KR20200069958A - Polymer solidification apparatus and solidification method of radioactive pellets - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 방사성 펠렛의 폴리머 고화장치 및 고형화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방사성 물질을 펠렛으로 성형하여 처분적합하게 폴리머로 고화시키는 장치에 관한 것으로, 기존의 고화방식에 비하여 폴리머 고화시 채널링 현상에 의한 비고화 영역이 발생되는 것을 방지하고, 펠렛의 고밀도로 인하여 충진율을 높이고 펠렛간의 공극을 폴리머로 채워 감용비를 높이고, 압축강도도 증가시키고, 펠렛간의 공극에 존재하는 에어를 효과적으로 제거하여 고건전성의 폴리머 고화체를 얻게 하여준다. 단순히 펠렛과 폴리머의 밀도차이를 이용하기 때문에 폴리머 고화장치의 운전을 매우 용이하게 하여주는 폴리머 고화장치와 고화방법에 관한 것이다.The present invention relates to a polymer solidifying device and a solidifying method of a radioactive pellet, and more particularly, to a device for solidifying a polymer into a disposable polymer by molding a radioactive material into pellets. It prevents the non-solidified area from being generated, increases the filling rate due to the high density of the pellets, fills the gaps between the pellets with a polymer, increases the reduction ratio, increases the compressive strength, and effectively removes the air present in the gaps between the pellets. It gives a solid polymer solid body. It relates to a polymer solidification device and a solidification method that makes it very easy to operate the polymer solidification device simply by using the difference in density between the pellet and the polymer.
주지하다시피 원자력 관련 시설에서는 시설의 운영과 해체과정에서 다양한 종류의 슬러리와 슬러지의 방사성폐기물이 발생된다. As is well known, in nuclear facilities, radioactive waste of various types of sludge and sludge is generated during the operation and dismantling of the facility.
이들 방사성 폐기물로부터 환경이 오염되는 것을 방지하기 위하여 한곳(영구 처분장)에 집중시켜 처분하게 되는데, 이 처분장 인수조건에서는 다양한 특성들에 대하여 엄격히 규제하고 있으며, 이를 위하여서는 모든 방사성 폐기물은 적절한 고화매질을 이용하여 고화 처리하여야만 한다.In order to prevent the environment from being polluted from these radioactive wastes, they are concentrated and disposed of in one place (permanent disposal sites), and the conditions for taking over these facilities are strictly regulated for various characteristics. It must be used to solidify.
이때 현재까지는 시멘트나 폴리머로 고화하고 있지만 시멘트고화는 감용비가 매우 낮아 처분비용이 과다하게 고려하여야 하고, 폴리머고화는 단순혼합방식일 경우는 시멘트 고화의 경우와 동일하고, 폐기물을 그래뉼로 전환하여 사용되고 있지만 페기물 특성에 의하여 원활한 고화체가 제조되지 못하고 있다.At this time, until now, it is solidified with cement or polymer, but the cost of disposal is very low because cement is solidified. Polymer solidification is the same as cement solidification in the case of simple mixing, and waste is converted into granules. Although used, a solidified body has not been produced smoothly due to the characteristics of the waste.
일반 산업에서도 원자력발전소의 경우와 동일하다.In the general industry, it is the same as that of a nuclear power plant.
폴리머 고화 방법에 대한 국내특허로는 등록특허 10-0880823 ‘방사성 폐기물 고형화 처리방법 및 장치’,‘등록특허 10-1146176 ‘방사성 폐기물의 고형화 처리방법 및 장치’, 등록특허 10-1154875 ‘방사성 폐기물의 폴리머 고형화 방법’등이 있지만, 이들은 동일한 기술에 기초하고 있다. Domestic patents for polymer solidification methods include Patent Registration No. 10-0880823'Radioactive Waste Solidification Treatment Method and Apparatus', Patent Registration 10-1146176'Radioactive Waste Solidification Treatment Method and Apparatus', Registration Patent 10-1154875'Radioactive Waste Polymer solidification methods' and the like, but these are based on the same technique.
이 기술들은 근본적인 문제점으로 고건전성의 폴리머고화체가 생산되지 못하고 잇다는 점이다. The fundamental problem is that these polymer solids have not been produced.
그리고 폴리머 주입은 드럼 상부로 주입하여 공기 배출관으로 에어를 제거하고 있다는 것이다. And the polymer injection is that the air is removed through the air discharge pipe by injecting it to the top of the drum.
또한 상부로부터 주입되기에 채널링 현상이 필연적으로 발생할 수밖에 없다.In addition, the channeling phenomenon is inevitably caused because it is injected from the top.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 기존의 폴리머고화장치에서 봉착된 문제점들을 근본적으로 해결하여 원자력관련시설에서 발생되는 슬러리와 슬러지의 펠렛 고화에 적용하는데 용이하게 하고, 처분장의 인수조건을 만족하고 처분비용의 절간화를 유도하고, 각 요소장치 구성부분들을 모듈화하여 이를 일체화하거나 상호 연계토록 하여 협소한 공간에도 설치할 수 있는 방사성 슬러와 슬러지를 펠렛을 고화하는 폴리머고화장치를 제공하는데 있다.The present invention has been devised to solve the problems of the prior art as described above, and fundamentally solves the problems encountered in the existing polymer solidification apparatus, and is easily applied to solidification of pellets of slurries and sludge generated in nuclear power facilities. A polymer that solidifies pellets of radioactive sludge and sludge that can be installed in a confined space by satisfying the conditions of acceptance of the disposal site, inducing the reduction of disposal cost, and modularizing the components of each element device so that they can be integrated or interconnected. It is to provide a solidifying device.
