DE2363475C3 - Process for processing solid waste containing radioactive or toxic substances for safe handling, transport and disposal - Google Patents
Process for processing solid waste containing radioactive or toxic substances for safe handling, transport and disposalInfo
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- DE2363475C3 DE2363475C3 DE19732363475 DE2363475A DE2363475C3 DE 2363475 C3 DE2363475 C3 DE 2363475C3 DE 19732363475 DE19732363475 DE 19732363475 DE 2363475 A DE2363475 A DE 2363475A DE 2363475 C3 DE2363475 C3 DE 2363475C3
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- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
- G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
- G21F9/28—Treating solids
- G21F9/30—Processing
- G21F9/301—Processing by fixation in stable solid media
- G21F9/307—Processing by fixation in stable solid media in polymeric matrix, e.g. resins, tars
Description
Merkmale gelöstFeatures solved
Die mit Hilfe des erfindungsgemäß zu verwendenden Gemisches hergestellten, feste Abfallstoffe enthaltenden Polymerisate zeichnen sich gegenüber den nach den bekannten Verfahren erhältlichen, Abfallstoff enthaltenden Polymerisaten durch eine wesentlich verbesserte Auslaug- und Auswasch-Beständigkeit und eine entscheidend verbesserte thermische Beständigkeit aus. Gegenüber den in der deutschen Offenlegungsschrift 22 12 574 beschriebenen Verfahren bietet das erfindungsgemäße Verfahren ferner den wichtigen Vorteil, daß sowohl feste Abfallstoffe in trockenem Zustand, als auch Wasser, wäßrige Lösungen, organische Flüssigkeiten oder organische Lösungen enthaltende feste Abfallstoffe gleichermaßen gut verfestigt werden. Außerdem zeichnet sich das erfindungsgemäß zu verwendende Gemisch gegenüber den anderen Polymerisationsverfahren durch eine kürzere Polymerisationszeit bei Raumtemperatur aus.The solid waste materials produced with the aid of the mixture to be used according to the invention Polymers are distinguished from those containing waste material obtainable by the known processes Polymerizaten through a significantly improved leaching and washout resistance and a decisive improved thermal resistance. Compared to those in the German Offenlegungsschrift 22 12 574, the method according to the invention also offers the important advantage that both solid waste in the dry state, as well as water, aqueous solutions, organic liquids or solid waste containing organic solutions can be solidified equally well. aside from that The mixture to be used according to the invention is distinguished from the other polymerization processes by a shorter polymerization time at room temperature.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich für die Verfestigung radioaktiv kontaminierter oder toxischer Abfallstoffe, wie sie z. B. in der Kerntechnik bei der Aufbereitung oder Abtrennung radioaktiver Stoffe oder bei der Reinigung der benutzten Apparaturen anfallen.The method according to the invention is suitable for solidifying radioactively contaminated or toxic ones Waste materials such as B. in nuclear technology in the preparation or separation of radioactive substances or incurred when cleaning the equipment used.
Als radioaktiv kontaminierte Abfallstoffe seien beispielsweise genannt:Examples of radioactively contaminated waste are:
Aktivkohle, z. B. aus Abluftfilteranlagen, aus der Nachreinigung von Verdampferkondensatoren, od. dgl, Aschen, z. B. aus Verbrennungsanlagen für brennende radioaktive Abfälle,Activated carbon, e.g. B. from exhaust air filter systems, from the post-cleaning of evaporator condensers, od. Ashes, e.g. B. from incineration plants for burning radioactive waste,
Metallspäne, z. B. aus der Brennelement-Herstellung und der mechanischen Bearbeitung von kontaminierten
Geräten und Anlagen, Fällschlämme, wie z. B. aus einer chemischen Behandlung von radioaktiven Abwässern,
Apparateteile, z. B. aus der Wartung kontaminierter Anlagen und Geräte,Metal chips, e.g. B. from the fuel assembly production and the mechanical processing of contaminated equipment and systems, precipitation sludge, such. B. from a chemical treatment of radioactive waste water,
Apparatus parts, e.g. B. from the maintenance of contaminated systems and devices,
Niederschläge, wie sie z. B. bei der Lagerung von radioaktiven Abfallösungen entstehen.
