KR102224792B1 - 정수장의 방사능 오염수 정화 시스템 및 이를 이용한 방사능 오염수 정화 방법 - Google Patents

정수장의 방사능 오염수 정화 시스템 및 이를 이용한 방사능 오염수 정화 방법 Download PDF

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이원태
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한국건설기술연구원
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Abstract

본 발명은 페로시안화칼륨[Fe(CN)6]4 -과 염화 철(Ⅲ)(FeCl3)을 현장에서 즉석으로(in situ) 혼합하여 프러시안 블루(Prussian Blue, PB)를 합성하여 정수장의 오염수 유입부(예를 들어 착수정의 유입부)로 공급함으로써 세슘 흡착 성능의 저하없이 높은 효율로 물 속의 세슘을 흡착하여 제거할 수 있는 정수장의 방사능 오염수 정화 시스템 및 이를 이용한 방사능 오염수 정화 방법에 관한 것으로, 본 발명에 따른 정수장의 방사능 오염수 정화 시스템은, 세슘을 흡착하는 작용을 하는 세슘 흡착제를 합성하는 복수의 성분을 개별적으로 공급하는 복수의 반응재료 공급부; 상기 복수의 반응재료 공급부에서 공급되는 복수의 성분이 혼합되면서 세슘 흡착제를 합성하는 합성부; 및, 상기 합성부에서 합성된 세슘 흡착제를 정수장의 지정된 위치로 공급하는 흡착제 공급부;를 포함한다.

Description

정수장의 방사능 오염수 정화 시스템 및 이를 이용한 방사능 오염수 정화 방법{Purification System for Radioactive Contaminated Water In Filtration Plant And Method for Purification of Radioactive Contaminated Water}
본 발명은 정수장에서 방사능으로 오염된 물을 정화하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정수장의 착수정의 유입구 측에 방사능 물질인 세슘의 흡착 성능이 우수한 프러시안 블루(Prussian Blue, PB)를 합성하는 성분을 주입하여 착수정으로 유입되는 방사능 오염수를 정화하는 정수장의 방사능 오염수 정화 시스템 및 이를 이용한 방사능 오염수 정화 방법에 관한 것이다.
일반적으로 식수란 1997년 8월 28일 개정한 환경부의 '먹는물 관리법'에 정의된 바와 같이, 통상 사용하는 자연상태의 물과 자연상태의 물을 먹는데 적합하도록 처리한 먹는 물을 의미한다.
즉 식수는 각종 유해물질에 대해 일생동안 섭취하여도 유해하지 않은 자연 상태의 물(암반대수층안의 지하수, 용천수 등)과 같은 샘물과, 이런 샘물을 먹는데 적합하도록 물리적/화학적 처리를 가하여 제조한 먹는 샘물과, 수자원(수원지, 댐, 계곡수, 강물 등)을 식수로 음용하기 위해 정수처리한 수돗물로 분류될 수 있다.
특히, 수돗물의 경우 국민 대다수가 경제적으로 일생동안 음용하기 때문에 국민건강 관리를 위해 철저한 수질 관리를 통해 하천이나 지천 등에서 흐르는 물을 정화하고 있다.
일반적으로 하수 등에 포함된 주요 오염물질은 고형물질 등의 파티클 및 유기물질과 질소, 인 등이 있다. 이러한 오염물질을 처리하기 위하여, 일반적으로 1차적으로 침전성이 양호한 부유물질을 물리적으로 제거한 후에, 2차적으로 용존성 유기물 및 유기성 고형물을 생물학적 방법으로 처리하고, 3차적으로 물리, 화학, 생물학적 처리방법을 이용하여 2차처리에서 제거되지 않은 유기물과 영양염류를 제거하는 방법을 이용하고 있다.
