DE3224809A1

DE3224809A1 - Verfahren und vorrichtung zum entfernen von radiojod aus einer fluessigkeit

Info

Publication number: DE3224809A1
Application number: DE19823224809
Authority: DE
Inventors: Georg 8025 Unterhaching Kinzler
Original assignee: KINZLER GEORG
Current assignee: Kinzler Georg 85221 Dachau De
Priority date: 1982-07-02
Filing date: 1982-07-02
Publication date: 1984-01-05
Also published as: DE3224809C2; ATA219183A; AT384416B

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM ENTFERNEN VON RADIOJOD AUS
EINER FLÜSSIGKEIT Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Radiojod aus einer Flüssigkeit, insbesondere Urin, durch hinzufügen einer mit dem Radiojod reagierenden Reaktionssubstanz, etwa einem Schwermetallsalz.
Seit längerer Zeit werden radioaktive Jod-Isotope, insbesondere J131, , zur Therapie von Schilddrüsenerkrankungen verwendet. Das dem Patienten verabreichte Radiojod wird dann nach einer gewissen Zeit mit dem Urin wieder ausgeschieden, und zwar in Form anorganischer Jodide oder organisch gebundenen Jods. Die Strahlungsaktivitäten des Urins liegen dabei bekanntermaßen weit über den Werten, die nach der Strahlenschutzverordnung für eine Abführung in die öffentliche Kanalisation zulässig sind. Der Urin der auf die erwähnte Weise behandelten Patienten muß deshalb gesondert gesammelt und von seiner Radioaktivität befreit werden.
Dies geschieht meist in der Weise, daß der Urin in sogenannten Abklingbehältern gesammelt und dort mehrere Monate gelagert wird, bis die Strahlung unter die zulässigen Werte abgesunken ist. Die Lagerung der hochaktiven Exkrete bringt jedoch beträchtliche Probleme mit sich, insbesondere bezüglich des Platzbedarfes, der Lagerkapazität, des Auftretens von Gärprozessen und der Gefahr der Kontamination des Personals.
Um die Nachteile der Abklinglagerung des aktiven Urins zu vermeiden ist ein Verfahren bekanntgeworden, bei dem der Urin durch einen Harz-Ionenaustauscher geleitet wird, wobei das Radiojod im Austauscher gebunden wird. Inder Praxis hat sich jedoch gezeigt, daß dieses Verfahren nur bei sehr geringen Exkretanfällen brauchbar ist, weil die Ionenaustauscher sehr schnell ihre Austauschfähigkeit verlieren und durch die im Urin enthaltenen organischen Stoffe, insbesondere Eiweißfasern, schnell verstopfen. Sch]ießlich ist in der DE-OS 27 01 027 ein Verfahren offenbart, bei dem dem Urin je eine dosierte Menge mindestens einer ersten, eine Trägersubstanz jür das Radio jOd enthaltenden Reaktionslösung und einer zweiten, ein Schwermetallsalz enthaltenden Reaktionslösung zugeführt wird, worauf die zugeführten Reaktionslösungen mit dem Urin während einer vorbestimmten Zeit zur Bildung eines unlöslichen, radioaktiven Niederschlags vermischt werden. Die den radioaktiven Niederschlag als Suspension enthaltende Flüssigkeit wird dann filtriert, um den radioaktiven Niederschlag von der Flüssigkeit zu trennen. Auch dieses Verfahren stellt jedoch keine optimale Lösung dar, und zwar deshalb nicht, weil die sich bildenden Verbindungen nicht stabil sind; mit anderen Worten, die an und für sich schwer löslichen Verbindungen zerfallen nach kurzer Zeit, mit der Folge, daß beträchtliche Mengen an Radiojod durch das Filter hindurch in die Ablaßleitung gelangen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe es gelingt, mit großer Wirksamkeit und Sicherheit das in der Flüssigkeit enthaltene Radiojod zu entfernen, wobei aber der Vorgang trotzdem möglichst einfach und kostensparend sein soll. Die verfahrensmäßige Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 gekennzeichnet. Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist im Anspruch 4 gekennzeichnet.
Bei der Erfindung wird also dafür Sorge getragen, daß die Reaktionssubstanz, etwa ein Schwermetallsalz, nur eine vergleichsweise kurze Zeit im Flüssigkeitsstrom verbleibt, also alsbald nach Anlagerung des Radiojods zusammen mit diesem aus dem Flüssigkeitsstrom entfernt wird. Das mit der Reaktionssubstanz beschichtete Filtertuch bleibt also nur kurzzeitig im Flüssigkeitsstrom und wird dann durch einen neuen Bereich des Filtertuchs ersetzt. Praktische Versuche haben ergeben, daß auf diese Weise das Radiojod mit hoher Sicherheit aus der anfallenden Flüssigkeit entfernbar ist.
Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt. Dabei ist mit 10 eine Toilette für mit Radiojod behandelte Patienten bezeichnet. Die Auslaßleitung 11 der Toilette 10 führt über ein Rückschlagventil 11a und eine Entsorgungspumpe 12 zu einem Reaktionsbehälter 13, wobei die Leitung 11 an der Oberseite des Behälters 13 in diesen einmündet. Vom Boden des Behälters 13 geht eine Auslaßleitung 14 ab, die in ein Entsorgungsgefäß 15 mündet. Die Strahlendosis im Entsorgungsgefäß 15 wird durch ein Strahlungsmeßgerät 16 überwacht. Vom Boden des Gefäßes 15 geht eine Auslaßleitung 17 ab, die einerseits mit einem Kanalzulauf 18 und andererseits mit einer Rückführleitung 19 verbindbar ist. In die Verzweigungsstelle ist ein Umschaltventil 20 eingesetzt, das von der Strahlungsmeßzelle 16 her steuerbar ist. Die Rückführleitung 19 mündet vor der Entsorgungspumpe 12 in die zum Reaktionsbehälter 13 führende Leitung 11. Mit 22 ist ein Filtertuch bezeichnet, das bandförmig ausgebildet ist und von einer Abwickelspu]e 23 zu einer Aufwickelspule 24, die sich in einem Strahlenschutzbehälter 25 befindet, führt. Auf seinem Weg zwischen den Spulen 23, 24 durchsetzt das Filtertuch 22 den Reaktionsbehälter 13 quer zur Richtung des Flüssigkeitsstroms. Dabei tritt das Filtertuch 22 durch den Einlaßschlitz 13a in den Behälter 13 ein und verläßt diesen durch den Auslaßschlitz 13b. Das Filtertuch ist so bemessen, daß es den gesamten Querschnitt des Behälters 13 überspannt. Das Filtertuch 22 besteht aus einem Grundgewebe und einer darauf befindlichen Beschichtung. Die Beschichtung enthält das mit dem Radiojod reagierende Material, etwa ein Schwermetallsalz, vorzugsweise Silbersalz. Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Filtertuchbeschichtung aus körniger Aktivkohle, die mit Silbersalz behandelt ist, besteht, weil damit sowohl eine ausreichende Durchlässigkeit der Schicht als auch eine hohe Reaktions-Oberfläche gewährleistet sind. Anstelle eines Schwermetallsalzes kann aber auch Stärke entsprechender Konsistenz verwendet werden, womit die spätere Entsorgung des aufgewickelten gebrauchten Filtertuchs erleichtert wird (das Filtertuch kann verbrannt werden).
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen. Der in der Toilette 10 befindliche Urin wird durch die Pumpe 12 abgesaugt und von oben in die Reaktionskammer 13 eingeführt. In der Reaktionskammer 13 durchfließt der Urin das Filtertuch 22, wobei sich das mitgeführte Radiojod an der Reaktionssubstanz der Filtertuchbeschichtung anlagert, also in dieser Filtertuchbeschichtung festgehalten wird. Die vom Radiojod befreite Flüssigkeit gelangt über die Leitung 14 in das Entsorgungsgefäß 16, in welchem durch das Meßgerät 16 eine Bestimmung der Strahlungswerte erfolgt. Liegen die Strahlungswerte unter den vorgegebenen Grenzwerten, dann wird die Flüssigkeit über die Auslaßleitung 17 der Kanalzuführung 18 zugeführt. Liegen dagegen die Strahlungswerte über den Grenzwerten, befindet sich also doch noch zuviel Radiojod in der Flüssigkeit, dann schaltet das Meßgerät 16 das Umschaltventil 20 um, und die Flüssigkeit gelangt über die Rückführleitung 19,die Leitung 11 und die Pumpe 12 erneut in den Reaktionsbehälter 13.
Nach einer gewissen Zeitspanne, die von der Menge der hindurchgeleiteten Flüssigkeit abhängt, wird das Filtertuch 22 in Pfeilrichtung um eine Strecke weiterbewegt, die der Tiefe der Reaktionskammer 13 entspricht, so daß sich in der Reaktionskammer 13 ein neuer Bereich des Filtertuchs befindet. Der mit dem angelagerten Radiojod behaftete Bereich des Filtertuchs befindet sich dagegen dann bereits innerhalb der Strahlenschutzkammer 25. Um sicherzustellen, daß das Filtertuch 22 auch bei geringem Flüssigkeitsanfall oder größeren Anfallpausen nicht zu lange in der Reaktionskammer verbleibt werden die Vorschubpausen zeitlich auf einen Maximalwert begrenzt. Mit anderen Worten, das Filtertuch in der Reaktionskammer 13 wird in bestimmten, vorgegebenen Zeitspannen ersetzt, wobei dann, wenn der Flüssigkeitsanfall größer ist, der Ersatz häufiger erfolgt. Damit ist die Gewähr geboten, daß der Wiederzerfall der entstehenden Schwermetall-Jod-Verbindungen vermieden ist.
Der beschriebene diskontinuierliche Vorschub des Filtertuchs 22 hat gegenüber den - möglichen - kontinuierlichen Vorschub den Vorteil, daß die Abdichtung an den Schlitzen 13a, 13b einfacher zu bewerkstelligen ist. Die schleusenartigen Schlitze 13a, 13b können nämlich bei diskontinuierlichem Betrieb während der Bewegungsphasen mechanische geöffnet und während der Stillstandsphasen geschlossen werden.
Ist das Filtertuch 22 vollständig verbraucht, also vollständig auf der Rolle 24 aufgewickelt, dann wird der Strahlenschutzbehälter 25 geschlossen und so lange in einer Deponie gelagert, bis die Radioaktivität genügend abgeklungen ist. Der Platzbedarf des Behälters 25 ist dabei vergleichsweise gering.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zahlreiche Abwandlungen erfahren, insbesondere was die Steuerung des Filtertuch-Vorschubs und des Umschaltventils 20 sowie die Konstruktion des Reaktionsbehälters 13 betrifft. Selbstverständlich kann die Erfindung auch zur Entsorgung anderer Radiojod enthaltender Flüssigkeiten als Urin Anwendung finden. Auch die Entfernung anderer radioaktiver Isotope aus einer Flüssigkeit ist möglich, wobei dann für die Beschichtung des Filtertuchs Substanzen zu wählen sind, die mit dem Radioisotop Verbindungen eingehen, die zumindest kurzzeitig schwer löslich sind.
L e e r s e i t e

