A Study on the Treatment of Radioactive Liquid Wastes using Synthetic textile by Air Intake System

공기유입시스템에서의 섬유매체에 의한 방사성액체폐기물 처리에 관한 연구

In this study based on the mass transfer theory, experiments for the evaporation rates depending on various conditions were carried out through the operation of the existing Natural Evaporation Facility in KAERI. Evaporation media were made of the cotton and polyester. Air circulation in the facility was forced by exhausting fans. The evaporation rate and the decontamination factor were calculated by the result of experiment. The evaporation rate increased as the flow rate of air supply, the feed rate of liquid waste, and the temperature of supplied air increased. As for the humidity of supplied air, the evaporation rate was getting higher as the humidity was getting lower. As the result of this study, operation conditions of the Natural Evaporation Facility are optimized as follows : The air temperature above $8^{\circ}C$, the air humidity below 70%, the air flow rate 1.14-1.47 m/sec, and the liquid waste feed rate $4.6{\ell}/hr\cdotm^2$. The decontamination factor and the radioactivity are $5.1{\times}10^3$and $4.7{\times}10^{-13}{\mu}Ci/\textrm{m}{\ell}$ respectively, at the above mentioned optimum operation conditions. The air factor in the Dalton's equation for evaporation was determined from results of experiment on the temperature, the humidity, and the flow rate of supplied air as following : $[\textit{Eh}=(0.018 + 0.0141\textitv) {\delta}textitH]$

저준위 방사성액체폐기물 처리방법으로 에너지 소모가 적은 경제적이고 효율적인 처리방법을 제시하기 위하여 면 과 Polyester 가 함유된 합성섬유를 증발매체로 하여 자연기상 상태의 건조한 공기를 유입하여 방사성 액체폐기물과 접촉시켜 증발하는 연구를 하였다. 본 연구에서는 자연상태의 공기를 강제 유입시켜 액체의 증발현상, 증발매체표면에서의 물질전달 등 이론을 토대로 방사성액체폐기물을 처리하는 연구를 수행하였다. 실험은 방사성폐액을 직접 사용하였으며, 증발에 영향을 미치는 변수에 따라 증발 단위 면적당 방사성 폐액의 증발량측정 및 제염계수를 조사하였다. 증발효과는 유입공기의 습도가 낮고 공기의 유속과 공급액의 유량이 증가하고 폐액의 온도가 높아질수록 증발량이 증가하였다. 실험결과 습도는 70% 이하, 공급폐액의 유량이 $3.4{\ell}/hr\cdotm^2$ 이상, 공기유속은 1.14~l.47 m/sec 범위가 조업조건이며, 이때 제염계수는 $5.1{\times}10^3$, 배출공기의 방사능 농도는 $4.7{\times}10^{-13}{\mu}Ci/\textrm{m}{\ell}{\cdot}air$로 측정되었다. 공급유량이 $4.6{\ell}/hr\cdotm^2$와 공기유속이 1.47 m/sec일때 최대 증발조건으로 확인되었으며 대기의 온.습도 및 풍속에 따른 실험을 통하여 달톤형의 증발식 Air factor $[\textit{Eh}=(0.018 + 0.0141\textitv) {\delta}textitH]$를 도출하였다.