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KR101233542B1 - Method and apparatus for the decontamination of spent activated carbon - Google Patents

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KR101233542B1
KR101233542B1 KR1020120151155A KR20120151155A KR101233542B1 KR 101233542 B1 KR101233542 B1 KR 101233542B1 KR 1020120151155 A KR1020120151155 A KR 1020120151155A KR 20120151155 A KR20120151155 A KR 20120151155A KR 101233542 B1 KR101233542 B1 KR 101233542B1
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KR
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radioactive
activated carbon
waste activated
heat treatment
storage tank
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KR1020120151155A
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강덕원
성진현
김승일
김현기
허준
이세반
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한국정수공업 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A method for treating radioactive carbon wastes and a device thereof are provided to classify radioactive carbon wastes into a general waste in a nuclear power plant, thereby removing radioactive materials. CONSTITUTION: Inorganic radioactive carbon dioxide is separated from spent carbon. The inorganic radioactive carbon dioxide is converted into inorganic gas radioactive carbon dioxide and is ejected to a radioactive gas temporary storage tank(13). Organic radioactive hydrocarbon is converted into the inorganic gas radioactive carbon dioxide and is ejected to the radioactive gas temporary storage tank. Organic radioactive carbon dioxide and the inorganic radioactive carbon dioxide are treated with heat in a twin-screw pulverization heat treatment furnace(23). The organic radioactive carbon dioxide and the inorganic radioactive carbon dioxide are separated into the inorganic gas radioactive carbon dioxide and organic gas radioactive carbon dioxide. Wet steam type tritium is liquefied and separated. Radioactive carbon monoxide and the organic radioactive hydrocarbon are combusted and oxygenated in a high temperature catalytic oxidation route(33). The radioactive carbon monoxide and the organic radioactive hydrocarbon are converted into the inorganic gas radioactive carbon dioxide. The inorganic gas radioactive carbon dioxide is adsorbed with a radioactive carbon adsorption column(34) and is removed.

Description

방사성 폐활성탄의 처리방법 및 장치{Method and Apparatus for the Decontamination of Spent Activated Carbon}Method and apparatus for treating radioactive waste activated carbon {Method and Apparatus for the Decontamination of Spent Activated Carbon}

본 발명은 원자력발전소에서 발생하는 방사성 폐활성탄의 처리방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원자력발전소에서 발생되는 폐활성탄(Spent Activated Carbon)에 함유되어 있는 방사능 물질을 제거하여 처리된 폐활성탄을 원자력발전소에서 일반폐기물로 분류하여 자체적으로 처리가 가능하도록 처리할 수 있는 방사성 폐활성탄의 처리방법 및 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method and apparatus for treating radioactive waste activated carbon generated in a nuclear power plant. More specifically, the present invention relates to waste activated carbon treated by removing radioactive substances contained in waste activated carbon generated from a nuclear power plant. The present invention relates to a method and apparatus for treating radioactive waste activated carbon that can be classified as general waste in a nuclear power plant and treated to be capable of self-treatment.

일반산업계에서는 사용된 폐활성탄을 물리적, 화학적 및 생물학적 처리를 통해 폐활성탄 표면의 오염물질을 제거하여 원래의 흡착성능을 복원시켜서 재활용하고 있다. 폐활성탄의 재생을 위해서 100∼200℃의 온도에서 수증기 및 연소가스 등을 이용하거나 700∼950℃의 온도에서 수증기 및 탄산가스 등을 이용하여 재생하는 열적재생법, 상온∼80℃의 온도에서 황산, 염산 및 가성소다 등을 이용하거나 산화제 및 유기약품 등을 이용하는 약품재생법과 180∼220℃의 온도에서 산화제, 산소 및 공기 등을 이용하여 재생하는 습식산화재생법이 주로 사용되고 있으며, 미생물분해에 의한 재생법이나 전해산화를 이용한 재생법, 초음파 및 마이크로파를 이용하는 재생법도 일부 사용되고 있다.
In the general industry, the used activated carbon is recycled by physically, chemically and biologically removing the contaminants on the surface of the activated activated carbon to restore its original adsorption performance. Thermal regeneration method using steam and combustion gas at a temperature of 100 to 200 ° C or steam and carbon dioxide at a temperature of 700 to 950 ° C for the regeneration of waste activated carbon, sulfuric acid at a temperature of room temperature to 80 ° C. Chemical regeneration using hydrochloric acid, caustic soda, or oxidizing agents and organic chemicals, and wet oxidation regeneration using oxidizing agents, oxygen and air at a temperature of 180-220 ° C. Regeneration methods using regeneration methods, electrolytic oxidation, and regeneration methods using ultrasonic waves and microwaves are also partially used.

이와 같이, 보통의 폐활성탄의 경우에는 재생하여 사용되고 있으나 원자력발전소에서 발생되는 방사성 폐활성탄은 재생하여 재활용되지도 못할 뿐만 아니라 원자력발전소에서 자체적으로 처분하지도 못하고 방사성 고체폐기물로 분류하여 원자력발전소 내에 저장하고 있다.
As such, ordinary waste activated carbon is recycled and used, but radioactive waste carbon generated from nuclear power plants is not recycled and recycled, nor can it be disposed of itself at a nuclear power plant, and is classified as radioactive solid waste and stored in a nuclear power plant. have.

원자력시설의 공기정화계통(HVAC)에 사용되는 활성탄은 방출되는 방사성 기체 중 요오드(I) 및 제논(Xe)을 제거할 목적으로 사용되며, 흡착효율을 좋게 하기 위하여 이러한 활성탄에 주로 TEDA(Triethylene Diamine)와 KI(Potassium Iodide)가 첨착되어 있다. 활성탄에 흡착되어 제거된 방사성물질 중 반감기가 짧은 요오드(반감기:8일)와 제논은 사용 후 장기간 보관 중에 대부분 감쇄되어 방사능이 소멸되나 반감기가 긴 방사성탄소(14C)나 삼중수소(3H)는 오랫동안 남아 있게 된다.
Activated carbon used in the air purification system (HVAC) of nuclear facilities is used to remove iodine (I) and xenon (Xe) from the emitted radioactive gas, and TEDA (Triethylene Diamine) is mainly used to improve the adsorption efficiency. ) And KI (Potassium Iodide) are attached. Among the radioactive materials adsorbed and removed by activated carbon, iodine (half-life: 8 days) and xenon, which have short half-life, are mostly attenuated during long-term storage after use, and the radioactivity disappears, but long-lived radiocarbon ( 14 C) or tritium ( 3 H) Will remain for a long time.

국내 원자력발전소나 원자력시설에서 발생되고 있는 폐활성탄에서도 미량이지만 방사성탄소(14C)와 삼중수소(3H)가 잔류해 있는 것으로 확인되고 있다. 이러한 폐활성탄에서 국제원자력기구에서 제시하는 규제해제(IAEA, SS No RS-G-1.7) 농도값인 1 Bq/g과 100 Bq/g을 각각 초과하는 방사성탄소(14C)와 삼중수소(3H)가 검출되어 폐활성탄을 원자력발전소에서 자체 처분을 하지 못하고 방사성 고체폐기물로 분류하여 약 1,000 드럼 이상의 폐활성탄을 원자력발전소 내에 저장하면서 관리하고 있다.
Even in the activated activated carbon generated in domestic nuclear power plants and nuclear facilities, trace amounts of radiocarbon ( 14 C) and tritium ( 3 H) remain. In these waste activated carbons, radiocarbon ( 14 C) and tritium ( 3 C) exceeding the deregulated (IAEA, SS No RS-G-1.7) concentration values of 1 Bq / g and 100 Bq / g, respectively. H) is detected and the waste activated carbon is not disposed of in the nuclear power plant itself, but classified as radioactive solid waste, and more than 1,000 drums of waste activated carbon are stored and managed in the nuclear power plant.

더욱이, 발전소의 운전과 더불어 매년 수십 드럼의 폐활성탄이 지속적으로 발생되고 있어, 이를 전량 방사성 폐기물로 분류하여 관리할 경우 관리비용이 급증할 것으로 예상된다. 따라서 폐활성탄 중에 함유된 방사성탄소(14C)와 삼중수소(3H)를 분리하여 제거한 후 폐활성탄을 일반 고체폐기물로 원자력발전소에서 자체적으로 처분할 수 있게 된다면 비용이 크게 절감 뿐 만 아니라 방사성 폐기물의 발생이 적게 되고 원자력발전소 폐기물 저장공간의 이용률을 크게 향상시킬 수 있을 것이다.
Moreover, with the operation of power plants, dozens of drums of waste activated carbon are generated continuously every year, and the management costs are expected to increase rapidly if all of them are classified and managed as radioactive waste. Therefore, the radioactive carbon (14 C), and tritium (3 H) and then removed by separation, if able to dispose itself of waste activated carbon in a nuclear power plant by the general solid waste as well as a significant cost reduction of radioactive waste contained in the waste active carbon Will reduce generation and significantly increase the utilization of nuclear power plant waste storage space.

선행기술조사결과, 방사능 물질을 제거하는 선행기술로 10-0551534호 특허발명(방사성 이산화탄소의 제거장치), 10-1113706호 특허발명(폐활성탄 처리장치 및 이를 이용한 폐활성탄 처리방법) 및 10-1172247호 특허발명(방사성폐수지 제염방법 및 장치)이 발견되었다.
As a result of prior art research, 10-0551534 patent invention (radioactive carbon dioxide removal device), 10-1113706 patent invention (waste activated carbon treatment device and waste activated carbon treatment method using same) and 10-1172247 Patent invention (a method and apparatus for decontaminating radioactive waste resin) has been found.

상기 10-0551534호 특허발명은 한국전력공사가 2006년에 특허 받은 '방사성 이산화탄소 제거장치'로, 원자력발전소에서 발생되는 기체상의 방사성 이산화탄소의 제거를 위하여 방사성 이산화탄소를 포집탱크에 포집하여 세정기로 제거하는 한편 방사성 이산화탄소의 농도를 분석하여 설정된 농도 이하로 제거된 경우에 외부로 방출되도록 하는 장치로 폐활성탄의 처리를 위한 것이 아닐 뿐만 아니라 기체상의 방사성 이산화탄소의 제거장치로는 비교적 복잡한 구성으로 되어 있다.
Patent No. 10-0551534 is a 'radioactive carbon dioxide removal device' patented by Korea Electric Power Corporation in 2006, which collects radioactive carbon dioxide in a collection tank and removes it with a scrubber to remove gaseous radioactive carbon dioxide generated from a nuclear power plant. On the other hand, it is a device for discharging to the outside when the concentration of the radioactive carbon dioxide is removed by analyzing the concentration below, not only for the treatment of waste activated carbon, but also a relatively complex configuration for removing the gaseous radioactive carbon dioxide.

상기 10-1172247호 특허발명은 본 출원인[한국정수공업(주)]이 2012년에 특허 받은'방사성폐수지 제염방법 및 장치'로, 원자력발전소 증기발생기 취출수의 정화시에 발생하는 폐수지에 함유되어 있는 방사능 물질인 방사성탄소(14C), 방사성코발트(60Co), 방사성세슘(137Cs) 등을 제거하기 위하여 방사성폐수지 중의 이온형태의 방사성탄소를 산성용액을 이용하여 방사성이산화탄소로 전환시켜 상기 방사성이산화탄소를 방사성이산화탄소 흡착제에 흡착시켜서 제거하는 제1차제염단계, 제1차제염된 폐수지와 산성용액 중의 방사성핵종을 초임계이산화탄소와 친이산화탄소성 금속물질 추출보조제를 이용하여 방사성착물로 추출하여 제거하는 제2차제염단계 및 제염된 수지를 가열 건조시키는 건조단계를 포함하는 방법으로, 방사성폐수지와 방사성 폐활성탄은 그 물성이 다르고 오염물질이 서로 달라서 방사성 폐활성탄의 처리를 위해 사용될 수는 없는 것이다.
Patent No. 10-1172247 is a method and apparatus for decontaminating radioactive waste resin, patented by the applicant [Korea Water Purification Co., Ltd.] in 2012, and it is contained in waste resin generated during the purification of the steam generator extraction water from nuclear power plants. In order to remove the radioactive materials such as radioactive carbon ( 14 C), radioactive cobalt ( 60 Co), and radioactive cesium ( 137 Cs), the ionic radiocarbon in the radioactive waste resin is converted into radioactive carbon dioxide using an acidic solution. In the first decontamination step of removing the radioactive carbon by adsorbing the radioactive carbon dioxide adsorbent, the radionuclide in the first decontaminated waste resin and the acidic solution is extracted as a radioactive complex using supercritical carbon dioxide and an extract of a carbon dioxide metal material. The second decontamination step to remove by removing and the drying step of drying the decontaminated resin by heating, radioactive waste resin and radioactive waste activity Carbon has different properties and different pollutants that cannot be used for the treatment of radioactive waste activated carbon.

