DE2251246A1 - Disposal of solid radioactive waste - by steam processing and dispersion in bitumen of effluent contg. insolubles - Google Patents
Disposal of solid radioactive waste - by steam processing and dispersion in bitumen of effluent contg. insolublesInfo
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Abstract
Description
Verfahren und Einrichtung zum Unlöslichmachen von radioaktiven Abfällen.Process and device for rendering radioactive waste insoluble.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahen und auf eine Einrichtung oder Anlage für die Behandlung von flüssigen und wässrigen Rückständen oder Abfällen (Atom-Mull), und im besonderen für das Unlöslichmachen der in diesen Flüssigkeiten enthaltenen radioaktiven Abfallstoffe. The invention relates to a method and a device or plant for the treatment of liquid and aqueous residues or waste (Atomic cheesecloth), and in particular for making them insoluble in these liquids contained radioactive waste.
Die Entgiftung der radioaktiven Flüssigkeiten durch chemische Mischfällung (Kopräzipitation), Mischfällung der radioaktiven Ionen ist bekannt. Der erzielte Niederschlag wird gefiltert und alsdann in Bitumen eingeschlossen. Dieser chemische Vorgang ist üblicherweise in Benutzung für das Behandeln der Flüssigkeiten, die nur in geringem Maße mit radioaktiven Ionen beladen sind, etwa solche wie die Wasserrückstände oder Abwässer, die aus den Laboratorien eines Forschungszentrums kommen oder hervorgehen. Da man aber dennoch radioaktive Fliissigkeiten behandeln muß,deren Gehalt (Anteil, Inhalt) an Feststoff oder Feststoffen relativ hoch ist, etwa sdche wie die aus Kern-Zentralen kommenden Wässer, die im ilgemeinen am Ort (in situ) bis zu einem Gehalt von 10 bis 20 % Feststoff oder Feststoffen konzentriert worden sind, ist das chemische Verfahren nicht mehr rentabel und bietet gewisse Unannehmlichkeiten, nämlich wegen der Ausdehnung der notwendigen Anlagen (zu großen Anlagen). The detoxification of radioactive liquids by means of mixed chemical precipitation (Coprecipitation), mixed precipitation of radioactive ions is known. The scored Precipitation is filtered and then enclosed in bitumen. This chemical Process is commonly in use for handling the liquids that are loaded only to a small extent with radioactive ions, for example such like the water residue or waste water coming from the laboratories of a research center come or go out. But since radioactive liquids are still being treated must, whose content (proportion, content) of solids or solids is relatively high, something like the waters coming from core centers, which are generally in the place (in situ) concentrated to a content of 10 to 20% solids or solids the chemical process is no longer profitable and offers certain benefits Inconvenience, namely because of the expansion of the necessary facilities (too large Investments).
Nach einem anderen bekannten Verfahren zum Entgiften der radioaktiven Flüssigkeiten bettet man die Flüssigkeit, die stark m£it Feststoff konzentriert angereichert ist, in heißes Bitumen ein. According to another known method of detoxifying the radioactive Liquids one embeds the liquid, which is strongly concentrated with solids is enriched in hot bitumen.
Der Kontakt(die Berührung) der Flüssigkeit mit dem Bitumen ruft jedoch }Reaktionen hervor, bei welchen als Begleiterscheinung die Bildung von Schaum auftritt. Diese Methode erfordert also delikate (nicht einfache, empfindliche) und relativ kostspielige Techniken.However, the contact of the liquid with the bitumen calls } Reactions emerge in which the formation of foam occurs as a concomitant phenomenon. So this method requires delicate (not simple, delicate) and relative expensive techniques.
