KR101490355B1 - 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법 및 제거장치 - Google Patents

방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법 및 제거장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법 및 제거장치는 기존의 처리방식에 비해 소량의 슬러지만을 배출하여 방사능 폐기물의 발생량이 대폭 줄어들게 되며, 고농도 혹은 초고농도의 방사성 요오드를 함유하는 폐수에 효과적으로 대처할 수 있다. 또한 폐수 내 경쟁음이온들의 존재와 상관없이 요오드만을 선택적으로 제거할 수 있으며, 기존의 산성 조건이 아닌 중성 또는 약알칼리성 조건에서 처리하여, 방사성 요오드의 휘발(volatilization) 가능성을 원천적으로 차단하였을 뿐만 아니라 폐수 방류 시 중성화처리 공정이 따로 필요 없다. 또한 기존의 흡착방식에 비해 말라카이트 상변이 및 요오드 결정광물화 방식으로 처리하여 방사성 폐기물의 장기보관 및 안정성이 크게 증대되었다.

Description

방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법 및 제거장치{Mineralogical removal method and apparatus for highly concentrated iodine in radioactive wastewater}
본 발명은 방사성 요오드를 포함하는 폐수에서 산화환원 및 무기결정화 반응을 이용하여 요오드를 효과적으로 광물화시키는 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법 및 제거장치에 관한 것이다.
구체적으로 본 발명은 안정제, 구리이온 공급원 및 광물화촉진제를 공급하여 폐수 내 요오드를 경제적이며 신속하게 처리할 수 있는 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법 및 제거장치에 관한 것이다.
일본에서 일어난 후쿠시마 원자력 발전소 사고로 국내에서도 방사성 물질에 대한 경각심이 높아지고 있다. 그러나 사실 방사성 물질은 원자력발전이나 핵무기 같은 분야에도 사용되나 병원 등에서 치료용으로 사용되므로 무조건 나쁜 것이라 할 수 없다. 특히 갑상선 세포가 요오드를 먹고 분화하는 특성을 이용하여 방사성을 띄는 요오드 동위원소를 사용한 갑상선암 치료법은 현재 가장 많이 사용하는 치료법 중 하나로, 갑상선암의 완치율을 높이는데 큰 공헌을 하고 있다. 다만 방사성 물질을 통상적인 폐기물과 동일한 방식으로 처리하기는 어려우므로, 원자력발전소 또는 병원에서 방사성 동위원소를 이용한 치료 후 발생하는 방사성 폐수 또는 물질을 안전하게 처리하는 기술의 개발이 요구되고 있다.
방사성 요오드는 여러 종류의 동위원소가 있으나, 폐수 내에는 주로 요오드-125, 요오드-129, 요오드-131, 요오드-132, 요오드-133 등으로 존재하게 된다. 이 중 요오드-131, 요오드-132, 요오드-133 등은 반감기가 짧아 일정 시간 방치함으로써 방사능을 감쇄시킬 수는 있다. 그러나 요오드 화합물을 포함하는 방사성 폐수의 발생량이 너무 많아, 폐수 자체를 집수조에 장기간 보관하는 방법으로는 현실적으로 한계가 있다. 또한 저에너지 감마선을 방출하여 의료용으로 사용되는 요오드-125는 반감기가 60일로 결코 짧지 않으며, 반감기에 따른 안정성을 생각하면 2년 이상 보관이 필요하다. 또한 요오드-129의 경우엔 반감기가 1570만년이나 되어 방치만으로는 방사능의 감쇄가 거의 불가능할 뿐만 아니라, 인체에 섭취될 경우, 체내에 농축되어 지속적으로 방사선을 배출하기 때문에 큰 해독을 끼치게 된다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 기존의 방사성 폐수의 처리방법으로는 고화처리법, 이온교환수지법, 응집침전법 등이 있다.
고화처리법은 아스팔트 등의 고체로 형성 가능한 물질 내부에 요오드를 첨가하여 봉쇄하는 방법이다. 그러나 이 경우 고화 처리 시 물질의 내부 열에 의해 요오드 분자나 유기 요오드 화합물이 방출되기 쉽다는 단점이 있다.
또한 이온교환수지법은 이온교환수지를 통해 폐수를 여과하는 방식으로 요오드를 흡착, 분리하는 방식이나, 요오드의 제거 효율이 떨어지며, 폐기물의 발생량이 많아 비용이 증가하고 대용량 보관이 용이하지 않다는 단점이 있다.
응집침전법의 경우, 폐수에 질산은을 첨가하여 요오드를 요오드화은으로 변환한 후 침전시키는 방식이나, 질산은의 가격이 매우 비싸기 때문에 처리비용이 과도하게 소요되는 문제점이 있다.
이외에도 대한민국 등록특허 10-1046433과 같이 활성탄을 이용하는 방법이 있으나, 이온교환수지법과 마찬가지로 요오드 산화물의 경우 흡착분리가 어렵다는 단점이 있으며, 활성탄을 수시로 교체해야 하기 때문에 교체비용이 크게 소모되며, 방사성 요오드가 흡착된 폐 활성탄 또는 폐 이온교환수지의 부피가 커 별도의 큰 처리공간을 필요로 하고, 더불어 비용이 증가한다. 또한, 만일 폐수가 고농도의 방사성 요오드를 함유하는 경우에서는 위에 열거한 흡착법을 이용하는 데에는 한계가 있다.
대한민국 등록특허 10-1046433 (2011년 06월 28일)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 폐액 내 고농도의 방사성 요오드를 효과적이고 신속하게 처리할 수 있는 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법의 제공을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 폐수 내 경쟁음이온들의 존재 하에서도 요오드 만을 선택적으로 제거할 수 있는 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법 및 제거장치의 제공이다.
본 발명의 또 다른 목적은 폐 슬러지를 최소화하여 폐 슬러지의 장기보관 및 저장이 용이한 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법 및 제거장치의 제공이다.
