DE3926252A1 - Verfahren und vorrichtung zur zersetzung verbrauchter ionentauscherharze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zersetzen fester organischer Schadstoffmaterialien, z. B. verbrauchter radioaktiver Ionentauscherharze, die einem Reaktorraum laufend zugeführt werden, durch eine Oxydation mittels einer flüssigen Oxidantie.

Es ist bekannt, Ionentauscherharze zur Aufbereitung radioaktiver Materialien zu nutzen. Nach ihren Gebrauch bilden diese Harze einen großen Anteil am niedrig- und mittelkontaminierten Atommüll, je nach ihrem Gehalt an radioaktiven Stoffen. Die meisten der gewerblich genutzten Ionenaustauschstoffe sind synthetische Harze. Angesichts des wachsenden Bedarfs an weiterer Sondermüll-Aufnahmekapazität und deren begrenzter Verfügbarkeit ist eine volumen- und gewichtskonzentriende Vorbehandlung der verbrauchten Ionentauscherharze erforderlich und wirtschaftlich, bevor eine weitere Sicherung und Ablagerung des Abfalles erfolgt. Die bekannten Vorbehandlungsverfahren, ob trocken oder naß, führen zu völlig anderen radioaktiven Materialien in bezug auf ihre chemischen und physikalischen Eigenschaften, die gewöhnlich vorteilhaft für ihre weitere Sicherungsaufbereitung sind.

Die trockene Aufbereitung von verbrauchten Ionentauschharzen wird bekanntlich entweder durch Veraschung oder durch Pyrolyse vorgenommen. Trotz erheblicher Fortschritte bei diesen Verfahren bestehen immer noch technische Sicherheitsprobleme bei einer trockenen Verbrennung radioaktiver Abfälle gemäß: Valkiainen, M., et al., Nucl. Technol., 1982, 58, 248-255; Johnson, T.C., et al., Trans. Am. Nuc. Soc. 1979, 32, 19-28.

Die Nachteile der Veraschung sind insbesondere:

• - Ein kompliziertes Abgassystem wird wegen des großen Volumens der entstehenden radioaktiv verunreinigten, korrosiven Hochtemperaturgase benötigt;
• - die Flugasche breitet sich leicht aus und muß deshalb sorgfältig behandelt werden;
• - die Handhabung des Mülls und der Rückstände kann radioaktive Belastungen des Betriebspersonals verursachen;
• - die Kosten der Erstellung, Wartung und des Betriebes von Veraschungsanlagen von radioaktivem Müll sind relativ hoch.

Bekanntlich ist von den Naßverfahren zur Volumenverminderung der am besten untersuchte die Säurezersetzung des radioaktiven Materials gemäß:
US-PS 43 13 845
GB-PS 20 50 682 B
Obgleich diese Verfahren vorteilhaft gegenüber der Veraschung sind, haben sie doch erhebliche Nachteile:

• - Die Verfahren arbeiten unter extremen Bedingungen, nämlich mit hochkonzentrierten Säuren und Temperaturen zwischen 230° und 270°;
• - große Energiemengen werden verbraucht, um die notwendige Reaktionstemperatur zu erbringen;
• - eine komplizierte Abgasbehandlung ist wegen der Entwicklung von agressiven Oxiden des Schwefels und des Stickstoffs notwendig;
• - eine aufwendige Wiedergewinnung der verbrauchten konzentrierten Schwefel- und Salpetersäure ist notwendig.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein vereinfachtes und wirksames und wirtschaftliches Verfahren zur Zersetzung zwecks Volumenreduktion von verbrauchtem, insbesondere radioaktiv belastetem, Ionentauscherharz zu offenbaren und eine Vorrichtung zu dessen einfacher, sicherer und zuverlässiger Durchführung unter leicht beherrschbaren Temperatur- und Druckbedingungen darzustellen.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß die Oxidantie Wasserstoffperoxid ist, das dem Reaktorraum nach einer Einbringung einer Startenergie so dosiert zugeführt wird, wobei die entstehende Rückstandsflüssigkeit laufend in einem Endbehälter abgeführt wird, daß die Zersetzung bei einer Temperatur von etwas über 100°C kontinuierlich verläuft.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Vorteile der Erfindung bestehen insbesondere darin, daß die Betriebskosten, die Baukosten und die Wartungskosten einer dafür erforderlichen Anlage niedrig sind und das Abgas recht einfach in einer geschlossenen Abgabebehandlungs- Vorrichtung behandelt werden kann.

