KR20060089024A - Middle and low level radioactive waste treatment system using electric resistance melting plant - Google Patents

Middle and low level radioactive waste treatment system using electric resistance melting plant Download PDF

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KR20060089024A
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Abstract

본 발명은 전기저항식 용융로를 이용하여 중저준위의 방사성 폐기물을 1/20 ~1/30으로 감량 처리함으로써 방사성 폐기물의 저장용량을 증대시키고, 또한 방사성 폐기물의 안전한 처리를 도모할 수 있도록 하는 전기저항식 용융로를 이용한 중저준위 방사성 폐기물 처리시스템에 관한 것이다.The present invention increases the storage capacity of radioactive waste by reducing the low and medium levels of radioactive waste to 1/20 ~ 1/30 using an electric resistance melting furnace, and also allows the safe disposal of radioactive waste. A low / low level radioactive waste treatment system using a melting furnace.

본 발명은, 고체 상태의 중ㆍ저준위 방사성 폐기물을 고온에서 소각하는 다수의 열분해 소각로와; 다수의 열분해 소각로에서 소각되고 남은 소각재를 일시 저장하는 애쉬 호퍼와; 저전압전류에 의한 전기저항열을 이용하여 애쉬 호퍼로부터 이송된 소각재를 용융시키는 전기저항식 용융로와; 전기저항식 용융로에서 발생된 슬래그를 이송기구를 통해 이송시켜 입자 형태로 파쇄하는 파쇄 호퍼와; 파쇄 호퍼에서 파쇄된 슬래그를 소정온도 이하로 냉각시키는 냉각 호퍼를 포함한다. The present invention comprises a plurality of pyrolysis incinerators for incineration of solid and low-level radioactive waste at high temperature; An ash hopper for temporarily storing incineration ash remaining after incineration in a plurality of pyrolysis incinerators; An electric resistance melting furnace for melting the incineration material transferred from the ash hopper using electric resistance heat by low voltage current; A crushing hopper which transfers the slag generated in the electric resistance melting furnace through a transfer mechanism and breaks it into particles; And a cooling hopper cooling the slag crushed in the crushing hopper below a predetermined temperature.

방사성, 폐기물, 중저준위, 용융로, 전기저항, 가열로Radioactive, Waste, Low and Low Level, Melting Furnace, Electric Resistance, Heating Furnace

Description

전기저항식 용융로를 이용한 중ㆍ저준위 방사성 폐기물 처리시스템{Middle and low level radioactive waste treatment system using electric resistance melting plant} Middle and low level radioactive waste treatment system using electric resistance melting plant}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 방사성 폐기물 처리시스템을 도시한 구성도.1 is a block diagram showing a radioactive waste treatment system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 방사성 폐기물 처리시스템의 전기저항식 용융로 및 가열로를 도시한 단면도.2 is a cross-sectional view showing an electric resistance melting furnace and a heating furnace of the radioactive waste treatment system of the present invention.

도 3은 본 발명의 용융로 및 가열로에 이용되는 주전극을 도시한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view showing a main electrode used in the melting furnace and the heating furnace of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 *Brief description of symbols for the main parts of the drawings

11, 12, 13 : 열분해 소각로 20 : 애쉬 호퍼11, 12, 13: pyrolysis incinerator 20: ash hopper

30 : 전기저항식 용융로 50 : 파쇄 호퍼30: electric resistance melting furnace 50: crushing hopper

60 : 냉각호퍼60: cooling hopper

본 발명은 방사성 폐기물 처리시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저전 압 고온 용융로를 이용하여 중저준위의 방사성 폐기물을 1/20 ~1/30으로 감량 처리함으로써 방사성 폐기물의 저장용량을 증대시키고, 또한 방사성 폐기물의 안전한 처리를 도모할 수 있도록 하는 전기저항식 용융로를 이용한 중저준위 방사성 폐기물 처리시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a radioactive waste treatment system, and more particularly, to reduce the low and medium level radioactive waste to 1/20 to 1/20 using a low voltage high temperature melting furnace to increase the storage capacity of the radioactive waste, and also to radioactive waste. The present invention relates to a low and middle level radioactive waste treatment system using an electric resistance melting furnace which enables the safe disposal of wastewater.

일반적으로, 원자력 발전소에서 발생하는 핵 및 방사성 폐기물은 고준위 폐기물과 중저준위 폐기물로 구분되고, 일반 산업분야에서는 중ㆍ저준위 방사성 폐기물만이 발생하게 된다. In general, nuclear and radioactive waste generated from nuclear power plants are classified into high level waste and low and low level waste, and only low and medium level radioactive waste is generated in the general industrial field.

