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KR19990080422A - Pyrolysis and Plasma Vitrification of Low Level Radioactive and Hazardous Wastes - Google Patents

Pyrolysis and Plasma Vitrification of Low Level Radioactive and Hazardous Wastes Download PDF

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KR19990080422A
KR19990080422A KR1019980013671A KR19980013671A KR19990080422A KR 19990080422 A KR19990080422 A KR 19990080422A KR 1019980013671 A KR1019980013671 A KR 1019980013671A KR 19980013671 A KR19980013671 A KR 19980013671A KR 19990080422 A KR19990080422 A KR 19990080422A
Authority
KR
South Korea
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waste
melting furnace
torch
molten pool
plasma
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Abandoned
Application number
KR1019980013671A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정용길
차성환
Original Assignee
정용길
차성환
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 정용길, 차성환 filed Critical 정용길
Priority to KR1019980013671A priority Critical patent/KR19990080422A/en
Publication of KR19990080422A publication Critical patent/KR19990080422A/en
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Abstract

본 발명은 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템에 관한 것으로서, 이 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템은 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템에 있어서, 상기 플라즈마 용융로는 댐이 형성되어 용탕이 채워지는 제 1용융풀과; 상기 제 1용융풀로부터 넘겨흐르는 용탕을 임시저장하고 용탕으로부터 일정수준의 금속재 성분을 주기적으로 분리배출하기 위한 제 2용융풀과; 상기 제 2용융풀의 저면에 소정직경을 갖고 수직으로 형성되는 금속재 출탕구와; 상기 제 2용융풀에 인접하는 측면부 하단측에 형성되는 슬래그 토출구와; 상면 소정위치에 상기 배기가스처리부와 연통되게 형성되는 배기가스배출구와; 상면 소정위치에 폐기물공급부와 연통되게 형성되는 폐기물공급구와; 용융로의 일측면 상측 소정위치에 형성되는 토치작동공과; 제 1용융풀과 제 2용융풀 및 슬래그 토출구를 가열하여 응고된 용탕을 용융하는 토치와; 상기 토치의 배치상태를 제어하는 토치위치제어수단과; 상기 폐기물공급구와 폐기물공급부 사이에 설치되는 공급폐기물투여수단을 포함하고 있다.The present invention relates to a pyrolysis and plasma vitrification system for low-level radioactive and hazardous wastes, wherein the pyrolysis and plasma vitrification system for low-level radioactive and hazardous wastes is a pyrolysis and plasma vitrification system. Is the first molten pool; A second molten pool for temporarily storing the molten metal flowing from the first molten pool and periodically separating and discharging a predetermined level of metal component from the molten metal; A metal tap spout having a predetermined diameter on the bottom of the second molten pool and formed vertically; A slag discharge port formed at a lower side of a side portion adjacent to the second molten pool; An exhaust gas outlet formed in communication with the exhaust gas treatment unit at a predetermined position on an upper surface thereof; A waste supply port formed in communication with the waste supply portion at a predetermined position on an upper surface thereof; A torch operating hole formed at a predetermined position on one side of the melting furnace; A torch for melting the solidified melt by heating the first molten pool, the second molten pool, and the slag discharge port; Torch position control means for controlling an arrangement state of the torch; And a supply waste administration means installed between the waste supply port and the waste supply unit.

Description

저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템Pyrolysis and Plasma Vitrification Systems for Low-Level Radioactive and Hazardous Wastes

본 발명은 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 용융로로부터 폐가스의 역류를 방지하고, 적정량의 폐기물을 투여함과 동시에 폐기물을 압축시켜 투여함으로써 용융효율을 향상시킴과 동시에 용탕의 흐름조절 및 분리배출을 용이하게 하고 용탕이 응고되어도 재작업을 실시할 수 있는 구조를 갖도록 한 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a pyrolysis and plasma vitrification system of low-level radioactive and hazardous waste, and more particularly, to prevent the backflow of waste gas from the melting furnace, improve the melting efficiency by compressing the waste while simultaneously administering the appropriate amount of waste. The present invention relates to a pyrolysis and plasma vitrification system of low-level radioactive and hazardous wastes, which facilitates flow control and separation and discharge of molten metals and reworked even when the molten metals solidify.

일반적으로, 폐기물은 가정, 사무소 및 산업공장에서 매일 발생되며, 종래에는 이러한 폐기물을 도시근교의 쓰레기매립지 또는 환경에 대해 손상을 주지 않거나 자연공간이 소실된 해양에 매립하였다.In general, waste is generated daily in homes, offices and industrial plants, and conventionally, such waste is buried in landfills in urban suburbs or in oceans where natural spaces are not damaged or damaged.

그러나, 폐기물의 매립처리는 매립지를 지속적으로 확보하여야 하며, 매립 후 침출수 및 가스 등의 발생으로 환경이 심각하게 오염될 뿐만 아니라 매립지 등을 확보하고 매립시설을 확충하는데 많은 비용이 소요된다.However, landfill disposal of wastes must be continuously secured, and after the landfill, not only the environment is seriously polluted by the generation of leachate and gas, but also a lot of costs are required to secure landfills and expand landfill facilities.

상기와 같은 종래의 폐기물 매립처리에 따른 문제점를 해결하기 위한 대안으로 폐기물의 소각처리기술이 개발되었다.Waste incineration treatment technology has been developed as an alternative to solve the problems caused by the conventional landfill.

종래의 폐기물 소각처리기술은 폐기물을 소각로내에 공급하여 완전연소시켜고 폐기물의 소각시 발생되는 고열은 소각시설 주위의 주택 또는 시설물의 난방 또는 온수생성에 이용한다.Conventional waste incineration technology supplies waste to an incinerator and completely burns it, and high heat generated during incineration of waste is used for heating or hot water generation of houses or facilities around the incinerator.

그러나, 상기와 같은 기존의 폐기물처리는 저준위 방사성 폐기물 및 지정 폐기물(무기물 및 중금속이 다량 함유된 유해 폐기물 및 소각 비산재 등)의 일반 소각로에 의한 소각을 한 후에도 계속적으로 소각 잔재물 및 비산재에 다량의 유해물질이 함유되어 있을 뿐 아니라 매립 후 침출수 등이 유출되고, 이를 방지하기 위하여 고형화 처리를 하여도 폐기물의 부피를 더욱 증가시켜 궁극적으로 국토의 낭비가 심할 뿐만 아니라 폐기물을 재활용할 수 없다는 문제점이 있었다.However, the existing waste treatment as described above continues to incinerate residues and fly ashes after incineration of low level radioactive wastes and designated wastes (such as hazardous wastes and incineration fly ashes containing a large amount of inorganic and heavy metals) by incinerators. Not only the substance contained, but also leachate after the landfill is leaked, and to prevent this, even if the solidification treatment to further increase the volume of the waste ultimately there was a problem that the waste of the land is not only severe but also can not recycle the waste.

따라서, 본 출원인은 상기와 같은 폐기물 처리방식의 문제점을 극복할 수 있는 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템을 개발하여 대한민국 특허청에 특허출원 제 98-8762 호로 1998년 3월 16일자로 특허출원하였다.Accordingly, the present applicant has developed a pyrolysis and plasma vitrification system of low-level radioactive and hazardous wastes that can overcome the problems of the waste treatment method as described in Korean Patent Application No. 98-8762, issued on March 16, 1998. Filed.

이하, 본 명세서는 본 출원인에 의해 국내출원된 특허출원 제 98-8762 호를 종래기술로 하여 기술된다는 것을 양지하기 바란다.Hereinafter, it should be noted that the present specification is described in the prior art of the patent application No. 98-8762 filed domestically by the applicant.

