DE2001936B2 - Device for receiving solid radioactive waste suspended in water - Google Patents
Device for receiving solid radioactive waste suspended in waterInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufnahme von in Wasser suspendiertem festen radioaktiven Abfall gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for receiving solid radioactive waste suspended in water according to the preamble of claim 1.
Eine derartige, aus der US-PS 33 61 649 bekannte Einrichtung weist einen äußeren Behälter auf, in welchem ein mit gewissem Abstand von dec Behälterwand verlaufender metallener Siebeinsatz angeordnet ist, der einen Filtersack aufnimmt. Diese Anordnung dient dazu, aus radioaktivem Schlamm, der durch Eindicken von radioaktiven Abfällen in Form wäßriger Suspensionen entstanden ist, weiteres Wasser abzufiltrieren und lediglich die festen Abfallstoffe einzulagern. Anschließend wird in die verbleibenden Leerräume am Boden und im Deckelbereich noch Vermikulit oder Zement eingefüllt, um noch vorhandene freie Flüssigkeit zu absorbieren. Bei dieser Einrichtung wird jedoch das abfiltrierte Wasser entfernt und die im Filtersack verbleibenden festen Abfälle nicht vollständig von hydraulisch erhärtendem Material umgeben.Such, from US-PS 33 61 649 known device has an outer container in which a metal sieve insert which runs at a certain distance from the container wall is arranged that picks up a filter bag. This arrangement serves to remove radioactive sludge that passes through Thickening of radioactive waste in the form of aqueous suspensions has arisen to filter off additional water and only store the solid waste. Then, in the remaining spaces on Vermiculite or cement was filled in at the bottom and in the lid area to remove any free liquid that was still present to absorb. With this device, however, the filtered water is removed and the water in the filter bag remaining solid waste not completely surrounded by hydraulically setting material.
Aus der DE-AS 11 99 414 ist es bekannt, wäßrige radioaktive Abfälle in einen Behälter einzubringen, der mit fein verteiltem hydraulischem Bindemittel gefüllt ist. Das radioaktive Abwasser dringt dabei von unten in den Behälter ein, indem es von der Behälterfüllung aufgesaugt wird. Zur Erleichterung des Eintritts des radioaktiven Abwassers in die Behälterfüllung ist diese mit einer Vielzahl von perforierten, unten offenen Röhrchen durchsetzt. Die bekannte Anordnung eignet sich allerdings nur zur Aufnahme von im wesentlichen wäßrige Lösungen darstellenden Abfällen.From DE-AS 11 99 414 it is known aqueous Placing radioactive waste in a container filled with finely divided hydraulic binder. The radioactive wastewater penetrates the container from below by removing it from the container filling is absorbed. To facilitate the entry of radioactive waste water into the container filling, this is interspersed with a multitude of perforated tubes open at the bottom. The known arrangement is suitable however, it is only suitable for the absorption of wastes which are essentially aqueous solutions.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß radioaktive Abfälle in Form von Suspensionen ohne Entwässerung unmittelbar und weitgehend strahlensicher verpackt werden können und vollständig von hydraulisch erhärtendem Material umgeben werden.The invention is based on the object of designing a device of the type mentioned at the outset in such a way that that radioactive waste in the form of suspensions without drainage immediately and largely radiation-safe can be packaged and completely surrounded by hydraulically hardening material.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöstThis object is achieved according to the invention by the in the characterizing part of claim 1 specified features solved
