Wareing, Alan;Abrahamsen-Mills, Liam;Fowler, Linda;Grave, Michael;Jarvis, Richard;Metcalfe, Martin;Norris, Simon;Banford, Anthony William
Nuclear Engineering and Technology
/
v.49
no.5
/
pp.1010-1018
/
2017
The European Treatment and Disposal of Irradiated Graphite and other Carbonaceous Waste project sought to develop best practices in the retrieval, treatment, and disposal of irradiated graphite including other irradiated carbonaceous waste such as structural material made of graphite, nongraphitized carbon bricks, and fuel coatings. Emphasis was given on legacy irradiated graphite, as this represents a significant inventory in respective national waste management programs. This paper provides an overview of the characteristics of graphite irradiated during its use, primarily as a moderator material, within nuclear reactors. It describes the potential techniques applicable to the retrieval, treatment, recycling/reuse, and disposal of these graphite wastes. Considering the lifecycle of nuclear graphite, from manufacture to final disposal, a number of waste management options have been developed. These options consider the techniques and technologies required to address each stage of the lifecycle, such as segregation, treatment, recycle, and ultimate disposal in a radioactive waste repository, providing a toolbox to aid operators and regulators to determine the most appropriate management strategy. It is noted that national waste management programs currently have, or are in the process of developing, respective approaches to irradiated graphite management. The output of the Treatment and Disposal of Irradiated Graphite and other Carbonaceous Waste project is intended to aid these considerations, rather than dictate them.
Gasification of carbonaceous wastes such as shredded tire, waste lubricating oil, plastics, and powdered coal initiates a single-stage reforming reactor(reformer) Without catalyst and a syngas burner. Syngas is combusted with $O_2$ gas in the syngas burner to produce $H_2O\;{and}\;CO_2$ gas with exothermic heat. Reaction products are introduced into the reforming reactor, reaction heat from syngas burner elevates the temperature of reactor above $1,200^{\circ}C$, and hydrogen gas fraction reaches 65% of the product gas output. Reactants and heat necessary for the reaction are provided through the syngas burner only. Neither $O_2$ gas nor steam is injected into the reforming reactor. Multiple syngas burners may be connected to the reforming reactor in order to increase the syngas output, and the product syngas is recycled into syngas burner.
In Japan, the primary carbonaceous particles emitted from motor vehicles and waste incinerators have been reduced due to strict regulations against exhaust gas. However, the relative contribution of carbonaceous particles derived from plants and biomass has been increasing. Accordingly, compositional analysis of carbonaceous particles has become increasingly important to determine the sources and types of particles produced. To reveal the sources of the organic particles contained in particulate matter with diameters of ${\leq}2.5{\mu}m$ ($PM_{2.5}$) and the processes involved in their generation, we analyzed molecular marker compounds (2-methyltetrols, cis-pinonic acid, and levoglucosan) derived from the plants and biomass in the $PM_{2.5}$ collected during daytime- and nighttime-sampling periods in summer (July and August) and autumn (November) in Kazo, which is in the northern area of Saitama prefecture, Japan. We also measured $^{14}C$ carbonaceous concentrations in the same $PM_{2.5}$ samples. The concentrations of 2-methyltetrols were higher in the summer than in the autumn. Because the deciduous period overlaps with this decrease in the levels of 2-methyltetrols, we considered the emission source to broad-leaved trees. In contrast, the emission source of the cis-pinonic acid precursor was considered to be conifers, because its concentration remained almost constant throughout the year. The concentration of levoglucosan was considerably increased in the autumn due to frequent biomass open burning. The ratio of plant-derived carbon to total carbon, obtained by measuring of $^{14}C$, in summer $PM_{2.5}$ sample was higher in the nighttime, and could be influenced by anthropogenic sources during the daytime.
