DE3238088A1

DE3238088A1 - Verfahren zur handhabung von radioaktiven abfallmengen

Info

Publication number: DE3238088A1
Application number: DE19823238088
Authority: DE
Inventors: Rainer Dipl.-Phys. 6843 Biblis Ambros; Hans Dipl.-Ing. 6056 Heusenstamm Holtz; Werner Dipl.-Ing. 4200 Duisburg Schacky; Heinrich Dipl.-Chem. Dr. 6843 Biblis Schroeder
Original assignee: Transnuklear GmbH
Current assignee: Transnuklear GmbH
Priority date: 1982-10-14
Filing date: 1982-10-14
Publication date: 1984-04-19
Also published as: EP0106207A1; DE3362554D1; EP0106207B1

Description

82 182 KT

TRANSNUKLEAR GmbH
6450 Hanau 11, DE

Verfahren zur Handhabung von radioaktiven Abfallmengen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Handhabung von radioaktiven Abfallmengen, die in Kontrollbereichen kerntechnischer Anlagen anfallen.

Beim Betrieb kerntechnischer Anlagen fallen radioaktive Abfälle in großer Vielfalt an, z. B. Papier, Holz, Textilien, Kunstoff, Folien, Gummi, Glas- und Steinwolle, Bauschutt, Glas, Werkstücke, Werkzeuge, Komponenten, metallischer Schrott, Kabel, Filter, Filterrahmen, Schlämme, Konzentrate, Harze, Aktivkohle, Altöl, Szintillatorlösungen, organische Lösungsmittel, radioaktive Quellen, Meßstandards, medizinische Präparate usw.. Diese Abfälle können fallweise verwertet werden, in anderen Fällen sind sie als radioaktive Abfälle geordnet zu beseitigen. Der derzeitige Stand der Technik der Handhabung radioaktiver Abfallmengen wird nachstehend am Beispiel von Kernkraftwerken dargelegt.

Die Abfälle werden am Entstehungsort in entsprechend zugelassenen Kontrollbereichen bzw. Schutzzonen gesammelt. Häufig werden hierzu offene Behälter oder Ständer mit einem eingelegten Plastiksack von ca. 80 1 Volumen verwendet. In einem Kernkraftwerk, Typ 1300 MWe DWR-Block, können ca. 80 derartiger Sammelstellen vorhanden sein, in einem Reaktorblock, Typ 130-0 MWe SWR sind ca. 140 Sammelstellen erforderlich. Je nach Menge der Abfälle müssen die Behältnisse mehrfach

täglich entleert werden. In einigen Anlagen wird der Abfall nach brennbaren und nicht brennbaren Anteilen getrennt gesammelt. Von den Sammelstellen erfolgt der Abtransport in ein internes Abfallager bzw. in den dazugehörigen Stauraum. Häufig ist der Abtransport dadurch stark erschwert, daß der Transport z. B. über mehrere Etagen erfolgt und mehrfach Kontaminationsschutzzonen und Schleusen passiert werden. Die Transportwege können je nach Lage des Abfallagers oder Stauraumes mehrere hundert Meter betragen. Anschließend werden die Abfälle mit kraftwerkseigenen Pressen (z. B. 16 to Preßkraft) in 200 I-Standard-Rollreifenfässer eingepreßt. Teilweise wird stückiger Abfall vorher auf Faßgröße zerlegt und wenn möglich, ebenfalls vorverpreßt. Teilweise wird der brennbare Abfall zwecks Verbrennung in externen Verbrennungsofen speziell verpackt und in 200 1-Fässer eingebracht.

Danach werden die in-den 200 !-Fässern befindlichen Abfälle in internen Abfall-Lagern, die sich ebenfalls in Kontrollbereichen befinden, vorübergehend gelagert, falls erforderlich, dekontaminiert und aus den Kontrollbereichen in eine Transportbereitstenungshalle überstellt.

Wegen der bekannten Endlagerproblematik sind die Endlagerkapazitäten begrenzt bzw. nicht vorhanden. Daher werden zunehmend volumenreduzierende Abfall behänd!ungsverfahren aktuell, ehe der Abfall zwischenzeitlich zwischengelagert wird. So werden brennbare Abfälle zunächst externen Verbrennungsanlagen zugeführt. Nicht brennbare Abfälle, die sich in Blechbehältern befinden, werden vorgepreßt, mittels Hochdruckpresse gemeinsam mit den Blechbehälter zu tablettenähnlichen Preßlingen nachverpreßt und wiederum in 200 1-Fässer eingebracht, die zwischen- oder fallweise endgelagert werden.

Der Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, daß die Sammlung, der Transport, die Behandlung und die Lagerung der Abfälle sehr umständlich, technisch und personell aufwendig ist, andere Verfahrensabläufe behindert, Kontaminationsverschleppung, Unfall- und Brandgefahr einschließt und die Einhaltung von Annahmespezifikationen externer Behandlungsanlagen erschwert, wodurch zusätzlich auch wirtschaftliche Nachteile entstehen können.

ja

Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Handhabung von radioaktiven Abfall mengen, die in Kontrollbereichen kerntechnischer Anlagen anfallen, zu schaffen, das die beschriebenen Nachteile beseitigt, die Handhabung in kerntechnischen und nachgeschalteten Anlagen vereinheitlicht, sicherer, übersichtlicher und wirtschaftlicher gestaltet sowie umweltfreundlicher ist.

Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die in den zahlreichen Kontrollbereichen mit verhältnismäßig hoher radioaktiver Strahlung und erheblicher radioaktiver Kontaminationsgefahr anfallenden radioaktiven Abfälle dort zunächst in nicht besonders abgeschirmten Kleinbehältern unterschiedlicher Geometrie gesammelt werden, die Kleinbehälter anschließend je nach Inventar manuell oder fernbedient in mehrere Kleinbehälter fassende,abgeschirmte,dichte, entsprechend geprüfte, an kerntechnische Einrichtungen andockbare und für die Zwischenaufbewahrung in Stauräumen geeignete,stapelbare,mobile Mehrwegbehälter einheitlicher Geometrie eingebracht werden, die Mehrwegbehälter bis zu ihrer vorgesehenen Endbefüllung zwischenzeitlich in wenigen Kontrollbereichen mit niedriger radioaktiver Strahlung und geringer radioaktiver Kontaminationsgefahr abgestellt werden, weiterhin die Mehrwegbehälter nach der vorgesehenen Endbefüllung zu gegebener Zeit zu nicht besonders abgeschirmten,containerartigen Großbehältern an kontroll bereichfrei en Standorten innerhalb des kerntechnischen Geländes transportiert und eine Vielzahl von Mehrwegbehä'l-

tern in den containerartigen Mehrweg-Großbehältern dicht gestapelt werden, ferner die Mehrweg-Großbehälter je nach Inventar zu Abfallkonditionierungs- bzw. Verbrennungsanlagen oder zu externen Zwischenlagern transportiert werden.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll der Begriff kerntechnische Anlage auch solche Einrichtungen einschließen, in denen radioaktive Abfälle anfallen, wie fallweise in Krankenhäusern, in externen Sammelstellen und in Industriebetrieben, in denen radioaktiv gearbeitet wird.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden einheitliche radioaktive Abfälle in entsprechende Kleinbehälter und getrennt in Mehrwegbehälter gefüllt.

In vielen Fällen ist es besonders günstig, wenn die Kleinbehälter mehrfach verwendet werden. Auch ist es vorteilhaft, wenn die Mehrwegbehälter mittels entsprechend ausgestatteten einheitlichen Transportmitteln bewegt werden. Vorteilhafterweise werden als einheitlich gestaltete Transportmittel Traggestelle bzw. Fahrlafetten verwendet.

Das nachstehende Beispiel soll das erfindungsgemäße Verfahren näher erläutern.

In einem Kernkraftwerk als kerntechnischer Anlage fallen in den zahlreichen radioaktiven Kontrollbereichen (A) mit entsprechender radioaktiver Strahlung und hoher Kontaminationsgefahr radioaktive Abfälle an. Diese Kontrollbereiche (Labors, Werkstätten, Dekontaminationsbetrieb, Anwendungstechnikum, Personal schleusen etc.) mögen sich in verschiedenen Gebäuden und hier wieder in mehreren Gebäudeetagen befinden. In den zahlreichen Kontrollbereichen (A), die zum Teil also

¹^¹ erheblich räumlich auseinanderliegen können, wird der radioaktive Abfall in Kleinbehältern gesammelt. Die Kleinbehälter können Plastiksäcke, Blechtrommeln, Roll reifenfässer, Knautschtrommeln oder andere geeignete kleinere Gefäße sein. Je nach anfallender Abfallmenge in den einzelnen Kontrollbereichen (A), können dort täglich mehrere Male

gefüllte Kleinbehälter vorliegen.

