DE2544447A1

DE2544447A1 - Anlage zur durchfuehrung des verfahrens zur beseitigung von radioaktiven abfaellen

Info

Publication number: DE2544447A1
Application number: DE19752544447
Authority: DE
Inventors: Henning Dr Baatz; Deter Rittscher
Original assignee: Steag Kernenergie GmbH
Current assignee: Steag Kernenergie GmbH
Priority date: 1975-10-04
Filing date: 1975-10-04
Publication date: 1977-04-07
Also published as: JPS545479B2; DE2544447C2; BR7601895A; JPS5244400A

Description

Anlage zur Durchführung des im Patent 25 11 957 ge-
schützten Verfahrens zur Beseitigung von radioaktiven Abfällen. (Zusatz zu Patent ... (Patentanmeldung P 25 11 957.7) Gegenstand des Hauptpatentes ist ein Verfahren zur Beseitigung von radioaktiven Abfällen von Kernkraftwerken, wobei die radioaktiven Abfälle in einem Sammelbehälter gesammelt, unter Beimischung eines Verfestigungsmittels in Deponiebehälter eingefüllt und die Deponiebehälter in einer Endlagerstätte deponiert werden. Im Hauptpatent ist hauptsächlich geschützt, daß die radioaktiven Abfälle im Kernkraftwerk in die Deponiebehälter eingefüllt werden und daß danach das Verfestigungsmittel in die gefüllten Deponiebehälter injiziert und die Deponiebehälter mit den verfestigten Abfällen vom Kernkraftwerk aus unmittelbar der Endlagerstätte zugeführt werden. Dazu werden die Deponiebehälter im Kernkraftwerk oder am Kernkraftwerk in eine, ggf. transportable, Abschirmung eingebracht und in der Abschirmung wird das Verfestigungsmittel in die Deponiebehälter injiziert.
Der Erfindung liegt in weiterer Ausbildung und des Gegenstandes des Hauptpatentes die Aufgabe zugrunde, eine Anlage anzugeben, die zur Durchführung des im Hauptpatent geschützten Verfahrens besonders geeignet ist, wenn die radioaktiven Feststoffe in Partikelform vorliegen und in Wasser mehr oder weniger jedenfalls soweit suspendiert sind, daß das Gemisch mit Wasser pumpfähig ist. Die Erfindung spricht insoweit von einer sedimentierbaren Suspension. Hauptsächich handelt es sich bei den Feststoffen um Ionenaustauscherharze aus den Primärkreisläufen von Kernkraftwerken.
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Durchführung des im Hauptpatent geschützten Verfahrens zur Beseitigung von im Wasser suspendierten radioaktiven Abfällen von Kernkraftwerken, bei dem die radioaktiven Abfälle im Kernkraftwerk von einem Reaktortank aus in Deponiebehälter eingefüllt, danach ein Verfestigungsmittel in die gefüllten Deponiebehälter injiziert und die Deponiebehälter mit den verfestigten Abfällen der Endlagerstätte zugeführt werden und wobei die Deponiebehälter mit einer Einrichtung zur Entlüftung und einer Einrichtung zur Injektion des Verfestigungsmittels versehen sind.
Die erfindungsgemäße Anlage ist gekennzeichnet durch einen Dosierbehälter, einen Vorlage- und Mischbehälter für das Verfestigungsmittel, eine Druckpumpeinrichtung und eine Vakuumfördereinrichtung, wobei ein zu füllender Deponiebehälter über Rohrleitungen (nämlich Feststoffüberführungsleitung, Verfestigungsmittelüberführungsleitung und Druckleitung) einerseits an den Dosierbehälter, andererseits an den Vorlage- und Mischbehälter und der Dosierbehälter über die Druckleitung an den Reaktortank angeschlossen sind, wobei ferner mit Hilfe der Druckpumpeinrichtung die radioaktiven Abfälle aus dem Reaktortank über die genannte Druckleitung in den Dosierbehälter eindrückbar und in dem Dosierbehälter die Feststoffe der radioaktiven Abfälle sedimentierbar sind, während das Wasser über eine Wasserrückfluß leitung in den Reaktortank zurückführbar ist, wobei außerdem der zu füllende Deponiebehälter mittels Saugleitung einerseits an die Vakuumfördereinrichtung, andererseits über die beschriebene Feststoffüberführungsleitung an den Dosierbehalter anschließbar und die sedimentierten Feststoffe der radioaktiven Abfälle in den Deponiebehälter einsaugbar sind, wobei endlich über die Verfestigungsmittelüberführungsleitung das Verfestigungsmittel aus dem Vorlage- und Mischbehälter