Ablagerungen, wie sie z. B. in Lagerbehältern, Rohrleitungen oder Pumpen für radioaktive Lösungen entstehen,
verbrauchte Ionenaustauscher, z. B. aus der Reinigung von radioaktiv kontaminierten Wasserkreisläufen
in Kernreaktoren und Brennelement-Lagerbecken.Precipitation such as B. arise in the storage of radioactive waste solutions.
Deposits such as those found in B. in storage containers, pipelines or pumps for radioactive solutions arise, spent ion exchangers, z. B. from the cleaning of radioactively contaminated water cycles in nuclear reactors and fuel storage pools.
Als toxische Abfallstoffe sind zu nennen: Cadmium- und Arsenverbindungen, Cyanide, Verbindungen des Chroms, Quecksilber und seine Salze, Zinn und Antimonverbindungen, Thalliumverbindungen, Festabfälle mit Pflanzenschutzmitteln, Insektiziden, Fungiziden, Fraßgiften u.dgl. Es können sowohl trockene Abfallstoffe als auch Abfallstoffe mit einem Gehalt an Wasser oder wäßrigen Lösungen sowie organischen Flüssigkeiten oder organischen Lösungen verfestigt werden.The following toxic waste materials should be mentioned: cadmium and arsenic compounds, cyanides, compounds of Chromium, mercury and its salts, tin and antimony compounds, thallium compounds, solid waste with pesticides, insecticides, fungicides, food poisons, etc. Both dry waste materials as well as waste materials containing water or aqueous solutions and organic liquids or organic solutions are solidified.
Vorzugsweise werden die trockenen Abfallstoffe in einem Bereich zwischen 30 und 70 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gemenge (Abfallstoffe und Polymerisationsgemisch), das Styrol in einem Bereich zwischen 80 und 98 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polymerisationsgemisch, das Divinylbenzol in einem Bereich zwischen 1 und 15 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polymerisationsgemisch, und die Polymerisationskatalysatoren in einem Bereich zwischen 0,5 und 5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polymerisationsgemisch, eingesetzt. Preferably, the dry waste materials are in a range between 30 and 70 percent by weight, based on the mixture (waste materials and polymerization mixture), the styrene in a range between 80 and 98 percent by weight, based on the polymerization mixture, the divinylbenzene in a range between 1 and 15 percent by weight, based on the polymerization mixture, and the polymerization catalysts in a range between 0.5 and 5 percent by weight, based on the polymerization mixture used.
Feste Abfallstoffe, die Wasser oder wäßrige Lösungen enthalten, werden mit Emulgatoren und/oder quellfähigen bzv/. saugfähigen Feststoffen versetzt, bevor sie mit dem Polymerisationsgemisch (Monomerengemisch) im Gewichtsverhältnisbereich Feststoff zu Polymerisationsgemisch zwischen 2 :1 und 1 :1 vermengt werden. In diesem Falle setzt man vorteilhaft zur besseren Durchmischung des Monomerengemisehes mit dem in dem Fesistoff enthaltenden Wasser Emulgatoren zu. Als solche sind besonders geeignet:Solid waste materials that contain water or aqueous solutions are made with emulsifiers and / or swellable bzv /. absorbent solids are added before they are mixed with the polymerization mixture (monomer mixture) be mixed in the weight ratio range of solids to polymerization mixture between 2: 1 and 1: 1. In this case, it is advantageous to use for better mixing of the monomer mixture with the in the solid-containing water to emulsifiers. Particularly suitable as such are:
Anionaktive Tenside, besonders Alkylsulfonate, Alkyl- und Arylbenzolsulfonate und nicht-ionische Tenside, besonders äthoxylierte und propoxylierte Fettalkohole, Fettsäuren und Fettamine.Anion-active surfactants, especially alkyl sulfonates, alkyl and arylbenzene sulfonates and non-ionic surfactants, especially ethoxylated and propoxylated fatty alcohols, fatty acids and fatty amines.
