DE3012116C2

DE3012116C2 - Verfahren und Einrichtung zur Behandlung von radioaktiv kontaminierten festen Abfällen

Info

Publication number: DE3012116C2
Application number: DE3012116A
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6054 Rodgau Kratz; Erich Ing.(grad.) 6082 Mörfelde-Walldorf Marr
Original assignee: Kraftwerk Union AG
Current assignee: Kraftwerk Union AG
Priority date: 1980-03-28
Filing date: 1980-03-28
Publication date: 1985-03-21
Also published as: JPS56151400A; BR8101842A; EP0036999A2; ES500798A0; EP0036999A3; ES8304351A1; DE3012116A1; EP0036999B2; EP0036999B1

Description

kann aber auch Sonden oder Peilstäbe zur Feststellung des Füllstandes benützen.

Als Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens ist nach der weiteren Erfindung vorgesehen, daß der Abschirmdeckel auf seiner Innenseite eine Dichtung für den Abfallbehälter aufweist. Eine Bindemittelleitung kann vorteilhaft schräg durch den Abschirmdeckel führen, um die Abschirmung auch im Bereich des Abschirmdeckels nicht zu unterbrechen. Zu dem gleichen Zweck kann sie abgewinkelt sein. Unter schräg wird auch eine Form verstanden, bei der die Leitung schraubenlinienförmig durch den Deckel geführt ist An den Enden der Schraubenlinie können Krümmer vorgesehen sein, die einen zur Deckelfläche senkrechten Austritt ergeben. Ferner ist es-möglich, daß die Leitung eine auswechselbare Auskleidung umfaßt. Damit kann man vermeiden, daß sie durch Bindemittel im Laufe des Gebrauchs verstopft wird.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbcispiei beschrieben, das in der einzigen Figur in einem Vertikalschnl'.i schematisch dargestellt ist.

Mit 1 ist ein Abschirmbehälter bezeichnet, der aus Stahl oder Beton bestehen kann und eine für die sichere Abschirmung der Strahlung bemessene Wandstärke aufweist Dieser Behälter 1 wird mit einem nicht dargestellten Transportwagen an den Ort befördert, an dem die Kontamination der für die Endlagerung zu behandelnden Feststoffe stattfindet Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um Filterkerzen 2, die zum Beispiel in der Abwasser- oder Kühlmittelreinigungsanlagc eines Kernkraftwerkes, insbesondere eines Druckwasserreaktors, anfallen. Diese Filterkerzen 2 werden mit nicht dargestellten Greifern als Transportmittel durch Fernbedienung aus ihren Filtergehäusen entnommen.

Der Abschirmbehälter 1 wird mit einem Abfallbehälter 3 in Form eines genormten 2001 Stahlfasses beladen und zu dem Betriebsort gefahren, so daß er mit dem genannten Greifer beladen werden kann. Die Filicrkerzcn 2 behalten dabei einen bestimmten Abstand von der Innenwand des Abfallbehälters 3, weil dieser mit einem Sliilzgitier 4 versehen ist.

Nach dem Beladen des Abfallbehälters 3 wird der Abschirmbehälter 1 mit einem Abschirmdcckel 6 verschlossen. Dieser Abschirmdeckel 8 bildet auch eine 4^r> Dichtung für den Abfallbehälter 3. denn eine Weichstoffdichtung 7 legt sich auf einen Behälterflansch 8 des Abfallbehälters. Er ist darüber hinaus wesentlicher Bestandteil einer Einbetiurigsvorrichtung für die Filtcrkcrzen 2.

Der Abjchirmdeckcl 6, der wie der Abschirmbehälter 1 aus Abschirmmatcrial besteht, umfaßt eine in der Figur schräg gezeichnete, tatsächlich schraubenlinienförmig verlaufende Bindemittellcitung !0, die auf der Oberseite 11 des Abschirmdcckels 6 eine Kupplung 12 in Form einer Flanschverbindung für den Anschluß einer Bindemiitelzuleitung 13 aufweist Statt der Flanschverbindung kann vorteilhaft auch eine Schnellschlußkupplung mit einer Radialdichtung vorgesehen sein. Die durch den Abschirmdeckel 6 führende Bindemittellei- tu lung 10 kann dabei eine auswechselbare Auskleidung 14 aufweisen, der als flexibler Kunststoffschlauch ausgeführt ist und nach dem Vergießen gut zu säubern ist oder durch einen neuen ersetzt wird.

