DE3112226A1 - Verfahren zur konditionierung von radioaktiven abfallstoffen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Konditionierung von radioaktiven
• Abfallstoffen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Konditionierung fester, brennbarer Abfallstoffe schwacher Radioaktivität durch ZusammendrUcken mit einer Presse.
• Abfälle der vorgenannten Art fallen nicht nur in Kernkraftwerken sondern auch in Krankenhäusern, Laboratorien, Instituten usw. an, die Kontrollbereiche für radioaktive Anwendungen haben. Die Abfälle umfassen in der Regel etwa 30 Ges.% Kunststoffe, 30 Gew.% Textilien und 40 Ges.% Papier, Zellstoff, Holz oder dergleichen. Deshalb sind die Abfälle ausgesprochen voluminös und zum Teil sperrig.
• Zur Beseitigung hat man die Abfälle bisher direkt oder nach dem Umhüllen mit Kunststoffsäcken in Abfallfässer eingebracht, die üblicherweise ein Volumen von 200 oder 400 1 haben. Nach dem Einbringen wurden die Abfälle im Faß zur Volumenreduzierung mit einer Presse auf etwa ein Drittel zusammengedrückt. Das Preßgut besitzt dabei eine hohe Elastizität, die eine große Volumenkontraktion in der Praxis nicht zuläßt. Anschließend wurden die Fässer in ein Endlager gebracht, insbesondere in das aufgelassene Salzbergwerk Asse. Diese Möglichkeit ist mit der Schließung der Deponie entfallen.
• Wegen der derzeit vdllig ungeklärten Endlagerung radioaktiver Abfälle sucht die Erfindung eine Möglichkeit zur stärkeren Volumenreduzierung.
• Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abfallstoffe vor dem Zusammendrücken zu wenige Quadratzentimeter großen Teilchen zerkleinert werden, daß die Teilchen mit erforderlichenfalls zusätzlichem thermoplastischem Kunststoff gemischt werden, so daß ein gleichmäßig verteilter Kunststoffgehalt von mindestens 5 bis 10% vorliegt, daß die Teilchen auf Temperaturen von 100 bis 2000C aufgeheizt werden und daß die Presse bei einem Preßdruck von 120 - 1200 N/cm2 betrieben wird.
• Die Abfälle werden mit der Zerkleinerung homogenisiert. Die zur Zerkleinerung vorgesehzen Anlagen, sogenannte Shredder, sind an sich bekannt. Nach der Zerkleinerung werden die Teilchen aufgeheizt. Dieser Vorgang kann mit einer Trocknung verbunden werden.
• Besonders günstig ist eine auf die Teilchen gleichmäßig einwirkende Energiezufuhr, zum Beispiel durch Mikrowellen. Die Beheizung kann auch in der Presse selbst erfolgen. Jedenfalls ergibt die Pressung dann bei Preßdrücken von 120 - 1200 N/cm2 einen formstabilen festen Preßling. Das Volumen wird auf 1/6 - 1/10 reduziert. Dies ist weniger als die Hälfte des bisher zu lagernden Volumens. Eine weitere Qualitätsverbesserung des Preßlings in bezug auf Volumenreduktion, Elastizität und Aktivitätseinschluß läßt sich durch eine Evakuierung des Preßzylinders erreichen.
• Die Abfallteilchen sollen durch die im Abfall enthaltenen Kunststoffe gebunden werden, wozu vorwiegend Polyäthylen vorhanden ist. Deshalb muß die Temperatur beim Preßvorgang für ein Fließen der Kunststoffe ausreichen. Bei zu geringem Kunststoffanteil kann die Bindung durch einen Zusatz von organischen Bindemitteln, zun Beispiel Schmelzklebern, vorzugsweise Polyamid, sichergestellt werden.
• Vor und nach dem Eil,fiillen des geshredderten Abfallmaterials in die Presse kann je eine Folie aus einem geeigneten, tetnzeraturbeständlgen Material, zum Beispiel Allminium-Folie, dazu dienen, ein Verkleben mit den Teilen der Presse, insbesondere mit dem Pressenstempel, zu vermeiden. Solche Folien stellen zugleich eine Kaschierung der Preßlingsoberfläche dar, die das unkontrollierte Ablosen radioaktiver Abfallteilchen verhindert, so daß sich eine erhöhte Handhabungssicherheit ergibt. Man kann aber auch durch eine Abkühlung nach dem Preßvorgang ein Lösen des Preßlings durch "Abschrumpfen" herbeiführen.
• Die Stärke der Preßlinge sollte aus thermischen Gründen auf 10 bis 30 mm beschränkt werden. Der Querschnitt der Preßlinge wird vorteilhaft den noch erforderlichen Transport- oder Lagerbehältern angepaßt.
• Er wird daher meist zylindrisch sein. Der Durchmesser beträgt in Anpassung an den Durchmesser von 200 1 Fässern vorzugsweise 56 cm. Jedenfalls sollte der Durchmesser 15 bis 60 mal so groß sein wie die Dicke, um eine gute Raumausnutzung bei der Stapelung in genormten Abfallfässern zu erreichen.
• 8 Patentansprüche 0 Figuren

Claims (8)

1. Patentansprüche ç Verfahren zur Konditionierung fester, brennbarer Abfallstoffe schwacher Radioaktivität durch ZusammendrUcken mit einer Presse, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Abfallstoffe vor dem Zusammendrücken zu wenige Quadratzentimeter großen Teilchen zerkleinert werden, daß die Teilchen mit erforderlichenfalls zusätzlichem thermoplastischem Kunststoff gemischt werden, so daß ein gleichmäßig verteilter Kunststoffgehalt von mindestens 5 bis 10% vorliegt, daß die Teilchen auf Temperaturen von 100 bis 2000C aufgeheizt werden und daß die Presse bei einem Preßdruck von 120 - 1200 N/cm2 betrieben wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h -n e t d u r c h den Zusatz von Schmelzklebern, insbesondere Polyamid.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mindestens der Pressenstempel mit einer temperaturbeständigen Folie abgedeckt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Preßlinge mit einer Dicke von 10 bis 30 mm hergestellt werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß zylindrische Preßlinge hergestellt werden, deren Durchmesser 15 bis 60 mal so groß wie die Dicke ist.
6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Teilchen beim Aufheizen getrocknet werden.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Preßzylinder evakuiert wird.
8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Preßzylinder und/oder -der Pressenstempel nach dem Preßvorgang gekühlt wird.