최근에 산업폐수로부터 발생되고 있는 여러가지 오염물질 중 세슘(Cs)이 큰 주목을 받고 있다. 세슘(Cs)은 비교적 희귀한 금속으로서, 자연계에 존재하는 세슘은 인체에 유해한 방사선을 방출하지 않는다. 그러나, 자연계에 존재하는 세슘-133(질량수 133)과는 달리, 원자력발전소 또는 핵분열시 방출되는 세슘-135(질량수 135) 및 세슘-137(질량수 137)은 인체에 유해한 방사능을 가진 물질이다. 상기 세슘-135(Cs-135) 및 세슘-137(Cs-137)은 원자력발전소에서 우라늄이나 플루토늄을 중성자로 핵분열시킬 때 필연적으로 발생되고 있다.
방사성 물질인 세슘-135 및 세슘-137이 수용액으로 존재할 경우, 환경을 파괴할 뿐만 아니라 인간의 건강에까지 큰영향을 미칠 수 있다. 더구나 세슘 이온들은 화학적으로 칼륨 이온과 비슷하기 때문에 육상이나 수중 생물들과 쉽게 결합할 수 있는 특성이 있다. 지하수나 어류 또는 패류 등을 통해 세슘 이온이 인간의 몸속에 축적될 경우 신체의 조직을 파괴할 수 있으며, 심할 경우 갑상선암을 유발시킬 수 있다.
전력생산을 위하여, 한국은 물론, 일본이나 중국등의 주변국가에서 원자력발전소의 건설이 늘고 있다. 이러한 원자력발전소는 안전성을 최우선으로 설계하여 건설하고 있으나, 조작 실수나 지진이나 해일 등 인간이 고려할 수 없는 자연재해로 인해 파손될 가능성을 완전히 배제하지는 못한다.
이렇게 원자력발전소가 파손될 경우 방사성 물질이 그 지역에만 국한된 것이 아니라 계절풍 등을 타고 인근국가 등 매우 먼 거리까지 퍼질 수 있는데, 국토가 넓지 않은 우리나라의 경우 전 국토가 방사성 물질에 오염될 수 있는 위험이 있다.
이렇게 방사성 물질이 퍼질 경우, 비 등에 의해 땅에 내려앉은 방사성 물질이 빗물을 타고 하천이나 저수지 등으로 유입될 수 있으며, 이러한 경우 종래의 하수처리장치 등의 설비로서는 방사성 물질을 효율적으로 제거할 수 없는 문제점이 있다.
방사능 물질인 세슘(Cs)을 제거하는 방법으로는 침전법, 액체-액체 추출법, 유기이온 교환체를 이용한 이온교환법 및 크로마토그래피법 등과 같은 방법들이 있다. 이러한 방법들 중에서 이온교환법이 적용의 간편함, 효율성, 선택성 등 많은 장점이 있어 최근에 많은 주목을 받고 있다.
그러나, 이온교환법으로 개발된 방법은 고가의 유기 합성 이온교환수지를 사용하므로 상기 이온교환수지의 잦은 교체와 기계적 강도의 저하로 인하여 유지관리 비용이 증대되고 있고, 세슘 제거 처리를 대량으로 하기 위해 이온교환설비의 크기를 증대시켜야 하는 문제점이 있다.
또한 프러시안 블루(Prussian Blue, PB)라는 세슘 흡착성이 우수한 흡착제 분말을 방사능 오염수가 통과하는 경로 상에 투입하여 세슘을 제거하는 방법이 제안되었다.
그러나, 프러시안 블루 분말은 시간이 경과함에 따라 세슘 흡착 성능이 현저하게 저하되기 때문에 실제 적용이 어려운 문제가 있다.
등록특허 제10-1889882호(2018.08.13. 등록) 등록특허 제10-1889881호(2018. 08. 13. 등록) 공개특허 제10-2014-0042067호(2014.04.07. 공개)
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 페로시안화칼륨[Fe(CN)6]4 -과 염화 철(Ⅲ)(FeCl3)을 현장에서 즉석으로(in situ) 혼합하여 프러시안 블루(Prussian Blue, PB)를 합성하여 정수장의 오염수 유입부(예를 들어 착수정의 유입부)로 공급함으로써 세슘 흡착 성능의 저하없이 높은 효율로 물 속의 세슘을 흡착하여 제거할 수 있는 정수장의 방사능 오염수 정화 시스템 및 이를 이용한 방사능 오염수 정화 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정수장의 방사능 오염수 정화 시스템은, 세슘을 흡착하는 작용을 하는 세슘 흡착제를 합성하는 복수의 성분을 개별적으로 공급하는 복수의 반응재료 공급부; 상기 복수의 반응재료 공급부에서 공급되는 복수의 성분이 혼합되면서 세슘 흡착제를 합성하는 합성부; 및, 상기 합성부에서 합성된 세슘 흡착제를 정수장의 지정된 위치로 공급하는 흡착제 공급부;를 포함한다.