도 1은 일반적인 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템의 계통도이고, 도 2는 종래의 플라즈마 용융로의 구조를 도시하는 단면도이다.1 is a schematic diagram of a typical pyrolysis and plasma vitrification system, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional plasma melting furnace.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템은 플라즈마 용융로(a)와, 폐기물공급부(b)와, 용융로 냉각부(c)와, 배기가스처리부(d)와, 금속처리부(e)와, 입상 슬래그 형성부(f)와, 입상 슬래그 탱크(g)와, 슬래그 집합장치(h)를 포함한다.1 and 2, a conventional low-level radioactive and hazardous waste pyrolysis and plasma vitrification system includes a plasma melting furnace (a), a waste supply unit (b), a melting furnace cooling unit (c), and an exhaust gas treatment unit (d). ), A metal processing portion (e), a granular slag forming portion (f), a granular slag tank (g), and a slag collecting device (h).

상기 플라즈마 용융로(a)는 벽구조인 측벽부(a1) 및 하면부(a2)와 패널구조인 상부(a3)와 내부에 폐기물용융실(a4)을 갖으며, 토치(a5)와, 음극판(a6)과, 슬래그 토출구(a7)와, 금속용탕토출구(a8)와, 폐기물공급구(a9)와, 배기가스배출구(a10)와, 구동장치(a14)를 포함하며, 측벽부(a1) 외측에는 냉각유로를 구비하고 있다. 상기 토치(a5)는 내부에 중공을 갖는 이중벽구조를 갖고 상기 폐기물용융실(a4)의 내측 상면에 구동장치(a14)에 의해 측방 및 상하방으로 작동가능하게 설치되어 플라즈마 아크열을 발생시키기 위해 전원공급장치(a11) 및 압축공기공급장치(a12)와 연결되며, 상기 이중벽의 중공은 토치냉각장치(a13)와 연통되게 연결되어 있다.The plasma melting furnace (a) has a side wall portion (a1) and a lower surface portion (a2) having a wall structure, an upper portion (a3) having a panel structure, and a waste melting chamber (a4) therein, a torch (a5) and a cathode plate (a6). ), A slag discharge port a7, a molten metal discharge port a8, a waste supply port a9, an exhaust gas discharge port a10, and a driving device a14. A cooling passage is provided. The torch a5 has a double wall structure having a hollow inside and is operatively installed on the inner upper surface of the waste melting chamber a4 laterally and vertically by a driving device a14 to generate plasma arc heat. It is connected to the power supply (a11) and the compressed air supply (a12), the hollow of the double wall is connected in communication with the torch cooling device (a13).

상기 토치냉각장치(a13)는 상기 토치(a5)의 중공과 연통되게 연결되어 중공내에 냉각수를 공급하는 냉각수 탱크(a14)와, 상기 중공으로부터 배출되는 고온의 냉각수를 냉각하기 위한 열교환기(a15)를 구비하고 있으며, 상기 음극판(a6)은 상기 토치(a5)와 방전하기 위하여 상기 폐기물용융실(a4)의 저면에 설치되어 있거나 토치자체의 하단부에 설치될 수 도 있다. 상기 슬래그 토출구(a7)는 상기 폐기물용융실(a4)과 연통되도록 일측벽부(a1)에 경사지게 형성되고, 상기 금속용탕토출구(a8)는 용융된 금속폐기물을 추출하도록 상기 폐기물용융실(a4)의 저면부에 수직으로 형성된다. 상기 폐기물공급구(a9)는 상부(a3) 일측 소정위치에 폐기물용융실(a4)과 연통되게 형성되어 처리할 폐기물을 공급받기 위하여 폐기물공급부(b)와 연결되어 있고, 상기 배기가스배출구(a10)는 상부(a3) 소정위치에 폐기물용융실(a4)과 연통되게 수직으로 형성되어 폐기물이 용융되면서 발생되는 배기가스를 완전연소시키기 위하여 상기 배기가스처리부(d)와 연통되게 연결된다.The torch cooling device a13 is connected to the hollow of the torch a5 and is connected to the cooling water tank a14 for supplying the cooling water in the hollow, and the heat exchanger a15 for cooling the high temperature cooling water discharged from the hollow. The negative electrode plate a6 may be installed at the bottom of the waste melting chamber a4 to discharge the torch a5, or may be installed at the lower end of the torch itself. The slag discharge port a7 is formed to be inclined at one side wall portion a1 to communicate with the waste melting chamber a4, and the molten metal discharge port a8 is configured to extract the molten metal waste. It is formed perpendicular to the bottom of the. The waste supply port (a9) is formed in communication with the waste melting chamber (a4) at a predetermined position on one side of the upper portion (a3) and connected to the waste supply unit (b) to receive the waste to be treated, and the exhaust gas outlet (a10). ) Is vertically formed in communication with the waste melting chamber a4 at a predetermined position in the upper portion a3 so as to be in communication with the exhaust gas treatment unit d to completely burn the exhaust gas generated when the waste is melted.

상기 폐기물공급부(b)는 다수개의 컨베이어(b1)와 포집구(b2)를 구비하고 있고, 상기 용융로 냉각부(c)는 상기 플라즈마 용융로(a)의 냉각유로와 연통되게 연결되어 냉각수를 공급하는 냉각수 탱크(c1)와 상기 냉각유로로부터 배출된 고온의 냉각수를 냉각시키기 위한 열교환기(c2)와 상기 냉각수를 순환시키기 위한 순환펌프(c3)를 구비한다.The waste supply part (b) is provided with a plurality of conveyors (b1) and the collecting port (b2), the melting furnace cooling unit (c) is connected in communication with the cooling passage of the plasma melting furnace (a) to supply the cooling water And a cooling water tank (c1), a heat exchanger (c2) for cooling the high temperature cooling water discharged from the cooling flow path, and a circulation pump (c3) for circulating the cooling water.

상기 배기가스처리부(d)는 분진을 포집하기 위한 집진기(d1)와 녹스제거장치(d2)와 팬(d3)을 구비하고, 상기 금속처리부(e)는 상기 금속용탕토출구(a8)를 통하여 하방으로 토출되는 금속용탕을 소정형상의 단괴로 형성시켜 저장하고, 상기 입상슬래그 형성부(f)는 샤워챔버(f1)와 냉각수 탱크(f2)와 펌프(f3)로 구성되어 있다.The exhaust gas treatment unit (d) includes a dust collector (d1) for collecting dust, a rusty removal device (d2), and a fan (d3), and the metal treatment unit (e) is lowered through the molten metal discharge port (a8). The molten metal discharged to the metal is formed into a nod of a predetermined shape and stored. The granular slag forming portion f includes a shower chamber f1, a cooling water tank f2, and a pump f3.

상기 샤워챔버(f1)는 일단부측은 상기 플라즈마 용융로(a)의 슬래그 토출구(a7)와 연통되게 연결되어 경사지게 고정설치되고, 상기 냉각수 탱크(f2)는 토출되는 슬래그를 냉각수로 급속냉각시키기 위하여 상기 샤워챔버(f1)와 연통되게 연결되어 있고, 상기 입상슬래그 탱크(g)는 상기 샤워챔버(f1)내에서 급속냉각되어 형성된 입상슬래그를 일시저장하여 수분을 제거하기 위하여 상기 샤워챔버(f1)의 하측에 배치되고, 상기 슬래그 집합장치(h)는 상기 입상슬래그 탱크(g)와 컨베이어등과 같은 이송수단에 의해 연결되도록 구성되어 있다.One end of the shower chamber f1 is connected to the slag discharge port a7 of the plasma melting furnace a7 so as to be inclined and fixedly installed. The coolant tank f2 is configured to rapidly cool the slag discharged with coolant. It is connected in communication with the shower chamber (f1), the granular slag tank (g) of the shower chamber (f1) to temporarily remove the granular slag formed by rapid cooling in the shower chamber (f1) to remove water It is arranged in the lower side, the slag collecting device (h) is configured to be connected by the transfer means such as the granular slag tank (g) and the conveyor.