Die erfindungsgemäße Anordnung bringt die vorteil hafte Wirkung, daß beim Einfüllen der radioaktiven Abfallsuspension die in der .Suspension enthaltenen festen Abfallstoffe von der Behälterinnenwand ausfiltriert und zurückgehalten werden, während das Wasser aus der Suspension von dem zwischen Behälteraußenwand und Behälterinnenwand befindlichen trockenen pulverigen Material aufgesaugt wird, welches mit diesem Wasser zu einer betonartigen, die im Behälterinneren befindlichen festen Abfallstoffe umschließenden Ummantelung abbindet Auf diese Weise wird die in den Behälter eingefüllte radioaktive Suspension bzw. Aufschwemmung in einen stark radioaktiven, die festen Abfallstoffe umfassenden Teil und in einen nur schwach radioaktiven, durch die Flüssigkeit gebildeten Teil getrennt; das mit der aufgesaugten Flüssigkeit abbindende pulverige Material zwischen Behälteraußenwand und Behälterinnenwand bildet eine den stark radioaktiven, aus Feststoffen bestehenden Teil des Abfalls einkapselnde Strahlenabschirmung.The arrangement according to the invention brings the advantageous effect that when filling the radioactive Waste suspension contained in the .Suspension solid waste is filtered out from the inner wall of the container and retained while the water from the suspension of the dry located between the outer wall of the container and the inner wall of the container powdery material is absorbed, which with this water to a concrete-like, which is inside the container The solid waste material surrounding the coating sets. In this way, the in the Radioactive suspension or suspension filled into a highly radioactive, solid container Part comprising waste materials and a weakly radioactive part formed by the liquid separated; the powdery material that sets with the absorbed liquid between the outer wall of the container and the inner wall of the container forms the highly radioactive, solid part of the waste encapsulating radiation shielding.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous refinements of the invention are the subject matter of the subclaims.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben.An embodiment of the device according to the invention is described below with reference to Drawing described in more detail.
Die Zeichnung zeigt einen Behälter 10, der sich innerhalb einer Abschirmung 12 befindet, die beispielsweise ein bleigefüllter Stahlmantel sein kann. Der Behälter 10 ist doppelwandig und weist eine Behälteraußenwand, die durch eine mit einem Deckel 16 verschlossene Trommel 14 gebildet ist, und eine Behälterinnenwand 24 auf. Der Raum zwischen der Behälteraußenwand 14, 16 und der Behälterinnenwand 24 ist mit einer Füllung 18 aus Zement oder einer Mischung aus Zement und Vermikulit gefüllt. Außerdem ist der Behälter an seiner Oberseite mit einer Einfüllvorrichtung 20 versehen.The drawing shows a container 10 which is located within a shield 12, for example can be a lead-filled steel jacket. The container 10 is double-walled and has an outer wall of the container, which is formed by a closed with a lid 16 drum 14, and a Inner wall 24 of the container. The space between the container outer wall 14, 16 and the container inner wall 24 is filled with a filling 18 made of cement or a mixture of cement and vermiculite. aside from that the container is provided with a filling device 20 on its upper side.
Die Herstellung des Behälters 10 kann beispielsweise erfolgen, indem in die Trommel 14 zunächst eine Bodenschicht 22 des Füllungsmaterials eingegeben und sodann die Behälterinnenwand 24, die mit einem Anschluß 21 für die Einfüllvorrichtung 20 versehen ist, auf die Bodenschicht 22 aufgesetzt wird, wonach der übrige, zwischen der Trommel 14 und der Behälterin-The container 10 can be produced, for example, by first inserting a Entered bottom layer 22 of the filling material and then the container inner wall 24, which with a Terminal 21 is provided for the filling device 20, is placed on the bottom layer 22, after which the the rest between the drum 14 and the container
5fi nenwand 24 vorhandene Zwischenraum mit dem Füllungsmaterial ausgefüllt wird. Gegebenenfalls vorgesehene Stifte 25 dienen dabei zur Fixierung der Lage der Behälterinnenwand 24. Anschließend wird der Deckel 16 aufgesetzt und mittels eines in üblicher Weise verriegelbaren Verschlußringes 32 auf der Trommel 14 befestigt. Der mittige Deckelbereich stützt sich auf einem Flansch 33 des Anschlusses 21 ab.5fi nenwand 24 existing space with the Filling material is filled. Possibly provided pins 25 are used to fix the position of the Inner container wall 24. The cover 16 is then placed on and by means of a conventional manner lockable locking ring 32 attached to the drum 14. The central lid area rests on it a flange 33 of the connection 21.
