KR102512010B1 - Uranium adsorbent apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 기술 분야는 우라늄 흡착기에 관한 것으로, 특히 간단한 소형 구조를 사용하여 가정용과 영업용으로 공급되는 용수(예를 들어, 지하수)에 포함되어 있는 우라늄을 흡착하여 제거할 수 있도록 구현한 우라늄 흡착기에 관한 것이다.The technical field of the present invention relates to a uranium adsorber, and in particular, to a uranium adsorber implemented to adsorb and remove uranium contained in water (eg, groundwater) supplied for home and commercial use using a simple and compact structure. it's about
자연계에서 방출되는 우라늄은, 주로 지하수, 근채작물 등에서 발견되는데, 인체에 호흡 또는 섭취 형태로 유입되며, 인체에서 많이 발견되는 부위로는 뼈, 간 및 신장으로 그 중 66%는 뼈에서 발견된다. 인체에 흡수된 우라늄은, 장시간 뼈에 남아 있을 수 있으며, 뼈 안에서 우라늄 반감기는 70 ~ 200일 정도이다. 뼈에 있지 않은 우라늄은, 1 ~ 2주 정도면 대부분 소변을 통해 인체에서 빠져나가지만, 우라늄에 만성적으로 노출되면 신장과 뼈에 유독한 영향을 줄 수 있는 것으로 보고되고 있다.Uranium released in the natural world is mainly found in groundwater, root crops, etc., and enters the human body in the form of breathing or ingestion. Uranium absorbed by the human body can remain in bones for a long time, and the half-life of uranium in bones is about 70 to 200 days. Although most of the uranium that is not in bones is excreted from the body through urine in one to two weeks, chronic exposure to uranium has been reported to have toxic effects on the kidneys and bones.
많은 수질오염물질과 달리 모든 우라늄 핵종은, 무색, 무취, 무미의 특성을 가지므로 인체 오감으로는 감지할 수 없으며, 건강상 노출을 줄이기 위해 먹는 물 중 우라늄 농도에 대한 가이드라인을 다음과 같이 정하고 있다. WHO는 우라늄에 대한 유해기준을 수질농도 및 핵종별 방사능 활성농도(activity concentration)로 분류하고 있으며, 먹는 물에 대한 수질기준은 2011년부터 TDI(tolerable daily intake) 0.6(μg/kg·day)에 근거하여 30(μg/L)로 정하고, 방사능은 핵종 U-238, U-234, U-235 별 각각 10, 1, 1(Bq/L)로 제시하고 있다.Unlike many water pollutants, all uranium nuclides are colorless, odorless and tasteless, so they cannot be detected by the five senses. To reduce health exposure, guidelines for uranium concentration in drinking water are set as follows: there is. The WHO classifies the harmful standards for uranium into water quality concentration and radioactive activity concentration by nuclide, and the water quality standard for drinking water has been set at TDI (tolerable daily intake) 0.6 (μg/kg day) since 2011. Based on this, it is set at 30 (μg/L), and the radioactivity is presented as 10, 1, and 1 (Bq/L) for each nuclide, U-238, U-234, and U-235, respectively.
먹는 물 중 우라늄 제거를 위한 최적 가용 기술(BATs; best available technologies)로는, 원수로부터 입차 및 탁도를 제거하기 위해 사용하는 가장 흔한 수 처리 공정인 응집/여과법(coagulation/filtration), 경도유발물질 제거에 사용하는 석회소다법(lime softening), 양이온 또는 음이온 수지에 처리대상 이온물질과 교환하여 처리하는 물리화학적 공정인 이온교환법(IX; ion exchange), 파일럿 규모의 역삼투압 멤브레인을 이용한 역삼투막여과법(RO; reverse osmosis) 등의 기술들이 있다.The best available technologies (BATs) for uranium removal from drinking water include coagulation/filtration, the most common water treatment process used to remove particles and turbidity from raw water, and Lime softening, ion exchange (IX; ion exchange), which is a physicochemical process in which cations or anions are exchanged with ionic materials to be treated for treatment, and reverse osmosis membrane filtration (RO) using pilot-scale reverse osmosis membranes techniques such as osmosis).