Besonders vorteilhaft ist es, daß keine externe Energiezufuhr notwendig ist und unter bestimmten Betriebsbedingungen bei dem Verfahren freiwerdende Energie zur externen Verwendung verfügbar gemacht werden kann.

Es ist eine Prozeßführung vorteilhaft vorgesehen, bei der das Oxidationsmittel so sparsam eingesetzt wird, daß nur eine Zersetzung aber keine vollständige Oxydation des Ionentauscherharzes erfolgt.

Es ist vorteilhaft vorgesehen, auch andere, insbesondere organische Stoffe, z. B. giftige oder schädliche organische Abfallstoff und/oder hoch giftige radioaktive Stoffe, in dem Verfahren ohne Umweltbelastung sicher und zuverlässig zu zersetzen und dabei einen Energiegewinn zu erzielen.

Um das Verfahren einfach und sicher durchführen zu können, wird eine Vorrichtung für die chemische Zersetzung radioaktiv belasteten Ionenaustauschermaterials beschrieben, die einen vollautomatischen Betrieb ohne Wartungseingriffe in den radioaktiven Kontrollbereich erlaubt.

Fig. 1 zeigt eine Zersetzungsvorrichtung, schematisch, mit einem Vertikalschnitt des Reaktors.

Fig. 2 zeigt einen Detailschnitt mit auswechselbarem Filter.

Die Fig. 1 zeigt die funktional wesentlichen Baugruppen und einen Reaktor schematisch; seine Abmessungen und Abmessungsverhältnisse sind typisch aber veränderbar, wobei die Funktion nicht beeinträchtigt wird.

Die Zersetzungsvorrichtung besteht aus einem Schachttrichter-Reaktor (1), der von einem äußeren Schutzmantel (2) umgeben ist. Ein Wasserstoffperoxid-Tank (3) ist außerhalb der auf ihre Radioaktivität kontrollierten Zone (17) angeordnet, und der Ionentauscherharz-Behälter (4) mit einer Dosiervorrichtung (14) und eine Rückführpumpe (15) für die abgeflossene Restflüssigkeit ist in dieser Sicherheitszone (17) angeordnet.

Der Reaktor (1) und der Schutzmantel (2) sind bodenseitig lösbar mit einem Endbehälter (5) durch einen lösbaren Verschluß (120) verbunden ist, der sowohl Lösungsmittelrückstände während des Betriebes als auch die festen Rückstände nach einer Betriebsperiodenende aufnimmt. Der bodenseitige Abschluß (12) des Reaktors (1) ist vorteilhaft eine Filterscheibe aus Sinterglas, die nur die flüssigen Rückstände durchläßt und nur dann, wenn sie geöffnet ist, die festen Rückstände in den Endbehälter (5) passieren läßt.

Verschiedene Dosiervorrichtungen sind vorgesehen, um ein kontinuierliches Beschicken des Reaktors (1) aus dem Tank (3) mittels einer ersten Pumpe (13), aus dem Behälter (4) mittels einer steuerbaren Fördervorrichtung (14) und aus dem Endbehälter (5) mittels einer zweiten Pumpe (15) gesteuert und kontrolliert zu bewirken.

Zum Starten und Steuern der Reaktion ist die Einbringung katalytischen Materials vorgesehen. Dieses ist vorzugsweise Eisensulfat. Der Katalysator (61) wird vorteilhaft auf einer langarmigen Schaufel (6) in den Reaktor (1) gebracht und zwar unter den Auslauf (23) des Oxydationsmittels, der vorteilhaft als ein Düsenstock ausgebildet ist. Die Schaufel (6) läßt sich an dem Schaufelstiel (62) mit einem Verstellantrieb (63) in verschiedene Höhen verbringen; dadurch ist der Reaktionsverlauf zu beeinflussen. Der Schaufelstiel (62) ist als Rohr ausgestaltet, das untenendig in der löffelartig vertieften Schaufel (6) endet und obenendig einen Trichteransatz oder eine Dosiervorrichtung (64), für das Einbringen des Katalysatormaterials, trägt.

