KR102539152B1 - A apparatus of removing tritium in radioactive wastewater - Google Patents

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Abstract

본 발명은 방사성 폐수에 포함된 삼중수소 제거장치에 관한 것으로서, 삼중수소가 포함된 방사성 폐수 및 미세조류가 투입되는 호기성 상태의 제1반응조를 포함하며, 상기 제1반응조에서, 상기 삼중수소, 이산화탄소 및 빛이 이용되어 상기 제1반응조에 투입된 미세조류의 광합성 과정으로 상기 미세조류의 세포 내에서 탄수화물이 합성되되, 상기 삼중수소가 구성성분으로 포함된 상태의 탄수화물이 합성되는 방사성 폐수에 포함된 삼중수소 제거장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for removing tritium contained in radioactive wastewater, and includes a first reaction tank in an aerobic state into which radioactive wastewater containing tritium and microalgae are introduced, and in the first reaction tank, the tritium and carbon dioxide And carbohydrates are synthesized in the cells of the microalgae by the photosynthetic process of the microalgae introduced into the first reaction tank by using light, and the tritium contained in the radioactive wastewater in which carbohydrates containing tritium as a component are synthesized. It is about a hydrogen removal device.

Description

방사성 폐수에 포함된 삼중수소 제거장치{A apparatus of removing tritium in radioactive wastewater}Apparatus for removing tritium in radioactive wastewater {A apparatus of removing tritium in radioactive wastewater}

본 발명은 방사성 폐수에 포함된 삼중수소 제거장치에 관한 것으로서, 조류의 광합성 과정을 통하여 방사성 폐수에 포함된 삼중수소를 제거하되, 삼중수소 제거율을 최대화할 수 있고, 나아가 방사성 폐수에 포함된 삼중수소를 제거함에 따라 발생되는 2차 폐기물의 부피를 최소화할 수 있는 방사성 폐수에 포함된 삼중수소 제거장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for removing tritium contained in radioactive wastewater, and removes tritium contained in radioactive wastewater through the photosynthesis process of algae, but can maximize the removal rate of tritium, and furthermore, tritium contained in radioactive wastewater It relates to a tritium removal device included in radioactive wastewater that can minimize the volume of secondary waste generated by removing the.

삼중수소는 농축, 분리가 어려워 원전 방사성 유출물의 대부분을 점유하고 있기 때문에 원전의 방사선안전관리 측면에서 매우 중요하게 취급되는 핵종 중 하나이다. Tritium is one of the most important nuclides in terms of radiation safety management of nuclear power plants because it is difficult to concentrate and separate and occupies most of the radioactive effluent from nuclear power plants.

일반적으로 중수로원전에서는 원자로의 운전에 필요한 냉각재 및 감속재로 중수(D2O)를 사용한다. 원자로의 출력 운전 중 중수의 일부가 중성자와 결합하여 삼중수소(Tritium; 3H 또는 T)로 바뀌어 방사능을 발생하게 되며, 그 발생 농도는 발전소의 가동연수에 따라 증가하게 된다.In general, in heavy water reactor nuclear power plants, heavy water (D 2 O) is used as a coolant and a moderator required for operation of a nuclear reactor. During the output operation of the nuclear reactor, some of the heavy water combines with neutrons and turns into tritium ( 3H or T) to generate radioactivity, the concentration of which increases with the number of operating years of the power plant.

삼중수소는 수소 동위 원소의 하나로서, 한 개의 양성자와 두 개의 중성자로 이루어진 질량수 3인 인공 방사성원소이다. 이러한 삼중수소는 수소의 동위원소 중 가장 무거울 뿐만 아니라 베타 붕괴(β-decay)를 하며, 반감기가 12.3년인 방사성 원소로서 대량 사용 시 방사능 오염을 유발하게 된다.Tritium is one of the isotopes of hydrogen and is an artificial radioactive element with a mass number of 3 consisting of one proton and two neutrons. Tritium is not only the heaviest among hydrogen isotopes, but also undergoes beta decay (β-decay), and as a radioactive element with a half-life of 12.3 years, it causes radioactive contamination when used in large quantities.

삼중수소는 저에너지의 베타선을 방출하여 작업자의 호흡 또는 피부를 통해 체내로 유입되어 내부 피폭을 일으키게 된다. 따라서 중수로원전에서는 작업종사자가 삼중수소에 노출되지 않게 하기 위하여 여러 가지 방법을 적용하는 등 부단한 노력을 기울이고 있다.Tritium emits low-energy beta rays and enters the body through the breathing or skin of workers, causing internal exposure. Therefore, in heavy water reactor nuclear power plants, constant efforts are being made to prevent workers from being exposed to tritium by applying various methods.

최근 삼중수소에 의한 피폭의 영향을 저감하기 위해 중수로원전에서는 삼중수소제거설비(TRF; Tritium Removal Facility)가 가동되고 있다. 그러나 삼중수소제거설비 또한 수증기 형태의 삼중수소를 완벽히 제거하지 못하고 바닷물로 희석하여 온배수로 방출하고 있는 실정이다. 따라서 바닷물을 식수원으로 이용할 때에는 해수 중의 삼중수소(T2O)가 큰 문제가 될 수 있다.Recently, tritium removal facilities (TRFs) are being operated in heavy water reactor nuclear power plants to reduce the effects of exposure due to tritium. However, the tritium removal facility does not completely remove tritium in the form of water vapor, and dilutes it with seawater and releases it into warm wastewater. Therefore, tritium (T 2 O) in seawater can be a big problem when seawater is used as a source of drinking water.

한편, 삼중수소를 제거하기 위한 장치에 관한 기술이 대한민국 특허등록번호 제10-0532774호에 개시되어 있다. 선행기술은 공기 중의 삼중수소를 제거하기 위한 장치로, 원자력발전소에서 온배수를 통해 배출되는 삼중수소는 제거할 수 없는 문제가 있다.On the other hand, technology related to an apparatus for removing tritium is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-0532774. The prior art is a device for removing tritium in the air, and there is a problem that tritium discharged through hot wastewater from a nuclear power plant cannot be removed.

생물공학적으로 방사성 폐수에 포함된 삼중수소를 제거하는 기술이 대한민국 특허등록번호 제10-1611275호에 개시되어 있다. 삼중수소가 포함된 방사성 폐수에 미세조류를 투입한 상태에서 미세조류의 광합성을 이용함으로써 방사성 폐수에 포함된 삼중수소를 제거하는 기술이다. A bioengineering technique for removing tritium contained in radioactive wastewater is disclosed in Korean Patent Registration No. 10-1611275. It is a technology to remove tritium contained in radioactive wastewater by using photosynthesis of microalgae in a state where microalgae are injected into radioactive wastewater containing tritium.