상기 10-1113706호 특허발명은 한국수력원자력(주)와 (주)진공플랜트가 2012년에 특허 받은'폐활성탄 처리장치 및 이를 이용한 폐활성탄 처리방법'으로, 폐활성탄을 1∼1.5 mm의 크기로 파쇄하여 10-2∼10-5 torr의 진공과 200∼500℃의 온도에서 열처리하여 방사성탄소(14C)와 삼중수소(3H)를 추출하는 방법이나, 높은 진공상태를 유지시켜야 하고 별도의 파쇄장치를 사용하므로 파쇄공정시 비산되는 분진으로 작업자가 피폭될 수 있고 방사능이 누출될 우려가 있으며, 배치(Batch)처리로 처리속도가 높지 않는 단점이 있다.
Patent No. 10-1113706 discloses a 'waste activated carbon treatment device and waste activated carbon treatment method using the same' patented by Korea Hydro & Nuclear Power Co., Ltd. and Vacuum Plant in 2012. The size of waste activated carbon is 1-1.5 mm. How to extract radiocarbon ( 14 C) and tritium ( 3 H) by heat treatment at 10 -2 ~ 10 -5 torr vacuum and heat treatment at 200 ~ 500 ℃, but maintain high vacuum Because of the use of a crushing device of the crushing process can be exposed to dust scattered in the worker and the radiation may leak, there is a disadvantage that the processing speed is not high by the batch (batch) process.

KR 10-0551534 B (방사성 이산화탄소의 제거장치) 2006.02.13KR 10-0551534 B (Removing device for radioactive carbon dioxide) 2006.02.13 KR 10-1113706 B (폐활성탄 처리장치 및 이를 이용한 폐활성탄 처리방법) 2012.02.27KR 10-1113706 B (Waste activated carbon treatment device and waste activated carbon treatment method using the same) 2012.02.27 KR 10-1172247 B (방사성폐수지 제염방법 및 장치) 2012.08.07KR 10-1172247 B (Method and device for decontaminating radioactive waste resin) 2012.08.07

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 원자력발전소에서 대량으로 발생되고 있는 방사성 폐활성탄을 원자력발전소에서 일반폐기물로 분류하여 자체적으로 처리가 가능한 정도(1Bq/g이하)로 방사능 물질을 제거할 수 있고 2차 폐기물의 발생량과 처리비용을 최소화할 수 있는 방사성 폐활성탄의 처리방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
In order to solve the above problems, the radioactive waste carbon generated in large quantities in nuclear power plants can be classified as general waste in nuclear power plants to remove radioactive materials to the extent that they can be treated by themselves (1Bq / g or less). It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for treating radioactive waste activated carbon which can minimize the generation and disposal cost of secondary wastes.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 폐활성탄에 흡착되어 있는 무기형 방사성이산화탄소(14CO2)는 산성용액을 이용하여 폐활성탄으로부터 분리시켜 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)로 전환시켜 방사성기체 임시저장조로 배출시키고, 유기형 방사성탄화수소(14CmHn)는 산화제를 이용하여 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)로 전환시켜 방사성기체 임시저장조로 배출시키는 화학제염공정과,In order to achieve the above object, the present invention, the inorganic radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) adsorbed on the waste activated carbon is separated from the waste activated carbon using an acidic solution to convert the inorganic gas radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) into a radioactive gas The chemical desalination process is discharged to a temporary storage tank, and the organic radioactive hydrocarbon ( 14 C m H n ) is converted to inorganic gaseous radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) using an oxidizing agent and discharged to a temporary storage tank for radioactive gas,

상기 화학제염공정을 거친 폐활성탄 중에 잔류하는 유기 및 무기형 방사성탄소(14C)는 연속적인 분쇄와 열처리가 가능한 트윈스크류 분쇄열처리로 또는 마이크로파 열처리로에서 열처리하여 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)와 유기형 기체방사성탄화수소(14CmHn)로 분리시켜 방사성기체 임시저장조로 배출시킴과 동시에 처리된 폐활성탄을 건조시키는 열처리제염공정과, 상기 화학제염공정과 열처리제염공정에서 증발되어 방사성기체 임시저장조로 이송되어 온 습증기형태의 삼중수조(3H1HO, 3H2O)를 액화시켜 분리시키고 상기 화학제염공정에서 발생되어 방사성기체 임시저장조로 이송되어 온 불완전산화물인 방사성일산화탄소(14CO)와 상기 열처리제염공정에서 발생되어 방사성기체 임시저장조로 이송되어 온 유기형 방사성탄화수소(14CmHn)는 고온산화촉매로에서 완전히 연소 및 산화시켜 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)로 전환시켜서 상기 화학제염공정과 열처리제염공정에서 발생되어 이송되어 온 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)와 함께 방사성탄소 흡착컬럼으로 흡착시켜 제거하는 방사성핵종 분리제거공정을 포함한다.
The organic and inorganic radioactive carbon ( 14 C) remaining in the waste activated carbon after the chemical decontamination process is heat treated in a twin screw pulverization heat treatment or microwave heat treatment furnace capable of continuous grinding and heat treatment, and the inorganic gas radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) and Heat treatment decontamination process to separate organic gaseous radioactive hydrocarbons ( 14 C m H n ) and discharge into radioactive gas temporary storage tank and to dry the treated waste activated carbon, and evaporate the radioactive gas temporary storage process in the chemical decontamination process and heat treatment decontamination process. Liquefied and separated by triple steam tank ( 3 H 1 HO, 3 H 2 O) of the wet steam type that has been transferred to the radioactive carbon monoxide ( 14 CO) which is an incomplete oxide generated in the chemical decontamination process and transferred to the temporary storage tank for radioactive gas Organic radioactive hydrocarbons generated in the heat treatment decontamination process and transferred to a temporary storage tank for radioactive gas ( 14 C m H n ) is completely burned and oxidized in a high temperature oxidation catalyst to convert into an inorganic gaseous radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ), and the inorganic gaseous radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) and radionuclide separation and removal process by adsorption with a radiocarbon adsorption column.

본 발명은 화학제염공정과 열처리제염공정을 통하여 방사성 폐활성탄을 원자력발전소에서 일반폐기물로 분류하여 자체적으로 처리가 가능할 정도로 폐활성탄에서 방사성탄소(14C)와 삼중수소(3H)를 제거시킬 수 있어 방사성 폐기물의 발생이 적게 되고 원자력발전소 폐기물 저장공간의 이용률이 향상되고 방사성폐기물 처리비용이 절감되는 효과가 있다.
The present invention can remove radioactive carbon ( 14 C) and tritium ( 3 H) from waste activated carbon through chemical decontamination process and heat treatment decontamination process to treat radioactive waste activated carbon as general waste in nuclear power plant. Therefore, the generation of radioactive waste is reduced, the utilization rate of waste storage space of nuclear power plant is improved, and radioactive waste disposal cost is reduced.

또, 본 발명은 화학제염공정에서 폐활성탄 중의 방사성탄소(14C)뿐 만 아니라 화학적 처리용액 중의 방사성탄소(14C)도 함께 제거되므로 2차폐기물의 발생이 극소화되어 친환경적이고 깨끗한 작업환경을 조성할 수 있는 효과가 있다.
In addition, in the chemical decontamination process, not only the radiocarbon ( 14 C) in the waste activated carbon but also the radiocarbon ( 14 C) in the chemical treatment solution are removed together, so that the generation of secondary waste is minimized to create an environment friendly and clean working environment. It can work.

또, 본 발명은 화학제염을 거쳐 열처리제염을 하기 때문에 종래의 기술에서와 같은 고 진공상태가 필요하지 않고 저 진공과 낮은 온도에서 열처리가 가능한 효과가 있다.
In addition, the present invention does not require a high vacuum state as in the prior art because the heat treatment agent salt through the chemical decontamination, there is an effect capable of heat treatment at low vacuum and low temperature.

또, 본 발명은 트윈스크류형 분쇄가열로에서 스크류의 회전에 따라 활성탄의 분쇄, 이송 및 열처리가 동시에 연속적으로 이루어지고 마이크로파 열처리로 또한 연속처리가 가능하여 처리속도가 빠르고 처리효과가 높은 효과가 있다.
In addition, the present invention is a twin screw-type pulverizing furnace, the active carbon is continuously pulverized, transported and heat treated at the same time according to the rotation of the screw, and the microwave heat treatment is also possible to continuously process it has the effect of high processing speed and high processing effect .

또, 본 발명은 폐활성탄의 분쇄가 트윈스크류형 분쇄가열로 내부에서 이루어지므로 분진의 비산 우려가 없어 작업자가 피폭되거나 방사능이 누출될 위험이 거의 없는 효과가 있다.
In addition, in the present invention, since the pulverization of the waste activated carbon is made in the twin screw type pulverization furnace, there is no fear of dust scattering, and thus there is little risk of worker being exposed or radioactivity leaking.

도 1은 본 발명의 방사성 폐활성탄 처리방법의 개념도이고,
도 2 는 본 발명의 방사성 폐활성탄 처리장치도이며,
도 3은 본 발명의 트윈스크류 분쇄열처리로의 설명도이고,
도 4는 도 3의 트윈스크류 분쇄열처리로의 스크류의 상세도이며,
도 5는 본 발명에 따른 마이크로파 열처리로의 설명도이고,
도 6은 본 발명의 방사성탄소 흡착컬럼의 상세도이다.1 is a conceptual diagram of a method for treating radioactive waste activated carbon of the present invention,
Figure 2 is a radioactive waste activated carbon treatment apparatus diagram of the present invention,
3 is an explanatory diagram of a twin screw grinding heat treatment furnace of the present invention,
4 is a detailed view of a screw in the twin screw grinding heat treatment of FIG.
5 is an explanatory diagram of a microwave heat treatment furnace according to the present invention,
6 is a detailed view of the radiocarbon adsorption column of the present invention.

원자력시설의 공기정화계통(HVAC)에는 기체 방사성폐기물 중 요오드(I), 제논(Xe) 등을 제거하기 위하여 TEDA(Triethylene Diamine)와 KI(Potassium Iodide)가 첨착된 활성탄이 주로 사용된다. 원래 활성탄은 넓은 표면적과 미세기공을 지니고 있어 주로 반데르발스 인력(van der waals force)에 의해서 활성탄 표면과 미세기공에 비극성분자와 약극성유기분자를 흡착하는 물리적 흡착력을 가지고 있으며, 이러한 활성탄에 방사성 기체 제거를 위하여 TEDA 또는 KI를 첨착하면 활성탄 표면의 활성점(active site) 상에 더 강력한 화학적 흡착력이 발생한다.
Activated carbon impregnated with TEDA (Triethylene Diamine) and KI (Potassium Iodide) is mainly used to remove iodine (I) and xenon (Xe) from gaseous radioactive waste. Originally, activated carbon has a large surface area and micropores, and has a physical adsorption force that adsorbs nonpolar and weak polar organic molecules on the surface and micropores of activated carbon mainly by van der Waals force. Impregnation of TEDA or KI for outgassing results in stronger chemical adsorption on the active site of the activated carbon surface.

원자력발전소에서 발생하는 방사성탄소(14C)는 무기형의 방사성이산화탄소(14CO2)와 유기형의 방사성탄화수소(14CmHn, 주로 메탄(CH4))로 존재한다. 가압경수로(PWR) 원자력발전소에서는 원자로냉각재 내의 용존산소를 제어할 목적으로 사용하는 수소(H2)로 인하여 환원성 분위기를 형성하므로 유기형 방사성탄화수소(14CmHn)가 많이 발생되기 때문에 가압경수로 원자력발전소에서 발생되는 폐활성탄은 주로 유기형의 방사성탄소(14CmHn)로 오염되고, 가압중수로(PHWR) 원자력발전소에서는 농축된 중수를 계통수로 사용하기 때문에 계통운전 특성상 무기형의 방사성이산화탄소(14CO2)가 많이 발생되므로 가압중수로 발전소에서 발생되는 폐활성탄은 주로 무기형의 방사성탄소(14CO2)로 오염된다.
Radiocarbon ( 14 C) from nuclear power plants exists as inorganic radiocarbon ( 14 CO 2 ) and organic hydrocarbon ( 14 C m H n , mainly methane (CH 4 )). Pressurized water reactor (PWR) Nuclear power plant generates a reducing atmosphere due to hydrogen (H 2 ), which is used to control the dissolved oxygen in the reactor coolant, and thus generates a lot of organic radioactive hydrocarbons ( 14 C m H n ). waste activated carbon is generated from the power plant is contaminated mainly with radioactive carbon (14 C m H n) of yugihyeong, pressurized heavy water reactor (PHWR) nuclear power plant the radioactive carbon of the grid driving characteristics mugihyeong due to the use of a concentrated heavy water to the phylogenetic tree (14 CO 2 ) Because of the high generation of waste activated carbon from pressurized heavy water plants, the activated carbon is mainly contaminated with inorganic radiocarbon ( 14 CO 2 ).