이러한 목적 달성을 위하여 본 발명은,In order to achieve this object, the present invention,
방사성 슬러리와 슬러지를 펠렛으로 성형한 폐기물을 폴리머로 고형화를 위하여 폴리머를 방사성폐기물 드럼내로 공급하는 공급장치, 에어 제거를 위한 감압장치, 이들 장치를 폐기물 드럼과 연결시키는 장치, 폐기물 드럼 바디를 최대 20°의 각도로 경사지게 하는 조절장치, 배관 세척장치를 포함한다.For supplying polymer into radioactive waste drums for solidifying wastes formed from pellets of pellets and sludges into radioactive wastes, pressure reducing devices for air removal, devices connecting these devices to waste drums, and waste drum bodies up to 20 It includes an adjusting device to incline at an angle of °, and a pipe cleaning device.
폴리머 고화장치의 각 요소장치들은 협소한 공간에 설치하거나 고화장치의 이동성과 유지보수를 용이하게 하기위하여 각각 모듈방식으로 제작하며, 특히 폴리머 공급장치, 감압장치, 세척장치 들은 폴리머를 드럼내에 공급하는 경우에만 연결하여 사용한다. Each element device of the polymer solidifying device is installed in a narrow space or manufactured in a modular manner to facilitate the mobility and maintenance of the solidifying device. In particular, the polymer supply device, pressure reducing device, and washing devices supply the polymer into the drum. Use it only when connected.
폴리머의 사전 주입은,Pre-injection of the polymer,
폴리머 주제와 경화제가 혼합된 고화매질을 폐기물 드럼내에 주입하고, 이어서 방사성 펠렛을 주입하여 펠렛이 폴리머로 충분히 코팅되도록 방사성폐기물 드럼 바디를 좌우로 경사지게 하는 것을 특징으로 하며, It is characterized by injecting a solidified medium in which a polymer main material and a curing agent are mixed into a waste drum, and then injecting a radioactive pellet to incline the radioactive waste drum body from side to side so that the pellet is sufficiently coated with a polymer,
폴리머의 하부 주입은,The bottom injection of the polymer,
방사성 펠렛을 드럼에 주입하여 충진시키고, 이어서 폴리머 주제와 경화제가 혼합된 고화매질을 드럼 하부로부터 공급하여 상부로 상승시키면서 펠렛간 공극을 채우면서 에어를 배출시키는 것을 특징으로 하며,It is characterized by injecting a radioactive pellet into a drum, filling it, and then supplying a solidified medium mixed with a polymer main material and a curing agent from the lower portion of the drum to the upper portion while filling the voids between the pellets while discharging air.
본 고화장치는 펠렛과 폴리머의 밀도차를 이용하는 것을 특징으로 하기 때문에 폴리머가 주입한 후 이어서 펠렛을 공급하여 이 드럼자체내부에서 펠렛이 충분히 폴리머로 감싸지도록 하기위하여 폐기물 드럼을 좌우 최대 20°의 각도로 수회에 걸쳐 천천히 좌우로 경사지게 하는 것을 특징으로 한다.Since this solidification device is characterized by using the density difference between the pellet and the polymer, the waste drum is angled up to 20° left and right in order to ensure that the pellet is sufficiently wrapped with the polymer inside the drum itself by supplying the pellet after the polymer is injected. It is characterized by slowly inclining left and right over several times.
또한 폴리머로 펠렛을 감싸서 고형화하는 경우에 펠렛사이의 공극에 존재하는 에어를 제거하기 위하여 감압장치를 이용하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized by using a pressure-reducing device to remove the air present in the gap between the pellets in the case of solidifying by wrapping the pellets with a polymer.
또한 본 발명 폴리머 혼합장치 및 공급장치는,In addition, the polymer mixing device and the supply device of the present invention,
본 고화장치는 펠렛을 고형화하는 기술이므로 드럼내에서 교반기를 이용하여 혼합할 수가 없기 때문에 펠렛내 공극으로 쉬게 주입되어져야 하고, 상온에서 경화되도록 열경화성 수지를 이용한다. 그리고 경화를 용이하게 하기 위하여 폴리머 주제와 경화제는 균일하게 혼합되어져야 한다. 이를 위한 혼합탱크내에 각각 주제와 경화제, 그리고 점도조절용 희석제를 넣고 교반하면서 일부는 스태틱 믹서를 거치도록하여 균일정도를 높여준다.Since this solidification device is a technique for solidifying pellets, it cannot be mixed using a stirrer in the drum, so it must be easily injected into the pores in the pellets, and a thermosetting resin is used to cure at room temperature. Also, in order to facilitate curing, the polymer main material and the curing agent must be uniformly mixed. For this purpose, the subject, curing agent, and viscosity-adjusting diluent are put in the mixing tank, and while stirring, some of them go through a static mixer to increase the uniformity.