Der Reaktor (1) ist direkt und am Schutzmantel (2) jeweils mit einem thermischen Isoliermantel (20) umgeben, so daß durch die freiwerdende Zersetzungsenergie eine Aufheizung des eingesetzten Matrials auf eine günstige Reaktionstemperatur erfolgt. Die Prozeßsteuerung geschieht über einen oder mehrere Temperaturmeßsonden (7) deren Signal oder Signale der Steuervorrichtung (ST) zugeführt sind, die die Dosiervorrichtungen (13, 14, 15) und die Katalysator- Zuführvorrichtung (64) und den Katalysator-Verstellantrieb (63) so steuert, daß ein vorgegebener Temperaturbereich bei der Zersetzungsreaktion von z. B. 100-140°C schnell erreicht und dann gehalten wird.

Das Abgas ist durch den Auslaß (11) am Mantel (2) in einen gekühlten Kondensator (8) und danach durch ein HEPA-Filter (8) geleitet. Das im Kondensator (8) anfallende Kondensat wird in einer Vorlage (10) gesammelt und von dort entsorgt.

Der Zersetzungsprozeß wird jeweils mit der exothermen Zerfallsreaktion von vorzugsweise 60%igem Wasserstoffperoxid mittels festen Eisensulfats gestartet. Eine physikalische Energiezufuhr ist somit nicht erforderlich, was die Vorrichtung einfach hält. Das zersetzende Wasserstoffperoxid greift das eingesetzte Harz an, dessen darauf erfolgende Zersetzung ebenfalls exotherm verläuft, so daß mehr Wärme im Reaktionsmedium frei wird. Diese gesammelte Wärme im Reaktionsmedium zersetzt die weiter zugeführte Wasserstoffperoxidlösung, die wiederum mehr Ionenaustauscherharz angreift. Diese Reaktion verläuft weiter abhängig von der Zuführung der beiden Komponenten, die durch die Abmessungen des Reaktorgefäßes letztlich begrenzt ist. Die Reaktionsprodukte sind feste Rückstände, flüssige Lösungsrückstände und Abgas sowie Abdampf.

Die festen Rückstände, die sich am Boden des Schachtreaktors sammeln, enthalten die meisten radioaktiven Stoffe. Das Cäsium, falls solches überhaupt vorhanden ist, das stark löslich ist, ist größtenteils jeweils in der Rückstandsflüssigkeit enthalten.

Die Rückstandsflüssigkeit, die jeweils im Endbehälter (5) gesammel worden ist, wird vorteilhaft durch den Reaktor (1) zwecks Verdampfung zurückgeführt, damit ihr Volumen abnimmt und/oder die Reaktorwärme genutzt wird.

Die Behandlung der Rückstandsflüssigkeit hängt von ihrer Menge und ihrem Aktivitätsgrad ab, der wiederum von der Art und Zusammensetzung des Abfalls abhängt, der zersetzt wurde, und von der Art und der Menge der radioaktiven Stoffe darin und zwar in folgender Weise:

• - Wenn die Rückstandsflüssigkeit eine relativ sehr geringe Radioaktivität hat, dann wird sie unabhängig von ihrer Menge zum Kondensatbehälter (10) außerhalb der Kontrollzone (17) durch einen ersten Weg des steuerbaren Zweiwegeventils (16) geleitet.
• - Wenn die Rückstandsflüssigkeit eine hohe spezifische Radioaktivität aufweist und eine große Menge anfällt, so wird sie im Endbehälter (5) chemisch behandelt zwecks Ausfällung der radioaktiven Stoffe und über den zweiten Weg des Zweiwegeventils (16) in den Reaktor (1) zurückgeführt, wo die Ausfällungen ausgefiltert werden.
• - Wenn die Rückstandsflüssigkeit eine hohe spezifische Aktivitat aufweist, aber nur eine geringe Menge vorliegt, wird sie mit den festen Rückständen vermischt und dann im Endbhälter (5) durch Zuschläge verfestigt und dann beseitigt.