고준위 폐기물은 타고 남은 핵연료(예컨대, 플루토늄, 우라늄 235, 우라늄 238 등)이고, 중ㆍ저준위 폐기물은 원자로의 운전 및 보수 등에 이용된 폐필터, 폐수지, 기구, 장갑, 덧신, 휴지, 걸레, 방호복, PVC시트, 제염지, 슬러지(sludge) 등 이 여기에 속한다.High level waste is the remaining nuclear fuel (e.g., plutonium, uranium 235, uranium 238, etc.). , PVC sheets, decontamination paper, sludge and the like.

이 중에서 중ㆍ저준위 방사성 폐기물의 처리방식은 드럼통 내에 방사성 폐기물을 집어 넣고 스테인리스 재질의 드럼통에 압력을 가하여 그 부피를 일부 감소시켜 보관하거나, 방사성 폐기물을 단순 소각하고 이 소각된 재를 시멘트와 혼합하여 스테인리스 재질의 드럼통 내에 넣은 후 고화시켜 보관처리하는 방식이다. Among these, low and low level radioactive waste treatment method is to put the radioactive waste in the drum and pressurize the drum of stainless steel to reduce the volume of the waste or to reduce the volume of the radioactive waste by simply burning the radioactive waste and mixing the incinerated ash with cement. It is put in a stainless steel drum and then solidified and stored.

하지만, 이러한 종래의 방사성 폐기물 처리방식은 그 부피감소의 효과(대략 1/3~1/5)가 매우 저조하여 방대한 규모의 저장시설이 요구되고, 이로 인해 저장시설의 부지확보난이 가중되는 단점이 있었다. However, the conventional radioactive waste treatment method has a very low volume reduction effect (approximately 1/3 to 1/5) and requires a large scale storage facility, which increases the disadvantages of securing the site of the storage facility. there was.

또한, 시멘트로 고화시켜 폐기하는 방식은 드럼통의 부식(수명이 대략 20~30년) 및 시멘트의 수명(대략 40~50년) 등에 의해 그 이후의 방사성 물질의 누출을 초래하게 되고, 특히 재의 알칼리 또는 재 속에 포함된 산 또는 알칼리 성분이 시멘트 및 드럼통의 부식을 촉진시키는 문제점이 있었다.In addition, the method of solidifying and disposing of cement causes leakage of radioactive material thereafter due to corrosion of the drum (approximately 20 to 30 years) and the lifetime of the cement (approximately 40 to 50 years). Or acid or alkali contained in the ash has a problem of promoting the corrosion of the cement and drum.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 중ㆍ저준위의 방사성 폐기물을 1/20 ~1/30으로 감량 처리함으로써 방사성 폐기물의 저장용량을 증대시키고, 또한 방사성 폐기물의 안전한 처리를 도모할 수 있도록 하는 전기저항식 용융로를 이용한 중저준위 방사성 폐기물 처리시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been made in view of the above, and by reducing the middle and low levels of radioactive waste to 1/20 to 1/30, the storage capacity of the radioactive waste can be increased, and the radioactive waste can be safely treated. The purpose is to provide a low and medium level radioactive waste treatment system using an electric resistance furnace.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, The present invention for achieving the above object,

고체 상태의 중ㆍ저준위 방사성 폐기물을 고온에서 소각하는 다수의 열분해 소각로와;A plurality of pyrolysis incinerators which incinerate solid medium and low level radioactive waste at high temperature;

다수의 열분해 소각로에서 소각되고 남은 소각재를 일시 저장하는 애쉬 호퍼와;An ash hopper for temporarily storing incineration ash remaining after incineration in a plurality of pyrolysis incinerators;

저전압전류에 의한 전기저항열을 이용하여 애쉬 호퍼로부터 이송된 소각재를 용융시키는 전기저항식 용융로와;An electric resistance melting furnace for melting the incineration material transferred from the ash hopper using electric resistance heat by low voltage current;

전기저항식 용융로에서 발생된 슬래그를 이송기구를 통해 이송시켜 입자 형태로 파쇄하는 파쇄 호퍼와;A crushing hopper which transfers the slag generated in the electric resistance melting furnace through a transfer mechanism and breaks it into particles;

파쇄 호퍼에서 파쇄된 슬래그를 소정온도 이하로 냉각시키는 냉각 호퍼를 포함한다. And a cooling hopper cooling the slag crushed in the crushing hopper below a predetermined temperature.

