KR20120128752A - 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리장치 및 처리방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중?저준위 방사성 폐기물을 플라즈마의 고열을 이용하여 열분해 및 용융하여 가스화 처리하고, 가스화된 배가스에 대한 2차 연소와 열량회수 및 냉각 처리를 통하여 분진과 산성성분이 제거된 상태로 배출함으로써 자연환경오염을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 가연성 폐기물과 비가연성 폐기물에 대하여 각각의 특성에 맞게 처리함으로써 2차 오염물질이 발생하지 않도록 하기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 방사성 폐기물이 들어있는 폐기물드럼(D)이 투입되는 투입기(10)와; 상기 투입기로부터 투입된 폐기물드럼이 안내되는 경사플레이트(21)가 구성되고 폐기물드럼이 수용되는 열분해실(22)이 내부에 구성되며 상기 열분해실에 수용된 폐기물드럼을 열분해하는 제1플라즈마토치(23)가 구성되며 상기 열분해과정에서 발생되는 배가스가 배기되는 통로(24)가 구비된 반응로(20)와; 상기 반응로에서 열분해되어 장입되는 폐기물을 용융하는 제2플라즈마토치(31)와 폐기물의 장입상태를 확인하는 관찰창(32)이 구비된 용융실(30)과; 상기 용융실의 하부에 형성되는 슬래그층(40) 및 메탈층(41)과; 상기 슬래그층의 슬래그가 배출되는 슬래그배출구(50)와; 상기 슬래그배출구의 외면에 감겨진 전열코일(61) 및 전극(60)과; 상기 슬래그배출구를 통해 배출된 슬래그가 담겨지는 컨테이너(71)가 구비된 슬래그 배출기(70)가 포함되어 이루어진다.

Description

플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리장치 및 처리방법{Treatment Equipment and Method of Radioactivity Waste by Plasma}

본 발명은 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리장치 및 처리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 원자력발전소에서 발생하는 중?저준위 방사성 폐기물에 고온의 플라즈마를 가하여 열분해 및 용융처리하고 유기물질과 무기물질을 각각의 특성에 맞게 적절히 처리함으로써 장기보관이 가능하고 2차 오염물질이 발생하지 않도록 한 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.

국내 원자력발전소에서 발생되는 방사성폐기물은 크게 중?저준위 방사성폐기물과 사용 후 연료로 구분될 수 있으며, 이 중 중?저준위 방사성폐기물은 2004년 기준으로 200리터 용량의 드럼으로 약 64,000 드럼이 울진, 고리, 영광, 월성 발전소 부지내에 저장되어 있다.

또한, 원자력발전소외에 한국원자력연구소, 한국원자력연료주식회사 등의 원자력 시설에도 방사성폐기물이 발생되며 자체저장시설에 저장하고 있는 실정이다.

이와 같이 저장되는 방사성폐기물의 처리가 매우 중요한 것으로, 방사성폐기물의 처리 목적의 가장 큰 목적은 방사성 오염으로 인한 자연환경에 영향을 가능한 최소화하여 주변 환경을 보호하고 피해가 발생되지 않도록 하고 있다.

방사성폐기물은, 폐기물에 함유된 방사성물질의 많고 적음에 따라 고준위 폐기물, 중준위 폐기물, 저준위 폐기물로 구분되며, 물리적 상태에 따라 기체, 액체, 고체 폐기물로도 분류된다.

이와 같이 분류되는 방사성 폐기물 중 국내에서 발생하는 방사선 폐기물은 사용 후 연료를 제외하고 발생하는 중?저준위 폐기물이며, 중?저준위 폐기물에는 작업자가 사용했던 작업복, 휴지, 덧신, 장갑들과 유지 보수시 발생된 폐부품 등이 주류를 이루고 있으며, 시험관이나 주사기, 각종 튜브 종류 등 방사성 동위원소를 사용하는 연구기관이나 병원에서 발생되는 폐기물들도 포함되어 있다.

