KR20020050331A - Low and intermediate-level waste treatment system - Google Patents

Low and intermediate-level waste treatment system Download PDF

Info

Publication number
KR20020050331A
KR20020050331A KR1020000079454A KR20000079454A KR20020050331A KR 20020050331 A KR20020050331 A KR 20020050331A KR 1020000079454 A KR1020000079454 A KR 1020000079454A KR 20000079454 A KR20000079454 A KR 20000079454A KR 20020050331 A KR20020050331 A KR 20020050331A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
low
heating
radioactive waste
discharge
level radioactive
Prior art date
Application number
KR1020000079454A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100432450B1 (en
Inventor
김천우
최관식
박종길
신상운
송명재
Original Assignee
최양우
한국수력원자력 주식회사
이종훈
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 최양우, 한국수력원자력 주식회사, 이종훈, 한국전력공사 filed Critical 최양우
Priority to KR10-2000-0079454A priority Critical patent/KR100432450B1/en
Publication of KR20020050331A publication Critical patent/KR20020050331A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100432450B1 publication Critical patent/KR100432450B1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28Treating solids
    • G21F9/30Processing
    • G21F9/301Processing by fixation in stable solid media
    • G21F9/302Processing by fixation in stable solid media in an inorganic matrix
    • G21F9/305Glass or glass like matrix
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/02Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating
    • C03B5/021Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in electric furnaces, e.g. by dielectric heating by induction heating

Abstract

PURPOSE: A low and intermediate level radioactive waste treatment system is provided to achieve an improved operation of the system by efficiently controlling vitrification and discharge of radioactive waste. CONSTITUTION: A treatment system comprises a supply unit(20) for supplying low and intermediate level radioactive waste and material to be vitrified; a crucible melter(30) having a melting chamber(32) for providing glass melt so as to vitrify the low and intermediate level radioactive waste and material to be vitrified; a heating and pyrolysis unit(50) installed in the melting chamber of the crucible melter, and which heats, burns and thermally decomposes the low and intermediate level radioactive waste and material to be vitrified; an inductor(60) installed outside the crucible melter, and which melts the material to be vitrified by applying an induction current to the material; a heating and discharge unit(70) for heating the vitrified material such that the material has a reduced viscosity so as to be discharged from the melting chamber of the crucible melter; a cooling unit(80) for controlling discharge of vitrified material; and an air supply unit(90) for bubbling the glass melt by supplying air to the melting chamber of the crucible melter.

Description

중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템{LOW AND INTERMEDIATE-LEVEL WASTE TREATMENT SYSTEM}LOW AND INTERMEDIATE-LEVEL WASTE TREATMENT SYSTEM}

본 발명은 방사성 폐기물의 처리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 중준위 및 저준위 방사성 폐기물을 유리화(Vitrification)시켜 처리하기 위한 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a treatment system for radioactive waste, and more particularly, to a treatment system for medium and low level radioactive waste for vitrification of medium and low level radioactive waste.

원자력 발전소나 방사선 동위원소 이용기관 등에서 발생하고 있는 방사성 폐기물은 안전하게 폐기하여야 한다. 방사성 폐기물은 방사능의 세기에 따라 중저준위 폐기물(Low and Intermediate-level Waste)과 고준위 폐기물(High-level Waste)로 구분하고 있다. 중저준위 방사성 폐기물은 원자력 발전소의 운전과정에서 발생되는 폐기물, 예를 들어 여과재, 이온교환수지, 폐액증발기의 농축찌꺼기, 그리고 방사선 작업자들이 사용했던 작업복, 공구, 휴지 등 잡고체가 대부분이다.Radioactive wastes generated by nuclear power plants or radioisotopes should be safely disposed of. Radioactive wastes are classified into low and intermediate level wastes and high-level wastes according to their radioactivity intensity. Most low-level radioactive wastes are wastes generated during the operation of nuclear power plants, such as filter media, ion exchange resins, waste residues from waste evaporators, and other collectibles such as work clothes, tools, and toilet paper used by radiation workers.

이와 같은 중저준위 방사성 폐기물은 고화재, 예를 들어 시멘트나 파라핀 등을 혼합하여 폐기물 드럼 내에 봉입한 후 고화시키거나 압축하여 폐기물 드럼 내에 봉입하여 폐기물 관리 시설 등 안전한 장소에 보관하고 있으나, 폐기물 관리 시설의 설비와 유지에 상당한 인력과 비용이 소요될 뿐만 아니라, 사회적 기피 현상으로 인하여 설비에 많은 어려움이 뒤따르고 있어 심각한 사회문제로 대두되고 있는 실정이다.Such low and low level radioactive waste is mixed with solidified materials, such as cement or paraffin, and then encapsulated in a waste drum and then solidified or compressed and encapsulated in a waste drum and stored in a safe place such as a waste management facility. In addition to the considerable manpower and cost required for installation and maintenance, the social evasion phenomenon is accompanied by a lot of difficulties in the installation, which is a serious social problem.

한편, 중저준위 방사성 폐기물의 처리기술로 폐기물을 소각(Combustion), 열분해(Pyrolysis)시킨 후 유리와 함께 고온 용융시키는 유리화 기술에 의하여 유리고화체로 처리하고 있다. 이러한 중저준위 방사성 폐기물의 유리화 기술에 의해서는 폐기물의 양을 획기적으로 감량할 수 있을 뿐만 아니라, 방사능 누출을 영구적으로 차단할 수 있다.On the other hand, as a treatment technology for low and medium-level radioactive waste, the waste is incinerated (Combustion), pyrolysis (Pyrolysis) and then treated with a glass solidified by a vitrification technology that the high temperature melting with glass. This vitrification technology for low and medium level radioactive waste not only can dramatically reduce the amount of waste, but also permanently block radioactive leakage.

종래에 중저준위 방사성 폐기물을 유리화하여 처리하기 위한 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템을 도 1에 의거하여 살펴보면, 용융로(Crucible Melter: 10)의 바닥에 몰리브덴으로 제작된 원통형 배출관(12)이 장착되어 있으며, 배출관(12)의 하측에는 배출관(12)의 주위를 냉각수에 의하여 냉각시킬 수 있는 냉각수통로(14)를 갖는 평판형의 냉각장치(16)가 설치되어 있다.Referring to the conventional low and low level radioactive waste treatment system for vitrifying and treating the low and low level radioactive waste in accordance with FIG. At the lower side of 12, a flat plate cooling device 16 having a cooling water passage 14 capable of cooling the periphery of the discharge pipe 12 with the cooling water is provided.

이와 같은 구성을 갖는 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템에서, 용융로(10) 내의 유리화물을 배출하기 위해서는 용융로(10)의 바닥을 냉각장치(14)의 냉각수에 의하여 냉각하고 있다가 그 냉각을 차단한 후, 용융로(10)의 배출관(12)을 통하여 유리화물을 배출하고 있다.In the low and low level radioactive waste treatment system having such a configuration, in order to discharge the glass in the melting furnace 10, the bottom of the melting furnace 10 is cooled by the cooling water of the cooling device 14, and then the cooling is blocked. The glass compact is discharged through the discharge pipe 12 of the melting furnace 10.

그러나, 종래 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템에 있어서는, 용융로(10)로부터 유리화물을 배출시키기 위해서는 냉각장치(14)의 냉각에 의하여 배출관(12)에 고화되어 있는 유리고화체와 용융로(10) 내의 유리화물을 열적평형온도에 도달시켜야 하므로, 유리화물의 실제 배출에 이르기까지 많은 시간이 소요되어 처리효율이 크게 저하되는 문제가 있다.However, in the conventional low and low level radioactive waste treatment system, in order to discharge the glass cargo from the melting furnace 10, the glass solidified in the discharge pipe 12 by the cooling of the cooling apparatus 14 and the glass cargo in the melting furnace 10 Since it is necessary to reach the thermal equilibrium temperature, it takes a long time until the actual discharge of the glass, there is a problem that the treatment efficiency is greatly reduced.

또한, 공기와의 접촉으로 인하여 점도(Viscosity)가 상당히 큰 유리화물이 배출관(12)의 내면에 들러붙어 굳어버리는 경향이 있다. 따라서, 용융로(10)의 배출관(12)이 유리화물에 의하여 막히면서 유리화물의 배출이 곤란해져 처리효율을 저하시키는 문제가 있다.In addition, due to the contact with air, vitreous having a very high viscosity tends to stick to the inner surface of the discharge pipe 12 and harden. Therefore, while the discharge pipe 12 of the melting furnace 10 is blocked by the vitrified material, it is difficult to discharge the vitrified material, thereby reducing the processing efficiency.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 유리화물이 배출구를 통하여 신속하고 원활하게 배출될 수 있도록 한 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a low and low level radioactive waste treatment system that can be discharged quickly and smoothly through the discharge port. .

본 발명의 다른 목적은 가열에 의하여 유리화물의 점도를 낮추어 배출함으로써, 배출통로의 막힘을 방지할 수 있어 처리효율과 운전성을 현저하게 향상시킬 수 있는 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a low and low level radioactive waste treatment system that can prevent the clogging of the discharge passage by lowering the viscosity of the free cargo by heating, thereby significantly improving the treatment efficiency and operability.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 중저준위 방사성 폐기물과 유리원료를 공급하는 공급장치와; 주입장치로부터 공급되는 중저준위 방사성 폐기물과 유리원료를 유리화물로 유리화시킬 수 있는 유리용탕을 제공하는 용융실을 갖는 밀폐원통형 용융로와; 용융로의 용융실에 설치되고, 중저준위 방사성 폐기물과 유리원료를 가열하여 소각 및 열분해시키는 가열열분해수단과; 용융로의 외측에 설치되며, 유리원료에 유도전류를 가하여 용융시키는 인덕터와; 용융로의 용융실로부터 유리화물의 점도를 낮추어 배출시킬 수 있도록 가열하는 가열배출수단과; 가열배출수단을 통한 유리화물의 배출을 제어하는 냉각장치와; 용융로의 용융실에 공기를 공급하여 유리용탕을 기포화시키는 공기공급장치를 포함하는 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템에 있다.Features of the present invention for achieving the above object, the supply device for supplying low and medium-level radioactive waste and glass raw material; A closed cylindrical melting furnace having a melting chamber for providing a glass molten metal capable of vitrifying a low to medium level radioactive waste and a glass raw material supplied from an injection device; Heat pyrolysis means installed in the melting chamber of the melting furnace to heat, incinerate and pyrolyze the medium and low level radioactive waste and the glass raw material; An inductor installed outside the melting furnace and melting by applying an induction current to the glass raw material; Heating and discharging means for heating to lower the viscosity of the vitrified product from the melting chamber of the melting furnace and discharge it; A cooling device for controlling the discharge of the glass cargo through the heating discharge means; There is a low and low level radioactive waste treatment system including an air supply device for supplying air to the melting chamber of the melting furnace to bubble the molten glass.

또한, 가열열분해수단은 SiC 또는 MoSi2로 구성되는 저항발열체로 이루어지며, 가열배출수단은 유리화물을 중앙으로 유도할 수 있는 경사안내로를 갖는 호퍼형의 바닥가열판과 이 바닥가열판의 중앙에 하방으로 수직하게 연통하도록 장착되는 배출가열관으로 구성되며 바닥가열판과 배출가열관은 인코넬로 이루어지는 것에 있다. 그리고, 용융로의 용융실로부터 배기되는 배기체를 정화처리하는 배기체처리장치를 더 포함하는 것에 있다.In addition, the heat pyrolysis means is composed of a resistance heating element composed of SiC or MoSi 2 , the heat discharge means is a hopper type bottom heating plate having a slope guide path to guide the glass material to the center and downward in the center of the bottom heating plate. It consists of an exhaust heating tube mounted vertically in communication with each other, and the bottom heating plate and the exhaust heating tube are made of Inconel. And an exhaust body treatment apparatus for purifying the exhaust body exhausted from the melting chamber of the melting furnace.

도 1은 종래 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템을 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing a conventional low and low level radioactive waste treatment system;

도 2는 본 발명에 따른 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템을 나타낸 단면도,Figure 2 is a cross-sectional view showing a treatment system for low and medium level radioactive waste in accordance with the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템을 부분적으로 나타낸 단면도이다.Figure 3 is a cross-sectional view partially showing a treatment system for low and medium level radioactive waste according to the present invention.

♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣

20: 공급장치30: 용융로20: feeder 30: melting furnace

32: 용융실38: 관찰유리창32: melting chamber 38: observation glass window

40: 배기체처리장치50: 가열열분해수단40: exhaust gas treatment device 50: heat pyrolysis means

52, 54: 저항발열체60: 인덕터52, 54: resistance heating element 60: inductor

70: 가열배출수단74: 바닥가열판70: heating discharge means 74: bottom heating plate

76: 배출가열관80: 냉각장치76: exhaust heating tube 80: cooling device

90: 공기공급장치100: 온도계90: air supply device 100: thermometer

110: 폐기물 드럼120: 운반장치110: waste drum 120: conveying device

이하, 본 발명에 따른 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the treatment system for low and medium level radioactive waste according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템을 설명하기 위하여 나타낸 도면이다.2 and 3 is a view showing for explaining the treatment system of the medium and low level radioactive waste according to the present invention.

먼저, 도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 처리시스템은 중저준위 방사성 폐기물과 유리원료를 공급하는 공급장치(20)와, 공급장치(20)로부터 공급되는 중저준위 방사성 폐기물과 유리원료를 고온으로 용융시켜 유리화물로 생성하는 밀폐원통형 용융로(30)를 구비한다. 용융로(30)는 주입장치(20)의 하류에 배치되어 있으며, 공급장치(20)의 공급관(22)은 용융로(30)의 용융실(32)에 경사식으로 연통되어 있다. 용융로(30)는 부식성이 우수한 스테인레스로 제작되어 있다.First, referring to Figure 2, the treatment system of the present invention, the supply device 20 for supplying low and low level radioactive waste and glass raw material, and the low and medium level radioactive waste and glass raw material supplied from the supply device 20 at high temperature It is provided with a closed cylindrical melting furnace 30 to produce a vitrified. The melting furnace 30 is arrange | positioned downstream of the injection apparatus 20, and the supply pipe 22 of the supply apparatus 20 is obliquely connected to the melting chamber 32 of the melting furnace 30. As shown in FIG. The melting furnace 30 is made of stainless steel with excellent corrosiveness.

용융로(30)의 바닥은 유리화물을 중앙으로 유도할 수 있도록 중앙구멍(34)을 갖는 호퍼형 바닥체(36)로 구성되어 있으며 상부에는 용융실(32)을 육안으로 관찰할 수 있도록 관찰유리창(38)이 장착되어 있다. 본 실시예에 있어서 용융로(30)의 용융실(32)에는 유리용탕(Glass Melt: G)이 제공되어 있다.The bottom of the melting furnace 30 is composed of a hopper-type bottom body 36 having a central hole 34 so as to guide the vitreous to the center, and an observation glass window at the top so that the melting chamber 32 can be visually observed. (38) is mounted. In this embodiment, a glass melt (G) is provided in the melting chamber 32 of the melting furnace 30.