Durch den Abschirmdcckel 6 führt ferner eine Abluft- b5 leitung 16 in der aus de.' Figur ersichtlichen abgewinkelten Form. Sie ist an der Oberseite 11 des Abschirmdckkcls 6 mit einer weiteren Kupplung 17, z. B. auch in Form einer Schnellschlußkupplung, ausgerüstet, so daß eine Ablufiableitung 18 angeschlossen werden kann, die zu einem Abgas- oder Abluftsystem führt.

Hinter der Bildebene führt eine in der Figur nicht dargestellte dritte Leitung durch den Abschirmdeckel 6, die mit einer dritten Kupplung 20 ausgerüstet ist. Dort kann eine Füllstandsmeßvorrichtung 21 angebracht werden, zum Beispiel ein in den Abfallbehälter 3 ragender Schwimmerkörper, oder ein Peilstab oder die anschließend beschriebene pneumatische Meßlanze.

Es ist ein Wagen 24 vorgesehen, der in der Figur durch die gestrichelte Linie angedeutet ist und tatsächlich in Form einer Sackkarre oder eines Handwagens ausgebildet sein kann. Der Wagen 24 umfaßt die für die Beschickung mit dem Bindemittel notwendigen Einrichtungen in leicht transportabler Form.

Der als Bindemittel mit besonderem Verteil verwendete Betonbrei, mit dem keine Erwärmung erforderlich ist und ein Abbinden auch unter Luftabschluß möglich ist wird in einem Aufgabetrichter iisingerührt der mit einem Mischer 26 ausgerüstet ist. Der Mischer wird von einem PneumatikmoSor 27 betätigt Dieser wird über ein Ventil 28 von einer pneumatischen Sammeüeiiung 29 gespeist, die über eine Schnellkupplung 30 mit dem in Kraftwerken üblicherweise vorhandenen Druckluftnetz verbunden werden kann.

Die Austragsöffnung 32 des Trichters 25 führt zu einer Dickstoffpumpe 33, die von einem zweiten Pneumatikmotor 34 angetrieben wird. Dieser ist über ein Ventil 35 ebenfalls mit der Sammelleitung 29 verbunden.

Die Dickstoffpumpe 33 fördert in eine zu der Schnellkupplung 12 führende Bindemittelleitung 13 über ein Membranventil 36, dessen Membran 37 pneumatisch zu betätigen ist Für die pneumatische Betätigung ist eine Sleuerlcitung 38 mit einem Ventil 39 vorgesehen, dessen Antriebseinrichtung 40 von einem Fluidikbaustein 41 betätigt wird.

Der Fluidikbaustein 41 gehört zu der Füllstandsmeßvorrichtung, die vorstehend als Ganzes mit 21 bezeichnewurde. Sie umfaßt eine in der Figur nicht dargestellte Düse, die mit einem Luftstrom bei verringertem Druck beaufschlagt wird. Zu diesem Zweck ist der Fluidikbaustein 41 über ein Druckminderventil 42 mit der Sammelleitung 29 verbunden. Der gewünschte Druck von zum Beispiel 0,1 bar kann mit einem Druckmeßgerät 43 überwacht werden. Jedenfalls wird der Stand des in den Abfallbehälter 3 eingespeisten Bindemittels durch den mit wachsendem Bindemittelstand steigenden Staudruck erfaßt. Deshalb kann dann, wenn die gewünschte Bindemiüelhöhe erreicht ist, über den Fluidikbaustein 41 ein Kommando auf das Ventil 39 gegeben, so daß die weitere Bindemittelzufuhr durch Schließen des Membranventils 36 gestoppt wird.

Wie man sieht, >M die mit dem Wagen 2* transportabel ausgebildete Aufgabevorrichtung für das Bindemittel leicht beweglich, so daß sie ebenso wie der Abschirmbehälter 1 unmittelbar zum Betriebsort gebracht werden kann, wo die abzutransportierenden Filterkerzen 2 anfallen. Die Figur zeigt ferner, daß für den Betrieb der Einbettungsvorrichtung nur ein einziger Energieträger benötigt wird, nämlich die über die Schnellkupplung 30 eingespeiste Druckluft. Die Betätigung der damit gespeisten Motoren 27 und 34 für den Mischer 26 und die Dickstoffpumpe 33 kann im übrigen ebenso wie der Abschluß des Membranventils 36 vom Füllstand abhängig gemacht werden, wenn dies erwünscht ist Ferner ist es denkbar, die Füllstandsmessung und die Motor- und Ventilbetätigung auch mit einem anderen Encr-

gieträger zu betreiben, zum Beispiel elektrisch auszuführen, wobei die Regelung elektronisch erfolgt. Aber auch hier wäre es vorteilhaft, daß die Zahl der Anschlußleitungen durch Verwendung eines einzigen Energieträgers klein gehalten wird.