바람직하게는, 전기저항식 용융로는 소각재를 수용하기 위한 수용공간을 구 비한 본체와, 이 본체의 상부로부터 수용공간 내로 연장되어 설치된 다수의 주전극과, 본체의 하부 측에 배치된 하부전극으로 이루어지고, 주전극은 탄소재질로 이루어진다. Preferably, the electric resistance melting furnace is composed of a main body having a receiving space for accommodating incineration ash, a plurality of main electrodes provided to extend into the receiving space from the top of the main body, and a lower electrode disposed on the lower side of the main body The main electrode is made of carbon material.

보다 바람직하게는, 전기저항식 용융로의 측벽에는 가열로가 연통되어 직렬설치되고, More preferably, the heating furnace is in communication with the side wall of the electric resistance melting furnace is installed in series,

이 가열로는 전기저항식 용융로에서 용융된 소각재를 수용하기 위한 수용공간을 구비한 본체와, 이 본체의 상부로부터 수용공간 내로 연장되어 설치된 다수의 주전극과, 본체의 하부 측에 배치된 하부전극으로 이루어지고, 주전극은 탄소재질로 이루어진다.The furnace has a main body having an accommodating space for accommodating molten incinerator in an electric resistance melting furnace, a plurality of main electrodes extending from the top of the main body into the accommodating space, and a lower electrode disposed on the lower side of the main body. The main electrode is made of carbon material.

바람직하게는, 전기저항식 용융로 및 가열로의 주전극을 사용시간의 경과에 따라 교환하는 교환기구가 더 구비되고, Preferably, there is further provided an exchange mechanism for exchanging the main electrodes of the electric resistance melting furnace and the heating furnace over time,

이러한 주전극 교환기구는 주전극 측으로 전류를 공급하는 배전반 측에 전류량 측정기를 설치하고, 이 전류량 측정기에 의해 각 주전극으로 공급되는 전류값이 설정된 전류치 이하로 감지되면 주전극을 교환하도록 구성된다. The main electrode exchange mechanism is configured to install a current meter on the switchboard side for supplying current to the main electrode side, and to replace the main electrode when the current value supplied to each main electrode is detected by the current meter.

바람직하게는, 전기저항식 용융로 및 가열로의 주전극은 전극 소모량에 따른 교환을 용이하게 하도록 그 각각의 상하단부에 나선형의 탭이 형성된다. Preferably, the main electrodes of the electric resistance melting furnace and the heating furnace have spiral tabs formed at their upper and lower ends so as to facilitate exchange according to electrode consumption.

바람직하게는, 전기저항식 용융로 및 파쇄호퍼 사이의 이송기구에는 냉각 송풍기가 더 구비된다. Preferably, the transport mechanism between the electric resistance melting furnace and the crushing hopper is further provided with a cooling blower.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 중ㆍ저준위 방사성 폐기물을 처리하는 시스템을 도시한 도면이다. 1 is a view showing a system for treating a low and middle level radioactive waste according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명은 고체 상태의 중ㆍ저준위 방사성 폐기물을 고온에서 소각하는 다수의 열분해 소각로(11, 12, 13)와, 다수의 열분해 소각로(11, 12, 13)에서 소각되고 남은 소각재를 일시 저장하는 애쉬 호퍼(20)와, 저전압의 전기저항열을 이용하여 애쉬 호퍼(20)로부터 이송된 소각재(1)를 용융시키는 전기저항식 용융로(30)와, 전기저항식 용융로(30)에서 발생된 슬래그(2)를 이송기구를 통해 이송시켜 입자 형태로 파쇄하는 파쇄 호퍼(50)와, 파쇄 호퍼(50)에서 파쇄된 슬래그를 소정온도 이하로 냉각시키는 냉각 호퍼(60)를 포함한다.As shown, the present invention provides a plurality of pyrolysis incinerators (11, 12, 13) for incineration of solid and low-level radioactive waste at a high temperature, and the incineration ash remaining after incineration in a plurality of pyrolysis incinerators (11, 12, 13) Ash hopper 20 for temporarily storing the electric resistance, an electric resistance melting furnace 30 for melting the incineration material 1 transferred from the ash hopper 20 by using electric resistance heat of low voltage, and an electric resistance melting furnace 30. It comprises a crushing hopper 50 for transferring the slag (2) generated in the through the transfer mechanism to crush in the form of particles, and a cooling hopper 60 for cooling the slag crushed in the crushing hopper 50 below a predetermined temperature .

방사성 폐기물은 저장용 드럼 내에 밀봉적으로 수용된 상태에서 임시 폐기물 저장조(14) 내에 임시로 저장되고, 이러한 임시 폐기물 저장조(14)에 저장된 고체 상태의 방사성 폐기물은 크래브 크레인(17)을 통해 열분해 소각로(11, 12, 13) 측으로 이송된다. The radioactive waste is temporarily stored in the temporary waste reservoir 14 in a sealed state in the storage drum, and the solid radioactive waste stored in the temporary waste reservoir 14 is pyrolysis incinerator through the crab crane 17. (11, 12, 13) side.

다수의 열분해 소각로(11, 12, 13)는 그 상부면에 슬라이딩 도어(11a, 12a, 13a)가 원격제어 방식에 의해 개폐되도록 구성되고, 이 슬라이딩 도어가 개방되면 임시 폐기물 저장조(14)로부터 크래브 크레인(17)을 통해 이송된 고체 상태의 중ㆍ저준위 방사성 폐기물이 각 열분해 소각로(11, 12, 13) 내로 투입되며, 이렇게 투입된 방사성 폐기물은 대략 1000℃ 이상에서 소각된다. 이 때, 방사성 폐기물은 대부분이 소각되고, 그 투입량의 10% 정도로 소각재가 발생되며, 그 소각 도중에 발생하는 배기가스는 집진시설(미도시)로 유입되어 정화처리된다. 여기서, 발생하는 소각재의 성분은 Si02(70%), C, Fe, Pb, 기타 방사성 함유물질 등으로 이루어진다. The plurality of pyrolysis incinerators 11, 12, 13 are configured to open and close the sliding doors 11a, 12a, 13a on the upper surface thereof by a remote control method, and when the sliding doors are opened, the large number of pyrolysis incinerators 11, 12, 13 are opened from the temporary waste storage tank 14. The medium and low level radioactive waste in the solid state transported through the slab crane 17 is introduced into each of the pyrolysis incinerators 11, 12 and 13, and the thus introduced radioactive waste is incinerated at approximately 1000 deg. At this time, most of the radioactive waste is incinerated, incineration is generated at about 10% of the input amount, and the exhaust gas generated during the incineration is introduced into a dust collecting facility (not shown) for purification. Here, the components of the incineration ash generated are composed of Si0 2 (70%), C, Fe, Pb, other radioactive materials and the like.

애쉬 호퍼(20)는 상술한 열분해 소각로(11, 12, 13)로부터 로터리 밸브(21) 및 스크류 컨베이어(22) 등과 같은 이송기구를 통해 이송되어 온 소각재를 일시 수용하도록 구성된다. The ash hopper 20 is configured to temporarily receive the incineration material transferred from the above-described pyrolysis incinerators 11, 12, 13 through a transfer mechanism such as the rotary valve 21 and the screw conveyor 22.

전기저항식 용융로(30)는 애쉬 호퍼(20)로부터 로터리 밸브(21) 및 스크류 컨베이어(22) 등과 같은 이송기구를 통해 이송되어 온 소각재를 약 1400℃ 이상의 고온에서 용융시키도록 구성된다. The electric resistance melting furnace 30 is configured to melt the incineration material transferred from the ash hopper 20 through a transfer mechanism such as the rotary valve 21 and the screw conveyor 22 at a high temperature of about 1400 ° C. or more.

바람직하게는, 전기저항식 용융로(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 소각재(1)를 수용하기 위한 수용공간(31a)을 구비한 본체(31)와, 이 본체(31)의 상부로부터 수용공간(31a) 내로 연장되어 설치된 다수의 주전극(32)과, 본체(31)의 하부 측에 배치된 하부전극(33)으로 이루어진다. Preferably, the electric resistance melting furnace 30 has a main body 31 having a receiving space 31a for accommodating the incineration ash 1, as shown in FIG. It consists of a plurality of main electrodes 32 extending into the accommodation space (31a) and the lower electrode 33 disposed on the lower side of the main body (31).

본체(31)는 그 측벽(31b)이 내화물 및 단열재 등으로 이루어지고, 그 내부에 소각재를 수용하는 수용공간(31a)을 구비하며, 그 상부면에는 소각재가 투입되는 투입구(31c) 및 용융과정에 발생하는 배기가스를 배출하는 가스배출구(31d)를 구비한다. The main body 31 has a side wall 31b made of a refractory material and a heat insulating material, and includes an accommodating space 31a for accommodating the incineration material therein, and an inlet 31c into which the incineration material is injected into the upper surface and a melting process. And a gas discharge port 31d for discharging the exhaust gas generated in the air.

다수의 주전극(32)은 탄소재질의 봉형태로 이루어져, 본체(31)의 상부로부터 수용공간(31a) 내측으로 연장되어 설치되며, 이러한 다수의 주전극(32)은 본체(31) 내에서 소각재가 용융될 때 용융의 사각지대가 발생되지 않도록 적절히 배치됨이 바람직할 것이다. The plurality of main electrodes 32 are formed in the shape of carbon rods and extend from the top of the main body 31 into the receiving space 31a. The plurality of main electrodes 32 are disposed in the main body 31. It would be desirable to arrange them properly so that blind spots of melting do not occur when the incineration ash is melted.

하부전극(33)은 본체(31)의 하부 측에 주전극(32)과 마주보게 배치된다. The lower electrode 33 is disposed to face the main electrode 32 on the lower side of the main body 31.

이러한 전기저항식 용융로(30)는, 주전극(32) 및 하부전극(33)에 24V 및 10,000~15,000A의 저전압 고전류가 통전되면, 주전극(32) 및 하부전극(33) 사이에 발생하는 고온의 전기저항열에 의해 본체(31)의 수용공간(31a) 내에서 약 2200℃의 고열이 발생하여 소각재(1)를 용융시키게 되고, 이렇게 소각재(1)가 용융됨에 따라 수용공간(31a)의 하부 측에 슬래그(2)가 되어 그 용량이 대략 1/2 내지 1/3 정도로 감량된다. The electric resistance melting furnace 30 is generated between the main electrode 32 and the lower electrode 33 when a low voltage high current of 24 V and 10,000 to 15,000 A is supplied to the main electrode 32 and the lower electrode 33. High heat of about 2200 ° C. is generated in the accommodating space 31 a of the main body 31 by the heat of high temperature electric resistance, thereby melting the incineration ash 1. As the incineration ash 1 is melted, the accommodating space 31 a It becomes slag 2 on the lower side, and its capacity is reduced to about 1/2 to 1/3.

보다 바람직하게는, 상술한 전기저항식 용융로(30)의 측벽에는 가열로(40)가 연통되어 직렬설치되어 전기저항식 용융로(30)에서 소각재(1)가 용융됨에 따라 발생하는 슬래그(2)를 적정온도까지 가열하도록 구성된다. More preferably, the slag 2 generated as the incineration material 1 is melted in the electric resistance melting furnace 30 by being installed in series with the heating furnace 40 in communication with the side wall of the electric resistance melting furnace 30 described above. Is heated to an appropriate temperature.

이러한 가열로(40)는 전기저항식 용융로(30)에서 용융된 소각재를 수용하기 위한 수용공간(41a)을 구비한 본체(41)와, 이 본체(41)의 상부로부터 수용공간(41a) 내로 연장되어 설치된 다수의 주전극(42)과, 본체(41)의 하부 측에 배치된 하부전극(43)으로 이루어진다. The furnace 40 has a main body 41 having an accommodating space 41a for accommodating the incineration material melted in the electric resistance melting furnace 30 and from the top of the main body 41 into the accommodating space 41a. It consists of a plurality of main electrodes 42 extended and the lower electrode 43 disposed on the lower side of the main body 41.

본체(41)는 그 측벽(41b)이 내화물 및 단열재 등으로 이루어지고, 그 내부에 상술한 전기저항식 용융로(30)에서 소각재가 용융됨에 따라 발생하는 용융된 소각재를 수용하는 수용공간(41a)이 구비되고, 그 일측벽에는 전기저항식 용융로(30)의 본체(31)와 연통하는 개구(41c)가 구비되며, 그 타측벽에는 가열된 슬래그(2)를 배출하는 슬래그 출탕구(41d)가 구비된다. The main body 41 has an accommodating space 41a in which the side wall 41b is formed of a refractory material, a heat insulating material, or the like, and accommodates the molten incinerator generated as the incinerator is melted in the above-described electrical resistance melting furnace 30. Is provided, one side wall is provided with an opening 41c communicating with the main body 31 of the electric resistance melting furnace 30, and the other side wall is a slag tap opening 41d for discharging the heated slag 2 Is provided.

주전극(42)은 탄소재질의 봉형태로 이루어져, 본체(41)의 상부로부터 수용공 간(41a) 내측으로 연장되어 설치되며, 이러한 다수의 주전극(42)은 본체(41) 내에서 슬래그(2)가 가열될 때 가열의 사각지대가 발생되지 않도록 적절히 배치됨이 바람직할 것이다. The main electrode 42 is formed of a rod made of carbon material and extends from the top of the main body 41 into the receiving space 41a. The main electrodes 42 are slag in the main body 41. It will be desirable to arrange them properly so that blind spots of heating do not occur when (2) is heated.

하부전극(43)은 본체(41)의 하부 측에 주전극(42)과 마주보게 배치된다.The lower electrode 43 is disposed to face the main electrode 42 on the lower side of the main body 41.