또한, 용융로(30)의 용융실(32)은 배기체처리장치(40)와 배기관(42)에 의하여 연통되어 있다. 배기체처리장치(40)의 배기관(42)은 폐기물과 유리원료의 소각 및 열분해 과정에 의하여 용융로(30)의 용융실(32)에 생성되는 배기체를 배기체처리장치(40)로 배기하며, 배기체처리장치(40)는 배기체를 정화처리한다.In addition, the melting chamber 32 of the melting furnace 30 communicates with the exhaust body processing apparatus 40 and the exhaust pipe 42. The exhaust pipe 42 of the exhaust gas treatment device 40 exhausts the exhaust gas generated in the melting chamber 32 of the melting furnace 30 by the incineration and pyrolysis of waste and glass raw materials to the exhaust gas treatment device 40. The exhaust body treatment apparatus 40 purifies the exhaust body.

용융로(30)의 용융실(32)의 상측에는 중저준위 방사성 폐기물과 유리원료를 가열하여 소각 및 열분해시키는 한쌍의 가열열분해수단(50)이 수직하게 설치되어 있다. 가열열분해수단(50)은 저항발열체(52, 54)로 이루어지며, 저항발열체(52, 54)는 실리콘 카바이드(SiC) 또는 몰리브덴 실리사이드(MoSi2)로 구성되어 있다. 용융로(30)의 외측에는 유리원료에 유도전류를 가하여 용융시키는 인덕터(Inductor: 60)가 설치되어 있다.On the upper side of the melting chamber 32 of the melting furnace 30, a pair of thermal pyrolysis means 50 for incineration and pyrolysis by heating the medium and low level radioactive waste and the glass raw material is vertically installed. The heat pyrolysis means 50 is composed of resistance heating elements 52 and 54, and the resistance heating elements 52 and 54 are made of silicon carbide (SiC) or molybdenum silicide (MoSi 2 ). An inductor 60 is installed outside the smelting furnace 30 to apply an induction current to the glass raw material for melting.

도 2와 도 3을 참조하면, 호퍼형 바닥체(36)의 중앙구멍(34)에는 유리화물의 점도를 낮추어 배출시킬 수 있도록 가열하는 가열배출수단(70)이 설치된다. 가열배출수단(70)은 경사안내로(72)를 갖는 호퍼형의 바닥가열판(74)과, 이 바닥가열판(74)의 중앙에 하방으로 수직하게 연통하도록 장착되는 배출가열관(76)으로 구성되어 있다. 바닥가열판(74)의 경사안내로(72)는 수평평면에 대하여 대략 4∼8도 정도로 기울어져 유리화물의 흐름을 배출가열관(76)으로 원활하게 유도한다. 본 실시예에 있어서 가열배출수단(70)의 바닥가열판(74)과 배출가열관(76)은 내열, 내산, 고온강도에 우수한 특성을 갖는 크롬(Cr), 니켈(Ni), 철(Fe) 합금인 인코넬(Inconel)로 구성되어 있다.2 and 3, a heating discharge means 70 is installed in the central hole 34 of the hopper-shaped bottom body 36 to heat the discharge of the glass by lowering the viscosity of the vitreous. The heating and discharging means 70 is composed of a hopper type bottom heating plate 74 having an inclined guide path 72 and a discharge heating tube 76 mounted in vertical communication with the center of the bottom heating plate 74 downwardly. It is. The inclined guide path 72 of the bottom heating plate 74 is inclined at about 4 to 8 degrees with respect to the horizontal plane to smoothly guide the flow of the glass cargo to the discharge heating tube 76. In the present embodiment, the bottom heating plate 74 and the discharge heating tube 76 of the heating and discharging means 70 are chromium (Cr), nickel (Ni), iron (Fe) having excellent characteristics in heat resistance, acid resistance, and high temperature strength. It is composed of Inconel, an alloy.

또한, 가열배출수단(70)의 배출가열관(76)을 둘러싸도록 환상의 수냉식 냉각장치(80)가 설치되어 있다. 이 냉각장치(80)의 냉각수통로(82)에 흐르는 냉각수에 의하여 배출가열관(76)을 냉각시킴으로써, 배출가열관(76)을 통한 유리화물의 배출을 제어한다.In addition, an annular water-cooled cooling device 80 is provided to surround the discharge heating tube 76 of the heating and discharging means 70. By discharging the discharge heating tube 76 by the cooling water flowing in the cooling water passage 82 of the cooling device 80, the discharge of the free cargo through the discharge heating tube 76 is controlled.

다시 도 2를 참조하면, 본 발명의 처리시스템은 용융로(30)의 용융실(32)에 제공되어 있는 유리용탕(G)을 기포화(Bubbering)시킬 수 있도록 공기를 공급하는 복수의 공기공급장치(90)를 구비한다. 공기공급장치(90)는 용융로(30)의 상방에서 공기를 공급하는 상측공기공급관(92)과, 용융로(30)의 하방에서 공기를 공급하는 하측공기공급관(94)을 가지고 있다. 도면에는 공기공급장치(90)의 상측공기공급관(92)과 하측공기공급관(94)이 1개소에 설치되어 있는 것을 나타냈으나 이들은 복수개소, 예를 들어 4개소에 설치할 수 있다. 그리고, 용융로(30)의 상측에는 용융실(32)의 온도를 검출할 수 있는 온도계(100)가 설치되어 있다.Referring back to FIG. 2, the treatment system of the present invention provides a plurality of air supply devices for supplying air to bubble the glass molten metal G provided in the melting chamber 32 of the melting furnace 30. 90 is provided. The air supply device 90 has an upper air supply pipe 92 for supplying air from the upper side of the melting furnace 30, and a lower air supply pipe 94 for supplying air from the lower side of the melting furnace 30. Although the figure shows that the upper air supply pipe 92 and the lower air supply pipe 94 of the air supply device 90 are provided in one place, these can be installed in multiple places, for example, four places. And the upper part of the melting furnace 30 is provided with the thermometer 100 which can detect the temperature of the melting chamber 32. As shown in FIG.