Die Erfindung hat als Ziel, eine Methode bzw. The aim of the invention is to provide a method or
ein Verfahren und eine Anlage bzw. eine Einrichtung für das Unlöslichmachen der radioaktiven Abfälle vorzuschlagen, welche in den Abwässern oder Abfallflüssigkeiten enthalten sind, wobei die Unzuträglichkeiten und sonstigen Nachteile der bekannten Verfahren und Einrichtungen mindestens weitgehend vermieden werden.a method and apparatus for insolubilization of radioactive waste to propose which in the sewage or waste liquids are included, with the inconveniences and other disadvantages of the known Procedures and facilities are at least largely avoided.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kennzeichnet sich dadurch, daß man die Flüssigkeit auf eine sich drehende beheizte Trommel aufspritzt, aufsprüht oder aufprallen läßt, daß man alsdann den von bzw. aus den festen Abfällen gebildeten Film (von der Trommeloberfläche) entfernt oder abhebt und daß man nun diese Abfälle in das heiße Bitumen einführt (fallen läßt, aLs Partikel einbettet). The method according to the invention is characterized in that the liquid is sprayed onto a rotating heated drum, sprayed on or let it bounce, then the solid waste formed by or from the solid waste Film (from the drum surface) removed or lifted and that one now this waste Introduces into the hot bitumen (drops, as particles embed).
Dieses Verfahren schlägt im besonderen vor1 eine optimale Menge von Wasser zu verdampfen, bevor man die restlichen Feststoffabfälle in das Bitumen (zum Verbleib in diesem) einkörpert oder einbringt. Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung kann das Verdampfen sich auf zwei Niveaus bzw. an zwei Orten vollziehen: Zuerst beim Laufen der Flüssigkeit auf einem beheizten Tambour oder einer beheizten Trommel, was das Verdampfen des größten Teil des Wassers bewirkt und alsdann - wenn notwendig -durch bzw. bei Berührung mit dem heißen Bitumen, was das Verdampfen des restlichen Wassers in den festen Abfällen erzielt. In particular, this procedure suggests an optimal amount of Water to evaporate before the remaining solid waste is added to the bitumen (for Remain in this) embodies or brings in. According to the method of the invention the evaporation can take place on two levels or in two places: First when running the liquid on a heated tambour or a heated drum, what causes the evaporation of most of the water and then - if necessary -by or on contact with the hot bitumen, which causes the evaporation of the rest Water in solid waste.
Man erhält so einerseits, durch Kcndensation des gebildeten Dampfes, ein entgiftetes oder gesäubertes Wasser, welches gut definierten bzw. genauen Normen entspricht, und andererseits radioaktive Abfälle oder Abfallstoffe (Feststoffe), die in bzw. von Bitumen eingehüllt sind, durch intimes (inniges) Mischen der Abfälle und des Bitumens unter Hitze gefolgt von einem Abkühlen des Ganzen (Bitumen, + feste Abfälle).On the one hand, by condensation of the vapor formed, one obtains a detoxified or purified water that has well-defined or precise standards corresponds to, and on the other hand radioactive waste or waste materials (solids), which are encased in or by bitumen, by intimate (intimate) mixing of the waste and the bitumen under heat followed by cooling the whole (bitumen, + solid Waste).
Die Einrichtung oder Anlage, welche das Durchführen des Verfahrens gemäß der Erfindung möglich macht, ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Verdampfungskammer vorgesehen ist, welche eine sich drehende beheizte Trommel umfaßt,versehen mit einer Rakeleinrichtung (Abkratzeinrichtung, Abstreif- bzw. Ablöseeinrichtung), und wobei die Einrichtung eine Wanne oder ein Bottich oder dergl. für das Unlöslichmachen vorgesehen ist, welche heißes Bitumen (flüssiges Bitumen) enthält. The facility or plant that is responsible for carrying out the process makes possible according to the invention, is characterized in that an evaporation chamber is provided which comprises a rotating heated drum provided with a Squeegee device (scraping device, stripping or detaching device), and where the establishment of a tub or vat or the like for the insolubilization is provided, which contains hot bitumen (liquid bitumen).
Sie ist außerdem mit geeigneten Beheizungsmitteln, ebenso mit Mitteln für das Injizieren oder Spritzen (Aufsprühen) von Wasser und für das Abführen oder das Extrahieren (Entnehmen) des Bitumens oder von Bitumen ausgerüstet.It is also with suitable heating means, also with means for injecting or spraying (spraying on) water and for discharging or the extraction (removal) of bitumen or bitumen.