본 발명은 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법 및 제거장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 양태는,
a) 무산소조에서 방사성 요오드를 포함하는 폐수에 환원제를 투입하는 혐기성 폐수 제조단계;
b) 상기 혐기성 폐수에 안정제 및 구리이온 공급원을 투입하는 말라카이트 나노입자 형성단계;
c) 상기 b) 단계 폐수에 요오드 광물화촉진제를 투입하여 말라카이트 나노입자를 요오드화구리로 상변이 및 결정성장시키는 단계; 및
d) 상기 요오드화구리와 정화된 폐수를 분리하는 단계;
를 포함하는 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법에 관한 것이다.
본 발명의 다른 양태는
방사성 요오드를 함유하는 폐수가 유입되는 무산소조;
상기 무산소조와 연결되어 혐기상태의 폐수가 유입되며, 중탄산 안정제 및 구리이온 공급원이 공급되는 말라카이트 형성조; 및
상기 말라카이트 형성조와 연결되어 말라카이트 입자 및 폐수가 유입되며, 요오드 광물화촉진제가 공급되는 침전조;를 포함하며,
상기 침전조에서 요오드 광물화촉진제에 의해 말라카이트 입자가 요오드화구리로 상변이되어, 상기 폐수의 방사성 요오드가 요오드화구리 슬러지로 제거되는 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법 및 제거장치는 기존의 처리방식에 비해 소량의 슬러지만을 배출하여 방사능 폐기물의 발생량이 대폭 줄어들게 되며, 고농도의 요오드를 함유하는 폐수도 효과적으로 처리할 수 있다. 또한 폐수 내 경쟁이온들의 존재와 관계없이 요오드만을 선택적으로 제거할 수 있으며, 기존의 산성 조건이 아닌 중성 또는 약알칼리성 조건에서 처리하여 폐수 방류 시 중성화처리 공정이 필요 없다.
또한 기존의 방식에 비해 결정광물화 방식으로 방사성 폐기물의 장기보관 안정성을 크게 증대시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 바람직한 일예에 따른 방사성 폐수 내 요오드의 선택적 제거장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 말라카이트 나노입자의 X-선회절분석 패턴을 보여주는 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 요오드화구리 결정의 X-선회절분석 패턴을 보여주는 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 요오드화구리 결정의 주사전자현미경(Scanning Electron Microscopy) 사진 및 화학분석(Energy Dispersive Spectrometry) 스펙트럼 결과를 도시한 것이다.
이하 첨부된 도면들을 포함한 구체예 또는 실시예를 통해 본 발명에 따른 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법 및 제거장치를 더욱 상세히 설명한다. 다만 하기 구체예 또는 실시예는 본 발명을 상세히 설명하기 위한 하나의 참조일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 여러 형태로 구현될 수 있다.
또한 달리 정의되지 않은 한, 모든 기술적 용어 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 당업자 중 하나에 의해 일반적으로 이해되는 의미와 동일한 의미를 갖는다. 본원에서 설명에 사용되는 용어는 단지 특정 구체예를 효과적으로 기술하기 위함이고 본 발명을 제한하는 것으로 의도되지 않는다.
또한 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 이하 제시되는 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
또한 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.
본 발명에 따른 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법은
a) 무산소조에서 방사성 요오드를 포함하는 폐수에 환원제를 투입하는 혐기성 폐수 제조단계;
b) 상기 혐기성 폐수에 안정제 및 구리이온 공급원을 투입하는 말라카이트 나노입자 형성단계;
c) 상기 b) 단계 폐수에 요오드 광물화촉진제를 투입하여 말라카이트 나노입자를 요오드화구리로 상변이 및 결정성장시키는 단계; 및
d) 상기 요오드화 구리와 정화된 폐수를 분리하는 단계;
를 포함하며, 상기 a) 단계는 방사성 요오드를 포함하는 폐수 및 환원제가 유입되는 무산소조에서 진행되며, 상기 a) 단계를 거친 혐기상태의 폐수는 말라카이트 형성조로 유도된다. 그리고 상기 말라카이트 형성조에 유입된 혐기상태의 폐수는 b) 단계와 같이 중탄산 안정제 및 구리이온 공급원과 만나 말라카이트 나노입자를 형성하게 된다. 그리고 상기 b) 단계를 거친 폐액은 요오드 광물화촉진제가 공급되는 침전조로 유입되어 광물화촉진제를 통해 말라카이트 입자가 요오드화구리로 상변이되어, 상기 폐수의 방사성 요오드가 요오드화구리 슬러지로 제거되게 된다.
본 발명에 따른 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법은 나노 결정화기술을 적용하여 폐수 내 포함된 방사성 요오드를 효과적으로 제거할 수 있다. 상세하게는, 산소를 차단한 상태에서 환원제를 투입하여 폐액을 혐기상태로 만든 후, 중탄산 안정제 및 구리이온을 투입하여 말라카이트 나노입자를 생성할 수 있다. 또한 여기에 요오드 광물화촉진제를 더 투입하여 환원된 구리이온이 선택적으로 방사성 요오드와 매우 강하게 결합하여 요오드화구리로 석출시키는 방식이다.