상기와 같은 구성을 지닌 종래의 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템에서의 플라즈마 용융로에서는 폐기물공급구와 연통되게 연결되어 폐기물을 공급하는 폐기물공급부에는 적정량의 폐기물을 공급할 수 있는 수단을 구비하고 있지 않을 뿐만 아니라 융용로 내부와의 차단구조가 형성되어 있지 않기 때문에 폐기물의 초과공급시 불완전 소각이 발생되고 공급구 방향으로 배기가스의 역류현상이 발생되어 비산재 및 먼지 등에 의해 대기를 심각하게 오염시키고, 토치에 의해 용융로내에서 용융된 폐기물의 용탕의 점도가 높아 조업을 일시 중단하게되면 용탕토출구측이 응고되어 차단되기 때문에 재작업을 실시하기 위해서는 응고된 용탕을 수작업에 의해 제거하여야 하지만 폐기물의 유독성이 심하여 작업이 매우 어렵다는 문제점이 있었다.In the plasma melting furnace of the conventional low-level radioactive and hazardous waste pyrolysis and plasma vitrification system having the above configuration, the waste supply unit connected to the waste supply port and supplying waste does not have a means for supplying an appropriate amount of waste. In addition, since there is no blocking structure with the inside of the melting furnace, incomplete incineration occurs when excess supply of waste occurs, and backflow of exhaust gas occurs in the direction of the supply port, which seriously pollutes the atmosphere by fly ash and dust. If the melt of molten waste melts in the furnace by the torch, and the operation is suspended, the molten metal discharge outlet is solidified and shut off, so the solidified molten metal must be removed manually for rework. Very bad work That there is a problem.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 본 발명은 용융로로부터 폐가스의 역류를 방지하고, 적정량의 폐기물을 투여하여 용융효율을 향상시킴과 동시에 용탕의 흐름조절 및 분리배출을 용이하게 하고 용탕이 응고되어도 재작업을 실시할 수 있는 구조를 갖도록 한 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve this problem, the present invention prevents backflow of waste gas from the melting furnace, improves the melting efficiency by administering an appropriate amount of waste, and facilitates flow control and separation discharge of the molten metal and reworking the molten metal. It is an object of the present invention to provide a pyrolysis and plasma vitrification system of low-level radioactive and hazardous wastes having a structure capable of carrying out the present invention.

도 1은 일반적인 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템의 계통도.1 is a schematic diagram of a typical pyrolysis and plasma vitrification system.

도 2는 종래의 플라즈마 용융로의 구조를 도시하는 단면도.2 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional plasma melting furnace.

도 3은 본 발명에 따른 플라즈마 용융로의 구조를 도시하는 단면도.3 is a cross-sectional view showing the structure of a plasma melting furnace according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 용융로의 제 1용융풀에 형성된 댐의 구조를 도시하는 정면도.4 is a front view showing the structure of a dam formed in the first molten pool of the plasma melting furnace according to the present invention;

♣도면의 주요부분에 대한 부호의 설명♣♣ Explanation of symbols for main part of drawing ♣

20: 플라즈마 용융로 21: 제 1용융풀20: plasma melting furnace 21: first molten pool

22: 제 2용융풀 23: 금속재 출탕구22: 2nd molten pool 23: metal tap

24: 슬래그 토출구 25: 배기가스배출구24: slag discharge port 25: exhaust gas discharge port

26: 폐기물공급구 27: 토치작동공26: waste supply port 27: torch operator

28: 토치 29: 토치위치제어수단28: torch 29: torch position control means

29a: 수직가이드 29b: 수평가이드29a: vertical guide 29b: horizontal guide

29c: 제 1구동수단 29d: 제 2구동수단29c: first driving means 29d: second driving means

30: 공급폐기물투여수단 30a: 본체30: supply waste administration means 30a: main body

30b: 투여구 30c: 제 1밀폐도어30b: administration port 30c: first closed door

30d: 제 2밀폐도어 30e: 압축수단30d: second sealed door 30e: compression means

31: 댐 32: 넘침홈31: dam 32: overflow groove

33: 시일33: seal

상술한 본 발명의 목적은 폐기물을 용융하기 위한 플라즈마 용융로와, 상기 용융로내에 지정폐기물을 공급하는 폐기물공급부와, 상기 플라즈마 용융로를 냉각시키기 위한 융용로 냉각부와, 융용로로부터 방출되는 가스를 완전연소시키기 위한 배기가스처리부와, 용융로내에서 융용되어 배출되는 금속폐기물을 단괴로 처리하는 금속처리부와, 용융로로부터 배출되는 슬래그를 입상으로 형성시키기 위한 입상 슬래그 형성부와, 입상 슬래그를 일시저장하기 위한 입상 슬래그 탱크와, 입상 슬래그 탱크로부터 입상 슬래그를 집합시켜 저장하는 슬래그 집합장치를 포함하는 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템에 있어서, 상기 플라즈마 용융로는 저면부가 다층으로 단층지게 형성되고 상단층의 끝단에 소정높이의 댐이 형성되어 용탕이 채워지는 제 1용융풀과; 저면부의 하단층에 요부지게 형성되어 상기 제 1용융풀로부터 넘겨흐르는 용탕을 임시저장하고 용탕으로부터 일정수준의 금속재 성분을 주기적으로 분리배출하기 위한 제 2용융풀과; 상기 제 2용융풀의 저면에 소정직경을 갖고 수직으로 형성되어 제 2용융풀내에 저장되어 있는 폐기물의 용탕중 금속재 성분을 분리배출하기 위해 상기 금속처리부와 연통되게 연결되는 금속재 출탕구와; 상기 제 2용융풀에 인접하는 측면부 하단측에 형성되어 제 2용융풀로부터 슬래그 용탕을 토출하기 위하여 입상 슬래그 형성부와 연통되게 연결되는 슬래그 토출구와; 상면 소정위치에 상기 배기가스처리부와 연통되게 형성되어 용융로내에서 발생되는 가스를 배기가스처리부로 배출하기 위한 배기가스배출구와; 상면 소정위치에 폐기물공급부와 연통되게 형성되어 용융로내의 제 1용융풀로 폐기물을 공급하기 위한 폐기물공급구와; 용융로의 일측면 상측 소정위치에 형성되는 토치작동공과; 상기 토치작동공에 시일에 의해 밀폐되어 상하회동 및 직선작동 가능하게 대각으로 설치되어 필요에 따라 제 1용융풀과 제 2용융풀 및 슬래그 토출구를 가열하여 응고된 용탕을 용융하는 토치와; 상기 토치의 일단부와 연결되게 설치되어 토치의 배치상태를 제어하는 토치위치제어수단과; 상기 폐기물공급구와 폐기물공급부 사이에 설치되어 용융로내의 폐가스 역류를 방지하고 적정량의 폐기물을 용융로내로 투입시키기 위한 공급폐기물투여수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템에 의해 달성된다.The object of the present invention described above is to completely burn a plasma melting furnace for melting waste, a waste supply unit for supplying designated waste into the melting furnace, a melting furnace cooling unit for cooling the plasma melting furnace, and gas discharged from the melting furnace. An exhaust gas treatment unit for forming the granules, a metal treatment unit for treating the metal waste melted and discharged in the melting furnace into a nodule, a granular slag forming unit for forming the slag discharged from the melting furnace into granules, and a granularity for temporarily storing the granular slag In the pyrolysis and plasma vitrification system of a low level radioactive and hazardous waste comprising a slag tank and a slag collecting device for collecting and storing the granular slag from the granular slag tank, the plasma melting furnace is formed with a single layer of the bottom surface in a multi-layered manner. At the end, a dam of a certain height The first molten pool is filled with the molten metal; A second molten pool formed in a bottom layer of the bottom part to temporarily store the molten metal flowing from the first molten pool and to periodically separate and discharge a predetermined level of metal component from the molten metal; A metal tap spout having a predetermined diameter at a bottom of the second melt pool and vertically connected to be in communication with the metal treatment unit for separating and discharging the metal component in the melt of the waste stored in the second melt pool; A slag discharge port formed at a lower side of the side portion adjacent to the second molten pool and connected in communication with the granular slag forming unit to discharge slag molten metal from the second molten pool; An exhaust gas outlet formed in communication with the exhaust gas treatment unit at a predetermined upper surface to discharge gas generated in the melting furnace to the exhaust gas treatment unit; A waste supply port formed in communication with the waste supply portion at a predetermined upper surface to supply waste to the first molten pool in the melting furnace; A torch operating hole formed at a predetermined position on one side of the melting furnace; A torch sealed by the seal in the torch operation hole and installed at a diagonal to enable vertical rotation and linear operation, and to melt the solidified melt by heating the first molten pool, the second molten pool, and the slag discharge port as necessary; Torch position control means installed to be connected to one end of the torch to control an arrangement state of the torch; By the pyrolysis and plasma vitrification system of the low-level radioactive and hazardous waste, characterized in that it is installed between the waste supply port and the waste supply unit to prevent waste gas backflow in the melting furnace and to introduce an appropriate amount of waste into the melting furnace. Is achieved.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템에 대하여 설명하기로 한다.(도 1에서 설명한 종래의 구조와 동일한 부품은 동일 부호로 표시한다.)Hereinafter, a pyrolysis and plasma vitrification system of a low level radioactive and hazardous waste according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. do.)