상기 반응재료 공급부는, 페로시안화칼륨(K4[Fe(CN)6])을 공급하는 제1재료공급부와 염화 철(Ⅲ)(FeCl3)을 공급하는 제2재료공급부를 포함하여, 상기 합성부에서 페로시안화칼륨(K4[Fe(CN)6])과 염화 철(Ⅲ)(FeCl3)이 반응하여 프러시안 블루(Prussian Blue, PB)가 합성된다.
상기 흡착제 공급부는 일단이 합성부의 배출구에 연결되고 타단이 정수장의 지정된 위치에 연결되는 흡착제 공급관과, 상기 흡착제 공급관으로 압축공기를 공급하여 세슘 흡착제를 가속시키는 에어블로워를 포함한다.
상기 흡착제 공급부는 정수장에서 착수정의 정화 대상 오염수가 유입되는 유입부에 세슘 흡착제를 공급한다.
상기 합성부는 상기 복수의 반응재료 공급부와 연결되는 복수의 유입구와 합성된 세슘 흡착제를 배출하는 배출구가 형성되어 있는 반응용기와, 상기 반응용기 내부에 회전 가능하게 설치되어 상기 유입구를 통해 유입된 복수의 성분을 혼합하는 교반기를 포함한다.
상기 반응용기는 상기 유입구와 연통되는 합성챔버와, 상기 배출구와 연통되는 배출챔버로 구획되며, 상기 교반기는 상기 합성챔버와 배출챔버를 관통하도록 설치되어, 상기 합성챔버 내에서 합성된 세슘 흡착제가 교반기에 의해 배출챔버 쪽으로 이송된 후 배출구를 통해 배출된다.
상기 교반기는 상기 반응용기 외부에 설치되는 교반모터와, 상기 반응용기 내부에서 상기 합성챔버와 배출챔버 사이의 격벽체에 형성된 이송공을 관통하도록 설치되며 상기 교반모터와 연결되어 교반모터의 회전력을 전달받아 회전하는 회전축과, 상기 회전축 중 합성챔버 내부에 위치하는 부분에 반경 방향으로 연장되게 설치되어 합성챔버 내로 유입된 성분을 혼합하는 교반날개와, 상기 회전축 중 상기 이송공 내부에 위치하는 부분에 나선형으로 형성되어 합성된 세슘 흡착제를 배출챔버 내로 이송하는 이송스크류를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 정수장의 방사능 오염수 정화 시스템을 이용한 방사능 오염수 정화 방법은,
(S1) 복수의 반응재료 공급부에서 합성부로 복수의 성분을 공급하는 단계;
(S2) 상기 합성부에서 복수의 성분을 혼합하여 세슘 흡착제를 합성하는 단계;
(S3) 상기 합성부에서 합성된 세슘 흡착제를 정수장의 지정된 위치로 공급하는 단계;
를 포함할 수 있다.
상기 (S1) 단계에서는 복수의 반응재료 공급부로부터 페로시안화칼륨(K4[Fe(CN)6]) 및 염화 철(Ⅲ)(FeCl3)을 합성부로 공급하여 (S2) 단계에서 세슘 흡착제로서 프러시안 블루(Prussian Blue, PB)를 합성할 수 있다.
상기 (S3) 단계에서는 세슘 흡착제가 공급되는 배관에 압축공기를 공급하여 세슘 흡착제를 가속하여 공급할 수 있다.
또한 상기 (S3) 단계에서는 정수장에서 착수정의 정화 대상 오염수가 유입되는 유입부에 세슘 흡착제를 공급할 수 있다.
본 발명에 따르면, 세슘 흡착제인 프러시안 블루(PB)를 분말 상으로 하여 착수정의 유입부에 침전시키지 않고, 페로시안화칼륨(K4[Fe(CN)6])과 염화 철(Ⅲ)(FeCl3)을 합성부로 공급하여 프러시안 블루를 in situ로 현장에서 합성하고, 이를 착수정의 유입부로 공급하기 때문에 항상 일정하고 높은 효율의 세슘 흡착 성능을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수장의 방사능 오염수 정화 시스템이 적용된 정수장의 구성의 일례를 나타낸 구성도이다.
도 2은 본 발명의 일 실시예에 따른 정수장의 방사능 오염수 정화 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 방사능 오염수 정화 시스템의 구성도이다.
도 4는 도 2에 도시한 방사능 오염수 정화 시스템을 구성하는 합성부의 일 실시예를 나타낸 단면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 정수장의 방사능 오염수 정화 시스템 및 이를 이용한 방사능 오염수 정화 방법을 후술된 실시예들에 따라 구체적으로 설명하도록 한다. 도면에서 동일한 부호는 동일한 구성 요소를 나타낸다.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 정수장의 방사능 오염수 정화 시스템을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 방사능 오염수 정화 시스템(100)은, 세슘을 흡착하는 작용을 하는 세슘 흡착제로서 프러시안 블루(Prussian Blue, PB)를 현장에서 즉석으로(in situ) 혼합하여 합성하고, 합성된 프러시안 블루(PB)를 정수장의 착수정(着水井 , receiving well)(1)의 정화 대상 오염수가 유입되는 유입부(2) 또는 착수정 내로 공급함으로써 착수정(1)으로 유입되는 오염수에서 세슘을 높은 효율로 제거할 수 있도록 구성된다.
착수정(1)은 정수처리의 첫번째 단계로, 수자원으로부터 도수되어 유입되는 원수의 수량을 조절하고 이후 수처리 과정에 공급되는 수량을 일정하게 유지함으로써 약품주입과 침전, 여과 등의 수처리 공정을 원활하게 하기 위해 설치되는 것이다. 일반적으로 원통형 또는 직사각형 형태의 반응조로 설치되며, 유지관리로 인한 일시적 폐쇄를 가능하게 하기 위해 2개 이상을 설치하는 것이 원칙이다.
도 2 내지 도 4에 도시한 방사능 오염수 정화 시스템(100)은, 세슘 흡착제인 프러시안 블루(PB)를 합성하기 위한 성분으로서 페로시안화칼륨(K4[Fe(CN)6]) 및 염화 철(Ⅲ)(FeCl3)을 각각 공급하는 제1반응재료 공급부(110) 및 제2반응재료 공급부(120)와, 상기 제1반응재료 공급부(110) 및 제2반응재료 공급부(120)에서 개별적으로 공급되는 페로시안화칼륨(K4[Fe(CN)6]) 및 염화 철(Ⅲ)(FeCl3)이 혼합되면서 세슘 흡착제인 프러시안 블루(PB)를 합성하는 합성부(130), 및 상기 합성부(130)에서 합성된 프러시안 블루(PB)를 정수장의 착수정의 오염수 유입부로 공급하는 흡착제 공급부를 포함한다.
상기 제1반응재료 공급부(110)는 페로시안화칼륨(K4[Fe(CN)6]) 용액을 저장하는 제1저장탱크(111)와, 상기 제1저장탱크(111)의 페로시안화칼륨(K4[Fe(CN)6])을 합성부(130)로 공급하는 제1펌프(112) 및 제1공급배관(113)을 포함한다.
상기 제2반응재료 공급부(120)는 염화 철(Ⅲ)(FeCl3) 용액을 저장하는 제1저장탱크(121)와, 상기 제1저장탱크(121)의 염화 철(Ⅲ)(FeCl3) 용액을 합성부(130)로 공급하는 제2펌프(122) 및 제2공급배관(123)을 포함한다.
도 4에 도시한 것과 같이, 상기 합성부(130)는 상기 복수의 반응재료 공급부와 연결되는 복수의 유입구(132)와 합성된 프러시안 블루를 배출하는 배출구(133)가 형성되어 있는 반응용기(131)와, 상기 반응용기(131) 내부에 회전 가능하게 설치되어 상기 유입구(132)를 통해 유입된 페로시안화칼륨(K4[Fe(CN)6])과 염화 철(Ⅲ)(FeCl3)을 혼합하는 교반기(137)를 포함한다.
상기 반응용기(131)의 내부 공간은 격벽체(136)에 의해 상기 유입구(132)와 연통되는 합성챔버(134)와, 상기 배출구(133)와 연통되는 배출챔버(135)로 구획된다. 상기 격벽체(136)에는 상기 교반기(137)가 관통하는 이송공(136a)이 개방되게 형성되어 있다.
상기 교반기(137)는 상기 합성챔버(134)와 배출챔버(135)를 관통하도록 설치되어 상기 합성챔버(134) 내에서 교반기에 의해 혼합되면서 합성된 세슘 흡착제가 교반기(137)에 의해 배출챔버(135) 쪽으로 이송되어 배출구(133)를 통해 배출될 수 있도록 구성된다. 이 실시예에서 상기 교반기(137)는 상기 반응용기(131)의 외부에 설치되는 교반모터(137a)와, 상기 반응용기(131) 내부에서 상기 격벽체(136)의 이송공(136a)을 관통하도록 설치되며 상기 교반모터(137a)와 연결되어 교반모터(137a)의 회전력을 전달받아 회전하는 회전축(137b)과, 상기 회전축(137b) 중 합성챔버(134) 내부에 위치하는 부분에 반경 방향으로 연장되게 설치되어 합성챔버 내로 유입된 성분을 혼합하는 교반날개(137c)와, 상기 회전축(137b) 중 상기 이송공 내부에 위치하는 부분에 나선형으로 설치되어 합성된 프러시안 블루를 배출챔버(135) 내로 이송하는 이송스크류(137d)를 포함한다.
상기 회전축(137b)의 일단부는 반응용기(131)의 일측면을 통해 교반모터(137a)와 연결되고, 다른 일단부는 반응용기(131)의 배출챔버(135) 내에 설치된 축지지대(137e)에 회전 가능하게 설치된다.
상기 흡착제 공급부는 일단이 합성부(130)의 반응용기(131)의 배출구(133)에 연결되고 타단이 정수장의 지정된 위치, 즉 착수정(1)의 유입부(2)에 연결되는 흡착제 공급관(140)과, 상기 흡착제 공급관(140)으로 압축공기를 공급하여 프러시안 블루(PB)를 가속시키는 에어블로워(150)를 포함한다.
상기 에어블로워(150)는 합성부(130)에서 착수정(1)의 유입부(2)로 공급되는 프러시안 블루의 이송 속도를 증가시킴으로써 상기 유입부(2) 내에서 프러시안 블루가 오염수에 원활하고 균일하게 혼합될 수 있도록 함으로써 세슘 흡착 효율을 대폭 향상시키는 작용을 한다.
이와 같이 구성된 방사능 오염수 정화 시스템을 이용하여 정수장에서 방사능 오염수를 정화하는 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 제1반응재료 공급부(110)의 제1펌프(112)가 동작하여 제1저장탱크(111) 내의 페로시안화칼륨(K4[Fe(CN)6])을 합성부(130)의 반응용기(131)의 첫번째 유입구(132)를 통해 반응용기(131) 내로 공급한다. 이와 동시에 제2반응재료 공급부(120)의 제2펌프(122)가 동작하여 제1저장탱크(121) 내의 염화 철(Ⅲ)(FeCl3)을 합성부(130)의 반응용기(131)의 두번째 유입구(132)를 통해 반응용기(131) 내로 공급한다.