이와 같은 고체상태의 방사성 폐기물을 처리방법으로는, 압축감용법, 소각, 파쇄처리, 절단처리, 고화처리, 용융처리, 제염재활용 등의 처리방법이 있다.

이 중, 압축감용법은, 방사성 폐기물을 기계적으로 눌러 용적을 줄이는 방법으로 폐기물 자체용적을 작게 함으로써 하나의 용기에 보다 많은 폐기물이 들어가도록 함으로써 전체 폐기물의 용적을 낮추는 방법으로, 소각처리가 적합하지 않을 경우에 효과적이며 현재 널리 사용되고 있다.

하지만, 폐기물의 조직이 너무 치밀하고 단단하여 부피감소를 무시할 수 있거나 인화성 폭발성 물질이나 액체를 포함하고 있는 물질들은 압축처리하지 않고 있다.

또한 소각방법은, 원자력시설에서 발생하는 가연성 폐기물로 이루어진 고체폐기물을 가연성물질과 산소를 결합하여 산화시키는 방법으로, 감용비가 클 뿐만 아니라, 폐기물 소각 후 불활성 및 반응성이 작은 형태로 전환시켜 추후 저장 및 수송시의 문제점들을 감소시킬 수 있어 선진국에서 많이 시행되고 있는 방법이다.

그러나, 소각방법은 폐기물의 소각시에 발생하는 불완전연소, 2차 생성물에 의한 배기체 처리계통의 부식, 처리효율의 저하, 방사성 환경에서의 소각시설 운전 등에 따른 안전에 대한 문제점이 제시되고 있다.

파쇄처리방법은, 폴리에틸렌 통이나 호스, 튜브 등과 같이 내용물이 없는 상태로 공간만 차지하는 폐기물을 해체 및 파쇄처리를 해주는 것으로, 직접적인 파쇄처리가 곤란한 경우에는 제염시킨 후 절단, 분해 등에 의해 해체 처리하여 파쇄처리하고 있다.

고화처리방법으로는, 시멘트고화, 아스팔트고화, 폴리머고화법 등이 있으며, 이들은 폐기물들을 시멘트나 아스팔트, 폴리머 등과 혼합시킨 후 고화시키는 방법으로, 처리방법이 간단하고 비용이 적게 드는 반면에, 처리 후 부피가 증가하고 방사성물질이 고체내에서 단순 부착된 상태를 유지하고 있기 때문에 장기 보관시에는 방사성 물질이 침출될 가능성이 많다.

이와 같은 방사성폐기물의 처리방법이 다양하게 실시되고 있으나, 이들 처리방법들이 갖고 있는 장점 이외에 많은 단점들로 인해 방사성폐기물의 처리방법에 한계점을 갖게 된다.

예를 들어, 파쇄, 절단, 압축처리방법에 의한 감용화방법은, 부피가 감소함으로써 폐기물의 보관에는 용이하지만, 오염물질이 폐기물 중에 그대로 존재함으로써 안전한 처리방법이 될 수 없다.

또한, 소각방법은, 처리시 감용효과가 크기 때문에, 폐기물을 불활성 및 반응성이 작은 형태로 전환시켜주는 효과가 있는 반면에, 불완전 연소, 소각시 발생하는 부식성 기체에 의한 장비의 부식, 소각재나 배기가스 등에 함유될 수 있는 방사성물질에 의한 2차 오염가능성, 설비세척에 따른 폐수발생 등은 물론 운전경비가 많이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 고화처리방법은 간단하고 비용도 크게 들지 않지만, 처리 후 부피가 증가하고 방사성물질이 고체 내에서 단순 부착된 상태로 유지되기 때문에 장기 보관시에는 방사성 물질이 침출될 가능성이 있다.

이에 따라, 방사성 폐기물을 처리함에 있어서, 종래 처리방법의 문제점을 개선하고 안전하게 방사성폐기물을 처리할 수 있는 방사성폐기물 처리방법 및 처리장치가 절실하게 요구되는 실정이다.

종래 기술로서, 등록특허 제10-0489224호인 플라즈마를 이용한 병원폐기물 및 중금속함유 유해폐기물의 열적 처리장치 및 그 방법이 안출된 바 있으며, 이는 투입된 폐기물을 플라즈마에 의해 고온으로 열적 처리하는 반응로, 상기 반응로에서 배출된 가스로 2차 산성가스 제거장치에서 배출된 가스를 가열하는 열교환기, 상기 열교환기에서 배출된 가스와 1차 산성가스 제거장치에서 배출된 가스를 혼합하는 혼합기, 상기 혼합기에서 혼합되어 나온 가스에서 산성가스 성분을 일차적으로 제거하는 1차 산성가스 제거장치, 상기 1차 산성가스 제거장치에서 배출된 가스 중에서 반응을 일으키지 않고 남은 산성가스 성분을 이차적으로 제거하는 2차 산성가스 제거장치 및 상기 1차 및 2차 산성가스 제거장치에 알칼리용액을 공급하도록 되어 있는 알칼리용액 저장탱크로 구성되어 있다.

이러한 종래 기술 역시, 플라즈마를 이용하여 열적 처리를 하는 과정에서 처리공정이 중단되지 않고 연속적으로 진행된다는 장점이 있는 반면, 소각재나 배기가스의 2차 오염물질이 발생하는 것을 해결하지 못하고 있으며, 불완전연소, 설비의 부식 등에 대한 문제점을 해결하지는 못하고 있는 실정이다.

본 발명은, 원자력발전소에서 발생하는 중?저준위 방사성 폐기물에 고온의 플라즈마를 가하여 열분해 및 용융처리하고 유기물질과 무기물질을 각각의 특성에 맞게 적절히 처리함으로써 장기보관이 가능하고 2차 오염물질이 발생하지 않도록 하고, 자연환경오염을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 가연성 폐기물에 대한 열분해 및 연소, 2차 연소, 배가스 정화단계를 거치고 비가연성 폐기물의 불연소된 잔여물의 용융과 슬래그배출, 냉각공정이 이루어짐에 따라 각각의 폐기물 특성에 맞게 처리가 가능함으로써 2차 오염물질이 발생하지 않도록 한 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리장치 및 처리방법을 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명인 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리장치는, 방사성 폐기물이 들어있는 폐기물드럼이 투입되는 투입기와; 상기 투입기로부터 투입된 폐기물드럼이 안내되는 경사플레이트가 구성되고 상기 경사플레이트를 따라 안내된 폐기물드럼이 수용되는 열분해실이 내부에 구성되며 상기 열분해실에 수용된 폐기물드럼을 열분해하는 제1플라즈마토치가 구성되며 상기 폐기물드럼의 열분해과정에서 발생되는 배가스가 배기되는 통로가 구비된 반응로와; 상기 반응로에 의해 열분해된 폐기물이 장입되고 장입된 폐기물을 용융하는 제2플라즈마토치와 상기 폐기물의 장입상태를 확인하는 관찰창이 구비되고 하부에 폐기물로부터 얻어지는 슬래그층 및 메탈층이 형성된 용융실과, 상기 용융실의 하부에 연결되어 상기 슬래그층의 슬래그가 배출되는 슬래그배출구와; 상기 슬래그층과 연결되고 슬래그가 배출되는 슬래그배출구와; 상기 슬래그층의 바닥과 연결된 전극과; 상기 슬래그배출구를 통해 배출된 슬래그가 담겨지는 컨테이너가 구비된 슬래그 배출기가 포함되어 이루어진다.

또한, 본 발명인 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리방법은, 방사성 폐기물이 담겨진 폐기물드럼이 반응로의 열분해실에 장입되어 열분해실의 제1플라즈마토치에 의해 열분해되고 열분해된 폐기물이 다시 용융실의 제2플라즈마토치에 의해 용융되는 제1단계와; 상기 제1단계에 의해 발생되는 배가스가 반응로의 통로를 통해 2차 연소실로 이동되어 완전연소되는 제2단계와; 상기 제2단계에 의해 완전연소된 배가스가 폐열보일러로 이동되어 배가스의 열량을 일부 회수하는 제3단계와; 상기 제3단계에 의해 열량이 일부 회수된 배가스가 켄처(Quencher)에 의해 냉각 처리되는 제4단계와; 상기 제4단계 후 집진기에 의해 분진이 제거되는 제5단계와; 상기 제5단계 후 스크러버를 통해 산성성분이 제거되는 제6단계와; 상기 제6단계 후 굴뚝을 통해 외부로 배출되는 제7단계가 포함되어 이루어진다.

본 발명은 중?저준위 방사성 폐기물을 플라즈마의 고열을 이용하여 열분해 및 용융하여 가스화 처리하고, 가스화된 배가스를 2차 연소와 폐열보일러에 의한 열량회수 및 켄처와 집진기, 스크러버를 통해 냉각 처리되고 분진과 산성성분이 제거된 상태로 굴뚝에 의해 배출됨으로써 자연환경오염을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 가연성 폐기물에 대한 열분해 및 연소, 2차 연소, 배가스 정화단계를 거치고 비가연성 폐기물의 불연소된 잔여물의 용융과 슬래그배출, 냉각공정이 이루어짐에 따라 각각의 폐기물 특성에 맞게 처리가 가능함으로써 2차 오염물질이 발생하지 않는다.

도 1은 본 발명인 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 2는 본 발명인 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리방법의 공정을 나타낸 공정도.

이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명인 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리장치는, 방사성 폐기물이 들어있는 폐기물드럼(D)이 투입되는 투입기(10)와, 상기 투입기(10)로부터 투입된 폐기물드럼(D)이 안내되는 경사플레이트(21)가 구성되고 상기 경사플레이트(21)를 따라 안내된 폐기물드럼(D)이 수용되는 열분해실(22)이 내부에 구성되며 상기 열분해실(22)에 수용된 폐기물드럼을 열분해하는 제1플라즈마토치(23)가 구성되며 상기 폐기물드럼의 열분해과정에서 발생되는 배가스가 배기되는 통로(24)가 구비된 반응로(20)와, 상기 반응로(20)에 의해 열분해된 폐기물이 장입되고 장입된 폐기물을 용융하는 제2플라즈마토치(31)와 상기 폐기물의 장입상태를 확인하는 관찰창(32)이 구비되고 하부에 폐기물로부터 얻어지는 슬래그층(40) 및 메탈층(41)이 형성된 용융실(30)과, 상기 용융실(30)의 하부에 연결되어 상기 슬래그층(40)의 슬래그가 배출되는 슬래그배출구(50)와, 상기 슬래그층(40)의 바닥과 연결된 전극(60)과, 상기 슬래그배출구(50)를 통해 배출된 슬래그가 담겨지는 컨테이너(71)가 구비된 슬래그 배출기(70)가 포함되어 이루어진다.

또한, 상기 반응로(20)의 경사플레이트(21) 일측에는 상기 투입기(10)를 통해 투입된 폐기물드럼(D)을 상기 열분해실(22)측으로 밀어주는 푸셔(80)가 더 구성된다.

이와 같이 푸셔(80)가 더 구성됨으로써 상기 투입기(20)를 통해 폐기물드럼(D)이 투입되면 푸셔(80)가 폐기물드럼(D)을 상기 열분해실(22)측으로 미는 동작에 의해 폐기물드럼(D)의 투입이 더욱 원활하게 이루어진다.

또한, 상기 용융실(30)에는 상기 용융실(30)의 내부를 예열하는 보조버너(33)가 더 설치된다. 상기 보조버너(33)는, 상기 용융실(30) 내부에서 필요한 열량을 공급하여 주는 것으로, 상기 용융실(30)의 내부를 예열시킬 뿐만 아니라, 상기 용융실(30) 내부에서의 용융공정이 균일하지 못하게 진행될 때 상기 용융실(30) 내부에 필요 열량을 공급하여 준다.

그리고 상기 슬래그배출구(50)를 통한 슬래그 배출시 슬래그가 응고하지 않고 원활하게 배출되도록 상기 슬래그배출구(50)의 보온 유지를 위해 상기 슬래그배출구(50)의 외주면에 감겨지는 전열코일(61)이 더 구성되어 이루어진다. 상기 전열 코일(61)은 상기 슬래그배출구에 감긴 상태에서 상기 슬래그배출구(50) 내부의 온도가 일정 이상으로 유지되도록 보온함으로써, 상기 슬래그배출구(50)를 통해 슬래그가 배출될 때 슬래그가 응고되는 것을 방지하게 되며, 이에 따라 슬래그가 원활하게 배출될 수 있게 된다.

또한, 본 발명인 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리방법은, 방사성 폐기물이 담겨진 폐기물드럼이 반응로의 열분해실에 장입되어 열분해실의 제1플라즈마토치에 의해 열분해되고 열분해된 폐기물이 다시 용융실의 제2플라즈마토치에 의해 용융되는 제1단계(S1)와, 상기 제1단계(S1)에 의해 발생되는 배가스가 반응로의 통로를 통해 2차 연소실로 이동되어 완전연소되는 제2단계(S2)와, 상기 제2단계(S2)에 의해 완전연소된 배가스가 폐열보일러로 이동되어 배가스의 열량을 일부 회수하는 제3단계(S3)와, 상기 제3단계(S3)에 의해 열량이 일부 회수된 배가스가 켄처(Quencher)에 의해 냉각 처리되는 제4단계(S4)와, 상기 제4단계(S4) 후 집진기에 의해 분진이 제거되는 제5단계(S5)와, 상기 제5단계(S5) 후 스크러버를 통해 산성성분이 제거되는 제6단계(S6)와, 상기 제6단계(S6) 후 굴뚝을 통해 외부로 배출되는 제7단계(S7)가 포함되어 이루어진다.

상기와 같이 구성된 본 발명인 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리장치는, 방사성 폐기물이 들어있는 폐기물드럼을 열분해 용융시켜 슬래그로 배출하게 된다.

폐기물드럼(D)이 투입기(10)를 통해 반응로(20)의 내부로 투입되어 열분해실(22), 용융실(30)을 거치는 제1단계(S1)와, 2차 연소실에 의해 2차 연소되는 제2단계(S2)에 의해 열분해, 용융 및 연소가 진행된다. 이때, 상기 투입기(10)의 하부에 2개의 개폐문이 설치되고, 이들 개폐문이 교대로 열림으로써 상기 투입기(10)의 폐기물드럼(D)이 순차적으로 투입될 수 있도록 한다.

상기 반응로(20)의 내부는 내열벽돌 및 단열벽돌들이 적층 구성되어 있으며 챔버(미도시)가 서로 중첩되는 벽부위에는 내열 콘크리트를 사용하여 구성되며 반응로(20)의 외부는 구조물의 강도를 유지하기 위해 금속판으로 감싸여진다.

상기 투입기(10)의 일측에는 상기 열분해실(22)과 연결되고 수직형 샤프트로 구성되는 2개의 개폐문(11)이 더 구성되어 있으며, 이들 2개의 문이 서로 교대로 열리도록 하여 반응로(20)와 투입기(10) 사이를 최대한 밀폐시키면서 열분해실(22)측으로 투입되기 전 대기상태에 위치하는 폐기물드럼(D)이 쉽게 점화되지 않도록 한다.

또한, 상기 2개의 개폐문(11)이 교대로 열리는 이유는, 폐기물드럼(D)을 상기 반응로(20)의 열분해실(22)측으로 공급하는 피더(feeder)와 상기 푸셔(80)의 동작이 연속적으로 정시에 진행되어야만 반응로(20) 내부에 정상적으로 폐기물드럼(D)의 공급이 가능하기 때문이다.

