DE1771244C

DE1771244C - Process for the removal of radioactive liquid or pasty substances

Info

Publication number: DE1771244C
Authority: DE
Inventors: Karl 8000 München; Wech Benno 8900 Augsburg Leichtfuß
Original assignee: Maschinenfabrik Augsburg-Nürnberg AG, 8900 Augsburg
Publication date: 1972-09-21

Description

ί 77 ί 244ί 77 ί 244

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.The invention relates to a method for removing liquid or pasty radioactive substances, e.g. radioactive water, with the help of binders, in which the binders are in granular or powdery form as well as the radioactive substances are introduced into a storage vessel and intimately mixed there, and that Mixture in the storage vessel is converted into a solid form by hardening.

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. Contaminated liquid or pulpy waste products, d. H. radioactive residues, from nuclear processes It is well known that they have to be converted into a solid state of aggregation before they go underground Caverns, e.g. mines, are stored or lowered to the sea floor. To do this, the radioactively contaminated liquids generally still within the "hot": cell b / w. one appropriately shielded filling station brought into an evaporator, where a partial amount evaporates and thereby their volume is reduced. With the concentration, however, the radioactivity also increases the remaining amount of liquid. The evaporation process thus takes place for the shield permissible Curie number is its limit. For thickening of waste liquids you can in addition, other physical or chemical values, such as B. Viscosity. Crystallization points and the like. The binders are depending on their reactivity with the substances to be removed au chosen, lim the To speed up reaction, they are used in powdery or granular form. For binding contaminated water oil "aqueous solutions ζ. B. cement is particularly suitable as a binder.

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.According to a well-known process used in the French Saclay nuclear power plant, the thickened liquid poured into a special mixing vessel and then with a binder - with With the help of a special agitator - mixed from the outside of the mixing vessel with a conveyor is fed. The mixing vessel is then brought over the discharge opening of the filling room, to which from the outside the actual storage vessel using a known double-lid closure connected. The pasty mass is now drained from the mixing vessel into the storage vessel, and then the discharge opening and also the storage vessel are closed by remote control. To After the mass has hardened, the storage vessel is brought to a storage location. Besides that this Process is very expensive, it still has the disadvantage that both the agitator and the mixing vessel radioactive residues stick and harden, so that they become unusable after a relatively short time and need to be replaced. Furthermore, in practical operation when introducing the powdery binder does not avoid the escape of dust, so that in a relatively short period of time whole room is polluted and contaminated as a whole.

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.To save a special mixing vessel, one could think of the transport or storage vessel to be brought straight to the bottling room and filled here. However, that is because of the contamination of the Outside areas not permitted. Rather, the storage vessel must be hermetically sealed to the cell from the outside must be connected so that a denomination of his home smile is avoided with absolute certainty.

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.Attempts have now been made to use the storage vessel connected in this way as a mixing vessel at the same time, by previously pouring the binding agent in loosely and using a stirrer installed in the cell when filling the liquid in action tra ;. Here, however, the contamination of the agitator and the Filling area even stronger than in the method described above.

Ein weiterer Versuch, mit in das Lagergefäß einge-Another attempt to

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-ίο built stirring augers, did not lead to any satisfactory one Result, as a parting immediately occurs during filling Separation layer formed between the lower binder and the upper liquid, which in the time up to Uncoupling and locking the storage device

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.hardened. In addition, given the large number of storage containers, this solution requires an unacceptable expense, and here, too, the contamination by Si; mli escaping from the storage vessel can be avoided Do not avoid during the filling process.

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.iHau One could still think of eliminating the contamination by mixing the cement with a little water either in the storage container or immediately before it is poured in. However, this is not just down to the disadvantage. 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)thereby the capacity of the storage vessel reduced vvird.there is an additional work, - gnng required, and there is also the risk that with intentional or unintentional interruption of the filling process of the cement egg sets by)

sich nicht mehr oder nur sehr schwer mit dem kontaminierten eingedickten Abfallprodukt mischen läßt.no longer or only very difficult to deal with mixed contaminated thickened waste product.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den für die Beseitigung radioaktiver fliissiThe present invention is based on the object for the disposal of radioactive 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 Abfüllvorgiingsger or doughy substances indispensable filling process to develop in such a way that without significant additional Expenditure of time and without complex devices, the contamination of the cell and possibly of the devices in it is absolutely avoided This object is achieved according to the invention in that the binder itself is divided into one or more Smaller easily destructible binder containers packed, placed in the storage container and the Storage vessel after completion of the filling process

verschlossen und zum Zwecke der Bindemittelbehälterzerstörung und der Mischung in Bewegung gesetzt wird.sealed and for the purpose of destroying the binder container and the mixture is set in motion.

Die Bindemittelbehältcr verhüten nicht nur das Aufwirbeln von Staub, sie verzögern auch das Abbinden der beiden Stoffe bis zum Beginn des Mischens.The binder containers not only prevent dust from being whirled up, they also delay setting of the two substances until the start of mixing.

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.Bags, boxes, capsules or bags can preferably be used as the binder container. The binder containers can either be chemically decomposed or mechanically destroyed. With regard to the effort, with particular advantage, before filling the radioactive substances in the storage vessel additionally introduced smaller falling bodies, which both the mechanical destruction of the Promote binder container as well as the mixing process. It has proven to be effective and also cheap the use of flint stones as falling bodies proved.

Im folgenden wird das die Erfindung aufweisendeThe following is what embodying the invention

Verfahren an einem Ausführungsbeispiel an Hand einer schematischen Darstellung erläutert.Method explained using an exemplary embodiment on the basis of a schematic representation.

In der Zeichnung bezeichnet I den radioaktiv verseuchten Abfüllraum und 2 den Abstellraum. BeideIn the drawing, I denotes the radioactively contaminated filling room and 2 the storage room. Both

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.Rooms are separated from one another in a gas-tight manner by a stepped wall 3. Above the level of this An evaporator 4 is arranged on wall 3, which is discharged via an emptying device 5 that can be operated from the outside can be connected to a discharge opening 6.

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.On one with a swiveling or rotating device equipped chassis 7, a barrel-shaped storage vessel 8 is mounted so that it is pivoted about an axis or can be rotated.

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.The cement used as a binding agent is already made of paper outside of the storage room 2 stronger blotting paper is filled in smaller quantities and is delivered sealed, so that special Zemcnfvorratsbehälters, filling devices, screw conveyors and the like are omitted. The paper bags 9 are Freed from the outside of dust and placed in the storage vessel 8 together with flint stones 10. This will now driven into the niche formed by the wall step and hermetically connected to the discharge opening 6 with its front bunghole. To Removal of the closure covering the discharge opening 6 with the aid of a manipulator is carried out by the emptying device 5 established the connection to the storage vessel 8, so that this out of the evaporator 4 can be filled.

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.After completion of the filling process, the bung hole and at the same time the discharge opening 6 are included Using the emptying device 5 closed. The chassis 7 is now driven out of the niche again, and the storage vessel 8 is pivoted or rotated about its bearing axis until all of the paper bags 9 are destroyed and the cement is intimately mixed with the radioactive liquid. After hardening the bieiigen mass in the storage room 2, the storage vessel 8 is brought to a storage area.

Claims

Patent claims:

1. Process for the disposal of liquid or pasty radioactive substances, e.g. radioactive Water, with the help of binders, in which the binders are in granular or powdery form and the radioactive substances are introduced into a storage vessel and intimately mixed there, and the mixture in the storage vessel is converted into a solid form by hardening, thereby characterized in that the binder itself into one or more smaller easily destructible Binder (9) packed into the storage vessel (8) and the storage vessel (8) afterwards Completion of the filling process closed and for the purpose of the binder container / cstöruni » and the mixture is set in motion.

2. The method according to claim 1, characterized in that the binder (9) Bags, boxes, capsules or sachets can be used.

3. The method according to claim I or 2, characterized in that the binder or containers (9) is or are chemically decomposed.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the one or more Hindidity containers (9) is or will be mechanically destroyed

5. The method according to claim 4, characterized in that prior to filling the radioactive Substances in the storage vessel (8) also smaller falling bodies (10) are introduced, which promote both the destruction of the binder container and the mixing process.

6. The method according to claim 5, characterized in that the falling body flint stones (10) be used.

1 sheet of drawings