그러나, 미세조류의 광합성으로 방사성 폐수에 포함된 삼중수소를 제거함에 있어서 그 삼중수소의 제거율이 제한적이다.However, in removing tritium contained in radioactive wastewater by photosynthesis of microalgae, the removal rate of tritium is limited.

나아가, 방사성 폐기물 처리시 방폐장에서 보관되어야 할 방사성 폐기물의 부피를 최소화해야 하는 현실정에서, 방사성 폐수에서 제거된 삼중수소가 미세조류의 세포 내로 흡수된 상태인 바, 방사성 폐기물로 보관되어야 할 별도의 부피가 큰 2차 폐기물(삼중수소가 흡수된 미세조류)이 발생되는 문제점을 여전히 안고 있다.Furthermore, in the current situation in which the volume of radioactive waste to be stored in a radioactive waste disposal facility must be minimized during radioactive waste treatment, tritium removed from radioactive wastewater is absorbed into the cells of microalgae, so there is a separate radioactive waste to be stored as radioactive waste. It still has the problem of generating bulky secondary waste (microalgae in which tritium is absorbed).

상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 방사성 폐수에 포함된 삼중수소를 미세조류를 이용하여 제거하되 삼중수소 제거율을 최대화할 수 있고, 나아가 방사성 폐수에서 삼중수소를 제거함에 있어서 발생되는 2차 폐기물의 부피를 최소화할 수 있는 삼중수소 제거장치를 제안하고자 한다.In order to solve the above-mentioned problems according to the prior art, tritium contained in radioactive wastewater can be removed using microalgae, but the tritium removal rate can be maximized, and furthermore, secondary waste generated in removing tritium from radioactive wastewater We would like to propose a tritium removal device that can minimize the volume.

상술한 종래기술에 따른 문제점을 해결하고자 본 발명에 따른 방사성 폐수에 포함된 삼중수소 제거장치는, 삼중수소가 포함된 방사성 폐수 및 미세조류가 투입되는 호기성 상태의 제1반응조를 포함하며,In order to solve the problems according to the prior art described above, the tritium removal device included in radioactive wastewater according to the present invention includes a first reaction tank in an aerobic state into which radioactive wastewater and microalgae containing tritium are introduced,

상기 제1반응조에서, 상기 삼중수소, 이산화탄소 및 빛이 이용되어 상기 제1반응조에 투입된 미세조류의 광합성 과정으로 상기 미세조류의 세포 내에서 탄수화물이 합성되되, 상기 삼중수소가 구성성분으로 포함된 상태의 탄수화물이 합성될 수 있다.In the first reaction tank, carbohydrates are synthesized in the cells of the microalgae by the photosynthesis process of the microalgae introduced into the first reaction tank by using the tritium, carbon dioxide, and light, and the state in which the tritium is included as a component of carbohydrates can be synthesized.

바람직하게는, 상기 제1반응조에서 광합성 과정을 거친 상기 미세조류가 상기 제1반응조에서 분리된 이후 투입되는 제2반응조를 더 포함하며,Preferably, it further comprises a second reaction tank introduced after the microalgae subjected to photosynthesis in the first reaction tank are separated from the first reaction tank,

상기 제2반응조는 미호기성 또는 혐기성 상태일 수 있다.The second reactor may be in a microaerobic or anaerobic state.

바람직하게는, 상기 제2반응조에서, 미호기성 미생물 또는 혐기성 미생물의 효소작용으로 상기 미세조류 세포 내의 탄수화물이 발효되어 메탄이 생성되되, 상기 탄수화물에서 방출된 삼중수소가 구성성분으로 포함된 상태의 메탄이 생성될 수 있다.Preferably, in the second reactor, methane is produced by fermenting carbohydrates in the microalgae cells by the enzymatic action of microaerobic microorganisms or anaerobic microorganisms, methane in a state in which tritium released from the carbohydrates is included as a component this can be created.

바람직하게는, 상기 제1반응조는 제1세부반응조, 제2세부반응조 및 제3세부반응조를 포함하며,Preferably, the first reaction tank includes a first detailed reaction tank, a second detailed reaction tank, and a third detailed reaction tank,

상기 제1세부반응조, 상기 제2세부반응조 및 제3세부반응조 각각에 상기 삼중수소가 포함된 방사성 폐수 및 미세조류가 투입되며,The radioactive wastewater and microalgae containing tritium are introduced into each of the first sub-reaction tank, the second sub-reaction tank, and the third sub-reaction tank,

상기 제2세부반응조에 투입되는 삼중수소가 포함된 방사성 폐수는 상기 제1세부반응조에서 광합성 과정을 거친 후 분리된 삼중수소가 포함된 방사성 폐수이며,The radioactive wastewater containing tritium introduced into the second sub-reaction tank is radioactive wastewater containing tritium separated after photosynthesis in the first sub-reaction tank,

상기 제3세부반응조에 투입되는 삼중수소가 포함된 방사성 폐수는 상기 제2세부반응조에서 광합성 과정을 거친 후 분리된 삼중수소가 포함된 방사성 폐수일 수 있다.The radioactive wastewater containing tritium introduced into the third sub-reaction tank may be radioactive wastewater containing tritium separated after undergoing a photosynthesis process in the second sub-reaction tank.

바람직하게는, 상기 제1세부반응조, 제2세부반응조 및 제3세부반응조 각각에 이산화탄소 공급장치가 연통된 상태에서, 상기 제1세부반응조, 제2세부반응조 및 제3세부반응조 각각에 이산화탄소가 공급되며,Preferably, carbon dioxide is supplied to each of the first sub-reaction tank, the second sub-reaction tank, and the third sub-reaction tank in a state in which a carbon dioxide supply device is communicated with each of the first sub-reaction tank, the second sub-reaction tank, and the third sub-reaction tank. becomes,

상기 제1세부반응조와 상기 제2세부반응조가 연통된 상태에서, 상기 제1세부반응조로부터의 삼중수소가 포함된 방사성 폐수가 필터를 거쳐 상기 제2세부반응조로 투입되며,In a state in which the first sub-reaction tank and the second sub-reaction tank are in communication, the radioactive wastewater containing tritium from the first sub-reaction tank passes through a filter and is introduced into the second sub-reaction tank;

상기 제2세부반응조와 상기 제3세부반응조가 연통된 상태에서, 상기 제2세부반응조로부터의 삼중수소가 포함된 방사성 폐수가 필터를 거쳐 상기 제3세부반응조로 투입되며,In a state where the second sub-reaction tank and the third sub-reaction tank are in communication, the radioactive wastewater containing tritium from the second sub-reaction tank passes through a filter and is introduced into the third sub-reaction tank;