Bei dem beschriebenen Verfahren wird der für die Endlagerung zu behandelnde Feststoff nur noch mit dem für seinen Betrieb ohnehin erforderlichen Transportmittel bewegt, bevor er für die Endlagerung konditioniert ist. Mit diesem Transportmittel wird er nämlich to in den Abfallbehälter 3 eingebracht, der sich im Abschirmbehälter 1 befindet. Danach wird mit Hilfe des zur Einbettung benutzten Abschirmdeckels 6 die für die Endlagerung erforderliche Konditionierung durch Einfüllen von Zementmilch oder Beton vorgenommen. r> Nach der Überdeckung damit und gegebenenfalls nach dem Aushärten des Zements wird der Abschirmdeckcl 6 abgehoben. Dann wird der Abfallbehälter 3 durch einen Verschlußdeckel verschlossen, so daß der Abfallbehälter zur Endlagerung vorbereitet ist.

Das Abnehmen des Abschirmdeckels 6 und das Aufsetzen des nicht dargestellten Verschlußdeckcls für den Abfallbehälter 3 kann aber auch an anderer Stelle vorgenommen werden. Dabei kann der Abschirmdeckcl 6 nach dem Lösen der Kupplungen für die Zuleitungen 13 2"> und 18 und gegebenenfalls dem Abbau der Füllstandsmeßvorrichtung 21 mit zu dem Ort gebracht werden, wo das Aufsetzen des Verschlußdeckcls auf den Abfallbehälters erfolgt.

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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Behandlung von radioaktiv kontaminierten festen Abfällen, bei dem jeweils am Kontaminierungsort die Abfälle in einen in einem Abschirmbehälter angeordneten, für die Endlagerung vorgesehenen Abfallbehälter eingegeben, der Abfallbehälter dann durch einen Deckel dicht verschlossen und durch den mit Kupplungen versehenen Deckel hindurch aus einer angeschlossenen Zuleitung mit einem Bindemittel befüllt wird, und die Abfallbehälter abschließend dem Endlager zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Deckel ein Abschirmdeckel (6) verwendet wird, durch den der Abschirmbehälter (1) passend verschlossen wird, daß der Abschirmdeckel (6) nach dem Befüllen des Abfallbehälters (3) abgenommen wird und aui den Abfallbehälter (3) ein Verschluß-

Λ ι._ι t »—* —.: ι

uctkci auigcacu-i wiiu.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abfallbehälter (3) während des Füllvorganges über eine an dem Abschirmdeckei (6) vorgesehene zweite Kupplung (17) an ein Abgasoder Abluftsystem angeschlossen wird.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der Füllstand während des Füllvorganges mit Kufe einer durch den Abschirmdekkel (6) führenden Öffnung überprüft wird.

4. Einrichti g zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit auf der Außenseite des Deckels vorgesehenen Kupplungen zur Verbindung einer Bindemittelzulei'.ung nit einer durch den Deckel führenden Bindemittelleitdng und einer Abluftableitung mit einer durch den Deckel führenden Abluftleitung, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschirmdeckel (6) auf seiner Innenseite eine Dichtung (7) für den Abfallbehälter (3) aufweist

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß die Bindemittelieitung (10) schräg durch den Abschirmdeckel (6) führt

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Abluftleitung (16) abgewinkelt ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 4,5 oder b, dadurch gekennzeichnet, daß die Bindemittelieitung (10) eine auswechselbare Auskleidung (14) aufweist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschirmdcckel (6) eine Öffnung für eine Füllstandsmeßvorrichtung (21) aufweist