ίο Für das erfindungsgemäße Verfahren kommen auch quellfähige bzw. saugfähige Feststoffe in Frage, die mit radioaktiv kontaminierten oder toxischen Flüssigkeiten getränkt sindίο also come for the method according to the invention swellable or absorbent solids in question, those with radioactively contaminated or toxic liquids are soaked
Als quellfähige bzw. saugfähige Feststoffe sind Trägerstoffe zu nennen, die aufgrund ihrer physikalischen Struktur Flüssigkeiten aufnehmen können. Als quellfähige Feststoffe sind organische Adsorbentien, vorwiegend makroporöse vernetzte Copolymerisate, und insbesondere Ionenaustauscher zu nennen. Als saugfähige Substanzen werden auch anorganische Gele, wie z. B. Kieselgel, Silikagel, Tonerdegel oder Kieselgur, Zeolithe und insbesondere Vermiculit verwendet.As swellable or absorbent solids, carrier substances are to be mentioned, which due to their physical Structure can absorb liquids. Organic adsorbents are predominantly used as swellable solids macroporous crosslinked copolymers, and in particular ion exchangers. As absorbent Substances are also inorganic gels, such as. B. silica gel, silica gel, alumina gel or kieselguhr, zeolites and in particular vermiculite is used.
Feste AbfaUstoffe im Gemisch mit organischen Flüssigkeiten oder organischen Lösungen werden vor der Vermengung mit dem Polymerisationsgemisch mit Sorbentien im Gewichtsverhältnisbereich Feststoff zu Monomerengemisch zwischen 2 :1 und 1 :1 versetzt. Als Sorbentien werden Vermiculit oder makroporöse Styrol-Divinylbenzol-CopoIymerisate verwendet.Solid waste in a mixture with organic liquids or organic solutions are mixed with the polymerization mixture with sorbents added in the weight ratio range of solids to monomer mixture between 2: 1 and 1: 1. as Sorbents are vermiculite or macroporous styrene-divinylbenzene copolymers used.
Die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt im allgemeinen so, daß man den Feststoff portionsweise, bevorzugt ohne zu rühren, bei Raumtemperatur zu einer vorgelegten Reaktionsmischung aus der Monovinylverbindung und der Polyvinylverbindung gibt.The process according to the invention is generally carried out in such a way that the solid is removed in portions, preferably without stirring, at room temperature to form a reaction mixture from the monovinyl compound and the polyvinyl compound.
Das Verhältnis Monomerengemisch zu Feststoff kann zwischen 50 :1 und 1 :3, zweckmäßigerweise zwischen 2 :1 und 1 :2, variieren. Bei dem Einsatz feuchter Feststoffe ist es vorteilhaft, den Monomerenanteil etwas zu erhöhen.The ratio of monomer mixture to solids can be between 50: 1 and 1: 3, expediently between 2: 1 and 1: 2, vary. When using moist solids it is advantageous to slightly increase the monomer content.
Die Polymerisation nimmt man in an sich bekannter Weise mit Hilfe von Polymerisationskatalysatoren vor. Die verwendeten Polymerisationskatalysatoren sind ebenfalls bekannt; beispielsweise seien genannt: Acetylperoxid, Benzoylperoxid, tert.-Butylhydroperoxid, Cumolperoxid, Lauroylperoxid, Azodiisobuttersäuredinitril, Methyläthylketonperoxid, Tetralinperoxid und Persulfate. Vorzugsweise empfiehlt sich die Verwendung von Katalysatoren mit niedriger Anspring-Temperatur, so z. B. Azodiisobuttersäuredinitril. Bei der Verwendung von Azodiisobuttersäuredinitril arbeitet man mit einer Katalysatormenge zwischen 0,1 und 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise zwischen 0,5 und 5 Gewichtsprozent. Nach Abklingen der Wärmetönung ist das Material ausgehärtet und der radioaktiv kontaminierte oder toxische Feststoff vom Polymerisat eingeschlossen. Dies zu polymerisierenden Mischungen erstarren im allgemeinen nach 2 bis 20 Tagen zu einem festen Block und können dann vorteilhafterweise im Polymerisationsgefäß verbleiben.The polymerization is carried out in a manner known per se with the aid of polymerization catalysts. The polymerization catalysts used are also known; Examples include: acetyl peroxide, Benzoyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide, cumene peroxide, lauroyl peroxide, azodiisobutyric acid dinitrile, Methyl ethyl ketone peroxide, tetralin peroxide and persulfates. It is preferable to use it of catalysts with low light-off temperature, such. B. Azodiisobutyric acid dinitrile. When using azodiisobutyric acid dinitrile is used with an amount of catalyst between 0.1 and 10 percent by weight, preferably between 0.5 and 5 percent by weight. After the heat tint has subsided the material is cured and the radioactively contaminated or toxic solid is enclosed by the polymer. These mixtures to be polymerized generally solidify to form after 2 to 20 days solid block and can then advantageously remain in the polymerization vessel.