An wenigen Stellen, die örtlich günstig Gruppen der Kontrollbereiche (A) zugeordnet sein können, sind andere Kontrollbereiche (B) mit niedriger radioaktiver Strahlung und geringer radioaktiver !Contaminationsgefahr in Stauräumen eingerichtet, in denen Mehrwegbehälter stationiert sind. Die Mehrwegbehälter sind abgeschirmt ausgestattet, entweder durch das Eigenmaterial, z. B. Stahl, oder aber nach Bedarf durch zusätzliche Abschirmmaterialien. Sie sind direkt mit verschließbaren öffnungen versehen, an kerntechnische Einrichtungen wie Schleusen andockbar, mobil eingerichtet und entsprechen den normalen prüftechnisch vorgeschriebenen Anforderungen für die Zwischenaufbewahrung in einem Stauraum und den Transport. Weiterhin sind die Mehrwegbehälter in einheitlicher Geometrie, beispielsweise würfelförmig, gestaltet und stapelbar konstruiert. Jeder Mehrwegbehälter vermag mehrere Kleinbehälter aufzunehmen. Ein z. B. würfelförmiger Mehrwegbehälter aus

Stahl- oder Aluminiumblech mit einer Kantenlänge von 1 m und dekontaminationsfreundlicher sickenversteifter Oberfläche, ausgestattet u. a. mit Ei ηfüll öffnungen, Entleerungsklappe und Fronttür, faßt bis zu 1500 kg radioaktive Abfälle.
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Je nach Bedarf oder in bestimmten zeitlichen Rhytmus werden die Mehrwegbehälter aus den wenigen Kontrollbereichen (B) in die zahlreichen Kontrollbereiehe (A) bzw. zu den zugeordneten Gruppen von Kontrollbereichen (A) gebracht. Das kann manuell oder fernbedient erfolgen.

Bewährt haben sich Rollenbahnen, Aufzüge oder Krananlagen. Besonders vorteilhaft ist in vielen Fällen die Verwendung von einheitlich gestalteten Transportmitteln, wegen Typenabnahmefähigkeit, rationeller Herstellung, Kontrolle und Wartung. Traggestelle bzw. Fahrlafetten haben sich besonders bewährt, da sie u. a. leicht zusammengekuppelt werden können. In den Kontrollbereichen (A) wird der Mehrwegbehälter mit abfall gefüll ten Kleinbehältern gefüllt. Fallweise kann der Mehrwegbehälter für das Befüll en an kerntechnische Einrichtungen wie Zellen, Schleusen oder Boxen, in denen sich Kleinbehälter mit gesammeltem Abfall befinden, angedockt werden. Dadurch wird ein gefahr-

²^ loses umweltfreundliches Befüllen des Mehrwegbehälters ohne Kontaminations- oder Inkorporationsgefahr erreicht.

Der zeitliche Befüllrythmus sowie die Transportweg-Führung des Mehrwegbehälters kann mit den in den zahlreichen Kontrollbereichen (A) erfolgenden Tätigkeiten wie Produktion, Decommissioning, Laboruntersuchungen usw. so abgestimmt sein, daß keine dieser Tätigkeiten behindert wird.

Die Mehrwegbehälter werden nach dem Befüllen wieder in die wenigen Kontrollbereiehe (B) zurücktransportiert und verbleiben zwischenzeitlich dort bis sie, wie vorgesehen, gefüllt sind.

Im Anschluß daran werden die befüllten außen sauberen Mehrwegbehälter zu nicht besonders abgeschirmten containerartigen Mehrweg-Großbehältern auf Standorten (C) innerhalb des kerntechnischen Geländes transportiert, die kontrollbereichsfrei sind und lediglich überwacht wer-'

den. Eine Vielzahl von Mehrwegbehältern wird in den Mehrweg-Großbe-

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hältern dicht gestapelt. Als Mehrweg-Großbehälter können z. B. sogenannte EURO-Normcontainer, Fassungsvermögen ca. 15 - 60 m³, verwendet werden., die, je nach Größe, bis 48 würfelförmige Mehrwegbehälter, Kantenlänge 1 m, aufnehmen können. Auf alle Fälle sind Abmessungen und Gewichte der Mehrwegbehälter hinsichtlicher Handhabung, Nutzvolümen und Beladung des Mehrweg-Großbehälters optimal abgestimmt.