Zur Steuerung der vorstehenden Verfahrensführung sind Temperatur- Niveau- und Aktivitätssensoren (7, N1, N2, A1, A2) in dem Reaktor (1) und in dem Endbehälter (5) angeordnet, deren Signale auf die Steuervorrichtung (ST) geführt sind. Diese steuert ausgangsseitig gemäß jeweils vorgegebener Grenzwerte das Zweiwegeventil (16) und die Zuführung der Fällungsmittel (F) und der Zuschläge (V), die der Verfestigung dienen, in den Endbehälter (5). Der kontiniuierliche Betrieb wird nach dem katalytischen Start durch die kontinuierliche Dosierung des Harzes und die gesteuerte Zuführung des Oxydationsmittels bestimmt. Da die Reaktion i. a. unter Schaumbildung verläuft, wird die Zuführung der Reaktionsstoffe jeweils dann unterbrochen, wenn ein vorgegebenes Niveau (N1) im Reaktor (1) erreicht ist, und erst bei Rückgang des Schaumes unter dieses Niveau wird die Zuführung der Reagentien mit geringerer Rate weitergeführt. Selbst ein gelegentliches Überschäumen ist völlig unkritisch, da der evtl. seitlich übertretende Schaum durch den Ringspalt (R) zwischen dem Reaktor (1) und dem Schutzmantel (2) in den Endbehälter (5) abfließen kann.

Weiterhin ist der Filterverschluß (12) von der Steuervorrichtung (ST) mit einem gesteuerten Antrieb (12A) verschwenkbar, so daß die Entleerung der festen Rückstände, jeweils nach einer weitgehenden Füllung des Reaktionsraumes (1) und nach einer darauffolgenden Beendigung der Zersetzungsreaktion und ggf. nach einer Fällungsreaktion und der Beendigung der nachfolgenden Filterung des gefällten Materials, durch eine Verschwenkung des Filterverschlusses in den Endbehälter erfolgt. Somit ist ein einfacher, sicherer und völlig automatischer Betrieb der Anlage bei einer Temperatur von etwas über 100°C, z. B. 140°C, vorgesehen, bei der die Flüssigkeit verdampft.

Als Fällungsmittel (F) wird beispielsweise, wenn radioaktives Cäsium in der Rückstandflüssigkeit enthalten ist, konzentriert gelöstes Trikaliumferrohexacyanid zugefügt, wodurch das Cäsium gebunden wird und sich ausfiltern läßt und dann verdichtet als fester Rückstand in den Endbehälter zu verbringen ist.

Als Verfestigungszuschlag (V) für die Rückstände eignet sich besonders wasserverträgliches Polyester, das in dem Endbehälter (5) zum Abbinden gebracht wird.

Das Abgas und der Abdampf wird durch den Kondensator (8) geführt und dann durch ein HEPA-Filter geleitet. Dieser Verfahrenabschnitt hängt hauptsächlich von der Zersetzung des organischen Ionenaustauscherharzes ab. Es ist vorteilhaft nicht erforderlich, eine vollständige Oxydation in der auf Radioaktivität kontrollierten Zone vorzunehmen.

Wenn die Konzentration von Kohlenwasserstoffen in dem Kondensat im Kondensatbehälter (10) relativ hoch ist, so kann es dort oder noch später, falls erforderlich, nachoxidiert werden, z. B. ebenfalls mit Wasserstoffperoxid. Für eine solche Nebenreaktion ist die Zuführung von Wasserstoffperoxid mit einem steuerbaren Dosierer (D) vorgesehen und eine Zusatzheizung (H) in den Kondensatbehälter (10) eingebaut. Dieser ist zweckmäßig thermisch isoliert. Die entstehenden Zerfallsprodukte der Nachoxidation, nämlich Kohlensäure und Wasserdampf verlassen den Behälter (10) durch den Abluftkanal (8A) des Kühlers (8) und weiter durch das Filter (8). Der Hauptreaktor ist dann mit dieser Nebenreaktion nicht belastet.