Die Behälterinnenwand 24 besteht aus einem zylindrischen Mantelteil 26, einer Deckplatte 28 und einer Bodenplatte 30. Im Mantelteil 26 ist eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 31 gebildet, durch welche Flüssigkeit in die Füllung 18 austreten kann. Vorzugsweise befinden sich diese Durchtrittsöffnungen 31 nahe der Bodenplatte 30.The container inner wall 24 consists of a cylindrical shell part 26, a cover plate 28 and a base plate 30. In the casing part 26, a plurality of passage openings 31 is formed through which Liquid can escape into the filling 18. These passage openings 31 are preferably located close by the bottom plate 30.
Zur Füllung des Behälters 10 mit radioaktiver Ionenaustauschharz-Wasser-Aufschwemmung wird der Behälter in die Abschirmung 12 gesetzt. Diese Abschirmung besteht zur leichteren Handhabung ausTo fill the container 10 with radioactive ion exchange resin-water suspension, the Container placed in the shield 12. This shield is made for easier handling
zwei Teilen, nämlich aus einem Bodenteil 34 und einem haubenartigen Mantelteil 36, das mittels Stiften 35 lösbar mit dem Bodenteil 34 verbindbar ist. Vor dem Einfüllen wird die Einfüllvorrichtung 20 auf den Behälter 10 aufgesetzttwo parts, namely from a bottom part 34 and one Hood-like casing part 36 which can be detachably connected to the bottom part 34 by means of pins 35. Before the Filling the filling device 20 is placed on the container 10
Die Einfüllvorrichtung 20 weist ein rohrartiges Vakuum-Kopfstück 38 auf, das an seinem unteren offenen Ende mit einem Außengewinde 39 versehen und in ein entsprechendes Innengewinde 41 des Deckels 16 einschraubbar ist Durch das geschlossene obere Ende des Kopfstückes 38 führt ein beispielsweise durch Verschweißen gasdicht damit verbundenes Einfüllrohr 40 hindurch, das zum Einfüllen der Ionenaustauschharz-Wasser-Aufschwemnuing dient und durch den Anschluß 21 hindurch in das Behälterinnere 42 hineinragt An das Kopfstück 38 ist außerdem über eine Vakuumprüfleitung 44 ein Unterdruckmeßgerät 48 angeschlossen.The filling device 20 has a tube-like vacuum head piece 38, which at its lower The open end is provided with an external thread 39 and into a corresponding internal thread 41 of the cover 16 can be screwed through the closed upper end of the head piece 38, for example Welding the filler pipe 40 connected to it in a gastight manner, which is used to fill in the ion exchange resin-water-Aufschwemnuing serves and protrudes through the connection 21 into the interior of the container 42 Head piece 38 is also connected to a vacuum measuring device 48 via a vacuum test line 44.
Das Einfüllrohr 40 führt zu einem nicht gezeigten Sammeltank für die zu deponierende Ionenaustauschharz-Wasser-Aufschwemmung und enthält ein Absperrventil 46. Oberhalb des Kopfstückes 38 und unterhalb des Ventils 46 ist eine Vakuumleitung 49 an das Einfüllrohr 40 angeschlossen, die über ein Absperrventil 50 zu einer nicht gezeigten Vakuumpumpe führtThe filler pipe 40 leads to a collection tank, not shown, for the ion exchange resin-water suspension to be deposited and contains a shut-off valve 46. Above the head piece 38 and below the valve 46, a vacuum line 49 is connected to the Filler pipe 40 connected, which leads via a shut-off valve 50 to a vacuum pump, not shown
Nachstehend wird der Vorgang des Einfüllens einer radioaktiven Ionenaustauschharz-Wasser-Aufschwemmung in den Behälter 10 beschrieben:The following is the procedure of filling a radioactive ion exchange resin-water slurry described in the container 10:
Zunächst wird das Ventil 46 des Einfüllrohres 40 geschlossen und das Ventil 50 der Vakuumleitung 49 geöffnet. Hat die Trommel 14 beispielsweise ein Volumen von 136 1 und ist die Füllung 18 beispielsweise 7,6 cm dick, kann der Behälter 10 mittels der Vakuumpumpe auf einen Unterdruck im Bereich von beispielsweise 0,5 bar bis 0,6 bar evakuiert werden. Die evakuierte Füllung 18 steht durch in dem Flansch 33 gebildete öffnungen 52 mit dem Innenraum des Kopfstückes 38 in Verbindung.First, the valve 46 of the filler pipe 40 is closed and the valve 50 of the vacuum line 49 opened. For example, if the drum 14 has a volume of 136 1 and the filling 18 is for example 7.6 cm thick, the container 10 can by means of the vacuum pump to a negative pressure in the range of for example 0.5 bar to 0.6 bar can be evacuated. The evacuated filling 18 protrudes in the flange 33 formed openings 52 with the interior of the head piece 38 in connection.