한편, 가열배출수단(70)의 배출가열관(76)을 통하여 배출되는 유리화물은 폐기물 드럼(110)에 담겨지며, 폐기물 드럼(110)에 담겨지는 유리화물은 유리고화체로 고화된다. 그리고, 폐기물 드럼(110)은 운반장치(120)에 의하여 폐기물 관리 시설 등 안전한 장소에 운반하여 보관한다.On the other hand, the glass cargo discharged through the discharge heating tube 76 of the heating discharge means 70 is contained in the waste drum 110, the glass cargo contained in the waste drum 110 is solidified into a glass solid. The waste drum 110 is transported and stored in a safe place such as a waste management facility by the transport device 120.

지금부터는 이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템에 대한 작용을 설명한다.The following describes the operation of the treatment system for low and medium level radioactive waste according to the present invention having such a configuration.

도 2를 참조하면, 우선 용융로(30)의 용융실(32)에는 인덕터(50)에 의하여 발생되는 유도전류에 의하여 주입장치(20)의 주입로(22)를 통하여 공급되는 유리원료가 용융된 유리용탕(G)이 준비된다. 용융실(32)의 유리용탕(G)은공기공급장치(90)의 상측공기공급관(92)과 하측공기공급관(94)으로부터 공급되는 공기에 의하여 기포화된다. 용융실(32)의 온도는 온도계(100)에 의하여 검출하여 제어하며, 유리화 과정 또는 유리용탕(G)의 상태는 관찰유리창(38)을 통하여 육안으로 쉽게 관찰할 수 있다.Referring to FIG. 2, first, the glass raw material supplied through the injection path 22 of the injection device 20 is melted in the melting chamber 32 of the melting furnace 30 by the induction current generated by the inductor 50. Glass molten metal G is prepared. The molten glass 32 of the melting chamber 32 is bubbled by the air supplied from the upper air supply pipe 92 and the lower air supply pipe 94 of the air supply device 90. The temperature of the melting chamber 32 is detected and controlled by the thermometer 100, the vitrification process or the state of the molten glass (G) can be easily observed with the naked eye through the observation glass window (38).

한편, 주입장치(20)의 주입로(22)를 통하여 용융로(30)의 용융실(32)에 공급되는 중저준위 방사성 폐기물과 유리원료는 가열열분해수단(50)의 저항발열체(52, 54)에 의하여 1150℃ 정도로 가열되면서 소각 및 열분해 과정을 거친다. 그리고, 소각 및 열분해 과정에 의하여 생성되는 유해무기물질들은 유리화물로 유리화, 즉 기포화되는 유리용탕(G)의 유리구조 내에 포획(Immobilization)되며 배기체는 배기관(42)을 통하여 배기체처리장치(40)로 배기되어 정화처리된다. 이때, 유해무기무질들의 점도는 1150℃ 정도에서 20∼100포이즈(Poise) 정도의 범위를 유지한다.On the other hand, the low and medium-level radioactive waste and glass raw material supplied to the melting chamber 32 of the melting furnace 30 through the injection passage 22 of the injection device 20 to the resistance heating elements 52 and 54 of the thermal pyrolysis means 50. By incineration and pyrolysis process is heated to about 1150 ℃. In addition, the harmful inorganic substances produced by the incineration and pyrolysis process are vitrified with vitrified, that is, trapped in the glass structure of the glass molten glass (G) which is bubbled, and the exhaust body is exhausted through the exhaust pipe 42. It is exhausted to 40 and it is purified. At this time, the viscosity of the harmful inorganic substances is maintained in the range of about 20 to 100 poise (Poise) at about 1150 ℃.

다음으로, 가열배출수단(70)의 바닥가열판(74)과 배출가열관(76)을 작동시켜 유리화물의 점도를 100포이즈 이하로 유지시키면, 유리화물은 용융로(30)의 용융실(32)로부터 배출가열관(76)을 통하여 배출된다. 이때, 바닥가열판(74)과 배출가열관(76)에는 그 단위면적당 0.78암페어 정도의 전류를 인가하여 작동시키며, 배출가열관(76)측의 온도는 도시하지 않은 온도계에 의하여 검출하여 적정하게 제어할 수 있다.Next, when the bottom heating plate 74 and the discharge heating tube 76 of the heating and discharging means 70 are operated to maintain the viscosity of the vitreous to 100 poise or less, the vitreous is melted in the melting chamber 32 of the melting furnace 30. Is discharged through the discharge heating pipe (76). At this time, the bottom heating plate 74 and the discharge heating tube 76 is operated by applying a current of about 0.78 amperes per unit area, and the temperature of the discharge heating tube 76 side is detected and properly controlled by a thermometer (not shown). can do.