Einen Ausschnitt der Vorrichtung zeigt Fig. 2 mit einer anderen, auswechselbaren Filteranordnung. Hierbei ist es vorgesehen, daß ein Ersatz der Filterscheibe (12) während des Betriebes möglich ist, falls derartig feine Rückstände anfallen, daß diese das Filter (12) zusetzen und ein Verschwenken, wie es in der Vorrichtung nach Fig. 1 vorgesehen ist, nicht ausreicht, das Filter zu reinigen. Für den Filterersatz ist eine horizontale Transportbahn (21) dicht oberhalb des Filters (12) durch den Schutzmantel (2) und den Reaktormantel in den Reaktor (1) hineingeführt. Auf der Transportbahn ist ein nach oben geschlossener Filterträger (22) mit einem Ersatzfilter (12′) in den Reaktor (1) einführbar. Das verbrauchte Filter (12) ist in einer von außen lösbaren Halterung (28) befestigt. Es läßt sich gesteuert lösen, worauf es in den Endbehälter (5) fällt und dort mit den Residuen entsorgt wird. Nach Schließen der Halterung (28) wird das Ersatzfilter (12′) gesteuert aus einem Halter (24) im Filterträger (22) freigegeben, so daß es in die Halterung (28) wechselt und dort aufgenommen wird. Danach wird der Filterträger (22) in seine seitliche Ausgangsposition zurückgeführt, wobei Abstreifkanten (25, 26) an der Reaktorraumwandung und am Sicherheitsmantel (2) den Reaktorinhalt zurückhalten. Zur Steuerung der Halterungen (28, 24) und des Transportes (21) sind Elektromagnete und ein Motorantrieb oder Pneumatik- oder Hydraulikantriebe vorgesehen.

Die gezeigten Ausführungsformen sind bevorzugte, sehr einfache und leicht steuerbare Konstruktionen, die sich fachmännisch abwandeln lassen. Insbesonders läßt sich statt der Katalysatorzuführung für den Reaktionsstart eine andere Form der Energieeinbringung wählen, z. B. in Form einer elektrischen Heizvorrichtung, also eines Heizdrahtes. Auch läßt sich ein Filtertausch von unten aus dem Endbehälterbereich vornehmen statt von der Seite, was die Schleuse und die Transportvorrichtung erspart. Hierzu werden mehrere Filter schwenkbar am Rande des Auslaufes des Reaktorraumes angeordnet, die gesteuert eingeschwenkt und aus ihrer Halterung entlassen werden können. Bei einem solchen Wechsel des Filters wird jedoch der restliche Inhalt des Reaktorraumes in den Endbehälter entleert. Von dort kann die Flüssigkeit in den Reaktorraum zurückgepumpt werden, falls dieses erforderlich sein sollte.

Die vorliegende Erfindung bietet ein einfaches und umfassendes System zur Zersetzung von organischen Abfallstoffen, insbesondere Ionentauscherharzen, und hat besonders folgende Vorteile:

• - Die Vorrichtung ist recht einfach und raumsparend, da sie im wesentlichen aus einem Reaktorbehälter und einem Schutzmantel besteht, die mit geringen Bau- und Wartungskosten zu erstellen und zu erhalten sind.
• - Die Betriebskosten sind recht gering, da die einzige aktive Chemikalie die benutzt wird, handelsübliches Wasserstoffperoxid ist und dessen Verbrauch minimiert ist.
• - Keine laufende externe Heizernergiezufuhr ist erforderlich, da die Reaktionsenergie durch Isolation genutzt wird.
• - Die Abgasbehandlung und die Vorrichtung dazu ist äußerst vereinfacht, da die Entstehung hoch aggressiver Schwefel- und Stickoxidgase vermieden ist, was ein Nachteil des vorbekannten Säureoxidationsverfahren war.
• - Das Verfahren ist äußerst vorteilhaft, da es bei niedrigen Temperaturen und bei Normaldruck arbeitet und keine Wärme zuzuführen ist noch konzentrierte Säuren benötigt werden. Hierdurch sind garantierte Sicherheits- und Zuverlässigkeitsgrade durch bekannte Maßnahmen zu gewährleisten.
• - Bemerkenswert starke Reduzierungen des Volumens und des Gewichtes des behandelten Mülls werden erreicht, die die Kosten der folgenden Aufbereitung und Lagerung der Restmengen verringert.
• - Das Verfahren läßt sich erweitern auf andere Arten von Sondermüll, z. B. brennbaren, nicht radioaktiven Abfall, und nuklearen, insbesondere hochgiftigen langlebigen Alpha-Abfall, der in verschiedenen Stufen der Brennstofferzeugung anfällt.
• - Das Verfahren kann angepaßt und genutzt werden zur Energieverwertung wenn entsprechende fachmännische Ergänzungsmaßnahmen getroffen werden.
• - Radioaktive Stoffe verflüchten sich nicht wegen der geringen Betriebstemperatur und somit werden sie nicht verbreitet, was im Gegensatz dazu ein Nachteil des vorbekannten Veraschungsverfahren ist.
• - Die Konzentrierung der meisten Radionukleide in einem geringen Bruchteil von anorganischen Reststoffen, die sich am Boden des Reaktors sammeln, erleichtert die folgende Verfestigung, wenn der Rückstand direkt in den Endlagerungsbehälter befördert wird, wo er mit dem Bindemittel vermengt wird.
• - Der Prozeß läßt sich leicht steuern durch die Steuerung der Mengenzufuhr des Wasserstoffperoxids.
• - Die Vorrichtung ist so einfach und klein, daß sie am Art der Abfallentstehung aufzubauen ist, wodurch eine umfangreiche Handhabung, Speicherung und ein aufwendiger Transport der Abfallstoffe dorthin erspart werden.