이러한 가열로(40)는, 전기저항식 용융로(30)에서 발생한 슬래그(2)가 고화되지 않을 정도로 가열시킨 후에, 본체(41)의 슬래그 출탕구(41d)를 통해 출탕시키며, 이러한 슬래그 출탕구(41d)의 출탕량 조절방식은 그 투입되는 슬래그의 중량을 연속측정하고, 이렇게 측정된 슬래그 중량에 따른 전력소모량을 연산함으로써 그 슬래그 출탕량을 적절히 조절하도록 이루어진다. The heating furnace 40 is heated to such a degree that the slag 2 generated in the electric resistance melting furnace 30 does not solidify, and then is heated through the slag tapping opening 41d of the main body 41, and the slag tapping opening The tapping amount adjusting method of 41d is made to continuously adjust the slag tapping amount by continuously measuring the weight of the slag put therein and calculating the power consumption amount according to the measured slag weight.

한편, 이러한 전기저항식 용융로(30) 및 가열로(40)의 주전극(32, 42)은 사용시간이 경과함에 따라 소모되므로, 적절한 시점에서 각 주전극(32, 42)을 교환하여야 할 필요가 있다. Meanwhile, since the main electrodes 32 and 42 of the electric resistance melting furnace 30 and the heating furnace 40 are consumed as the use time elapses, it is necessary to replace each main electrode 32 and 42 at an appropriate time point. There is.

이와 같은 전극 소모에 따른 주전극(32, 42)의 교환기구는 주전극(32, 42) 측으로 전류를 공급하는 배전반 측에 전류량 측정기를 설치하고, 이 전류량 측정기에 의해 각 주전극(32, 42)으로 공급되는 전류값이 설정된 전류치 이하로 감지되면 소정의 교환로봇에 의해 주전극(32, 42)을 교환하도록 구성된다. The exchange mechanism of the main electrodes 32 and 42 according to the above electrode consumption is provided with a current meter on the switchboard side for supplying current to the main electrodes 32 and 42, and the main electrodes 32 and 42 by the current meter. When the current value supplied to the sensor is detected to be less than or equal to the set current value, the main electrodes 32 and 42 are exchanged by a predetermined exchange robot.

또한, 이러한 전기저항식 용융로(30) 및 가열로(40)의 주전극(32, 42)은 전극 소모량에 따른 교환을 용이하게 하도록 도 3에 도시된 바와 같이, 그 각각의 상하단부에 나선형 탭(32a, 42a)이 형성됨이 바람직할 것이다. 이에 따라, 탄소전극 교환용 로봇(미도시)에 의해 주전극(32, 34) 교환 작업을 실시할 경우, 탄소전극 교환용 로봇의 핑커(미도시)가 주전극(32, 42)의 나선형 탭(32a, 42a)에 간단하게 척킹됨으로써 그 교환작업이 매우 간편하게 이루어지게 된다. In addition, the main electrodes 32 and 42 of the electric resistance melting furnace 30 and the heating furnace 40 have spiral tabs at upper and lower ends thereof, as shown in FIG. 3 to facilitate exchange according to electrode consumption. It will be desirable to form 32a, 42a. Accordingly, when the main electrodes 32 and 34 are replaced by the carbon electrode replacement robot (not shown), the pinker (not shown) of the carbon electrode replacement robot is a spiral tab of the main electrodes 32 and 42. By simply chucking at 32a and 42a, the replacement work is made very simple.

파쇄 호퍼(50)는 전기저항식 용융로(30) 또는 가열로(40)로부터 버켓 컨베이어(45) 등과 같은 이송기구를 통해 이송되어 온 슬래그를 대략 5cm 이하의 입자 형태로 파쇄하도록 구성된다. The crushing hopper 50 is configured to crush slag transferred from the electric resistance melting furnace 30 or the heating furnace 40 through a transfer mechanism such as a bucket conveyor 45 into particles of about 5 cm or less.

바람직하게는, 전기저항식 용융로(30) 및 파쇄 호퍼(50) 사이에는 냉각 송풍기(70)가 더 구비되어, 파쇄 호퍼(50) 상에서의 슬래그 파쇄를 보다 용이하게 할 수도 있을 것이다. Preferably, a cooling blower 70 may be further provided between the electric resistance melting furnace 30 and the crushing hopper 50 to facilitate slag crushing on the crushing hopper 50.

냉각 호퍼(60)는 파쇄 호퍼(50)에서 파쇄된 슬래그를 300℃이하의 온도로 냉각시키도록 구성된다. The cooling hopper 60 is configured to cool the slag crushed in the crushing hopper 50 to a temperature of 300 ° C. or less.

이상과 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 아래와 같이 상세히 설명한다. The operating relationship of the present invention configured as described above will be described in detail as follows.