또한 본 발명에 따른 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거장치는 무산소조, 말라카이트 형성조 및 침전조 만을 포함하는 극히 간단한 장치로 경제적이면서도 신속하게 방사성 폐수를 정화할 수 있는 장점이 있으며, 폐수에 다른 음이온들(Cl-, CO3 2 -, SO4 2 - 등)이 존재하더라도 요오드 음이온이 선택적으로 제거되어 매우 우수한 효율과 선택성을 갖는 장점이 있다. 또한, 폐수에 함유된 요오드 핵종을 요오드화구리라는 매우 안정한 결정광물로 제거함에 따라, 폐수의 정화 과정에서 발생하는 2차 방사성 폐기물의 처분 부피를 크게 줄일 수 있으며, 이와 동시에 2차 방사성 폐기물의 장기간 처분안정성을 높일 수 있는 장점이 있다. 또한, 나노 결정화 기술에 의해 방사성 요오드를 고상(solid phase)으로 제거함에 따라 고농도의 방사성 요오드를 함유하는 고준위 방사성 폐수의 처리가 가능하고 높은 처리 효율을 갖는 장점이 있다. 또한, 정화과정에서 폐수의 pH가 거의 중성을 유지함에 따라 방사성 핵종이 제거된 폐수를 방출하기 위해 pH를 조절하는 pH 조절 공정이 불필요한 장점이 있으며, 폐수를 혐기화하고 나노결정화 기술에 따라 결정광물로 방사성 요오드의 제거하는 극히 간단한 구성에 의해 방사성 폐수가 정화 가능하여 방사능의 노출을 최소화할 수 있으며, 자동화 운전 가능한 장점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법에 있어, 처리 대상인 방사성 폐수는 1 mM 이상의 방사성 요오드(요오드 핵종)을 함유할 수 있으며, 방사선량 기준 1,000 Bq/mL를 상회하는 요오드 핵종을 함유할 수 있다. 이때, 방사성 요오드(요오드 핵종)는 요오드 이온(I-), 요오드산 이온 (IO3 -) 및 요오드(I2)에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 물질을 포함할 수 있다.
방사성 요오드는 요오드 이온의 형태(화학종)뿐만 아니라, 요오드산 이온 (IO3 -) 및 요오드(I2)의 형태(화학종)로 폐수에 존재할 수 있다. 종래와 같이 활성탄이나 이온교환수지를 사용하여 폐수 내 방사성 요오드를 제거하는 경우, 폐수 내 요오드 핵종의 존재 형태에 따라 그 제거 효율이 현저하게 달라져 다양한 종류의 방사성 요오드를 제거하는 데에는 한계가 있었다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법은 혐기상태에서 말라카이트 나노입자를 형성하고, 이를 요오드화구리로 상변이하는 나노결정화기술을 이용함으로써, 폐수에 함유된 다양한 방사성 요오드의 화학종을 모두 제거 가능한 장점이 있다.
상기 a) 단계에서 환원제는 하기 말라카이트 형성조에서 투입되는 중탄산 안정제가 수소이온의 과도한 변화를 막고, pH를 안정된 수준으로 유지하여 폐액의 산-염기 균형을 유지할 수 있도록 폐액을 혐기화 하는 것으로 통상의 수처리 분야에서 혐기화를 위해 사용되는 환원제이면 사용 가능하다. 구체적이며 비 한정적인 일 예로, 환원제는 옥살산, 포름산, 아황산나트륨 및 아황산수소나트륨 군에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 물질일 수 있다.
상기 환원제는 폐수 내 용존 산소를 제거하며 산화 요오드(예: IO3 -, I2)를 환원 요오드(I-)로 전환시킬 수 있는 정도의 환원제 양이면 족하다. 구체적으로 폐수에 투입되는 환원제의 양은 폐수 내 산화 요오드의 농도 및 용존 산소 농도를 합한 농도를 기준 농도로 하여, 기준 농도 이상의 농도(환원제 농도)가 되도록 투입되면 족하다. 구체적이며 비한정적인 일 예로, 환원제는 0.01 mM 내지 100 mM의 농도가 되도록 투입될 수 있다.
환원제를 투입하여 혐기상태로 변한 폐수는 상기 b) 단계와 같이 중탄산 안정제 및 구리이온을 투입하여 말라카이트 나노입자를 형성할 수 있다. 말라카이트(malachite) 석출을 좀 더 상세히 설명하면 다음과 같다. 먼저 산소가 거의 없는 혐기 상태의 폐수에 안정제를 투입하면 중탄산이 폐수 내에 녹아 pH를 중성 혹은 약알칼리 조건으로 유지시킨다. 산성 조건의 폐수에서는 방사성 요오드의 일부가 기화되어 기체 형태로 날아갈 수 있는 위험성이 있기 때문에 pH를 중성 이상으로 유지시켜주는 것이 필수적이다. 여기에 상기 구리 이온 공급원을 투입하면 폐수 내의 중탄산과 반응하여 나노 크기의 말라카이트(Cu2(OH)2CO3) 입자가 형성될 수 있다.
상기 안정제는 혐기 상태의 폐수에 중탄산(HCO3 -) 이온이 녹아있는 조건을 만들기 위한 것으로 산-염기 균형의 조절 중 하나인 중탄산 완충계와 유사하게 작용한다. 이를 상세히 설명하면 보통 신체에서 항상성을 유지하기 위해 체내에 pH를 일정 범위로 유지하기 위한 기작 중 하나로, 환원제의 투입에 따른 폐수의 산성화를 막기 위해 중탄산 이온을 내놓을 수 있는 물질을 투입하여 폐수 내에 존재하는 수소이온을 제거하고, 결과적으로 폐수의 pH를 중성으로 돌리는 작용을 수행한다.
본 발명에 따른 중탄산 안정제는 통상적으로 물 속에서 중탄산이 유리될 수 있는 물질이라면 종류에 한정하지 않는다. 구체적이며, 비 한정적인 일예로 중탄산나트륨(NaHCO3), 중탄산암모늄(NH4HCO3), 중탄산칼슘(Ca(HCO3)2), 중탄산마그네슘(Mg(HCO3)2), 중탄산칼륨(KHCO3) 및 중탄산바륨(BaHCO3) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 무기안정제 또는 젤라틴, 알부민, 각종 펩타이드 및 아미노산 등의 인산과 황산을 함유한 단백질; 아스코르빈산 등의 완충 비타민(buffered vitamin); 및 암피실린, 아목시실린 등의 반합성 페니실린 유도체를 포함하는 항생제; 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 유기안정제일 수 있으며, 이 중 중탄산나트륨을 사용하는 것이 폐액의 pH를 중성으로 유지할 수 있어 좋다.