Im Anschluß an die Beladung stehen die Mehrweg-Großbehälter zum Transport zu Abfallkonditionierungsanlagen, Verbrennungsanlagen oder zu externen Zwischenlagern bereit. Dort erfolgt die geordnete Entladung der Mehrweg-Großbehälter und Zuweisung der Mehrwegbehälter gemäß der weiteren Behandlung. Dabei können wiederum die entsprechenden erfindungsgemäßen Verfahrensvorteile genutzt werden, wenn die Infrastruktur in den Abfall behänd!ungsanlagen erfindungsgemäß angepaßt ist.

Vorteilhafterweise werden einheitliche radioaktive Abfälle, z. B. für Verbrennungsanlagen vorgesehene Abfälle oder metallische Schrotte für Endlagerung, getrennt in Mehrwegbehälter gefüllt. Dadurch reduzieren sich Sortier- und S.icherheitsaufwand, und die erheblichen Annahmespezifikationen externer Behandlungsanlagen werden wirtschaftlich günstiger erfüllt.

Das erfindungsgemäße Verfahren vereinfacht auf überraschender Weise die Handhabung und Ordnung radioaktiver Abfallmengen, es ist bedienungs-, sicherheits- und wartungsfreundlich, reduziert daher die bisherigen hohen Kosten, macht den radioaktiven Abfall-Mengenfluß in jeder Hinsicht überschaubar und vereinheitlicht die Abfall-Mengenbewegung zwischen den Abfall verursachern, den Abfall behandlern, den Zwischenlagern und gegebenenfalls den Endlagern nach dem Baukastenprinzip, ferner nach gemeinsamen Vorschriften und Anweisungen.

06.10.1982 Kl/Han

Claims

82 182 KT

TRANSNUKLEAR GmbH
6450 Hanau 11, DE

Patentansprüche

Verfahren zur Handhabung von radioaktiven Abfall mengen, die in Kontrollbereichen kerntechnischer Anlagen anfallen, dadurch gekennzeichnet, daß die in den zahlreichen Kontrollbereichen mit verhältnismäßig hoher radioaktiver Strahlung und erheblicher radioaktiver Kontaminationsgefahr anfallenden radioaktiven Abfälle dort zunächst in nicht besonders abgeschirmten Kleinbehältern unterschiedlicher Geometrie gesammelt werden, die Kleinbehälter anschließend je nach Inventar manuell oder fernbedient in mehrere Kleinbehälter fassende,abgeschirmte,dichte, entsprechend geprüfte, an kerntechnische Einrichtungen andockbare und für die Zwischenaufbewahrung des Abfalls in Stauräumen geeignete stapel bare,mobile Mehrwegbehälter einheitlicher Geometrie eingebracht werden, die Mehrwegbehälter bis zu ihrer vorgesehenen Endbefüllung zwischenzeitlich in wenigen Kontrollbereichen mit niedriger radioaktiver Strahlung und geringer radioaktiver Kontaminationsgefahr abgestellt werden, weiterhin die Mehrwegbehälter nach der vorgesehenen Endbefüllung zu nicht besonders abgeschirmten containerartigen Großbehältern an kontrollbereichfreien

Standorten innerhalb des kerntechnischen Geländes transportiert und eine Vielzahl von Mehrwegbehältern in den containerartigen Mehrweg-Großbehältern dicht gestapelt, ferner die Mehrweg-Großbehälter je nach Inventar zu Abfallkonditionierungs- bzw. Verbrennungsanlagen für den radioaktiven Abfall oder zu externen Zwischenlagern transportiert werden.

5 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einheitliche radioaktive Abfälle in entsprechende Kleinbehälter und getrennt in Mehrwegbehälter gefüllt werden.

IO 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kleinbehälter mehrfach verwendet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die 15 Mehrwegbehälter mittels entsprechend ausgestattetem einheitlich gestalteten Transportmitteln bewegt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als ²⁰ einheitlich gestaltete Transportmitteln Traggestelle bzw. Fahrlafetten verwendet werden.