Kim, Younjung;Uh, Eun Jeong;Choi, Jong Ha;Hong, Yong Pyo;Kim, Daeik;Ryoo, Keon Sang
Journal of the Korean Chemical Society
/
v.61
no.6
/
pp.339-345
/
2017
Carbonaceous adsorbent (CA-WTP) was prepared by heat treatment at $400^{\circ}C$ for 2 h in N2 atmosphere using waste tire powder (WTP). WTP and CA-WTP were first characterized by thermo-gravimetric analysis (TGA), energy dispersive X-ray spectrometer (EDS), scanning electron microscopy (SEM), specific surface area analysis (BET) and FT-IR spectroscopy. Then, they were tested as adsorbents for removal of Cd in water. CA-WTP exhibited much higher specific surface area and total pore volume than WTP itself and showed higher adsorption capacity for Cd. Equilibrium data of adsorption were analyzed using Freundlich and Langmuir isotherm models. It was seen that both Freundlich and Langmuir isotherms have correlation coefficient $R^2$ value larger than 0.95. The results of studies indicate that CA-WTP developed from WTP by heat treatment could be used as efficient adsorbent for the removal Cd from water.
Abrahamsen-Mills, Liam;Wareing, Alan;Fowler, Linda;Jarvis, Richard;Norris, Simon;Banford, Anthony
Nuclear Engineering and Technology
/
v.53
no.4
/
pp.1224-1235
/
2021
An integrated waste management approach for irradiated graphite was developed during the European Commission project 'Treatment and Disposal of Irradiated Graphite and other Carbonaceous Waste'. This included the identification of potential options for the management of irradiated graphite, taking account of storage, retrieval, treatment and disposal methods. This paper describes how these options can be assessed using multi-criteria decision analysis (MCDA) for a case study relating to a generic power reactor. Criteria have been defined to account for safety, environmental, economic and socio-political factors, including radiological impact, resource usage, economic costs and risks. The impact of each option against each criterion has been assessed using data from the project and the wider literature. A linear additive approach has been used to convert the calculated impacts to scores. To account for the relative importance of the criteria, example weightings were allocated. This application has shown that MCDA approaches can be used to support complex decisions regarding irradiated graphite management, accounting for a wide range of criteria. Use of this approach by individual countries or organisations will need to account for the specific options, scores, weightings and constraints that apply, based on their national strategies, regulatory requirements and public acceptability.
Park, Min Hong;Yun, Young Soo;Cho, Se Youn;Kim, Na Rae;Jin, Hyoung-Joon
Carbon letters
/
v.19
/
pp.66-71
/
2016
The development of nanostructured functional materials derived from biomass and/or waste is of growing importance for creating sustainable energy-storage systems. In this study, nanoporous carbonaceous materials containing numerous heteroatoms were fabricated from waste coffee grounds using a top-down process via simple heating with KOH. The nanoporous carbon nanosheets exhibited notable material properties such as high specific surface area (1960.1 m2 g−1), numerous redox-active heteroatoms (16.1 at% oxygen, 2.7 at% nitrogen, and 1.6 at% sulfur), and high aspect ratios (>100). These unique properties led to good electrochemical performance as supercapacitor electrodes. A specific capacitance of ~438.5 F g−1 was achieved at a scan rate of 2 mV s−1, and a capacitance of 176 F g−1 was maintained at a fast scan rate of 100 mV s−1. Furthermore, cyclic stability was achieved for over 2000 cycles.
Kim, Mi Hyung;Jeong, In Tae;Park, Sang Bum;Kim, Jung Wk
Environmental Engineering Research
/
v.24
no.1
/
pp.117-126
/
2019
Activated carbon is carbon produced from carbonaceous source materials, such as coconut shells, coals, and woods. In this study, an activated carbon production system was analyzed by carbonization and activation in terms of environmental impact and human health. The feedstock of wood wastes for the system reduced fossil fuel consumption and disposal costs. Life cycle assessment methodology was used to analyze the environmental impacts of the system, and the functional unit was one tonne of wood wastes. The boundary expansion method was applied to analyze the wood waste recycling process for activated carbon production. An environmental credit was quantified by avoided impact analysis. Specifically, greenhouse gases discharged from 1 kg of activated carbon production system by feeding wood wastes were evaluated. We found that this system reduced global warming potential of approximately $9.69E+00kg\;CO_2-eq$. compared to the process using coals. The environmental benefits for activated carbon production from wood wastes were analyzed in contrast to other disposal methods. The results showed that the activated carbon system using one tonne of wood wastes has an environmental benefit of $163kg\;CO_2-eq$. for reducing global warming potential in comparison with the same amount of wood wastes disposal by landfilling.