Die Wanne für das Unlöslichmachen wird vorteilhafterweise unterhalb der Rakelvorrichtung derart plaziert oder angeordnet, daß die von der Trommel abgelösten festen Abfallstoffe oder Körper (Patikel) direkt durch Schwerkraft in die Wanne fallen. Die Wanne kann jedoch auch an einem anderen Ort angeordnet sein, die Anlage wird dann versehen mit Mitteln, welche den Transport der Abfallstoffe ermöglichen oder bewirken, die vom Tambourbzw. The tray for insolubilization is advantageously below the doctor device placed or arranged in such a way that the detached from the drum Solid waste or bodies (particles) directly into the tub by gravity fall. However, the tub can also be arranged at a different location, the system is then provided with means that enable the waste materials to be transported or cause that from the Tambourbzw.
von der Trommel kommen, also für den Transport des abgelösten Gutes von der Trommel zur Wanne.come off the drum, i.e. for the transport of the detached goods from the drum to the tub.
Der Tambour oder die Trommel wird bevorzugt mit Dampf beheizt, obwohl auch andere Beheizungsmittel wie etwa elektrische Widerstandsheizung, heiße Flüssigkeit etc. in gleicher Weise möglich oder anwendbar sind. Die Beheizung mit Dampf wird indessen vorgezogen, weil sie sich als wirksamer ( auch mit erwiesen hat.The spool or drum is preferably heated with steam, although other heating means such as electrical resistance heating, hot liquid, etc. are equally possible or applicable. Heating with steam is preferred because it is more effective (also with has proven.
Die Temperatur der Trommel wird bevorzugt zwischen 100 und 1600 C gehalten. Die Trommel umfaßt außerdem eine Rakelvorrichtung, welche das feste Material von ihr entfernt, nämlich nach dem Verdampfen. Das zu verdampfende Wasser (mit den Abfallpartikeln) wird auf die Trommel durch irgendein klassisches bekanntes Mittel gespritzt oder gesprüht. Die Grad oder das Verhältnis der erzielten Verdampfung ist eine Funktion der' Rotationsgeschwindigkeit der Walze oder Trommel, des pulverisierten bzw. zersprühten Durchsatzes oder Menge, ebenso wie von der Temperatur der Trommel. The temperature of the drum is preferably between 100 and 1600 ° C held. The drum also includes a doctor blade device which holds the solid material away from it, namely after evaporation. The water to be evaporated (with the Waste particles) gets onto the drum by some classic known means injected or sprayed. The degree or ratio of evaporation achieved is a function of the 'speed of rotation of the roller or drum, the pulverized or atomized throughput or amount, as well as the temperature of the drum.
Die Mischung der radioaktiven Abfälle mit dem Bitumen wird generell bzw. im allgemeinen fortgesetzt bis zu einer Sättigung des Bitumens, was mehr oder weniger einer Menge entspricht, die gleiche Teile (Anteile) von radioaktiven Abfälien und von Bitumen enthält. (Bitumen zu Abfallstoffen etwa i : t). Es ist klar, daß dieses Verhältnis zum großen Teil abhängt von den Charakteristiken (Eigenschaften) des verwendeten Bitumens und von der Komposition (Zusammensetzung) und der Radioaktivität der zú behandelnden Abfallstoffe. The mixing of the radioactive waste with the bitumen is general or generally continued until the bitumen is saturated, whatever more or less corresponds to an amount that corresponds to the same parts (proportions) of radioactive waste and contains bitumen. (Bitumen to waste materials about i: t). It is clear that this ratio largely depends on the characteristics (properties) of the bitumen used and of the composition (composition) and radioactivity of the waste to be treated.
Der vom Verdampfer kommende Dampf wird in einem Kondensator (Kühler) vor seiner Rückführung köndensiert. Was den Dampf angeht, der während des Einführens der festen Abfallstoffe in das heiße Bitumen entsteht, wird empfohlen, den Dampf durch einen Separator (Trennvortichtung oder -eierichtung) durchgehen zu lassen, damit die Bitumenpartikel aus dem Dampf entfernt oder herausgenommen werden, welche der Dampf je mit sich fuhren kann. Zum Zwecke des Vermeidens von Austreten (Ausblasen) von Dampf nach außen, ist es anzuraten, die Einheit oder der Installation unter leichten Unterdruck zu setzen. The steam coming from the evaporator is stored in a condenser (cooler) condensed before his repatriation. As for the steam generated during the introduction The solid waste produced in the hot bitumen is recommended to use the steam to pass through a separator (separation direction or egg direction), so that the bitumen particles are removed or taken out of the steam, which the Steam can ever carry with it. For the purpose of avoiding leakage (blowing out) of steam to the outside, it is advisable to place the unit or installation underneath to put a slight negative pressure.
