을 통하여 유리용융로(30)로 투입된다.
이러한 정량공급장치(20)는 제2저장호퍼(21)로부터 인출된 포장 폐기물들이 제1공급컨베이어(22)와 제2공급컨베이어(23)를 통과하면서 일정 간격으로 정렬하게 된다.
도시한 실시예에서, 제2저장호퍼(21) 역시 컨베이어 시스템을 채용하고 있다. 이는 제1 및 제2공급컨베이어(22, 23)와 더불어 이송되는 포장 폐기물들을 일정 간격으로 배열하기 위한 것이다. 이를테면 제2저장호퍼(21)와 제1공급컨베이어(22)는 배출되는 부위의 높이와 폭을 한정함으로써 실질적으로 일정한 량의 포장 폐기물이 전달되도록 한다. 또한 제2공급컨베이어(23)는 포장 폐기물의 로딩 부위가 다수개의 구획으로 나뉜다. 이러한 다수개의 구획은 컨베이어의 길이방향을 따라 일정 간격으로 설치되는 가로대에 의해 실질적으로 동일한 크기의 다수개의 구획들의 로딩영역이 마련된다. 따라서 제2저장호퍼(21), 제1공급컨베이어(22) 및 제2공급컨베이어(23)가 연동하게 되면, 실질적으로 균일한 단위량을 투입시킬 수 있게 된다.
이어 제2공급컨베이어(23)에서 포장 폐기물이 계량기(24)로 낙하된다. 그러면 계량기(24)에서 무게 계량을 하여 최종적으로 미리 정해진 균일한 단위량이 공급관(25)을 통해 낙하하여 1, 2차 나이프 밸브를 거쳐 유리용융로(30) 내부로 투입된다.
이렇게 투입되는 포장물의 크기는, 예를 들어, 약 170mm×170mm×50mm이며, 밀도는 약 0.75g/cm3 (분쇄상태 부피의 약 1/4 내지 1/5)일 수 있다. 이는 사용할 포장기의 규격 및 비닐봉지의 크기에 따라 변경될 수 있음은 물론이다.
이상과 같은 본 발명의 실시예에 따른 시스템을 이용하여 유리용융로 가연성폐기물 투입 방법을 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 방법은 (1) 가연성폐기물을 분쇄하는 단계와, 분쇄 폐기물을 다수개의 봉지에 나누어 포장하여 다수개의 포장 폐기물로 형성하는 단계와, (3) 다수개의 포장 폐기물을 유리용융로에 투입하는 단계를 포함한다.
여기에서 포장은 분쇄 폐기물을 압축하여 포장하거나 진공 포장일 수 있다. 진공 포장은 봉지를 진공시키는 것으로 구현될 수 있다. 이와 같은 압축이나 진공 포장에 의해 상술한 바와 같이 부피가 1/4 내지 1/5로 줄어들게 된다.
투입은 상술한 정량공급장치(20)를 이용하여 실질적으로 균일한 단위량이 순차적으로 투입되도록 한다.
상술한 본 발명의 유리용융로 가연성폐기물 투입 시스템과 그를 이용한 방법은 가연성폐기물을 펠렛으로 압축성형하지 않는 대신, 다수개의 봉지에 나누어 포장하여 투입하는 방식을 채용한다. 따라서 펠렛 등으로 압축성형하는 데에 따른 수율저하등의 문제를 해결한다.
이상, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.
10: 분쇄/포장 장치 11: 분쇄기
12: 제1저장호퍼 13: 제1이송컨베이어
14: 압축기 15: 포장기
16: 제2이송컨베이어 17: 이송드럼
20: 정량공급장치 21: 제2저장호퍼
22: 제1공급컨베이어 23: 제2공급컨베이어
24: 계량기 25: 공급관

Claims (11)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 가연성폐기물을 분쇄하는 분쇄기(11);
    상기 분쇄기(11)의 하부에 마련되어 분쇄 폐기물을 저장하고 공급하는 제1저장호퍼(12)와;
    상기 제1저장호퍼(12)로부터의 분쇄 폐기물을 이송하는 제1이송컨베이어(13)와;
    상기 제1이송컨베이어(13)를 통해 이송된 분쇄 폐기물을 압축시키는 압축기(14)와;
    상기 압축기(14)의 하부에 마련되어 분쇄 폐기물을 전달받아 다수개의 봉지에 나누어 포장하는 포장기(15)와;
    상기 포장기(15)로부터의 포장 폐기물을 이송하는 제2이송컨베이어(16)와;
    상기 제2이송컨베이어(16)를 통해 이송된 다수개의 포장 폐기물의 투입이 이루어지는 제2저장호퍼(21)와;
    상기 제2저장호퍼(21)로부터 다수개의 포장 폐기물을 전달받되, 이송 포장 폐기물의 높이와 폭을 제한하여 이송이 이루어지도록 마련된 제1공급컨베이어(22)와;
    상기 제1공급컨베이어(22)로부터 다수개의 포장 폐기물을 전달받아 이송하되, 길이방향을 따라서 일정 간격으로 설치된 다수개의 칸막이부재에 의해 균일하게 구획된 다수개의 로딩 영역을 갖고 실질적으로 균일한 단위량으로 포장 폐기물의 이송이 이루어지는 제2공급컨베이어(23)와;
    상기 제2공급컨베이어(23)로부터 전달되는 포장 폐기물들을 계량하는 계량기(24)와;
    상기 계량기(24)를 경유하여 배출되는 포장 폐기물을 유리용융로(30)으로 안내하게 되는 공급관(25)과;
    상기 공급관(25)에서 배출되어 유리용융로(30) 내부로 투입되는 포장 폐기물의 투입을 단속하는 밸브;를 포함하는 유리용융로 가연성폐기물 투입 시스템.
  6. 삭제
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 포장기는 폐기물이 담겨진 봉지 내부를 진공시키는 진공포장기인 것을 특징으로 하는 유리용융로 가연성폐기물 투입 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
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