Pozzetto, Silvia;Capone, Mauro;Cherubini, Nadia;Cozzella, Maria Letizia;Dodaro, Alessandro;Guidi, Giambattista
Nuclear Engineering and Technology
/
v.52
no.4
/
pp.797-801
/
2020
Most of irradiated graphite that should be disposed comes from moderators and reflectors of nuclear power plants. The quantity of irradiated graphite could be higher in the future if high-temperature reactors (HTRs) will be deployed. In this case noteworthy quantities of fuel pebbles containing semi-graphitic carbonaceous material should be added to the already existing 250,000 tons of irradiated graphite. Industry graphite is largely used in industrial applications for its high thermal and electrical conductivity and thermal and chemical resistance, making it a valuable material. Irradiated graphite constitutes a waste management challenge owing to the presence of long-lived radionuclides, such as 14C and 36Cl. In the ENEA Nuclear Material Characterization Laboratory it has been successfully designed a procedure based on the exfoliation process organic solvent assisted, with the purpose of investigate the possibility of achieving graphite significantly less toxic that could be recycled for other purpose [1]. The objective of this paper is to evaluate the possibility of the scalability from laboratory to industrial dimensions of the exfoliation process and provide the prototype of a chemical plant for the treatment of irradiated graphite.
In this study, reach boundaries in QUAL2E Model were set by the locations of point-waste discharge or tributary input and measured or direct calculated hydrologic factors were used in computation as much as possible. South Platte Experimental River in Colorado, USA was selected as a target river and data collected during September 1991 and January 1992 periods were used for calibration and verification, respectively. Constituents modeled in this study are 5-day carbonaceous biochemical oxygen demand(CBOD$) and dissolved oxygen(DO). The good agreement was obtained between a calculated using this model and observed, less than 5% to DO and about 20% to CBOD$. According to the result of water-quality prediction, experimental river is classified as the 4th category by the criteria of environmental protection agency in the USA in 2001.
Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
/
2003.11a
/
pp.79-84
/
2003
The main objective of this study was to investigate the chemical characteristics of post-harvest biomass burning aerosols from field burning of barley straw in late spring and rice straw in late fall in rural area in Korea. 12-hr integrated intensive sampling of $PM_{10}$ and $PM_{2.5}$ biomass burning aerosols had been conducted continuously at Gwangju, Korea 4-15 June 2001 and 8 October-14 November 2002. The fine and coarse particles of biomass burning aerosols were collected for mass, ionic, elemental, and carbonaceous species analysis. Average fine and coarse mass concentrations of biomass burning aerosols were measured to be 129.6, 24.2 ${{\mu}gm}^{-3}$ in June 2001 and 47.1, 33.2 ${{\mu}gm}^{-3}$ in October to November 2002, respectively. Exceptionally high level of $PM_{2.5}$ concentration up to 157.8 ${{\mu}gm}^{-3}$ well above 24-hour standard was observed during the biomass burning event days under stagnant atmosphere condition. During biomass burning periods dominant ionic species were $Cl^{-}$, ${NO_3}^{-}$, ${SO_4}^{2-}$, and ${NH_4}^{+}$ in fine and coarse mode. In the fine mode $Cl^{-}$ and ${KCl}^{+}$ were unusually rich due to the high content of the semiarid vegetation. High OC values and OC/EC ratios were also measured during the biomass burning periods. Increased amount of fine aerosols with high enrichment, which were originated from biomass burning of post-harvest agricultural waste, resulted in extremely severe particulate air pollution and visibility degradation in the region. Particulate matters from open field burning of agricultural wastes cause great adverse impact on local air quality and regional climate.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.