반응용기(131)의 유입구(132)를 통해 유입된 페로시안화칼륨(K4[Fe(CN)6])과 염화 철(Ⅲ)(FeCl3)은 합성챔버(134) 내에서 교반기(137)에 의해 혼합되면서 프러시안 블루(PB)가 합성된다. 합성된 프러시안 블루는 교반기(137)의 이송스크류(137d)에 의해 배출챔버(135) 쪽으로 이송된 다음 배출챔버(135) 내의 축지지대(137e)에 부딪힌 후 상측 및 하측으로 유동한 다음, 반응용기(131)의 배출구(133)를 통해 흡착제 공급관(140)으로 배출된다.
상기 반응용기(131)의 배출구(133)를 통해 흡착제 공급관(140)으로 배출되는 프러시안 블루는 에어블로워(150)에 의해 공급되는 압축공기에 의해 가속되어 착수정(1)의 유입부(2)로 공급되고, 세슘 흡착 작용을 하여 오염수의 세슘 성분을 제거한다.
이와 같이 본 발명에 따른 방사능 오염수 정화 시스템은 세슘 흡착제인 프러시안 블루(PB)를 분말 상으로 하여 착수정(1)의 유입부(2)에 침전시키지 않고, 페로시안화칼륨(K4[Fe(CN)6])과 염화 철(Ⅲ)(FeCl3)을 합성부(130)로 공급하여 프러시안 블루를 in situ로 현장에서 합성하고, 이를 착수정(1)의 유입부(2)로 공급하기 때문에 항상 일정하고 높은 효율의 세슘 흡착 성능을 확보할 수 있다.
이상에서 본 발명은 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연하며, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
1 : 착수정 2 : 유입부
100 : 방사능 오염수 정화 시스템 110 : 제1반응재료 공급부
111 : 제1저장탱크 112 : 제1펌프
113 : 제1공급배관 120 : 제2반응재료 공급부
121 : 제2저장탱크 122 : 제2펌프
123 : 제2공급배관 130 : 합성부
131 : 반응용기 132 : 유입구
133 : 배출구 134 : 합성챔버
135 : 배출챔버 136 : 격벽체
136a : 이송공 137 : 교반기
137a : 교반모터 137b : 회전축
137c : 교반날개 137d : 이송스크류
137e : 축지지대 140 : 흡착제 공급관
150 : 에어블로워

Claims (10)

  1. 세슘을 흡착하는 작용을 하는 세슘 흡착제를 합성하는 복수의 성분을 개별적으로 공급하는 복수의 반응재료 공급부;
    상기 복수의 반응재료 공급부에서 공급되는 복수의 성분이 혼합되면서 세슘 흡착제를 합성하는 합성부; 및,
    상기 합성부에서 합성된 세슘 흡착제를 정수장의 지정된 위치로 공급하는 흡착제 공급부;
    를 포함하고,
    상기 합성부는 상기 복수의 반응재료 공급부와 연결되는 복수의 유입구와 합성된 세슘 흡착제를 배출하는 배출구가 형성되어 있는 반응용기와, 상기 반응용기 내부에 회전 가능하게 설치되어 상기 유입구를 통해 유입된 복수의 성분을 혼합하는 교반기를 포함하고,
    상기 반응용기는 상기 유입구와 연통되는 합성챔버와, 상기 배출구와 연통되는 배출챔버로 구획되며, 상기 교반기는 상기 합성챔버와 배출챔버를 관통하도록 설치되어, 상기 합성챔버 내에서 합성된 세슘 흡착제가 교반기에 의해 배출챔버 쪽으로 이송된 후 배출구를 통해 배출되며,
    상기 교반기는 상기 반응용기 외부에 설치되는 교반모터와, 상기 반응용기 내부에서 상기 합성챔버와 배출챔버 사이의 격벽체에 형성된 이송공을 관통하도록 설치되며 상기 교반모터와 연결되어 교반모터의 회전력을 전달받아 회전하는 회전축과, 상기 회전축 중 합성챔버 내부에 위치하는 부분에 반경 방향으로 연장되게 설치되어 합성챔버 내로 유입된 성분을 혼합하는 교반날개와, 상기 회전축 중 상기 이송공 내부에 위치하는 부분에 나선형으로 형성되어 합성된 세슘 흡착제를 배출챔버 내로 이송하는 이송스크류를 포함하는 정수장의 방사능 오염수 정화 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반응재료 공급부는, 페로시안화칼륨(K4[Fe(CN)6])을 공급하는 제1재료공급부와 염화 철(Ⅲ)(FeCl3)을 공급하는 제2재료공급부를 포함하여, 상기 합성부에서 페로시안화칼륨(K4[Fe(CN)6])과 