또한 본 발명 드럼의 좌우경사 유도장치는,In addition, the apparatus for inducing left and right tilt of the drum of the present invention,
본 고화장치는 펠렛과 폴리머의 밀도차를 이용하는 것을 특징으로 하기 때문에 폴리머가 주입한 후 이어서 펠렛을 공급하여 이 드럼자체내부에서 펠렛이 충분히 폴리머로 감싸지도록 하기위하여 폐기물 드럼을 좌우 최대 20°의 각도로 수회에 걸쳐 천천히 좌우로 경사지게 하는 것을 특징으로 한다.Since this solidification device is characterized by using the density difference between the pellet and the polymer, the waste drum is angled up to 20° left and right in order to ensure that the pellet is sufficiently wrapped with the polymer inside the drum itself by supplying the pellet after the polymer is injected. It is characterized by slowly inclining left and right over several times.
또한 본 발명 드럼 하부공급을 위한 장치는,In addition, the apparatus for lower drum supply of the present invention,
두럼하부로 폴리머를 공급하기위하여 드럼하부에서 상부로 폴리머가 공급되도록 유도관을 드럼내에 폐기물 펠렛을 충진하기전에 삽입하여 놓는다. 그리고 유도관을 통하여 폴리머를 일정 속도로 공급한다. In order to supply the polymer to the bottom of the drum, the guide tube is inserted and placed before filling the waste pellets in the drum so that the polymer is supplied from the bottom of the drum to the top. And the polymer is supplied at a constant rate through the induction pipe.
또한 본 발명 폴리머의 경화는,In addition, the curing of the polymer of the present invention,
폴리머의 경화를 위하여 상온 및 고온에서 경화할 수 있도록 하되, 작업시간을 고려하여 경화제를 적절히 공급하거나 지연제를 사용하는 것을 특징으로 한다. 상온에서 경화가 필요하면 상온에서 방치하여 경화시키고, 빠른 경화가 요구될 경우에는 60 ∼ 90℃ 분위기에서 경화토록 한다.In order to cure the polymer, it can be cured at room temperature and high temperature, but it is characterized in that a curing agent is appropriately supplied or a retarder is used in consideration of the working time. If curing is required at room temperature, it is left to stand at room temperature to cure. If rapid curing is required, curing is performed in an atmosphere of 60 to 90°C.
상기에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명은 기존의 폴리머고화장치의 문제점들을 근원적으로 해결하고 있어서 원전을 비롯한 원자력관련 시설에 적용하는데 용이하게 하다.As described in detail above, the present invention fundamentally solves the problems of the existing polymer solidifying apparatus, thereby facilitating application to nuclear power plants and nuclear power plants.
특히 본 발명에 채택된 폴리머고화방식은 운전을 매우 용이하게 하고, 고건전성의 폴리머고화체를 제조하기 때문에 원전운영과정에서 발생되는 폐기물이나 원전해체과정에서 발생되는 슬러리나 슬러지 등의 고화에 이점을 제공한다.In particular, the polymer solidification method adopted in the present invention greatly facilitates operation and manufactures a high solidity polymer solid, thereby providing advantages for solidification of waste generated in the nuclear power plant operating process or slurry or sludge generated in the nuclear power plant dismantling process. do.
또한 국가규정이나 처분장의 인수조건을 만족하며, 처분비용의 절감화를 이루는데 이점을 제공한다.In addition, it satisfies the national regulations or the conditions for taking over the disposal site, and provides advantages in reducing the disposal cost.
이하에서는 이러한 효과 달성을 위한 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 따라 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention for achieving this effect will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 따른 방사성 폐기물의 폴리머고화 개념도를 나타낸다.
도 2 는 본 발명에 따른 폴리머 고화장치중 드럼 좌우 유도장치를 나타낸다.
도 3 은 본 발명을 구성하는 연결장치를 나타낸다.1 shows a conceptual diagram of polymer solidification of radioactive waste according to the present invention.
Figure 2 shows the drum left and right induction device of the polymer solidifying device according to the present invention.
3 shows a connecting device constituting the present invention.
본 발명에 적용된 방사성 펠렛의 폴리머 고화장치 및 고형화 방법은 도 1 내지 도 3 에 도시된 바와 같이 구성되는 것이다.The polymer solidifying apparatus and solidifying method of the radioactive pellets applied to the present invention are configured as shown in FIGS. 1 to 3.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.In the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In addition, terms to be described later are terms that are set in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the producer, so the definition should be made based on the contents throughout the present specification.
또한 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to that shown in the drawings.