메탄포집기가 상기 제2반응조에 연통된 상태에서, 상기 제2반응조에서 생성된 메탄이 상기 메탄포집기에 포집되며,In a state in which the methane collector is in communication with the second reaction tank, methane generated in the second reaction tank is collected in the methane collector,

상기 미세조류는 클로렐라(chlorella), 스피룰리나(spirulina) 및 세네데스무스(senedesmus) 중 선택되는 어느 하나 이상의 담수성 미세조류이거나, 또는 테트라셀미스(tetraselmis), 클로렐라(chlorella), 듀날리엘라(dunaliella), 채토세로스(chaetoceros), 난노클로롭시스(nannochloropsis) 및 이소크리시스(isochrysis) 중 선택되는 어느 하나 이상의 해수성 미세조류이며,The microalgae is any one or more freshwater microalgae selected from chlorella, spirulina, and sentesmus, or tetraselmis, chlorella, and dunaliella. ), at least one seawater microalgae selected from chaetoceros, nannochloropsis and isochrysis,

상기 미호기성 미생물 또는 혐기성 미생물은 셀룰로모나스(cellulomonas), 슈도모나스(pseudomonas), 로도슈도모나스(rhodopseudomonas), 플라보박테리움(flavobacterium) 및 바실러스(bacillus) 중 선택되는 어느 하나 이상의 미생물일 수 있다.The microaerobic microorganism or anaerobic microorganism may be any one or more microorganisms selected from Cellulomonas, Pseudomonas, Rhodopseudomonas, Flavobacterium, and Bacillus.

상술한 과제해결수단으로 인하여, 미세조류의 광합성으로 방사성 폐기물에 포함된 삼중수소가 제거되는 과정을 특정함으로써, 이후 삼중수소를 제거함에 따라 발생되는 2차 폐기물의 부피를 최소화할 수 있다. 즉, 미세조류의 광합성 과정으로 탄수화물이 합성되는 과정 중 삼중수소가 탄수화물의 구성성분으로 포함되고, 이후 이러한 탄수화물을 발효시켜 탄수화물에 포함된 삼중수소를 가스 형태로 포집함에 따라, 삼중수소를 제거함에 따라 발생되는 2차 폐기물의 부피를 최소화할 수 있다.Due to the above-described problem solving means, by specifying a process in which tritium contained in radioactive waste is removed by photosynthesis of microalgae, it is possible to minimize the volume of secondary waste generated by removing tritium thereafter. In other words, tritium is included as a component of carbohydrates during the process of synthesizing carbohydrates in the photosynthesis process of microalgae, and then, by fermenting these carbohydrates to capture tritium in the form of a gas, tritium is removed. It is possible to minimize the volume of secondary waste generated along the way.

나아가, 상술한 과제해결수단으로 인하여, 미세조류의 광합성 과정으로 방사성 폐수에 포함된 삼중수소를 제거함에 있어서 삼중수소의 제거율을 최대화할 수 있다.Furthermore, due to the above-described problem solving means, it is possible to maximize the removal rate of tritium in removing tritium contained in radioactive wastewater in the photosynthesis process of microalgae.

도 1은 방사성 폐수에 포함된 삼중수소를 제거하는 단계에 대한 순서도이다.
도 2 및 도 3은 방사성 폐수에 포함된 삼중수소를 제거하기 위한 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
Figure 1 is a flow chart for the step of removing tritium contained in radioactive wastewater.
2 and 3 are views schematically showing an apparatus for removing tritium contained in radioactive wastewater.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의성을 위해 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.

도 1을 참조하여 방사성 폐수에 포함된 삼중수소를 제거하는 방법에 대해서 설명한다.Referring to FIG. 1, a method of removing tritium contained in radioactive wastewater will be described.

100: 삼중수소가 포함된 방사성 폐수 및 미세조류가 제1반응조에 투입되는 단계100: Step in which radioactive wastewater and microalgae containing tritium are introduced into the first reactor

제1반응조는 호기성 상태일 수 있다. 이러한 제1반응조에 삼중수소가 포함된 방사성 폐수와 광합성 과정이 진행되는 미세조류가 투입될 수 있다.The first reactor may be in an aerobic state. Radioactive wastewater containing tritium and microalgae undergoing photosynthesis may be introduced into the first reaction tank.

투입되는 미세조류는 광합성 과정으로 수중에 포함된 수소를 이용하여 탄수화물을 합성하는 미세조류이면 어떠한 미세조류도 가능하며, 바람직하게는 클로렐라(chlorella), 스피룰리나(spirulina) 및 세네데스무스(senedesmus) 중 선택되는 어느 하나 이상의 담수성 미세조류이거나, 또는 테트라셀미스(tetraselmis), 클로렐라(chlorella), 듀날리엘라(dunaliella), 채토세로스(chaetoceros), 난노클로롭시스(nannochloropsis) 및 이소크리시스(isochrysis) 중 선택되는 어느 하나 이상의 해수성 미세조류일 수 있다. Microalgae to be introduced can be any microalgae as long as they synthesize carbohydrates using hydrogen contained in water in the photosynthesis process, and are preferably selected from among chlorella, spirulina and sentesmus. Any one or more selected freshwater microalgae, or tetraselmis, chlorella, dunaliella, chaetoceros, nannochloropsis and isochrysis ( isochrysis) may be any one or more seawater microalgae selected from.

이러한 미세조류는 광합성 과정으로 수중에 포함된 수소를 이용하여 탄수화물을 합성할 수 있는 식물로 대체될 수 있다.These microalgae can be replaced by plants capable of synthesizing carbohydrates using hydrogen contained in water through photosynthesis.

200: 미세조류의 광합성으로 미세조류 세포 내에서 탄수화물이 합성되는 단계200: step of synthesizing carbohydrates in microalgal cells by photosynthesis of microalgae

호기성 상태의 제1반응조에서 미세조류의 광합성 과정이 진행될 수 있다. 미세조류의 광합성 과정으로 미세조류 세포 내에서 탄수화물이 합성될 수 있다. 이때, 미세조류의 광합성은 제1반응조에 공급되는 이산화탄소, 빛, 물 및 방사성 폐수에 포함된 삼중수소가 이용되어 진행될 수 있다. Photosynthesis of microalgae may proceed in the first reaction tank in an aerobic state. Carbohydrates can be synthesized in microalgal cells through the photosynthetic process of microalgae. At this time, the photosynthesis of microalgae may proceed using carbon dioxide, light, water, and tritium contained in radioactive wastewater supplied to the first reaction tank.