본 발명에서 상기 중탄산 안정제의 투입량은 폐수 내에 중탄산이 녹을 수 있는 조건으로 형성 가능하며, 구리이온 공급원의 투입에 따른 말라카이트 입자의 형성이 원활히 진행될 수 있는 양이면 족하다. 구체적인 일 예로, 0.1 내지 10 mM의 농도가 되도록 투입하는 것이 좋다. 안정제가 0.1 mM 미만 투입된 경우, 말라카이트 나노입자의 형성이 어려우며, 10 mM 초과하여 투입하는 경우 침전조에서 요오드화 구리로의 상변이되는데 많은 시간이 소요될 수 있다.
상기 구리 이온 공급원은 요오드화구리의 결정광물을 형성하기 위한 구리 이온을 공급하는 원(source)임에 따라, 폐수에 구리 이온을 제공하며 물에 용이하게 용해 가능한 어떠한 구리염도 사용될 수 있다. 구체적이며 비한정적인 일 예로, 구리 이온 공급원으로 사용되는 구리염은 황산 구리, 아세트산 구리, 염화 구리, 브롬화 구리, 염소산 구리, 과염소산 구리, 아질산 구리 및 질산 구리로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 물질일 수 있다.
상기 구리이온 공급원으로 더욱 바람직하게는 황산 구리일 수 있다. 황산 구리는 우수한 수용성을 가질 뿐만 아니라, 후술될 광물화촉진제에 의한 요오드의 제거 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법에서 구리이온 공급원은 요오드 핵종 1몰을 기준으로, 1몰 내지 1.5몰을 공급하는 것이 좋다. 구리 이온이 1몰 미만으로 형성되도록 구리이온 공급원이 투입되는 경우 요오드 핵종과 1:1로 결합할 수 있는 구리 이온이 부족하여 폐수 내 요오드 핵종이 완전히 제거되지 않을 위험이 있으며, 1.5몰 초과하는 구리 이온이 형성되도록 구리이온 공급원이 투입되는 경우, 요오드 핵종의 제거 효율 향상은 미미한 반면 과도한 구리 이온 공급원에 의해 정화수가 오염될 위험이 있다.
말라카이트 나노입자가 형성된 폐액은 상기 c) 단계와 같이 요오드 광물화촉진제를 투입하여 말라카이트 나노입자를 요오드화구리로 상변이시킬 수 있다. 요오드화구리 광물의 석출과정을 좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다. 말라카이트 입자가 형성된 폐수에 요오드 광물화촉진제를 투입하면, 말라카이트 표면에 요오드이온이 흡착되게 된다. 여기에 요오드 광물화촉진제인 황산염(SO4 -)이 촉매반응을 유도하여 말라카이트가 요오드화구리(CuI)로 서서히 변화(상변이)하여 결정화하게 된다.
상기 요오드 광물화촉진제는 상기와 같이 말라카이트 표면에 요오드 이온을 흡착하고 이를 광물화하여 요오드화구리를 석출하기 위한 것으로, 폐수 내에 황산염(SO4 -)을 생성할 수 있는 물질이라면 종류에 한정하지 않는다. 구체적이며 비한정적인 일 예로, 요오드 광물화촉진제는 황산나트륨(Na2SO4), 황산칼륨(K2SO4), 황산마그네슘(MgSO4), 황산칼슘(CaSO4), 황산암모늄((NH4)2SO4) 및 황산바륨(BaSO4) 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 황산나트륨(Na2SO4)를 사용하는 것이 좋다.
상기 요오드 광물화촉진제의 투입량은 0.01 내지 50 mM일 수 있다. 이에 따라, 조대한 크기를 갖는 요오드화구리의 결정광물이 형성되어 매우 효과적으로 슬러지로 배출될 수 있을 뿐만 아니라, 요오드화구리라는 2차 방사성 폐기물의 안정성을 현저하게 높일 수 있다. 바람직하게 제어부는 0.1 내지 10 mM의 요오드 광물화촉진제를 공급할 수 있다. 0.01 mM 미만 투입되는 경우, 폐수 내의 말라카이트 입자가 제대로 상변이되지 못하게 되며, 50 mM 초과 투입되는 경우, 폐수 내에 황산염의 농도가 올라가 정화된 폐액 방류 시 황산염을 추가적으로 제거하는 공정이 포함될 수 있다.
상기와 같이 폐액 내에서 요오드화구리의 슬러지가 석출되면, 정화된 폐액과 슬러지를 분리하여 처리할 수 있다. 본 발명에서 상기 슬러지의 분리방법은 한정하고 있지 않으나, 예를 들어 침전 후 분리, 원심분리, 필터링, 중력농축 및 가압부상 등의 방법을 사용할 수 있다.
이하, 도면을 참고로 본 발명을 구체적으로 상술한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거장치를 도시한 일 장치도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거장치(100)는 무산소조(110); 무산소조(110)와 연결되는 말라카이트 형성조(120); 및 말라카이트 형성조와 연결되는 침전조(130)를 포함할 수 있다. 상세하게, 방사성 폐수의 흐름을 기준으로, 무산소조(110)는 말라카이트 형성조(120) 전단에 구비될 수 있으며, 말라카이트 형성조(120)는 침전조(130) 전단에 구비될 수 있다.
무산소조(110)에 유입되는 폐수는 방사성 요오드를 함유하는 폐수일 수 있으며, 요오드 이온(I-), 요오드산 이온 (IO3 -) 및 요오드(I2)에서 하나 또는 둘 이상 선택되는 방사성 요오드를 함유하는 폐수일 수 있다. 나노결정화기술에 의해 결정광물로 요오드를 제거하는 본 발명의 사상에 따라, 폐수 내 방사성 요오드의 농도는 특별히 제한되지 않으나, 무산소조(110)에 유입되는 방사성 폐수는 100 mM에 이르는 고농도의 방사성 요오드(요오드 핵종)을 함유할 수 있다.