활성탄 표면과 물리적 흡착을 이루는 방사성탄소(14C)는 열처리방법에 의하여 분리가 용이하지만, 첨착물질인 TEDA, KI 및 활성탄의 활성점과 화학적 결합으로 흡착된 방사성탄소(14C)는 열처리만으로는 분리가 매우 어렵다. 또한 원자력발전소에서 사용하는 TEDA 첨착 활성탄은 약 350℃ 부근에서 발화가능성이 있고, KI 첨착 활성탄은 약간 높은 약 400℃ 부근에서 발화가능성이 있어 300℃ 이상의 온도로 열처리를 할 경우 발화로 인한 화재발생 위험이 있다.
The radiocarbon ( 14 C) which forms the physical adsorption on the surface of activated carbon is easily separated by heat treatment method, but the radiocarbon ( 14 C) adsorbed by chemical bonding with the active point of the attached material TEDA, KI and activated carbon is separated by heat treatment alone. Is very difficult. In addition, TEDA-impregnated activated carbon used in nuclear power plants may ignite at around 350 ° C, and KI-impregnated activated carbon may ignite at about 400 ° C, which is slightly higher. There is this.

본 발명은 위와 같은 폐활성탄에서 방사능 물질을 제거하기 위하여 물리화학적 처리방법을 사용한다. 즉, 도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 본 발명은 폐활성탄에 흡착되어 있는 무기형 방사성이산화탄소(14CO2)는 산성용액을 이용하여 폐활성탄으로부터 분리시켜 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)로 전환시켜 방사성기체 임시저장조(31)로 배출시키고, 유기형 방사성탄화수소(14CmHn)는 산화제를 이용하여 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)로 전환시켜 방사성기체 임시저장조(31)로 배출시키는 화학제염공정(S10)과, 상기 화학제염공정(S10)을 거친 폐활성탄 중에 잔류하는 유기 및 무기형 방사성탄소(14C)는 연속적인 분쇄와 열처리가 가능한 트윈스크류 분쇄열처리로(23) 또는 마이크로파 열처리로(26)에서 열처리하여 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)와 유기형 기체방사성탄화수소(14CmHn)로 분리시켜 방사성기체 임시저장조(31)로 배출시킴과 동시에 처리된 폐활성탄을 건조시키는 열처리제염공정(S20)과, 상기 화학제염공정(S10)과 열처리제염공정(S20)에서 증발되어 방사성기체 임시저장조(31)로 이송되어 온 습증기형태의 삼중수조(3H1HO, 3H2O)는 액화시켜 분리시키고 상기 화학제염공정(S10)에서 발생되어 방사성기체 임시저장조(31)로 이송되어 온 불완전산화물인 방사성일산화탄소(14CO)와 상기 열처리제염공정(S20)에서 발생되어 방사성기체 임시저장조(31)로 이송되어 온 유기형 방사성탄화수소(14CmHn)는 고온산화촉매로(33)에서 완전히 연소 및 산화시켜 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)로 전환시켜서 상기 화학제염공정(S10)과 열처리제염공정(S20)에서 발생되어 이송되어 온 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)와 함께 방사성탄소 흡착컬럼(34)으로 흡착시켜 제거하는 방사성핵종 분리제거공정(S30)을 포함한다.
The present invention uses a physicochemical treatment method to remove radioactive material from the waste activated carbon as described above. That is, as shown in Figures 1 and 2, the present invention is inorganic carbon dioxide ( 14 CO 2 ) adsorbed on the waste activated carbon is separated from the waste activated carbon using an acidic solution to the inorganic gas radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) Converted and discharged into the radioactive gas temporary storage tank 31, organic radioactive hydrocarbon ( 14 C m H n ) is converted to inorganic gas radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) using an oxidizing agent to discharge to the radioactive gas temporary storage tank (31) The chemical decontamination step (S10) and the organic and inorganic radioactive carbon ( 14 C) remaining in the waste activated carbon after the chemical decontamination step (S10) is twin screw pulverization heat treatment furnace 23 or microwave heat treatment capable of continuous grinding and heat treatment When heat is treated in the furnace (26), the inorganic gas radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) and the organic gaseous radioactive hydrocarbons ( 14 C m H n ) are separated and discharged into the radioactive gas temporary storage tank (31). Triple steaming in the form of a heat vapor decontamination process (S20) for drying the waste activated carbon simultaneously with the steam and the vaporized vapor storage tank (31) evaporated in the chemical decontamination process (S10) and the heat treatment decontamination process (S20). A water tank ( 3 H 1 HO, 3 H 2 O) is separated by liquefaction and radiocarbon monoxide ( 14 CO), which is an incomplete oxide generated in the chemical decontamination process (S10) and transferred to the radioactive gas temporary storage tank 31, and the heat treatment. The organic radioactive hydrocarbon ( 14 C m H n ) generated in the decontamination process (S20) and transferred to the temporary storage tank 31 for radioactive gas is completely burned and oxidized in the high temperature oxidation catalyst 33 to form an inorganic gas radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2) conversion by radiation removal by adsorption with carbon-adsorption column (34) with the chemical decontamination process (S10) and the heat treatment decontamination process (S20) is generated in the feed gas on mugihyeong radioactive carbon dioxide (14 CO 2) It comprises a radionuclide separation and removal step (S30).

상기 화학제염공정(S10)에서는 폐활성탄을 화학반응조(15)에서 산성도 1∼2 정도의 황산이나 질산의 산성용액에 1 ~ 2시간 정도 침지시켜서 폐활성탄에 흡착되어 있는 무기형 방사성이산화탄소(14CO2)를 기체방사성이산화탄소(14CO2)로 분리시켜 화학반응조(15)의 상부로 배출시켜 방사성기체 임시저장조(31)로 이송시킨다. 또, 화학반응조(15)에서 강산화제인 황산, 질산, 과산화이황산칼륨(K2S2O8), 과산화이황산나트륨, 과산화수소 또는 이들을 혼합한 산화제를 사용하여 유기형의 방사성탄화수소(14CmHn)를 무기형의 기체방사성이산화탄소(14CO2)로 전환시키며 질산은(AgNO3)을 촉매로 사용한다. 이때 발생되는 기체방사성이산화탄소(14CO2)는 화학반응조(15)의 상부로 배출시켜 방사성기체 임시저장조(31)로 이송시킨다.
In the chemical decontamination step (S10), the waste activated carbon is immersed in an acidic solution of sulfuric acid or nitric acid having an acidity of about 1 to 2 in the chemical reaction tank 15 for about 1 to 2 hours, and the inorganic radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2) adsorbed on the waste activated carbon. ) Is separated into gaseous radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) and discharged to the upper portion of the chemical reaction tank (15) to be transferred to a temporary storage tank (31). In addition, in the chemical reaction tank 15, organic radioactive hydrocarbons ( 14 C m H n ) using sulfuric acid, nitric acid, potassium persulfate peroxide (K 2 S 2 O 8 ), sodium persulfate, hydrogen peroxide or a mixed oxidizing agent are used. Is converted to inorganic gaseous radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ), and silver nitrate (AgNO 3 ) is used as a catalyst. At this time, the gaseous radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) is discharged to the upper portion of the chemical reaction tank 15 is transferred to the radioactive gas temporary storage tank 31.

폐활성탄에 물리화학적으로 흡착되어 있던 무기형의 방사성이산화탄소(14CO2)는 화학제염공정(S10)에서 산성용액에 용해되어 중탄산이온(H14CO3 -)과 탄산이온(14CO3 2-)으로 존재하지만, 용액의 산성도가 1∼2 이하에서는 다음과 같이 물(H2O)과 무기형이산화탄소(14CO2)로 변환된다.
The radioactive waste activated carbon that has been adsorbed to the carbon dioxide in mugihyeong physicochemical (14 CO 2) is dissolved in an acid solution in the chemical decontamination process (S10) bicarbonate ion (H 14 CO 3 -) and carbonate ions (CO 3 2- 14) However, when the acidity of the solution is 1 to 2 or less, it is converted into water (H 2 O) and inorganic carbon dioxide ( 14 CO 2 ) as follows.

14CO2(폐활성탄) + H2O -> H+ + H14CO3 - (수용액)
14CO2(폐활성탄) + H2O -> 2H+ + 14CO3 2- (수용액) 14 CO 2 (waste activated carbon) + H 2 O -> H + + H 14 CO 3 - ( aq)
14 CO 2 (waste activated carbon) + H 2 O-> 2H + + 14 CO 3 2- (aqueous solution)

2H14CO3 - + H2SO4 -> 2H2O + SO4 2- + 214CO2(기체) 2H 14 CO 3 - + H 2 SO 4 -> 2H 2 O + SO 4 2- + 2 14 CO 2 ( gas)

14CO3 2- + H2SO4 -> H2O + SO4 2- + 14CO2(기체)
14 CO 3 2- + H 2 SO 4- > H 2 O + SO 4 2- + 14 CO 2 (gas)

한편, 폐활성탄에 물리화학적으로 흡착되어 있던 유기형의 방사성탄화수소(14CmHn)는 화학제염공정(S10)에서 무기산과 강산화제에 의해 산화되어 기체방사성이산화탄소(14CO2)로 분리된다.
On the other hand, the organic type radioactive hydrocarbon ( 14 C m H n ) that has been physicochemically adsorbed to the waste activated carbon is oxidized by an inorganic acid and a strong oxidizing agent in a chemical decontamination process (S10), and gaseous radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) is separated.

(무기산에 의한 산화)(Oxidation by inorganic acid)

214CmHn + nH2SO4 -> 2nH2O + nSO2 + m14C2 14 C m H n + nH 2 SO 4- > 2 nH 2 O + nSO 2 + m 14 C

14C + 2H2SO4 -> 2H2O + 2SO2 + 14CO2(기체) 14 C + 2H 2 SO 4- > 2H 2 O + 2SO 2 + 14 CO 2 (gas)

14C + H2SO4 -> H2O + SO2 + 14CO(기체) : 불완전산화
 14 C + H 2 SO 4- > H 2 O + SO 2 + 14 CO (gas) : incomplete oxidation

(산화제에 의한 산화)(Oxidation by oxidizing agent)

K2S2O8 -> 2K+ + S2O8 2- K 2 S 2 O 8- > 2K + + S 2 O 8 2-

S2O8 2- + 2H2O -> 2H+ + 2SO2 2- + 2OH·(라디칼) S 2 O 8 2- + 2H 2 O -> 2H + + 2SO 2 2- + 2OH · ( radical)

14CmHn + (4m+n)OH·(라디칼) -> (2m+n)H2O + m14CO2(기체)
14 C m H n + (4m + n) OH (radical) -> (2m + n) H 2 O + m 14 CO 2 (gas)

화학제염공정(S10)에서 폐활성탄에 흡착된 무기형 방사성이산화탄소(14CO2)가 기체방사성이산화탄소(14CO2)로 분리되는 것을 촉진시키고, 무기산과 강산화제를 사용하여 유기형 방사성탄화수소(14CmHn)를 무기형이산화탄소(14CO2)로의 전환시킨 후 발생된 기체방사성이산화탄소(14CO2)가 화학반응조(15)의 외부로 배출되는 것을 촉진시키기 위하여 화학반응조 교반기(16)와 초음파 발생장치(17)를 사용하고 상온∼100℃의 온도에서 처리하는 것이 바람직하다.
In the chemical decontamination process (S10), the inorganic radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) adsorbed to the waste activated carbon is promoted to separate the gaseous radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ), and the organic radioactive hydrocarbon ( 14 C m) is used with the inorganic acid and the strong oxidizing agent. Chemical reaction tank stirrer (16) and ultrasonic wave generator to promote the release of gaseous radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) generated after converting H n ) to inorganic carbon dioxide ( 14 CO 2 ) to the outside of the chemical reaction tank (15). It is preferable to use (17) and to process it at normal temperature-100 degreeC.