한국등록특허 제10-1010026호(2011.01.14. 등록)는 가정용과 영업용으로 공급되는 용수(예를 들어, 지하수)에 포함되어 있는 우라늄 및 용존된 자연 방사성 물질인 라돈(radon), 그리고 휘발성 유기화합물(VOC; Volatile Organic Compounds)을 효과적으로 제거 또는 저감할 수 있도록 하는 정화장치에 관하여 개시되어 있는데, 상측 개구형으로서 용수의 유입구와 배출구를 가지고, 용수의 흐름이 일정하게 유지되도록 상하 측 지지형의 격벽으로부터 상하 흐름형의 다단 유로를 형성한 본체부; 본체부의 상측 개구부를 밀폐하고, 용수에 포함되는 우라늄 및 라돈과 휘발성 유기용제의 오염가스 배출이 가능하도록 하는 토출구를 형성한 덮개부; 본체부내에 마련되는 다단 유로를 따라 용수가 유입구에서 토출구의 방향으로 일정하게 흐를 때 버블을 발생시켜, 용수에 포함되는 우라늄 및 라돈과 휘발성 유기화학물을 용수로부터 분리시킨 후 이를 토출구를 통해 외부로 배출시키는 제1정화부; 및 본체부 내에 마련되는 다단 유로를 따라 용수가 유입구에서 토출구의 방향으로 일정하게 흐를 때, 제1정화부에 의해 제거되지 않은 우라늄 및 라돈과 휘발성 유기화학물을 흡착하는 제2정화부를 포함하여 구성하고, 제1정화부는 제어부의 제어를 받아 구동하는 에어펌프; 에어펌프에 분기되고, 본체부 내의 다단 유로 상에 각각 배치되는 분기배관; 및 각각의 분기배관에 일체로 연결되고, 에어펌프의 펌핑에 따른 에어 공급이 이루어질 때 버블을 발생시키도록 다수의 에어홀을 형성한 에어토출배관을 포함하여 구성하되, 에어토출배관과 일체형을 이루는 분기배관은 에어펌프로부터 탈부착이 가능하고, 분기배관의 탈부착을 위해 본체부에는 보조덮개를 결합 구성하고, 보조덮개의 타측에는 보조덮개의 닫힘으로부터 분기배관의 이탈을 방지시키도록 면촉면을 압박하기 위한 스프링 및 압박볼과, 본체부에 형성되어 압박 볼의 일부가 삽입될 수 있도록 하는 홈부를 포함하는 록킹부를 구성하며, 제2정화부는 본체부내의 다단 유로 상에 각각 배치되는 활성탄 필터로 구성하되, 본체부에는 우라늄 및 라돈과 휘발성 유기화학물이 흡착되는 활성탄 필터를 분기배관의 이탈이 이루어진 후 분리시키도록 활성탄 필터의 탈부착을 위한 필터고정부를 형성하는 것을 특징으로 한다. 개시된 기술에 따르면, 공기에 의한 버블 발생과, 활성탄 필터를 통해 1, 2차에 걸쳐 용수에 포함되는 우라늄, 라돈과 휘발성 유기화합물을 제거한 것으로, 이를 통해 가정 용수와 영업 용수를 안정적으로 이용할 수 있도록 한다.Korean Patent Registration No. 10-1010026 (registered on Jan. 14, 2011) discloses uranium contained in water (eg, groundwater) supplied for home and business use, dissolved radon, a natural radioactive substance, and volatile organic matter. A purifying device capable of effectively removing or reducing volatile organic compounds (VOCs) is disclosed. It is an upper opening type and has a water inlet and an outlet, and has an upper and lower support type to maintain a constant flow of water. A main body portion formed with a multi-stage flow path of the up-and-down flow type from the partition wall; a lid portion that seals an upper opening of the main body portion and has a discharge port through which polluted gases of uranium and radon and volatile organic solvents contained in the water can be discharged; When the water flows constantly from the inlet to the discharge port along the multi-stage flow path provided in the main body, bubbles are generated to separate uranium, radon, and volatile organic chemicals contained in the water from the water, and then to the outside through the discharge port. A first purifying unit for discharging; and a second purifying unit adsorbing uranium, radon, and volatile organic chemicals not removed by the first purifying unit when the water flows uniformly from the inlet to the outlet along the multi-stage flow path provided in the main unit. and an air pump driven by the first purifying unit under the control of the control unit; branch pipes branched off from the air pump and disposed on multi-stage passages within the main body; And an air discharge pipe integrally connected to each branch pipe and having a plurality of air holes formed therein to generate bubbles when air is supplied according to pumping of the air pump, but integral with the air discharge pipe The branch pipe is detachable from the air pump, and for attaching and detaching the branch pipe, an auxiliary cover is coupled to the main body, and the other side of the auxiliary cover presses the contact surface to prevent the branch pipe from being separated from the closing of the auxiliary cover. It constitutes a locking part including a spring and a pressure ball, and a groove formed in the main body so that a part of the pressure ball can be inserted, and the second purifying part is composed of activated carbon filters respectively disposed on the multi-stage flow path in the main body, , It is characterized in that a filter fixing part for attaching and detaching the activated carbon filter is formed in the main body part to separate the activated carbon filter on which uranium, radon, and volatile organic chemicals are adsorbed after the branch pipe is separated. According to the disclosed technology, uranium, radon, and volatile organic compounds contained in water are removed through bubble generation by air and activated carbon filters through the first and second steps, so that household water and business water can be stably used. do.
