DE3129852C2

DE3129852C2 - Verfahren zur Paketierung von radioaktiven Abfallstoffen

Info

Publication number: DE3129852C2
Application number: DE3129852A
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr. 6843 Biblis Ambros; Henning Dr. Baatz; Hans-Joachim 4300 Essen Lüer; Dieter Rittscher
Original assignee: GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
Current assignee: GNS Gesellschaft fuer Nuklearservice mbH
Priority date: 1981-07-29
Filing date: 1981-07-29
Publication date: 1985-05-23
Also published as: DE3129852A1

Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Lagerung von verdichtbaren radioaktiven Abfallstoffen, wobei die Abfallstoffe verdichtet, die verdichteten Abfallstoffe in standardisierten Lagerfässern aus Stahlblech untergebracht und die gefüllten Lagerfässer in Lagerstätten, insbesondere in unterirdischen Lagerstätten, gelagert werden. Dabei werden die Abfallstoffe in Hilfsfässer aus Stahlblech eingefüllt. Sie werden mit den Hilfsfässern zu Stahlmantelformkörpern verdichtet. Jeweils eine Mehrzahl der Stahlmantelformkörper wird in den Lagerfässern untergebracht, die dadurch gleichzeitig ausgesteift werden. Im Ergebnis liegen die radioaktiven Abfallstoffe in den Lagerfässern nicht mehr frei, werden die Lagerfässer verstärkt und können in den Lagerfässern und damit in den Lagerstätten wesentlich größere Mengen an radioaktiven Abfallstoffen untergebracht werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zur Paketierung von radioaktiven Abfallstoffen, bei dem die Abfallstoffe in Hilfsfässer aus Stahlblech eingeschlossen und in diesen sowie mit diesen unter Abstützen gegen Ausbauchen an Pressenbauteilen zu Formkörpern verdichtet werden, wobei fernerhin mehrere Formkörper in ein Lagerfaß aus Stahlblech eingefüllt werden.

Verdichtbare radioaktive Abfallstoffe fallen insbesondere in Kernkraftwerken an und bestehen aus Gegenständen, die durch Strahleneinwirkung oder Kontaminierung radioaktiv geworden sind. Es kann sich dabei zum Beispiel um Abfallstoffe aus tcxlilem Material, Papier oder Schrott handeln. Diese Abfallstoffe werden zumeist zerkleinert oder verbrannt und dann verdichtet.

Bei dem aus »KfK-Nachrichten. Jahrgang 13,1—2/81. S. 73 bis 78« und auch aus C. Koning »Automatic Solid-Waste Compaction System« vorgetragen auf der Tagung »Volume Reduction Techniques for Solid Radioactive Wastes«, Wien, 15. bis 19. Oktober 1979, S. 1 bis 5« bekannten gattungsgemäßen Verfahren erfolgt das Verdichten der Abfallstoffe in Hilfsfässern, in die die Abfallstoffe zunächst eingefüllt werden, wobei die Hilfsfässer mit den Abfallstoffen verdichtet werden. Dazu wird mit einer Presse gearbeitet, in die die Hilfsfässer eingesetzt werden, wobei die Presse Bauteile aufweist, die beim Verdichtungsvorgang eine Abstützung bewirken und vermeiden, daß die Hilfsfässer ausbauchen. Die Verdichtung erfolgt so gleichsam in einer Matrize. Man erhält Formkörper vorgegebener Geometrie, die in die Lagerfässer eingesetzt werden können. Dazu müssen die Formkörper besonders manipuliert werden, was wegen der Radioaktivität aufwendig ist. Im übrigen kann nicht erreicht werden, daß die Formkörper in dem Lagerfaß überall ausfüllend angeordnet sind, weil für das Beschicken der Lagerfässcr Toleranzen freigelassen werden müssen und unkontrollierte Maßabweichungen in Kauf genommen werden müssen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das galtungsgemüße Verfahren so zu führen, daß die Formkörper nicht einzeln in die I agcrfässer eingesetzt und da/u manipuliert werden müssen und daß in den Lagerfässern und damit in den Lagerstätten eine größere Menge an radioaktiven Abfallstoffen un

tergebracht werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Hilfsfässer im Lagerfaß verdichtet werden und daß das Lagerfaß zur Vermeidung des Ausbauchens an der Presse abgestützt wird. Einfach und funktionssicher läßt sich arbeiten, wenn Hilfsfässer verwendet werden, deren Volumen im unverformten Zustand etwa dem Volumen der Lagerfässer entspricht und die einen Mantel von 0,3 bis 1 mm Dicke sowie einen Boden und einen Deckel von 3 bis 10 mm Dicke aufweisen.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht mehr zunächst Formkörper hergestellt und diese manipuliert, nämlich in die Lagerfässer eingefüllt werden müssen. Es erfolgt vielmehr die Bildung der Formkörper in den Lagerfässern selbst, die dadurch mit hoher Dichte gefüllt werden, so daß in den Lagerfässern Freiräume nicht mehr verbleiben und im Ergebnis eine größere Menge an radioaktiven Abfallstoffen in den Lagerfässern und damit auch in den Lagerstätten untergebracht werden kann.

Die Verdichtung der gefüllten Hilfsfässer zu Formkörpern geschieht mit entsprechenden Pressen, die als Hochdruckpressen ausgeführt sind. Im allgemeinen wird man dazu die Hilfsfässer in angepaßte Matrizen einführen, in denen mit Hilfe einer entsprechenden Patrize die Virdichtung erfolgt. Es versteht sich, daß beim Verdichtungsvorgang die Luft aus den Hilfsfässern entweichen muß.