미세조류의 광합성으로 미세조류 세포 내에서 탄수화물이 합성되는데, 이때 방사성 폐수에 포함된 삼중수소가 미세조류 세포 내에서 합성되는 탄수화물의 구성성분으로 포함될 수 있다. 이러한 과정으로 방사성 폐수에서 삼중수소가 제거될 수 있다.Carbohydrates are synthesized in microalgal cells through photosynthesis of microalgae. At this time, tritium contained in radioactive wastewater may be included as a component of carbohydrates synthesized in microalgal cells. This process can remove tritium from radioactive wastewater.

광합성 과정으로 미세조류 세포 내에서 탄수화물이 합성되기 위해서는 물 속에 포함된 수소, 이산화탄소 및 빛에너지 등이 이용되고, 탄수화물 합성 과정 중에 전자의 이동에 따른 에너지가 요구되는데, 삼중수소의 경우 그 방사성 에너지가 저감되면서 전자의 이동에 따른 에너지가 방출됨에 따라 탄수화물 합성을 촉진시키는 것으로 보이는 바, 탄수화물 합성에 있어서 방사성 폐수에 포함된 삼중수소가 물에 포함된 보통수소보다 탄수화물 구성성분으로서의 선택도가 더 높을 수 있다.In order to synthesize carbohydrates in microalgal cells through photosynthesis, hydrogen, carbon dioxide, and light energy contained in water are used, and energy is required according to the movement of electrons during carbohydrate synthesis. As energy is released from the movement of electrons during reduction, it appears to promote carbohydrate synthesis. In carbohydrate synthesis, tritium contained in radioactive wastewater may have higher selectivity as a carbohydrate component than ordinary hydrogen contained in water. there is.

이에 따라, 광합성으로 미세조류 세포 내에서 탄수화물이 합성되는 경우 방사성 폐수에 포함된 삼중수소가 이용되어 결국 방사성 폐수에 포함된 삼중수소가 제거될 수 있다.Accordingly, when carbohydrates are synthesized in microalgal cells through photosynthesis, tritium contained in radioactive wastewater is used and eventually tritium contained in radioactive wastewater can be removed.

방사성 폐수에 포함된 삼중수소가 광합성 과정으로 미세조류 세포 내로 흡수된 상태에서 무거운 삼중수소가 미세조류 세포에서 빠져나오지 못한다는 기술을 개시한 종래기술과 달리, 본 발명에서는 광합성 과정으로 삼중수소가 미세조류 세포 내에서 합성되는 탄수화물의 구성성분으로 포함된다는 기술적 특징을 개시하고 있다.Unlike the prior art, which discloses a technology in which heavy tritium cannot escape from microalgal cells in a state where tritium contained in radioactive wastewater is absorbed into microalgae cells through photosynthesis, in the present invention, tritium is absorbed into microalgae cells through photosynthesis. It discloses the technical feature of being included as a component of carbohydrates synthesized in algae cells.

삼중수소가 포함된 미세조류를 별도로 보관할 수밖에 없는 선행기술에 따르면, 삼중수소가 포함된 미세조류라는 큰 부피의 2차 폐기물이 발생되는 문제점이 여전히 남아 있다. 즉, 큰 부피로 방사성 폐기물의 보관상의 문제점이 따르게 된다.According to the prior art, which has no choice but to store microalgae containing tritium separately, there is still a problem in that a large volume of secondary waste called microalgae containing tritium is generated. That is, problems in storage of radioactive waste in a large volume follow.

그러나, 본 발명에서는 미세조류의 광합성으로 방사성 폐기물에 포함된 삼중수소가 제거되는 과정을 특정함으로써, 이후 삼중수소를 제거함에 따라 발생되는 2차 폐기물을 최소화할 수 있다. 즉, 미세조류의 광합성 과정으로 탄수화물이 합성되는 과정 중 삼중수소가 탄수화물의 구성성분으로 포함되고, 이후 이러한 탄수화물을 발효시켜 탄수화물에 포함된 삼중수소를 가스 형태로 포집함에 따라, 삼중수소가 제거되면서 발생되는 2차 폐기물의 부피를 최소화할 수 있다.However, in the present invention, by specifying a process in which tritium contained in radioactive waste is removed by photosynthesis of microalgae, it is possible to minimize secondary waste generated by removing tritium thereafter. That is, during the process of synthesizing carbohydrates in the photosynthesis process of microalgae, tritium is included as a component of carbohydrates, and then these carbohydrates are fermented to collect tritium contained in carbohydrates in the form of a gas. As tritium is removed, The volume of secondary waste generated can be minimized.

광합성 과정으로 삼중수소가 탄수화물에 포함된다는 기술적 특징을 특정하지 않은 상태에서는, 미호기성 또는 혐기성 상태에서 이러한 탄수화물을 발효시켜 부피가 작은 가스 형태로 삼중수소를 보관할 수 있다는 기술적 특징을 전혀 예측할 수 없다. 즉, 광합성 과정으로 삼중수소가 미세조류 세포 내에 포함된다는 기술적 특징만으로는 미호기성 또는 혐기성 상태에서 발효시켜 삼중수소를 미세조류에서 분리시킨다는 기술적 특징을 예측할 수 없다. Without specifying the technical feature that tritium is included in carbohydrates in the photosynthetic process, the technical feature that tritium can be stored in the form of a low-volume gas by fermenting these carbohydrates in a microaerobic or anaerobic state cannot be predicted at all. That is, the technical feature of separating tritium from microalgae by fermentation in a microaerobic or anaerobic state cannot be predicted only with the technical feature that tritium is included in the microalgae cell as a photosynthetic process.

300: 광합성 과정을 거친 미세조류가 미호기성 또는 혐기성 상태의 제2반응조에 투입되는 단계300: Step in which microalgae that have undergone photosynthesis are put into a second reactor in a microaerobic or anaerobic state

제1반응조에서 광합성 과정으로 미세조류 세포 내에서의 탄수화물 합성으로, 삼중수소가 탄수화물의 구성성분으로 포함된 상태이다. Carbohydrate synthesis in microalgae cells in the photosynthetic process in the first reactor is a state in which tritium is included as a component of carbohydrates.

이러한 탄수화물에서 삼중수소를 방출시키기 위해 미세조류를 용존산소가 매우 낮은 미호기성 또는 혐기성 상태의 제2반응조에 투입될 수 있다. In order to release tritium from these carbohydrates, microalgae may be introduced into the second reactor in a microaerobic or anaerobic state in which dissolved oxygen is very low.

미호기성 미생물 또는 혐기성 미생물의 효소작용으로 미세조류 세포 내의 탄수화물을 발효시키기 위해, 제2반응조에 미호기성 미생물 또는 혐기성 미생물이 투입될 수 있다. Microaerobic or anaerobic microorganisms may be introduced into the second reaction tank in order to ferment carbohydrates in the cells of microalgae by enzymatic action of the microaerobic or anaerobic microorganisms.