한국등록특허 제10-1310106호(2013.09.12. 등록)는 자연냉각방식을 사용하는 기존의 진공증류 장치보다 진공증류 조업 후 전착물 도가니 및 회수염 용기를 교체하기 위해 냉각을 기다리는 시간이 단축되어 염 증류 장치의 성능이 향상되도록 해 주며, 진공증류탑을 자연 냉각하는 기존의 우라늄전착물 염제거장치보다 회분식 조업간의 우라늄전착물 도가니 및 염회수용기의 장착, 탈착을 위해 필요한 증류탑의 냉각시간이 줄어들어 총괄 염 제거 속도가 빨라지며, 진공증류가 끝난 후 히팅 재킷 사이로 냉매를 투입하여 일정 온도 까지 냉각한 후, 히팅 재킷을 상하 혹은 좌우 방향으로 열어 추가 냉각하는 방식으로 이원화하여, 고온에서 초기 냉각 시 급냉으로 인한 재료의 균열을 막고 및 히팅 재킷을 열었을 때의 고열 방출 방지를 막아주며, 유체를 계속 흐르게 하는 방식보다는 냉각 후반부에 히팅 재킷을 개방함으로써 에너지가 절약되는 강제 냉각 기능이 구비된 우라늄전착물 염 제거 장치 및 그 운전 방법에 관하여 개시되어 있다. 개시된 기술에 따르면, 파이로 프로세스의 전해정련 공정에서 발생한 우라늄전착물에 함유된 염을 분리하는 진공증류탑; 진공증류탑을 감싸고 있으며, 진공증류를 위한 조업 온도로 상승시키기 위한 히터를 포함하는 히팅 재킷; 히팅 재킷과 진공증류탑 외벽사이에 존재하며 염의 증발이 끝나면 내부로 냉매를 흐르게 하여 진공증류탑의 내부온도를 낮추는 냉각유로를 포함하고, 진공증류탑은 냉각유로에 의해서 1차로 온도를 낮춘 후, 히팅 재킷을 진공증류탑의 상하 또는 좌우방향으로 개방하여 자연냉각이 되도록 하는 것을 특징으로 한다.Korean Patent Registration No. 10-1310106 (registered on September 12, 2013) has a reduced waiting time for cooling to replace the electrodeposited crucible and recovered salt container after vacuum distillation operation than the existing vacuum distillation apparatus using a natural cooling method. It improves the performance of the salt distillation device and reduces the cooling time of the distillation column required for the installation and desorption of the uranium electrodeposite crucible and the salt recovery container during batch operation compared to the existing uranium electrodeposite desaltizer that naturally cools the vacuum distillation column. The overall salt removal speed is increased, and after the vacuum distillation is completed, refrigerant is injected between the heating jackets to cool to a certain temperature, and then the heating jacket is opened vertically or left and right for additional cooling. Uranium electrodeposit salt equipped with a forced cooling function that prevents cracks in the material caused by heat and prevents high heat release when the heating jacket is opened, and saves energy by opening the heating jacket in the later part of the cooling rather than the method of continuously flowing the fluid A removal device and a method of operating the same are disclosed. According to the disclosed technology, a vacuum distillation tower for separating salts contained in uranium electrodeposits generated in the electrolytic refining process of the pyro process; a heating jacket surrounding the vacuum distillation column and including a heater for raising the operating temperature for vacuum distillation; It exists between the heating jacket and the outer wall of the vacuum distillation column and includes a cooling passage that lowers the internal temperature of the vacuum distillation column by allowing the refrigerant to flow inside when the salt is evaporated. It is characterized in that it is opened in the vertical or horizontal direction of the vacuum distillation column to allow natural cooling.
상술한 바와 같은 종래의 기술에서는, 복잡한 대형 구조를 사용하여, 가정용과 영업용으로 공급되는 용수(예를 들어, 지하수)에 포함되어 있는 우라늄을 제거하기 위한 수처리 공정을 수행하므로 고비용으로 경제성이 낮을 뿐만 아니라 처리효율도 높지 않은 단점을 가지고 있다.In the conventional technology as described above, since a water treatment process for removing uranium contained in water (for example, groundwater) supplied for home and commercial use is performed using a complex large structure, it is not only expensive and economical, but also low. It also has the disadvantage of not having high processing efficiency.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전술한 바와 같은 단점을 해결하기 위한 것으로, 간단한 소형 구조를 사용하여 가정용과 영업용으로 공급되는 용수(예를 들어, 지하수)에 포함되어 있는 우라늄을 흡착하여 제거할 수 있도록 구현한 우라늄 흡착기를 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages, using a simple compact structure to adsorb and remove uranium contained in water (eg, groundwater) supplied for home and commercial use. It is to provide a uranium adsorber implemented so that it can be used.
