KR101300203B1

KR101300203B1 - Device of radioactive waste carbonization

Info

Publication number: KR101300203B1
Application number: KR1020120039203A
Authority: KR
Inventors: 황창성
Original assignee: 황창성
Priority date: 2012-04-16
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2013-08-26

Abstract

PURPOSE: A radioactive waste carbonization device is provided to discharge only purified clean gas to the atmosphere by changing low-level wastes generated through carbonization to a minimum volume state, processing it and separating and condensing gas generated by carbonizing a large amount of radioactive wastes at high temperatures, thereby preventing air pollution and satisfying a related act and subordinate statute. CONSTITUTION: A radioactive waste carbonization device includes a crusher (100) crushing radioactive wastes; a feeding device (200); an input chamber (300) inputting a carbide inputted through the feeding device; a first transporter transporting the radioactive wastes supplied through the input chamber; and a carbonizing device (500) including a second transporter transporting the radioactive wastes transported from the first transporter and a first microwave generator separated from the second transporter for discharging a microwave to the radioactive wastes.

Description

방사성 폐기물 탄화장치{Device of radioactive waste carbonization}Radioactive waste carbonization

본 발명은 원자력발전소에서 발생되는 폐기물에 대한 처리를 위해 사용되는 탄화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방사능에 오염된 의류 또는 장갑과 같은 저준위폐기물을 탄화시켜 최소한의 부피로 처리함과 동시에, 탄화시 발생되는 유해물질을 고온의 분위기에서 분리시킨 후에 정화하여 안전하게 대기로 배출시킬 수 있는 방사성 폐기물 탄화장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a carbonization apparatus used for treatment of waste generated from a nuclear power plant. More specifically, carbonization of a low-level waste, such as clothing or gloves contaminated with radioactivity, is carried out at a minimum volume and carbonization. The present invention relates to a radioactive waste carbonization apparatus that can separate and remove harmful substances generated in a high temperature atmosphere and be safely discharged to the atmosphere.

일반적으로 핵 원자로 시설에서 사용 후 폐기되는 각종 의류, 장갑 및 신발 등의 방사능 폐기물은 방사능 오염으로 인해 일반 쓰레기와 달리 소각되지 못하고 폐기물 저장통에 밀폐된 후에 별도로 구비된 저장시설에 방사성 폐기물을 매립 폐기하는 방법이 흔히 사용되고 있다.In general, radioactive waste such as clothes, gloves, and shoes that are disposed of after being used in a nuclear reactor facility cannot be incinerated unlike general waste due to radioactive contamination, and is disposed of in a separate storage facility after being enclosed in a waste storage facility. The method is commonly used.

그러나 이와 같이 지하에 인공적인 공간을 마련하기 위해 소모되는 비용이 과도하게 투여되고 있으며, 특히 방사능의 누출 위험이 없을 정도로 깊은 곳에 공간을 마련하기에는 비용뿐만 아니라 폐기물의 안전도를 이유로 한 매립지역 주민들의 반대로 핵폐기물저장소를 결정하기 어려운 것이 세계적인 추세이다.However, the cost of creating artificial spaces underground is being excessively administered, and in particular, it is not necessary to provide a space deep enough so that there is no risk of radiation leakage. Difficulties in determining nuclear waste storage are a global trend.

또한 핵폐기물의 육지매립과는 달리 주민들의 반대에 부딪치지 않고 저장소건설에 드는 비용도 절감하여 핵폐기물을 처리하는 방식으로 손쉽게 이용되는 것이 해양투기(ocean dumping)이다.In addition, unlike landfilling of nuclear waste, ocean dumping is easily used as a method of treating nuclear waste by reducing the cost of storage construction without facing opposition from residents.

이미 육지의 핵폐기물저장소 시설이 포화상태에 있고, 노후원자로와 기타 핵폐기물이 상당량 있기 때문에 앞으로도 해양투기를 할 가능성은 배제할 수 없는 실정으로 중요한 생물자원을 포함하고 있는 해양생태계는 먹이사슬로 연결되어있어 그 피해가 해양환경과 해양 생태계뿐만 아니라 인간의 건강에까지 미치게 된다.Since the nuclear waste storage facility on land is already saturated and there are a lot of old reactors and other nuclear wastes, the possibility of dumping at sea cannot be ruled out. The marine ecosystem, which contains important biological resources, is connected to the food chain. The damage extends to human health as well as to marine environments and marine ecosystems.

종래에는 이와 같은 문제점을 해소하기 위해, 소각시 발생하는 폐열을 이용하여 열활성 촉매 화학반응에 의해 얻어지는 고온의 수소가스로 방사성 핵폐기물을 완전연소로 용융하여 방사능 누출과 같은 생명과 건강에 위협적인 유해물질의 발생이 극소화되는 환경친화적인 소각기능을 할 수 있는 수소가스를 연료로 한 방사능 핵폐기물 열분해 용융 소각시스템을 제공하고자 하였다.Conventionally, in order to solve such a problem, by using the waste heat generated during incineration, the high temperature hydrogen gas obtained by thermally active catalytic chemical reaction melts radioactive nuclear waste into complete combustion, which threatens life and health such as radioactive leakage. The aim was to provide a radioactive nuclear waste pyrolysis molten incineration system using hydrogen gas as a fuel capable of environmentally friendly incineration, which minimizes the generation of harmful substances.

그러나 이와 같은 종래의 방사능 핵폐기물 열분해 용융 소각시스템은 소각을 위한 소각로를 별도로 운용함으로 인해 이로 인한 설치장소가 제한적이고, 소각에 따른 주민들의 쾌적한 환경 조건을 제공하지 못하는 문제점이 유발되었다.
However, the conventional radioactive nuclear waste pyrolysis melt incineration system has a problem in that the installation place is limited due to the separate operation of the incinerator for incineration, and the residents cannot provide a pleasant environmental condition due to the incineration.

대한민국 공개특허공보 제10-2004-0004226호 (공개일: 2004년04월13일)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2004-0004226 (Published: April 13, 2004)

본 발명의 실시예들은 저준위폐기물들이 탄화되면서 발생되는 유해물질에 대해 안정적으로 정화시킨 후에 대기중으로 배출시켜 상기 유해물질에 의한 대기 오염 발생을 방지하고자 한다.
Embodiments of the present invention are intended to prevent the generation of air pollution by the harmful substances by stably purifying the harmful substances generated as the low-level waste is carbonized and then discharged to the atmosphere.

본 발명의 일 측면에 따르면, 방사성 폐기물이 파쇄되는 파쇄기; 상기 파쇄기에서 파쇄된 방사성 폐기물을 이송하는 피딩기; 상기 피딩기에서 이송된 폐기물이 탄화되기 이전에 공기가 제거되는 투입 챔버; 상기 투입 챔버를 통해 공급된 방사성 폐기물을 이송하는 제1 이송기; 상기 제1 이송기에서 이송된 방사성 폐기물이 연속으로 이송되도록 구비된 제2 이송기와, 상기 제2 이송기의 외측으로 이격되어 위치하고 상기 방사성 폐기물을 향해 마이크로웨이브를 방출하기 위해 구비된 제1 마이크로 웨이브 발생기를 포함하는 탄화기; 상기 제1 이송기와 제2 이송기의 작동을 위해 구비된 구동부; 상기 탄화기의 내부에 구비되고, 외측에 구비된 제2 마이크로 웨이브 발생기에 의해 고온의 열이 발생되며 가스의 이동을 위해 내부 중앙이 개구된 가스 이동공과, 상단이 외측으로 절곡된 절곡단이 형성된 열 발생기를 포함하는 고온 챔버; 상기 고온 챔버와 연통 되고 열교환을 통해 고온의 가스를 액화시키는 응축기; 및 상기 응축기와 연통 되고 상기 가스를 진공압으로 흡입하는 진공펌프를 포함한다.According to one aspect of the invention, the crusher radioactive waste is crushed; A feeder for transferring radioactive waste crushed in the crusher; An input chamber in which air is removed before the waste conveyed from the feeder is carbonized; A first conveyer for conveying radioactive waste supplied through the input chamber; A second feeder provided to continuously transport the radioactive waste conveyed from the first feeder, and a first microwave positioned to be spaced outwardly of the second feeder and to emit microwaves toward the radioactive waste A carbonizer comprising a generator; A drive unit provided for operation of the first conveyor and the second conveyor; A high temperature heat is generated by the second microwave generator provided inside the carbonizer, and a gas moving hole having an inner center opening for movement of gas, and a bent end having an upper end bent outward are formed. A high temperature chamber including a heat generator; A condenser in communication with the hot chamber and liquefying hot gases through heat exchange; And a vacuum pump in communication with the condenser and sucking the gas at a vacuum pressure.