상기 화학제염공정(S10)에서 화학제염을 한 후 폐활성탄의 방사능 농도를 측정하여 미량의 방사능이라도 잔류해 있는 것이 확인될 경우는 상기 열처리제염공정(S20)에서 폐활성탄에 아직도 잔류하는 유기 및 무기형 방사성탄소(14C)를 제거한다.
After the chemical decontamination step (S10), after measuring the radioactive concentration of the activated activated carbon, if it is confirmed that even a small amount of radioactivity remaining in the waste activated carbon in the heat treatment decontamination step (S20) organic and inorganic type Remove the radiocarbon ( 14 C).

잔류 방사능의 농도와 양에 따라서 300℃ 이하의 온도에서 연속적인 분쇄와 열처리가 동시에 가능한 트윈스크류 분쇄열처리로(23) 또는 마이크로파 열처리로(26)를 이용하여 화학제염공정(S10)에서 제염된 폐활성탄으로부터 유기 및 무기형 방사성탄소(14C)를 탈리시켜 상부로 배출시켜서 방사성기체 임시저장조(31)로 이송시킨다. 폐활성탄에 첨착된 물질의 발화로 인한 화재의 위험성을 배제하기 위하여 안전한 온도인 300℃ 이하의 온도에서 열처리하며 잔류하는 유기 및 무기형 방사성탄소(14C)를 제거시킨 후에는 폐활성탄을 건조시킨다.
Waste decontaminated in chemical decontamination process (S10) using twin screw grinding heat treatment furnace (23) or microwave heat treatment furnace (26), which can simultaneously perform continuous grinding and heat treatment at temperatures below 300 ° C, depending on the concentration and amount of residual radioactivity. Organic and inorganic radioactive carbon ( 14 C) is desorbed from the activated carbon and discharged to the upper portion, and is transferred to the radioactive gas temporary storage tank 31. In order to exclude the risk of fire due to the ignition of the material impregnated with the waste activated carbon, the waste activated carbon is dried after heat treatment at a safe temperature of 300 ° C. or lower and the residual organic and inorganic radiocarbon ( 14 C) is removed.

상기 트윈스크류 열처리로(23)는 직경 약 2mm 내외인 폐활성탄을 직경 1mm 내외로 분쇄하는 기능과 폐활성탄의 미세기공에 잔류해 있는 유기 및 무기형 방사성탄소(14C)를 -600 torr의 진공과 300℃ 이하의 온도에서 완벽히 분리하는 기능 및 폐활성탄을 이송하는 기능을 모두 가지도록 하여 연속적인 처리가 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다.
The twin screw heat treatment furnace 23 has a function of pulverizing waste activated carbon having a diameter of about 2 mm and a diameter of about 1 mm and vacuuming organic and inorganic radiocarbons ( 14 C) remaining in the fine pores of the waste activated carbon with -600 torr. It is desirable to have a function of completely separating at a temperature of 300 ° C. or lower, and to transfer waste activated carbon, so as to enable continuous processing.

폐활성탄의 방사능 농도가 높은 경우엔 트윈스크류 분쇄열처리로(23)를 이용하여 분쇄하여 처리하고, 방사능 농도가 낮은 경우에는 마이크로파 열처리로(26)를 이용하여 폐활성탄을 분쇄하지 않고 -600 torr의 진공에서 2,45 GHz의 주파수와 1∼3 KW의 가변전력으로 300℃ 이하의 온도에서 처리하는 것이 바람직하다.
If the radioactive concentration of the waste activated carbon is high, it is pulverized using the twin screw pulverization heat treatment furnace 23, and if the radioactive concentration is low, the waste activated carbon is not pulverized using the microwave heat treatment furnace 26, but is -600 torr. It is preferable to process at a temperature of 300 ° C. or less in a vacuum at a frequency of 2,45 GHz and a variable power of 1 to 3 KW.

상기 방사성핵종 분리제거공정(S30)에서는 화학제염공정(S10)에서 발생되는 불완전산화물인 방사성일산화탄소(14CO)와 열처리제염공정(S20)에서 발생되는 유기형태의 방사성탄화수소(14CmHn)를 고온산화촉매로(33)를 이용하여 500∼800℃의 온도에서 방사성이산화탄소(14CO2)로 완전 연소 및 산화시킨 후 방사성탄소 흡착컬럼(34)에 흡착시켜 제거한다.
In the radionuclide separation and removal process (S30), radiocarbon in the form of incomplete oxides generated in the chemical decontamination process (S10) ( 14 CO) and radioactive hydrocarbons in the organic form generated in the heat treatment decontamination process (S20) ( 14 C m H n ) Is completely burned and oxidized with radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) at a temperature of 500 to 800 ° C. using a high temperature oxidation catalyst furnace (33) and then adsorbed on the radioactive carbon adsorption column (34) to remove it.

상기 고온산화촉매로(33)에는 알루미나에 백금, 팔라듐, 루테늄 등이 담지된 산화촉매재를 사용하는 것이 바람직하고, 상기 방사성탄소 흡착컬럼(34)은 카트리지 교체식 탈부착 SUS형 컬럼이 바람직하며, 흡착제로는 Li Type 펠렛형의 흡착제가 바람직하다.
The high temperature oxidation catalyst furnace 33 preferably uses an oxidation catalyst loaded with platinum, palladium, ruthenium, etc. in alumina, and the radiocarbon adsorption column 34 is preferably a cartridge replaceable detachable SUS column. As the adsorbent, a lithium pellet type adsorbent is preferable.

상기 방사성이산화탄소 흡착제로는 취급이 용이한 펠렛형 수산화리튬[LiOH]이나, 입자성 수산화칼슘[Ca(OH)2], 또는 Soda lime[NaOH와 Ca(OH)2 혼합물] 등을 사용한다. 예로서 수산화리튬과 방사성이산화탄소가 반응하는 화학반응식은 다음과 같다.
As the radiocarbon oxide adsorbent, pellet type lithium hydroxide [LiOH], particulate calcium hydroxide [Ca (OH) 2 ], or Soda lime [mixture of NaOH and Ca (OH) 2 ], which are easy to handle, are used. As an example, the chemical reaction between lithium hydroxide and radiocarbon oxide is shown below.

2LiOH + 14CO2 -> Li2 14CO3 + H2O
2LiOH + 14 CO 2- > Li 2 14 CO 3 + H 2 O

또, 상기와 같이 방사성이산화탄소가 흡착된 방사성탄소 흡착컬럼(34)은 분리한 후 출입구를 밀봉한 후 방사능 준위에 따라 고건전성 용기(High Integrity Container)나 탄소강 드럼으로 포장하여 방사성폐기물 처분장으로 이송한다.
In addition, the radioactive carbon adsorption column 34 in which the radioactive carbon dioxide is adsorbed as described above is sealed after the entrance and then packed in a high integrity container or a carbon steel drum according to the radioactivity level, and transported to the radioactive waste disposal site. .

폐활성탄의 처리과정에서 빠져나온 방사성탄소(14C)가 외부로 누출될 경우 대기오염과 작업자의 피폭을 유발할 수 있다. 따라서 방사성탄소(14C)가 외부로 누출되는 것을 방지하기 위하여 방사성탄소 흡착컬럼(34)에 진공펌프(35)를 설치하여 처리장치의 전체압력을 진공으로 유지하는 것이 바람직하다.
The release of radioactive carbon ( 14 C) from the treatment of waste activated carbon can lead to air pollution and worker exposure. Therefore, in order to prevent the radiocarbon 14 C from leaking to the outside, it is preferable to install the vacuum pump 35 in the radiocarbon adsorption column 34 to maintain the total pressure of the processing apparatus in a vacuum.

한편, 상기 열처리제염공정(S20)에서 발생되는 습증기 형태의 삼중수소(3H)는 분리조 냉각기(32)를 이용하여 -20∼20℃의 온도에서 액화시켜 분리시키는 것이 바람직하다.
On the other hand, wet steam in the form of tritium (3 H) generated by the decontamination process heat treatment (S20), it is preferable to separation by liquefaction at a temperature of -20~20 ℃ using a separating tank condenser (32).

다음에 본 발명의 방사성 폐활성탄 처리장치에 대하여 설명한다.Next, the radioactive waste activated carbon treating apparatus of the present invention will be described.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방사성 폐활성탄 처리장치는 화학제염장치, 열처리제염장치 및 방사성핵종 분리제거장치를 조합하여 구성한다.
As shown in Figure 2, the radioactive waste activated carbon treatment apparatus of the present invention is configured by combining a chemical decontamination apparatus, heat treatment decontamination apparatus and radionuclide separation and removal apparatus.

상기 화학제염장치는 산성용액을 저장하기 위한 산성용액 저장조(11), 산화제를 저장하기 위한 산화제 저장조(13), 상기 산성용액 저장조(11)에서 이송된 산성용액과 산화제 저장조(13)에서 이송된 산화제를 이용하여 폐활성탄으로부터 방사성탄소를 제거하기 위한 화학반응조(15), 상기 화학반응조(15)에서 처리된 폐활성탄과 처리용액을 분리하는 화학제염폐활성탄 여과조(19), 화학제염폐활성탄 여과조(19)에서 분리된 처리용액을 저장하는 처리용액 저장조(20), 여과 분리된 폐활성탄을 임시 저장하는 여과폐활성탄 저장조(21), 산성용액 저장조(11)에서 산성용액이 폐활성탄 화학반응조(15)로 유입되도록 연결하는 산성용액 이송관(101), 상기 산화제 저장조(13)에서 산화제가 화학반응조(15)로 유입되도록 연결하는 산화제 이송관(102), 상기 화학반응조(15)에서 배출되는 방사성기체가 방사성기체 임시저장조(31)로 유입되도록 연결하는 방사성기체 제1이송관(103), 상기 화학반응조(15)에서 처리된 폐활성탄과 처리용액을 화학제염폐활성탄 여과조(19)로 이송하는 화학제염폐활성탄 이송관(104)과, 상기 화학제염폐활성탄 여과조(19)에서 분리된 화학제염된 폐활성탄을 여과폐활성탄 저장조(21)로 이송하는 여과폐활성탄 제1이송관(105)과, 상기 화학제염폐활성탄 여과조(19)에서 분리된 처리용액을 처리용액 저장조(20)로 이송하는 처리용액 이송관(106)으로 구성된다.
The chemical decontamination apparatus is an acid solution storage tank 11 for storing an acid solution, an oxidant storage tank 13 for storing an oxidant, and an acid solution and an oxidant storage tank 13 transferred from the acid solution storage tank 11. Chemical reaction tank 15 for removing radioactive carbon from waste activated carbon using an oxidizing agent, chemical decontaminated activated carbon filtration tank 19 for separating the waste activated carbon treated from the chemical reaction tank 15 and the treatment solution, chemical decontaminated activated carbon filtration tank The treatment solution storage tank 20 for storing the treatment solution separated in (19), the filter waste activated carbon storage tank 21 for temporarily storing the filtered waste activated carbon, and the acid solution in the acid solution storage tank 11 are activated carbon chemical reaction tank ( 15, the acid solution transfer pipe 101 connected to be introduced into the oxidant storage tank 13, and the oxidant transfer pipe 102 to connect the oxidant to the chemical reaction tank 15, in the chemical reaction tank 15. A radioactive gas first transport pipe (103) connecting the discharged radioactive gas to the radioactive gas temporary storage tank (31), and the waste activated carbon treated in the chemical reaction tank (15) and the treated solution are chemically decontaminated activated carbon filtration tank (19). Filtered activated carbon first transport pipe for transporting the chemical decontaminated activated carbon transport pipe (104) and the chemically decontaminated waste activated carbon separated from the chemical decontaminated activated carbon filter tank (19) to the filtered waste activated carbon storage tank (21). 105, and a treatment solution delivery pipe 106 for transferring the treatment solution separated from the chemical decontaminated activated carbon filtration tank 19 to the treatment solution storage tank 20.