이와 같이 유리화물의 점도가 가열배출수단(70)의 가열에 의하여 낮춰짐으로써, 배출가열관(76)을 통하여 유리화물을 원활하게 배출시킬 수 있을 뿐만 아니라, 유리화물의 고화로 인한 배출가열관(76)의 막힘을 효과적으로 방지할 수 있다. 이결과, 중저준위 방사성 폐기물의 처리효율을 크게 향상시킬 수 있다. 용융로(30)의 바닥체(36)와 바닥가열판(74)의 경사안내로(72)는 배출가열관(76)으로 유리화물을 유도하여 유리화물의 배출을 보다 원활하게 유지한다.As such, the viscosity of the vitreous is lowered by the heating of the heating and discharging means 70, so that the vitreous can be smoothly discharged through the discharge heating tube 76, and the discharge heating tube due to the solidification of the vitreous is obtained. The blockage of 76 can be effectively prevented. As a result, it is possible to greatly improve the treatment efficiency of low and medium level radioactive waste. The inclined guide path 72 of the bottom body 36 of the melting furnace 30 and the bottom heating plate 74 guides the vitreous to the discharge heating tube 76 to more smoothly maintain the discharge of the vitreous.

마지막으로, 가열배출수단(70)의 배출가열관(76)을 통하여 배출되는 유리화물은 폐기물 드럼(110) 내에 투입된 후 유리고화체로 고화된다. 폐기물 드럼(110)은 운반장치(120)에 의하여 운반하여 폐기물 관리 시설 등의 안전한 장소에 보관한다.Finally, the glass cargo discharged through the discharge heating tube 76 of the heating discharge means 70 is solidified into a glass solid after being introduced into the waste drum 110. The waste drum 110 is transported by the transport device 120 and stored in a safe place such as a waste management facility.

한편, 본 발명의 처리시스템의 운전을 중지시키고, 냉각장치(80)의 냉각수통로(82)에 냉각수를 공급하면 가열배출수단(70)의 배출가열관(76)이 냉각되면서 유리화물이 고화된다. 따라서, 배출가열관(76)이 유리고화체에 의하여 막히면서 유리화물은 배출되지 못한다.On the other hand, when the operation of the treatment system of the present invention is stopped and the cooling water is supplied to the cooling water passage 82 of the cooling device 80, the discharge heating tube 76 of the heating and discharging means 70 is cooled, and the vitreous solidifies. . Therefore, while the discharge heating tube 76 is blocked by the glass solid, the glass cargo is not discharged.

상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 적용 범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며 동일 사상의 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다. 예를 들어 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소의 형상 및 구조는 변형하여 실시할 수 있는 것이다.The above-described embodiments are merely illustrative of the preferred embodiments of the present invention, and the scope of application of the present invention is not limited to these, and may be appropriately changed within the scope of the same idea. For example, the shape and structure of each component specifically shown in the embodiment of the present invention can be modified.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템에 의하면, 중저준위 방사성 폐기물을 용융로 내에서 가열열분해수단에 의하여 유리화시키고, 유리화물의 배출통로를 구성하는 가열배출수단에 의하여 유리화물의 점도를 낮추어 배출함으로써, 유리화물이 배출구를 통하여 신속하고 원활하게배출될 수 있으며, 유리화물의 고화로 인한 배출통로의 막힘을 방지할 수 있어 처리효율을 현저하게 향상시킬 수 있다. 이 결과, 중저준위 방사성 폐기물의 유리화와 배출을 능률적으로 제어할 수 있어 운전성을 향상시킬 수 있다고 하는 효과가 있다.As described above, according to the treatment system of the low and medium level radioactive waste according to the present invention, the low and low level radioactive waste is vitrified by heat pyrolysis means in the melting furnace, and the viscosity of the vitrified material by the heat discharging means constituting the discharge passage of the vitrified product. By lowering the discharge, the glass can be discharged quickly and smoothly through the discharge port, it is possible to prevent the blockage of the discharge passage due to the solidification of the glass can improve the treatment efficiency significantly. As a result, it is possible to efficiently control the vitrification and discharge of the medium and low level radioactive waste, thereby improving the operability.

Claims (6)