먼저, 본 발명은 방사성 물질을 일정한 크기와 형상으로 성형한 펠렛과 입자상 형상(크기 > 1 mm)을 갖는 방사성 폐기물들을 그의 밀도를 이용하여 처분적합성을 갖도록 폴리머로 고형화하는 장치로서, 방사성폐기물과 폴리머의 밀도차를 이용하여 방사성폐기물의 충진율을 높여 방사성폐기물 처리 감용비를 높이게 하고, 고화매질인 폴리머가 입자상의 방사성폐기물간의 공극사이로 침투를 용이하게 하고, 각 요소 장치 구성부들을 모듈화시켜 콤팩트하게, 유지보수가 용이하게 제작함으로써 협소한 공간에도 설치할 수 있는 펠렛을 포함한 입자상 방사성폐기물을 고형화방법을 개시한다. First, the present invention is a device for solidifying a radioactive waste material having a pellet and a granular shape (size> 1 mm) formed into a certain size and shape using a density thereof as a polymer to have disposability, and the radioactive waste and polymer By increasing the filling rate of radioactive waste by using the difference in density of the radioactive waste treatment to increase the cost, the solidified polymer facilitates penetration between the air gaps between the particulate radioactive waste, and modularizes the components of each element device, making it compact, Disclosed is a method for solidifying particulate radioactive waste, including pellets, which can be installed in a narrow space by easily fabricating maintenance.
본 폴리머 고형화장치는 상온고화용 폴리머 주제와 경화제의 혼합장치, 혼합된 고형화용 폴리머의 공급장치, 폐기물 드럼, 폐기물 드럼의 회전 및 경사 유도장치, 폐기물 공극사이의 에어를 제거하는 감압장치, 폐기물 드럼과 각종 공급 배관 및 계측장치가 부착시켜 연결하는 장치, 세척장치 등을 구비한다. This polymer solidification device is a mixing device for polymer solidification and curing agent for solidifying at room temperature, a supply device for a mixed solidification polymer, a waste drum, a rotation and inclination induction device for waste drums, a decompression device for removing air between waste pores, a waste drum and It is equipped with various supply piping and measuring devices attached and connected, and washing devices.
본 폴리머 고화장치는 방사성 펠렛의 드럼내 공급단계, 폴리머 공급단계, 폴리머와 폐기물간의 혼합단계, 에어제거 단계 및 세척단계를 포함한다.The polymer solidifying apparatus includes a step of supplying a radioactive pellet in a drum, a step of supplying a polymer, a step of mixing polymer and waste, a step of removing air, and a step of washing.
특히 본 발명은 방사성 슬러리와 슬러지를 펠렛으로 성형한 폐기물을 폴리머로 고형화를 위하여 폴리머를 방사성폐기물 드럼내로 공급하는 공급장치, 에어 제거를 위한 감압장치, 이들 장치를 폐기물 드럼과 연결시키는 장치, 폐기물 드럼 바디를 최대 20°의 각도로 경사지게 하는 조절장치, 배관 세척장치를 포함한다.Particularly, the present invention provides a supply device for supplying a polymer into a radioactive waste drum for solidifying a waste formed by pelletizing a radioactive slurry and sludge into a polymer, a pressure reducing device for removing air, a device connecting these devices with a waste drum, and a waste drum It includes an adjusting device that inclines the body at an angle of up to 20°, and a pipe cleaning device.
폴리머 고화장치의 각 요소장치들은 협소한 공간에 설치하거나 고화장치의 이동성과 유지보수를 용이하게 하기위하여 각각 모듈방식으로 제작하며, 특히 폴리머 공급장치, 감압장치, 세척장치 들은 폴리머를 드럼내에 공급하는 경우에만 연결하여 사용한다. Each element device of the polymer solidifying device is installed in a narrow space or manufactured in a modular manner to facilitate the mobility and maintenance of the solidifying device. In particular, the polymer supply device, pressure reducing device, and washing devices supply the polymer into the drum. Use it only when connected.
폴리머의 사전 주입은,Pre-injection of the polymer,
폴리머 주제와 경화제가 혼합된 고화매질을 폐기물 드럼내에 주입하고, 이어서 방사성 펠렛을 주입하여 펠렛이 폴리머로 충분히 코팅되도록 방사성폐기물 드럼 바디를 좌우로 경사지게 하는 것을 특징으로 하며, It is characterized by injecting a solidified medium in which a polymer main material and a curing agent are mixed into a waste drum, and then injecting a radioactive pellet to incline the radioactive waste drum body from side to side so that the pellet is sufficiently coated with a polymer,
폴리머의 하부 주입은,The bottom injection of the polymer,
방사성 펠렛을 드럼에 주입하여 충진시키고, 이어서 폴리머 주제와 경화제가 혼합된 고화매질을 드럼 하부로부터 공급하여 상부로 상승시키면서 펠렛간 공극을 채우면서 에어를 배출시키는 것을 특징으로 하며,It is characterized by injecting a radioactive pellet into a drum, filling it, and then supplying a solidified medium mixed with a polymer main material and a curing agent from the lower portion of the drum to the upper portion while filling the voids between the pellets while discharging air.