상기 열처리제염장치는 상기 화학제염된 폐활성탄을 이송하여 분쇄한 후 잔류하는 방사성핵종을 최종적으로 분리하고 처리된 폐활성탄을 건조하기 위한 트윈스크류 분쇄열처리로(23), 열처리제염된 폐활성탄을 임시 보관하는 열처리제염폐활성탄 저장조(29), 여과폐활성탄 저장조(21)에서 여과된 폐활성탄을 트윈스크류 분쇄열처리로(23)로 이송하는 여과폐활성탄 제2이송관(201)과, 상기 트윈스크류 분쇄열처리로(23)에서 배출되는 방사성기체가 방사성기체 임시저장조(31)로 유입되도록 연결하는 방사성기체 제2이송관(202), 상기 트윈스크류 분쇄열처리로(23)에서 처리 및 건조된 폐활성탄을 열처리제염폐활성탄 저장조(29)로 이송하는 열처리제염폐활성탄 제1이송관(203)으로 구성된다.
The heat treatment decontamination apparatus is a twin screw pulverization heat treatment (23) for finally separating the radionuclides remaining after transporting and pulverizing the chemically salted waste activated carbon and drying the treated waste activated carbon (23), and temporarily Filtered activated carbon second transfer pipe 201 for transferring the waste activated carbon filtered in the waste heat treatment decontaminated activated carbon storage tank 29 and the filtered waste activated carbon storage tank 21 to the twin screw grinding heat treatment furnace 23 and the twin screw. Radioactive gas discharged from the grinding heat treatment furnace 23, the second radioactive pipe 202 for connecting the radioactive gas into the temporary storage tank 31, the waste activated carbon treated and dried in the twin screw grinding heat treatment furnace (23) The heat treatment decontaminated waste activated carbon storage tank 29 is composed of a heat treatment decontaminated waste activated carbon first transfer pipe (203).

도 3 및 4에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 트윈스크류 열처리로(23)의 트윈스크류(40)는 분쇄기능이 있는 2개의 컷 플라이트 스크류(cut flight screw)형의 스크류를 각기 같은 방향(40e) 또는 다른 방향(40f)으로 회전되도록 구성되며 원하는 폐활성탄의 분쇄정도에 따라 실린더와 스크류 사이의 간격(Channel depth)(h)을 적절히 조정하여 사용한다.
3 and 4, the twin screw 40 of the twin screw heat treatment furnace 23 has two cut flight screw type screws having a grinding function in the same direction 40e. Or it is configured to rotate in the other direction (40f) and used to properly adjust the channel depth (h) between the cylinder and the screw according to the desired degree of grinding activated carbon.

제1구역(40a)에서는 실린더와 스크류 사이의 간격(h)를 폐활성탄의 크기보다 작게 제작하여 2개의 스크류 사이에서 폐활성탄의 분쇄가 용이하도록 하고, 제2구역(40b)에서는 충분한 열처리가 가능하도록 스크류의 나사산 사이의 간격(Channel width)(b)을 비교적 조밀하게 하고, 제3구역(40c)에서는 스크류 나사산의 기울기(ψ)를 제1구역과 제2구역에 비해 상대적으로 크게 제작하여 열처리가 완료된 폐활성탄이 원활하게 이송되도록 제작하는 것이 바람직하나, 분쇄의 정도, 처리 및 이송속도 등에 영향을 미치는 스크류의 각종 기계적 인자들은 처리하고자 하는 폐활성탄의 크기, 방사능량 등에 따라 적절히 조정한다.
In the first zone 40a, the gap h between the cylinder and the screw is made smaller than the size of the waste activated carbon to facilitate the pulverization of the waste activated carbon between the two screws. In the second zone 40b, sufficient heat treatment is possible. The channel width (b) between the threads of the screw is made relatively dense, and in the third zone 40c, the inclination (ψ) of the screw threads is made relatively larger than that of the first zone and the second zone. It is preferable to manufacture the waste activated carbon to be transported smoothly, but various mechanical factors of the screw affecting the degree of grinding, treatment and feed rate are appropriately adjusted according to the size, radioactivity, etc. of the waste activated carbon to be treated.

또한, 스크류의 제3구역의 실린더에는 폐활성탄이 실린더 내부에서 건조되면서 발생되는 습증기 형태의 방사성 삼중수소(3H)가 배출될 수 있도록 방사성기체 제2이송관(202)을 연결시킨다.
Further, the cylinder of the third zone of the screw, the waste activated carbon is connected to the radioactive gas second air line 202 to a wet steam radioactive tritium (3 H) in the type occurring in the construction as the cylinder can be discharged.

상기한 트윈스크류 분쇄열처리로(23)를 중심으로 하는 열처리제염장치에 추가하여 마이크로파 열처리로(26)를 중심으로 하는 열처리제염장치를 추가할 수 있다. 즉, 상기 화학제염된 폐활성탄을 이송하여 잔류하는 방사성핵종을 추가로 분리하고 처리된 폐활성탄을 건조하기 위한 마이크로파 열처리로(26), 상기 여과폐활성탄 저장조(21)에서 여과된 폐활성탄을 마이크로파 열처리로(26)로 이송하는 여과폐활성탄 제3이송관(204)과, 상기 마이크로파 열처리로(26)에서 배출되는 방사성기체가 방사성기체 임시저장조(31)로 유입되도록 연결된 방사성기체 제3이송관(205)과, 상기 마이크로파 열처리로(26)에서 처리 및 건조된 폐활성탄을 열처리제염폐활성탄 저장조(29)로 이송하는 열처리제염폐활성탄 제2이송관(206)을 추가할 수 있다.
In addition to the heat treatment decontamination apparatus centering on the twin screw grinding heat treatment furnace 23, a heat treatment decontamination apparatus centering on the microwave heat treatment furnace 26 may be added. That is, a microwave heat treatment furnace 26 for transporting the chemically-contaminated waste activated carbon to further separate the remaining radionuclides and drying the treated waste activated carbon, and microwaves the waste activated carbon filtered in the filtered waste activated carbon storage tank 21. Filtered activated carbon third transfer pipe 204 to be transferred to the heat treatment furnace 26 and the radioactive gas third transfer pipe connected to the radioactive gas discharged from the microwave heat treatment furnace 26 to enter the radioactive gas temporary storage tank 31 205 and a second heat treatment decontaminated activated carbon second transfer pipe 206 for transferring the waste activated carbon treated and dried in the microwave heat treatment furnace 26 to the heat treatment decontamination waste activated carbon storage tank 29 may be added.

도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 마이크로파 열처리로(26)는 폐활성탄에 마이크로파를 조사할 수 있는 복수의 챔버(261)와 폐활성탄을 연속적으로 이송할 수 있는 컨베이어장치(262)로 구성되며 각각의 챔버에서 주파수와 출력 및 온도를 변화시키며 운전할 수 있어 인입되는 폐활성탄의 조건에 따라 다양한 방식으로 처리가 가능하다.
As shown in FIG. 5, the microwave heat treatment furnace 26 is composed of a plurality of chambers 261 capable of irradiating microwaves to waste activated carbon and a conveyor device 262 capable of continuously transferring waste activated carbon. Each chamber can be operated with varying frequency, power, and temperature, and can be processed in a variety of ways depending on the conditions of the incoming activated carbon.

상기 방사성핵종 분리제거장치는 습증기 형태의 방사성 삼중수소를 액화시켜 분리하는 방사성기체 임시저장조(31), 상기 방사성기체 임시저장조(31)에서 분리되지 않고 배출되는 방사성 일산화탄소와 방사성 탄화수소를 완전하게 연소 및 산화하기 위한 고온산화촉매로(33), 고온산화촉매로(33)에서 전환된 기체방사성이산화탄소를 흡착하여 제거하기 위한 방사성탄소 흡착컬럼(34), 상기 화학반응조(15), 트윈스크류 분쇄열처리로(23) 및 마이크로파 열처리로(26)에서 상기 방사성기체 임시저장조(31)로 이송되어 온 방사성이산화탄소, 방사성 일산화탄소 및 방사성 탄화수소가 고온산화촉매로(33)로 유입되도록 연결하는 방사성기체 제4이송관(301)과, 상기 고온산화촉매로(33)에서 전환된 기체방사성이산화탄소가 방사성탄소 흡착컬럼(34)으로 유입되도록 연결된 방사성기체 제5이송관(302)으로 구성된다.
The radionuclide separation and removal device completely burns the radioactive carbon monoxide and the radiocarbon which are not separated from the radioactive gas temporary storage tank 31 and the radioactive gas temporary storage tank 31 to liquefy and separate the radioactive tritium in the form of wet steam. High temperature oxidation catalyst furnace 33 for oxidation, radioactive carbon adsorption column 34 for adsorbing and removing carbon dioxide carbon dioxide converted in the high temperature oxidation catalyst furnace 33, the chemical reaction tank 15, twin screw grinding heat treatment furnace (4) and the fourth radioactive gas transport pipe connecting the radioactive carbon, radioactive carbon monoxide and radioactive hydrocarbons transferred from the microwave heat treatment furnace 26 to the temporary storage tank 31 to be introduced into the high temperature oxidation catalyst 33. 301 and the gaseous radioactive carbon dioxide converted in the high temperature oxidation catalyst furnace 33 is introduced into the radiocarbon adsorption column 34. A radioactive gas is composed of a fifth transport pipe 302. The

상기 방사성탄소 흡착컬럼(34)은 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 4개의 개별컬럼으로 구성되며, 흡착용기는 스테인레스 스틸로 제작되어 흡착이 완료되면 출입구를 밀봉한 후 방사능 준위에 따라 고건전성 용기나 탄소강 드럼에 넣어 방사성폐기물 처분장으로 이송하여 처분할 수 있다. 또한, 4개의 개별컬럼이 각각 독립적으로 운전되도록 할 수도 있고, 2개씩 병렬로 운전되도록 할 수도 있으며, 4개의 개별컬럼이 직렬로 운전되도록 할 수도 있어 폐활성탄의 방사능 농도, 처리량 등에 따라 탄력적인 운전이 가능하도록 한다.
The radiocarbon adsorption column 34 is composed of four individual columns, as shown in Figure 6, the adsorption vessel is made of stainless steel, and the adsorption is complete, after sealing the entrance and high-tight container according to the radioactivity level It may be placed in a carbon steel drum and transferred to a radioactive waste disposal site for disposal. In addition, four individual columns may be operated independently, two may be operated in parallel, and four individual columns may be operated in series, thus allowing flexible operation according to radioactive concentration and throughput of waste activated carbon. Make this possible.