무산소조(110)는 외부로부터 방사성 폐수가 유입되는 폐수 유입관(90)이 구비될 수 있으며, 폐수 유입관은 밸브에 의해 개폐 가능 관일 수 있다. 무산소조(110)는 정화하고자 하는 방사성 폐수를 공급받아, 방사성 폐수를 혐기상태로 변화시키는 역할을 수행할 수 있으며, 무산소조(110)에서 방사성 폐수가 혐기화됨에 따라, 방사성 폐수에 함유된 다양한 요오드 화학종((IO3 -, I2)은 요오드 이온(I-)의 단일한 화학종으로 변환될 수 있다. 이때, 혐기상태는 폐수내 용존산소(DO; dissolved oxygen)가 제거된 상태를 의미할 수 있다. 이러한 측면에서 무산소조(110)는 혐기조(110)로 통칭될 수도 있음은 물론이다.
혐기상태의 폐수, 즉, 방사성 요오드가 요오드 이온(I-)의 단일한 화학종을 함유하는 폐수를 형성하기 위해, 무산소조(110)에는 환원제가 공급될 수 있다. 상세하게, 무산소조(110)와 연결되는 환원제 보관조에 의해, 환원제가 공급될 수 있다. 이때, 무산소조(110)에는 환원제에 의해 용존 산소를 효과적으로 제거하기 위해 통상의 교반 장치가 구비될 수 있음은 물론이며, 방사능의 외부 유출을 방지할 수 있는 밀폐형 반응조일 수 있다.
환원제에 의해 혐기화된 폐수는 말라카이트 형성조(120)로 유입될 수 있다. 말라카이트 형성조 (120)에는 안정제 및 구리 이온 공급원(source)이 공급될 수 있으며, 말라카이트 형성조 (120)에서 안정제 및 구리 이온 공급원(source)과 혐기화된 폐수가 혼합될 수 있다.
구리이온 공급원이 첨가되어 말라카이트 입자가 형성된 폐수는 침전조로 이송될 수 있다. 침전조(130)에는 요오드 광물화촉진제가 공급될 수 있으며, 상기 침전조(130)에서 요오드 광물화촉진제와 말라카이트 이온이 포함된 폐수가 혼합되어 요오드화구리 광물이 석출될 수 있다.
상기 침전조는 침전된 요오드화구리 슬러지와 방사성 요오드 핵종이 제거된 정화수와의 효과적인 분리를 위해, 침전조의 하부가 점점 좁아지도록 테이퍼된 형상을 가질 수 있다. 이때, 침전조(130)의 테이퍼된 하부 형상은 콘 형상을 포함할 수 있다. 또한, 침전조(130)에는 나노결정화 기작에 의해 폐수내 요오드 핵종이 보다 신속하게 제거될 수 있도록 블레이드를 포함하는 교반기(133)가 구비될 수 있다.
상술한 바와 같이, 폐수 내 방사성 요오드의 화학종을 요오드 음이온으로 단일화 시키고, 나노결정화 기작에 의해 요오드 음이온을 요오드화구리의 결정광물로 제거하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 폐수 정화 장치는 무산소조(110)와 연결된 환원제 보관조(111)를 포함할 수 있으며, 말라카이트 형성조(120)와 각각 연결된 안정제 보관조(121) 및 구리 이온 공급원 보관조(122)를 포함할 수 있다.
환원제 보관조(111)는 무산소조(110)와 개폐 가능한 관으로 연결되어 상술한 환원제 자체 또는 환원제의 수용액을 보관 및 공급할 수 있다. 이때, 환원제 보관조(111)와 무산소조(110) 사이를 연결하는 관은 환원제의 이송 및 정량 공급을 위한 펌프와 연결될 수 있음은 물론이다.
안정제 보관조 (121)는 말라카이트 형성조(120)와 개폐 가능한 관(밸브가 구비된 관)으로 연결되어 상술한 안정제 자체 또는 안정제의 수 슬러리 또는 수 분산액을 보관 및 공급할 수 있다. 이때, 안정제 보관조(121)와 말라카이트 형성조(120) 사이를 연결하는 관은 안정제의 이송 및 정량 공급을 위한 펌프와 연결될 수 있음은 물론이다.
구리 이온 공급원 보관조(122)는 말라카이트 형성조(120)와 개폐 가능한 관(밸브가 구비된 관)으로 연결되어 상술한 구리 이온 공급원 자체 또는 구리 이온 공급원의 수용액을 보관 및 공급할 수 있다. 이때, 구리 이온 공급원 보관조(122)와 말라카이트 형성조(120) 사이를 연결하는 관은 구리 이온 공급원의 이송 및 정량 공급을 위한 펌프와 연결될 수 있음은 물론이다.
또한 본 발명에 따른 방사성 폐수 내 요오드의 선택적 제거장치는 개폐 가능한 이송관인 제 1 이송관(10), 제 2 이송관(30), 정화수 배출관(50), 슬러지 배출관(70) 및 방사성 폐수 이송관(90)을 더 구비할 수 있으며, 이들 이송관은 각각의 수조에서 폐수, 슬러지 또는 정화수 등을 이송하기 위해 배출펌프(20, 40, 60, 80)들을 더 구비할 수 있다.