Die Erfindung wird nun im einzelnen Init hilfe eines keineswegs beschränkenden Ausfdhrungsbeispiels beschrieben, wobei die Art und Anwendungsweise des Verfahrens und der Anlage gezeigt werden; die Beschreibung bezieht sich auf die beigefügte Zeichnung, welche ein Prinæipschema der Anlage gemäß der Erfindung darstellt. The invention will now be described in detail with the aid of a by no means restrictive one Ausfdhrungsbeispiels described, the type and application of the method and the system are shown; the description refers to the attached one Drawing showing a Prinæipschema the plant according to the invention.
Die Fig. zeigt einen Behälter oder Vorratsbehälter 1, welcher die zu behandelnden Flüssigkeiten aufnimmt. Versehen ist dieser Behälter 1 mit einem Rührer oder Mischer 2, welcher das Absetzen von Schlamm vermeidet und das Behandeln von Flüssigkeiten erlaubt, die relativ homogen sind bezüglich der Konzentration (Anteil) von radioaktiven Abfallstoffen. Dieser Behälter 1 ist über die Leitung 3 mit dem Verdampfungsraum 4 verbunden, in welchem die Flüssigkeit mit Hilfe von Einspritzdüsen 5 pulvensiert (zerstäubt) wird, und zwar auf einen beheizten Tambour oder eine beheizte Trommel 6 aüfgesprüht wird. The figure shows a container or storage container 1, which the absorbs liquids to be treated. This container 1 is provided with a Stirrer or mixer 2 which avoids sludge settling and treating of liquids that are relatively homogeneous in concentration (Proportion) of radioactive waste. This container 1 is on the line 3 connected to the evaporation chamber 4, in which the liquid with the help of Injection nozzles 5 is pulverized (atomized), on a heated drum or a heated drum 6 is sprayed on.
Die Trommel, welche sich in dem durch den Pfeil 7 angezeigten Sinn dreht, wird von dem Dampf beheizt, der aus einem Heizkessel oder Wasserkessel 8 kommt, wobei dieser heizkessel mit der Trommel 6 durch die Leitungen 9 verbunden ist. Die Trommel 6 ist außerdem mit einer Rakeleinrichtung oder-vorrichtung 10 versehen, also etwa einem Rakelmesser, welche es gestattet, die festen auf dem Tambour oder der Trommel gebildeten Abfälle (Film) abzuheben bzw. The drum, which is in the sense indicated by arrow 7 turns, is heated by the steam coming from a boiler or kettle 8 comes, this boiler connected to the drum 6 by the lines 9 is. The drum 6 is also with a doctor device or device 10 provided, such as a doctor blade, which allows the fixed on the Remove or remove any waste (film) formed on the drum or drum.
zu entfernen. Diese Abfälle fallen in die Öffnung 11+ welche einen Zugang zu der Unlöslichmachungs-Kammer (Raum) 14 gibt. Der Verdampfungsraum 4 besitzt in gleicher Weise einen Ausgang 12, der mit Hilfe der Leitung 13 mit m Behälter 1 verbunden ist, so daß diese Maßnahme das Rezyklieren (Rückführen) der nicht verdampften Flüssigkeit gestattet, und ebenso ist eine Leitung 15 an den Raum 4 angeschlossen, die-für das Evakuieren oder Abführen des gebildeten Dampfes zu einem Kondensor 26 (Kondensator, Kühler) dient.to remove. This waste falls into the opening 11+ which one Access to the insolubilization chamber (room) 14 gives. The evaporation chamber 4 has in the same way an output 12, which with the help of line 13 with m container 1 is connected, so that this measure is the recycling (return) of the not evaporated Liquid allowed, and also a line 15 is connected to the room 4, die-for evacuating or discharging the vapor formed to a condenser 26 (Condenser, cooler) is used.