중저준위 방사성 폐기물과 유리원료를 공급하는 공급장치와;A supply device for supplying low and medium level radioactive waste and glass raw materials; 상기 주입장치로부터 공급되는 중저준위 방사성 폐기물과 유리원료를 유리화물로 유리화시킬 수 있도록 유리용탕을 제공하는 용융실을 갖는 밀폐원통형 용융로와;A closed cylindrical melting furnace having a melting chamber for providing a glass molten metal so as to vitrify the low and medium-level radioactive waste and the glass raw material supplied from the injection device; 상기 용융로의 용융실에 설치되고, 중저준위 방사성 폐기물과 유리원료를 가열하여 소각 및 열분해시키는 가열열분해수단과;Heat pyrolysis means installed in a melting chamber of the melting furnace and heating and incineration and pyrolysis of medium and low level radioactive waste and glass raw materials; 상기 용융로의 외측에 설치되며, 유리원료에 유도전류를 가하여 용융시키는 인덕터와;An inductor installed outside the melting furnace and melting by applying an induction current to the glass raw material; 상기 용융로의 용융실로부터 유리화물의 점도를 낮추어 배출시킬 수 있도록 가열하는 가열배출수단과;Heating and discharging means for heating to lower the viscosity of the vitrified product from the melting chamber of the melting furnace and discharge it; 상기 가열배출수단을 통한 유리화물의 배출을 제어하는 냉각장치와;A cooling device for controlling the discharge of the glass cargo through the heating discharge means; 상기 용융로의 용융실에 공기를 공급하여 유리용탕을 기포화시키는 공기공급장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템.And an air supply apparatus for supplying air to the melting chamber of the melting furnace to bubble the molten glass. 제 1 항에 있어서, 상기 용융로의 바닥은 유리화물을 중앙으로 유도할 수 있도록 중앙구멍을 갖는 호퍼형 바닥체로 구성되는 것을 특징으로 하는 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템.The treatment system of claim 1, wherein the bottom of the melting furnace is composed of a hopper-type bottom having a center hole to guide the vitreous to the center. 제 1 항에 있어서, 상기 가열열분해수단은 SiC 또는 MoSi2로 구성되는 저항발열체인 것을 특징으로 하는 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템.The low and medium level radioactive waste treatment system of claim 1, wherein the heat pyrolysis means is a resistance heating element composed of SiC or MoSi 2 . 제 1 항에 있어서, 상기 가열배출수단은 상기 유리화물을 중앙으로 유도할 수 있는 경사안내로를 갖는 호퍼형의 바닥가열판과, 이 바닥가열판의 중앙에 하방으로 수직하게 연통하도록 장착되는 배출가열관으로 구성되며, 상기 바닥가열판과 배출가열관은 인코넬로 구성되는 것을 특징으로 하는 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템.2. The heating and discharging means according to claim 1, wherein the heating and discharging means has a hopper type bottom heating plate having an inclined guide path capable of guiding the vitreous material to the center, and a discharge heating tube mounted vertically in communication with the center of the bottom heating plate. The bottom heating plate and the discharge heating pipe is composed of Inconel, characterized in that the low and low level radioactive waste treatment system. 제 1 항에 있어서, 상기 공기공급장치는 상기 용융로의 상방에서 공기를 공급하는 상측공기공급관과, 상기 용융로의 하방에서 공기를 공급하는 하측공기공급관을 구비하는 것을 특징으로 하는 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템.According to claim 1, wherein the air supply device is an upper air supply pipe for supplying air from above the melting furnace, and the lower air supply pipe for supplying air from the lower side of the melting furnace characterized in that the treatment system for low and medium level radioactive waste . 제 1 항에 있어서, 상기 용융로의 용융실로부터 배기되는 배기체를 정화처리하는 배기체처리장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중저준위 방사성 폐기물의 처리시스템.The low and middle level radioactive waste treatment system according to claim 1, further comprising an exhaust body treatment device for purifying the exhaust body exhausted from the melting chamber of the melting furnace.
KR10-2000-0079454A 2000-12-21 2000-12-21 Low and intermediate-level waste treatment system KR100432450B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0079454A KR100432450B1 (en) 2000-12-21 2000-12-21 Low and intermediate-level waste treatment system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0079454A KR100432450B1 (en) 2000-12-21 2000-12-21 Low and intermediate-level waste treatment system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020050331A true KR20020050331A (en) 2002-06-27
KR100432450B1 KR100432450B1 (en) 2004-05-20

Family

ID=27684016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0079454A KR100432450B1 (en) 2000-12-21 2000-12-21 Low and intermediate-level waste treatment system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100432450B1 (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004052797A1 (en) * 2002-12-06 2004-06-24 Schott Ag Method for producing borosilicate glass, borate glass and crystallising materials containing boron
KR100450003B1 (en) * 2002-01-08 2004-09-30 현대모비스 주식회사 rest throwing apparatus for solid radioactive waste
WO2004087587A1 (en) * 2003-04-02 2004-10-14 Schott Ag Melting and refining in baths with cooled walls
KR100930225B1 (en) * 2007-11-01 2009-12-09 (주)한국원자력 엔지니어링 Reprocessing device and method for reprocessing paraffin concentrate solidification drum in nuclear power plant
KR100959743B1 (en) * 2007-11-01 2010-05-25 한국원자력연구원 Chemical waste material management apparatus and method using the same
KR101238800B1 (en) * 2011-09-19 2013-03-04 한국수력원자력 주식회사 Induction melter having asymmetric sloped bottom
JP2013544751A (en) * 2011-09-19 2013-12-19 韓国水力原子力株式会社 Molten glass discharge device
CN104733067A (en) * 2015-03-12 2015-06-24 中科华核电技术研究院有限公司 Feeding device of radioactive mixed organic wastewater heat treatment system and technology thereof
KR20220111841A (en) * 2021-02-03 2022-08-10 한국수력원자력 주식회사 Slurry supplying apparatus of the vitrification process facility

