DE1771244C - Verfahren zur Beseitigung von mit Radioaktivität behafteten flüssigen oder teigigen Stoffen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung flüssiger oder teigiger radioaktiver Stoffe, z/B. radioaktiven Wassers, mit Hilfe von Bindemitteln, bei dem die Bindemittel in körniger oder pulveriger Form sowie die radioaktiven Stoffe in ein Lagergefäß eingebracht und dort innig gemischt werden, und das Gemisch im Lagergefäß durch Aushärten in eine feste Form überführt wird.

Kontaminierte flüssige oder breiige Abfallprodukte, d. h. radioaktive Rückstände, aus nuklearen Prozessen müssen bekanntlich in einen festen Aggregatzustand übergeführt werden, bevor sie in unterirdischen Kavernen, z.B. Bergwerken, gelagert oder auf den Meeresboden abgesenkt werden. Dazu werden die radioaktiv veruneinigten Flüssigkeiten im allgemeinen noch innerhalb der »heißen': Zelle b/w. einer entsprechend abgeschirmten Abfüllstation in einen Verdampfer gebracht, wo eine Teilmenge verüampft und dadurch ihr Volumen verringert wird. Mit der Konzentration nimmt aber auch die Radioaktivität der verbleibenden Flüssigkeitsmenge zu. Der Verdampfungsprozeß findet somit bei der für die Abschirmung zulässigen Curie-Zahl seine Grenze. Für die F.indickung von Abfall-Flüssigkeiten können darüber hinaus auch andere physikalische oder chemische Grüßen, wie z. B. Viskosität. Kristallisationspunkte u. dgl., maßgebend sein. Die Bindemittel werden dabei nach ih'em Reaktionsvermögen mit den zu beseitigenden Stoffen au gewählt, lim die Reaktion zu beschleunigen, werden sie in pulveriger oder körniger Form verwendet. Für die Bindung von kontaminiertem Wasser oiL" wässeriger lösungen ζ. B. eignet sich besonders gut Zement als Bindemittel.

Nach einem bekannten, in der französischen Kernkraftanlage Saclay benutzten Verfahren wird nun die eingedickte Flüssigkeit in ein besonderes Mischgefäß eingefüllt und dann mit einem Bindemittel — mit Hilfe eines besonderen Rührwerkes — gemischt, das von außen dem Mischgefäß mit einer Fördervorrichtung zugeführt wird. Daraufhin wird das Mischgefäß über die Austragöffnung des Abfüllraumes gebracht, an welche von außen das eigentliche Lagergefäß unter Verwendung eines bekannten Doppeldeckelverschlusses angeschlossen ist. Es wird nun die breiige Masse aus dem Mischgefäß in d.is Lagergefäß abgelassen, und sodann die Austragöffnung und auch das Lagergefäß mittels Fernbedienung verschlossen. Nach Aushärtung der Masse wird das Lagergefäß zu einem Lagerplatz verbracht. Abgesehen davon, daß dieses Verfahren sehr aufwendig ist, hat es noch den Nachteil, daß sowohl am Rührwerk als auch am Mischgefäß radioaktive Reste haften bleiben und abharten, so daß sie nach relativ kurzer Zeit unbrauchbar werden und ausgewechselt werden müssen. Ferner läßt sich im praktischen Betrieb bei der Einbringung des pulverigen Bindemittels das Entweichen von Staub nicht vermeiden, so daß in relativ kurzer Frist der ganze Raum verschmutzt und insgesamt kontaminiert wird.

Um ein besonderes Mischgefäß zu ersparen, könnte man daran denken, das Transport- oder Lagergefäß gleich in den Abfüllraum zu bringen und hier zu füllen. Das ist jedoch wegen der Kontamination der Außenflächen nicht zulässig. Das Lagergefäß muß vielmehr von außen hermetisch an die Zelle so angeschlossen werden, daß eine Konlamination seiner Auficiillächcn mit absoluter Sicherheit vermieden wird.

Man hat nun auch versucht, das so angeschlossene Lagergefäß zugleich als Mischgefäß zu verwenden, indem man das Bindemittel zuvor lose eingeschüttet hatte und ein in der Zelle untergebrachtes Rührwerk beim Einfüllen der Flüssigkeit in Aktion tra;. Hierbei ist aber die Verschmutzung des Rührwerkes und des Abfüllraumes noch stärker als beim vorbeschriebenen Verfahren.

Ein weiterer Versuch, mit in das Lagergefäß einge-

ίο bauten Rührschnecken, führte zu keinem befriedigenden Ergebnis, da sich beim Abfüllen sofort eine teijr-ge Trennschicht zwischen dem unteren Bindemittel und der oberen Flüssigkeit bildete, die in der Zeit bis zum Abkuppeln und Verschließen des Lagergeräßes ver-

härtete. Außerdem erfordert diese Lösung bei der Vielzahl der Lagergefäße einen unvertretbaren Aufwand, und es läßt sich auch hierbei die Verschmutzung durch aus dem Lagergefäß entweichenden Si;mli beim Füllvorgang nicht vermeiden.