상기 푸셔(80)는 유압식 구동장치에 의해 구동되는 것으로 상기 반응로(20)의 경사플레이트(21)에서 폐기물드럼(D)과 열분해실(22)에 의해 열분해후 잔존하는 소각재 및 잔여물들이 용융실(30)측으로 밀어내도록 하고 있으며, 푸셔(80)의 유압식 구동장치에는 상기 푸셔(80)를 전후 방향으로 이동속도를 조절할 수 있도록 구성될 수 있으며, 전후 방향으로 푸셔(80)의 이동하는 힘을 조정할 수도 있다.

상기와 같이 열분해실(22)의 내부로 장입된 폐기물드럼(D)은, 상기 반응로(20)의 제1플라즈마토치(23)에 의해 열분해 및 일부 용융처리되는 것으로, 이 때, 폐기물드럼(D)의 열분해상황을 외부에서 확인할 수 있는 투시창(25)이 상기 열분해실(22)의 내부와 연통되도록 더 구성된다.

또한, 열분해된 폐기물은 상기 용융실(30)의 내부로 이동되며 용융실(30) 내부로 폐기물이 이동되는 상태를 상기 관찰창(32)을 통해 외부에서 확인할 수 있다.

상기 용융실(30) 내부로 이동된 폐기물은, 상기 제2플라즈마토치(31)와 전극(60)에 의한 이송식 운전으로 용융되어 상기 용융실(30)의 하부 공간에 채워지게 된다. 이때, 용융된 폐기물은 모두 액상이며 비중의 차이에 의해 슬래그층(40)과 메탈층(41)으로 분리된다. 즉, 폐기물의 용융에 의해 생성된 슬래그(slag) 내에 존재하는 금속들이 높은 비중에 의해 하강하여 메탈층(41)을 형성함으로써, 상층의 슬래그층(40)과 구분되는 것이다.

또한, 상기 용융실(30)에서의 용융공정에 의해 슬래그가 충분하게 만들어지면 이 슬래그가 상기 용융실(30)의 벽면을 타고 흘러넘치게 되고, 흘러넘친 슬래그는 상기 슬래그배출구(50)를 통해 상기 슬래그배출기(70)측으로 들어가게 된다. 이때, 상기 슬래그배출구(50)의 외부에 전열코일(61)이 감겨져 있으므로, 상기 슬래그배출구(50)를 통해 슬래그가 배출되는 동안 슬래그가 응고되지 않고 액상으로 흘러내릴 수 있게 된다. 이후, 상기 슬래그배출기(70)측으로 들어간 슬래그는 상기 컨테이너(71)에 담겨지며 컨테이너(71)에 정량의 슬래그가 담기면 컨테이너를 외부로 배출한다.

상기 컨테이너(71)는 도시하지는 않았으나 구름수단인 바퀴를 컨테이너(71)의 바닥에 구성함으로써 용이하게 외부로 배출함이 가능하도록 한다.

이와 같이 반응로(20)의 열분해실(22) 및 용융실(30)의 공정에 의해 발생된 배가스는 상기 반응로(20)에 통공된 통로(24)를 통해 제2단계(S2)인 2차 연소실로 이동되며, 제2단계(S2)의 2차 연소실에서는 불완전 연소된 배가스를 완전연소 한다.

이때, 상기 2차 연소실은 원통형으로 형성되는 것이 바람직하며 선회류를 유도하고 2차 연소실 상부에 설치된 보조버너는 필요한 열량을 공급한다.

또한, 제2단계(S2)의 2차 연소실에 의해 완전연소된 배가스는 제3단계(S3)의 폐열보일러에서 일부 열량이 회수된 후, 제4단계(S4)의 켄처에서 냉각 처리된다.

또한, 제4단계(S4)의 켄처에서 냉각 처리된 배가스는 제5단계(S5)의 집진기를 통해 분진이 제거된 다음, 제6단계(S6)의 스크러버를 통해 산성성분이 제거된다.