상기 고온 챔버는 수직 상태로 설치되는 것을 특징으로 한다.The high temperature chamber is characterized in that it is installed in a vertical state.

상기 고온 챔버는 복수개가 구비되는 것을 특징으로 한다.The high temperature chamber is characterized in that a plurality is provided.

상기 고온 챔버는 직렬로 서로 간에 연결된 것을 특징으로 한다.The high temperature chambers are characterized in that they are connected to each other in series.

상기 고온 챔버는 상기 열 발생기가 내부에 삽입된 내통을 포함한다.The high temperature chamber includes an inner cylinder in which the heat generator is inserted.

상기 열 발생기는 가스의 이동을 위해 내부 중앙이 개구된 가스 이동공; 상단이 외측으로 절곡된 절곡단을 포함한다.The heat generator may include a gas moving hole having an inner center opening for movement of gas; The upper end includes a bent end bent outward.

상기 열 발생기는 고온의 발열 상태를 유지시키기 위해 소정의 두께로 외측을 감싸는 단열 부재를 더 포함한다.The heat generator further includes a heat insulating member surrounding the outside with a predetermined thickness in order to maintain a high temperature heating state.

상기 단열 부재는 내화 모르타르로 이루어진 제1 단열층; 세라믹 폐이퍼로 이루어진 제2 단열층이 단위 단열층을 이루는 것을 특징으로 한다.The heat insulating member includes a first heat insulating layer made of refractory mortar; A second heat insulating layer made of a ceramic waste wiper is characterized in that the unit heat insulating layer.

상기 단열 부재는 다층 형태로 이루어진 것을 특징으로 한다.The heat insulating member is characterized in that the multi-layer form.

상기 고온 챔버는 상기 제2 마이크로 웨이브 발생기가 상기 고온 챔버의 외측을 따라 일정 구간에 이격 설치된 것을 특징으로 한다.The high temperature chamber is characterized in that the second microwave generator is spaced apart in a predetermined section along the outside of the high temperature chamber.

고온 챔버는 하단에 구비되고 가스에 포함된 이물질이 적층되는 이물질 받이함을 더 포함한다.
The high temperature chamber further includes a foreign matter receiver provided at a lower end thereof and stacking foreign substances contained in the gas.

본 발명의 실시예들은 저준위 폐기물에 대한 탄화를 통해 최소한의 부피 상태로 변화시켜 처리하고 다량의 방사성 폐기물이 탄화되면서 발생되는 가스를 고온의 온도 분위기에서 분리시킨 상태에서 응축시켜 대기중으로 깨끗이 정화된 가스만을 배출함으로써 대기오염을 예방하고 관계 법령을 만족시킬 수 있다.
Embodiments of the present invention are processed by changing to a minimum volume state through the carbonization of low-level waste, and the gas generated by carbonization of a large amount of radioactive waste condensed in a state separated from a high temperature temperature atmosphere to clean the atmosphere to the atmosphere Emissions of bays can prevent air pollution and satisfy related laws.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 폐기물 탄화장치의 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 폐기물 탄화장치에 구비된 투입 챔버와 탄화기를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 방사성 폐기물 탄화장치를 통해 배출되는 가스의 흐름을 기준으로 각 구성을 나열한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 방사성 폐기물 탄화장치에 구비된 고온 챔버를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 방사성 폐기물 탄화장치에 구비된 고온챔버를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 열 발생기를 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 열 발생기의 횡 단면도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 방사성 폐기물 탄화장치에 구비된 응축기를 도시한 도면.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 방사성 폐기물 탄화장치의 작동 상태도.1 is a front view of a radioactive waste carbonization apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing an input chamber and a carbonizer provided in the radioactive waste carbonization apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view listing each component on the basis of the flow of gas discharged through the radioactive waste carbonization apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view showing a high temperature chamber provided in the radioactive waste carbonization apparatus according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view showing a high temperature chamber provided in the radioactive waste carbonization apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a heat generator according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of a heat generator according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a condenser provided in the radioactive waste carbonization apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 to 10 is an operating state diagram of the radioactive waste carbonization apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 폐기물 탄화장치의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 폐기물 탄화장치의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방사성 폐기물 탄화장치에 구비된 투입 챔버와 탄화기를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 방사성 폐기물 탄화장치를 통해 배출되는 가스의 흐름을 기준으로 각 구성을 나열한 도면이다.A configuration of a radioactive waste carbonization apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a front view of a radioactive waste carbonization apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a view showing an input chamber and a carbonization apparatus provided in the radioactive waste carbonization apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 1 is a view listing each component on the basis of the flow of gas discharged through the radioactive waste carbonization apparatus according to one embodiment of the present invention.

설명에 앞서 본 실시예에 의한 방사성 폐기물 탄화장치(1)는 방사선에 오염된 저준위 폐기물을 탄화시키는 과정에서 발생되는 황 산화물(SOx)(sulfur oxides)과 질소산화물(NOx)과 같은 유해가스에 대한 분리를 보다 용이하게 실시하여 탄화장치의 사용에 따른 대기 오염 발생을 방지하는 것을 주요 특징으로 한다.
Prior to the description, the radioactive waste carbonization apparatus 1 according to the present embodiment is used for harmful gases such as sulfur oxides (SOx) and nitrogen oxides (NOx) generated during the carbonization of low-level waste contaminated with radiation. It is characterized in that the separation is more easily performed to prevent the generation of air pollution due to the use of a carbonization device.

첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 방사성 폐기물 탄화장치(1)는 방사성 폐기물이 파쇄되는 파쇄기(100)와, 피딩기(200)와, 상기 피딩기(200)를 통해 피딩된 탄화물이 투입되는 투입 챔버(300)와, 상기 투입 챔버(300)를 통해 공급된 방사성 폐기물을 이송하는 제1 이송기(400)와, 상기 제1 이송기(400)에서 이송된 방사성 폐기물이 연속으로 이송되도록 구비된 제2 이송기(510)와, 상기 제2 이송기(520)의 외측으로 이격되어 위치하고 상기 방사성 폐기물을 향해 마이크로웨이브를 방출하기 위해 구비된 제1 마이크로 웨이브 발생기(520)를 포함하는 탄화기(500)가 구비된다.1 to 3, the radioactive waste carbonization apparatus 1 includes a crusher 100 in which radioactive waste is crushed, a feeder 200, and a carbide fed through the feeder 200. Into the input chamber 300, the first feeder 400 for transporting the radioactive waste supplied through the input chamber 300, and the radioactive waste transported from the first feeder 400 to be continuously transported A carbonization comprising a second feeder 510 provided and a first microwave generator 520 spaced outwardly of the second feeder 520 and provided to emit microwaves towards the radioactive waste. The machine 500 is provided.

또한 제1 이송기(400)와 제2 이송기(510)의 작동을 위해 구비된 구동부(600)와, 상기 탄화기(500)와 연통 되고, 외측에 구비된 제2 마이크로 웨이브 발생기(702)에 의해 고온의 열이 발생되는 열 발생기(710)를 포함하는 고온 챔버(700)와, 상기 고온 챔버(700)와 연통 되고 열교환을 통해 고온의 가스를 액화시키는 응축기(800); 및 상기 응축기(800)와 연통 되고 상기 가스를 진공압으로 흡입하는 진공펌프(900)를 포함한다.
In addition, the driving unit 600 provided for the operation of the first feeder 400 and the second feeder 510, and the second microwave generator 702 which is in communication with the carbonizer 500, provided on the outside A high temperature chamber 700 including a heat generator 710 in which high temperature heat is generated, and a condenser 800 communicating with the high temperature chamber 700 and liquefying high temperature gas through heat exchange; And a vacuum pump 900 in communication with the condenser 800 and sucking the gas at a vacuum pressure.