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100611358B1 (en) 2004-11-24 2006-08-11 한국수력원자력 주식회사 Equipment and Method for Vitrification of Spent Resin Containing Transition Metals
KR101510669B1 (en) 2013-12-04 2015-04-10 한국수력원자력 주식회사 Vitrification compositions and vitrification method of mixing wastes
KR101524588B1 (en) 2013-12-04 2015-06-01 한국수력원자력 주식회사 Vitrification compositions and vitrification method of low-level radioactive wastes
KR101510641B1 (en) 2013-12-04 2015-04-09 한국수력원자력 주식회사 Vitrification compositions and vitrification method of combustible wastes

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5340372A (en) * 1991-08-07 1994-08-23 Pedro Buarque de Macedo Process for vitrifying asbestos containing waste, infectious waste, toxic materials and radioactive waste
JP2767187B2 (en) * 1993-07-06 1998-06-18 動力炉・核燃料開発事業団 Glass melting method
JP3232993B2 (en) * 1995-12-20 2001-11-26 株式会社日立製作所 Radioactive waste treatment method

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100450003B1 (en) * 2002-01-08 2004-09-30 현대모비스 주식회사 rest throwing apparatus for solid radioactive waste
JP2006508886A (en) * 2002-12-06 2006-03-16 ショット アクチエンゲゼルシャフト Borosilicate glass, borate glass and method for producing crystallized boron-containing material
WO2004052797A1 (en) * 2002-12-06 2004-06-24 Schott Ag Method for producing borosilicate glass, borate glass and crystallising materials containing boron
US8424342B2 (en) 2003-04-02 2013-04-23 Schott Ag Melting and refining in tanks with cooled walls
WO2004087587A1 (en) * 2003-04-02 2004-10-14 Schott Ag Melting and refining in baths with cooled walls
KR100930225B1 (en) * 2007-11-01 2009-12-09 (주)한국원자력 엔지니어링 Reprocessing device and method for reprocessing paraffin concentrate solidification drum in nuclear power plant
KR100959743B1 (en) * 2007-11-01 2010-05-25 한국원자력연구원 Chemical waste material management apparatus and method using the same
KR101238800B1 (en) * 2011-09-19 2013-03-04 한국수력원자력 주식회사 Induction melter having asymmetric sloped bottom
WO2013042840A1 (en) * 2011-09-19 2013-03-28 한국수력원자력 주식회사 Induction heating-type melting furnace having an asymmetrically sloped floor
JP2013544751A (en) * 2011-09-19 2013-12-19 韓国水力原子力株式会社 Molten glass discharge device
US8718114B2 (en) 2011-09-19 2014-05-06 Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd. Induction melting furnace having asymmetrical sloping bottom
CN104733067A (en) * 2015-03-12 2015-06-24 中科华核电技术研究院有限公司 Feeding device of radioactive mixed organic wastewater heat treatment system and technology thereof
CN104733067B (en) * 2015-03-12 2017-06-16 中广核研究院有限公司 A kind of radioactivity mixes the feed arrangement and method of organic liquid waste heat treatment system
KR20220111841A (en) * 2021-02-03 2022-08-10 한국수력원자력 주식회사 Slurry supplying apparatus of the vitrification process facility

Also Published As

Publication number Publication date
KR100432450B1 (en) 2004-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100432450B1 (en) Low and intermediate-level waste treatment system
US5643350A (en) Waste vitrification melter
KR100507893B1 (en) Method and device for incineration and vitrification of waste, in particular radioactive waste
US5606925A (en) Process for the incineration and vitrification of waste in a crucible
AU729180B2 (en) Process for the vitrification of a pulverulent material and apparatus for implementing the process
JP6487438B2 (en) Method and apparatus for incineration, melting and vitrification of organic and metal waste
GB2224106A (en) A melting furnace for treating wastes and a heating method for the same
US5281790A (en) Process of immobilizing ashes by vitrification thereof in a plasma reactor
CN104676605A (en) Plasma furnace for comprehensively treating solid and liquid wastes
ATE222569T1 (en) METHOD FOR MELTING GLASS AND ENCAPSULATING RADIOACTIVE COMPONENTS
US5062118A (en) Electric melting furnace for vitrifying waste
KR100524825B1 (en) Vitrification Equipment and Processes for Low- and Intermediate-Level Radioactive from Nuclear Power Plants
KR101379443B1 (en) Integrated facility for treatment of radioactive waste using plasma
CN106287744B (en) Slag discharge device and plasma heating furnace
WO2002070412A1 (en) Apparatus for processing waste with distribution/mixing chamber for oxidising fluid
KR100311904B1 (en) Method and system for incinerating garbage by high temperature thermal decomposition action of gas amplified plasma
KR100508129B1 (en) Waste feeding and off-gas exhausting apparatus in the plasma melting system and waste management method thereof
JPH10132230A (en) Waste melting furnace and waste melting method
JPH0355411A (en) Melting disposing device for incinerated ash
JP3280265B2 (en) Apparatus and method for melting incineration residue and fly ash
JP3937084B2 (en) Slag transfer device, melting device, and slag transfer method
JP3912717B2 (en) Radioactive waste incineration melting processing apparatus and incineration melting processing method
TWI480890B (en) Electric-arc furnace for low-radioactive wastes having two-stage slurry-discharge device
JPH10132229A (en) Waste melting furnace and waste melting method
JP2003148716A (en) Discharging method for waste melting furnace and device thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130502

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140428

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150506

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160502

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170502

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180502

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190509

Year of fee payment: 16