상술한 과제를 해결하는 수단으로는, 본 발명의 한 특징에 따르면, 가정용과 영업용으로 공급되는 용수를 일측으로 유입받고, 정수를 전달받아 다른 일측으로 유출시켜 주기 위한 하우징부; 상기 하우징부의 내부에 밀폐 형성되어, 상기 하우징부에서 유입받은 용수에 포함된 이물질을 필터링시켜 필터링 수를 전달해 주기 위한 흡착제 필터부; 및 상기 흡착제 필터부에 형성되어, 상기 흡착제 필터부로부터 전달되는 필터링 수에 포함된 우라늄을 흡착하여 제거시켜 정수를 상기 하우징부의 다른 일측으로 전달해 주기 위한 흡착제부를 포함하는 우라늄 흡착기를 제공한다.As a means for solving the above problems, according to one feature of the present invention, a housing unit for receiving water supplied for home and business use to one side, receiving purified water and flowing it out to the other side; an adsorbent filter unit that is sealed inside the housing unit and filters foreign substances included in the water flowing in from the housing unit to deliver the filtered water; and an adsorbent unit formed in the adsorbent filter unit to adsorb and remove uranium included in the filtered water delivered from the adsorbent filter unit to deliver purified water to the other side of the housing unit.
일 실시 예에서, 상기 하우징부는, 내부에 공간을 형성시켜 내부 공간에 상기 흡착제 필터부 및 상기 흡착제부를 밀폐 형성하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the housing unit is characterized in that the adsorbent filter unit and the adsorbent unit are sealed in the internal space by forming a space therein.
일 실시 예에서, 상기 하우징부는, 상기 하우징부의 일측에 형성되어, 가정용과 영업용으로 공급되는 용수를 유입받아 상기 흡착제 필터부로 전달하는 유입구; 및 상기 하우징부의 다른 일측에 형성되어, 상기 흡착제부로부터 정수를 전달받아 외부로 유출시켜 주는 유출구를 구비하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the housing unit, an inlet formed on one side of the housing unit, receiving the water supplied to the home and business and passing it to the adsorbent filter unit; and an outlet formed on the other side of the housing unit to receive purified water from the adsorbent unit and discharge it to the outside.
일 실시 예에서, 상기 유입구는, 상기 하우징부가 원통형이고 상기 흡착제 필터부도 원통형으로 상기 하우징부 내부에 밀폐 형성되어 있는 경우에, 상기 흡착제 필터부의 가운데 부분에 대응하도록 상기 하우징부의 일측 가운데 부분에 형성되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the inlet is formed at a central portion of one side of the housing portion to correspond to the central portion of the adsorbent filter portion when the housing portion is cylindrical and the adsorbent filter portion is also cylindrically sealed inside the housing portion. characterized by
일 실시 예에서, 상기 유입구는, 상기 하우징부가 원통형이고 상기 흡착제 필터부도 원통형으로 상기 하우징부 내부에 밀폐 형성되어 있는 경우에, 상기 하우징부와 상기 흡착제 필터부 사이의 내부 공간에 대응하도록 상기 하우징부의 일측 테두리 부분에 형성되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the inlet is formed in the housing part to correspond to the inner space between the housing part and the adsorbent filter part when the housing part is cylindrical and the adsorbent filter part is also formed in a cylindrical shape and sealed inside the housing part. Characterized in that it is formed on one edge portion.
일 실시 예에서, 상기 유출구는, 상기 유입구가 상기 하우징부의 일측 가운데 부분에 형성된 경우에, 상기 하우징부와 상기 흡착제 필터부 사이의 내부 공간에 대응하도록 상기 하우징부의 다른 일측 테두리 부분에 형성되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the outlet is characterized in that when the inlet is formed in a central portion of one side of the housing portion, it is characterized in that it is formed on an edge portion of the other side of the housing portion to correspond to an internal space between the housing portion and the adsorbent filter portion. to be
일 실시 예에서, 상기 유출구는, 상기 유입구가 상기 하우징부의 일측 테두리 부분에 형성된 경우에, 상기 하우징부의 다른 일측 가운데 부분에 형성되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the outlet is characterized in that when the inlet is formed in the edge portion of one side of the housing portion, it is formed in the middle portion of the other side of the housing portion.
일 실시 예에서, 상기 하우징부는, 하우징 본체를 서로 간격을 두고 이중 본체의 원통형으로 형성하되, 방사선 및 감마선의 유출을 차단시켜 주기 위한 납을 이중 본체 사이에 형성시켜 주는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the housing part is characterized in that the housing body is formed in a cylindrical shape of a double body at a distance from each other, and lead is formed between the double bodies to block outflow of radiation and gamma rays.
일 실시 예에서, 흡착제 필터부는, 가운데 부분이 상기 하우징부의 가운데 부분에 대응하면서 관통된 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the adsorbent filter unit is characterized in that the center portion is formed in a penetrating cylindrical shape while corresponding to the center portion of the housing portion.