방사성 폐기물 탄화장치(1)는 방사능 세기가 상대적으로 낮게 감지되는 의류 및 신발과 같은 저준위 방사성 폐기물을 소각하기 위한 파쇄기(100)가 구비된다.The radioactive waste carbonization apparatus 1 is provided with a crusher 100 for incineration of low-level radioactive waste such as clothing and shoes in which the radioactivity intensity is detected relatively low.

파쇄기(100)는 저준위 방사성 폐기물이 투입되도록 개폐 가능하게 설치된 도어(101)가 구비되고, 상기 도어(101)의 하측으로 이격된 위치에 방사성 폐기물을 파쇄하기 위해 치형 결합된 파쇄기어(102)와, 상기 파쇄기어(102)의 회전을 위해 구비된 모터 및, 상기 파쇄기(100)의 하측에 구비되고 파쇄기어(102)에 의해 파쇄된 저준위 폐기물이 피딩기(200)로 공급되도록 구비된 폐기물 배출구(104)를 포함한다.
The shredder 100 is provided with a door 101 installed to open and close so that low-level radioactive waste is input, and a shredding gear 102 that is tooth-coupled to shred the radioactive waste at a position spaced below the door 101. A waste outlet provided to rotate the crushing gear 102 and the low-level waste crushed by the crushing gear 102 to the feeder 200 are provided below the crusher 100. 104.

피딩기(200)는 폐기물 배출구와 연통된 후에 상기 피딩기(200)의 외측에 수직 상태로 설치되며 내부에 구비된 피딩 스크류(202)와, 상기 피딩 스크류(202)의 단부에 구비된 피딩 모터(204)와, 상기 피딩 스크류(202)에 의해 피딩된 방사성 폐기물을 투입 챔버(300)로 공급하기 위해 소정의 각도로 밴딩된 피딩 공급관(206)을 포함한다.After the feeder 200 is in communication with the waste outlet, the feeder 200 is installed vertically on the outside of the feeder 200 and has a feeding screw 202 provided therein and a feeding motor provided at an end of the feeding screw 202. 204 and a feeding supply pipe 206 bent at an angle to supply the radioactive waste fed by the feeding screw 202 to the input chamber 300.

피딩기(200)는 피딩 모터(204)의 회전수에 따라 투입 챔버(300)로 공급되는 저준위 폐기물량이 조절될 수 있으며, 후술할 탄화기(500)에서의 안정적인 탄화를 위해 피딩 모터(204)가 n회전 이상일 경우에는 피딩 모터(204)의 작동이 중지되고, n회전 이하일 경우에는 피딩 모터(204)가 연속적으로 작동된다. 이를 통해 저준위 폐기물이 탄화기(500)에 공급되는 저준위 폐기물에 대한 공급량이 선택적으로 조절될 수 있다.
The feeder 200 may adjust the amount of low-level waste supplied to the input chamber 300 according to the rotational speed of the feeding motor 204, and the feeding motor 204 for stable carbonization in the carbonizer 500 to be described later. When n is more than n revolutions, the operation of the feeding motor 204 is stopped, and when n is less than n revolutions, the feeding motor 204 is continuously operated. Through this, the supply amount for the low level waste in which the low level waste is supplied to the carbonizer 500 may be selectively adjusted.

본 발명의 일 실시예에 의한 투입 챔버에 대해 도면을 참조하여 설명한다.An input chamber according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

첨부된 도 2 내지 도 3을 참조하면, 투입 챔버(300)는 직사각형 형상으로 이루어지고, 방사성 폐기물이 탄화기(500)로 공급되기 이전에 공기가 제거된 진공 상태에서 탄화기(500)로 공급되도록 투입 챔버(300)의 내측에 소정의 크기로 이루어진 진공 챔버(302)가 구비된다.2 to 3, the input chamber 300 has a rectangular shape and is supplied to the carbonizer 500 in a vacuum state where air is removed before the radioactive waste is supplied to the carbonizer 500. A vacuum chamber 302 having a predetermined size is provided inside the input chamber 300 so as to have a predetermined size.

진공 챔버(302)는 진공이 형성되도록 후술할 진공펌프(900)와 연결된 튜브를 포함하고, 상기 튜브를 통해 상기 진공 챔버(302)의 내부가 진공 상태로 유지될 수 있다.The vacuum chamber 302 may include a tube connected to a vacuum pump 900 to be described later to form a vacuum, and the inside of the vacuum chamber 302 may be maintained in a vacuum state through the tube.

진공 챔버(302)는 별도의 영역으로 형성되기는 하나, 항시 밀폐 상태가 유지되는 것이 아니라 상기 진공 챔버(302)를 기준으로 상부와 하부 공간을 선택적으로 차단하는 차단부(310)에 의해 진공 상태가 조성될 수 있다.Although the vacuum chamber 302 is formed as a separate area, the vacuum state is not always maintained by the blocking unit 310 that selectively blocks the upper and lower spaces based on the vacuum chamber 302. Can be formulated.

차단부(310)는 진공 챔버(302)의 상부 영역을 선택적으로 차단하는 제2 차단기(312)와, 하부 영역을 선택적으로 차단하는 제1 차단기(314)를 포함한다.The blocking unit 310 includes a second breaker 312 selectively blocking the upper region of the vacuum chamber 302, and a first breaker 314 selectively blocking the lower region.

제1 차단기(314)는 판 형상으로 이루어진 제1 차단판(314a)과, 상기 제1 차단판(314a)을 전, 후 방향으로 이동 가능하게 하는 제1 액츄에이터(314b)를 포함한다.The first breaker 314 includes a first block plate 314a having a plate shape and a first actuator 314b for moving the first block plate 314a in the front and rear directions.

제2 차단기(312)는 판 형상으로 이루어진 제2 차단판(312a)과, 상기 제2 차단판(312a)을 전, 후 방향으로 이동 가능하게 하는 제2 액츄에이터(312b)를 포함한다.The second breaker 312 includes a second block plate 312a having a plate shape, and a second actuator 312b for moving the second block plate 312a in the front and rear directions.

제1 차단판(314a)은 제2 차단판(312a)에 비해 먼저 진공 챔버(302)의 하부 영역을 차단하며, 상기 제1 차단판(314a)의 상부에 방사성 폐기물이 적층된 후에 상기 제2 차단판(312a)이 진공 챔버(302)의 상부 영역을 차단하여 밀폐상태로 유지시킨다. 또한 상기 상태에서 소정의 시간 동안 튜브를 통해 진공 챔버(302)의 내부에 잔존하는 공기가 모두 제거된 상태에서 제1 차단판(314a)이 진공 챔버(302)의 하부 영역이 개방되도록 내측으로 이동되면서 후술할 제1 이송기(400)를 통해 저준위 폐기물들에 대한 이송이 이루어진다.The first blocking plate 314a blocks the lower region of the vacuum chamber 302 before the second blocking plate 312a, and after the radioactive waste is stacked on the first blocking plate 314a, The blocking plate 312a blocks the upper region of the vacuum chamber 302 and keeps it in a closed state. In addition, in the above state, the first blocking plate 314a moves inwardly so that the lower region of the vacuum chamber 302 is opened while all remaining air is removed from the inside of the vacuum chamber 302 through the tube for a predetermined time. While being transported to the low-level waste through the first conveyor 400 to be described later.

상기 방사성 폐기물이 모두 이송된 후에는 제1 차단판(314a)이 진공 챔버(302)의 하부 영역을 다시 밀폐 상태로 유지시키기 위해 외측으로 인출되고, 제2 차단판(312a)은 진공 챔버(302)의 상부 영역이 개방되도록 내측으로 이동되면서 전술한 피딩 스크류(202)를 통해 이송된 저준위 폐기물이 재공급된다.
After all of the radioactive waste has been transferred, the first blocking plate 314a is drawn out to keep the lower area of the vacuum chamber 302 closed again, and the second blocking plate 312a is vacuum chamber 302. The low level waste conveyed through the feeding screw 202 described above is resupplied as it is moved inwardly to open the upper region.