Nach der Evakuierung wird das Ventil 50 geschlossen und das Ventil 46 geöffnet, so daß die Ionenaustauschharz-Wasser-Aufschwemmung in das Behälterinnere einströmen kann. Während sich die in der Aufschwemmung enthaltenen Harze in dem innerhalb der Behä'terinnenwand 24 befindlichen Behälterinnenraum 42 sammeln, tritt das Wasser der Aufschwemmung durch die Durchtrittsöffnungen 31 des Mantelteils 26 der Behälterinnenwand hindurch in die Füllung 18 ein, von welcher es aufgesaugt wird. InfoJge des auch in der gesamten Füllung 18 vorhandenen Vakuums wird die Füllung 18 im wesentlichen gleichmäßig von dem Wasser durchnäßt, da das Vakuum stets ein Nachströmen des Wassers aus den schon gesättigten Füllungsbereichen in die noch ungesättigten Bereiche bewirktAfter evacuation, valve 50 is closed and valve 46 is opened, so that the ion exchange resin-water suspension can flow into the interior of the container. While the in the suspension Resins contained in the container interior located within the container interior wall 24 42 collect, the water of the suspension passes through the passage openings 31 of the casing part 26 the inner wall of the container through into the filling 18, from which it is absorbed. InfoJge des also in the entire filling 18 existing vacuum, the filling 18 is substantially evenly from the Water is soaked because the vacuum always causes water to flow in from the already saturated filling areas causes in the still unsaturated areas
Das Ventil 46 wird wieder geschlossen, sobald der Behälter 10 vollständig gefüllt ist, was dadurch angezeigt wird, daß das Unterdruckmeßgerät 48 wieder Atmosphärendruck anzeigt Die Füllung 18 härtet anschließend durch chemische Reaktion mit dem aufgenommenen Wasser aus.The valve 46 is closed again as soon as the container 10 is completely filled, which thereby it is indicated that the vacuum gauge 48 is again showing atmospheric pressure. The filling 18 hardens then through chemical reaction with the absorbed water.
Der Füllvorgang kann bei entsprechender automatischer Steuerung der Ventile 46 und 50 auch automatisch ablaufen.The filling process can with the appropriate automatic Control of the valves 46 and 50 also run automatically.
Während die Behälterinnenwand 24 des dargestellten Ausführungsbeispiels nur eine nahe der Bodenplatte 30 gebildete kranzartige Anordnung von Durchtrittsöffnungen 31 aufweist, können alternativ dazu auch mehrere Öffnungsreihen vorgesehen sein oder die Behälterinnenwand kann als Drahtkäfig ausgebildet sein. Wesentlich ist dabei nur, daß die Behälterinnenwand 24 nur das Wasser aus dem Behälterraum 42 in die Füllung 18 austreten läßt, jedoch die Harze zurückhältWhile the container inner wall 24 of the illustrated embodiment is only one close to the base plate 30 Has formed ring-like arrangement of passage openings 31, can alternatively also several rows of openings can be provided or the inner wall of the container can be designed as a wire cage be. It is only essential that the container inner wall 24 only the water from the container space 42 into the Lets filling 18 escape, but holds back the resins
Der Anschluß 21 ist zweckmäßgerweise mit einem Innengewinde 53 versehen, in welches nach dem Abnehmen der Einfüllvorrichtung 20 ein Gewindestopfen eingeschraubt wird, der die Einfüllöffnung des Behälters verschließt.The connection 21 is expediently provided with an internal thread 53, in which after the Removing the filling device 20, a threaded plug is screwed in, which opens the filling opening of the The container closes.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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