Beim Einschluß wäßrig gequollener Feststoffe, z. B. von Vermiculit oder getrockneten Ionenaustauschern,
hat es sich als vorteilhaft erwiesen, geringe Mengen des entsprechenden trockenen quellfähigen Feststoffs zur
Bindung des Kondenswassers zuzusetzen, das durch den Temperaturanstieg während des Polymerisationsvorganges
entsteht.
Da der Einschluß radioaktiv kontaminierter und toxi-When including aqueous swollen solids, e.g. B. of vermiculite or dried ion exchangers, it has proven to be advantageous to add small amounts of the corresponding dry swellable solid to bind the condensation water that is created by the temperature rise during the polymerization process.
Since the inclusion of radioactively contaminated and toxic
scher Feststoffe vorteilhafterweise ohne weitere Durchmischung in den Behältern durchgeführt wird, in denen die Endlagerung erfolgt, ist durch den geringen apparativen Aufwand eine hohe Betriebssidierheit gegeben. Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich für alle Feststoffe, die sogar einen hohen Flüssigkeitsgehalt haben können, anwenden.shear solids advantageously without further mixing is carried out in the containers in which the final storage takes place, is due to the small amount of equipment Effort given a high operational identity. The method according to the invention can be used for all solids which even have a high liquid content can apply.
In einem Behälter von 2001 Inhalt werden bei 25° C in eine Lösung vonIn a 2001 container, the contents are stored at 25 ° C in a solution of
21,55 kg Styrol,
0,75 kg Divinylbenzol21.55 kg styrene,
0.75 kg divinylbenzene
(60gewichtsprozentig) und 0,70 kg Azodiisobuttersäurenitril,(60 percent by weight) and 0.70 kg of azodiisobutyric acid nitrile,
60 kg einer radioaktiv kontaminierten Kesselasche, die man aus einer Verbrennungsanlage für brennbare radioaktive Abfälle erhält, portionsweise eingetragen. Nach 450C erstarrt das Gemisch nach 2 Tagen und ist nach 5 Tagen ausgehärtet60 kg of radioactively contaminated boiler ash, obtained from an incineration plant for combustible radioactive waste, entered in portions. After 45 ° C., the mixture solidifies after 2 days and is hardened after 5 days
1010
1515th
In einem Behälter von 2001 Inhalt werden bei 20° C in eine Lösung vonIn a 2001 container, the contents are stored at 20 ° C in a solution of
56,2 kg Styrol, 2,0 kg Divinylbenzol56.2 kg styrene, 2.0 kg divinylbenzene
(60gewichtsprozentig) und 1,8 kg Azodiisobuttersäurenitril(60 percent by weight) and 1.8 kg of azodiisobutyronitrile
3 kg Azodiisobuttersäuredinitril und
6 kg eines mit 18 Mol Äthylenoxid umgesetzten Oleylalkohols3 kg of azodiisobutyric acid dinitrile and
6 kg of an oleyl alcohol reacted with 18 moles of ethylene oxide
gegeben. Durch Umrühren von Hand wird eine homogene Lösung hergestellt In diese Lösung werden 100 kg eines in Wasser gequollenen, radioaktiv kontaminierten stark sauren Kationenaustauschers vom Typ einer mit 8% Divinylbenzol vernetzten Polystyrolsulfonsäure eingetragen. Bei 50° C erstarrt das Gemisch nach 4 Tagen und ist nach 14 Tagen ausgehärtetgiven. A homogeneous solution is made by stirring by hand. 100 kg are added to this solution a radioactively contaminated strongly acidic cation exchanger of the type with 8% divinylbenzene crosslinked polystyrene sulfonic acid entered. At 50 ° C the mixture solidifies after 4 days and hardened after 14 days
A) Einquellen einer radioaktiv kontaminierten
Lösung in getrocknete IonenaustauscherA) Swelling of a radioactively contaminated
Solution in dried ion exchanger
In einem Gefäß von 2001 Inhalt werdenIn a vessel from 2001 will be content
120 kg einer radioaktiv kontaminierten etwa 30gewichtsprozentigen Natriumnitratlösung vorgelegt und dazu120 kg of a radioactively contaminated approximately 30 weight percent sodium nitrate solution was presented and to that
45 kg eines getrockneten, mit 2% Divinylbenzol vernetzten stark sauren Kationenaustauscher auf der Basis von Polystyrolsulfonsäure gegeben.45 kg of a dried, strongly acidic cation exchanger crosslinked with 2% divinylbenzene given the base of polystyrene sulfonic acid.