본 고화장치는 펠렛과 폴리머의 밀도차를 이용하는 것을 특징으로 하기 때문에 폴리머가 주입한 후 이어서 펠렛을 공급하여 이 드럼자체내부에서 펠렛이 충분히 폴리머로 감싸지도록 하기위하여 폐기물 드럼을 좌우 최대 20°의 각도로 수회에 걸쳐 천천히 좌우로 경사지게 하는 것을 특징으로 한다.Since this solidification device is characterized by using the density difference between the pellet and the polymer, the waste drum is angled up to 20° left and right in order to ensure that the pellet is sufficiently wrapped with the polymer inside the drum itself by supplying the pellet after the polymer is injected. It is characterized by slowly inclining left and right over several times.
또한 폴리머로 펠렛을 감싸서 고형화하는 경우에 펠렛사이의 공극에 존재하는 에어를 제거하기 위하여 감압장치를 이용하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized by using a pressure-reducing device to remove the air present in the gap between the pellets in the case of solidifying by wrapping the pellets with a polymer.
또한 본 발명 폴리머 혼합장치 및 공급장치는,In addition, the polymer mixing device and the supply device of the present invention,
본 고화장치는 펠렛을 고형화하는 기술이므로 드럼내에서 교반기를 이용하여 혼합할 수가 없기 때문에 펠렛내 공극으로 쉬게 주입되어져야 하고, 상온에서 경화되도록 열경화성 수지를 이용한다. 그리고 경화를 용이하게 하기 위하여 폴리머 주제와 경화제는 균일하게 혼합되어져야 한다. 이를 위한 혼합탱크내에 각각 주제와 경화제, 그리고 점도조절용 희석제를 넣고 교반하면서 일부는 스태틱 믹서를 거치도록하여 균일정도를 높여준다.Since this solidification device is a technique for solidifying pellets, it cannot be mixed using a stirrer in the drum, so it must be easily injected into the pores in the pellets, and a thermosetting resin is used to cure at room temperature. Also, in order to facilitate curing, the polymer main material and the curing agent must be uniformly mixed. For this purpose, the subject, curing agent, and viscosity-adjusting diluent are put in the mixing tank, and while stirring, some of them go through a static mixer to increase the uniformity.
또한 본 발명 드럼의 좌우경사 유도장치는,In addition, the apparatus for inducing left and right tilt of the drum of the present invention,
본 고화장치는 펠렛과 폴리머의 밀도차를 이용하는 것을 특징으로 하기 때문에 폴리머가 주입한 후 이어서 펠렛을 공급하여 이 드럼자체내부에서 펠렛이 충분히 폴리머로 감싸지도록 하기위하여 폐기물 드럼을 좌우 최대 20°의 각도로 수회에 걸쳐 천천히 좌우로 경사지게 하는 것을 특징으로 한다.Since this solidification device is characterized by using the density difference between the pellet and the polymer, the waste drum is angled up to 20° left and right in order to ensure that the pellet is sufficiently wrapped with the polymer inside the drum itself by supplying the pellet after the polymer is injected. It is characterized by slowly inclining left and right over several times.
또한 본 발명 드럼 하부공급을 위한 장치는,In addition, the apparatus for lower drum supply of the present invention,
두럼하부로 폴리머를 공급하기위하여 드럼하부에서 상부로 폴리머가 공급되도록 유도관을 드럼내에 폐기물 펠렛을 충진하기전에 삽입하여 놓는다. 그리고 유도관을 통하여 폴리머를 일정 속도로 공급한다. In order to supply the polymer to the bottom of the drum, the guide tube is inserted and placed before filling the waste pellets in the drum so that the polymer is supplied from the bottom of the drum to the top. And the polymer is supplied at a constant rate through the induction pipe.
또한 본 발명 폴리머의 경화는,In addition, the curing of the polymer of the present invention,
폴리머의 경화를 위하여 상온 및 고온에서 경화할 수 있도록 하되, 작업시간을 고려하여 경화제를 적절히 공급하거나 지연제를 사용하는 것을 특징으로 한다. 상온에서 경화가 필요하면 상온에서 방치하여 경화시키고, 빠른 경화가 요구될 경우에는 60 ∼ 90℃ 분위기에서 경화토록 한다.In order to cure the polymer, it can be cured at room temperature and high temperature, but it is characterized in that a curing agent is appropriately supplied or a retarder is used in consideration of the working time. If curing is required at room temperature, it is left to stand at room temperature to cure. If rapid curing is required, curing is performed in an atmosphere of 60 to 90°C.
한편 본 발명은 상기의 구성부를 적용함에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다.On the other hand, the present invention can be variously modified in taking the above-mentioned components and can take various forms.
그리고 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.And it should be understood that the present invention is not limited to the particular forms mentioned in the detailed description above, but rather includes all modifications, equivalents, and substitutes within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should be understood as.
상기와 같이 구성된 본 발명 방사성 펠렛의 폴리머 고화장치 및 고형화 방법의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.When explaining the effect of the polymer solidification apparatus and solidification method of the present invention the radioactive pellets configured as described above are as follows.
우선, 본 발명은 도 1 은 본 발명에 따른 방사성 폐기물의 폴리머고화에 대한 개념도를 나타낸다.First, the present invention shows a conceptual diagram for polymer solidification of the radioactive waste according to the present invention.