상세하게, 방사성 폐수 내 요오드의 선택적 제거장치는 무산소조(110)와 말라카이트 형성조(120)를 개폐 가능하도록 연통시키는 제1이송관(10); 제1이송관(10)과 연결되어 무산소조(110)의 폐수를 말라카이트 형성조(120)로 이송시키는 제1이송펌프(20); 말라카이트 형성조(120) 하부와 연통되어 개폐 가능하도록 설치되는 제 2 이송관(30); 제 2 이송관과 연결되어 말라카이트 형성조의 폐수를 침전조(130)로 이송시키는 제 2 이송펌프; 침전조(130)와 연결되어 침전된 요오드화 구리를 배출하는 슬러지 배출관(70); 및 슬러지 배출관(70)과 연결되어 침전조(130)의 슬러지를 배출시키는 슬러지 배출펌프(80);를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 방사성 폐수 내 요오드의 선택적 제거장치는 침전조(130)와 연통되어 개폐 가능하도록 설치되는 정화수 배출관(50); 및 정화수 배출관(50)과 연결되어 요오드 핵종이 제거된 정화수를 배출시키는 정화수 배출펌프(60);를 더 포함할 수 있다.
제1이송관(10)은 일 단이 무산소조(110)와 결합되고, 다른 일 단이 말라카이트 형성조(120)와 결합되어, 무산소조(110)로부터 말라카이트 형성조(120)로 혐기상태의 폐수가 이송되는 통로를 제공한다. 제1이송관(10)은 방사성 폐수가 무산소조(110)에 유입되어 일정 수위를 유지한 상태로 혐기화되는 동안 말라카이트 형성조(120)로 폐수가 이동하는 것을 방지하고, 혐기화가 완료된 혐기 상태의 폐수가 말라카이트 형성조(120)로 이동할 수 있도록 관의 개폐를 조절하는 밸브가 구비된 이송관일 수 있다. 제1이송펌프(20)는 제1이송관(10)과 연결되어, 제1이송관(10)을 통해 혐기상태의 폐수를 무산소조(110)로부터 말라카이트 형성조(120)로 이동시킬 수 있다.
말라카이트 형성조(120)는 제 1 이송관을 통해 무산소조(110)과 연결되며, 무산소조에서 혐기화된 폐수가 유입되면, 상기 혐기화된 폐수와 상기 안정제 보관조 및 구리이온 공급원 저장조에 보관중인 안정제 및 구리이온 공급원이 혼합되어 말라카이트 입자를 형성하도록 하며, 하단부에 연통된 제 2 이송관(30)은 혐기상태의 방사성 폐수가 말라카이트 형성조에 유입되어 일정 수위를 유지한 상태로 말라카이트 입자가 형성되는 동안 침전조(130)로 폐수가 이동하는 것을 방지하고, 말라카이트 입자의 생성이 완료된 폐수가 침전조(130)로 이동할 수 있도록 관의 개폐를 조절하는 밸브가 구비된 이송관일 수 있다. 제2이송펌프(40)는 제2이송관(30)과 연결되어, 제2이송관(30)을 통해 말라카이트 입자를 포함하는 폐수를 말라카이트 형성조(120)로부터 침전조(130)로 이동시킬 수 있다.
침전조(130)에서, 방사성 폐수 내 음이온성 요오드 핵종(I-)은 요오드화구리의 결정광물로 제거될 수 있다. 이에 따라, 방사성 요오드 핵종은 침전조(130) 하부로 침전하여 슬러지를 형성하게 되는데, 요오드화구리의 결정광물을 포함하는 슬러지는 침전조(130)의 하부와 연통되어 개폐 가능하도록 설치되는 슬러지 배출관(70)을 통해 배출 및 제거될 수 있다. 상세하게, 슬러지 배출관(70)은 관의 개폐를 조절하는 밸브를 포함할 수 있으며, 일 단이 침전조(130)의 하부와 연결되고 다른 일 단이 배출되는 슬러지를 보관하는 슬러지 보관조(132)와 연결될 수 있다. 슬러지 배출펌프(80)는 슬러지 배출관(70)과 연결되어, 슬러지 배출관(70)을 통해 침전조(130) 하부에 침전된 슬러지를 슬러지 보관조(132)로 이동시킬 수 있다. 이때, 슬러지 보관조(132) 전단에는 슬러지 배출관을 통해 배출되는 슬러지를 탈수하는 탈수조(미도시)가 더 구비될 수 있으며, 탈수조에 의해 탈수된 슬러지가 슬러지 보관조(132)로 유입 및 보관될 수 있다. 이때, 탈수된 슬러지는 고상의 방사성 폐기물로 최종 폐기 처리될 수 있다.
폐수 내 방사성 요오드 핵종이 요오드화구리로 상변이되어, 침전조(130) 하부에는 슬러지가 생성되고, 슬러지 상부에는 방사성 요오드 핵종이 제거된 정화수가 생성되는데, 침전조(130)와 연결된 개폐 가능한 정화수 배출관(50) 및 정화수 배출펌프(60)을 통해 정화수를 배출될 수 있다. 배출되는 정화수는 요오드 핵종의 제거 시 폐수의 pH가 거의 중성을 유지할 수 있고 요오드 핵종을 제거하기 위해 침전조(130)에 투입되는 물질들에 의한 수질 저하가 방지되어 후처리 없이 바로 방류 또는 재활용 가능하다.
방사능의 유출을 방지하고 안전하게 방사성 핵종을 제거하기 위해서는 자동화에 의해 폐수의 정화가 수행되는 것이 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 폐수 정화 장치는 방사성 폐수 내 존재하는 산소를 제거한 후, 광물화촉진제의 나노결정화 기작을 이용하여 폐수 내 요오드 핵종을 광물결정으로 제거함에 따라, 장치의 자동화가 극히 용이하다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 폐수 정화 장치의 장치도를 도시한 또 다른 구성도로, 도 2에 도시한 일 예와 같이, 본 발명에 따른 방사성 폐수 정화 장치는 방사성 폐수의 이송, 방사성 폐수의 정화에 사용되는 각 물질의 투입, 슬러지 및 정화수의 배출을 제어하는 제어부(200)를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 제어부(200)는 밀폐조인 무산소조(110)에 연결된 개폐 가능한 방사성 폐수 유입관(90)을 제어하여, 방사성 폐수의 유입 여부 및 무산소조(110) 내 방사성 폐수의 양을 조절할 수 있으며, 제1이송관(10) 및 제1이송펌프(20)를 제어하여, 무산소조(110)로부터 밀폐조인 말라카이트 형성조(120)로의 폐수 이송 여부를 제어할 수 있다. 제어부(200)에 의해 일정량의 방사성 폐수가 무산소조(110)로 유입된 후, 제어부(200)는 환원제 보관조(111)로부터 무산소조(110)로 일정량의 환원제가 투입되도록 환원제 보관조(111)의 이송관 및 펌프를 제어할 수 있다.