또한, 상기와 같은 본 발명의 방사성 폐활성탄 처리장치에 다음 장치들을 추가할 수 있다. 상기 산성용액 저장조(11)에서 산성용액이 화학반응조(15)로 유입되도록 연결된 산성용액 이송관(101)에 산성용액 이송펌프(12)를 추가할 수 있고, 상기 산화제 저장조(13)에서 산화제가 화학반응조(15)로 유입되도록 연결된 산화제 이송관(102)에 산화제 이송펌프(14)를 추가할 수 있으며, 상기 화학반응조(15)에 폐활성탄에 흡착된 무기형 방사성 이산화탄소와 유기형 방사성 탄화수소의 분리를 촉진시키고 유기형 탄화수소의 무기형 방사성이산화탄소로의 전환을 촉진시키고 발생된 방사성이산화탄소의 배출을 촉진시키기 위하여 상기 화학반응조(15)에 화학반응조 교반기(16)와 초음파 발생장치(17) 및 가열히터(미도시)를 추가할 수 있고, 상기 화학반응조(15)에서 처리된 폐활성탄과 처리용액을 화학제염폐활성탄 여과조(19)로 이송하는 화학제염폐활성탄 이송관(104)에 화학제염폐활성탄 이송펌프(18)를 추가할 수 있으며, 상기 여과폐활성탄 저장조(21)에서 여과폐활성탄을 트윈스크류 분쇄열처리로(23)로 이송하는 여과폐활성탄 제2이송관(201)에 여과폐활성탄 제1이송펌프(22)를 추가할 수 있고, 상기 트윈스크류 분쇄열처리로(23)에 폐활성탄의 분쇄와 회전을 위한 트인스크류 회전모터(24)를 추가할 수 있으며, 상기 트윈스크류 분쇄열처리로(23)에 가열히터(미도시)를 추가할 수 있고, 상기 여과폐활성탄 저장조(21)에서 여과폐활성탄을 마이크로파 열처리로(26)로 이송하는 여과폐활성탄 제3이송관(204)에 화학제염폐활성탄 제2이송펌프(25)를 추가할 수 있으며, 상기 마이크로파 열처리로(26)에서 폐활성탄에 잔류하는 방사성이산화탄소와 방사성탄화수소의 분리를 돕기 위한 마이크로파 발생장치(27)를 추가할 수 있고, 상기 마이크로파 열처리로(26)에서 처리 및 건조된 폐활성탄을 열처리제염폐활성탄 저장조(29)로 이송하는 열처리제염폐활성탄 제2이송관(206)에 열처리제염폐활성탄 이송펌프(28)를 추가할 수 있으며, 상기 방사성기체 임시저장조(31)에 습증기 형태의 삼중수소의 액화를 돕기 위한 분리조 냉각기(32)와 냉각수 공급관(304) 및 냉각수 회수관(305)을 추가할 수 있고, 상기 화학반응조(15), 트윈스크류 분쇄열처리로(23) 및 마이크로파 열처리로(26)에서 방사성기체 임시저장조(31)와 고온산화촉매로(33) 및 방사성탄소 흡착컬럼(34)으로 이송되는 방사성기체의 흐름을 돕고 방사성기체의 유출에 의한 환경오염을 방지하기 위하여 방사성탄소 흡착컬럼(34)에 정화배기체 이송관(303)과 진공펌프(35)를 추가할 수 있다.
In addition, the following devices can be added to the radioactive waste activated carbon treatment apparatus of the present invention as described above. An acid solution transfer pump 12 may be added to an acid solution transfer pipe 101 connected to the acid solution storage tank 11 so that the acid solution flows into the chemical reaction tank 15, and the oxidant may be added to the oxidant storage tank 13. An oxidant transfer pump 14 may be added to the oxidant transfer pipe 102 connected to the chemical reaction tank 15 so as to separate the inorganic radioactive carbon dioxide and the organic radioactive hydrocarbon adsorbed to the waste activated carbon into the chemical reaction tank 15. In order to facilitate the conversion of organic hydrocarbons into inorganic radiocarbons and to promote the emission of the generated radiocarbons, the chemical reactor 15 is equipped with a chemical reactor stirrer 16, an ultrasonic generator 17 and a heating heater (not shown). ) Can be added, and the chemical decontaminated activated carbon which transfers the treated activated carbon and the treated solution from the chemical reaction tank (15) to the chemical decontamination activated carbon filtration tank (19). A chemical decontaminated activated carbon transfer pump 18 may be added to the pipe 104, and the second waste filter activated carbon transporting the filtered waste activated carbon from the filtered waste activated carbon storage tank 21 to the twin screw grinding heat treatment furnace 23 may be performed. The filter waste activated carbon first transfer pump 22 may be added to the pipe 201, and a twin screw rotary motor 24 for crushing and rotating the waste activated carbon may be added to the twin screw grinding heat treatment furnace 23. In addition, a heating heater (not shown) may be added to the twin screw pulverization heat treatment furnace 23, and the filtered waste activated carbon may be transferred from the filter waste activated carbon storage tank 21 to the microwave heat treatment furnace 26. The second transmission pump 25 may be added to the chemical transfer waste activated carbon 25 to the three transfer pipe 204, the microwave generator for assisting the separation of radioactive carbon dioxide and radioactive hydrocarbons remaining in the waste activated carbon in the microwave heat treatment furnace 26 Can add (27) Then, the heat treatment decontaminated activated carbon transfer pump 28 is transferred to the heat treatment decontaminated activated carbon second transfer pipe 206 which transfers the waste activated carbon treated and dried in the microwave heat treatment furnace 26 to the heat treatment decontaminated activated carbon storage tank 29. In addition, the radioactive gas temporary storage tank 31 may be added to the separation tank cooler 32 and the cooling water supply pipe 304 and the cooling water recovery pipe 305 to help liquefy the tritium in the form of wet steam, the Radioactive gas transferred from the chemical reaction tank (15), twin screw grinding heat treatment furnace (23) and microwave heat treatment furnace (26) to the temporary storage tank for radioactive gas (31), high temperature oxidation catalyst (33) and radiocarbon adsorption column (34). In order to help the flow of and to prevent the environmental pollution by the outflow of the radioactive gas may be added to the purifying exhaust gas transfer pipe 303 and the vacuum pump 35 to the radioactive carbon adsorption column (34).

위와 같은 본 발명의 방사성 폐활성탄의 처리방법 및 장치에 의한 방사성 폐활성탄 처리시험결과는 다음 표 1과 같다.(* 시험이므로 폐활성탄의 발화점 이상의 온도의 경우도 시험하여 그 결과를 살펴 보았다.)The radioactive waste activated carbon treatment test results by the method and apparatus for treating radioactive waste activated carbon of the present invention as described above are shown in Table 1. (* As a test, the results were also examined by testing the temperature above the flash point of the waste activated carbon.)

시 험 내 용Test Details 14C 농도(Bq/g) 14 C concentration (Bq / g) 비고Remarks 제염방법Decontamination method 온도(℃)Temperature (℃) 시간(hr)Time (hr) 시험 전Before the test 시험 후After the test 화학제염 +
트윈스크류
분쇄열처리제염Chemical Decontamination +
Twin screw
Grinding heat treatment salt 상온∼250Room temperature ~ 250 22 323.4323.4 18.518.5 250∼450250-450 22 323.4323.4 0.340.34 1 Bq/g 이하1 Bq / g or less 450∼650450-650 22 323.4323.4 0.210.21 1 Bq/g 이하1 Bq / g or less 화학제염
+ 마이크로파
열처리제염Chemical decontamination
+ Microwave
Decontamination
60∼90
60 to 90
2
2
497.1
497.1
211.8
211.8
약 57% 제거
About 57% removed

위의 시험결과에서 보는 바와 같이, 화학제염 후 250∼450℃에서 트윈스크류 분쇄열처리제염으로 방사성탄소(14C)가 자체처리 기준인 1 Bq/g 이하로 제거되는 것을 알 수 있어, 300℃ 이하의 온도에서 화학제염 후 트윈스크류 분쇄열처리제염으로 폐활성탄에 잔류하는 방사성탄소(14C)를 자체처리기준 이하로 처리할 수 있음을 알 수 있다.
As can be seen from the above test results, it can be seen that the radioactive carbon ( 14 C) is removed to 1 Bq / g or less, which is a self-treatment standard, at 250 to 450 ° C. after chemical decontamination. It can be seen that the radioactive carbon ( 14 C) remaining in the waste activated carbon can be treated below the self-treatment standard by twin screw grinding heat treatment salt after the chemical salt at the temperature of.

또한, 화학제염 후 60∼90℃ 온도에서 마이크로파 열처리제염으로 방사능의 약 57%가 제거되는 것을 알 수 있어 화학제염 후 방사성탄소(14C)의 농도가 낮을 경우에는 화학제염 후 마이크로파 열처리제염으로도 방사성탄소(14C)를 자체처리기준 이하로 처리할 수 있음을 알 수 있다.
In addition, it can be seen that about 57% of radioactivity is removed by microwave heat treatment salt at a temperature of 60-90 ° C. after chemical salt. When the concentration of radiocarbon ( 14 C) after chemical salt is low, microwave heat treatment salt after chemical salt is also used. It can be seen that the radiocarbon ( 14 C) can be treated at or below its own treatment standard.

본 발명은 화학제염공정과 열처리제염공정을 통하여 방사성 폐활성탄을 원자력발전소에서 일반폐기물로 분류하여 자체적으로 처리가 가능할 정도로 폐활성탄에서 방사성탄소(14C)와 삼중수소(3H)를 제거시킬 수 있어 방사성 폐기물의 발생이 적게 되고 원자력발전소 폐기물 저장공간의 이용률이 향상되고 방사성폐기물 처리비용이 절감된다.
The present invention can remove radioactive carbon ( 14 C) and tritium ( 3 H) from waste activated carbon through chemical decontamination process and heat treatment decontamination process to treat radioactive waste activated carbon as general waste in nuclear power plant. This reduces the generation of radioactive waste, improves utilization of waste storage space for nuclear power plants, and reduces the cost of treating radioactive waste.

또, 본 발명은 화학제염공정에서 폐활성탄 중의 방사성탄소(14C)뿐 만 아니라 화학적 처리용액 중의 방사성탄소(14C)도 함께 제거되므로 2차폐기물의 발생이 극소화되어 친환경적이고 깨끗한 작업환경을 조성할 수 있다.
In addition, in the chemical decontamination process, not only the radiocarbon ( 14 C) in the waste activated carbon but also the radiocarbon ( 14 C) in the chemical treatment solution are removed together, so that the generation of secondary waste is minimized to create an environment friendly and clean working environment. can do.

또, 본 발명은 화학제염을 거쳐 열처리제염을 하기 때문에 종래의 기술에서와 같은 고 진공상태가 필요하지 않고 저 진공과 낮은 온도에서 열처리가 가능하다.
In addition, the present invention does not require a high vacuum state as in the prior art because the heat treatment agent salt through the chemical decontamination, it is possible to heat treatment at low vacuum and low temperature.

또, 본 발명은 트윈스크류형 분쇄가열로에서 스크류의 회전에 따라 활성탄의 분쇄, 이송 및 열처리가 동시에 연속적으로 이루어지고 마이크로파 열처리로 또한 연속처리가 가능하여 처리속도가 빠르고 처리효과가 높다.
In addition, the present invention is a twin screw-type pulverizing furnace in the pulverization, transfer and heat treatment of the activated carbon at the same time continuously according to the rotation of the screw and the microwave heat treatment is also possible to continuously process the processing speed is high and the treatment effect is high.

또, 본 발명은 폐활성탄의 분쇄가 트윈스크류형 분쇄가열로 내부에서 이루어지므로 분진의 비산 우려가 없어 작업자가 피폭되거나 방사능이 누출될 위험이 거의 없다.
In addition, in the present invention, since the pulverization of the waste activated carbon is made inside the twin screw type pulverization furnace, there is no fear of dust scattering, and there is almost no risk of worker exposure or radiation leakage.

또, 본 발명은 트윈스크류형 분쇄가열로에서 스크류의 회전에 따라 폐활성탄이 이송되면서 혼합되므로 별도의 교반장치나 진동장치가 필요 없고, 활성탄의 입자의 크기, 이송속도, 열처리 시간에 따라 스크류의 간격, Helix angle, 스크류의 회전수 등 을 적절히 조정할 수 있어 열처리효과를 높일 수 있다.
In addition, the present invention does not require a separate stirring device or a vibrating device because the waste activated carbon is mixed as the screw rotates in the twin screw-type pulverization heating furnace, and according to the size of the activated carbon, the feed rate, and the heat treatment time of the screw The spacing, helix angle, and screw rotation speed can be adjusted appropriately to increase the heat treatment effect.

또, 본 발명은 마이크로파 열처리로를 채용하여 Band Heater 등을 이용하는 열처리로에 비하여 작은 전력으로 효과적인 열처리가 가능하고, 복수의 챔버로 구성하여 폐활성탄의 처리량, 방사능량 등에 따라 챔버별로 온도, 진공 등을 달리하여 처리할 수 있다.
In addition, the present invention employs a microwave heat treatment furnace to enable an effective heat treatment with a small power compared to a heat treatment furnace using a band heater, etc., consisting of a plurality of chambers according to the treatment amount, radioactivity amount of waste activated carbon, etc. Can be handled differently.

또한, 본 발명은 발생되는 방사성기체의 처리를 위하여 일반적으로 사용되는 알칼리성 흡착메디아를 사용하지 않고, 흡착제로 Li Type 펠렛형의 흡착제를 사용하고 흡착컬럼을 4개의 개별컬럼으로 구성하여 발생되는 방사성기체 및 방사능에 따라 적절히 조합하여 운영함으로써 흡착효율을 높일 수 있다.
In addition, the present invention does not use alkaline adsorption media, which are generally used for the treatment of radioactive gases generated, and uses radioactive gas of Li type pellet type as the adsorbent and constitutes the adsorption column in four separate columns. And by operating in combination according to the radioactivity can increase the adsorption efficiency.

이상에서 실시 예를 토대로 본 발명을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 아니하고 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능하다. 따라서 위의 기재 내용에 의하여 본 발명의 범위가 한정되지 아니한다.
Although the present invention has been described based on the embodiments, the present invention is not limited thereto and various changes and modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. Therefore, the scope of the present invention is not limited by the above description.

또한, 본 발명의 상세한 설명과 특허청구범위에 기재된 도면부호는 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해서 참고로 부기한 것으로, 본 발명은 도면상의 형태로 한정되지 아니한다.
Further, the detailed description of the present invention and the reference numerals in the claims are provided for ease of understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the drawings.

본 발명은 원자력발전소와 방사성물질을 다루는 병원, 학교 및 연구소의 공기정화계통에서 발생하는 방사성 폐활성탄의 처리방법 및 장치로 널리 사용될 수 있다.
The present invention can be widely used as a method and apparatus for treating radioactive waste activated carbon generated in an air purification system of hospitals, schools, and institutes dealing with nuclear power plants and radioactive materials.

11: 산성용액 저장조 12: 산성용액 이송펌프
13: 산화제 저장조 14: 산화제 이송펌프
15: 화학반응조 16: 화학반응조 교반기
17: 초음파 발생장치 18: 화학제염폐활성탄 이송펌프
19: 화학제염폐활성탄 여과조 20: 처리용액 저장조
21: 여과폐활성탄 저장조 22: 여과폐활성탄 제1이송펌프
23: 트인스크류 분쇄열처리로 24: 트인스크류 회전모터
25: 여과폐활성탄 제2이송펌프 26: 마이크로파 열처리로
261: 챔버 262: 컨베이어장치
27: 마이크로파 발생장치 28: 열처리제염폐활성탄 이송펌프
29: 열처리제염폐활성탄 저장조 31: 방사성기체 임시저장조
32: 분리조 냉각기 33: 고온산화촉매로
34: 방사성탄소 흡착컬럼 35: 진공펌프
40: 트윈스크류 101: 산성용액 이송관
102: 산화제 이송관 103: 방사성기체 제1이송관
104: 화학제염폐활성탄 이송관 105: 여과폐활성탄 제1이송관
106: 처리용액 이송관 201: 여과폐활성탄 제2이송관
202: 방사성기체 제2이송관 203: 열처리제염폐활성탄 제1이송관
204: 여과폐활성탄 제3이송관 205: 방사성기체 제3이송관
206: 열처리제염폐활성탄 제2이송관 301: 방사성기체 제4이송관
302: 방사성기체 제5이송관 303: 정화배기체 이송관
304: 냉각수 공급관 305: 냉각수 회수관11: acid solution reservoir 12: acid solution transfer pump
13: oxidant reservoir 14: oxidant transfer pump
15: chemical reactor 16: chemical reactor stirrer
17: ultrasonic generator 18: chemical decontaminated waste activated carbon transfer pump
19: chemical waste waste activated carbon filtration tank 20: treatment solution storage tank
21: filter waste activated carbon storage tank 22: filter waste activated carbon first feed pump
23: Twin screw grinding heat treatment 24: Twin screw rotary motor
25: filter waste activated carbon second transfer pump 26: microwave heat treatment furnace
261 chamber 262 conveyor
27: microwave generator 28: heat treatment decontaminated waste activated carbon transfer pump
29: heat treatment decontaminated waste carbon storage tank 31: temporary storage of radioactive gas
32: separator cooler 33: high temperature oxidation catalyst
34: radiocarbon adsorption column 35: vacuum pump
40: twin screw 101: acid solution transfer pipe
102: oxidant transport pipe 103: radioactive gas first transport pipe
104: chemical decontaminated waste activated carbon conveying tube 105: filtered waste activated carbon first conveying tube
106: treatment solution transfer pipe 201: filter waste activated carbon second transfer pipe
202: second radioactive gas transport pipe 203: heat treatment decontaminated waste activated carbon first transport pipe
204: filter waste activated carbon third transport pipe 205: radioactive gas third transport pipe
206: heat treatment decontamination waste activated carbon second transfer pipe 301: radioactive gas fourth transfer pipe
302: fifth radioactive gas transport pipe 303: purification exhaust gas transport pipe
304: cooling water supply pipe 305: cooling water recovery pipe

Claims (8)

방사성 폐활성탄 처리방법에 있어서,
폐활성탄에 흡착되어 있는 무기형 방사성이산화탄소(14CO2)는 산성용액을 이용하여 폐활성탄으로부터 분리시켜 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)로 전환시켜 방사성기체 임시저장조(31)로 배출시키고, 유기형 방사성탄화수소(14CmHn)는 산화제를 이용하여 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)로 전환시켜 방사성기체 임시저장조(31)로 배출시키는 화학제염공정(S10)과,
상기 화학제염공정(S10)을 거친 폐활성탄 중에 잔류하는 유기 및 무기형 방사성탄소(14C)는 연속적인 분쇄와 열처리가 가능한 트윈스크류 분쇄열처리로(23)에서 열처리하여 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)와 유기형 기체방사성탄화수소(14CmHn)로 분리시켜 상기 방사성기체 임시저장조(31)로 배출시킴과 동시에 처리된 폐활성탄을 건조시키는 열처리제염공정(S20)과,
상기 화학제염공정(S10)과 열처리제염공정(S20)에서 증발되어 상기 방사성기체 임시저장조(31)로 이송되어 온 습증기형태의 삼중수조(3H1HO, 3H2O)를 액화시켜 분리시키고 상기 화학제염공정(S10)에서 발생되어 상기 방사성기체 임시저장조(31)로 이송되어 온 불완전산화물인 방사성일산화탄소(14CO)와 상기 열처리제염공정(S20)에서 발생되어 상기 방사성기체 임시저장조(31)로 이송되어 온 유기형 방사성탄화수소(14CmHn)는 고온산화촉매로(33)에서 완전히 연소 및 산화시켜 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)로 전환시켜서 상기 화학제염공정(S10)과 열처리제염공정(S20)에서 발생되어 이송되어 온 상기 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)와 함께 방사성탄소 흡착컬럼(34)으로 흡착시켜 제거하는 방사성핵종 분리제거공정(S30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐활성탄의 처리방법.
In the radioactive waste carbon treatment method,
Inorganic radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) adsorbed on the waste activated carbon is separated from the waste activated carbon using an acidic solution, converted to carbon dioxide ( 14 CO 2 ), and discharged into a temporary storage tank (31) for radioactive gas, and organic radioactive. Hydrocarbon ( 14 C m H n ) is a chemical decontamination step (S10) for converting the inorganic gas radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) using an oxidizing agent and discharged to the radioactive gas temporary storage (31),
The organic and inorganic radioactive carbon ( 14 C) remaining in the waste activated carbon after the chemical decontamination process (S10) is heat-treated in a twin screw pulverization heat treatment furnace 23 capable of continuous grinding and heat treatment to form inorganic gaseous radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2). Heat treatment decontamination process (S20) to separate the organic gaseous radioactive hydrocarbon ( 14 C m H n ) and to discharge the radioactive gas temporary storage tank 31 and to dry the treated waste activated carbon.
The wet steam type triple water tank ( 3 H 1 HO, 3 H 2 O), which has been evaporated in the chemical decontamination process (S10) and the heat treatment decontamination process (S20) and transferred to the radioactive gas temporary storage tank 31, is liquefied and separated. is generated by the chemical decontamination process (S10) wherein the radioactive gas temporary reservoir 31 is generated in the incomplete oxide of radioactive that has been transported carbon monoxide (14 CO), and the heat treatment decontamination process (S20) wherein the radioactive gas temporary reservoir 31 to the The organic radioactive hydrocarbons ( 14 C m H n ) that have been transferred to the carbon dioxide are completely burned and oxidized in a high temperature oxidation catalyst (33) to be converted into inorganic gaseous radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) to the chemical decontamination process (S10) and heat treatment salt. And a radionuclide separation and removal step (S30) of adsorbing and removing the inorganic gas radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) generated by the step (S20) together with the radiocarbon adsorption column (34). A method of treating radioactive waste activated carbon.
제1항에 있어서,
상기 화학제염공정(S10)에서 폐활성탄에 흡착되어 있는 상기 무기형 방사성이산화탄소(14CO2)를 폐활성탄으로부터 분리시켜 상기 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)로 전환시키기 위하여 폐활성탄을 산성도 1∼2의 황산이나 질산의 산성용액에 1 ~ 2시간 정도 침지시키고,
상기 유기형 방사성탄화수소(14CmHn)를 상기 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)로 전환시키기 위하여 상기 산화제로 4~5% 과산화이황산칼륨(K2S2O8)을 사용하고 촉매로 3~5% 질산은(AgNO3)을 사용하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐활성탄의 처리방법.
The method of claim 1,
In the chemical decontamination process (S10), in order to separate the inorganic radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) adsorbed to the waste activated carbon from the waste activated carbon and convert the inorganic activated carbon radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) into an acidity of 1 to 2, In an acid solution of sulfuric acid or nitric acid for 1 to 2 hours,
In order to convert the organic type radiocarbon ( 14 C m H n ) to the inorganic type gaseous radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ), 4-5% potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ) is used as the oxidizing agent and 3 as a catalyst. A method for treating radioactive waste activated carbon, characterized in that ˜5% silver nitrate (AgNO 3 ) is used.
제1항에 있어서,
폐활성탄에 흡착된 상기 무기형 방사성이산화탄소(14CO2)와 유기형 방사성탄화수소(14CmHn)가 폐활성탄에서 분리되어 화학반응조(15) 외부로 배출되는 것을 촉진시키기 위하여 화학반응조(15)의 온도를 상온∼100℃로 유지하고 화학반응조 교반기(16)와 초음파 발생장치(17)를 사용하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐활성탄의 처리방법.
The method of claim 1,
The inorganic radiocarbon ( 14 CO 2 ) and organic radiocarbon ( 14 C m H n ) adsorbed on the waste activated carbon are separated from the waste activated carbon and are discharged to the outside of the chemical reactor (15). A method of treating radioactive waste activated carbon, the temperature of which is maintained at room temperature to 100 ° C. and using a chemical reactor stirrer (16) and an ultrasonic wave generator (17).
제1항에 있어서,
상기 열처리제염공정(S20)에서는 트윈스크류 분쇄열처리로(23) 내에서 -600 torr의 진공과 300℃ 이하의 온도에서 트윈스크류(40)의 회전으로 폐활성탄이 1 mm 이하의 크기로 분쇄되고 열처리되어 폐활성탄의 미세기공에 잔류하는 무기형 및 유기형 방사성탄소(14C)가 분리되어 제거되면서 폐활성탄이 이송되어 폐활성탄의 열처리제염이 연속식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방사성 폐활성탄의 처리방법.
The method of claim 1,
In the heat treatment decontamination step (S20), the waste activated carbon is pulverized to a size of 1 mm or less by vacuum of -600 torr and rotation of the twin screws 40 at a temperature of 300 ° C. or lower in the twin screw grinding heat treatment furnace 23. The inorganic and organic radioactive carbon remaining in the fine pores of the waste activated carbon ( 14 C) is separated and removed while the waste activated carbon is transported, heat treatment decontamination of the waste activated carbon, characterized in that the treatment method of radioactive waste activated carbon.
제1항에 있어서,
상기 화학제염공정(S10)을 거친 폐활성탄의 방사능 농도가 낮을 경우에는 상기 열처리제염공정(S20)에서 마이크로파 열처리로(26)를 이용하여 화학제염된 폐활성탄을 분쇄하지 않고 -600 torr의 진공에서 2,45 GHz의 주파수와 1∼3 KW의 가변전력으로 300℃ 이하의 온도에서 연속적으로 열처리하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐활성탄의 처리방법.
The method of claim 1,
When the radioactive concentration of the waste activated carbon that has passed through the chemical decontamination step (S10) is low, the waste activated carbon that has been chemically decontaminated using the microwave heat treatment furnace 26 in the heat treatment decontamination step (S20) is crushed at a vacuum of -600 torr. A method for treating radioactive waste activated carbon, characterized by continuously heat treatment at a temperature of 300 ° C. or less at a frequency of 2,45 GHz and a variable power of 1 to 3 KW.
제1항에 있어서,
상기 무기형 기체방사성이산화탄소(14CO2)가 흡착된 방사성탄소 흡착컬럼(34)은 분리하여 출입구를 밀봉한 후 방사능 준위에 따라 고건전성 용기나 탄소강 드럼에 넣어 방사성폐기물 처분장으로 이송하여 처분하는 것을 특징으로 하는 방사성 폐활성탄의 처리방법.
The method of claim 1,
The radioactive carbon adsorption column 34 to which the inorganic gaseous radioactive carbon dioxide ( 14 CO 2 ) is adsorbed is separated and sealed to the entrance and then disposed of in a high-tight container or a carbon steel drum according to the radioactivity level, and then disposed of and transported to a radioactive waste disposal site. A method of treating radioactive waste activated carbon.
방사성 폐활성탄 처리장치에 있어서,
화학제염장치, 열처리제염장치 및 방사성핵종 분리제거장치가 순차적으로 조합되고,
상기 화학제염장치는 산성용액을 저장하기 위한 산성용액 저장조(11), 산화제를 저장하기 위한 산화제 저장조(13), 상기 산성용액 저장조(11)에서 이송된 산성용액과 산화제 저장조(13)에서 이송된 산화제를 이용하여 폐활성탄으로부터 방사성탄소를 제거하기 위한 화학반응조(15), 상기 화학반응조(15)에서 처리된 폐활성탄과 처리용액을 분리하는 화학제염폐활성탄 여과조(19), 화학제염폐활성탄 여과조(19)에서 분리된 처리용액을 저장하는 처리용액 저장조(20), 여과 분리된 폐활성탄을 임시 저장하는 여과폐활성탄 저장조(21), 산성용액 저장조(11)에서 산성용액이 폐활성탄 화학반응조(15)로 유입되도록 연결하는 산성용액 이송관(101), 상기 산화제 저장조(13)에서 산화제가 화학반응조(15)로 유입되도록 연결하는 산화제 이송관(102), 상기 화학반응조(15)에서 배출되는 방사성기체가 방사성기체 임시저장조(31)로 유입되도록 연결하는 방사성기체 제1이송관(103), 상기 화학반응조(15)에서 처리된 폐활성탄과 처리용액을 화학제염폐활성탄 여과조(19)로 이송하는 화학제염폐활성탄 이송관(104)과, 상기 화학제염폐활성탄 여과조(19)에서 분리된 화학제염된 폐활성탄을 여과폐활성탄 저장조(21)로 이송하는 여과폐활성탄 제1이송관(105)과, 상기 화학제염폐활성탄 여과조(19)에서 분리된 처리용액을 처리용액 저장조(20)로 이송하는 처리용액 이송관(106)으로 구성되고,
상기 열처리제염장치는 상기 화학제염된 폐활성탄을 이송하여 분쇄한 후 잔류하는 방사성핵종을 최종적으로 분리하고 처리된 폐활성탄을 건조하기 위한 트윈스크류 분쇄열처리로(23), 열처리제염된 폐활성탄을 임시 보관하는 열처리제염폐활성탄 저장조(29), 여과폐활성탄 저장조(21)에서 여과된 폐활성탄을 트윈스크류 분쇄열처리로(23)로 이송하는 여과폐활성탄 제2이송관(201)과, 상기 트윈스크류 분쇄열처리로(23)에서 배출되는 방사성기체가 방사성기체 임시저장조(31)로 유입되도록 연결하는 방사성기체 제2이송관(202), 상기 트윈스크류 분쇄열처리로(23)에서 처리 및 건조된 폐활성탄을 열처리제염폐활성탄 저장조(29)로 이송하는 열처리제염폐활성탄 제1이송관(203)으로 구성되며,
상기 방사성핵종 분리제거장치는 습증기 형태의 방사성 삼중수소를 액화시켜 분리하는 방사성기체 임시저장조(31), 상기 방사성기체 임시저장조(31)에서 분리되지 않고 배출되는 방사성 일산화탄소와 방사성 탄화수소를 완전하게 연소 및 산화하기 위한 고온산화촉매로(33), 고온산화촉매로(33)에서 전환된 기체방사성이산화탄소를 흡착하여 제거하기 위한 방사성탄소 흡착컬럼(34), 상기 화학반응조(15), 윈스크류 분쇄열처리로(23) 및 마이크로파 열처리로(26)에서 상기 방사성기체 임시저장조(31)로 이송되어 온 방사성이산화탄소, 방사성 일산화탄소 및 방사성 탄화수소가 고온산화촉매로(33)로 유입되도록 연결하는 방사성기체 제4이송관(301)과, 상기 고온산화촉매로(33)에서 전환된 기체방사성이산화탄소가 방사성탄소 흡착컬럼(34)으로 유입되도록 연결된 방사성기체 제5이송관(302)으로 구성된 것을 특징으로 하는 방사성 폐활성탄의 처리장치.
In the radioactive waste carbon treatment apparatus,
Chemical decontamination apparatus, heat treatment decontamination apparatus and radionuclide separation and removal apparatus are sequentially combined,
The chemical decontamination apparatus is an acid solution storage tank 11 for storing an acid solution, an oxidant storage tank 13 for storing an oxidant, and an acid solution and an oxidant storage tank 13 transferred from the acid solution storage tank 11. Chemical reaction tank 15 for removing radioactive carbon from waste activated carbon using an oxidizing agent, chemical decontaminated activated carbon filtration tank 19 for separating the waste activated carbon treated from the chemical reaction tank 15 and the treatment solution, chemical decontaminated activated carbon filtration tank The treatment solution storage tank 20 for storing the treatment solution separated in (19), the filter waste activated carbon storage tank 21 for temporarily storing the filtered waste activated carbon, and the acid solution in the acid solution storage tank 11 are activated carbon chemical reaction tank ( 15, the acid solution transfer pipe 101 connected to be introduced into the oxidant storage tank 13, and the oxidant transfer pipe 102 to connect the oxidant to the chemical reaction tank 15, in the chemical reaction tank 15. A radioactive gas first transport pipe (103) connecting the discharged radioactive gas to the radioactive gas temporary storage tank (31), and the waste activated carbon treated in the chemical reaction tank (15) and the treated solution are chemically decontaminated activated carbon filtration tank (19). Filtered activated carbon first transport pipe for transporting the chemical decontaminated activated carbon transport pipe (104) and the chemically decontaminated waste activated carbon separated from the chemical decontaminated activated carbon filter tank (19) to the filtered waste activated carbon storage tank (21). 105), and a treatment solution transfer pipe 106 for transferring the treatment solution separated from the chemical decontaminated activated carbon filtration tank 19 to the treatment solution storage tank 20.
The heat treatment decontamination apparatus is a twin screw pulverization heat treatment (23) for finally separating the radionuclides remaining after transporting and pulverizing the chemically salted waste activated carbon and drying the treated waste activated carbon (23), and temporarily Filtered activated carbon second transfer pipe 201 for transferring the waste activated carbon filtered in the waste heat treatment decontaminated activated carbon storage tank 29 and the filtered waste activated carbon storage tank 21 to the twin screw grinding heat treatment furnace 23 and the twin screw. Radioactive gas discharged from the grinding heat treatment furnace 23, the second radioactive pipe 202 for connecting the radioactive gas into the temporary storage tank 31, the waste activated carbon treated and dried in the twin screw grinding heat treatment furnace (23) Consists of the first heat transfer decontamination waste activated carbon storage tank 29 to transfer the heat treatment decontamination waste activated carbon storage tank 29,
The radionuclide separation and removal device completely burns the radioactive carbon monoxide and the radiocarbon which are not separated from the radioactive gas temporary storage tank 31 and the radioactive gas temporary storage tank 31 to liquefy and separate the radioactive tritium in the form of wet steam. High temperature oxidation catalyst furnace 33 for oxidation, radioactive carbon adsorption column 34 for adsorption and removal of the carbon radioactive carbon dioxide converted from the high temperature oxidation catalyst furnace 33, the chemical reaction tank 15, winscrew grinding heat treatment furnace (4) and the fourth radioactive gas transport pipe connecting the radioactive carbon, radioactive carbon monoxide and radioactive hydrocarbons transferred from the microwave heat treatment furnace 26 to the temporary storage tank 31 to be introduced into the high temperature oxidation catalyst 33. 301 and the gaseous radioactive carbon oxide converted in the high temperature oxidation catalyst furnace 33 are introduced into the radiocarbon adsorption column 34. Radioactive gas fifth transfer tube radioactive waste activated carbon treatment apparatus, characterized in that consists of 302.
제7항에 있어서,
상기 산성용액 저장조(11)에서 산성용액이 화학반응조(15)로 유입되도록 연결된 산성용액 이송관(101)에 산성용액 이송펌프(12)가 추가되고, 상기 산화제 저장조(13)에서 산화제가 화학반응조(15)로 유입되도록 연결된 산화제 이송관(102)에 산화제 이송펌프(14)가 추가되고, 상기 화학반응조(15)에 폐활성탄에 흡착된 무기형 방사성 이산화탄소와 유기형 방사성 탄화수소의 분리를 촉진시키고 유기형 탄화수소의 무기형 방사성이산화탄소로의 전환을 촉진시키고 발생된 방사성이산화탄소의 배출을 촉진시키기 위하여 상기 화학반응조(15)에 화학반응조 교반기(16)와 초음파 발생장치(17) 및 가열히터(미도시)가 추가되고, 상기 화학반응조(15)에서 처리된 폐활성탄과 처리용액을 화학제염폐활성탄 여과조(19)로 이송하는 화학제염폐활성탄 이송관(104)에 화학제염폐활성탄 이송펌프(18)가 추가되고, 상기 여과폐활성탄 저장조(21)에서 여과폐활성탄을 트윈스크류 분쇄열처리로(23)로 이송하는 여과폐활성탄 제2이송관(201)에 여과폐활성탄 제1이송펌프(22)가 추가되고, 상기 트윈스크류 분쇄열처리로(23)에 폐활성탄의 분쇄와 회전을 위한 트인스크류 회전모터(24)가 추가되고, 상기 트윈스크류 분쇄열처리로(23)에 가열히터(미도시)가 추가되고, 상기 여과폐활성탄 저장조(21)에서 여과폐활성탄을 마이크로파 열처리로(26)로 이송하는 여과폐활성탄 제3이송관(204)에 화학제염폐활성탄 제2이송펌프(25)가 추가되고, 상기 마이크로파 열처리로(26)에서 폐활성탄에 잔류하는 방사성이산화탄소와 방사성탄화수소의 분리를 돕기 위한 마이크로파 발생장치(27)가 추가되고, 상기 마이크로파 열처리로(26)에서 처리 및 건조된 폐활성탄을 열처리제염폐활성탄 저장조(29)로 이송하는 열처리제염폐활성탄 제2이송관(206)에 열처리제염폐활성탄 이송펌프(28)가 추가되고, 상기 방사성기체 임시저장조(31)에 습증기 형태의 삼중수소의 액화를 돕기 위한 분리조 냉각기(32)와 냉각수 공급관(304) 및 냉각수 회수관(305)이 추가되고, 상기 화학반응조(15), 트윈스크류 분쇄열처리로(23) 및 마이크로파 열처리로(26)에서 방사성기체 임시저장조(31)와 고온산화촉매로(33)및 방사성탄소 흡착컬럼(34)으로 이송되는 방사성기체의 흐름을 돕고 방사성기체의 유출에 의한 환경오염을 방지하기 위하여 방사성탄소 흡착컬럼(34)에 정화배기체 이송관(303)과 진공펌프(35)가 추가된 것을 특징으로 하는 방사성 폐활성탄의 처리장치.The method of claim 7, wherein
An acid solution transfer pump 12 is added to an acid solution transfer pipe 101 connected to the acid solution storage tank 11 so that the acid solution is introduced into the chemical reaction tank 15, and the oxidant is added to the chemical reaction tank in the oxidant storage tank 13. An oxidant transfer pump 14 is added to the oxidant transfer pipe 102 connected to be introduced into (15), and promotes separation of the inorganic radioactive carbon dioxide and the organic radioactive hydrocarbon adsorbed to the waste activated carbon to the chemical reaction tank 15, and promotes the organic hydrocarbon. A chemical reactor stirrer 16, an ultrasonic wave generator 17, and a heating heater (not shown) are added to the chemical reactor 15 to facilitate the conversion of the inorganic radioactive carbon dioxide into and the discharge of the generated radioactive carbon dioxide. Chemical decontamination in the chemical decontaminated activated carbon transfer pipe (104) for transferring the waste activated carbon and the treated solution treated in the chemical reaction tank (15) to the chemical decontamination waste activated carbon filtration tank (19). Activated carbon transfer pump (18) is added, and the filtered waste activated carbon first to the filtered waste activated carbon second transfer pipe (201) for transferring the filtered waste activated carbon from the filtered waste activated carbon storage tank (21) to the twin screw grinding heat treatment furnace (23). A feed pump 22 is added, a twin screw rotary motor 24 for crushing and rotating waste activated carbon is added to the twin screw grinding heat treatment furnace 23, and a heating heater in the twin screw grinding heat treatment furnace 23. (Not shown) is added, and the second chemical pump for the chemical decontaminated activated carbon to the filtered waste activated carbon third transfer pipe 204 for transferring the filtered waste activated carbon from the filtered waste activated carbon storage tank 21 to the microwave heat treatment furnace 26 ( 25) is added, a microwave generator 27 for assisting the separation of radioactive carbon dioxide and radioactive hydrocarbons remaining in the waste activated carbon in the microwave heat treatment furnace 26 is added, and treated and dried in the microwave heat treatment furnace 26. Waste activated carbon The heat treatment decontaminated activated carbon transfer pump 28 is added to the heat treatment decontaminated activated carbon storage tank 29 to transfer the waste heat to the decontaminated waste activated carbon storage tank 29. A separation tank cooler 32, a cooling water supply pipe 304, and a cooling water recovery pipe 305 are added to assist the liquefaction of hydrogen, and the chemical reaction tank 15, twin screw grinding heat treatment furnace 23, and microwave heat treatment furnace 26 are added. Radiocarbon adsorption column to help the flow of radioactive gas transferred to the temporary storage tank (31), high temperature oxidation catalyst (33) and radiocarbon adsorption column (34), and to prevent environmental pollution by the outflow of radioactive gas Apparatus for treating radioactive waste activated carbon, characterized in that the purge exhaust pipe (303) and the vacuum pump (35) are added to (34).
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