도 3는 본 발명에 따른 플라즈마 용융로의 구조를 도시하는 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 플라즈마 용융로의 제 1용융풀에 형성된 댐의 구조를 도시하는 정면도이다.3 is a cross-sectional view showing the structure of the plasma melting furnace according to the present invention, Figure 4 is a front view showing the structure of a dam formed in the first molten pool of the plasma melting furnace according to the present invention.

도 1, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템은 플라즈마 용융로(20)와, 폐기물공급부(b)와, 용융로 냉각부(c)와, 배기가스처리부(d)와, 금속처리부(e)와, 입상 슬래그 형성부(f)와, 입상 슬래그 탱크(g)와, 슬래그 집합장치(h)를 포함한다.1, 3 and 4, the low-level radioactive and hazardous waste pyrolysis and plasma vitrification system according to the present invention is a plasma melting furnace 20, waste supply unit (b), melting furnace cooling unit (c), An exhaust gas treatment unit d, a metal treatment unit e, a granular slag forming unit f, a granular slag tank g, and a slag collecting device h are included.

상기 플라즈마 용융로(20)는 측벽부와 하면부가 벽체로 되어 있고 상면부가 패널구조를 갖고 내부에 용융실이 형성된 함체로써 제 1용융풀(21)과 제 2용융풀(22)과, 금속재 출탕구(23)와, 슬래그 토출구(24)와, 배기가스배출구(25)와, 폐기물공급구(26)와, 토치작동공(27)과, 토치(28)와, 토치위치제어수단(29)과, 공급폐기물투여수단(30)을 구비한다.The plasma melting furnace 20 is a housing having a side wall portion and a lower surface portion having a wall, and an upper surface portion having a panel structure and a melting chamber formed therein. The first molten pool 21, the second molten pool 22, and the metal tap (23), slag discharge port (24), exhaust gas discharge port (25), waste supply port (26), torch operating hole (27), torch (28), torch position control means (29), And supply waste administration means (30).

상기 플라즈마 용융로(20)의 저면부는 다층으로 경사져 있고, 상단층과 하단층 사이의 면이 경사면을 이룬다.The bottom portion of the plasma melting furnace 20 is inclined in multiple layers, and the surface between the top layer and the bottom layer forms an inclined surface.

상기 제 1용융풀(21)은 플라즈마 용융로(20)의 저면부 상단층의 끝단에 소정높이로 형성되는 댐(31)에 의해 상단층에 용탕이 채워지도록 형성되고, 상기 상단층 면은 댐(31) 방향으로 소정각도를 갖고 경사지게 형성되며, 상기 댐(31)의 상면 소정위치에는 제 1용융풀(21)내에 채워진 용탕의 넘침을 돕고, 토치(28)의 위치변동이 용이하게 이루어질 수 있게 하기 위한 넘침홈(32)이 소정 폭을 갖고 하방으로 만곡지게 절취형성된다.The first molten pool 21 is formed so that the upper layer is filled with the molten metal by a dam 31 formed at a predetermined height at the end of the upper layer of the bottom surface of the plasma melting furnace 20. It is formed to be inclined at a predetermined angle in the direction 31, and the predetermined position on the upper surface of the dam 31 helps to overflow the molten metal filled in the first molten pool 21, so that the position of the torch 28 can be easily changed. The overflow groove 32 for cutting is formed to be bent downward with a predetermined width.

상기 제 2용융풀(22)은 상기 제 1용융풀로부터 넘쳐 흘러내리는 용탕을 임시저장하고 용탕으로부터 일정수준의 금속재 성분을 주기적으로 분리배출하기 위해 상기 플라즈마 용융로(20)의 저면부의 하단층에 요부지게 형성된다.The second molten pool 22 is recessed in the bottom layer of the bottom surface of the plasma melting furnace 20 to temporarily store the molten metal flowing from the first molten pool and periodically separate and discharge a predetermined level of metal component from the molten metal. Is formed.

상기 금속재 출탕구(23)은 상기 제 2용융풀(22)내에 저장되어 있는 폐기물의 용탕중 금속재 성분을 분리배출하기 위하여 제 2용융풀(22)의 저면에 소정직경을 갖고 수직으로 형성되어 상기 금속처리부(e)와 연통되게 연결된다.The metal tapping outlet 23 is vertically formed with a predetermined diameter on the bottom of the second molten pool 22 so as to separate and discharge the metal component in the molten metal of the waste stored in the second molten pool 22. It is connected in communication with the metal treatment (e).

상기 슬래그 토출구(24)는 상기 제 2용융풀(22)로부터 슬래그 용탕을 토출하기 위하여 상기 제 2용융풀(22)에 인접하는 측면부 하단측에 형성되어 입상 슬래그 형성부(f)와 연통되게 연결된다.The slag discharge port 24 is formed at the lower end side of the side portion adjacent to the second molten pool 22 so as to discharge the slag molten metal from the second molten pool 22 so as to be in communication with the granular slag forming unit f. do.

상기 배기가스배출구(25)는 플라즈마 용융로(20)의 상면 소정위치에 상기 배기가스처리부(d)와 연통되게 형성되어 용융로(20)내에서 발생되는 가스를 배기가스처리부(d)로 배출한다.The exhaust gas discharge port 25 is formed in communication with the exhaust gas processing unit d at a predetermined position on the upper surface of the plasma melting furnace 20 to discharge the gas generated in the melting furnace 20 to the exhaust gas processing unit d.

상기 폐기물공급구(26)는 플라즈마 용융로(20)내의 제 1용융풀(21)로 폐기물을 공급하기 위하여 용융로(20)의 상면 소정위치, 즉 제 1용융풀(21)의 상측에 형성되어 상기 폐기물공급부(b)와 연통되게 연결된다.The waste supply port 26 is formed at a predetermined position on the upper surface of the melting furnace 20, that is, the upper side of the first melting pool 21 in order to supply waste to the first melting pool 21 in the plasma melting furnace 20. It is connected in communication with the waste supply (b).