미호기성 미생물 또는 혐기성 미생물은 탄수화물을 효소작용으로 발효시킬 수 있는 어떠한 미생물일 수 있다. 바람직하게는, 셀룰로모나스(cellulomonas), 슈도모나스(pseudomonas), 로도슈도모나스(rhodopseudomonas), 플라보박테리움(flavobacterium) 및 바실러스(bacillus) 중 선택되는 어느 하나 이상의 미생물일 수 있다.A microaerobic microorganism or anaerobic microorganism may be any microorganism capable of enzymatically fermenting carbohydrates. Preferably, it may be any one or more microorganisms selected from Cellulomonas, Pseudomonas, Rhodopseudomonas, Flavobacterium, and Bacillus.

400: 제2반응조에서 미세조류 세포 내의 탄수화물이 발효되어 메탄이 생성되는 단계400: Step in which methane is produced by fermenting carbohydrates in microalgae cells in the second reactor

제2반응조에 투입된 미호기성 미생물 또는 혐기성 미생물의 효소작용으로 미세조류 세포 내의 탄수화물이 발효되고, 탄수화물이 발효되면서 메탄이 생성될 수 있다. 탄수화물에 포함된 삼중수소는 발효 과정을 통해 탄수화물에서 방출되고, 결국 생성된 메탄의 구성성분으로 포함될 수 있다.Carbohydrates in microalgal cells are fermented by enzymatic action of microaerobic or anaerobic microorganisms introduced into the second reaction tank, and methane may be generated as the carbohydrates are fermented. Tritium contained in carbohydrates is released from carbohydrates through the fermentation process and can eventually be included as a component of the methane produced.

이에 따라, 삼중수소가 제거됨에 따라 발생된 2차 폐기물이 부피가 큰 미세조류 자체였던 선행기술과 달리, 방사성 폐기물로서 보관되어야 할 2차 폐기물이 부피가 작은 메탄 가스 형태로 한정될 수 있는 바, 2차 폐기물의 부피를 최소화할 수 있다.Accordingly, unlike the prior art in which the secondary waste generated by the removal of tritium was bulky microalgae itself, the secondary waste to be stored as radioactive waste can be limited to the form of methane gas with a small volume, The volume of secondary waste can be minimized.

500: 메탄 포집기에서 삼중수소가 포함된 메탄 포집500: Collect methane containing tritium in methane collector

제2반응조에 연통된 메탄포집기에서 제2반응조에서 생성된 메탄이 포집될 수 있다. 포집된 메탄에는 삼중수소가 구성성분으로 포함될 수 있다.Methane generated in the second reactor may be collected in the methane collector connected to the second reactor. Captured methane may contain tritium as a constituent.

이후, 포집된 메탄에서 삼중수소를 별도의 공정으로 분리할 수 있는 경우, 방사성 폐기물로서 보관되어야 할 2차 폐기물의 부피를 더욱 감소시킬 수 있고, 또는 별도로 분리된 삼중수소를 다시 원전 등에 재사용함으로써 2차 폐기물이 전혀 발생되지 않도록 구성될 수도 있다.Then, if tritium can be separated from the captured methane in a separate process, the volume of secondary waste to be stored as radioactive waste can be further reduced, or separated tritium can be reused in a nuclear power plant. It may also be configured so that no tea waste is generated.

도 2 및 도 3을 참조하여 방사성 폐수에 포함된 삼중수소를 제거하는 장치에 대해서 설명한다.An apparatus for removing tritium contained in radioactive wastewater will be described with reference to FIGS. 2 and 3 .

도 2를 참조하여 일실시예를 설명한다.An embodiment will be described with reference to FIG. 2 .

방사성 폐수에 포함된 삼중수소 제거장치는, 삼중수소가 포함된 방사성 폐수 및 조류가 투입되는 호기성 상태의 제1반응조, 제1반응조에서 광합성 과정을 거친 미세조류가 제1반응조에서 분리된 이후 투입되는 제2반응조를 포함할 수 있다.The tritium removal device included in the radioactive wastewater is a first reaction tank in an aerobic state into which radioactive wastewater and algae containing tritium are introduced, and microalgae that have undergone photosynthesis in the first reaction tank are separated from the first reaction tank. A second reaction vessel may be included.

호기성 상태의 제1반응조에서, 방사성 폐수에 포함된 삼중수소, 이산화탄소 및 빛 등이 이용되어 미세조류에서 광합성 과정이 진행되고, 이에 따라 합성된 탄수화물에 삼중수소가 구성성분으로 포함될 수 있다는 것은 상술한 바와 같다.In the first reactor in an aerobic state, the process of photosynthesis in microalgae proceeds by using tritium, carbon dioxide, and light contained in radioactive wastewater, and thus the synthesized carbohydrate may contain tritium as a component, as described above. same as bar

나아가, 미세조류의 광합성 과정을 최대한 발생시키기 위해, 제1반응조는 빛이 투과될 수 있는 투명 재질일 수 있으며, 제1반응조에 빛이 조사될 수 있는 광원장치가 장착될 수 있다. 광원장치는 LED조명 장치일 수 있다.Furthermore, in order to maximize the photosynthetic process of microalgae, the first reaction tank may be made of a transparent material through which light may pass, and a light source device through which light may be irradiated may be installed in the first reaction tank. The light source device may be an LED lighting device.

제1반응조에 에어 또는 이산화탄소가 공급되도록 에어 공급장치 또는 이산화탄소 공급장치가 장착될 수 있으며, 바람직하게는 제1반응조의 하부에서 에어나 이산화탄소가 공급되도록 장착될 수 있다.An air supply device or a carbon dioxide supply device may be installed to supply air or carbon dioxide to the first reaction tank, and preferably may be installed to supply air or carbon dioxide from the lower part of the first reaction tank.

나아가, 방사성 폐수와 미세조류의 원활한 접촉을 위하여 제1반응조 내부에는 교반장치가 장착될 수 있으며, 제1반응조의 온도를 광합성 조건에 맞게 조절할 수 있는 온도조절장치 등이 구비될 수 있다.Furthermore, for smooth contact between radioactive wastewater and microalgae, a stirring device may be installed inside the first reaction tank, and a temperature control device capable of adjusting the temperature of the first reaction tank to suit photosynthetic conditions may be provided.