Der Raum für das Unlöslichmachen 14 enthält heißes Bitumen, außerdem iieizschlangen, welche durchströmt werden von einer mit Hilfe des Heizkessels 16 aufgeheizten Flüssigkeit, wobei diese Heizkammer 16 (Heizkessel) mit hilfe der Leitung 17 mit dem Raum 14 verbunden sind. Der Raum 14 umfaßt außerdem einen Rührer oder Mischer 18, der ein inniges Mischen des heißen Bitumens mit den festen Abfallstoffen erlaubt. Unterhalb des Raums 14 ist ein Auslaß 19 vorgesehen, der fiir das Entladen oder Herausnehmen bzw. Herausfließen des mit festen Abfallstoffen gesättigten-Bitumens in zum Lagern bestimmte Tonnen oder Fässer oder dergl. dient. Der Dampf, gebildet von dem in den festen Stoffen enthaltenen Wasser, nämlich gebildet bei und während der Berührung mit dem heißen Bitumen, entweicht über die Leitung 21, geht durch einen Separator 22, welcher es erlaubt, daß die Partikel vom Bitumen entfernt bzw. getrennt werden, welche von Dampf mitgenommen (mitgerissen) oder transportiert werden. Von diesem Separator (-AbschneiderTrenngerät) 22 geht der Dampf durch die Leitung 23 zum Kondensator 26 (Kühler). The insolubilization space 14 contains hot bitumen, as well iieizschlangen, which are flowed through by a with the help of the boiler 16 heated liquid, this heating chamber 16 (boiler) with the help of the line 17 are connected to the room 14. The space 14 also includes a stirrer or Mixer 18 which intimately mixes the hot bitumen with the solid waste permitted. An outlet 19 is provided below the space 14, which is used for unloading or taking out or flowing out of the bitumen saturated with solid waste in barrels or barrels intended for storage or the like. The steam formed of the water contained in the solid matter, namely formed during and during the contact with the hot bitumen, escaping via the line 21, goes through a separator 22, which allows the particles to be removed or removed from the bitumen. which are carried along (carried away) or transported by steam. From this separator (cutter-separator) 22 the steam passes through the line 23 to condenser 26 (cooler).
Das in dem Kondensator gebildete oder kondensierte Wasser kann alsdann rückgeführt oder sonst wiederverwendet werden (27). Die Einheit oder das Ganze der Installation oder Anlage ist unter einen leichten Unterdruck gesetzt,z.B. mittels einer Pumpe 28, (Saugpumpe).The water formed or condensed in the condenser can then recycled or otherwise reused (27). The unity or the whole of the Installation or system is put under a slight negative pressure, e.g. by means of a pump 28 (suction pump).
Ein Beispiel der Behandlung von Rest- oder Abfallflüssigkeiten mit Hilfe der Anlage gemäß der Erfindung, wie beschrieben, wird nun gegeben. An example of the treatment of residual or waste liquids with Help of the plant according to the invention as described will now be given.