상기 토치작동공(27)은 플라즈마 용융로(20)의 일측면 상단측 소정위치에 형성되어 상기 토치(28)가 작동가능하게 설치된다.The torch operating hole 27 is formed at a predetermined position on the upper side of one side of the plasma melting furnace 20 so that the torch 28 is operatively installed.

상기 토치(28)는 내부에 중공을 갖는 이중벽구조를 갖고 플라즈마 아크열을 발생시키기 위해 전원공급장치(a11) 및 압축공기공급장치(a12)와 연결되며, 상기 이중벽의 중공은 토치냉각장치(a13)와 연통되게 연결되어 일단부가 상기 토치작동공(27)에 작동가능하게 끼움조립되어 상기 토치위치제어수단(29)과 연결되고, 타단부는 상기 제 1용융풀(21) 또는 제 2용융풀(22) 및 슬래그 토출구(24)를 오가며 선택적으로 위치되어 용탕을 용융하고, 상기 토치작동공(27)과 토치(28)의 일단부는 배기가스가 외부로 누출되지 않도록 시일(33)에 의해 작동자재하게 밀봉되며, 상기 시일(33)은 플렉시블 시일을 사용한다.The torch 28 has a double wall structure having a hollow inside and is connected to a power supply device a11 and a compressed air supply device a12 to generate plasma arc heat, and the hollow of the double wall is a torch cooling device a13. Is connected in communication with the torch position control means (29), and the other end is connected to the torch position control means (29), and the other end of the first melt pool (21) or the second melt pool The 22 and the slag discharge port 24 is selectively positioned to melt the molten metal, and one end of the torch operating hole 27 and the torch 28 is operated by the seal 33 so that the exhaust gas does not leak to the outside. Sealed freely, the seal 33 uses a flexible seal.

상기 토치위치제어수단(29)은 상기 토치(28)가 제 1용융풀(21) 또는 제 2용융풀(22) 및 슬래그 토출구(24)를 가열하여 응고된 용탕을 용융시키도록 플라즈마 용융로(20)의 일측면 외측에 설치되어 토치(28)를 상하회동 및 직선작동을 제어하며, 수직가이드(29a)와, 수평가이드(29b)와, 제 1구동수단(29c)과 제 2구동수단(29d)으로 구성된다.The torch position control means 29 is a plasma melting furnace 20 so that the torch 28 melts the solidified melt by heating the first molten pool 21 or the second molten pool 22 and the slag discharge port 24. It is installed on one side of the outer side to control the torch 28 to rotate up and down and linear operation, the vertical guide 29a, the horizontal guide 29b, the first driving means (29c) and the second driving means (29d) It is composed of

상기 수평가이드(29b)는 상기 플라즈마 용융로(20)의 일측면 외측에 지면에 수평하게 고정설치되고, 상기 수직가이드(29a)는 상기 수평사이드(29b)의 상면에 수평가이드(29b)를 따라 작동가능하게 수직으로 설치된다.The horizontal guide 29b is fixed to the ground horizontally outside the one side of the plasma melting furnace 20, the vertical guide 29a is operated along the horizontal guide 29b on the upper surface of the horizontal side 29b Possibly vertically installed.

상기 제 1구동수단(29c)은 상기 수직가이드(29a)의 상단부측에 고정설치되어 상기 토치(28)의 일단부가 수직가이드(29a)를 따라 상하방으로 작동되도록 토치(28)를 구동시키고, 상기 제 2구동수단(29d)은 수직가이드(29a)의 하단부측 또는 수평가이드(29b)의 소정위치에 고정설치되어 수직가이드(29a)가 수평가이드(29b)를 따라 전후작동되도록 수직가이드(29a)를 구동시킨다.The first driving means 29c is fixed to the upper end side of the vertical guide 29a to drive the torch 28 so that one end of the torch 28 is operated up and down along the vertical guide 29a. The second driving means 29d is fixedly installed at a lower end side of the vertical guide 29a or a predetermined position of the horizontal guide 29b so that the vertical guide 29a is moved back and forth along the horizontal guide 29b. ).

상기 제 1 및 제 2구동수단(29c)(29d)은 모터를 사용하여도 좋고, 실신더를 사용하여도 좋으며, 상기 수직 및 수평 가이드(29a)(29b)의 가이드 구조는 여러가지가 있을 수 있으며, 상기 토치(28)가 수직가이드(29a)를 따라 상하 작동되고, 수직 가이드(29a)가 수평 가이드(29b)를 따라 전후 작동될 수 있는 구조면 어떤 것이든 좋다.The first and second driving means 29c and 29d may use a motor, or may use a syncer. The guide structure of the vertical and horizontal guides 29a and 29b may be various. The torch 28 may be vertically operated along the vertical guide 29a, and the vertical guide 29a may be any structure as long as it can be moved back and forth along the horizontal guide 29b.

상기 공급폐기물투여수단(30)은 상기 플라즈마 용융로(20)의 폐기물공급구(26)와 폐기물공급부(b) 사이에 배치되어 상기 폐기물공급부(b)의 호퍼로부터 공급되는 폐기물을 적정량 만큼 압축하여 플라즈마 용융로(20)내로 투여하는 동시에 용융로(20)내에 배기가스가 역류되는 것을 방지하기 위한 것으로써, 본체(30a)와, 제 1 및 제 2밀폐도어(30c)(30d)와, 압축수단(30e)을 구비한다.The feed waste administration means 30 is disposed between the waste supply port 26 and the waste supply portion (b) of the plasma melting furnace 20 to compress the waste supplied from the hopper of the waste supply portion (b) by an appropriate amount to plasma The main body 30a, the first and second sealed doors 30c and 30d, and the compression means 30e are for administering into the melting furnace 20 and preventing the exhaust gas from flowing back into the melting furnace 20. ).

상기 본체(30a)는 함체로써 상면이 상기 폐기물공급부(b)의 호퍼와 연통되고 하부 일측면에 상기 폐기물공급구(26)와 직각으로 연통되게 연결되는 투입구(30b)를 일체로 갖는다.The main body 30a has an inlet 30b integrally connected to the hopper of the waste supply part b as an enclosure and connected to the waste supply port 26 at a right angle on the lower side.

상기 제 1밀폐도어(30c)는 폐기물공급부(b)의 호퍼와 상기 본체(30a)의 내측공간을 개폐하도록 상기 본체(30a)의 상단부에 수평으로 작동가능하게 설치되며, 상기 제 2밀폐도어(30d)는 본체(30a)의 내측 중간부와 하부 공간을 개폐하도록 제 1밀폐도어(30c)와 하방으로 소정간격져서 수평으로 작동가능하게 설치된다.The first hermetically closed door 30c is installed to be operated horizontally at the upper end of the main body 30a so as to open and close the hopper of the waste supply part b and the inner space of the main body 30a, and the second hermetically closed door ( 30d) is installed to be operated horizontally at a predetermined interval downward from the first sealed door 30c so as to open and close the inner middle portion and the lower space of the main body 30a.

상기 압축수단(30e)은 폐기물공급부(40)의 호퍼로부터 공급되는 폐기물을 압축시켜 상기 투여구(30b)를 통하여 용융로(20)의 제 1용융풀(21)에 투여하기 위하여 상기 본체(30a)의 내측 하부에 수평으로 작동가능하게 설치되며, 압축수단(30e)으로는 압축피스톤을 사용하는 것이 바람직하다.The compression means (30e) is to compress the waste supplied from the hopper of the waste supply unit 40 to the first molten pool 21 of the melting furnace 20 through the administration port 30b to the main body (30a) It is preferably installed horizontally in the lower portion of the, it is preferable to use a compression piston as the compression means (30e).