일 실시 예에서, 상기 흡착제 필터부는, 서로 간격을 두고 내측필터와 외측필터의 이중 원통형으로 형성되되, 상기 내측필터와 상기 외측필터 사이에 상기 흡착제부를 형성시켜 주는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the adsorbent filter unit is formed in a double cylindrical shape of an inner filter and an outer filter spaced apart from each other, and the adsorbent unit is formed between the inner filter and the outer filter.
일 실시 예에서, 상기 흡착제 필터부는, 상기 유입구로부터 전달되는 용수를 가운데 부분으로 유입받아 상기 내측필터에서 1차로 필터링시킨 후에, 상기 흡착제부를 거친 정수를 다시 상기 외측필터에서 2차로 필터링시켜 상기 유출구로 전달해 주는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the adsorbent filter unit receives the water delivered from the inlet into a central portion, firstly filters it through the inner filter, and secondarily filters purified water that has passed through the adsorbent unit through the outer filter to return to the outlet. It is characterized by delivery.
일 실시 예에서, 상기 흡착제 필터부는, 상기 유입구로부터 전달되는 용수를 상기 하우징부와 상기 흡착제 필터부 사이의 내부 공간으로 유입받아 상기 외측필터에서 1차로 필터링시킨 후에, 상기 흡착제부를 거친 정수를 다시 상기 내측필터에서 2차로 필터링시켜 상기 유출구로 전달해 주는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the adsorbent filter unit receives the water delivered from the inlet into an inner space between the housing unit and the adsorbent filter unit and first filters it in the external filter, and then returns purified water that has passed through the adsorbent unit. It is characterized in that it is filtered secondarily in the inner filter and delivered to the outlet.
일 실시 예에서, 상기 흡착제부는, 상기 내측필터와 상기 외측필터 사이에 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the adsorbent unit is characterized in that formed in a cylindrical shape between the inner filter and the outer filter.
일 실시 예에서, 상기 흡착제부는, 흡착제로 열처리수산화알루미늄을 사용하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the adsorbent unit is characterized by using heat-treated aluminum hydroxide as an adsorbent.
일 실시 예에서, 상기 흡착제부는, 황산알루미늄을 초순수에 녹여 가성소다 용액으로 pH 7.0로 중화시켜 생성된 수산화알루미늄 침전물을 110℃에서 24시간 동안 열처리하여 흡착제로 제조하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the adsorbent unit is characterized in that the aluminum hydroxide precipitate produced by dissolving aluminum sulfate in ultrapure water and neutralizing it to pH 7.0 with a caustic soda solution is prepared as an adsorbent by heat treatment at 110 ° C. for 24 hours.
일 실시 예에서, 상기 흡착제부는, 흡착제의 평균 입자 크기를 99.6±0.3μm로 형성해 하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the adsorbent unit is characterized in that the average particle size of the adsorbent is formed to 99.6 ± 0.3 μm.
일 실시 예에서, 상기 우라늄 흡착기는, 회수 시에 상기 유입구 및 상기 유출구를 막아 주기 위한 납봉마개를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the uranium adsorber is characterized in that it further comprises a lead-sealed stopper for blocking the inlet and the outlet during recovery.
일 실시 예에서, 상기 납봉마개는, 마개 본체를 이중으로 형성시켜, 방사선 및 감마선의 유출을 차단시켜 주기 위한 납을 이중 마개 본체 사이에 형성시켜 주는 것을 특징으로 한다.In one embodiment, the lead-sealed stopper is characterized in that the stopper body is formed in double to form lead between the double stopper main bodies to block outflow of radiation and gamma rays.
본 발명의 효과로는, 간단한 소형 구조를 사용하여 가정용과 영업용으로 공급되는 용수(예를 들어, 지하수)에 포함되어 있는 우라늄을 흡착하여 제거할 수 있도록 구현한 우라늄 흡착기를 제공함으로써, 기존 수 처리 공정 대비 저비용으로 경제성이 높고 처리효율 또한 높다는 것이다.As an effect of the present invention, by providing a uranium adsorber realized to adsorb and remove uranium contained in water (eg, groundwater) supplied for home and commercial use using a simple and compact structure, thereby treating existing water It is low cost compared to the process, high economic feasibility, and high treatment efficiency.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 우라늄 흡착기를 설명하는 도면이다.1 and 2 are views illustrating a uranium adsorber according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. However, since the description of the present invention is only an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described in the text. That is, since the embodiment can be changed in various ways and can have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, the scope of the present invention should not be construed as being limited thereto.