제1 이송기(400)는 진공 챔버(302)의 하측에 구비되고, 소정의 길이로 이루어진 제1 이송 스크류(402)를 포함하고, 상기 제1 이송 스크류(402)는 후술할 구동부(600)를 통해 회전력을 전달받아 소정의 속도로 회전되면서 저준위 폐기물을 이송시킨다. 제1 이송 스크류(402)의 이송 피치 및 스크류 크기에 대해 특별히 한정하지 않으나, 공급되는 방사성 폐기물에 대한 원활한 이송을 위해 길이와 크기는 변경될 수 있음을 밝혀 둔다.The first conveyer 400 is provided below the vacuum chamber 302 and includes a first conveying screw 402 having a predetermined length, and the first conveying screw 402 is a driving part 600 which will be described later. Receives a rotational force through and rotates at a predetermined speed to transport the low-level waste. There is no particular limitation on the feed pitch and screw size of the first feed screw 402, but it is noted that the length and size may be changed for smooth transfer of the radioactive waste to be supplied.

제1 이송 스크류(402)는 중앙에 삽입된 제1 이송 샤프트를 포함하고, 상기 제1 이송 샤프트는 후술할 지지부재(550)에 의해 양단이 안정적으로 지지될 수 있다.The first conveying screw 402 may include a first conveying shaft inserted into the center, and the first conveying shaft may be stably supported at both ends by the supporting member 550 which will be described later.

구동부(600)는 전술한 제1 이송 샤프트에 삽입된 스프라켓(미도시)과 결합된 체인을 회전시켜 제1 이송 스크류(402)를 일 방향으로 회전시킬 수 있으며, 후술할 제2 이송기(510)의 회전을 함께 도모한다.
The driving unit 600 may rotate the chain coupled with the sprocket (not shown) inserted into the above-described first transfer shaft to rotate the first feed screw 402 in one direction, and the second feeder 510 to be described later. ) Rotate together.

본 발명의 일 실시예에 의한 탄화기에 대해 도면을 참조하여 설명한다.A carbonizer according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

첨부된 도 2를 참조하면, 탄화기(500)는 원통 형상으로 이루어진 하우징(530)과, 상기 하우징(530)의 내측 중앙에 삽입되고 구동부(600)에서 발생된 구동력에 의해 상기 하우징(530)의 내부에서 회전되는 회전체(540)와, 상기 회전체(540)의 양단에 구비된 지지부재(550)와, 상기 회전체(540)에 설치되고 제1 마이크로 웨이브에 의해 고온의 열이 발생되는 발생기(570)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the carbonizer 500 includes a housing 530 having a cylindrical shape, and a housing 530 formed by a driving force inserted into an inner center of the housing 530 and generated by the driving unit 600. The rotating body 540 rotated in the interior of the support member 550 provided at both ends of the rotating body 540, and the high temperature heat is generated by the first microwave installed on the rotating body 540 Generator 570 to be included.

탄화기(500)는 파쇄된 방사성 폐기물에 대한 탄화가 이루어지는 곳으로서, 다수개의 마이크로 웨이브 발생기에 의해 내부가 고온 상태로 유지되며 1000℃ 전후의 온도로 가열 유지될 수 있다.The carbonizer 500 is a place where carbonization is performed on the crushed radioactive waste, and the inside of the carbonizer 500 is maintained at a high temperature by a plurality of microwave generators, and may be heated to a temperature of about 1000 ° C.

제1 마이크로 웨이브 발생기(520)는 하우징(530)의 외측에 다수개가 설치되며, 상기 제2 이송기(510)의 중앙을 향해 배치된다. 제1 마이크로 웨이브 발생기(520)는 하우징(530)의 길이 방향을 따라 이격 설치되고 상기 하우징(530)의 내부 영역에 대한 고온의 온도 분위기를 조성하기 위해 상기 제2 이송기(510)를 중심으로 이격된 각도가 90°이내의 각도로 설치되는 것이 제1 마이크로 웨이브의 교란을 방지할 수 있다.
A plurality of first microwave generators 520 are installed outside the housing 530 and are disposed toward the center of the second conveyor 510. The first microwave generator 520 is spaced apart along the longitudinal direction of the housing 530 and centered around the second conveyor 510 to create a high temperature atmosphere for the inner region of the housing 530. Installing at an angle of 90 degrees or less can prevent disturbance of the first microwave.

하우징(530)은 탄화된 저준위 폐기물의 배출을 위해 개구된 탄화물 배출구(532)와, 상기 저준위 폐기물이 탄화되면서 발생되는 가스의 배출을 위해 개구된 가스 배출구(534)를 포함하며, 상기 탄화물 배출구(532)는 후술할 탄화물 압축기(502)와 연통된다.The housing 530 includes a carbide outlet 532 opened for the discharge of carbonized low-level waste, and a gas outlet 534 opened for the discharge of gas generated while the low-level waste is carbonized, and the carbide outlet ( 532 is in communication with a carbide compressor 502, described below.

탄화기(500) 내부로 이동된 저준위 폐기물의 상태를 간단히 설명하면, 하우징(530)의 내부가 진공 상태로 유지되는 상태에서 저준위 폐기물은 제1 마이크로 웨이브 발생기(520)에서 발생된 마이크로 웨이브에 의해 1000℃ 이상의 고온의 온도에 노출되어 탄화되기 시작하고, 제2 이송기(510)에 의해 탄화물 배출구(532)를 향해 소정의 속도로 이송된다.Briefly describing the state of the low-level waste moved into the carbonizer 500, while the inside of the housing 530 is maintained in a vacuum state, the low-level waste is caused by the microwaves generated by the first microwave generator 520. It is exposed to a high temperature of 1000 ° C. or more and starts to carbonize, and is transported by the second conveyor 510 at a predetermined speed toward the carbide outlet 532.

저준위 폐기물은 탄화와 동시에 부피가 축소되면서 황 산화물(SOx)(sulfur oxides)과 질소산화물(NOx)과 같은 가스가 발생되고, 상기 가스는 가스 배출구(534)를 통해 이동된 후에 별도로 정화된 후에 대기로 배출된다.
Low-level wastes are reduced in volume at the same time as carbonization, producing gases such as sulfur oxides (SOx) and nitrogen oxides (NOx), which are transported through gas outlet 534 and then purged separately before being air Is discharged.

발생기(570)는 회전체(540)의 원주 방향을 따라 소정의 간격으로 이격되어 설치되고, 마이크로 웨이브에 의해 고온 상태로 가열된 후에 방사성 폐기물에 대한 탄화를 실시하는 열원으로 작용하며 탄화규소가 주재료로 사용된다.
The generator 570 is installed spaced apart at predetermined intervals along the circumferential direction of the rotating body 540, and acts as a heat source for carbonizing radioactive waste after being heated to a high temperature state by microwaves, and silicon carbide is the main material. Used as

하우징(530)은 내측 원주 방향을 따라 구비된 단열재(536)를 포함하고, 상기 단열재(536)는 탄화기(500)의 단열을 위해 구비되며 내화 단열재가 사용될 수 있다. 예를 들자면 세라 크울이 사용될 수 있으나 상기 재질로 한정하지 않는다.The housing 530 includes a heat insulating material 536 provided along the inner circumferential direction, and the heat insulating material 536 is provided for heat insulating the carbonizer 500, and a fire resistant heat insulating material may be used. For example, cera crow may be used but is not limited to the above materials.

탄화기(500)는 탄화된 방사성 폐기물을 최소한의 부피(Volume)로 압축시키기 위한 탄화물 압축기(502)를 더 포함한다. 탄화물 압축기(502)는 복수개로 이루어진 피스톤 실린더의 조합으로 구성되고, 상기 탄화물을 압축시킨 상태로 배출시키기 위해 구비된다.
The carbonizer 500 further includes a carbide compressor 502 for compressing the carbonized radioactive waste to a minimum volume. The carbide compressor 502 is composed of a combination of a plurality of piston cylinders, and is provided for discharging the carbide in a compressed state.