제1반응조에서 합성된 탄수화물에 삼중수소가 구성성분으로 포함된 상태에서, 합성된 탄수화물이 포함된 미세조류가 미호기성 또는 혐기성 상태의 제2반응조에 투입되고, 미호기성 또는 혐기성 상태에서 미호기성 또는 혐기성 미생물의 효소작용으로 탄수화물이 발효되어 메탄이 생성되고, 생성된 메탄에는 삼중수소가 포함될 수 있다는 것은 상술한 바와 같다.In a state in which tritium is included as a component in the carbohydrates synthesized in the first reaction tank, microalgae containing the synthesized carbohydrates are introduced into the second reaction tank in a microaerobic or anaerobic state, and microaerobic or As described above, carbohydrates are fermented by enzymatic action of anaerobic microorganisms to generate methane, and tritium may be included in the generated methane.

메탄포집기가 제2반응조에 연통된 상태에서, 제2반응조에서 생성된 메탄이 메탄포집기에 포집될 수 있다.In a state in which the methane collector communicates with the second reactor, methane generated in the second reactor may be collected in the methane collector.

나아가, 메탄에서 삼중수소를 분리할 수 있는 별도의 장치가 메탄포집기에서 구비될 수 있다. 삼중수소를 제거함에 있어서 방사성 폐기물로서 보관되어야 할 2차 폐기물의 부피를 최소화할 수 있다.Furthermore, a separate device capable of separating tritium from methane may be provided in the methane collector. In removing tritium, the volume of secondary waste to be stored as radioactive waste can be minimized.

도 3을 참조하여 다른 실시예를 설명한다.Another embodiment will be described with reference to FIG. 3 .

제1반응조는 제1세부반응조, 제2세부반응조 및 제3세부반응조를 포함할 수 있다.The first reaction tank may include a first detailed reaction tank, a second detailed reaction tank, and a third detailed reaction tank.

일실시예에서 설명한 반응조의 재질, 장착되는 에어 공급장치 또는 이산화탄소 공급장치, 광원장치, 교반장치, 온도조절장치 등에 대한 기술적 특징은 제1세부반응조, 제2세부반응조 및 제3세부반응조 각각에 적용될 수 있다.Technical characteristics of the material of the reaction tank described in the embodiment, the air supply device or carbon dioxide supply device, the light source device, the stirring device, the temperature control device, etc. are applied to the first sub-reaction tank, the second sub-reaction tank, and the third sub-reaction tank, respectively. can

제1세부반응조, 제2세부반응조 및 제3세부반응조 각각에 삼중수소가 포함된 방사성 폐수 및 미세조류가 투입될 수 있다. 다만, 제2세부반응조에 투입되는 삼중수소가 포함된 방사성 폐수는 제1세부반응조에서 광합성 과정을 거친 후 분리된 삼중수소가 포함된 방사성 폐수이며, 제3세부반응조에 투입되는 삼중수소가 포함된 방사성 폐수는 제2세부반응조에서 광합성 과정을 거친 후 분리된 삼중수소가 포함된 방사성 폐수일 수 있다.Radioactive wastewater and microalgae containing tritium may be introduced into each of the first sub-reaction tank, the second sub-reaction tank, and the third sub-reaction tank. However, the radioactive wastewater containing tritium introduced into the second sub-reaction tank is radioactive wastewater containing tritium separated after photosynthesis in the first sub-reaction tank, and the radioactive wastewater containing tritium injected into the third sub-reaction tank. The radioactive wastewater may be radioactive wastewater containing tritium separated after photosynthesis in the second sub-reactor.

즉, 방사성 폐수에 포함된 삼중수소를 제거함에 있어서, 다단의 광합성 과정을 거치도록 함으로써 삼중수소 제거율을 높이고자 함이다. 후술할 실험결과를 살펴보면, 제1세부반응조를 거친 후의 삼중수소 제거율은 60% 정도였지만, 제3세부반응조를 거친 후의 삼중수소 제거율은 93.6%에 도달하였다.That is, in removing tritium contained in radioactive wastewater, it is intended to increase the tritium removal rate by undergoing a multi-stage photosynthesis process. Looking at the experimental results to be described later, the tritium removal rate after passing through the first sub-reaction tank was about 60%, but the tritium removal rate after passing through the third sub-reaction tank reached 93.6%.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1세부반응조, 제2세부반응조 및 제3세부반응조 각각에서 광합성을 거친 미세조류가 제2반응조에 각각 투입될 수 있다.As shown in FIG. 3 , microalgae that have undergone photosynthesis in each of the first sub-reaction tank, the second sub-reaction tank, and the third sub-reaction tank may be introduced into the second sub-reaction tank.

나아가, 제1세부반응조와 제2세부반응조가 연통된 상태에서, 제1세부반응조로부터의 삼중수소가 포함된 방사성 폐수가 필터를 거쳐 제2세부반응조로 투입되도록 하여 제1세부반응조에서 광합성 과정을 거친 미세조류가 제2세부반응조로 유동되는 것을 차단할 수 있다.Furthermore, in a state in which the first sub-reaction tank and the second sub-reaction tank are in communication, the radioactive wastewater containing tritium from the first sub-reaction tank is introduced into the second sub-reaction tank through a filter to perform the photosynthesis process in the first sub-reaction tank. It is possible to block the flow of coarse microalgae into the second sub-reactor.

마찬가지로, 제2세부반응조와 제3세부반응조가 연통된 상태에서, 제2세부반응조로부터의 삼중수소가 포함된 방사성 폐수가 필터를 거쳐 제3세부반응조로 투입되도록 하여 제2세부반응조에서 광합성 과정을 거친 미세조류가 제3세부반응조로 유동되는 것을 차단할 수 있다.Similarly, in a state in which the second sub-reaction tank and the third sub-reaction tank are connected, the radioactive wastewater containing tritium from the second sub-reaction tank is passed through a filter and introduced into the third sub-reaction tank to perform the photosynthesis process in the second sub-reaction tank. It is possible to block coarse microalgae from flowing into the third sub-reactor.

나머지 구성요소의 설명은 일실시예의 설명에 따른다.The description of the remaining components follows the description of one embodiment.

실험Experiment

삼중수소의 농도가 2,000Bq/mL인 방사성 폐수 500mL가 제1반응조에 투입된 상태에서, 제1반응조에 투입된 클로렐라(chlorella), 스피룰리나(spirulina)에서 광합성 과정이 진행되도록 하였다.In a state where 500 mL of radioactive wastewater having a tritium concentration of 2,000 Bq/mL was introduced into the first reactor, the photosynthesis process was allowed to proceed in chlorella and spirulina introduced into the first reactor.

5일 동안의 광합성 반응 후 남은 방사성 폐수에서의 삼중수소 농도를 측정하였다.The concentration of tritium in the radioactive wastewater remaining after the photosynthetic reaction for 5 days was measured.