in den Deponiebehälter einsaugbar ist, der dazu an die Vakuumfördereinrichtung angeschlossen bleibt. Reaktortank bedeutet, daß dieser Tank zur Reaktoranlage gehört und dort stationär installiert ist. In dem Dosierbehälter erfolgt bei der erfindungsgemäßen Anlage eine Dosierung der Feststoffe derart, daß im Deponiebehälter das aus dem Vorlage- und Mischbehälter eingeführte Verfestigungsmittel genau ausreicht, um die Verfestigung durchzuführen. Dazu lehrt die Erfindung, daß der Dosierbehälter eine, ggf. auf bestimmte Mengen einstellbare Meßeinrichtung für die Dosierung des sedimentierten Feststoffes aufweist und daß der Vorlage- und Mischbehälter für das Verfestigungsmittel auf die so dosierte Feststoffmenge abgestimmt oder absiuirnbar ist. Der zu füllende Deponiebehälter besitzt bei der erfindungsgemäßen Anlage im übrigen einen Siebboden oder ein Tauchrohr mit Siebkopf, woran eine weitere, zum Reaktortank geführte Wasserrückflußleitung angeschlossen ist. So erfolgt erforderlichenfalls im Deponiebehälter eine weitere Entwässerung.
Das Verfestigungsmittel wird, z. B. mittels Tauchrohr, im Bereich des Behältertiefsten in den Deponiebehälter eingeführt. Regelmäßig besitzt der Dosierbehälter im übrigen ein Tauchrohr oder einen Bodenabzug und über diese Bauteile sind die sedimentierten Feststoffe absaugbar. Die Vakuumfördereinrichtung besitzt zweckmäßigerweise eine als Vakuumkessel geschaltete Vorlage, damit stets ausreichendes Vakuum zur Verfügung steht.
Die Erfindung nutzt die Tatsache, daß bei Kernkraftwerken anfallende, in Wasser suspendierte radioaktive Abfälle, hauptsächlich also Ionenaustauscherharze aus den Primärkreisläufen von Kernkraftwerken, einerseits mit dem Wasser ohne weiteres pumpfähig sind, andererseits aber auch sedimentierbar sind, und zwar so, daß eine weitgehende Entwässerung einer solchen Suspension möglich ist und nach Entwässerung genügend Porenvolumen zum Einbringen eines Verfestigungsmittels bleibt. Dabei wird bei der erfindungsgemäßen Anlage nur beim Eindosieren der radioaktiven Abfälle, d. h. bei deren Überführung vom Reaktortank in den Deponiebehälter mit Druck gearbeitet. Die Stoffbewegungen innerhalb der übrigen Anlage werden mit einem gegen Lekagen, Platzen u. dgl. wesentlich sichereren Vakuumfördersystem durchgeführt. Der Kernreaktor einerseits und die erfindungsgemäße Anlage andererseits sind also nach Überführung der radioaktiven Abfälle in den Dosierbehälter völlig getrennt.
Als Verfestigungsmittel kommen insbes. auch Kunststoffe oder Monomere in Frage, die bei der Verfestigung polymerisieren.
Es versteht sich von selbst, daß, soweit mit organischen Verfestigungsmitteln gearbeitet wird, durchweg explosionsgeschützte Armaturen, Motoren u. dgl. vorzusehen sind. Außerdem wird durch ein reduntantes Kühlsystem garantiert, daß das organische Verfestigungsmittel nicht verdunsten kann. Im Ergebnis zeichnet sich die erfindunssgemäße Anlage durch Einfachheit und Funktionssicherheit aus. Die erforderlichen meßtechnischen und steuerungstechnischen Maßnahmen lassen sich mit den Hilfsmitteln der modernen Steuerungstechnik ohne Schwierigkeiten verwirklichen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Anlage.
Die in den Figuren dargestellte Anlage besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Dosierbehälter 1, einem Vorlage und Mischbehälter 2 für ein Verfestigungsmittel, eine Druckpumpeinrichtung 3 und eine Vakuumfördereinrichtung 4. Die Anlage dient zur Durchführung des im Hauptpatent beschriebenen Verfahrens zur Beseitigung von in Wasser suspendierten radioaktiven Abfällen von Kernkraftwerken. Nach diesem Verfahren werden die radioaktiven Abfälle im Kernkraftwerk von einem Reaktortank 5 aus in Deponiebehälter 6 eingefüllt, in die Deponiebehälter 6 wird das Verfestigungsmittel eingebracht, und zwar injiziert, und die Deponiebehälter 6 werden mit den verfestigten radioaktiven Abfällen der Endlagerstätte zugeführt. Folglich sind die Deponiebehälter 6 mit einer Einrichtung 7 zur Entlüftung und einer Einrichtung 8 zur Injektion des Verfestigungsmittels versehen.