본 발명의 일 실시예에 의한 제1 이송기(400)와 제2 이송기(510)는 동일 위치에 배치된다. 이와 같이 배치시키는 이유는 저준위 폐기물이 제1 이송기(400)에서 제2 이송기(510)로 이송되는 경우에 적체되지 않고 안정적으로 이송시키기 위해서이다.The first conveyor 400 and the second conveyor 510 according to an embodiment of the present invention are disposed at the same position. The reason for this arrangement is to stably transport the low-level waste without being accumulated when the low-level waste is transferred from the first conveyer 400 to the second conveyer 510.

예를 들어 제1 이송기(400)와 제2 이송기(510)가 서로 다른 위치에 위치될 경우에는 서로 간의 단차에 의해 저준위 폐기물의 원활한 이송이 이루어질 수 없기 때문이다. 이와 같이 배치되는 이유는 들어 제1 이송기(400)와 제2 이송기(510)가 서로 다른 위치에 위치될 경우에는 서로 간의 단차에 의해 저준위 폐기물의 원활한 이송이 이루어질 수 없기 때문이다. 제2 이송기(510)는 제1 이송기(400)에 비해 상대적으로 큰 직경으로 이루어진다.For example, when the first feeder 400 and the second feeder 510 are located at different positions, the low level waste cannot be smoothly transferred by the step between each other. The reason for this arrangement is that when the first feeder 400 and the second feeder 510 are located at different positions, smooth transfer of low-level waste cannot be achieved by the step between each other. The second conveyor 510 has a relatively larger diameter than the first conveyor 400.

구동부(600)는 제1 이송기(400)의 회전을 위한 제1 모터(미도시)와, 제2 이송기(510)의 회전을 위해 구비된 제2 모터(미도시)를 포함하고 별도의 제어기에 의해 회전 상태가 제어될 수 있다.
The driving unit 600 includes a first motor (not shown) for the rotation of the first conveyor 400 and a second motor (not shown) provided for the rotation of the second conveyor 510. The rotation state can be controlled by the controller.

본 발명의 일 실시예에 의한 고온 챔버에 대해 도면을 참조하여 설명한다.A high temperature chamber according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

첨부된 도 4를 참조하면, 고온 챔버(700)는 탄화기(500)와 연통되고 탄화시 발생되는 가스에 포함된 유해물질을 분리시키기 위해 구비되며 내부에 구비된 열 발생기(710)와, 외부에 구비된 제2 마이크로 웨이브 발생기(702)를 포함한다.Referring to FIG. 4, the high temperature chamber 700 communicates with the carbonizer 500 and is provided to separate harmful substances included in the gas generated during carbonization and is provided with a heat generator 710 provided therein. A second microwave generator 702 provided in the.

열 발생기(710)는 고온 챔버(700)의 내측 중앙에 배치되고 상기 고온 챔버(700)의 길이 방향을 따라 연장 배치되면서 제2 마이크로 웨이브 발생기(702)에서 발생된 마이크로 웨이브를 충분히 흡수하여 고온 상태로 발열 된다.The heat generator 710 is disposed in the inner center of the high temperature chamber 700 and extends along the longitudinal direction of the high temperature chamber 700 while sufficiently absorbing the microwaves generated by the second microwave generator 702 to obtain a high temperature state. It is feverish.

고온 챔버(700)는 세로로 설치되므로 열 발생기(710)의 고온 발열과 주변에 배치된 구성품들 간의 레이아웃을 만족시키고, 제2 마이크로 웨이브 발생기(702)에서 발생된 마이크로 웨이브를 열 발생기(710)로 집중시킬 수 있어서 고온의 상태가 보다 안정적으로 유지될 수 있다. 또한, 이를 통해 상기 고온 챔버(700)로 공급된 가스가 상기 열 발생기(710)를 급속히 통과하지 않고 황 산화물(SOx)(sulfur oxides)과 질소산화물(NOx)과 같은 유해가스에 대한 분리가 보다 용이하게 이루어질 수 있다.Since the high temperature chamber 700 is installed vertically, it satisfies the layout between the high temperature heat generation of the heat generator 710 and the components arranged in the surroundings, and the heat generator 710 receives the microwaves generated by the second microwave generator 702. It can be concentrated so that the state of high temperature can be kept more stable. In addition, the gas supplied to the high temperature chamber 700 does not rapidly pass through the heat generator 710, and separation of harmful gases such as sulfur oxides (SOx) and nitrogen oxides (NOx) is more effective. It can be done easily.

본 실시예에서는 열 발생기(710)가 고온 챔버(700)에 단독으로 설치된 것으로 도시하였으나 복수개가 설치되는 것도 가능함을 밝혀 둔다.Although the heat generator 710 is illustrated as being installed alone in the high temperature chamber 700 in the present embodiment, it is understood that a plurality of heat generators may be installed.

고온 챔버(700)는 열 발생기(710)가 내부에 삽입된 내통(720)을 더 포함하고, 상기 내통(720)은 열 발생기(710)에 비해 상대적으로 길게 하측으로 연장 형성된다. 내통(720)은 탄화기(500)에서 탄화시 발생되는 가스가 직접적으로 공급되며 상기 열 발생기(710)의 직경보다 상대적으로 큰 직경으로 이루어지며 부식을 방지하기 위해 스테인리스가 사용된다.The high temperature chamber 700 further includes an inner cylinder 720 in which a heat generator 710 is inserted, and the inner cylinder 720 extends downwardly relatively longer than the heat generator 710. The inner cylinder 720 is directly supplied with a gas generated during carbonization in the carbonizer 500, and has a diameter relatively larger than that of the heat generator 710, and stainless steel is used to prevent corrosion.

내통(720)은 고온 챔버(700)의 내측 상부에 고정 설치되며 전술한 제2 마이크로 웨이브 발생기(702)의 선단부 또한 상기 내통(720)의 내측으로 연장 형성된다.The inner cylinder 720 is fixedly installed on an inner upper portion of the high temperature chamber 700, and the front end portion of the second microwave generator 702 described above also extends into the inner cylinder 720.

열 발생기(710)는 소정의 직경으로 이루어진 관 형태로 형성되고 주재료는 탄화규소(silicon carbide)가 사용된다. 탄화규소는 규석(SiO)과 코크스를 전기로에서 2,400℃ 정도로 용융하여 냉각시키면 미세결정의 집합체가 얻어지며 화학적으로 비활성이고, 1000℃ 이하에서는 산소와 반응하지 않으며 녹는점이 2700℃ 이상으로서 제2 마이크로 웨이브 발생기(702)에 의해 고온으로 가열되는 경우에도 안정적으로 사용할 수 있다.The heat generator 710 is formed in the form of a tube having a predetermined diameter, and silicon carbide is used as the main material. Silicon carbide melts and cools silicate (SiO) and coke in an electric furnace at about 2,400 ℃ to obtain aggregates of microcrystals, which are chemically inert, and do not react with oxygen below 1000 ℃ and have a melting point of 2700 ℃ or higher. Even when heated to a high temperature by the generator 702, it can be used stably.

첨부된 도 5 내지 도 6을 참조하면, 열 발생기(710)는 가스의 이동을 위해 내부 중앙이 개구된 가스 이동공(712)이 형성되고, 상단이 외측으로 절곡된 절곡단(714)이 구비된다. 가스 이동공(712)은 내통(720)으로 유입된 가스의 이동을 위해 구비되며 상기 가스 이동공(712)을 통과하는 동안 1000℃이상으로 발열하는 열 발생기(710)에 의해 가스에 포함된 황 산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)에 대한 분리가 이루어진다.5 to 6, the heat generator 710 is provided with a gas moving hole 712 having an inner center open for movement of gas, and a bent end 714 having an upper end bent outward. do. The gas moving hole 712 is provided for the movement of the gas introduced into the inner cylinder 720 and sulfur contained in the gas by the heat generator 710 that generates heat above 1000 ° C. while passing through the gas moving hole 712. Separation is performed for oxides (SOx) and nitrogen oxides (NOx).

절곡단(714)은 열 발생기(710)의 안정적인 설치를 위해 구비되며, 상기 절곡단(714)이 고온 챔버(700)의 내측 상부에 구비된 플랜지와 걸림 유지되면서 수직 상태로 설치된다.The bent end 714 is provided for the stable installation of the heat generator 710, the bent end 714 is installed in a vertical state while maintaining the engagement with the flange provided on the inner upper portion of the high-temperature chamber 700.