상기 제 1 및 제 2밀폐도어(30c)(30d)와 압축피스톤(30e)은 유압 또는 공압실린더에 의해 작동되는 것이 바람직하다.Preferably, the first and second sealed doors 30c and 30d and the compression piston 30e are operated by a hydraulic or pneumatic cylinder.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템의 플라즈마 용융로(20)는 상기 공급페기물투여수단(30)의 제 1밀폐도어(30c)가 열리면, 상기 폐기물공급부(40)의 호퍼에 저장되어 있는 폐기물이 자중에 의해 상기 본체(30a)내로 유입되어 상기 제 1밀폐도어(30c)와 제 2밀폐도어(30d) 사이의 공간에 채워진다.In the plasma melting furnace 20 of the pyrolysis and plasma vitrification system of the low-level radioactive and hazardous waste according to the present invention having the configuration as described above, when the first sealed door 30c of the feed waste dispensing means 30 is opened, the waste supply unit The waste stored in the hopper 40 is introduced into the main body 30a by its own weight and is filled in the space between the first sealed door 30c and the second sealed door 30d.

상기와 같이 폐기물이 본체(30a)의 내측 상부 공간에 채워지면, 상기 제 1밀폐도어(30c)를 작동시켜 본체(30a)의 상면을 폐쇄시켜 더 이상의 폐기물이 본체(30)내로 유입되지 못하게 한 후 상기 제 2밀폐도어(30d)를 개방한다.When the waste is filled in the upper space inside the main body 30a as described above, the first airtight door 30c is operated to close the upper surface of the main body 30a so that no more waste can be introduced into the main body 30. After that, the second sealed door 30d is opened.

상기와 같이 제 2밀폐도어(30d)를 개방하면, 제 1 및 제 2밀폐도어(30c)(30d) 사이의 공간에 채워져 있던 폐기물은 본체(30a)의 내측 하부 공간으로 떨어진다.When the second closed door 30d is opened as described above, the waste filled in the space between the first and second closed doors 30c and 30d falls into the inner lower space of the main body 30a.

상기와 같이 폐기물이 본체(30a)의 내측 하부에 채워지면, 상기 압축수단(30e)을 작동시켜 폐기물을 투여구(30b)쪽으로 압축시키고, 압축된 폐기물은 투여구(30b)와 플라즈마 용융로(20)의 폐기물공급구(26)를 통하여 제 1용융풀(21)로 투여된다.When the waste is filled in the inner lower portion of the main body 30a as described above, the compression means 30e is operated to compress the waste to the administration port 30b, and the compressed waste is administered to the administration port 30b and the plasma melting furnace 20. Through the waste supply port 26).

상기와 같이 압축된 폐기물이 제 1용융풀(21)로 투여되면, 상기 제 2밀폐도어(30d)를 작동시켜 본체(30a)의 내측 중간부와 하부의 공간을 차단한 후 상기 토치(28)를 가동하여 상기 제 1용융풀(21)에 투여된 폐기물을 용융시킨다.When the waste compressed as described above is administered to the first molten pool 21, the second sealed door 30d is operated to block the space between the inner middle part and the lower part of the main body 30a, and then the torch 28 Operation to melt the waste administered to the first molten pool (21).

상기 토치(28)에 의해 제 1용융풀(21)에서 용융된 폐기물의 용탕은 제 1용유풀(21)에 채워지고 상기 댐(31)의 넘침홈(32)을 통하여 넘쳐 경사면을 따라 제 2용융풀(22)로 흘려져서 임시저장된다.The melt of the waste melted in the first molten pool 21 by the torch 28 is filled in the first molten pool 21 and overflows through the overflow groove 32 of the dam 31 along the second slope. It flows into the melting pool 22 and is temporarily stored.

상기와 같이 용탕이 제 2용융풀(22)에 임시저장되었을 때 용탕의 온도가 떨어지면서 용탕이 응고되어 점도가 높아지게 되는 경우와 일시적으로 조업을 중단할 경우 슬래그 토출구(24)가 막히게 되는 경우가 있는데 이때 상기 토치위치제어수단(29)이 작동되어 상기 토치(28)의 끝단을 제 2용융풀(22) 및 슬래그 토출구(24)로 이동시켜 응고되는 용탕을 용융시킨다.As described above, when the molten metal is temporarily stored in the second molten pool 22, the molten metal solidifies as the temperature of the molten metal decreases and the slag discharge port 24 is blocked when the operation is temporarily stopped. At this time, the torch position control means 29 is operated to move the end of the torch 28 to the second molten pool 22 and the slag discharge port 24 to melt the molten solidified.

즉, 상기 토치위치제어수단(29)의 제 1구동수단(29c)이 구동되어 상기 토치(28)의 일단부를 상기 수직가이드(29a)를 따라 일정거리 하방으로 이동시킨다. 상기와 토치(28)의 일단부를 하방으로 이동시키면, 토치(28)의 타단부가 토치작동공(27)을 중심으로 상방으로 소정각도 회동되어 상방으로 들리게 된다. 상기 토치(28)의 단부가 요구되는 위치만큼 상방으로 들려지면 상기 제 1구동수단(29c)이 정지되어 토치(28)의 상태를 유지한 상태에서 상기 제 2구동수단(29d)이 구동되어 수직가이드(29a)가 상기 수평가이드(29b)를 따라 우측으로(도 3기준) 이동시킨다.That is, the first driving means 29c of the torch position control means 29 is driven to move one end of the torch 28 downwardly by a predetermined distance along the vertical guide 29a. When one end of the torch 28 is moved downward, the other end of the torch 28 is rotated upward by a predetermined angle about the torch operating hole 27 and lifted upward. When the end of the torch 28 is lifted upward by the required position, the second driving means 29d is driven and vertical while the first driving means 29c is stopped to maintain the state of the torch 28. The guide 29a moves to the right side (see FIG. 3) along the horizontal guide 29b.

상기와 같이 수직가이드(29a)가 수평가이드(29b)를 따라 우측으로 이동되면, 수직가이드(29a)가 이동된 거리만큼 상기 토치(28)가 우측으로 이동되어 상기 제 2용융풀(22) 및 슬래그 토출구(24)측으로 이동되며, 제 2구동수단(29d)은 정지하고 제 1구동수단(29c)이 역으로 구동되어 토치(28)의 끝단을 소정각도 하방으로 회동시킨 후 고정시킴으로써 제 2용융풀(22) 및 슬래그 토출구(24)측의 용탕이 응고되지 않도록 계속적으로 용융시킨다.When the vertical guide 29a is moved to the right along the horizontal guide 29b as described above, the torch 28 is moved to the right by the distance the vertical guide 29a is moved, so that the second molten pool 22 and It moves to the slag discharge port 24 side, the second driving means 29d is stopped and the first driving means 29c is driven in reverse to rotate the end of the torch 28 downward by a predetermined angle and then fix the second molten metal. The molten metal of the pool 22 and the slag discharge port 24 side is continuously melted so as not to solidify.

상기와 같이 용융된 슬래그는 슬래그와 금속재로 분리되어 슬래그는 슬래그 토출구(24)를 통하여 입상 슬래그 형성부(f)로 토출되어 입상 슬래그로 형성되고, 금속재는 금속재 출탕구(23)를 통하여 금속처리부(e)로 출탕되어 단괴로 형성된다.The molten slag is separated into the slag and the metal material as described above, the slag is discharged into the granular slag forming part f through the slag discharge port 24 and formed into the granular slag, and the metal material is the metal processing part through the metal tapping port 23. It is tapped into (e) and formed into a nod.