이와 같이 분진과 산성성분이 제거된 후, 상기 제7단계(S7)의 굴뚝을 통해 대기로 방출되는 바, 필요에 따라 스크러버(SCR)에서 NOx 성분을 제거한 후 굴뚝을 통해 대기로 방출하여도 된다.

이와 같이 본 발명은 다양하게 변형실시가 가능한 것으로 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께 본 발명의 청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.

10 : 투입기 20 : 반응로
21 : 경사플레이트 22 : 열분해실
23 : 제1플라즈마토치 24 : 통로
30 : 용융실 31 : 제2플라즈마토치
32 : 관찰창 33 : 보조버너
40 : 슬래그층 41 : 메탈층
50 : 슬래그배출구 60 : 전극
61 : 전열코일 70 : 슬래그배출기
71 : 컨테이너 80 : 푸셔

Claims (5)

1. 방사성 폐기물이 들어있는 폐기물드럼(D)이 투입되는 투입기(10)와;
   상기 투입기(10)로부터 투입된 폐기물드럼(D)이 안내되는 경사플레이트(21)가 구성되고 상기 경사플레이트(21)를 따라 안내된 폐기물드럼(D)이 수용되는 열분해실(22)이 내부에 구성되며 상기 열분해실(22)에 수용된 폐기물드럼을 열분해하는 제1플라즈마토치(23)가 구성되며 상기 폐기물드럼의 열분해과정에서 발생되는 배가스가 배기되는 통로(24)가 구비된 반응로(20)와;
   상기 반응로(20)에 의해 열분해된 폐기물이 장입되고 장입된 폐기물을 용융하는 제2플라즈마토치(31)와 상기 폐기물의 장입상태를 확인하는 관찰창(32)이 구비된 구비되고 하부에 폐기물로부터 얻어지는 슬래그층(40) 및 메탈층(41)이 형성된 용융실(30)과;
   상기 용융실(30)의 하부에 연결되어 상기 슬래그층(40)의 슬래그가 배출되는 슬래그배출구(50)와;
   상기 용융실(30)의 바닥과 연결된 전극(60)과;
   상기 슬래그배출구(50)를 통해 배출된 슬래그가 담겨지는 컨테이너(71)가 구비된 슬래그 배출기(70);가 포함되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 반응로(20)의 경사플레이트(21) 일측에는 상기 투입기(10)를 통해 투입된 폐기물드럼(D)을 상기 열분해실(22)측으로 밀어주는 푸셔(80)가 더 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 용융실(30)에는 상기 용융실(30)의 내부를 예열하는 보조버너(33)가 더 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 슬래그배출구(50)를 통한 슬래그 배출시 슬래그가 응고하지 않고 원활하게 배출되도록 상기 슬래그배출구(50)의 보온 유지를 위해 상기 슬래그배출구(50)의 외주면에 감겨지는 전열코일(61)이 더 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리장치.
5. 방사성 폐기물이 담겨진 폐기물드럼이 반응로의 열분해실에 장입되어 열분해실의 제1플라즈마토치에 의해 열분해되고 열분해된 폐기물이 다시 용융실의 제2플라즈마토치에 의해 용융되는 제1단계(S1)와;
   상기 제1단계(S1)에 의해 발생되는 배가스가 반응로의 통로를 통해 2차 연소실로 이동되어 완전연소되는 제2단계(S2)와;
   상기 제2단계(S2)에 의해 완전연소된 배가스가 폐열보일러로 이동되어 배가스의 열량을 일부 회수하는 제3단계(S3)와;
   상기 제3단계(S3)에 의해 열량이 일부 회수된 배가스가 켄처(Quencher)에 의해 냉각 처리되는 제4단계(S4)와;
   상기 제4단계(S4) 후 집진기에 의해 분진이 제거되는 제5단계(S5)와;
   상기 제5단계(S5) 후 스크러버를 통해 산성성분이 제거되는 제6단계(S6)와;
   상기 제6단계(S6) 후 굴뚝을 통해 외부로 배출되는 제7단계(S7);를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마를 이용한 방사성 폐기물 처리방법.

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