Claims

PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Entfernen von Radiojod aus einer Flüssigkeit, insbesondere Urin, durch hinzufügen einer mit dem Radiojod reagierenden Reaktionssubstanz, etwa einem Schwermetallsalz, dadurch gekennzeichnet, daß die das Radiojod enthaltende Flüssigkeit in einem Reaktionsbehälter durch ein bandförmiges, mit einer mit dem Radiojod reagierenden und dieses anlagernden Reaktionssubstanz beschichteten Filtertuch hindurchgeleitet und daß das Filtertuch mit einer von der hindurchgeleiteten Flüssigkeitsmenge abhängigen Geschwindigkeit quer zum Flüssigkeitsstrom durch den Reaktionsbehälter hindurchgeführt und anschließend in einem Strahlenschutzbehälter aufgewickelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtertuch diskontinuierlich durch den Reaktionsbehälter hindurchgeführt wird, wobei die jeweilige Bewegungsstrecke entsprechend der Tiefe des Reaktionsbehälters gewählt und die zeitliche Länge der Stillstandsperioden sron der Menge der hindurchgeleiteten Flüssigkeit abhängig gemacht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stillstandsperioden auf eine bestimmte Maximaldauer begrenzt werden.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 3, gekennzeichnet durch einen Reaktionsbehälter (13) mit einem Flüssigkeitseinlaß an seiner Oberseite, einem Flüssigkeitsauslaß an seiner Unterseite, einem Filtertuch-Einlaßschlitz (13a) an einer seiner Seitenwände und einem Filtertuch-Auslaßschlitz (13b) an der gegenüberliegenden Seitenwand, und durch eine dem Filtertuch-Einlaßschlitz (13a) vorgeschaltete Abwickelrolle (23) sowie eine dem Filtertuch-Auslaßschlitz (13b) nachgeschaltete, im Strahlenschutzbehälter (25) untergebrachte Aufwickelspule (24) für das Filtertuch (22).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet, daß das Filtertuch (22) aus zumindest einem netzartigen Gewebe und einer porösen Beschichtung auf dem Gewebe bzw.

zwischen den Geweben besteht.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß des Reaktionsbehälters (13) in ein Entsorgungsgefäß (15) mit Strahlungsmeßzelle (16) mündet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß des Entsorgungsgefäßes (15) in eine zur Kanalisation führende Auslaßleitung (18) und eine zum Einlaß des Reaktionsbehälters (13) zurückführende Rückführleitung (19) verzweigt ist, wobei in die Verzweigungsstelle ein von der Strahlungsmeßzelle (16) gesteuertes Umschaltventil (20) eingesetzt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtertuchschlitze (13a, 13b) des Reaktionsbehälters (13) schleusenartig ausgebildet sind.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtertuch (22) mit Silbersalz beschichtet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtertuch (22) eine Beschichtung aufweist, die aus granulierter, mit Silbersalz imprägnierter Aktivkohle besteht.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtertuch (22) mit einer Schicht aus körniger Stärke beschichtet ist.