제1반응조에서 광합성 과정을 거친 후, 클로렐라(chlorella)가 제1반응조에서 분리된 이후 혐기성 상태의 제2반응조로 투입된 상태에서, 셀룰로모나스(cellulomonas), 슈도모나스(pseudomonas), 로도슈도모나스(rhodopseudomonas)에 의한 효소작용으로 발효가 진행되었다.After photosynthesis in the first reactor, chlorella was separated from the first reactor and then introduced into the anaerobic second reactor, Cellulomonas, Pseudomonas, and Rhodopseudomonas Fermentation was carried out by enzymatic action.

발효되는 과정 중에 생성된 메탄을 포집한 다음, 포집된 메탄가스의 응축수에서 삼중수소를 분석하여, 삼중수소가 메탄에 포함되어 있는지 확인하였다.Methane generated during the fermentation process was collected, and then tritium was analyzed in the condensate of the collected methane gas to confirm whether tritium was included in the methane.

실험결과Experiment result

제1세부반응조에 투입된 500mL의 방사성 폐수의 삼중수소 농도는 2,000Bq/mL인 상태에서, 제1세부반응조에서의 광합성 과정 후 제1세부반응조 내의 방사성 폐수의 삼중수소 농도는 800Bq/mL인 것으로 측정되었다.The tritium concentration of 500mL of radioactive wastewater introduced into the first sub-reaction tank is 2,000 Bq/mL, and the tritium concentration of the radioactive wastewater in the first sub-reaction tank after the photosynthesis process in the first sub-reaction tank is measured to be 800 Bq/mL. It became.

제1세부반응조에서 광합성 과정을 거친 방사성 폐수가 제2세부반응조에 투입되어 광합성 과정이 진행되었고, 제2세부반응조에서의 광합성 과정 후 제2세부반응조 내의 방사성 폐수의 삼중수소 농도는 320Bq/mL인 것으로 측정되었다.The radioactive wastewater that had undergone the photosynthesis process in the first sub-reaction tank was put into the second sub-reaction tank to proceed with the photosynthesis process, and the tritium concentration of the radioactive wastewater in the second sub-reaction tank was 320 Bq/mL was measured as

제2세부반응조에서 광합성 과정을 거친 방사성 폐수가 제3세부반응조에 투입되어 광합성 과정이 진행되었고, 제3세부반응조에서의 광합성 과정 후 제3세부반응조 내의 방사성 폐수의 삼중수소 농도는 128Bq/mL인 것으로 측정되었다.The radioactive wastewater that had undergone the photosynthesis process in the second sub-reaction tank was introduced into the third sub-reaction tank to proceed with the photosynthesis process. was measured as

제1세부반응조에서 광합성 과정으로 제거된 삼중수소의 제거율은 60%이며, 최종 제3세부반응조를 거치면서 광합성 과정으로 제거된 삼중수소의 제거율은 93.6%에 이른 것으로 나타난다.The removal rate of tritium removed through the photosynthesis process in the first sub-reactor was 60%, and the removal rate of tritium removed through the photosynthesis process through the final third sub-reaction tank reached 93.6%.

제1세부반응조, 제2세부반응조 및 제3세부반응조 각각에서 광합성 과정을 거친 클로렐라(chlorella)를 제2반응조에 투입하여 발효과정을 거쳤다. 혐기성 상태에서 클로렐라(chlorella) 내의 탄수화물이 발효되어 메탄이 발생되었고, 발생된 메탄을 응축시키고 응축된 메탄에서 샘플링하여 메탄 응축수 내에 존재하는 삼중수소를 LSC를 이용하여 측정하였다.Chlorella, which has undergone photosynthesis in each of the first sub-reaction tank, the second sub-reaction tank, and the third sub-reaction tank, was put into the second sub-reaction tank and subjected to fermentation. Carbohydrates in chlorella were fermented under anaerobic conditions to generate methane, and the generated methane was condensed, sampled from the condensed methane, and tritium present in the methane condensate was measured using LSC.

측정한 결과는 표 1과 같다.The measured results are shown in Table 1.

dayday 1One 33 55 77 99 1010 1212 삼중수소 농도(Bq/mL)Tritium concentration (Bq/mL) 00 450450 1,3001,300 9,4009,400 15,00015,000 8,2008,200 1,1001,100

혐기성 반응에서 메탄이 발생되고, 발생된 메탄이 응축된 메탄 응축수의 샘플에서 반응시간에 따라 삼중수소의 농도가 높아지는 것으로 확인되었다.In the anaerobic reaction, methane was generated, and it was confirmed that the concentration of tritium increased with the reaction time in the sample of methane condensate in which the generated methane was condensed.

이상, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.In the above, the present specification has been described with reference to the embodiments shown in the drawings so that those skilled in the art can easily understand and reproduce the present invention, but this is only exemplary, and those skilled in the art can make various modifications and equivalents from the embodiments of the present invention. It will be appreciated that embodiments are possible. Therefore, the scope of protection of the present invention should be defined by the claims.

Claims (5)