Bei der erfindungsgemäßen Anlage ist ein zu füllender Deponiebehälter 6 über besondere Rohrleitungen, nämlich über eine Feststoffüberführungsleitung 9, eine Verfestigungsmittelüberführungsleitung 10 und eine Druckleitung 11 einerseits an den Dosierbehälter 1, andererseits an den Vorlage- und Mischbehälter 2 angeschlossen, während der Dosierbehälter 1 über eine Druckleitung 11 an den Reaktortank 5 anschließbar ist. Ferner sind mit Hilfe der Druckpumpeinrichtung mit Druckpumpe 12 die radioaktiven Abfälle aus dem Reaktortank 5 über die genannte Druckleitung 11 in den Dosierbehälter 1 eindrückbar und in dem Dosier- Die erfindungsgemäße Anlage arbeitet im wesentlichen wie folgt: Die im Reaktortank 5 befindliche, im Rahmen der Erfindung als Suspension bezeichnete Mischung aus Wasser und radioaktiven Abfällen wird mittels der beschriebenen Druckpumpe 12 aus dem Reaktortank 5 in den Dosierbehälter 1 gefördert. Während hier die Feststoffe sedimentieren, wird das überschüssige Wasser gleichsam im Kreislauf in den Reaktortank 5 zurückgeleitet. Bei Erreichen eines bestimmten Niveaus des Sedimentes (welches dem geforderten Volumen entspricht), wird der Zufluß der Mischung gestoppt. Danach wird auf den Deponiebehälter 6 mit Hilfe der Vakuumfördereinrichtung 4 Vakuum gegeben. Folglich wird das noch wasserenthaltende Sediment aus dem Dosierbehälter 1 mit Hilfe der Feststoffüberführungsleitung 9 in den Deponiebehälter 6 gesaugt. Das Wasser wird hier über einen Siebkopf 16 od. dgl.
abgezogen und in den Dosierbehälter 1 zurückgeleitet, von wo es bei der nächsten Dosierung über den Kreislauf in den Reaktortank 5 zurückgegeben wird. Nach sorgfältiger Entwässerung des zunächst wasserenthaltenden Feststoffes im Deponiebehälter 6, über Vakuum, wird die im Vorlage- und Mischbehalter 2 vordosierte Verfestigungsflüssigkeit mit Vakuum " "injiziert". Danach kann der nun gefüllte Deponiebehälter 6 von der Anlage gelöst werden. Die Anschlußstellen werden selbstverständlich sicher verschlossen. Nach dem Aushärten des Verfestigungsmittels kann der Deponiebehälter 6 abtransportiert werden.
behälter 1 sind die Feststoffe der radioaktiven Abfälle sedimentierbar. Das Wasser ist über eine Wasserrückflußleitung 13 in den Reaktortank 5 zurückführbar. Außerdem ist der zu füllende Deponiebehälter 6 mittels Saugleitung 14 einerseits an die Vakuumfördereinrichtung 4, andererseits über die beschriebene Feststoffüberführungsleitung 9 an den Dosierbehälter 1 anschließbar. Folglich sind die sedimentierten Feststoffe der radioaktiven Abfälle aus dem Dosierbehälter 1 in den Deponiebehälter 6 einsaugbar. Endlich ist die Anordnung so getroffen, daß über die Verfestigungsmittelüberführungsleitung 10 das Verfestigungsmittel aus dem Vorlage- und Mischbehälter 2 in den Deponiebehälter 6 einsaugbar ist, der dazu an die Vakuumfördereinrichtung 4 angeschlossen bleibt. Der Dosierbehälter 6 besitzt eine Meßvorrichtung 1a für die Dosierung des sedimentierten Feststoffes und der Vorlage- und Mischbehälter 2 für das Verfestigungsmittel ist auf die so dosierte Feststoffmenge abgestimmt bzw. abstimmbar. Der zu füllende Deponiebehälter 6 besitzt im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung einen Siebboden oder ein Tauchrohr 15 mit Siebkopf 16, woran eine weitere, zum Reaktortank 5 geführte Wasserrückflußleitung 17 angeschlossen ist. Das Verfestigungsmittel ist, damit das gesamte Porenvolumen ausgefüllt wird, mittels Tauchrohr 15 im Bereich des Behältertiefsten in den Deponiebehälter 6 einführbar, während gleichzeitig Vakuum aus der Vakuumfördereinrichtung 4 über die Saugleitung 14 wirkt. Der Dosierbehälter 1 besitzt ein Tauchrohr 18 und über das Tauchrohr 18 sind die sedimentierten Feststoffe in der beschriebenen Weise absaugbar und in den Deponiebehälter 6 einführbar. Zur Vakuumfördereinrichtung 4 gehört eine als Vakuumkessel geschaltete Vorlage 19.
L e e r s e i t e