Claims (22)

1. Verfahren zum Zersetzen fester organischer Schadstoffmaterialien, z. B. verbrauchter radioaktiver Ionentauscherharze, die einem Reaktorraum (1) laufend zugeführt werden, durch eine Oxydation mittels einer flüssigen Oxidantie, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydantie Wasserstoffperoxid ist, das dem Reaktorraum (1) nach einer Einbringung einer Startenergie laufend, so dosiert zugeführt wird, wobei die entstehende Rückstandsflüssigkeit laufend in einen Endbehälter (5) abgeführt wird, daß die Zersetzung bei einer Temperatur von etwas über 100°C kontinuierlich verläuft.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einbringung der Startenergie ein Katalysatormaterial, das das Wasserstoffperoxid exotherm zersetzt, z. B. Eisensulfat, dem Reaktorraum (1) zum Reaktionsstart zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einbringung der Startenergie ein Heizdraht im Reaktorraum (1) mit Strom beaufschlagt wird.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasserstoffperoxid eine Konzentration von 60% hat.

5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktorraum (1) thermisch isoliert ist und die Dosierung des dem Reaktorraum (1) zugeführten Wasserstoffperoxids gesteuert oder geregelt so vorgenommen wird, daß dort eine Reaktionstemperatur von etwas über 100°C auftritt, wobei etwa Normaldruck herrscht und die reagierenden Stoffe ein vorgegebenes Niveau (N1) nicht überschreiten.

6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierung des Wasserstoffperoxids derart erfolgt, das die Schadstoffe nur zersetzt werden aber nicht vollständig oxydieren, so daß flüssige Kohlenwasserstoffe mit der Rückstandsflüssigkeit in den Endbehälter (5) abgeführt werden.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstandsflüssigkeit mit den Kohlenwasserstoffen, wenn sie geringe Radioaktivität aufweist, in einen Behälter (10) überführt wird, dem ein Oxydationsmittel (D), z. B. Wassserstoffperoxid, und Heizenergie zwecks einer Nachoxidierung zugeführt wird.

8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß das entstehende Abgas und der entstehende Abdampf außerhalb des Reaktorraumes (1) und außerhalb des Behälters (10) gekühlt kondensiert wird und das verbleibende Abgas HEPA-gefiltert wird.

9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schadstoff radioaktiv kontaminiert ist und die nach einer Filterung abgeführte Rückstandsflüssigkeit dann dosiert in den Reaktorraum (1) zurückgeführt wird, wenn sie eine Radioaktivität oberhalb eines vorgegebenen Aktivitätsmaßes aufweist und ihre Menge über einer vorgegebenen Grenzmenge liegt, so daß überschüssige Reaktionswärme die Rückstandsflüssigkeit verdampft.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückstandsflüssigkeit ein Fällungsmittel für die radioaktiven Bestandteile derselben zugeführt wird und die Rückstandsflüssigkeit dann in den Reaktorraum (1) zwecks einer Filterung zurückgeführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Fällungsmittel für in der Rückstandsflüssigkeit gelöstes radioaktives Cäsium ein Trikaliumferrohexacyanid- Lösungkonzentrat verwandt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die festen Reaktions- und Fällungsrückstände zusammen mit der restlichen Rückstandsflüssigkeit, wenn diese eine vorgegebene Grenzmenge unterschreitet, durch einen Zuschlagstoff, z. B. wasserverträgliches Polyester, in dem Endbehälter (5) verfestigt werden und dann mit dem Endbehälter (5) entsorgt werden.