Man läßt das Harz 8 h in einer Lösung quellen, saugt das gequollene Harz ab und setzt das feuchte Produkt zur Blockpolymerisation ein.The resin is allowed to swell in a solution for 8 hours, the swollen resin is filtered off with suction and the moist product is set for block polymerization.
B) BlockpolymerisationB) bulk polymerization
In einem Behälter von 200 I Inhalt werden bei 200C nacheinanderIn a container with a content of 200 l at 20 0 C are successively
50 kg eines feuchten, radioaktiv kontaminierten Mischbett-Austauschers, der im äquivalenten Verhältnis 58 kg aus einem Anionenaustauscher auf der Basis eines mit 2 kg 4% Divinylbenzol vernetzten Polyvinyltrimethylammo- 3 kg niumhydroxids und einem Kationenaustauscher auf der 6 kg Basis einer mit 8% Divinylbenzol vernetzten Polystyrolsulfonsäure zusammengesetzt ist, eingetragen. Bei 35° C erstarrt das Gemisch nach 2 Tagen und ist nach 6 Tagen ausgehärtet.50 kg of a moist, radioactively contaminated mixed-bed exchanger, which in the equivalent ratio of 58 kg from an anion exchanger based on a polyvinyltrimethylammo- 3 kg crosslinked with 2 kg of 4% divinylbenzene nium hydroxide and a cation exchanger on the 6 kg Base is composed of a polystyrene sulfonic acid crosslinked with 8% divinylbenzene, entered. At 35 ° C the mixture solidifies after 2 days and is hardened after 6 days.
Beispiel 3 45 135kgExample 3 45 135kg
In einen Behälter von 200 1 Inhalt werden bei 22°C in 9 kg eine Lösung vonIn a container of 200 l at 22 ° C in 9 kg a solution of
93,7 kg Styrol, 3,3 kg Divinylbenzol93.7 kg styrene, 3.3 kg divinylbenzene
(60gewichtsprozentig) und 3,0 kg Azodiisobuttersäurenitril(60 percent by weight) and 3.0 kg of azodiisobutyronitrile
80 kg eines feuchten, radioaktiv kontaminierten stark basischen Anionenaustauschers auf Basis eines mit 4% Divinylbenzol vernetzten Polyvinylbenzyltrimethylammoniumhydroxids eingetragen. Bei 30° C erstarrt das Gemisch nach 3 Tagen und ist nach 6 Tagen ausgehärtet. 80 kg of a moist, radioactively contaminated, strongly basic anion exchanger based on a 4% Divinylbenzene crosslinked polyvinylbenzyltrimethylammonium hydroxide registered. At 30 ° C the mixture solidifies after 3 days and is hardened after 6 days.
Styrol,Styrene,
Divinylbenzol (60gewichtsprozentig),Divinylbenzene (60 percent by weight),
Azodiisobuttersäuredinitril undAzodiisobutyric acid dinitrile and
eines mit 18 Mol Äthylenoxid umgesetztenone reacted with 18 moles of ethylene oxide
Oleylalkohols gegeben.Given oleyl alcohol.
Durch Umrühren von Hand wird eine homogene Lösung hergestellt. In diese Lösung werdenA homogeneous solution is produced by stirring by hand. Be in this solution
des unter A) hergestellten natriumniirathaltigen Harzes undof the resin containing sodium niirate produced under A) and
eines getrockneten, mit 2% Divinylbenzol vernetzten stark sauren Kationenaustauschers auf der Basis von Polystyrolsulfonsäureof a dried, strongly acidic cation exchanger crosslinked with 2% divinylbenzene based on polystyrene sulfonic acid
unter Verwendung einer Dosiervorrichtung, portionsweise eingetragen. Bei 45°C erstarrt das Gemisch nach 3 Tagen und ist nach etwa 4 Wochen ausgehärtet.using a metering device, entered in portions. The mixture continues to solidify at 45 ° C 3 days and is hardened after about 4 weeks.