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstandsmeßvorrichtung (21) eine pneumatische Meßlanzc aufweist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Abschirmbehälter (3) ein Wagen (24) zugeordnet ist, der eine Mischeinrichtung (26) für Beton, eine mit dieser verbundene Dickstoffpumpe (33), ein steuerbares Membranventil (36) in der Leitung (13) zwischen der Dickstoffpumpe (33) und der einen Kupplung (12) sowie eine Füllstandsmcßvorrichtung (21) aufweist, und daß die Mischeinrichtung (26), die Dickstoffpumpe (33) und das Membranventil (36) an die gleiche Energiequelle angeschlossen sind.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß die Energiequelle Druckluft ist.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von radioaktiv kontaminierten festen Abfällen, bei dem jeweils am Kontaminierungsort die Abfälle in einen in einem Abschirmbehälter angeordneten, für die Endla-

; gerung vorgesehenen Abfallbehälter eingegeben, der Abfallbehälter dann durch einen Deckel dicht verschlossen und durch den mit Kupplungen versehenen Deckel hindurch aus einer angeschlossenen Zuleitung mit einem Bindemittel befüllt wird, und die Abfallbehälter ab- schließend dem Endlagcr zugeführt werden. Sie bezieht sich ferner auf eine Einrichtung zur Ausübung des genannten Verfahrens.

Ein derartiges Verfahren ist aus der DE-OS 25 11 957 bekannt Dabei wird eine Injektionsanlage benutzt bei der Abfälle, für die als Beispiel Ionenaustauscherharze genannt sind, aus einem mit einem Rührer versehenen Behälter über Rohrleitungen mit Ventilen in Dcponiebehältcr gegeben werden. Die Dcponiebchälter sind mit einer Einrichtung zur Entlüftung und zur Injektion eines

VcficSiigUngSnniiciS, ..UiTi Beispiel cifiCT WaSSCT-Zc-

mentmischung versehen. Die genannte Einrichtung dient als Deckel des Deponiebehälters und ist damit ebenso wie ein gegebenenfalls benötigter Rührer ein verlorenes Bauteil, denn sie wird zusammen mit dem

Deponiebehälter einer Endlagcrstätte zugeführt

Die Erfindung geht demgegenüber von der Aufgabe aus, den Aufwand bei einem Verfahren der oben genannten Art zu verringern, und zwar sowohl den Materialaufwand als auch den wegen der Strahlenbelastung kritischen Personaleinsatz. Dies ist besonders wichtig für feste Abfälle, wie Füterkcr/.cn, die ohnehin nicht in flüssiger Form durch Rohrleitungen mit Armaturen abgefüllt werden können. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß als Deckel

j5 ein Abschirmdcckel verwendet wird, durch den der Abschirmbehälter passend verschlossen wird, daß der Abschirmdcckel nach dem Befüllen des Abfallbehälters abgenommen wird und auf den Abfallbehälter ein Vcrschlußdcckcl aufgesetzt wird.

Mit der Erfindung wird die Behandlung, die die Einbettung, Verfestigung und Umhüllung der festen Abfälle betrifft, nacheinander in unterschiedlichen Abschirmbehältern mit dem gleichen Abschirmdcckel ausgeführt. Der Abschirmdeckel kann nach der Zuführung des Bin dcmittels abgenommen werden, wenn das Bindemittel, vorzugsweise Beton oder Zementmilch, die für die Endlagcrfähigkeit radioaktiver Abfälle notwendige Abschirmung und Verfestigung auch im Deckelbcreich sichergestellt hat. Damit entfällt da·· beim Bekannten cr- forderliche Lösen der verschiedenen Befüllungs- und En'JUftungsleitungen und Antriebsmotoren. Das Einfüllen der festen Abfälle kann dagegen, um einen besonderen Transportvorgang zu ersparen, mit den für den Betrieb ohnehin erforderlichen Transportmitteln vorge- nommen werden. Für den Fall der eingangs genannten Fillcrkcrzcn sind dies die sogenannten Filterwcchsclmaschinen, die üblicherweise mit Fernbedienung arbeiten. Der Abfallbehälter wird vorzugsweise während des

bo Füllvorganges über eine an dem Abschirmdcckel vorgesehene /weite Kupplung an ein Abgas- oder Abluftsystem angeschlossen. Damit kann man vermeiden, daß Radioaktivität mit dem beim Auffüllen entstehenden und entweichenden Gas verbreitet wird.

b5 Außerdem kann der Füllstand während des Füllvorganges mit Hilfe einer durch den Abschirmdcckel führenden Öffnung überprüft werden. Dies kann durch Beobachtung erfolgen, so daß ein Fenster genügt. Man