KR102312752B1 - 금속 방사성폐기물을 제염하고 남은 제염 폐액을 처리하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산성액과 계면활성제가 혼합된 제염액을 이용하여 금속 방사성폐기물을 제염하고 남은 제염 폐액을 처리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
상기 제염 폐액을 처리하기 위한 장치는, 제염 폐액과 중화액이 투입되고 교반날개가 배치되어 제염 폐액과 중화액이 교반될 수 있는 교반용기; 상기 교반용기 내에 배치되는 여과필터; 상기 교반용기에 유체 연통 가능하게 연결되는 폐액 저장탱크; 상기 폐액 저장탱크에 연결되는 진공펌프; 를 포함하고, 제염 폐액과 중화액의 교반에 의해 발생되는 침전물은 상기 여과필터에서 여과되고, 침전물이 제거된 폐액은 상기 진공펌프에서 제공되는 음압에 의해 상기 폐액 저장탱크로 이동하여 저장된다.
이러한 구성에 따르면, 원자력발전소 등에서 발생되는 금속 방사성폐기물의 제염에 사용되고 남은 산성액과 계면활성제가 혼합된 제염 폐액을 처리하기 위한 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
상기 제염 폐액을 처리하기 위한 장치는, 제염 폐액과 중화액이 투입되고 교반날개가 배치되어 제염 폐액과 중화액이 교반될 수 있는 교반용기; 상기 교반용기 내에 배치되는 여과필터; 상기 교반용기에 유체 연통 가능하게 연결되는 폐액 저장탱크; 상기 폐액 저장탱크에 연결되는 진공펌프; 를 포함하고, 제염 폐액과 중화액의 교반에 의해 발생되는 침전물은 상기 여과필터에서 여과되고, 침전물이 제거된 폐액은 상기 진공펌프에서 제공되는 음압에 의해 상기 폐액 저장탱크로 이동하여 저장된다.
이러한 구성에 따르면, 원자력발전소 등에서 발생되는 금속 방사성폐기물의 제염에 사용되고 남은 산성액과 계면활성제가 혼합된 제염 폐액을 처리하기 위한 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
Description
본 발명은 산성액과 계면활성제가 혼합된 제염액을 이용하여 금속 방사성폐기물을 제염하고 남은 제염 폐액을 처리하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
원자력시설 내 복잡한 형상이나 대면적의 금속 폐기물을 제염하기 위해서는 황산과 같은 산성액과 계면활성제가 혼합된 제염액이 사용된다. 계면활성제는 제염액의 부피를 증가시켜 제염 후 폐액의 발생량을 감소시키는 이점이 있어 금속 폐기물의 제염에 사용된다.
제염 후 발생되는 폐액은 황산을 기반으로 하여 산성도가 높고, 폐액에는 계면활성제와 방사성 이온들이 존재하고 있다. 산성의 폐액을 전처리 없이 원자력발전소 액체폐기물 처리계통에 유입시키면, 액체폐기물 계통 내 함유된 핵종들의 휘발 문제와 계통 내 부식을 발생시킬 수 있다.
원자력발전소는 운전 과정에서 발생하는 액체 방사성폐기물의 정화 및 농도 저감을 위해 이온교환수지를 사용하고 있다. 금속 폐기물의 제염 후 발생되는 폐액 중에 포함된 계면활성제가 원자력발전소 액체폐기물 처리계통에 바로 유입되면, 이온교환수지 주위를 감싸는 파울링 현상이 발생한다. 이러한 파울링 현상은 이온교환수지의 교환능력을 저감시켜 폐기물 발생량을 증가시키는 문제가 발생하기 때문에, 폐액 중에 포함된 계면활성제를 제거하는 공정은 필수적으로 갖춰야 하는 공정이다.