A) Einquellen einer radioaktiv kontaminierten
Lösung in VermiculitA) Swelling of a radioactively contaminated
Solution in vermiculite
In einen Behälter von 200 I
nacheinanderIn a container of 200 l
after another
Inhalt werden bei 25°CContents are at 25 ° C
58 kg Styrol,
2 kg Divinylbenzol (60gewichtsprozentig),58 kg styrene,
2 kg divinylbenzene (60 percent by weight),
In einem Gefäß von 2001 Inhalt werden bei 24° CIn a vessel from 2001 the contents are kept at 24 ° C
50 kg einer radioaktiv kontaminierten 30gewichtsprozentigen Natriümnitratlösung vorgelegt
und dazu
9 kg Vermiculit gegeben.50 kg of a radioactively contaminated 30 weight percent sodium nitrate solution and added
9 kg vermiculite given.
Man läßt wenigstens 1 h lang quellen, nutscht das gequollene Material ab und setzt das feuchte Produkt zurIt is allowed to swell for at least 1 hour, the swollen material is suction filtered and the moist product is added
7 87 8
Polymerisation ein. mitPolymerization. with
50 kg eines perlförmigen mit 18% Divinylbenzol50 kg of a pearl-shaped with 18% divinylbenzene
B) Blockpolymerisation vernetzten und mit 65% Isododecan (gerechB) block polymerization and crosslink with 65% isododecane (equ
net auf das Monomerengemisch) porös ge-net on the monomer mixture) is porous
In einem Behälter von 200 1 Inhalt werden bei 2O0C 5 machten PolystyrolsIn a container with a capacity of 200 l, 5 made polystyrene are made at 2O 0 C
nacheinanderafter another
gut durchmischt. Man läßt 1 h lang quellen und gibt beiwell mixed. The mixture is left to swell for 1 hour and then added
53,0 kg Styrol, 25° C dazu eine Lösung von53.0 kg of styrene, 25 ° C to a solution of
2,0 kg Divinylbenzol2.0 kg divinylbenzene
(60gewichtsprozentig) und io 93,7 kg Styrol,(60 percent by weight) and io 93.7 kg of styrene,
0,3 kg Azodiisobuttersäurenitril 3,3 kg Divinylbenzol0.3 kg azodiisobutyric acid nitrile 3.3 kg divinylbenzene
(60gewichtsprozentig) und(60 percent by weight) and
gegeben. Durch Umrühren von Hand wird eine homo- 3,0 kg Azodiisobuttersäuredinitril. gene Lösung hergestellt. In diese Lösung werden 39 kggiven. Stirring by hand makes 3.0 kg of azodiisobutyric acid dinitrile. gene solution produced. In this solution 39 kg
des unter A) gewonnenen Produkts gleichzeitig mit 2 kg 15 Bei 40°C ist das Gemisch nach 3 Tagen erstarrt und Vermiculit, gegebenenfalls unter Verwendung einer Do- nach 12 Tagen ausgehärtet, siervorrichtung, portionsweise eingetragen. Bei 600Cof the product obtained under A) simultaneously with 2 kg of 15 At 40 ° C., the mixture has solidified after 3 days and vermiculite, if necessary using a dosing device, cured after 12 days, added in portions. At 60 0 C
erstarrt das Gemisch nach 4 Tagen und ist nach etwa 4 Beispiel 10the mixture solidifies after 4 days and after about 4 is Example 10
Wochen ausgehärtet. Durch Reaktionswärme tritt nachCured weeks. After heat of reaction occurs
mehreren Tagen eine vorübergehende Temperaturer- 20 In einem Behälter von 200 1 Inhalt werden bei 25°C in höhung um 30 bis 40°C ein. eine Lösung vona temporary temperature rise for several days increase by 30 to 40 ° C. a solution of
Beispiel 7 43,0kg Styrol,Example 7 43.0kg styrene,
1,5 kg Divinylbenzol (60gewichtsprozentig), In einen Behälter von 200 1 Inhalt werden bei 20°C 25 1,4 kg Azodiisobuttersäuredinitril und1.5 kg of divinylbenzene (60 percent by weight), in a container of 200 liters at 20 ° C 25 1.4 kg of azodiisobutyric acid dinitrile and
120,0 kg eines vor der Polymerisationsreaktion zerklei-30 kg eines radioaktiv kontaminierten Pumpenöls nerten, radioaktiv kontaminierten Glasbruchs120.0 kg of a pulverized 30 before the polymerization reaction kg of a radioactively contaminated pump oil nert, radioactively contaminated broken glass
mit eingetragen.with registered.