본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of terms described in the present invention should be understood as follows.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.Terms such as "first" and "second" are used to distinguish one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first element may be termed a second element, and similarly, a second element may be termed a first element. It should be understood that when an element is referred to as “connected” to another element, it may be directly connected to the other element, but other elements may exist in the middle. On the other hand, when an element is referred to as being “directly connected” to another element, it should be understood that no intervening elements exist. Meanwhile, other expressions describing the relationship between components, such as “between” and “immediately between” or “adjacent to” and “directly adjacent to” should be interpreted similarly.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Singular expressions should be understood to include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as “comprise” or “having” refer to a described feature, number, step, operation, component, part, or It should be understood that it is intended to indicate that a combination exists, and does not preclude the possibility of the presence or addition of one or more other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as consistent with meanings in the context of related art, and cannot be interpreted as having ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present invention.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 우라늄 흡착기에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a uranium adsorber according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 우라늄 흡착기를 설명하는 도면이다.1 and 2 are views illustrating a uranium adsorber according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 우라늄 흡착기(100)는, 하우징부(110), 흡착제 필터부(120), 흡착제부(130)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the
하우징부(110)는, 가정용과 영업용으로 공급되는 용수(예를 들어, 지하수)를 일측으로 유입받아 흡착제 필터부(120)로 전달해 주며, 흡착제부(130)로부터 정수를 전달받아 다른 일측으로 유출시켜 준다.The
일 실시 예에서, 하우징부(110)는, 내부에 공간을 형성하여 해당 내부 공간에 흡착제 필터부(120), 흡착제부(130)를 밀폐 형성할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 하우징부(110)는, 유입구(111), 유출구(112)를 구비할 수 있으며, 유입구(111), 유출구(112)를 제외한 모든 부분을 밀폐 형성할 수 있다.In one embodiment, the
유입구(111)는, 하우징부(110)의 일측에 형성되어, 가정용과 영업용으로 공급되는 용수를 유입받아 흡착제 필터부(120)로 전달해 준다.The
일 실시 예에서, 유입구(111)는, 하우징부(110)가 원통형이고 흡착제 필터부(120)도 원통형으로 하우징부(110) 내부에 밀폐 형성되어 있는 경우에, 흡착제 필터부(120)의 가운데 부분에 대응하도록 하우징부(110)의 일측 가운데 부분에 형성될 수 있으며, 다르게는 하우징부(110)와 흡착제 필터부(120) 사이의 내부 공간에 대응하도록 하우징부(110)의 일측 테두리 부분에 형성될 수도 있다.In one embodiment, the
유출구(112)는, 하우징부(110)의 다른 일측에 형성되어, 흡착제부(130)로부터 정수를 전달받아 외부로 유출시켜 준다.The
일 실시 예에서, 유출구(112)는, 유입구(111)가 하우징부(110)의 일측 가운데 부분에 형성된 경우에, 하우징부(110)와 흡착제 필터부(120) 사이의 내부 공간에 대응하도록 하우징부(110)의 다른 일측 테두리 부분에 형성될 수 있으며, 다르게 유입구(111)가 하우징부(110)의 일측 테두리 부분에 형성된 경우에, 하우징부(110)의 다른 일측 가운데 부분에 형성될 수도 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 하우징부(110)는, 하우징 본체를 서로 간격을 두고 이중 본체의 원통형으로 형성할 수 있으며, 해당 이중 본체 사이에 방사선 및 감마선의 방호가 뛰어난 납이나 특수 콘크리트를 형성시켜 혹시나 모를 방사선 및 감마선의 유출을 차단시켜 줄 수도 있다. 이때, 납이나 특수 콘크리트는 외부로 유출되지 않도록 이중 본체 사이에 밀봉 상태로 형성된다.In one embodiment, the
흡착제 필터부(120)는, 하우징부(110)의 내부에 밀폐 형성되어, 하우징부(110)로부터 용수를 전달받아 해당 용수에 포함되어 있는 이물질을 필터링시켜 주며, 해당 이물질이 필터링된 필터링 수를 흡착제부(130)로 전달해 준다.The