열 발생기(710)는 고온의 발열 상태를 유지시키기 위해 소정의 두께로 외측을 감싸는 단열 부재(716)를 더 포함한다. 단열 부재(716)는 제1 단열층(716a)과 제2 단열층(716b)이 단위 단열층을 형성하고, 상기 열 발생기(710)의 외측을 다수개의 층으로 감싸도록 이루어진다.The heat generator 710 further includes a heat insulating member 716 that surrounds the outside with a predetermined thickness to maintain a high temperature heating state. The heat insulation member 716 is formed such that the first heat insulation layer 716a and the second heat insulation layer 716b form a unit heat insulation layer, and surround the outside of the heat generator 710 with a plurality of layers.

제1 단열층(716a)은 내화 모르타르로 이루어지고, 상기 제2 단열층(716b)은 세라믹 페이퍼로 이루어진다. 단열 부재(716)를 설치하는 이유는 1000℃이상으로 발열하는 열 발생기(710)의 수명을 연장하고, 열 발생기(710)의 장기간 사용에 따른 파손을 방지하기 위해서이다.The first heat insulating layer 716a is made of refractory mortar, and the second heat insulating layer 716b is made of ceramic paper. The reason for installing the heat insulating member 716 is to prolong the life of the heat generator 710 that generates heat above 1000 ° C., and to prevent damage due to long-term use of the heat generator 710.

고온 챔버(700)는 열 발생기(710)의 온도를 감지하기 위한 온도 센서가 외부에 구비되고, 제2 마이크로 웨이브 발생기(702)의 작동에 따른 방열을 위해 별도의 팬이 구비될 수 있다.The high temperature chamber 700 may be provided with a temperature sensor externally for sensing the temperature of the heat generator 710, and may be provided with a separate fan for heat dissipation according to the operation of the second microwave generator 702.

제2 마이크로 웨이브 발생기(702)는 고온 챔버(700)의 외측을 기준으로 모두 3개가 설치될 수 있으며, 일 예로 전면에 1개 측면에 2개가 설치될 수 있다. 제2 마이크로 웨이브 발생기(702)는 고온 챔버(700)를 평면에서 바라볼 때 90°이내의 각도로 설치됨으로써 발생된 마이크로 웨이브의 교란이 방지되고 열 발생기(710)의 안정적인 발열이 이루어진다.Three second microwave generators 702 may be installed on the outer side of the high temperature chamber 700. For example, two second microwave generators 702 may be installed on one side of the front surface of the high temperature chamber 700. The second microwave generator 702 is installed at an angle within 90 degrees when the high temperature chamber 700 is viewed in a plane, thereby preventing the disturbance of the microwaves generated and generating stable heat generation of the heat generator 710.

고온 챔버(700)는 가스에 포함된 이물질이 적층되는 이물질 받이함(703)을 더 포함하고, 상기 고온 챔버(700)의 하측 단부에 구비된다. 이물질 받이함(703)은 가스 이동공(712)을 향해 가스가 이동되기 전 단계에서 상기 가스에 포함된 이물질을 분리시키기 위해 구비되며 이물질이 제거된 가스만을 가스 이동공(712)으로 이동시켜서 유해물질을 안정적으로 분리시킨다.The high temperature chamber 700 further includes a foreign matter receiving box 703 in which foreign matter contained in the gas is stacked, and is provided at a lower end of the high temperature chamber 700. The foreign matter receiving box 703 is provided to separate the foreign matter contained in the gas in the step before the gas is moved toward the gas moving hole 712, and moves only the gas from which the foreign matter has been removed to the gas moving hole 712. The material is stably separated.

고온 챔버(700)는 내통(720) 외측을 감싸는 단열재(700a)를 더 포함하고, 상기 단열재(700a)에 의해 열 발생기(710)에서 발생된 고온의 열이 외부로 방출되지 않고 안정적으로 차단된다.
The high temperature chamber 700 further includes a heat insulating material 700a surrounding the outside of the inner cylinder 720, and the high temperature heat generated by the heat generator 710 is stably blocked by the heat insulating material 700a without being discharged to the outside. .

본 발명의 일 실시예에 의한 응축기에 대해 도면을 참조하여 설명한다.A condenser according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

첨부된 도 7을 참조하면, 응축기(800)는 고온 챔버(700)와 연통 되고 내부 길이 방향을 따라 수직으로 배치되며 가스가 유입되는 다수개의 가스 액화관(810)과, 상기 응축기(800)의 하단과 연결되고 상기 가스 액화관(810)을 통해 액화된 응축수가 저장되는 응축수 저장탱크(820)를 포함한다.Referring to FIG. 7, the condenser 800 communicates with the high temperature chamber 700 and is disposed vertically along an inner longitudinal direction, and includes a plurality of gas liquefaction tubes 810 into which gas is introduced, and the condenser 800 of the condenser 800. And a condensate storage tank 820 connected to a lower end and storing the condensed water liquefied through the gas liquefaction pipe 810.

응축기(800)는 내측 상부와 하부에 각각 구비되고 다수개의 가스 액화관(810)이 삽입되는 액화관 플랜지(800a)을 더 포함한다.The condenser 800 further includes a liquefaction tube flange 800a provided at each of the upper and lower inner sides thereof and into which a plurality of gas liquefaction tubes 810 are inserted.

응축기(800)는 세로 방향으로 소정의 길이를 가지며 연장 형성되고, 액화관 플랜지(800a)의 상측에 구비되고 가스의 확산이 이루어지는 확산 챔버(802)와, 상기 액화관 플랜지(800a)의 하측에 구비된 드레인 챔버(804)와, 상기 드레인 챔버(804)로 공급된 응축수를 응축수 저장탱크(820)로 배수시키기 위한 배수관(806)을 포함한다.The condenser 800 has a predetermined length in the longitudinal direction and is formed to extend, is provided above the liquefied pipe flange 800a and is provided below the liquefied pipe flange 800a in which gas is diffused. The drain chamber 804 is provided, and a drain pipe 806 for draining the condensed water supplied to the drain chamber 804 to the condensate storage tank 820.

확산 챔버(802)는 소정의 공간으로 이루어지고, 응축기(800)로 유입된 가스가 저온의 냉각수와 열교환되기 이전에 다수개의 가스 액화관(810)으로 균일하게 가스를 공급하기 위해 구비된다.The diffusion chamber 802 is formed in a predetermined space, and is provided to uniformly supply gas to the plurality of gas liquefaction tubes 810 before the gas introduced into the condenser 800 is exchanged with the low temperature cooling water.

드레인 챔버(804)는 상기 확산 챔버(802)와 대응되는 크기로 이루어지고, 냉각수와 열교환된 응축수의 안정적인 배수를 위해 다수개의 가스 액화관(810)에서 배출되는 응축수를 공급받아 배수관(806)으로의 응축수 이동을 도모한다.The drain chamber 804 has a size corresponding to that of the diffusion chamber 802, and receives condensate discharged from the plurality of gas liquefaction tubes 810 for stable drainage of the condensate heat exchanged with the cooling water to the drain pipe 806. To promote condensate movement.

가스 액화관(810)은 응축기(800)의 중앙을 중심으로 동심원을 이루며 다수개가 일정 간격을 유지하며 방사 형태로 배치될 수 있다.The gas liquefaction tube 810 forms a concentric circle around the center of the condenser 800, and a plurality of the gas liquefied tubes may be disposed in a radial shape.

응축수 저장탱크(820)는 응축수가 저장 및 배수되는 탱크로서 소정의 크기로 이루어지며 상부가 밀폐 상태로 유지된다.
The condensate storage tank 820 is a tank in which condensate is stored and drained, and has a predetermined size and is kept in a closed state.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 의한 방사성 폐기물 탄화장치의 작동 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.The operating state of the radioactive waste carbonization apparatus according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to the drawings.

첨부된 도 8 내지 도 9를 참조하면, 작업자는 방사성 폐기물을 파쇄하기 위해 파쇄기(100) 내부로 의류 및 신발과 같은 저준위 폐기물을 투입시킨 후에, 상기 파쇄기(100)를 작동시켜 저준위 폐기물에 대한 파쇄를 실시한다.8 to 9, the operator puts low-level waste such as clothes and shoes into the crusher 100 to crush the radioactive waste, and then operates the crusher 100 to crush the low-level waste. Is carried out.