Die zu behandelnde Flüssigkeit, die von einer Kernzentrale (Atomkraftwerk) kommt, war dort konzentriert worden bis zu einem Gehalt von 18 % (Gewichte, Prozente) von festem Material oder Feststoff. Eine im Niveau (am Ort) der Kernzentrale noch höher getriebene Konzentration war unpraktikabel, weil nämlich der Umstand besteht, daß von dieser Konzentration an (also bei höheren Konzentrationen als 18 %) die festen Abfallstoffe beginnen, sich zu kristallisieren. Diese Flüssigkeit wird in dem Behälter 1 umgerührt und pulvers siert oder zerstäubt mit einem Durchgang von 400 l/h, also auf den Tambour oder die Troimnel 6 aufgesprüht, die auf 160 Oc erwärmt ist und sich mit einer Drehzahl von 10 U/min dreht. Der Durchgang oder die Erzeugung von Verdampfung ist 180 l/h. Unter diesen Bedingungen bilden die Abfallstoffe einen festen Film, der auch trocken ist, und dieser Film wird von dem Tambour oder der Trommel abgerakelt oder abgestreift und fällt'dann in die Wanne 14, welche Bitumen enthält, das auf 2200C erhitzt ist oder wurde, und welches konstant (dauernd) umgerührt wird. Wenn die Konzentration an Abfallstofai (Anteil von Abfallstoffen im Bitumen) - 40 % erreidt, daml wird das Bitumen abgefiihrt oder entladen ("abgestochen") etwa in ein Faß oder dergl., und durch frisches Bitumen ersetzt. Der gebildete Dampf wird in dem Kondensator 26 vor seiner Wiederverwendung kondensiert.The liquid to be treated, which is supplied by a nuclear center (nuclear power plant) comes, had been concentrated there up to a content of 18% (weight, percent) of solid material or solid matter. One at the level (on site) of the core headquarters higher concentration was impractical because there was the fact that that from this concentration on (ie at higher concentrations than 18%) the solid waste begins to crystallize. This liquid is in the container 1 stirred and pulverized or atomized with a passage of 400 l / h, i.e. sprayed onto the drum or the drum 6, which heats to 160 Oc and rotates at a speed of 10 rpm. The passage or the generation of evaporation is 180 l / h. Under these conditions, the waste materials form one solid film that is also dry, and this film is from the drum or the The drum is doctored or stripped and then falls into the tub 14, which bitumen which is or has been heated to 2200C, and which is constantly (continuously) stirred will. If the concentration of waste material (proportion of waste material in bitumen) - 40% is reached, then the bitumen is discharged or discharged ("tapped") approximately In a barrel or the like., And replaced by fresh bitumen. The formed steam is condensed in the condenser 26 before it is reused.
Es ist klar, daß die Erfindung sich nicht beschränkt auf die Art und Anwendung, die beschrieben wurde, und daß eine erhebliche Anzahl von Modifikationen durch den Fachmann angebracht werden kann, ohne daß- der Rahmen der Erfindung verlassen würde. So braucht beispielsweise die zu behandelnde Flüssigkeit nicht notwendigerweise mit festen Abfallstoffen stark konzentriert (angereichert) zu sein; gleichgültig welche Flüssigkeit mit dem beschriebenen Verfahren, behandelt werden kann oder -soll, kann beispielsweise auch ins Auge gefaßt werden, die bei der chemischen Ausfällung erhaltenen Flüssigkeiten, welche schwierig zu filtrieren sind, mit Hilfe des Verfahrens gemäß der Erfindung zu behandeln. It is clear that the invention is not limited to Art and application that has been described and that have had a significant number of modifications can be attached by a person skilled in the art without departing from the scope of the invention would. For example, the liquid to be treated does not necessarily need being highly concentrated (enriched) with solid waste; indifferent which liquid can or should be treated with the method described, For example, chemical precipitation can also be envisaged obtained liquids which are difficult to filter with the aid of the method treat according to the invention.
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Claims (9)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19722251246 DE2251246A1 (en) | 1972-10-19 | 1972-10-19 | Disposal of solid radioactive waste - by steam processing and dispersion in bitumen of effluent contg. insolubles |
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DE19722251246 DE2251246A1 (en) | 1972-10-19 | 1972-10-19 | Disposal of solid radioactive waste - by steam processing and dispersion in bitumen of effluent contg. insolubles |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE2251246A1 true DE2251246A1 (en) | 1974-05-02 |
Family
ID=5859483
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19722251246 Pending DE2251246A1 (en) | 1972-10-19 | 1972-10-19 | Disposal of solid radioactive waste - by steam processing and dispersion in bitumen of effluent contg. insolubles |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2251246A1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4204974A (en) * | 1975-07-15 | 1980-05-27 | Kraftwerk Union Aktiengesellschaft | Method for removing radioactive plastic wastes and apparatus therefor |
US4235738A (en) * | 1975-06-26 | 1980-11-25 | Vereinigte Edlsthalwerke Aktiengesellschaft (VEW) | Technique for converting spent radioactive ion exchange resins into a stable and safely storable form |
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DE10016584A1 (en) * | 2000-04-04 | 2001-10-18 | Kewitz Hans Juergen | Waste material disposal is held within an inert and impermeable shrouding for heating after removal of usable matter and then laid in layers in a buried dump with a cover layer |
-
1972
- 1972-10-19 DE DE19722251246 patent/DE2251246A1/en active Pending
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