따라서, 원자력시설에서 발생되는 금속 폐기물을 제염하기 위해 사용되는 산성액과 계면활성제가 혼합된 제염 폐액을 효율적으로 처리하기 위한 방법이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 원자력발전소 등에서 발생되는 금속 방사성폐기물의 제염에 사용되고 남은 산성액과 계면활성제가 혼합된 제염 폐액을 처리하기 위한 장치 및 방법을 제공하고자 함에 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 산성액과 계면활성제가 혼합된 제염액을 이용하여 금속 방사성폐기물을 제염하고 남은 제염 폐액을 처리하기 위한 장치는, 제염 폐액과 중화액이 투입되고 교반날개가 배치되어 제염 폐액과 중화액이 교반될 수 있는 교반용기; 상기 교반용기 내에 배치되는 여과필터; 상기 교반용기에 유체 연통 가능하게 연결되는 폐액 저장탱크; 상기 폐액 저장탱크에 연결되는 진공펌프; 를 포함하고, 제염 폐액과 중화액의 교반에 의해 발생되는 침전물은 상기 여과필터에서 여과되고, 침전물이 제거된 폐액은 상기 진공펌프에서 제공되는 음압에 의해 상기 폐액 저장탱크로 이동하여 저장된다.
또한, 침전물이 제거된 폐액과, 활성탄 분말이 용해된 활성탄 용액이 투입되고, 교반날개가 배치되는 제2 교반용기; 상기 제2 교반용기와 연결되는 유로; 상기 유로와 연결되고 활성탄 제거 필터가 내장되는 활성탄 제거 하우징; 을 포함하고, 침전물이 제거된 폐액과 활성탄 용액은 상기 제2 교반용기에서 교반되어 폐액에 포함된 계면활성제가 활성탄 분말에 흡착될 수 있고, 침전물이 제거된 폐액과 활성탄 용액의 교반액은 상기 유로를 통해 상기 활성탄 제거 하우징으로 이송되어, 활성탄 분말이 상기 활성탄 제거 필터에서 제거되고, 나머지 액체는 상기 활성탄 제거 하우징의 밸브를 통해 외부로 배출될 수 있다.
또한, 상기 제2 교반용기의 하부와 상기 유로 사이에 연결되는 저장용기; 상기 저장용기 내에 배치되고 활성탄 분말이 내장되는 활성탄 필터; 를 더 포함하고, 상기 제2 교반용기에서 침전물이 제거된 폐액과 활성탄 용액의 교반액은 상기 저장용기로 이송되어 상기 활성탄 필터를 통과하면서 추가로 폐액 중의 계면활성제를 흡착할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 산성액과 계면활성제가 혼합된 제염액을 이용하여 금속 방사성폐기물을 제염하고 남은 제염 폐액을 처리하기 위한 방법은, 교반용기에 제염 폐액과 중화액을 투입하여 교반하는 단계; 제염 폐액과 중화액의 교반에 의해 발생되는 침전물을 제거하는 단계; 제2 교반용기에 침전물이 제거된 폐액을 투입하는 단계; 상기 제2 교반용기에 활성탄 분말이 용해된 활성탄 용액을 투입하여 침전물이 제거된 폐액과 교반함으로써, 폐액 중에 포함된 계면활성제가 활성탄 분말에 흡착되게 하는 단계; 계면활성제를 흡착한 활성탄 분말을 제거하는 단계; 활성탄이 제거된 나머지 액체를 외부로 배출하는 단계; 를 포함한다.
또한, 상기 계면활성제를 흡착한 활성탄 분말을 제거하는 단계는, 침전물이 제거된 폐액과 활성탄 용액의 교반액을 활성탄 제거 필터가 내장된 활성탄 제거 하우징으로 이송하는 단계; 상기 활성탄 제거 필터에서 계면활성제가 흡착된 활성탄을 제거하는 단계; 를 포함한다.
본 발명에 따르면, 원자력발전소 등에서 발생되는 금속 방사성폐기물의 제염에 사용되고 남은 산성액과 계면활성제가 혼합된 제염 폐액을 처리하기 위한 장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제염 폐액을 처리하기 위한 장치의 일부 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 장치의 후단에 배치되는 제염 폐액을 처리하기 위한 나머지 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 장치의 후단에 배치되는 제염 폐액을 처리하기 위한 나머지 구성을 도시하는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 제염 폐액을 처리하기 위한 장치의 일부 구성을 도시하는 도면이다. 도 2는 도 1의 장치의 후단에 배치되는 제염 폐액을 처리하기 위한 나머지 구성을 도시하는 도면이다.