50 kg eines perlförmigen mit 18% Divinylbenzol50 kg of a pearl-shaped with 18% divinylbenzene
vernetzten und mit 65% Isododecan (gerech- 30 Bei 40°C erstarrt die Mischung nach 2 Tagen zu einet auf das Monomerengemisch) porös ge- nem festen Block. Beider Auslaugung durch destilliertes machten Polystyrols innig vermischt. Wasser wurde nach 14 Tagen keine Radioaktivität festcross-linked and with 65% isododecane (calculated 30 At 40 ° C the mixture solidifies after 2 days on the monomer mixture) porous solid block. Both leached by distilled made polystyrene intimately mixed. No radioactivity was found in water after 14 days
gestellt.posed.
Man läßt 1 h lang quellen und gibt dazu bei 22°C eine
Lösung von 35 Beispiel 11The mixture is left to swell for 1 hour and is added at 22 ° C
Solution of 35 to Example 11
140,5 kg Styrol, In einem Behälter von 200 1 Inhalt werden bei 25° C in140.5 kg of styrene, in a container with a capacity of 200 liters at 25 ° C in
5,0 kg Divinylbenzol eine Lösung von5.0 kg divinylbenzene a solution of
(60gewichtsprozentig) und(60 percent by weight) and
4,5 kg Azodiisobuttersäuredinitril. 40 43,0 kg Styrol,4.5 kg of azodiisobutyric acid dinitrile. 40 43.0 kg styrene,
1,5 kg Divinylbenzol1.5 kg divinylbenzene
Bei 35°C erstarrt das Gemisch nach 2 Tagen und ist (60gewichtsprozentig)undAt 35 ° C the mixture solidifies after 2 days and is (60 percent by weight) and
nach 12 Tagen ausgehärtet. 1,4 kg Azodiisobuttersäuredinitrilcured after 12 days. 1.4 kg of azodiisobutyric acid dinitrile
Beispiel 8 45 100,0 kg von Calciumorthoarsenat (Ca3(As3O4)2) eingetragen. Bei 35° C erstarrt das Gemisch nach 3 Tagen und In einen Behälter von 200 1 Inhalt werden bei20°C ist nach 8 Tagen ausgehärtet.Example 8 45 100.0 kg of calcium orthoarsenate (Ca3 (As3O4) 2) entered. At 35 ° C the mixture solidifies after 3 days and in a container of 200 liters at 20 ° C is hardened after 8 days.
37,5 kg radioaktiv kontaminiertes Pumpenöl mit Beispiel 1237.5 kg radioactively contaminated pump oil with example 12
25,0 kg Vermiculit 5025.0 kg vermiculite 50
In einen Behälter von 200 1 Inhalt werden bei 2O0C inIn a container with a capacity of 200 l at 2O 0 C in
10 min lang gut durchgemischt. Dann gibt man bei 24°C eine Lösung von eine Lösung vonMix well for 10 minutes. Then you give a solution of at 24 ° C a solution of
43,0 kg Styrol,43.0 kg styrene,
107,7 kg Styrol, 55 1,5 kg Divinylbenzol107.7 kg styrene, 55 1.5 kg divinylbenzene
3,8 kg Divinylbenzol (60gewichtsprozentig) und3.8 kg divinylbenzene (60 weight percent) and
(60gewichtsprozentig) und 1,4 kg Azodiisobuttersäuredinitril(60 percent by weight) and 1.4 kg of azodiisobutyric acid dinitrile
3,5 kg Azodiisobuttersäuredinitril.3.5 kg of azodiisobutyric acid dinitrile.
100,0 kg Cadmiumsulfat (CdSO4) eingetragen. Bei 350C100.0 kg cadmium sulfate (CdSO 4 ) entered. At 35 0 C
Bei 35°C erstarrt das Gemisch nach 3 Tagen und ist 60 erstarrt das Gemisch nach 4 Tagen und ist nach 8 Tagen nach 8 Tagen ausgehärtet zu einem festen Block ausgehärtet.At 35 ° C the mixture solidifies after 3 days and at 60 ° the mixture solidifies after 4 days and is after 8 days hardened after 8 days hardened to a solid block.