이와 동시에 탄화기(500) 내부를 고온의 상태로 유지시키기 위해 제1 마이크로 웨이브 발생기(520)를 작동시켜 발생기(570)를 통한 열 방출을 실시하고, 진공펌프(900)도 동시에 작동시켜 탄화기(500)와 고온 챔버(700) 및 응축기(800) 모두가 진공 상태로 유지되도록 한다.At the same time, in order to keep the inside of the carbonizer 500 at a high temperature, the first microwave generator 520 is operated to perform heat dissipation through the generator 570, and the vacuum pump 900 is also operated at the same time. Both the 500 and the high temperature chamber 700 and the condenser 800 are maintained in a vacuum state.

파쇄된 저준위 폐기물들은 폐기물 배출구를 통해 배출되고, 피딩 모터(204)의 작동에 의해 소정의 속도로 회전되는 피딩 스크류(202)를 따라 상측으로 이동된다.The crushed low level waste is discharged through the waste outlet and moved upward along the feeding screw 202 which is rotated at a predetermined speed by the operation of the feeding motor 204.

이와 동시에 제1 액츄에이터(314b)에 의해 제1 차단판(314a)이 진공 챔버(302)의내측으로 전진 되면서 상기 진공 챔버(302)의 하측 영역이 폐쇄되고, 상기 피딩 스크류(202)에 의해 이송된 다량의 저준위 폐기물이 적층된다. 그리고 제2 액츄에이터(312b)에 의해 제2 차단판(312a)이 전진 되면서 진공 챔버(302)의 상측 영역이 폐쇄되고, 상기 진공 챔버(302)에 잔존하는 공기는 탄화시 연소를 유발할 수 있으므로 튜브를 통해 진공펌프(900)로 모두 흡입 배출된다.At the same time, as the first blocking plate 314a is advanced into the vacuum chamber 302 by the first actuator 314b, the lower region of the vacuum chamber 302 is closed and transferred by the feeding screw 202. A large amount of low level waste is stacked. As the second blocking plate 312a is advanced by the second actuator 312b, the upper region of the vacuum chamber 302 is closed, and the air remaining in the vacuum chamber 302 may cause combustion during carbonization. All the suction through the vacuum pump 900 through the discharge.

진공 챔버(302)는 소정의 시간이 경과된 후에 잔여 공기가 모두 배출되고 진공 상태가 유지되며, 상기 제1 액츄에이터(314b)에 의해 제1 차단판(314a)이 후진 되면서 다량의 저준위 폐기물들은 제1 이송기(400)를 경유하여 제2 이송기(510)로 이송된다.In the vacuum chamber 302, after the predetermined time elapses, all residual air is discharged and the vacuum state is maintained. As the first blocking plate 314a is reversed by the first actuator 314b, a large amount of low-level wastes are removed. The first feeder 400 is transferred to the second feeder 510.

제2 이송기(510)는 구동부(600)에 의해 소정의 속도로 서서히 회전되면서 파쇄된 저준위 폐기물들을 이송시키고, 발생기(570)에서 발생된 고온의 열기에 의해 상기 저준위 폐기물들에 대한 탄화가 이루어진다.The second conveyer 510 is rotated at a predetermined speed by the drive unit 600 to transfer the broken low-level waste, and the carbonization of the low-level waste is made by the hot air generated in the generator 570 .

회전체(540)는 구동부에서 발생된 구동력에 의해 소정의 속도로 회전되면서 발생기(570)에 의한 저준위 폐기물들에 대한 탄화를 도모하고, 단열재(536)에 의해 하우징(530) 외측으로의 불필요한 열 손실이 차단되면서 발생기(570)에서 발생된 고온의 열을 모두 저준위 폐기물로 공급된다.
The rotating body 540 is rotated at a predetermined speed by the driving force generated in the driving unit to carbonize low-level wastes by the generator 570, and unnecessary heat to the outside of the housing 530 by the heat insulator 536. As the loss is blocked, all of the high temperature heat generated by the generator 570 is supplied to the low level waste.

탄화물은 제2 이송기(510)에 의해 일측으로 이송된 후에 탄화물 배출구(532)를 통해 외측으로 이동되고, 상기 탄화물이 생성되면서 발생된 가스는 가스 배출구(534)를 통해 고온 챔버(700)로 이동된다. 상기 가스는 탄화물이 생성되면서 황 산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)이 포함된 유해물질이 포함된 가스가 발생되고, 상기 유해물질이 포함된 가스가 고온 챔버(700)로 이동된다.The carbide is transported to one side by the second conveyor 510 and then moved outward through the carbide outlet 532, and the gas generated while the carbide is generated is transferred to the high temperature chamber 700 through the gas outlet 534. Is moved. As the gas is carbide, a gas containing harmful substances including sulfur oxide (SOx) and nitrogen oxides (NOx) is generated, and the gas containing the harmful substances is moved to the high temperature chamber 700.

첨부된 도 9를 참조하면, 고온 챔버(700)는 제2 마이크로 웨이브 발생기(702)에 의해 열 발생기(710)가 1500℃ 전후의 온도로 발열이 이루어지나, 단열 부재(716)에 의해 상기 열 발생기(710) 외측으로의 열 방출이 최소화된 상태로 작동된다.Referring to FIG. 9, the high temperature chamber 700 generates heat at a temperature of about 1500 ° C. by the second microwave generator 702, but the heat is generated by the heat insulating member 716. The heat dissipation outside of the generator 710 is minimized.

가스는 화살표로 도시된 바와 같이 내통(720)으로 공급된 후에 진공펌프(900)의 흡입력에 의해 열 발생기(710)의 길이 방향 하측으로 이동되고 고온의 온도 상태가 유지되는 가스 이동공(712)을 통해 유입된다.After the gas is supplied to the inner cylinder 720 as shown by the arrow, the gas moving hole 712 is moved downward in the longitudinal direction of the heat generator 710 by the suction force of the vacuum pump 900 and the high temperature state is maintained. Flows through.

가스는 열 발생기(710)의 하측에서 길이 방향 상측으로 이동되면서 황 산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)이 분리된 상태로 응축기(800)를 향해 이동된다.The gas is moved toward the condenser 800 in a state in which sulfur oxides SOx and nitrogen oxides NOx are separated while moving upward from the lower side of the heat generator 710.

열 발생기(710)는 고온의 열이 단열 부재(716)에 의해 외측으로 손실되지 않고, 가스 이동공(712)의 내부에서 안정적으로 유지되며 수직 상태로 고온 챔버(700)의 내부에 설치되면서 상기 가스가 열 발생기(710)의 하측에서 길이 방향 상측으로 이동되는 동안 체류 시간이 연장되고 이로 인해 황 산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)이 분해된다.The heat generator 710 is a high temperature of heat is not lost to the outside by the heat insulating member 716, it is stably maintained in the interior of the gas moving hole 712 and installed inside the high temperature chamber 700 in a vertical state The residence time is extended while the gas moves from the lower side of the heat generator 710 to the upper side in the longitudinal direction, thereby decomposing sulfur oxides SOx and nitrogen oxides NOx.

본 실시예에 의한 고온 챔버(700)는 처리해야할 가스량이 많을 경우에는 복수개가 직렬로 연결되며, 첫 번째 위치한 고온 챔버에서 1차적으로 탄화된 가스에 대한 열분해가 이루어진 후에 두 번째 설치된 고온 챔버에서 잔존하는 황 산화물(SOx)과 질소산화물(NOx)에 대한 분해가 이루어진다.In the high temperature chamber 700 according to the present embodiment, when there is a large amount of gas to be processed, a plurality of them are connected in series, and remain in the second installed high temperature chamber after pyrolysis of the first carbonized gas in the first high temperature chamber. Decomposition is performed on sulfur oxides (SOx) and nitrogen oxides (NOx).

따라서 저준위 폐기물이 탄화되면서 발생된 가스에 포함된 유해물질에 대한 안정적인 분해가 이루어진 후에 응축기(800)로 이동된다.Therefore, after the low-level waste is carbonized and stable decomposition of harmful substances included in the gas generated is moved to the condenser 800.