염화 철(Ⅲ)(FeCl3)이 반응하여 프러시안 블루(Prussian Blue, PB)가 합성되는 정수장의 방사능 오염수 정화 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 흡착제 공급부는 일단이 합성부의 배출구에 연결되고 타단이 정수장의 지정된 위치에 연결되는 흡착제 공급관과, 상기 흡착제 공급관으로 압축공기를 공급하여 세슘 흡착제를 가속시키는 에어블로워를 포함하는 정수장의 방사능 오염수 정화 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 흡착제 공급부는 정수장에서 착수정의 정화 대상 오염수가 유입되는 유입부에 세슘 흡착제를 공급하는 정수장의 방사능 오염수 정화 시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 정수장의 방사능 오염수 정화 시스템을 이용한 방사능 오염수 정화 방법으로서,
    (S1) 복수의 반응재료 공급부에서 합성부로 복수의 성분을 공급하는 단계;
    (S2) 상기 합성부에서 복수의 성분을 혼합하여 세슘 흡착제를 합성하는 단계;
    (S3) 상기 합성부에서 합성된 세슘 흡착제를 정수장의 지정된 위치로 공급하는 단계;
    를 포함하는 방사능 오염수 정화 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 (S1) 단계에서는 복수의 반응재료 공급부로부터 페로시안화칼륨(K4[Fe(CN)6]) 및 염화 철(Ⅲ)(FeCl3)을 합성부로 공급하여 (S2) 단계에서 세슘 흡착제로서 프러시안 블루(Prussian Blue, PB)를 합성하는 방사능 오염수 정화 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 (S3) 단계에서는 세슘 흡착제가 공급되는 배관에 압축공기를 공급하여 세슘 흡착제를 가속하여 착수정으로 공급하는 방사능 오염수 정화 방법.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013150973A (ja) * 2011-12-27 2013-08-08 Shikoku Res Inst Inc セシウム吸着剤、その製造方法、およびセシウムの除去方法
JP2013238575A (ja) * 2012-05-11 2013-11-28 Tetsuo Nomura 土壌等から放射される放射線の低減化装置及び方法放射性物質に汚染された
KR20140042067A (ko) 2012-09-27 2014-04-07 재단법인 포항산업과학연구원 방사능 오염수 처리 방법 및 처리 장치
KR101459731B1 (ko) * 2012-12-27 2014-11-10 주식회사 포스코 일산화탄소 회수를 위한 흡착제 제조 방법 및 제조장치
KR101889881B1 (ko) 2016-11-09 2018-08-21 한국건설기술연구원 수면 부유형 방사성 물질 흡착매체 확산장치 및 이의 부력제어방법
KR101889882B1 (ko) 2016-11-09 2018-08-21 한국건설기술연구원 방사성 물질 오염수 처리장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013150973A (ja) * 2011-12-27 2013-08-08 Shikoku Res Inst Inc セシウム吸着剤、その製造方法、およびセシウムの除去方法
JP2013238575A (ja) * 2012-05-11 2013-11-28 Tetsuo Nomura 土壌等から放射される放射線の低減化装置及び方法放射性物質に汚染された
KR20140042067A (ko) 2012-09-27 2014-04-07 재단법인 포항산업과학연구원 방사능 오염수 처리 방법 및 처리 장치
KR101459731B1 (ko) * 2012-12-27 2014-11-10 주식회사 포스코 일산화탄소 회수를 위한 흡착제 제조 방법 및 제조장치
KR101889881B1 (ko) 2016-11-09 2018-08-21 한국건설기술연구원 수면 부유형 방사성 물질 흡착매체 확산장치 및 이의 부력제어방법
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