원자력시설에서 발생되는 금속폐기물은 용기 안에 금속폐기물을 넣고 산성액과 계면활성제가 혼합된 제염액을 사용하여 제염한다. 사용 후 남은 제염 폐액에 포함된 산성액과 계면활성제는 원자력발전소 액체폐기물 처리계통에 유입하기 위해 적절한 처리를 거쳐야 한다. 본 발명은 산성액과 계면활성제가 혼합된 제염액을 이용하여 금속 방사성폐기물을 제염하고 남은 제염 폐액을 처리하기 위한 장치에 관한 것이다.
상기 제염 폐액을 처리하기 위한 장치는 교반용기(110), 여과필터(120), 폐액 저장탱크(130), 진공펌프(135), 제2 교반용기(140), 활성탄 공급펌프(152), 저장용기(160), 유로(180), 활성탄 제거 하우징(190) 등을 포함한다.
교반용기(110)는 제염 폐액을 중화하기 위한 것이다. 교반용기(110)는 선반(101) 위에 설치되는 지지대(103)에 지지될 수 있다. 선반(101)은 바퀴(102)가 설치되어 이동 가능할 수 있다.
제염 폐액은 금속폐기물을 제염하는데 사용된 것으로, 산성액과 계면활성제를 포함한다. 본 실시예에서, 금속폐기물을 제염하기 위해 사용되는 산성액은 황산일 수 있다. 교반용기(110)에는 제염 폐액과 중화액이 투입되고 내부에 교반날개(111)가 배치되어 제염 폐액과 중화액이 교반될 수 있다. 제염 폐액과 중화액을 교반용기(110) 내로 투입하기 위해 펌프(116, 117)가 교반용기(110)에 연결될 수 있다.
여과필터(120)는 교반용기 내의 교반날개(111) 하부에 배치되고, 교반용기(110) 내의 고체 침전물을 여과하여 제거한다. 여과필터(120)는 타공판(121) 위에 배치되어 지지될 수 있다.
폐액 저장탱크(130)는 교반용기(110)에 유체 연통 가능하게 연결된다.
진공펌프(135)는 폐액 저장탱크(130)에 연결되어 폐액 저장탱크(130) 내부를 흡인함으로써, 교반용기(110) 내의 교반액이 여과필터(120)를 통해 폐액 저장탱크(130)로 유입되게 한다.
도 1을 참조하면, 교반용기(110)에는 제염 폐액과 중화액이 투입된다. 중화액은 제염 폐액 중에 포함된 황산(산성액)을 중화하여 제거하기 위한 것으로, 본 실시예에서 수산화바륨[Ba(OH)2]이 사용된다.
교반날개(111)에 의해 제염 폐액과 수산화바륨을 교반하면 상등액과 침전물이 형성된다. 예를 들어, 1L 폐액 처리 시 800ml의 상등액과 200ml의 침전물이 형성된다. 산성(pH 1~2)의 제염 폐액을 중화액(pH 11~12)으로 pH 7~8이 되도록 중화시키고, 제염 폐액 내에 존재하는 방사성 이온들은 침전물과 함께 제거될 수 있다.
H2SO4 + Ba(OH)2 -> BaSO4 + 2H2O 식 (1)
Mn+ + n(OH)- -> M(OH)n 식 (2)
교반에 의해 발생되는 고체 침전물(BaSO4, M(OH)n)은 여과필터(120)에서 여과되고, 침전물이 제거된 폐액은 진공펌프(135)에서 제공되는 음압에 의해 폐액 저장탱크(130)로 이동하여 저장된다. 그에 따라, 제염 폐액은 고체 침전물과, 침전물이 제거된 폐액으로 분리될 수 있다. 침전물이 제거된 폐액에는 계면활성제가 포함되어 있어, 이후의 공정에서 계면활성제를 제거해야 한다.
침전물이 제거된 폐액은 유로(136)를 통해 제2 교반용기(140)로 유입될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제2 교반용기(140)에는 침전물이 제거된 폐액이 투입되고 교반날개(141)가 배치된다.