먼저, 방사성 폐기물은 저장용 드럼 내에 밀봉적으로 수용된 상태에서 임시 폐기물 저장조(14) 내에 임시로 저장되고, 이러한 임시 폐기물 저장조(14)에 저장된 고체 상태의 방사성 폐기물은 크래브 크레인(17)을 통해 열분해 소각로(11, 12, 13) 측으로 이송된다. First, the radioactive waste is temporarily stored in the temporary waste storage tank 14 in a sealed state in the storage drum, and the solid radioactive waste stored in the temporary waste storage tank 14 is transferred through the crab crane 17. It is transferred to the pyrolysis incinerator 11, 12, 13 side.

이송된 방사성 폐기물은 그 슬라이딩 도어(11a, 12a, 13a)를 통해 열분해 소각로(11, 12, 13) 내로 투입된 후에 1000℃ 이상에서 소각되어, 그 투입된 폐기물량의 약 10% 정도가 소각재로 된다. 여기서, 폐기물이 1/10로 감량처리된다. The transferred radioactive waste is introduced into the pyrolysis incinerators 11, 12, 13 through the sliding doors 11a, 12a, 13a, and then incinerated at 1000 ° C or more, so that about 10% of the amount of the injected waste is incinerated. Here, the waste is reduced to 1/10.

이렇게 소각되고 남은 소각재들은 로터리 밸브(21) 및 스크류 컨베이어(22)를 통해 애쉬 호퍼(20) 측으로 이송되고, 이 애쉬 호퍼(20)는 이렇게 이송된 소각 재를 일시 저장하고, 이러한 소각재는 다시 애쉬 호퍼(20)의 하단부에 배치된 로터리 밸브(21) 및 스크류 컨베이어(22)를 통해 후술하는 전기저항식 용융로(30) 측으로 이송시킨다. The incineration ash remaining after incineration is transferred to the ash hopper 20 through the rotary valve 21 and the screw conveyor 22, and the ash hopper 20 temporarily stores the incineration ash thus transferred, and the incineration ash is ash again. The rotary valve 21 and the screw conveyor 22 disposed at the lower end of the hopper 20 are transferred to the electric resistance melting furnace 30 to be described later.

이렇게 전기저항식 용융로(30) 내로 이송된 소각재는 고온으로 용융되어 소정의 슬래그(2)가 되고, 이러한 슬래그(2)들은 가열로(40) 상에서 출탕이 용이한 소정 온도로 가열된 후에, 가열로(40)의 슬래그 출탕구(41d)를 통해 출탕된다. 여기서, 슬래그는 1/2~1/3로 감량처리된다. Thus, the incineration material transferred into the electric resistance melting furnace 30 is melted to a high temperature to become a predetermined slag (2), the slag (2) is heated on a heating furnace 40 to a predetermined temperature that is easy to tap, and then heated It taps out through the slag tap opening 41d of the furnace 40. Here, slag is reduced to 1/2 to 1/3.

이렇게 출탕된 슬래그는 버켓 컨베이어(45)를 통해 파쇄호퍼(50)로 이송되고, 이 때 버켓 컨베이어(45)의 하부 측에 배치된 냉각 송풍기(70)에 의해 슬래그는 파쇄 호퍼(50)에서의 파쇄가 용이한 소정 온도로 냉각된다. The slag thus tapped is transferred to the crushing hopper 50 through the bucket conveyor 45, and the slag is removed from the crushing hopper 50 by the cooling blower 70 disposed on the lower side of the bucket conveyor 45. Cool to a predetermined temperature that is easy to break.

파쇄 호퍼(50)에서 파쇄된 슬래그는 다시 냉각 호퍼(60)로 보내져 소정 온도 이하로 냉각된 후에, 저장용 드럼(80) 내에 밀봉적으로 보관된다. The slag crushed in the crushing hopper 50 is sent back to the cooling hopper 60 and cooled below a predetermined temperature and then sealed in the storage drum 80.

상기와 같은 본 발명은, 중ㆍ저준위의 방사성 폐기물을 1/20 ~1/30으로 감량 처리함으로써 방사성 폐기물의 저장용량을 증대시키고, 또한 방사성 폐기물의 안전한 처리를 도모할 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention as described above has the effect of increasing the storage capacity of radioactive waste by reducing the middle and low levels of radioactive waste to 1/20 to 1/30, and also for safe disposal of the radioactive waste.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described with respect to certain preferred embodiments. However, the present invention is not limited only to the above-described embodiments, and those skilled in the art may vary without departing from the spirit of the technical idea of the present invention described in the claims below. It may be changed.