Beispiel 9 Beispiel 13Example 9 Example 13
In einen Behälter von 200 1 Inhalt werden bei 25°C 65 In einem Behälter von 200 I Inhalt werden bei 250C inIn a container of 200 1 capacity C 65 are at 25 ° in a container of 200 I content is at 25 0 C in
eine Lösung vona solution of
50 kg einer lOvolumprozentigen radioaktiv kontaminierten Tributylphosphatlösung in Isodecan 43,0 kg Styrol,50 kg of a 10 percent by volume radioactively contaminated tributyl phosphate solution in isodecane 43.0 kg styrene,
99
1,5 kg Divinylbenzol(60gewichtsprozentig), 1,4 kg Azodiisobuttersäuredinitril und 100,0 kg eines radioaktiv kontaminierten Kieselgels (Körnung von 0,1 bis 0,3 mm),1.5 kg divinylbenzene (60 percent by weight), 1.4 kg of azodiisobutyric acid dinitrile and 100.0 kg of a radioactively contaminated silica gel (Grain size from 0.1 to 0.3 mm),
das bei der Kerosinreinigung anfällt, eingetragen und gut durchmischt. Bei 400C ist das Gemisch nach 2 Tagen erstarrt und nach 8 Tagen zu einem festen Block ausgehärtet. that accrues from kerosene cleaning, entered and mixed well. At 40 ° C., the mixture has solidified after 2 days and hardened to form a solid block after 8 days.
1010
Beispiel 14Example 14
In einem Behälter von 200 1 Inhalt werden bei 25° C in eine Lösung vonIn a container with a capacity of 200 liters at 25 ° C in a solution of
1515th
120 kg Styrol,
4 kg Divinylbenzol,
4 kg Azodiisobuttersäuredinitril. 12 kg Natriumsalz der Dodecylbenzolsulfonsäure120 kg styrene,
4 kg divinylbenzene,
4 kg of azodiisobutyric acid dinitrile. 12 kg of the sodium salt of dodecylbenzenesulfonic acid
und 20and 20
100 kg Kieselgur mit 15 Gewichtsprozent radioaktiv kontaminierten Wassers100 kg of diatomaceous earth with 15 percent by weight of radioactively contaminated water
gegeben und gut durchmischt. Bei 300C erstarrt das Gemisch nach 4 Tagen und ist nach 8 Tagen ausgehär- 25 tet.given and mixed well. At 30 ° C., the mixture solidifies after 4 days and is hardened after 8 days.
3030th
3535
4040
4545
5050
8585
COCO
C5C5
Claims (9)
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Aufbereiten von radioaktive oder toxische Stoffe enthaltenden festen Abfällen zu schaffen, mit dessen Hilfe radioaktive oder toxische feste Abfallstoffe oder radioaktive oder toxische Stoffe enthaltende, feste Abfallstoffe irreversibel zu Blöcken versetzt werden können, die eine verhältnismäßig hohe Auslaug- und Auswasch-Beständigkeit aufweisen. Die festen Abfallstoffe sollen sowohl in trockenem Zustand, als auch mit einem Gehalt an Wasser, wäßrigen Lösungen oder organischen Flüssigkeiten bzw. organischen Lösungen gleichermaßen gut verfestigt werden können. Das Verfahren soll ohne großen Aufwand an Vorrichtungen und Kosten von nur in kurzer Zeit angelernten Arbeitskräften durchgeführt werden können. Es soil zu Verfestigungsprodukten führen, die eine sichere Handhabung und einen sicheren Transport in eine Endlagerungsstälte gewährleisten.However, storage in containers has proven to be problematic because of the corrosion phenomena on the containers. The disadvantages of inclusion in cement are the associated large volumes of waste, the poor setting ability with respect to the waste materials to be enclosed, and poor leaching behavior of the waste materials enclosed in the cement. According to the processes described in German Offenlegungsschrift 22 12 574 and 17 69 911, polymers are obtained in which the leaching behavior of the polymerized radioactive waste does not ensure that the polymers are safely dumped.
The invention is based on the object of creating a method for processing solid waste containing radioactive or toxic substances, with the aid of which radioactive or toxic solid waste or solid waste containing radioactive or toxic substances can be irreversibly transferred to blocks that have a relatively high Have leaching and washout resistance. The solid waste materials should be able to solidify equally well both in the dry state and with a content of water, aqueous solutions or organic liquids or organic solutions. The method should be able to be carried out by semi-skilled workers only in a short time without a great deal of equipment and costs. It should lead to solidification products that ensure safe handling and safe transport to a final storage facility.
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