활성탄 공급펌프(152)는 제2 교반용기(140) 내로 활성탄 분말(Powder Activated Carbon : PAC)이 물에 용해된 활성탄 용액을 공급하기 위한 것이다. 활성탄 분말은 입상활성탄(Granular Activated Carbon : GAC)보다 비표면적이 넓어 흡착효율이 좋은 장점이 있다. 활성탄 용액은 교반 과정에서 침전물이 제거된 폐액에 포함된 계면활성제를 흡착하여 제거하기 위한 것이다. 제2 교반용기(140)에는 침전물이 제거된 폐액을 투입하기 위해 유로(136)와 연결되는 펌프(151)가 연결될 수 있다.
제2 교반용기(140)에는 펌프(151) 및 활성탄 공급펌프(152)에 의해 침전물이 제거된 폐액과 활성탄 용액이 투입되어 교반날개(141)에 의해 충분한 시간동안 교반된다.
침전물이 제거된 폐액과 활성탄 용액은 교반 후, 하부의 저장용기(160)로 보내진다. 저장용기(160)에는 활성탄 분말이 내장되는 활성탄 필터(170)가 추가로 배치될 수 있다.
제2 교반용기(140)에서 계면활성제를 흡착한 활성탄 용액은 활성탄 필터(170)를 통과하게 되고, 활성탄 필터(170)에 의해 추가로 계면활성제가 흡착될 수 있다. 활성탄 필터(170)의 상부와 하부에는 타공판(171)이 배치되어, 타공판(171)에 의해 활성탄 필터(170)를 지지하면서 교반된 용액이 다수의 유로를 통해 활성탄 필터(170)로 유입될 수 있게 한다.
유로(180)는 제2 교반용기(140)와 연결된다.
활성탄 제거 하우징(190)은 유로(180)와 연결되고 용기 내에 활성탄 제거 필터(191)가 내장된다. 활성탄 제거 필터(191)는 원통형으로 형성되고, 외부에 활성탄을 제거하기 위한 필터가 위치된다. 활성탄 제거 필터(191)의 내부에는 배출 밸브(192)와 연결되는 배관이 위치되어, 내부의 액체를 외부로 배출할 수 있다.
침전물이 제거된 폐액과 활성탄 용액의 교반액은 활성탄 제거 하우징(190) 내로 유입되고, 계면활성제를 흡착한 활성탄은 활성탄 제거 필터(191)를 통과하지 못하고, 나머지 교반액은 활성탄 제거 필터(191)를 통해 내부로 유입되어, 배출 밸브(192)에 의해 외부로 배출될 수 있다. 활성탄 제거 필터(191)는 소정 시간 사용 후 교환될 수 있다. 활성탄 제거 하우징(190)의 상부에는 압력계(193)가 설치되어, 활성탄 제거 하우징(190) 내부의 압력을 측정할 수 있다.
상술한 본 발명의 제염 폐액을 처리하기 위한 장치는 교반용기(110)에서 제염 폐액과 중화액이 교반되면서 산성액을 고체 침전물로 침전시켜 제거할 수 있고, 계면활성제는 제2 교반용기(140)에서 활성탄 분말에 의해 흡착되어, 활성탄 제거 하우징(190)에서 제거될 수 있다. 나머지 액체 성분은 배출 밸브(192)에 의해 배출될 수 있다.
그에 따라, 원자력시설에서 발생되는 금속폐기물을 제염하기 위해 사용된 제염 폐액은 중화처리되고 계면활성제가 제거되어 원자력발전소 액체폐기물 처리계통에서 처리할 수 있는 상태가 된다.
상기에서 교반용기(110) 내에 여과필터(120)가 배치되어 침전물을 제거하는 것으로 기재되었지만, 중화에 의해 발생되는 침전물은 필터 방식 외에도 감압증발, 원심분리, 고액분리 등 여러 방법에 의해 제거될 수 있다.
이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명에 따른 산성액과 계면활성제가 혼합된 제염액을 이용하여 금속 방사성폐기물을 제염하고 남은 제염 폐액을 처리하기 위한 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 교반용기(110)에 제염 폐액과 중화액을 투입하여 교반한다.
다음에, 제염 폐액과 중화액의 교반에 의해 발생되는 침전물(고체 침전물)을 제거한다. 여기서, 침전물은 여과필터(120)에 의해 제거할 수 있고, 필터 방식 외에도 감압증발, 원심분리, 고액분리 등 여러 방법에 의해 제거될 수 있다.
다음에, 제2 교반용기(140)에 침전물이 제거된 폐액을 투입한다.
다음에, 제2 교반용기(140)에 활성탄 분말이 용해된 활성탄 용액을 투입하여 교반함으로써, 폐액 중에 포함된 계면활성제가 활성탄에 흡착되게 한다.
다음에, 교반액은 제2 교반용기(140)의 하부에 유체 연통되는 저장용기(160)로 유입되어 활성탄 필터(170)에서 추가로 계면활성제가 흡착될 수 있다.
다음에, 침전물이 제거된 폐액과 활성탄 용액이 교반된 교반액을 활성탄 제거 하우징(190)으로 이송하고, 활성탄 제거 하우징(190) 내에 배치되는 활성탄 제거 필터(191)에 의해 활성탄 분말을 제거한다. 여기서, 활성탄 제거 필터(191)는 활성탄 제거 하우징(190) 내에 원통형으로 배치되고, 교반액 중에 포함된 활성탄 분말은 활성탄 제거 필터(191)를 통과하면서 제거되고, 나머지 액체는 활성탄 제거 필터(191) 내부로 유입될 수 있다.
다음에, 활성탄 분말이 제거된 나머지 액체를 활성탄 제거 필터(191) 내부와 연결되는 밸브를 통해 외부로 배출한다.
활성탄 분말은 활성탄 제거 필터(191)에 의한 방식 외에도 감압증발, 원심분리, 고액분리 등 여러 방법에 의해 제거될 수 있다.
상기 방법을 실시하고 중화공정 후 금속이온(Co) 제거율을 확인하였다.
Ba(OH)2를 이용해 제염 폐액의 중화공정을 거쳐 금속이온 제거율은 96.20%로 확인되었다.
| ICP 분석결과 | ||
| 화학 조성 | 금속이온 농도(ppm) | 제거율(%) |
| 200 ppm Co + Ba(OH)2 / pH 8 | 1.3 | 96.20 |
다음에, 반응시간 및 활성탄 투입량에 따른 계면활성제 제거율을 확인하였다.
PAC(분말활성탄)과 제염 폐액을 흡착반응 진행하였을 때, PAC 1 wt% 투입량과 1시간 반응시간으로 최적의 흡착반응 조건을 찾았으며, 제거율 98.29%를 확인하였다.
| TOC 분석결과 | |||
| 반응시간 | 화학 조성 | 총 유기탄소량(ppm) | 제거율(%) |
| 1시간 | 1 wt% EM-100 + 1 wt% PAC | 42.1 | 98.29 |
상술한 바와 같은 본 발명의 제염 폐액을 처리하기 위한 방법에 따르면, 산성액과 계면활성제가 혼합된 제염액을 이용하여 금속 방사성폐기물을 제염하고 남은 제염 폐액에서 산성액을 중화액으로 중화시켜 침전물을 형성하여 제거하고, 침전물이 제거된 폐액은 활성탄 용액과 교반하여 폐액 중에 포함된 계면활성제를 활성탄 분말로 흡착시켜 활성탄 제거 필터(191)를 통해 제거하고, 나머지 교반액은 밸브를 통해 배출할 수 있다. 그에 따라, 제염 폐액에서 산성액과 계면활성제를 대부분 제거하고 원자력발전소 액체폐기물 처리계통에서 처리할 수 있는 상태의 액체 상태로 배출할 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
101 : 선반
102 : 바퀴
103 : 지지대
110 : 교반용기
111 : 교반날개
116, 117 : 펌프
120 : 여과필터
121 : 타공판
130 : 폐액 저장탱크
135 : 진공펌프
136 : 유로
140 : 제2 교반용기
141 : 교반날개
151 : 펌프
152 : 활성탄 공급펌프
160 : 저장용기
170 : 활성탄 필터
171 : 타공판
180 : 유로
190 : 활성탄 제거 하우징
191 : 활성탄 제거 필터
192 : 배출 밸브
193 : 압력계
102 : 바퀴
103 : 지지대
110 : 교반용기
111 : 교반날개
116, 117 : 펌프
120 : 여과필터
121 : 타공판
130 : 폐액 저장탱크
135 : 진공펌프
136 : 유로
140 : 제2 교반용기
141 : 교반날개
151 : 펌프
152 : 활성탄 공급펌프
160 : 저장용기
170 : 활성탄 필터
171 : 타공판
180 : 유로
190 : 활성탄 제거 하우징
191 : 활성탄 제거 필터
192 : 배출 밸브
193 : 압력계
Claims (5)
- 산성액과 계면활성제가 혼합된 제염액을 이용하여 금속 방사성폐기물을 제염하고 남은 제염 폐액을 처리하기 위한 장치에 있어서,
제염 폐액과 중화액이 투입되고 교반날개가 배치되어 제염 폐액과 중화액이 교반될 수 있는 교반용기;
상기 교반용기 내에 배치되는 여과필터;
상기 교반용기에 유체 연통 가능하게 연결되는 폐액 저장탱크;
상기 폐액 저장탱크에 연결되는 진공펌프;
를 포함하고,
제염 폐액과 중화액의 교반에 의해 발생되는 침전물은 상기 여과필터에서 여과되고,
침전물이 제거된 폐액은 상기 진공펌프에서 제공되는 음압에 의해 상기 폐액 저장탱크로 이동하여 저장되고,
상기 제염 폐액을 처리하기 위한 장치는,
침전물이 제거된 폐액과, 활성탄 분말이 용해된 활성탄 용액이 투입되고, 교반날개가 배치되는 제2 교반용기;
상기 제2 교반용기와 연결되는 유로;
상기 유로와 연결되고 활성탄 제거 필터가 내장되는 활성탄 제거 하우징;
을 더 포함하고,
침전물이 제거된 폐액과 활성탄 용액은 상기 제2 교반용기에서 교반되어 폐액에 포함된 계면활성제가 활성탄 분말에 흡착될 수 있고,
침전물이 제거된 폐액과 활성탄 용액의 교반액은 상기 유로를 통해 상기 활성탄 제거 하우징으로 이송되어, 활성탄 분말이 상기 활성탄 제거 필터에서 제거되고, 나머지 액체는 상기 활성탄 제거 하우징의 밸브를 통해 외부로 배출될 수 있는 제염 폐액을 처리하기 위한 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제2 교반용기의 하부와 상기 유로 사이에 연결되는 저장용기;
상기 저장용기 내에 배치되고 활성탄 분말이 내장되는 활성탄 필터;
를 더 포함하고,
상기 제2 교반용기에서 침전물이 제거된 폐액과 활성탄 용액의 교반액은 상기 저장용기로 이송되어 상기 활성탄 필터를 통과하면서 추가로 폐액 중의 계면활성제를 흡착할 수 있는 제염 폐액을 처리하기 위한 장치. - 산성액과 계면활성제가 혼합된 제염액을 이용하여 금속 방사성폐기물을 제염하고 남은 제염 폐액을 처리하기 위한 방법에 있어서,
교반용기에 제염 폐액과 중화액을 투입하여 교반하는 단계;
제염 폐액과 중화액의 교반에 의해 발생되는 침전물을 제거하는 단계;
제2 교반용기에 침전물이 제거된 폐액을 투입하는 단계;
상기 제2 교반용기에 활성탄 분말이 용해된 활성탄 용액을 투입하여 침전물이 제거된 폐액과 교반함으로써, 폐액 중에 포함된 계면활성제가 활성탄 분말에 흡착되게 하는 단계;
계면활성제를 흡착한 활성탄 분말을 제거하는 단계;
활성탄이 제거된 나머지 액체를 외부로 배출하는 단계;
를 포함하고,
상기 계면활성제를 흡착한 활성탄 분말을 제거하는 단계는,
침전물이 제거된 폐액과 활성탄 용액의 교반액을 활성탄 제거 필터가 내장된 활성탄 제거 하우징으로 이송하는 단계;
상기 활성탄 제거 필터에서 계면활성제가 흡착된 활성탄을 제거하는 단계;
를 포함하는 제염 폐액을 처리하기 위한 방법. - 삭제
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210063810A KR102312752B1 (ko) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | 금속 방사성폐기물을 제염하고 남은 제염 폐액을 처리하기 위한 장치 및 방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102312752B1 true KR102312752B1 (ko) | 2021-10-14 |
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| KR (1) | KR102312752B1 (ko) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102446314B1 (ko) | 2022-03-25 | 2022-09-22 | 주식회사 정석케미칼 | 방사성 폐기물 밸런싱 처리 시스템 |
| KR102490074B1 (ko) * | 2022-08-18 | 2023-01-19 | 주식회사 고도기술 | 강관 비계 파이프용 자동화 제염장치 |
| KR102492880B1 (ko) * | 2022-09-08 | 2023-01-27 | 한전케이피에스 주식회사 | Trf 헬륨 냉동계통의 활성탄 인출 및 주입 장치 |
| CN116168868A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-05-26 | 中国原子能科学研究院 | 用于清理放射性废液沉积物的可移动设备 |
| WO2024014845A1 (ko) * | 2022-07-13 | 2024-01-18 | 한국원자력연구원 | 전이금속 산화물을 이용한 폐수 처리 방법 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001500608A (ja) * | 1996-03-21 | 2001-01-16 | エステエムイ―ソシエテ デ テクニーク ザン ミリュ イオニザン | 有機無機質汚染除去ゲル及び表面汚染除去のためのそれの使用 |
| KR100928652B1 (ko) * | 2009-04-23 | 2009-11-27 | 하나검사기술 주식회사 | 폐유나 폐형광액에 함유된 방사성물질 처리방법 및 처리장치 |
| KR101919150B1 (ko) | 2015-04-30 | 2018-11-16 | 경북대학교 산학협력단 | 중금속을 포함한 오염물질 제거 및 막오염 방지가 가능한 이중기능성 흡착제 조성물 |
-
2021
- 2021-05-18 KR KR1020210063810A patent/KR102312752B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001500608A (ja) * | 1996-03-21 | 2001-01-16 | エステエムイ―ソシエテ デ テクニーク ザン ミリュ イオニザン | 有機無機質汚染除去ゲル及び表面汚染除去のためのそれの使用 |
| KR100928652B1 (ko) * | 2009-04-23 | 2009-11-27 | 하나검사기술 주식회사 | 폐유나 폐형광액에 함유된 방사성물질 처리방법 및 처리장치 |
| KR101919150B1 (ko) | 2015-04-30 | 2018-11-16 | 경북대학교 산학협력단 | 중금속을 포함한 오염물질 제거 및 막오염 방지가 가능한 이중기능성 흡착제 조성물 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102446314B1 (ko) | 2022-03-25 | 2022-09-22 | 주식회사 정석케미칼 | 방사성 폐기물 밸런싱 처리 시스템 |
| WO2024014845A1 (ko) * | 2022-07-13 | 2024-01-18 | 한국원자력연구원 | 전이금속 산화물을 이용한 폐수 처리 방법 |
| KR102490074B1 (ko) * | 2022-08-18 | 2023-01-19 | 주식회사 고도기술 | 강관 비계 파이프용 자동화 제염장치 |
| KR102492880B1 (ko) * | 2022-09-08 | 2023-01-27 | 한전케이피에스 주식회사 | Trf 헬륨 냉동계통의 활성탄 인출 및 주입 장치 |
| CN116168868A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-05-26 | 中国原子能科学研究院 | 用于清理放射性废液沉积物的可移动设备 |
| CN116168868B (zh) * | 2023-01-03 | 2024-03-22 | 中国原子能科学研究院 | 用于清理放射性废液沉积物的可移动设备 |
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| KR102312752B9 (ko) | 2022-01-17 |
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