Arbeitet man nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, dann werden die standardisierten Lagerfässer durch ein inneres Skelett aus den Formkörpern, die aus den gefüllten und verdichteten Hilfsfässern bestehen, ausgesteift und zur Aufnahme wesentlich höherer Beanspruchungen eingerichtet. Die radioaktiven Abfallstoffe liegen in den Lagerfässern nicht mehr frei. Sie können auch wesentlich stärker verdichtet werden als im Rahmen der bekannten Maßnahmen, weil die gefüllten, verdichteten und verformten Hilfsfässer praktisch keine rückfedernden Kräfte mehr entwickeln. Die verdichteten radioaktiven Abfallstoffe können auch nicht mehr quellen, wenn sie vor der Verdichtung feucht sind. Die so erzeugten Formkörper behalten deshalb die durch die Verdichtung erzeugte definierte Form und die Lagerfässer erfahren eine zusätzliche Aussteifung, jedoch keine von innen her aufsprengenden Kräfte.

Der Mantel der Hilfsfässer wird bei der Verformung und Verdichtung mehr oder weniger harmonikaartig zusammengestaucht, während Boden und Deckel unverformt bleiben.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein standardisiertes Lagerfaß,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch ein Hilfsfaß mit eingefüllten radioaktiven Abfallstoffen,

F i g. 3 einen Querschnitt durch den Formkörper, der aus dem Hilfsfaß der F i g. 2 geformt worden ist,

Fig. 4 das Lagerfaß nach Fig. 1 mit darin enthaltenen Formkörpern und

F i g. 5 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes der Fi g. 4.

Aus einer vergleichenden Betrachtung der F i g. 2 und 3 entnimmt man zunächst, daß die radioaktiven Abfallstoffe 1 in ein Hilfsfaß 2 aus Stahlblech eingefüllt und dann mit dem Hilfsfaß 2 zu einem Formkörper 2a verdichtet werden, wie er in F i g. 3 dargestellt ist. Dazu

wird das mit den radioaktiven Abfallstoffen 1 gefüllte und mit Boden 3 und Deckel 4 verschlossene Hilfsfaß 2 in ein Lagerfaß 6 eingeführt, dann das Lagerfaß 6 in eine Matrize einer nicht gezeichneten Hochdruckpresse eingesetzt und durch Krafteinwirkung in Richtung der in F i g. 2 eingezeichneten Pfeile verformt. Boden 3 und Deckel 4 bleiben im allgemeinen unverformt, der Mantel 5 des Hilfsfasses 2 schiebt sich jedoch mehr oder weniger harmonikaförmig zusammen. Die Hilfsfässer 2 werden in den Lagerfässern 6 zu den Formkörperr. la verdichtet Dabei müssen die Lagerfässer 6 an einer entsprechenden Lagerfaßaufnahme der Presse abgestützt werden, damit sie nicht ausbauchen. Diese Aufnahme wird dann nach dem Preßvorgang und nachdem die Lagerfässer 6 mit einer entsprechenden Anzahl von Formkörpern 2a gefüllt sind, auseinandergefahren, so daß die gefüllten Lagerfässer 6 entnommen werden können. Nimmt man die F i g. 4 hinzu, so erkennt man, daU in den Lagerfässern 6 jeweils eine Mehrzahl der Formkörper 2a enthalten sind. Ein mit den Formkörpern 2a ausgefülltes Lageriaß 6 erfährt auf diese Weise eine beachtliche Aussteifung. Die gefüllten Hilfsfässer 2 werden zu flachen, im wesentlichen zylindrischen Formkörpern 2a verdichtet, deren Grundriß dem Innenraum der Lagerfässer 6 entspricht. Die zylindrischen Formkörper 2a sind in den Lagerfässern 6 tablettenartig gestapelt. Sie können, wie die F i g. 5 zeigt, zusätzlich vergossen sein. Das in F i g. 2 dargestellte Hilfsfaß 2 mag einen Mantel 5 aus Stahlblech der Dicke von 0,3 bis 1 mm aufweisen. Boden 3 und Deckel 4 besitzen eine Dicke von 3 bis 10 mm. Die Hilfsfässer 2 können in dar Presse mit den radioaktiven Abfallstoffen 1 gefüllt werden, wobei die Presse eine entsprechende Fülleinrichtung aufweist. Die Hilfsfässer 2 werden danach in einem ersten Arbeitshub der Presse mit einem Deckel 4 versehen und dabei oder danach zu den Formkörpern 2a verdichtet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Paketierung von radioaktiven Abfallstoffen, bei dem die Abfallstoffe in Hilfsfässer aus Stahlblech eingeschlossen und in diesen sowie mit diesen unter Abstützen gegen Ausbauchen an Pressenbauteilen zu Formkörpern verdichtet werden, wobei fernerhin mehrere Formkörper in ein Lagerfaß aus Stahlblech eingefüllt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsfässer im Lagerfaß verdichtet werden und daD das Lagerfaß zur Vermeidung des Ausbauchens an der Presse abgestützt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Hilfsfässer verwendet werden, deren Volumen im unverdichteten Zustand etwa dem Volumen der Lagerfässer entspricht, und die einen Mantel von 0,3 bis 1 mm Dicke sowie einen Boden und einen Deckel von 3 bis 10 mm Dicke aufweisen.