13. Vorrichtung mit einem Reaktorraum (1), dem ein flüssiges Oxydantie und feste Schadstoffe zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 dosiert zuzuführen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktorraum (1) ein trichterförmiger Schachtraum ist, der bodenseitig mit einem zu öffnenden Filter (12) verschlossen ist, unterhalb dessen ein lösbarer Endbehälter (5) angeordnet ist, und daß der Reaktorraum (1) unter Belassung eines zum Endbehälter führenden Zwischenraumes (R) zusammen mit dem Endbehälter (5) von einem Schutzmantel (2) umgeben ist, aus dem ein Abgas und Abdampfanschluß (11) zu einem Kondensator (8) führt, dessen Kondensat in einen Vorlagebehälter (10) führt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktorraum (1) und/oder der Schutzmantel (2) zumindest teilweise von einer thermischen Isolierung (20) umgeben ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzmantel (2) und der Endbehälter (5) sowie ein Schadstoffbehälter (4) und eine Schadstoffdosiervorrichtung (14) und ggf. eine Rückstandsflüssigkeitspumpe (15) von einer Radioaktivitätskontrollzone (17) umgeben sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in den Reaktorraum (1) eine schaufelartige Katalysatorhalterung (6) hineinragt, auf der im Bereich eines Austritts (23) einer Oxidationsmittel- Zuführung (3) das Oxydationsmittel (61) anzuordnen ist, und daß der Katalysatorhalter (6) einen rohrförmigen Haltearm (62) aufweist, durch den das Katalysatormaterial (61) über einen Dosierer (64) zuzuführen ist und der in dem Schutzmantel (2) durch einen Stellantrieb (63) gesteuert verschieblich und/oder verstellbar gehaltert ist, und an dem Austritt (23) des Oxydationsmittels ein Düsenstock angeordnet ist, vor dem der Katalysatorhalter (61) plaziert ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Endbehälter (5) ein Saugstutzten einer Förderpumpe (15) für die Rückstandsflüssigkeit angeordnet ist, der druckseitig ein steuerbares Zweiwegeventil (16) nachgeordnet ist, dessen einer Ausgang in Vorlagebehälter (10) mündet und dessen anderer Ausgang in den Reaktorraum (1) zurückgeführt ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Endbehälter (5) eine steuerbare Zuführung für ein Fällungsmittel (F) und eine steuerbare Zuführung für ein Verfestigungsmittel (V) hat.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (12) eine poröse Sinterglasscheibe ist, die gesteuert verschwenkbar ist.

20. Vorrichtung anch einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (12) oberhalb des Endbehälters (5) steuerbar lösbar gehaltert ist und dicht oberhalb des Filters (12) eine horizontale Transportbahn (21) abgedichtet durch den Schutzmantel (2) und die Reaktorwandung hindurchführend, angeordnet ist und in der Transportbahn (21) eine Halterung (22, 24) für ein Ersatzfilter (12′) steuerbar verschieblich gelagert ist, das aus der Halterung (24) steuerbar zu lösen ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Filter (12) unterhalb des Reaktorraumes (1) jeweils in einer Halterung steuerbar schwenkbar angeordnet sind, aus der sie jeweils gesteuert lösbar sind.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Reaktorraum (1) mindestens ein Temperaturfühler (7) angeordnet ist und in dem Reaktorraum (1) und/oder in dem Endbehälter (5) Niveaufühler (N1, N2) angeordnet sind und/oder in dem Reaktorraum (1) und/oder in dem Endbehälter (5) ein Radioaktivitätsfühler (A1, A2) angeordnet ist und die Signale aller genannten Fühler (Z, N1, N2, A1, A2) auf eine Steuervorrichtung (ST) führen, die gemäß dem Verfahren und vorgegebenen Grenzwerten programmgesteuert eine Dosiervorrichtung (13) für das Oxydationsmittel, eine Dosiervorrichtung (14) für die Schadstoffe, die Zuführvorrichtung (64) für das Katalysatormaterial, die Förderpumpe (15), das Zweiwegeventil (16), einen Öffnungs- und Schließantrieb (12A) für das Filter (12) und den Stellantrieb (63) für den Katalysatorhalter (6) sowie die Transportbahn (21) und die Filterhalterungen (24, 28) und die Dosierer für das Fällungsmittel (F) und das Verfestigungsmittel (V) ansteuert.