고온 챔버(700)는 이물질 받이함(703)에 가스에 포함된 이물질이 걸러질 수 있으며, 후술할 응축기(800)로는 이물질이 제거된 가스만이 이동된다.The high temperature chamber 700 may filter the foreign matter contained in the gas in the foreign matter receiving box 703, and only the gas from which the foreign matter has been removed is moved to the condenser 800, which will be described later.

첨부된 도 10을 참조하면, 응축기(800)는 쿨러(10)에서 공급된 저온의 냉각수에 의해 내부가 저온 상태로 유지되고, 상대적으로 고온의 가스는 확산 챔버(802)에서 가스 액화관(810)을 통해 유입된 후에 서로 간에 열교환이 이루어진다.Referring to FIG. 10, the condenser 800 is maintained at a low temperature by the low temperature cooling water supplied from the cooler 10, and the relatively high temperature gas is supplied to the gas liquefaction tube 810 in the diffusion chamber 802. After entering through), heat exchange occurs between each other.

상기 고온의 가스는 가스 액화관(810)의 하측으로 진공펌프(900)의 흡입 압력에 의해 이동되면서 액화되어 드레인 챔버(804)와 배수관(806)을 경유하여 응축수 저장탱크(820)에 저장된다.The hot gas is liquefied while being moved by the suction pressure of the vacuum pump 900 to the lower side of the gas liquefied pipe 810 and stored in the condensate storage tank 820 via the drain chamber 804 and the drain pipe 806. .

대부분의 유해물질이 포함된 가스는 액화되면서 액체 상태로 응축되고, 여분의 가스가 진공펌프(900)를 경유하여 별도로 구비된 필터를 통해 잔존하는 유해 가스 및 냄새가 제거된 후에 대기중으로 배출된다.The gas containing most of the harmful substances is liquefied and condensed in a liquid state, and the excess gas is discharged into the atmosphere after the remaining harmful gases and odors are removed through a filter provided separately through the vacuum pump 900.

탄화물은 탄화물 배출구(532)를 경유하여 탄화물 압축기(502)로 이동된 후에 최소한의 부피로 압축되어 외부로 배출된다.
The carbide is moved to the carbide compressor 502 via the carbide outlet 532 and then compressed to a minimum volume and discharged to the outside.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit of the invention as set forth in the appended claims. The present invention can be variously modified and changed by those skilled in the art, and it is also within the scope of the present invention.

100 : 파쇄기
200 : 피딩기
300 : 투입 챔버
400 : 제1 이송기
500 : 탄화기
510 : 제2 이송기
600 : 구동부
700 : 고온 챔버
710 : 열 발생기
712 : 가스 이동공
716 : 단열 부재
720 : 내통
800 : 응축기
900 : 진공펌프100: shredder
200: feeder
300: input chamber
400: first feeder
500: Carbonizer
510: second feeder
600: drive unit
700: high temperature chamber
710: heat generator
712 gas moving hole
716: insulation member
720: inner tube
800: condenser
900: vacuum pump

Claims

방사성 폐기물이 파쇄되는 파쇄기;
상기 파쇄기에서 파쇄된 방사성 폐기물을 이송하는 피딩기;
상기 피딩기에서 이송된 폐기물이 탄화되기 이전에 공기가 제거되는 투입 챔버;
상기 투입 챔버를 통해 공급된 방사성 폐기물을 이송하는 제1 이송기;
상기 제1 이송기에서 이송된 방사성 폐기물이 연속으로 이송되도록 구비된 제2 이송기와, 상기 제2 이송기의 외측으로 이격되어 위치하고 상기 방사성 폐기물을 향해 마이크로웨이브를 방출하기 위해 구비된 제1 마이크로 웨이브 발생기를 포함하는 탄화기;
상기 제1 이송기와 제2 이송기의 작동을 위해 구비된 구동부;
상기 탄화기의 내부에 구비되고, 외측에 구비된 제2 마이크로 웨이브 발생기에 의해 고온의 열이 발생되며 가스의 이동을 위해 내부 중앙이 개구된 가스 이동공과, 상단이 외측으로 절곡된 절곡단이 형성된 열 발생기를 포함하는 고온 챔버;
상기 고온 챔버와 연통 되고 열교환을 통해 고온의 가스를 액화시키는 응축기; 및
상기 응축기와 연통 되고 상기 가스를 진공압으로 흡입하는 진공펌프를 포함하는 방사성 폐기물 탄화장치.A crusher in which radioactive waste is crushed;
A feeder for transferring radioactive waste crushed in the crusher;
An input chamber in which air is removed before the waste conveyed from the feeder is carbonized;
A first conveyer for conveying radioactive waste supplied through the input chamber;
A second feeder provided to continuously transport the radioactive waste conveyed from the first feeder, and a first microwave positioned to be spaced outwardly of the second feeder and to emit microwaves toward the radioactive waste A carbonizer comprising a generator;
A drive unit provided for operation of the first conveyor and the second conveyor;
A high temperature heat is generated by the second microwave generator provided inside the carbonizer, and a gas moving hole having an inner center opening for movement of gas, and a bent end having an upper end bent outward are formed. A high temperature chamber including a heat generator;
A condenser in communication with the hot chamber and liquefying hot gases through heat exchange; And
And a vacuum pump in communication with the condenser and suctioning the gas at a vacuum pressure.

제1 항에 있어서,
상기 고온 챔버는,
수직 상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 탄화장치.The method according to claim 1,
The high temperature chamber,
Radioactive waste carbonization apparatus, characterized in that installed in a vertical state.

제1 항에 있어서,
상기 고온 챔버는,
복수개가 구비되는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 탄화장치.The method according to claim 1,
The high temperature chamber,
A radioactive waste carbonization apparatus, characterized in that a plurality is provided.

제3 항에 있어서,
상기 고온 챔버는,
직렬로 서로 간에 연결된 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 탄화장치.The method of claim 3,
The high temperature chamber,
Radioactive waste carbonization apparatus characterized in that connected in series with each other.

제1 항에 있어서,
상기 고온 챔버는,
상기 열 발생기가 내부에 삽입된 내통을 포함하는 방사성 폐기물 탄화장치.The method according to claim 1,
The high temperature chamber,
And a heat generator including an inner cylinder inserted therein.

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제1 항에 있어서,
상기 열 발생기는,
고온의 발열 상태를 유지시키기 위해 소정의 두께로 외측을 감싸는 단열 부재를 더 포함하는 방사성 폐기물 탄화장치.The method according to claim 1,
The heat generator,
The radioactive waste carbonization apparatus further comprises a heat insulating member surrounding the outer side to a predetermined thickness in order to maintain a high temperature exothermic state.

제7 항에 있어서,
상기 단열 부재는,
내화 모르타르로 이루어진 제1 단열층;
세라믹 폐이퍼로 이루어진 제2 단열층이 단위 단열층을 이루는 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 탄화장치.The method of claim 7, wherein
The heat insulation member,
A first heat insulating layer made of refractory mortar;
A radioactive waste carbonization apparatus, characterized in that the second heat insulating layer made of a ceramic waste wiper forms a unit heat insulating layer.

제7 항에 있어서,
상기 단열 부재는,
다층 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 탄화장치.The method of claim 7, wherein
The heat insulation member,
Radioactive waste carbonization apparatus, characterized in that the multi-layer form.

제1 항에 있어서,
상기 고온 챔버는,
상기 제2 마이크로 웨이브 발생기가 상기 고온 챔버의 외측을 따라 일정 구간에 이격 설치된 것을 특징으로 하는 방사성 폐기물 탄화장치.The method according to claim 1,
The high temperature chamber,
The second microwave generator is a radioactive waste carbonization apparatus, characterized in that spaced apart in a predetermined section along the outside of the high temperature chamber.

제1 항에 있어서,
고온 챔버는,
하단에 구비되고 가스에 포함된 이물질이 적층되는 이물질 받이함을 더 포함하는 방사성 폐기물 탄화장치.The method according to claim 1,
High temperature chamber,
The radioactive waste carbonization apparatus further comprises a foreign matter receiving box provided at the bottom and the foreign matter contained in the gas is stacked.