도 1 에서, 상온고화용 폴리머 주제와 경화제의 혼합장치, 혼합된 고형화용 폴리머의 공급장치, 폐기물 드럼, 폐기물 드럼의 회전 및 경사 유도장치, 폐기물 공극사이의 에어를 제거하는 감압장치, 폐기물 드럼과 각종 공급 배관 및 계측장치가 부착시켜 연결하는 장치, 세척장치 등을 구비한다. In Fig. 1, a mixing device for a polymer main material for solidifying at room temperature and a curing agent, a supply device for a polymer for mixing solidification, a waste drum, a rotation and inclination induction device for a waste drum, a decompression device for removing air between waste pores, a waste drum and various types It is equipped with a device for connecting supply piping and measuring devices, and a washing device.
본 폴리머 고화장치는 방사성 펠렛의 드럼내 공급단계, 폴리머 공급단계, 폴리머와 폐기물간의 혼합단계, 에어제거 단계 및 세척단계를 포함한다.The polymer solidifying apparatus includes a step of supplying a radioactive pellet in a drum, a step of supplying a polymer, a step of mixing polymer and waste, a step of removing air, and a step of washing.
이하에서 설명하는 폐기물은 일정크기와 일정한 형상을 갖는 펠렛을 포함한 것들이며 펠렛형사으로 전환할 수 있는 폐기물로는 원자력관련시설의 운영과 해체과정에서 발생되는 방사성 농축폐액, 방사성 바닥 및 섬프 슬러지, 콘크리트 파쇄 슬러지, 제염 슬러지, 분말과 입상 폐수지를 비롯한 각종 슬러리와 슬러지(설명의 용이성을 위하여 이하 폐기물 또는 슬러리와 슬러지로 혼용하여 사용) 등이다.The wastes described below include pellets having a certain size and a certain shape, and wastes that can be converted into pellets include radioactive concentrated waste liquid, radioactive floor and sump sludge, and concrete generated during the operation and dismantling of nuclear power facilities. Crushed sludge, decontamination sludge, powder and granular waste paper, and various slurries and sludges (hereinafter used as wastes or slurries and sludges for ease of explanation).
본 폴리머 장치와 고화방법은 드럼내로의 폐기물 충진 방법에 따라 폴리머 주입을 달리하고, 폐기물 드럼과 각종 공급배관(폴리머 공급, 수위 계측배관, 감압배관 등)은 원격으로 자동으로 연결하여 밀폐시킨다.This polymer device and solidification method vary the polymer injection according to the waste filling method into the drum, and the waste drum and various supply pipes (polymer supply, water level measuring pipe, pressure reducing pipe, etc.) are automatically connected and sealed remotely.
폐기물 드럼내에 폴리머를 사전에 주입된 경우에서는 일정시간동안 천천히 펠렛을 주입하고, 드럼을 최대 20°의 각도로 한쪽 방향으로 기울이면서 폴리머가 펠렛을 감싸도록 한다. When the polymer is injected into the waste drum in advance, the pellet is slowly injected for a certain period of time, and the polymer is wrapped around the pellet while tilting the drum in one direction at an angle of up to 20°.
이어서 반대방향으로 20°의 각도로 기울여 드럼내부의 폴리머와 펠렛이 반대방향으로 흐르면서 혼합되도록 한다. 이를 펠렛이 적어도 드럼내 90 ∼ 95 %가 될 때까지 원격적으로, 자동적으로 반복시킨다.Then, by inclining at an angle of 20° in the opposite direction, the polymer and pellets inside the drum are mixed while flowing in the opposite direction. This is repeated remotely and automatically until the pellets are at least 90-95% in the drum.
폐기물 드럼내에 펠렛이 사전에 주입된 경우(이미 폴리머 공급 유도관은 주입된 상태)에서는 폴리머 주입유도관을 통하여 폴리머가 드럼 하부로부터 공급되도록 하면서 서서히 폴리머가 상승되면서 펠레공극 사이의 기포들은 제거되도록 한다. 폴리머가 펠렛을 충분히 감싸는 드럼내 90 ∼ 95 %가 될 때까지 원격적으로, 자동적으로 수행한다.When the pellets are previously injected into the waste drum (the polymer supply induction pipe is already injected), the polymer is supplied from the bottom of the drum through the polymer injection induction pipe while gradually increasing the polymer to remove bubbles between the pellet pores. . It is carried out remotely and automatically until the polymer reaches 90 to 95% in a drum sufficiently surrounding the pellet.
폴리머 경화시 고온에서 경화가 요구될 경우에는 60 ∼ 90℃ 분위기에서 경화토록 하고 이외의 경우에는 상온에서 경화토록 한다.When curing at a high temperature is required for curing the polymer, it is allowed to cure in an atmosphere of 60 to 90°C, and in other cases, it is allowed to cure at room temperature.