일 실시 예에서, 흡착제 필터부(120)는, 가운데 부분이 하우징부(110)의 가운데 부분에 대응하면서 관통된 원통형으로 형성될 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 흡착제 필터부(120)는, 서로 간격을 두고 이중 필터(즉, 내측필터(121)와 외측필터(122))의 원통형으로 형성될 수 있으며, 내측필터(121)와 외측필터(122) 사이에 흡착제부(130)를 형성시켜 줄 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 흡착제 필터부(120)는, 이중 필터 원통형의 경우에, 하우징부(110)(즉, 유입구(111))로부터 전달되는 용수를 가운데 부분으로 유입받고, 해당 유입받은 용수를 내측필터(121)에서 1차로 필터링시킨 후에 흡착제부(130)를 거친 정수를 다시 외측필터(122)에서 2차로 필터링시켜 하우징부(110)(즉, 유출구(112))로 전달해 줄 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 흡착제 필터부(120)는, 이중 필터 원통형의 경우에, 하우징부(110)(즉, 유입구(111))로부터 전달되는 용수를 하우징부(110)와 흡착제 필터부(120) 사이의 내부 공간으로 유입받고, 해당 유입받은 용수를 외측필터(122)에서 1차로 필터링시킨 후에 흡착제부(130)를 거친 정수를 다시 내측필터(121)에서 2차로 필터링시켜 하우징부(110)(즉, 유출구(112))로 전달해 줄 수도 있다.In one embodiment, the
흡착제부(130)는, 흡착제 필터부(120)에 형성되어, 흡착제 필터부(120)로부터 필터링 수를 전달받아 해당 필터링 수에 포함되어 있는 우라늄을 흡착하여 제거시켜 주며, 해당 우라늄이 제거된 정수를 하우징부(110)의 다른 일측으로 전달해 준다.The
일 실시 예에서, 흡착제부(130)는, 흡착제 필터부(120)의 이중 필터(즉, 내측필터(121)와 외측필터(122)) 사이에 원통형으로 형성될 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 흡착제부(130)는, 흡착제로 열처리수산화알루미늄(HAOPs; heated aluminum oxide particles)을 사용할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 흡착제부(130)는, 흡착제로 사용할 10(g-Al/L)의 열처리수산화알루미늄(HAOPs) 용액을 제조하되; 주원료인 황산알루미늄을 초순수에 녹여 가성소다(NaOH) 용액으로 pH 7.0로 중화시켜 생성된 수산화알루미늄(Al(OH)3) 침전물을 110℃에서 24시간 동안 열처리하여 흡착제로 제조할 수 있다.In one embodiment, the
일 실시 예에서, 황산알루미늄은, ACS 등급 약품(Al2(SO4)3 18H2O, ACROS 오가닉스(Organics))과 상업용 약품(Al2(SO4)3 14 ~ 18H2O, 삼전순약)을 사용할 수 있다. 상업용 약품인 경우, 화학식에서 수화물(H2O)의 개수가 ACS 등급 약품과 약간의 차이를 보임에 따라 흡착제의 스톡 솔루션(stock solution) 농도를 10(g-Al/L)가 되도록 ACS 등급 약품과 동일하게 제조한 후, 두 흡착제의 희석시료에 대한 Al 농도를 비교해서, A-HAOPs와 HAOPs 내 Al 농도는 각각 1.79(mg-Al/L), 1.80(mg-Al/L)로 동일하게 나타도록 하여, 흡착제 제조에 소요되는 두 약품의 칭량을 같게 하도록 할 수 있다.In one embodiment, aluminum sulfate, ACS grade chemicals (Al 2 (SO 4 ) 3 18H 2 O, ACROS Organics) and commercial chemicals (Al 2 (SO 4 ) 3 14 ~ 18H 2 O, Samjeon Pure Chemical ) can be used. In the case of commercial drugs, as the number of hydrates (H 2 O) in the chemical formula is slightly different from that of ACS grade drugs, the stock solution concentration of the adsorbent is set to 10 (g-Al/L) After preparing in the same manner as above, by comparing the Al concentration of the diluted samples of the two adsorbents, the Al concentrations in A-HAOPs and HAOPs were 1.79 (mg-Al/L) and 1.80 (mg-Al/L), respectively. It can be shown so that the weighing of the two chemicals required for the production of the adsorbent can be the same.
일 실시 예에서, 흡착제부(130)는, 흡착제의 평균 입자 크기를 99.6±0.3(μm)로 형성해 줄 수 있다.In one embodiment, the
상술한 바와 같은 구성을 가진 우라늄 흡착기(100)는, 간단한 소형 구조를 사용하여 가정용과 영업용으로 공급되는 용수(예를 들어, 지하수)에 포함되어 있는 우라늄을 흡착하여 제거할 수 있도록 구현한 우라늄 흡착기를 제공함으로써, 기존 수 처리 공정 대비 저비용으로 경제성이 높고 처리효율 또한 높다.The
상술한 바와 같은 구성을 가진 우라늄 흡착기(100)는, 회수 시에 유입구(111), 유출구(112)를 막아 주기 위한 납봉마개(설명의 편의상 도면에는 도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.The
납봉마개는, 마개 본체를 이중으로 형성시켜 이중 마개 본체 사이에 방사선 및 감마선의 방호가 뛰어난 납이나 특수 콘크리트를 형성시켜 혹시나 모를 방사선 및 감마선의 유출을 차단시켜 줄 수도 있다. 이때, 납이나 특수 콘크리트는 외부로 유출되지 않도록 이중 마개 본체 사이에 밀봉 상태로 형성된다.In a lead-sealed stopper, lead or special concrete with excellent radiation and gamma ray protection is formed between the double stopper main bodies to block outflow of radiation and gamma rays. At this time, lead or special concrete is formed in a sealed state between the double stopper bodies so that it does not flow out.