무산소조(110)에서 방사성 폐수의 혐기화가 이루어진 후, 제어부(200)는 제1이송관(10) 및 제1이송펌프(20)를 제어하여 무산소조(110)에서 말라카이트 형성조(120)로 혐기화된 폐수를 이동시킬 수 있다. 이후, 제어부(200)는 안정제 보관조(121) 및 구리 이온 공급원 보관조(122)로부터 말라카이트 형성조(120)로 일정량의 안정제 및 구리 이온이 투입되도록 각 보관조(121 및 122)의 이송관의 개폐 및 펌프의 작동을 제어할 수 있다.
제어부(200)는 폐수 내의 중탄산 형성 및 말라카이트 입자의 형성 시 안정제 및 구리 이온 공급원이 순차적으로 투입되도록 각 보관조(121, 122)의 이송관의 개폐 및 펌프의 작동을 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 제어부(200)는 방사성 폐수에 녹아있는 중탄산과 반응하여 말라카이트 입자가 형성되도록 구리이온 공급원을 말라카이트 형성조(120)에 투입할 수 있다.
말라카이트 형성조(120)에서 말라카이트 입자가 형성된 후, 제어부(200)는 제2이송관(30) 및 제2이송펌프(40)를 제어하여 말라카이트 형성조(120)에서 침전조(130)로 말라카이트 입자를 포함하는 폐수를 이동시킬 수 있다. 이후, 제어부(200)는 광물화촉진제 보관조(131)로부터 침전조(130)로 일정량의 광물화촉진제가 투입되도록 보관조(131)의 이송관의 개폐 및 펌프의 작동을 제어할 수 있다.
침전조(130)에서 광물화촉진제에 의한 나노결정화 기작에 의해 방사성 요오드 핵종이 슬러지로 침전되고 폐수의 정화가 완료된 후, 제어부(200)는 슬러지 배출관(70) 및 슬러지 배출펌프(80)를 제어하여 침전조(130) 하부에 침전된 슬러지를 분리 배출한 후, 정화수 배출관(50) 및 정화수 배출펌프(60)를 제어하여 방사성 핵종이 제거된 정화수를 배출할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제어부(200)는 무산소조(110)에 방사성 폐수를 유입시키고, 무산소조(110)에 환원제를 투입하여 방사성 폐수를 혐기화한 후, 혐기화된 방사성 폐수를 말라카이트 형성조(120)에 이송시키고, 말라카이트 형성조(120)에 안정제 및 구리 이온 공급원을 순차적으로 투입(공급)하여 말라카이트 입자를 형성시킬 수 있다. 또한 말라카이트 형성조의 폐수를 침전조(130)로 이송한 후, 광물화촉진제를 투입하여 말라카이트의 입자의 상변이에 의해 요오드화구리 슬러지로 침전시킨 후, 침전조(130)에 구비되는 각 배출구를 통해, 슬러지와 요오드 핵종이 제거된 정화수를 각각 분리 배출시킬 수 있다.
이때, 무산소조(110), 말라카이트 형성조(120) 및 침전조(130) 각각에 교반 수단이 구비된 경우, 제어부(200)는 무산소조(110)에서 폐수의 혐기화가 수행되는 동안 및 말라카이트 형성조(120)에서 혐기화된 폐수의 말라카이트 형성 과정 및 침전조(130)에서 나노결정화 기작에 의한 요오드화구리 형성 과정이 수행되는 동안 교반이 이루어지도록 각 교반기를 제어하고, 생광물화 기작에 의한 방사성 요오드 핵종의 제거가 이루어진 후, 침전이 이루어질 수 있도록 교반기의 작동을 멈춰 일정시간 정치상태를 유지할 수 있음은 물론이다. 다만 도 1 및 도 2에서는 침전조에만 교반기(133)가 구비된 것으로 기재되어 있으나, 침전조 이외에 말라카이트 형성조 및 무산소조에도 모두 구비될 수 있으며, 본 발명이 이에 한정하는 것은 아니다.
방사성 폐수 내 요오드 핵종의 함량, 처리되는 방사성 폐수의 양(처리 부피, 즉 무산소조, 말라카이트 형성조 및 침전조의 크기)등을 고려하여, 혐기화 시간, 말라카이트 형성 시간, 나노결정화 기작이 수행되는 시간 및 슬러지로의 침전을 위해 정치하는 시간 등이 결정될 수 있다. 구체적이며 비 한정적인 일 예로, 방사성 요오드1mM 농도의 폐수 및 1톤의 폐수 처리 부피를 기준으로, 제어부(200)는 무산소조(110)에 환원제를 공급한 후, 1시간 내지 5시간 동안 혐기화를 수행할 수 있으며, 말라카이트 형성조(120)에 안정제 및 구리 이온 공급원을 공급한 후 5 내지 24시간 동안 교반을 수행하며 요오드 말라카이트 입자를 형성한 후, 침전조에서 24 내지 48시간 동안 상변이하여 말라카이트 입자를 요오드화구리 슬러지로 침전시킬 수 있다. 또한 슬러지를 생성하면서 2 내지 12시간 동안 정치하여 침전조(130) 하부에 슬러지가 침전되도록 무산소조(110), 말라카이트 형성조(120) 및 침전조(130)를 제어할 수 있음은 물론이다.