폴리머의 주입이 완료되면 연결장치를 해체하고 게속 수행하되, 수행되지 않을 경우에는 모든 배과능 ㄹ세척하여 배관내에 잔류하는 폴리머가 경화되는 것을 방지한다.When the injection of the polymer is completed, the connection device is disassembled and continued to be performed, but when not performed, all excess capacity is washed to prevent curing of the polymer remaining in the pipe.
본 발명 방사성 펠렛의 폴리머 고화장치 및 고형화 방법의 기술적 사상은 실제로 동일결과를 반복 실시 가능한 것으로, 특히 이와 같은 본원발명을 실시함으로써 기술발전을 촉진하여 산업발전에 이바지할 수 있어 보호할 가치가 충분히 있다.The technical idea of the polymer solidification apparatus and solidification method of the radioactive pellets of the present invention is that the same result can be repeatedly executed. In particular, it is possible to promote technological development by contributing to the invention of the present invention and contribute to industrial development. .
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 방사성 펠렛의 폴리머 고화장치<Explanation of reference numerals for main parts of drawings>
100: polymer solidifying device for radioactive pellets
Claims (5)
폴리머를 방사성폐기물 드럼내로 공급하는 공급장치;
에어 제거를 위한 감압장치;
배관 세척장치;
폴리머를 폐기물 드럼내로 공급하는 경우에 상기 공급장치, 감압장치 및 세척장치를 폐기물 드럼과 연결시키는 연결장치; 및
폐기물 드럼 바디를 좌우로 경사지게 하는 좌우경사 유도장치를 포함하며,
폴리머 주제와 경화제가 혼합된 고화매질을 폐기물 드럼내에 주입하고, 이어서 방사성 펠렛을 주입하여 펠렛이 폴리머로 충분히 코팅되도록 폐기물 드럼 바디를 좌우로 경사지게 하며,
방사성 펠렛을 폐기물 드럼에 주입하여 충진시키고, 이어서 폴리머 주제와 경화제가 혼합된 고화매질을 폐기물 드럼 하부로부터 공급하여 상부로 상승시키면서 펠렛간 공극을 채우면서 에어를 배출시키며,
펠렛과 폴리머의 밀도차를 이용하여 폴리머가 주입한 후 펠렛을 공급하여 드럼 내부에서 펠렛이 폴리머로 충분히 감싸지도록 폐기물 드럼을 좌우 최대 20°의 각도로 수회에 걸쳐 천천히 좌우로 경사지게 하며,
폴리머로 펠렛을 감싸서 고형화할 때 펠렛 사이의 공극에 존재하는 에어를 제거하기 위하여 감압장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 폴리머 고화장치A device for solidifying a waste formed by pelletizing a radioactive slurry and sludge into a polymer,
A supply device for supplying the polymer into the radioactive waste drum;
Pressure reducing device for air removal;
Piping washing device;
A connecting device connecting the supply device, the pressure reducing device and the washing device to the waste drum when supplying the polymer into the waste drum; And
Includes a left and right inclined induction device to incline the waste drum body from side to side,
A solidified medium in which a polymer main material and a curing agent are mixed is injected into a waste drum, and then a radioactive pellet is injected to incline the waste drum body from side to side so that the pellet is sufficiently coated with a polymer,
The radioactive pellets are injected into the waste drum to fill them, and then a solidified medium containing a polymer main material and a curing agent is supplied from the bottom of the waste drum and raised upwards, filling air gaps between the pellets and releasing air.
Using the density difference between the pellets and the polymer, after the polymer is injected, the pellets are supplied, and the waste drum is gradually inclined from side to side several times at an angle of up to 20° from side to side so that the pellets are sufficiently wrapped with the polymer inside the drum.
A polymer solidifying device characterized by using a pressure reducing device to remove air present in the gaps between the pellets when solidifying by wrapping the pellets with a polymer
드럼 내에서 교반기를 이용하여 혼합할 수가 없기 때문에 펠렛 내 공극으로 폴리머가 쉽게 주입되고 상온에서 경화되도록 열경화성 수지를 이용하며, 경화를 용이하게 하기 위하여 폴리머 주제와 경화제는 균일하게 혼합되어져야 하며, 이를 위한 혼합탱크 내에 각각 주제와 경화제, 그리고 점도조절용 희석제를 넣고 교반하면서 일부는 스태틱 믹서를 거치도록 하여 균일정도를 높여주는 것을 특징으로 하는 폴리머 고화장치According to claim 1,
Since it is not possible to mix using a stirrer in the drum, the polymer is easily injected into the pores in the pellet and uses a thermosetting resin to cure at room temperature. To facilitate curing, the polymer main material and the curing agent must be uniformly mixed. Polymer solidifying device characterized by increasing uniformity by subjecting some of them to a static mixer while stirring the subject, curing agent, and viscosity-adjusting diluent in the mixing tank for each.
드럼하부에서 상부로 폴리머가 공급되도록 유도관을 드럼내에 폐기물 펠렛을 충진하기 전에 삽입하여 놓고, 유도관을 통하여 폴리머를 일정 속도로 공급하는 것을 특징으로 하는 폴리머 고화장치According to claim 1,
A polymer solidification device characterized in that the induction pipe is inserted before filling the waste pellets in the drum so that the polymer is supplied from the bottom of the drum to the polymer, and the polymer is supplied at a constant rate through the induction pipe.