상기와 같이 폐기물의 용융처리가 완료되면, 상기 토치위치제어수단(29)의 제 1 및 제 2구동수단(29c)(29d)를 상술한 순서 및 회전의 역으로 작동시켜 상기 토치(28)를 제 1용융풀(21)로 이동시킨 후 상기 공급기폐기물투여수단(30)을 상기와 같이 작동시켜 폐기물을 제 1용융풀(21)로 투여하여 계속적으로 작업이 진행된다.When the melt treatment of the waste is completed as described above, the torch 28 is operated by operating the first and second driving means 29c and 29d of the torch position control means 29 in the reverse order and rotation. After moving to the first molten pool 21, the feed waste administration means 30 is operated as described above to administer the waste to the first molten pool 21 to continue the operation.

또한, 용융처리중 플라즈마 용융로(20)내에서 발생되는 배기가스는 배기가스배출구(25)를 통하여 배기가스처리부(d)로 배출되어 처리된 후 대기중으로 방출된다.In addition, the exhaust gas generated in the plasma melting furnace 20 during the melting process is discharged to the exhaust gas processing unit d through the exhaust gas discharge port 25 and treated, and then discharged into the atmosphere.

이상으로 설명한 본 발명에 의하면, 상기 공급폐기물투여수단(30)에 의해 용융로(20)내로 투여되는 폐기물의 양이 항상 적정량으로 일정하게 투여되기 때문에 토치(28)에 의해 용융효율이 현저히 상승될 뿐만 아니라 용융로(20)에 제 1 및 제 2용융풀(21)(22)를 형성시켜 폐기물의 초기용융을 제 1용융풀(21)에서 실시하여 폐기물의 용탕이 제 1용융풀(21)에 저장하고 용탕이 댐(31)을 넘어 흘러 제 2용융풀(22)로 흘러내리게 하여 용탕을 흐름을 조절함과 동시에 슬래그와 금속재의 분리배출을 용이하게 하고, 상기 토치위치제어수단(29)에 의해 토치(28)를 간단한 작동으로 제 1용융풀(21)과 제 2용융풀(22) 및 슬래그 토출구(24)측으로 수시로 신속하게 이동시켜 용탕을 용융시켜, 분리되어 각각의 출구로 배출되는 용탕이 응고되지 않토록 함과 동시에 작업을 중지하여 용탕이 슬래그 토출구(24)측에 응고되어 있더라도 상기 토치(28)를 간편하게 이동시켜 응고되어 토출구(24)를 차단하고 있는 용탕을 용융시켜 제거함으로써 재작업을 신속하고 용이하게 실시할 수 있는 효과를 갖는다.According to the present invention described above, since the amount of waste administered into the melting furnace 20 by the feed waste administration means 30 is always constantly administered in an appropriate amount, the melting efficiency is significantly increased by the torch 28. Instead, the first and second melt pools 21 and 22 are formed in the melting furnace 20 to perform initial melting of the waste in the first melt pool 21 so that the melt of the waste is stored in the first melt pool 21. The molten metal flows over the dam 31 to flow into the second molten pool 22 to control the flow of the molten metal and to facilitate the separate discharge of the slag and the metallic material, and by the torch position control means 29. The torch 28 is quickly moved to the first molten pool 21, the second molten pool 22, and the slag discharge port 24 by simple operation to melt the molten metal, and the molten metal is separated and discharged to each outlet. To stop solidification and to stop working Even though the molten metal solidifies on the slag discharge port 24 side, the torch 28 is easily moved to solidify and melt the molten metal blocking the discharge port 24 to remove and remove the molten metal. Have

Claims (8)