또한, 제어부(200)는 연속적으로 폐수의 정화가 가능하도록, 혐기화된 폐수가 무산소조(110)로부터 말라카이트 형성조(120)로 또는 말라카이트 입자가 형성된 폐수가 말라카이트 형성조(120)에서 침전조(130)로 각각 이동된 후, 침전조(130)에서 나노결정화 기작에 의한 정화가 수행되는 동안 무산소조(110)에 방사성 폐수가 혐기화되도록, 또는 말라카이트 형성조(120)에서 말라카이트 입자를 형성하도록 무산소조(110), 말라카이트 형성조(120) 및 침전조를 각각 제어할 수 있음은 물론이다.
이하 하기 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
(실시예)
경쟁이온인 염소성분(NaCl) 1 mM이 녹아있는 용액에 요오드(NaI) 1 mM을 첨가하여 100 ml의 폐액을 준비하였다. 준비된 폐액을 N2 가스로 40분간 퍼징하여 혐기상태로 바꾼 후, 중탄산(NaHCO3) 3 mM과 구리(CuN2O6·3H2O) 1 mM을 첨가하고 120 rpm으로 24시간 교반시켰다. 교반 과정 중에 푸른 빛의 침전물이 형성되기 시작하였으며, 도 3과 같이 X-선 회절분석(XRD)을 통해 생성침전물을 분석한 결과 100% 말라카이트임을 확인할 수 있었다.
상기의 말라카이트 침전물이 형성된 이후에, 황산염나트륨(Na2SO4) 1 mM을 추가하고 48시간 동안 교반시켰을 때, 말라카이트가 점차 흰색의 결정체로 변이되기 시작하였다. 최종적으로 결정화된 흰색의 침전광물을 X-선 회절분석기로 분석한 결과 도 4와 같이 100% 요오드화구리(CuI)로 변이되었음을 알 수 있었고, 초기 말라카이트에서 요오드화구리로 상변이 됐음을 확인할 수 있었다.
도 4에서 X-선 회절분석으로 확인된 요오드화구리(CuI)를 주사전자현미경(SEM)으로 관찰하고 화학분석(EDS)을 실시한 결과, 실험 초기 폐액에 녹아 있던 요오드 이온들이 수 ㎛ 이상의 조대한 요오드화구리 광물로 성장되고 결정화되었음을 확인할 수 있었다.
이상과 같이 본 발명에서는 특정된 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110 : 무산소조
111 : 환원제 보관조
120 : 말라카이트 형성조
121 : 안정제 보관조
122 : 구리이온 공급원 보관조
130 : 침전조
131 : 광물화촉진제 보관조
132 : 슬러지 보관조
133 : 교반기
10 : 제 1 이송관
20 : 제 1 펌프
30 : 제 2 이송관
40 : 제 2 펌프
50 : 정화수 배출관
60 : 정화수 배출펌프
70 : 슬러지 배출관
80 : 슬러지 배출펌프
90 : 방사성 폐수 이송관
200 : 제어부

Claims (8)

  1. a) 무산소조에서 방사성 요오드를 포함하는 폐수에 환원제를 투입하는 혐기성 폐수 제조단계;
    b) 상기 혐기성 폐수에 안정제 및 구리이온 공급원을 투입하는 말라카이트 나노입자 형성단계;
    c) 상기 b) 단계 폐수에 요오드 광물화촉진제를 투입하여 말라카이트 나노입자를 요오드화 구리로 상변이 및 결정성장시키는 단계; 및
    d) 상기 요오드화 구리와 정화된 폐수를 분리하는 단계;
    를 포함하는 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 환원제는 옥살산, 포름산, 아황산나트륨 및 아황산수소나트륨에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 안정제는 중탄산나트륨, 중탄산암모늄, 중탄산칼슘, 중탄산마그네슘, 중탄산칼륨, 중탄산바륨, 단백질, 비타민 및 항생제에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 요오드 광물화 촉진제는 황산나트륨, 황산칼륨, 황산마그네슘, 황산칼슘, 황산암모늄 및 황산바륨에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상인 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거방법.
  5. 방사성 요오드를 함유하는 폐수가 유입되는 무산소조;
    상기 무산소조와 연결되어 혐기상태의 폐수가 유입되며, 중탄산 안정제 및 구리이온 공급원이 공급되는 말라카이트 형성조; 및
    상기 말라카이트 형성조와 연결되어 말라카이트 입자 및 폐수가 유입되며, 요오드 광물화촉진제가 공급되는 침전조;를 포함하며,
    상기 침전조에서 요오드 광물화촉진제에 의해 말라카이트 입자가 요오드화구리로 상변이되어, 상기 폐수의 방사성 요오드가 요오드화구리 슬러지로 제거되는 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거장치는
    상기 무산소조와 상기 말라카이트 형성조를 연결하며 개폐 가능한 제 1 이송관;
    상기 말라카이트 형성조와 상기 침전조를 연결하며, 개폐 가능한 제 2 이송관;
    상기 침전조에 연결되며, 요오드가 제거된 폐수를 배출하는 폐수 배출관;
    상기 침전조의 하부에 연결되며, 개폐 가능한 슬러지 배출관; 및
    상기 슬러지 배출관과 연결되어 상기 침전조의 슬러지를 배출시키는 슬러지 배출펌프;
    를 포함하는 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거장치.
  7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거장치는
    상기 무산소조와 연결된 환원제 보관조;
    상기 말라카이트 형성조와 각각 연결된 안정제 보관조, 구리이온 공급원 보관조; 및
    상기 침전조와 연결된 요오드 광물화촉진제 보관조;
    를 더 포함하는 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거장치.
  8. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거장치는 제어부를 더 포함하며, 상기 제어부는 중탄산안정제, 구리이온 공급원 및 요오드 광물화촉진제의 투입량을 조절하는 방사성 폐수 내 고농도 요오드의 무기광물화 제거장치.
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