이상, 본 발명의 실시 예는 상술한 장치 및/또는 운용방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. 이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.As described above, the embodiments of the present invention are not implemented only through the above-described device and/or operating method, but through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded, etc. It may be implemented, and such an implementation can be easily implemented by an expert in the technical field to which the present invention belongs from the description of the above-described embodiment. Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also of the present invention. that fall within the scope of the right.
100: 우라늄 흡착기
110: 하우징부
111: 유입구
112: 유출구
120: 흡착제 필터부
121: 내측필터
122: 외측필터
130: 흡착제부100: uranium adsorber
110: housing part
111: inlet
112: outlet
120: adsorbent filter unit
121: inner filter
122: outer filter
130: adsorbent unit
Claims (5)
상기 하우징부는, 하우징 본체를 서로 간격을 두고 이중 본체의 원통형으로 형성하되, 방사선 및 감마선의 유출을 차단시켜 주기 위한 납을 이중 본체 사이에 밀봉 상태로 형성시켜 주며;
상기 흡착제 필터부는, 서로 간격을 두고 내측필터와 외측필터의 이중 원통형으로 형성되되, 상기 내측필터와 상기 외측필터 사이에 상기 흡착제부를 형성시켜 주며;
상기 흡착제부는, 황산알루미늄을 초순수에 녹여 가성소다 용액으로 pH 7.0로 중화시켜 생성된 수산화알루미늄 침전물을 110℃에서 24시간 동안 열처리하여 흡착제로 제조하는 것을 특징으로 하는 우라늄 흡착기.
A housing unit for receiving water supplied for home and commercial use on one side, receiving purified water and flowing it out on the other side; an adsorbent filter unit that is sealed inside the housing unit and filters foreign substances included in the water flowing in from the housing unit to deliver the filtered water; and an adsorbent unit formed in the adsorbent filter unit to adsorb and remove uranium included in the filtered water delivered from the adsorbent filter unit to deliver purified water to the other side of the housing unit;
In the housing part, the housing bodies are formed in a cylindrical shape of a double body at a distance from each other, and lead for blocking outflow of radiation and gamma rays is formed between the double bodies in a sealed state;
The adsorbent filter part is formed in a double cylindrical shape of an inner filter and an outer filter spaced apart from each other, and the adsorbent part is formed between the inner filter and the outer filter;
The uranium adsorber, characterized in that the adsorbent unit is prepared by dissolving aluminum sulfate in ultrapure water and neutralizing it to pH 7.0 with a caustic soda solution to heat-treat the aluminum hydroxide precipitate at 110 ° C. for 24 hours.
내부에 공간을 형성시켜 내부 공간에 상기 흡착제 필터부 및 상기 흡착제부를 밀폐 형성하는 것을 특징으로 하는 우라늄 흡착기.
The method of claim 1, wherein the housing part,
A uranium adsorber characterized in that the adsorbent filter unit and the adsorbent unit are sealed in the internal space by forming a space therein.
상기 하우징부의 일측에 형성되어, 가정용과 영업용으로 공급되는 용수를 유입받아 상기 흡착제 필터부로 전달하는 유입구; 및
상기 하우징부의 다른 일측에 형성되어, 상기 흡착제부로부터 정수를 전달받아 외부로 유출시켜 주는 유출구를 구비하는 것을 특징으로 하는 우라늄 흡착기.
The method of claim 1, wherein the housing part,
an inlet formed on one side of the housing unit to receive water supplied for home and commercial use and pass it to the adsorbent filter unit; and
The uranium adsorber characterized in that it has an outlet formed on the other side of the housing part to receive purified water from the adsorbent part and discharge it to the outside.
상기 하우징부가 원통형이고 상기 흡착제 필터부도 원통형으로 상기 하우징부 내부에 밀폐 형성되어 있는 경우에, 상기 흡착제 필터부의 가운데 부분에 대응하도록 상기 하우징부의 일측 가운데 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 우라늄 흡착기.
The method of claim 3, wherein the inlet,
When the housing part is cylindrical and the adsorbent filter part is also cylindrically sealed inside the housing part, the uranium adsorber, characterized in that formed at a central part of one side of the housing part to correspond to the central part of the adsorbent filter part.
상기 하우징부가 원통형이고 상기 흡착제 필터부도 원통형으로 상기 하우징부 내부에 밀폐 형성되어 있는 경우에, 상기 하우징부와 상기 흡착제 필터부 사이의 내부 공간에 대응하도록 상기 하우징부의 일측 테두리 부분에 형성되는 것을 특징으로 하는 우라늄 흡착기.The method of claim 3, wherein the inlet,
When the housing part is cylindrical and the adsorbent filter part is also cylindrically sealed inside the housing part, it is formed on one edge of the housing part to correspond to the inner space between the housing part and the adsorbent filter part. Characterized in that uranium adsorber.
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2022
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