폐기물을 용융하기 위한 플라즈마 용융로와, 상기 용융로내에 지정폐기물을 공급하는 폐기물공급부와, 상기 플라즈마 용융로를 냉각시키기 위한 융용로 냉각부와, 융용로로부터 방출되는 가스를 완전연소시키기 위한 배기가스처리부와, 용융로내에서 융용되어 배출되는 금속폐기물을 단괴로 처리하는 금속처리부와, 용융로로부터 배출되는 슬래그를 입상으로 형성시키기 위한 입상 슬래그 형성부와, 입상 슬래그를 일시저장하기 위한 입상 슬래그 탱크와, 입상 슬래그 탱크로부터 입상 슬래그를 집합시켜 저장하는 슬래그 집합장치를 포함하는 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템에 있어서, 상기 플라즈마 용융로(20)는 저면부가 다층으로 단층지게 형성되고 상단층의 끝단에 소정높이의 댐(31)이 형성되어 용탕이 채워지는 제 1용융풀(21)과; 저면부의 하단층에 요부지게 형성되어 상기 제 1용융풀(21)로부터 넘쳐 흘러내리는 용탕을 임시저장하고 용탕으로부터 일정수준의 금속재 성분을 주기적으로 분리배출하기 위한 제 2용융풀(22)과; 상기 제 2용융풀(22)의 저면에 소정직경을 갖고 수직으로 형성되어 제 2용융풀(22)내에 저장되어 있는 폐기물의 용탕중 금속재 성분을 분리배출하기 위해 상기 금속처리부와 연통되게 연결되는 금속재 출탕구(23)와; 상기 제 2용융풀(22)에 인접하는 측면부 하단측에 형성되어 제 2용융풀(22)로부터 슬래그 용탕을 토출하기 위하여 입상 슬래그 형성부와 연통되게 연결되는 슬래그 토출구(24)와; 상면 소정위치에 상기 배기가스처리부와 연통되게 형성되어 용융로(20)내에서 발생되는 가스를 배기가스처리부로 배출하기 위한 배기가스배출구(25)와; 상면 소정위치에 폐기물공급부와 연통되게 형성되어 용융로(20)내의 제 1용융풀(21)로 폐기물을 공급하기 위한 폐기물공급구(26)와; 용융로(20)의 일측면 상측 소정위치에 형성되는 토치작동공(27)과; 상기 토치작동공(27)에 시일(33)로 밀폐되어 상하회동 및 죄우작동 가능하게 대각으로 설치되어 필요에 따라 제 1용융풀(21)과 제 2용융풀(22) 및 슬래그 토출구(24)를 가열하여 응고된 용탕을 용융하는 토치(28)와; 상기 토치(28)의 일단부와 연결되게 설치되어 토치(28)의 배치상태를 제어하는 토치위치제어수단(29)과; 상기 폐기물공급구(26)와 폐기물공급부 사이에 설치되어 용융로(20)내의 폐가스 역류를 방지하고 적정량의 폐기물을 용융로(20)내로 투입시키기 위한 공급폐기물투여수단(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템.A plasma melting furnace for melting waste, a waste supply unit for supplying designated waste into the melting furnace, a melting furnace cooling unit for cooling the plasma melting furnace, an exhaust gas treatment unit for completely burning the gas discharged from the melting furnace, A metal treatment unit for treating metal waste melted and discharged in the melting furnace into a nodule, a granular slag forming unit for forming slag discharged from the melting furnace into granules, a granular slag tank for temporarily storing the granular slag, and a granular slag tank In the pyrolysis and plasma vitrification system of low-level radioactive and hazardous waste, comprising a slag collecting device for collecting and storing granular slag from the plasma melting furnace, the plasma melting furnace 20 has a bottom portion formed in multiple layers and a predetermined height at the end of the top layer. Dam 31 is formed and the melt is filled And a first molten pool (21); A second molten pool 22 which is formed in a lower layer of the bottom surface to temporarily store the molten metal flowing down from the first molten pool 21 and periodically separate and discharge a predetermined level of metal component from the molten metal; Metal material formed vertically on the bottom surface of the second molten pool 22 and connected in communication with the metal processing unit to separate and discharge metal components in the molten metal of the waste stored in the second molten pool 22. A tapping hole 23; A slag discharge port (24) formed at a lower side of the side portion adjacent to the second molten pool (22) and connected in communication with a granular slag forming unit to discharge slag molten metal from the second molten pool (22); An exhaust gas outlet 25 formed in communication with the exhaust gas treatment part at an upper surface to discharge gas generated in the melting furnace 20 to the exhaust gas treatment part; A waste supply port 26 formed in communication with the waste supply portion at a predetermined upper surface to supply waste to the first molten pool 21 in the melting furnace 20; A torch operating hole 27 formed at a predetermined position on one side of the melting furnace 20; The torch operating hole 27 is sealed with a seal 33 and is installed at a diagonal so as to enable vertical rotation and sinusoidal operation. The first molten pool 21 and the second molten pool 22 and the slag discharge port 24 as necessary. A torch 28 to melt the solidified melt by heating the; A torch position control means 29 installed to be connected to one end of the torch 28 to control an arrangement state of the torch 28; It is installed between the waste supply port 26 and the waste supply unit to prevent waste gas backflow in the melting furnace 20, characterized in that it comprises a feed waste administration means 30 for introducing an appropriate amount of waste into the melting furnace 20 Pyrolysis and plasma vitrification systems for low-level radioactive and hazardous waste. 제 1항에 있어서, 상기 공급폐기물투여수단(30)은 함체로써 상면이 상기 폐기물공급부(40)와 연통되고 하부 일측면에 상기 폐기물공급구(26)와 직각으로 연통되게 연결되는 투입구(30b)를 갖는 본체(30a)와, 상기 본체(30a)의 상단부에 수평으로 작동가능하게 설치되어 폐기물공급부(40)의 호퍼와 상기 본체(30a)의 내측공간을 개폐하는 제 1밀폐도어(30c)와, 상기 제 1밀폐도어(30c)와 하방으로 소정간격져서 수평으로 작동가능하게 설치되어 본체(30a)의 내측 중간부와 하부 공간을 개폐하는 제 2밀폐도어(30d)와, 상기 본체(30a)의 내측 하부에 수평으로 작동가능하게 설치되어 공급되는 폐기물을 압축시켜 상기 투여구(30b)를 통하여 용융로(20)의 제 1용융풀(21)에 투여하는 압축수단(30e)을 구비하고, 상기 플라즈마 용융로(20)의 폐기물공급구(26)와 폐기물공급부(40) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템.The inlet 30b of claim 1, wherein the supply waste administering means 30 is an enclosure, the upper surface of which is connected to the waste supply part 40 and connected to the waste supply port 26 at right angles on the lower side. A first sealed door 30c having a main body 30a having a main body 30a and operatively installed horizontally at an upper end of the main body 30a to open and close the hopper of the waste supply unit 40 and the inner space of the main body 30a; And a second sealed door 30d installed to be horizontally spaced downwardly from the first sealed door 30c to open and close the inner middle portion and the lower space of the main body 30a, and the main body 30a. Compression means (30e) for compressing the waste to be supplied horizontally installed in the inner lower portion of the supplied to the first molten pool 21 of the melting furnace 20 through the administration port (30b), Between the waste supply port 26 and the waste supply portion 40 of the plasma melting furnace 20 A pyrolysis and plasma vitrification system for low level radioactive and hazardous waste, characterized in that it is disposed in the. 제 1항에 있어서, 상기 토치위치제어수단(29)은 상기 플라즈마 용융로(20)의 일측면 외측에 지면에 수평하게 고정설치되는 수평가이드(29b)와, 상기 수평사이드(29b)의 상면에 수평가이드(29b)를 따라 작동가능하게 수직으로 설치되는 수직가이드(29a)와, 상기 수직가이드(29a)의 상단부측에 고정설치되어 상기 토치(28)의 일단부가 수직가이드(29a)를 따라 상하방으로 작동되도록 토치(28)를 구동시키는 제 1구동수단(29c)과, 수직가이드(29a)의 하단부측 또는 수평가이드(29b)의 소정위치에 고정설치되어 수직가이드(29a)가 수평가이드(29b)를 따라 전후작동되도록 수직가이드(29a)를 구동시키는 제 2구동수단(29d)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템.The torch position control means (29) according to claim 1, wherein the torch position control means (29) is horizontally fixed to the ground outside one side of the plasma melting furnace (20) and horizontal to the upper surface of the horizontal side (29b). Vertical guides 29a installed vertically operatively along the guides 29b and fixed to the upper end side of the vertical guides 29a so that one end of the torch 28 is vertically up and down along the vertical guides 29a. The first driving means 29c for driving the torch 28 so as to be operated in a predetermined manner; and the vertical guide 29a is fixedly installed at a lower end of the vertical guide 29a or at a predetermined position of the horizontal guide 29b. And pyrolysis and plasma vitrification system of low-level radioactive and hazardous waste, characterized in that it comprises a second driving means (29d) for driving the vertical guide (29a) to be moved back and forth along). 제 1항에 있어서, 상기 댐(31)은 상면 소정위치에는 소정폭을 갖고 하방으로 만곡지게 형성되어 용탕의 넘침 및 토치(28)의 이동을 돕기 위한 넘침홈(32)을 구비하는 것을 특징으로 하는 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템.The dam 31 has a predetermined width at a predetermined position on the upper surface of the dam 31 so as to be bent downward, and includes an overflow groove 32 for assisting the overflow of the molten metal and the movement of the torch 28. Pyrolysis and plasma vitrification systems for low-level radioactive and hazardous waste. 제 1항에 있어서, 상기 시일(33)은 플렉시블 시일인 것을 특징으로 하는 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템.The pyrolysis and plasma vitrification system of low level radioactive and hazardous waste according to claim 1, characterized in that the seal (33) is a flexible seal. 제 1항에 있어서, 상기 제 1용융풀(21)의 바닥면은 댐(31) 방향으로 소정각도 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템.2. The pyrolysis and plasma vitrification system of low-level radioactive and hazardous waste according to claim 1, wherein the bottom surface of the first molten pool is inclined at a predetermined angle toward the dam (31). 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 토치(28)는 상기 제 1구동수단(29c)이 구동되어 수직가이드(29a)를 따라 일단부가 상하방으로 이동될 때 타단부가 상하방으로 회동되고, 상기 제 2구동수단(29d)이 구동되어 수직가이드(29a)가 수평가이드(29b)를 따라 죄우이동될 때 타단부가 좌우작동되는 것을 특징으로 하는 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템.According to claim 1 or 3, The torch 28 is rotated when the first driving means (29c) is driven and the other end is moved up and down when one end is moved up and down along the vertical guide (29a) The pyrolysis and plasma vitrification system of low-level radioactive and hazardous waste, characterized in that the other end is left and right operated when the second driving means 29d is driven to move the vertical guide 29a along the horizontal guide 29b. . 제 2항에 있었서, 상기 압축수단(30e)은 압축피스톤인 것을 특징으로 하는 저준위 방사성 및 유해 폐기물의 열분해 및 플라즈마 유리화 시스템.3. The pyrolysis and plasma vitrification system of low level radioactive and hazardous waste according to claim 2, wherein the compression means (30e) is a compressed piston.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20010044720A (en) * 2001-03-20 2001-06-05 강희생 The Pyrolysis and Vitrification process and Equipments for a toxic wastes on the molten Glass Pool
KR100369612B1 (en) * 1999-09-07 2003-01-29 한국수력원자력 주식회사 System and Treatment Method for Low-and Intermediate-Level Radioactive Waste
CN113154407A (en) * 2021-04-29 2021-07-23 邹资生 Burning smelting furnace and burning method for HED oxygen-enriched side-blown circuit board

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