Claims

Ansprüche: Anlage zur Durchführung des im Hauptpatent geschützten Verfahrens zur Beseitigung von in Wasser suspendierten radioaktiven Abfällen von Kernkraftwerken, bei dem die radioaktiven Abfälle im Kernkraftwerk von einem Reaktortank aus in Deponiebehälter eingefüllt, danach ein Verfestigungsmittel in die gefüllten Deponiebehälter injiziert und die Deponiebehälter mit den verfestigten Abfällen der Entlagerstätte zugeführt werden und wobei die Deponiebehälter mit einer Einrichtung zur Entlüftung und einer Einrichtung zur Injektion des Verfestigungsmittels versehen sind, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h einen Dosierbehälter (1), einen Vorlage- und Mischbehälter (2) für das Verfestigungsmittel eine Druckpumpeinrichtung (3) und eine Vakuumfördereinrichtung (4) wobei ein zu füllender Deponiebehälter (6) über Rohrleitungen (Feststoffüberführungsleitung (9>, Verfestigungsmittelüberführungsleitung (10) und Druckleitung (11) einerseits an den Dosierbehälter (1) andererseits an den Vorlage- und Mischbehälter (2) und der Dosierbehälter (1) über die Druckleitung (11) an den Reaktortank (5) anschließbar sind, wobei ferner mit Hilfe der Druckpumpeinrichtung (3) die radioaktiven Abfälle aus dem Reaktortank (5) über die Druckleitung (11) in den Dosierbehälter (1) eindrückbar und in dem Dosierbehälter (1) die Feststoffe der radioaktiven Abfälle sedimentierbar sind, während das Wasser über eine Wasserrückflußleitung (13) an den Reaktortank (5) zurückführbar ist, wobei außerdem der zu füllende Deponiebehälter (6) mittels Saugleitung (14) einerseits an die Vakuumfördereinrichtung (4), andererseits über die beschriebene Feststoffüberführungsleitung (9) an den Dosierbehälter (1) anschließbar und die sedimentierten Feststoffe der radioaktiven Abfälle in den Deponiebehälter (6) einsaugbar sind, wobei endlich über die Verfestigungsmittelüberführungsleitung (10) das Verfestigungsmittel aus dem Vorlage- und Mischbehälter (2) in den Deponiebehälter (6) einsaugbar ist, der dazu an die Vakuumfördereinrichtung (4) angeschlossen bleibt.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierbehälter (1) eine Meßeinrichtung (la) für die Dosierung des sedimentierten Feststoffes aufweist und der Vorlage- und Mischbehälter (2) für die Verfestigungsmittel auf die so dosierte Feststoffmenge abgestimmt ist.
3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zu füllende Deponiebehälter (6) einen Siebboden oder ein Tauchrohr (15) mit Siebkopf (16) aufweist und daran eine weitere, zum Reaktortank geführte Wasserrückflußleitung (17) angeschlossen ist.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfestigungsmittel, z. B. mittels Tauchrohr (15) im Bereich des Behältertiefsten in den Deponiebehälter (6) einführbar ist.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierbehälter (1) ein Tauchrohr (18) aufweist und über das Tauchrohr (18) die sedimentierten Feststoffe absaugbar sind.