폴리머의 경화를 위하여 상온 및 고온에서 경화할 수 있도록 하되, 작업시간을 고려하여 경화제를 공급하거나 지연제를 사용하며, 상온에서 경화가 필요하면 상온에서 방치하여 경화시키고, 빠른 경화가 요구될 경우에는 60 ∼ 90℃ 분위기에서 경화하는 것을 특징으로 하는 폴리머 고화장치According to claim 1,
For curing of the polymer, it is allowed to cure at room temperature and high temperature, but a curing agent is supplied or a retarder is used in consideration of the working time.If curing is required at room temperature, it is cured by standing at room temperature and curing is required. Polymer solidification device characterized by curing in an atmosphere of 60 to 90°C
방사성 펠렛의 드럼내 공급단계;
폴리머 공급단계;
폴리머와 폐기물간의 혼합단계;
에어제거 단계 및 세척단계를 포함하고,
펠렛 형상으로 전환할 수 있는 폐기물로는 원자력관련시설의 운영과 해체과정에서 발생되는 방사성 농축폐액, 방사성 바닥 및 섬프 슬러지, 콘크리트 파쇄 슬러지, 제염 슬러지, 분말과 입상 폐수지를 비롯한 각종 슬러리와 슬러지로서,
드럼내로의 폐기물 충진 방법에 따라 폴리머 주입을 달리하고, 폐기물 드럼과 각종 공급배관(폴리머 공급, 수위 계측배관, 감압배관)은 원격으로 자동으로 연결하여 밀폐시키며, 폐기물 드럼 내에 폴리머를 사전에 주입된 경우에는 일정 시간동안 천천히 펠렛을 주입하고, 드럼을 최대 20°의 각도로 한쪽 방향으로 기울이면서 폴리머가 펠렛을 감싸도록 하고,
이어서 반대방향으로 최대 20°의 각도로 기울여 드럼내부의 폴리머와 펠렛이 반대방향으로 흐르면서 혼합되도록 하며, 이를 펠렛이 적어도 드럼내 90 ∼ 95 %가 될 때까지 원격적으로, 자동적으로 반복시키고,
폐기물 드럼내에 펠렛이 사전에 주입된 경우(이미 폴리머 공급 유도관은 주입된 상태)에는 폴리머 주입유도관을 통하여 폴리머가 드럼 하부로부터 공급되도록 하면서 서서히 폴리머가 상승되면서 펠레공극 사이의 기포들은 제거되도록 하며, 폴리머가 펠렛을 충분히 감싸 드럼내 90 ∼ 95 %가 될 때까지 원격으로 자동으로 수행하며,
폴리머 경화시 고온에서 경화가 요구될 경우에는 60 ∼ 90℃ 분위기에서 경화하고 이외의 경우에는 상온에서 경화하고,
폴리머의 주입이 완료되면 연결장치를 해체하고 게속 수행하되, 수행되지 않을 경우에는 모든 배관을 세척하여 배관내에 잔류하는 폴리머가 경화되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 폴리머 고화방법
A method for solidifying a radioactive slurry and sludge pelletized waste into a polymer,
Supplying the radioactive pellets into the drum;
Polymer supply step;
Mixing step between polymer and waste;
Air removal step and washing step,
Wastes that can be converted into pellets include various types of slurry and sludge, including radioactive concentrated waste, radioactive bottom and sump sludge, concrete crushed sludge, decontamination sludge, powder and granular wastewater generated during the operation and decommissioning of nuclear facilities.
Depending on the method of filling the waste into the drum, polymer injection is different, and the waste drum and various supply pipes (polymer supply, water level measuring pipe, pressure reducing pipe) are automatically connected and sealed remotely, and the polymer is previously injected into the waste drum. In this case, the pellet is slowly injected for a certain time, and the polymer is wrapped around the pellet while tilting the drum in one direction at an angle of up to 20°,
Subsequently, the polymer and pellets inside the drum are mixed while flowing in the opposite direction by tilting at an angle of up to 20° in the opposite direction, which is repeated remotely and automatically until the pellets are at least 90 to 95% in the drum,
When pellets are previously injected into the waste drum (the polymer supply induction pipe is already injected), the polymer is supplied from the lower part of the drum through the polymer injection induction pipe while gradually increasing the polymer so that the air bubbles between the pellet pores are removed. , It is automatically carried out remotely until the polymer wraps the pellets sufficiently to reach 90 to 95% in the drum.
When curing at a high temperature is required during curing of the polymer, it is cured in an atmosphere of 60 to 90°C, and otherwise, at room temperature,
When the injection of polymer is completed, the connection device is disassembled and continues to be performed, but when not performed, all the pipes are washed to prevent the polymer remaining in the pipes from curing, thereby solidifying the polymer.
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| KR20200069957A (en) * | 2018-12-07 | 2020-06-17 | (주)라드인 | Radioactive sludge drying apparatus having elliptical heat transfer wall and drying method thereof |
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