Claims (6)

고체 상태의 중ㆍ저준위 방사성 폐기물을 고온에서 소각하는 다수의 열분해 소각로와;A plurality of pyrolysis incinerators which incinerate solid medium and low level radioactive waste at high temperature; 상기 다수의 열분해 소각로에서 소각되고 남은 소각재를 일시 저장하는 애쉬 호퍼와;An ash hopper for temporarily storing the incineration ash remaining after incineration in the plurality of pyrolysis incinerators; 저전압전류에 의한 전기저항열을 이용하여 애쉬 호퍼로부터 이송된 소각재를 용융시키는 전기저항식 용융로와;An electric resistance melting furnace for melting the incineration material transferred from the ash hopper using electric resistance heat by low voltage current; 상기 전기저항식 용융로에서 발생된 슬래그를 이송기구를 통해 이송시켜 입자 형태로 파쇄하는 파쇄 호퍼와;A crushing hopper which transfers the slag generated in the electric resistance melting furnace through a transfer mechanism and breaks it into particles; 상기 파쇄 호퍼에서 파쇄된 슬래그를 소정온도 이하로 냉각시키는 냉각 호퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기저항식 용융로를 이용한 중ㆍ저준위 방사성 폐기물 처리시스템.And a cooling hopper for cooling the slag crushed by the crushing hopper to a predetermined temperature or less. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 전기저항식 용융로는 The electric resistance melting furnace 소각재를 수용하기 위한 수용공간을 구비한 본체와, A main body having a receiving space for accommodating incineration ashes, 상기 본체의 상부로부터 수용공간 내로 연장되어 설치된 다수의 주전극과, 본체의 하부 측에 배치된 하부전극으로 이루어지고;A plurality of main electrodes installed to extend from an upper portion of the main body into a receiving space, and a lower electrode disposed on a lower side of the main body; 상기 주전극은 탄소재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기저항식 용융로 를 이용한 중ㆍ저준위 방사성 폐기물 처리시스템.The main electrode is a middle and low level radioactive waste treatment system using an electric resistance melting furnace, characterized in that made of a carbon material. 제1항 또는 제2항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 전기저항식 용융로의 측벽에는 가열로가 연통되어 직렬설치되고, The side wall of the electric resistance melting furnace is connected to the heating furnace in series, 상기 가열로는The furnace 상기 전기저항식 용융로에서 용융된 소각재를 수용하기 위한 수용공간을 구비한 본체와, A main body having an accommodating space for accommodating the incineration material melted in the electric resistance melting furnace; 상기 본체의 상부로부터 수용공간 내로 연장되어 설치된 다수의 주전극과,A plurality of main electrodes extending from the top of the main body into the receiving space; 상기 본체의 하부 측에 배치된 하부전극으로 이루어지고;A lower electrode disposed on the lower side of the main body; 상기 주전극은 탄소재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 전기저항식 용융로를 이용한 중ㆍ저준위 방사성 폐기물 처리시스템.The main electrode is a middle and low level radioactive waste treatment system using an electric resistance melting furnace, characterized in that made of a carbon material. 제3항에 있어서, The method of claim 3, 상기 전기저항식 용융로 및 가열로의 주전극을 사용시간의 경과에 따라 교환하는 교환기구가 더 구비되고, An exchange mechanism is further provided for exchanging the main electrodes of the electric resistance melting furnace and the heating furnace over time. 상기 주전극 교환기구는 주전극 측으로 전류를 공급하는 배전반 측에 전류량 측정기를 설치하고, 상기 전류량 측정기에 의해 각 주전극으로 공급되는 전류값이 설정된 전류치 이하로 감지되면 주전극을 교환하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전기저항식 용융로를 이용한 중ㆍ저준위 방사성 폐기물 처리시스템.The main electrode exchange mechanism is configured to install a current measuring device on the switchboard side for supplying current to the main electrode side, and to replace the main electrode when the current value supplied to each main electrode by the current measuring device is below the set current value; Medium and low level radioactive waste disposal system using electric resistance melting furnace. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 전기저항식 용융로 및 가열로의 주전극은 전극 소모량에 따른 교환을 용이하게 하도록 그 각각의 상하단부에 나선형의 탭이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기저항식 용융로를 이용한 중ㆍ저준위 방사성 폐기물 처리시스템.The main electrode of the electric resistance melting furnace and the heating furnace is a middle and low level radioactive waste treatment system using an electric resistance melting furnace, characterized in that spiral tabs are formed at upper and lower ends thereof to facilitate exchange according to electrode consumption. . 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 전기저항식 용융로 및 파쇄호퍼 사이의 이송기구에는 냉각 송풍기가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 전기저항식 용융로를 이용한 중ㆍ저준위 방사성 폐기물 처리시스템.The transport mechanism between the electric resistance melting furnace and the crushing hopper further comprises a cooling blower, the middle and low level radioactive waste treatment system using an electric resistance melting furnace.
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