삼중수소가 포함된 방사성 폐수 및 미세조류가 투입되는 호기성 상태의 제1반응조; 및
상기 제1반응조에서 광합성 과정을 거친 상기 미세조류가 상기 제1반응조에서 분리된 이후 투입되는 제2반응조를 포함하며,
상기 제1반응조에서, 상기 삼중수소, 이산화탄소 및 빛이 이용되어 상기 제1반응조에 투입된 미세조류의 광합성 과정으로 상기 미세조류의 세포 내에서 탄수화물이 합성되되, 상기 삼중수소가 구성성분으로 포함된 상태의 탄수화물이 합성되며,
상기 제2반응조는 미호기성 또는 혐기성 상태이며,
상기 제2반응조에서, 미호기성 미생물 또는 혐기성 미생물의 효소작용으로 상기 미세조류 세포 내의 탄수화물이 발효되어 메탄이 생성되되, 상기 탄수화물에서 방출된 삼중수소가 구성성분으로 포함된 상태의 메탄이 생성되며,
메탄포집기가 상기 제2반응조에 연통된 상태에서, 상기 제2반응조에서 생성된 메탄이 상기 메탄포집기에 포집되며,
상기 메탄포집기에 포집되는 상기 메탄에는 상기 삼중수소가 포함되어 있으며,
상기 제1반응조에서 방사성 폐수에 포함된 삼중수소가 미세조류의 광합성 과정에 이용되어 상기 광합성 과정으로 합성되는 미세조류의 세포 내의 탄수화물의 구성성분으로 포함됨으로써, 상기 제1반응조에 투입된 방사성 폐수에서 삼중수소가 제거되고,
이후 상기 제1반응조에서 광합성을 거친 미세조류가 상기 제2반응조로 투입되고,
이후 상기 제2반응조에 투입된 미세조류의 내의 탄수화물의 구성성분으로 포함된 삼중수소가 상기 제2반응조에서 발효되어 생성되는 메탄의 구성성분으로 포함됨으로써, 상기 제2반응조에 투입된 미세조류 내의 탄수화물의 구성성분으로 포함된 삼중수소가 상기 제2반응조에 투입된 미세조류 내의 탄수화물에서 제거되는 과정을 거치면서, 상기 제1반응조에 투입된 방사성 폐수에 포함된 삼중수소가 상기 메탄포집기에 포집된 메탄에 포함된 상태로 포집되는 방사성 폐수에 포함된 삼중수소 제거장치.
A first reaction tank in an aerobic state into which radioactive wastewater and microalgae containing tritium are introduced; and
And a second reaction tank introduced after the microalgae that have undergone photosynthesis in the first reaction tank are separated from the first reaction tank,
In the first reaction tank, carbohydrates are synthesized in the cells of the microalgae by the photosynthesis process of the microalgae introduced into the first reaction tank by using the tritium, carbon dioxide, and light, and the state in which the tritium is included as a component of carbohydrates are synthesized,
The second reaction tank is in a microaerobic or anaerobic state,
In the second reaction tank, carbohydrates in the microalgal cells are fermented by enzymatic action of microaerobic microorganisms or anaerobic microorganisms to produce methane, and methane is produced in a state in which tritium released from the carbohydrates is included as a component,
In a state in which the methane collector is in communication with the second reaction tank, methane generated in the second reaction tank is collected in the methane collector,
The methane collected by the methane collector contains the tritium,
In the first reaction tank, tritium contained in the radioactive wastewater is used in the photosynthetic process of microalgae and included as a component of carbohydrates in the cells of the microalgae synthesized in the photosynthetic process, thereby triple hydrogen in the radioactive wastewater introduced into the first reaction tank. hydrogen is removed,
Thereafter, microalgae that have undergone photosynthesis in the first reactor are introduced into the second reactor,
Thereafter, tritium, which is included as a component of carbohydrates in the microalgae introduced into the second reaction tank, is included as a component of methane produced by fermentation in the second reaction tank, so that the composition of carbohydrates in microalgae introduced into the second reaction tank While the tritium included as a component is removed from the carbohydrates in the microalgae introduced into the second reaction tank, the tritium contained in the radioactive wastewater introduced into the first reaction tank is included in the methane captured in the methane collector. Tritium removal device contained in radioactive wastewater collected by
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1반응조는 제1세부반응조, 제2세부반응조 및 제3세부반응조를 포함하며,
상기 제1세부반응조, 상기 제2세부반응조 및 제3세부반응조 각각에 상기 삼중수소가 포함된 방사성 폐수 및 미세조류가 투입되며,
상기 제2세부반응조에 투입되는 삼중수소가 포함된 방사성 폐수는 상기 제1세부반응조에서 광합성 과정을 거친 후 분리된 삼중수소가 포함된 방사성 폐수이며,
상기 제3세부반응조에 투입되는 삼중수소가 포함된 방사성 폐수는 상기 제2세부반응조에서 광합성 과정을 거친 후 분리된 삼중수소가 포함된 방사성 폐수인 방사성 폐수에 포함된 삼중수소 제거장치.
According to claim 1,
The first reaction tank includes a first detailed reaction tank, a second detailed reaction tank, and a third detailed reaction tank,
The radioactive wastewater and microalgae containing tritium are introduced into each of the first sub-reaction tank, the second sub-reaction tank, and the third sub-reaction tank,
The radioactive wastewater containing tritium introduced into the second sub-reaction tank is radioactive wastewater containing tritium separated after photosynthesis in the first sub-reaction tank,
The radioactive wastewater containing tritium introduced into the third sub-reaction tank is a radioactive wastewater containing tritium separated after undergoing a photosynthesis process in the second sub-reaction tank. Tritium removal device included in radioactive wastewater.
제 4 항에 있어서,
상기 제1세부반응조, 제2세부반응조 및 제3세부반응조 각각에 이산화탄소 공급장치가 연통된 상태에서, 상기 제1세부반응조, 제2세부반응조 및 제3세부반응조 각각에 이산화탄소가 공급되며,
상기 제1세부반응조와 상기 제2세부반응조가 연통된 상태에서, 상기 제1세부반응조로부터의 삼중수소가 포함된 방사성 폐수가 필터를 거쳐 상기 제2세부반응조로 투입되며,
상기 제2세부반응조와 상기 제3세부반응조가 연통된 상태에서, 상기 제2세부반응조로부터의 삼중수소가 포함된 방사성 폐수가 필터를 거쳐 상기 제3세부반응조로 투입되며,
상기 미세조류는 클로렐라(chlorella), 스피룰리나(spirulina) 및 세네데스무스(senedesmus) 중 선택되는 어느 하나 이상의 담수성 미세조류이거나, 또는 테트라셀미스(tetraselmis), 클로렐라(chlorella), 듀날리엘라(dunaliella), 채토세로스(chaetoceros), 난노클로롭시스(nannochloropsis) 및 이소크리시스(isochrysis) 중 선택되는 어느 하나 이상의 해수성 미세조류이며,
상기 미호기성 미생물 또는 혐기성 미생물은 셀룰로모나스(cellulomonas), 슈도모나스(pseudomonas), 로도슈도모나스(rhodopseudomonas), 플라보박테리움(flavobacterium) 및 바실러스(bacillus) 중 선택되는 어느 하나 이상의 미생물인 방사성 폐수에 포함된 삼중수소 제거장치.
According to claim 4,
Carbon dioxide is supplied to each of the first sub-reaction tank, the second sub-reaction tank, and the third sub-reaction tank in a state in which the carbon dioxide supply device is in communication with each of the first sub-reaction tank, the second sub-reaction tank, and the third sub-reaction tank,
In a state in which the first sub-reaction tank and the second sub-reaction tank are in communication, the radioactive wastewater containing tritium from the first sub-reaction tank passes through a filter and is introduced into the second sub-reaction tank;
In a state where the second sub-reaction tank and the third sub-reaction tank are in communication, the radioactive wastewater containing tritium from the second sub-reaction tank passes through a filter and is introduced into the third sub-reaction tank;
The microalgae is any one or more freshwater microalgae selected from chlorella, spirulina, and sentesmus, or tetraselmis, chlorella, and dunaliella. ), at least one seawater microalgae selected from chaetoceros, nannochloropsis and isochrysis,
The microaerobic microorganism or anaerobic microorganism is any one or more microorganisms selected from Cellulomonas, Pseudomonas, Rhodopseudomonas, Flavobacterium, and Bacillus included in the radioactive wastewater tritium removal device.
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KR101611275B1 (en) * 2015-02-12 2016-04-12 한국원자력연구원 The bioengineering method and apparatus to remove tritium in water

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