au Man könnte nun weiterhin daran denken, die Ver schmutzungen dadurch zu eliminieren, daß der Zement entweder .m Lagergefäß oder unmittelbar vor dem Einbringen mit etwas Wasser angemacht wird. Dies hat jedoch nicht nur den Nachteil. iI.iH

dadurch die Aufnahmekapazität des Lagergefäßes verringert vvird.es wird damit ein zusätzlicher Arbeii-,-gnng erforderlich, und außerdem besteht die Gefahr daß bei gewollter oder ungewollter Unterbrechung des Abfüllprozesses der Zementhrei abbindet um)

sich nicht mehr oder nur sehr schwer mit dem kontaminierten eingedickten Abfallprodukt mischen läßt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den für die Beseitigung radioaktiver fliissi

ger oder teigiger Stoffe unerläßlichen Abfüllprozeß so zu entwickeln, daß ohne nennenswerten zusätzlichen Zeitaufwand und ohne aufwendige Vorrichtungen die Verschmutzung der Zelle und gegebenenfalls der darin befindliehen Geräte absolut vermieden wird Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Bindemittel selbst in einen oder mehrere kleinere leicht zerstörbare Bindemittelbehälter verpackt, in das Lagergefäß eingebracht und das Lagergefäß nach Beendigung des Abfüllvorgiings

verschlossen und zum Zwecke der Bindemittelbehälterzerstörung und der Mischung in Bewegung gesetzt wird.

Die Bindemittelbehältcr verhüten nicht nur das Aufwirbeln von Staub, sie verzögern auch das Abbinden der beiden Stoffe bis zum Beginn des Mischens.

Als Bindemittelbehälter können vorzugsweise Beutel, Schachteln, Kapseln oder Tüten verwendet werden. Dabei können die Bindemittelbehälter entweder chemisch zersetzt oder mechanisch zerstört werden. Hinsichtlich des Aufwandes mit besonderem Vorteil werden vor dem Abfüllen der radioaktiven Stoffe in das Lagergefäß zusätzlich kleinere Fallkörper eingebracht, die sowohl die mechanische Zerstörung der Bindemittelbehälter als auch den Mischungsprozeß fördern. Als wirkungsvoll und zudem billig hat sich die Verwendung von Flintsteinen als Fallkörper erwiesen.

Im folgenden wird das die Erfindung aufweisende

Verfahren an einem Ausführungsbeispiel an Hand einer schematischen Darstellung erläutert.

In der Zeichnung bezeichnet I den radioaktiv verseuchten Abfüllraum und 2 den Abstellraum. Beide

Räume sind durch eine stufenartig abgesetzte Wand 3 voneinander gasdicht getrennt. Über der Stufe dieser Wand 3 ist ein Verdampfer 4 angeordnet, der über eine von außen bedienbare Entleerungsvorrichtung 5 mit einer Austragöffnung 6 verbunden werden kann.

Auf einem mit einer Schwenk- oder Drehvorrichtung ausgestatteten Fahrgestell 7 ist ein faßförmiges Lagergefäß 8 so gelagert, daß es um eine Achse geschwenkt oder gedreht werden kann.

Der als Bindemittel verwendete Zement ist bereits außerhalb des Abstellraumes 2 in Papiertiiten 9 aus stärkerem Fließpapier in kleineren Mengen abgefüllt und wird verschlossen angeliefert, so daß besondere Zemcnfvorratsbehälter, Abfüllvorrichtungen, Förderschnecken u. dgl. entfallen. Die Papiertüten 9 werden außen vom Staub befreit und zusammen mit Flintsteinen 10 in das Lagergefäß 8 gelegt. Dieses wird jetzt in die von der Wandstufe geoildete Nische gefahren und mit seinem stirnseitigen Spundloch an die Austragöffnung 6 hermetisch angeschlossen. Nach Entfernen des die Austragöffnung 6 abdeckenden Verschlusses mit Hilfe eines Manipulators wird durch die Entleerungsvorrichtung 5 die Verbindung zum Lagergefäß 8 hergestellt, so daß dieses aus dem Verdampfer 4 gefüllt werden kann.

Nach Beendigung des Füllvorganges svird zunächst das Spundloch und zugleich die Austragöffnung 6 mit Hilfe der Entleerungsvorrichtung 5 geschlossen. Das Fahrgestell 7 wird jetzt wieder aus der Nische gefahren, und das Lagergefäß 8 wird so lange geschwenkt bzw. um seine Lagerachse gedreht, bis alle Papiertüten 9 zerstört sind und der Zement mit der radioaktiven Flüssigkeit innig gemischt ist. Nach Aushärtung der bieiigen Masse im Abstellraum 2 wird das Lagergefäß 8 zu einem Lageplatz gebracht.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Beseitigung flüssiger oder teigiger radioaktiver Stoffe, z.B. radioaktiven Wassers, mit Hilfe von Bindemitteln, bei dem die Bindemittel in körniger oder pulveriger Form sowie die radioaktiven Stoffe in ein Lagergefäß eingebracht und dort innig gemischt werden, und das Gemisch im Lagergefäß durch Aushärten in eine feste Form überführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Bindemittel selbst in einen oder mehrere kleinere leicht zerstörbare Bindemitlelbehälter (9) verpackt in das Lagergefäß (8) eingebracht und das LagergeFdß (8) nach Beendigung des Abfüllvorgangs verschlossen und zum Zwecke der Bindemittelbehälter/cstöruni» und der Mischung ir Bewegung gesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemitlelbehälter (9) Beutel, Schachteln, Kapseln oder Tüten verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Bindemittelbehälter (9) chemisch zersetzt wird bzw. werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Hindemittelbehälter (9) mechanisch zerstört wird bzw. werden

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Abfüllen der radioaktiven Stoffe in das Lagergefäß (8) zusätzlich kleinere Fallkörper (10) eingebracht werden, die sowohl die Zerstörung der Bindemittelbehälter als auch den Mischungsprozeß fördern.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Fallkörper Flintsteine (10) verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen