DE69906381T2 - Verfahren un vorrichtung zum verbrennen und verglasen von abfällen, insbesondere radioaktiven abfällen - Google Patents

Verfahren un vorrichtung zum verbrennen und verglasen von abfällen, insbesondere radioaktiven abfällen Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verbrennen und Vitrifizieren von Abfällen, insbesondere radioaktiven Abfällen. Die Erfindung befasst sich mit der Behandlung von gefährlichen brennbaren (spaltbaren) Abfällen, deren Verbrennungsrückstände (Aschen) auf stabile Weise immobilisiert werden sollen. Es gibt seit langem ein Verfahren zur Neutralisation dieses Typs von Abfällen in zwei Stufen, wobei jede der genannten Stufen in einer unabhängigen Vorrichtung durchgeführt wird:
    • – eine erste Stufe zur Verbrennung der genannten teilchenförmigen festen und/oder flüssigen organischen Abfälle in einer Verbrennungsvorrichtung;
    • – eine zweite Stufe zur Immobilisierung der am Ende der ersten Stufe erhaltenen Verbrennungsrückstände, wobei die zweite Stufe in einer geeigneten Vorrchtung durchgeführt wird, die ein im geschmolzenen Zustand gehaltenes Glasbad enthält.
  • Seit mehreren Jahren werden jedoch Verfahren zur Behandlung von Abfällen beschrieben, bei denen die beiden Stufen der Verbrennung der Abfälle und der Immobilisierung der resultierenden Verbrennungsrückstände in einer gleichen und neuartigen Vorrichtung durchgeführt werden. Man spricht in diesem Zusammenhang von einer direkten Vitrifizierung.
  • Die in diesem Zusammenhang von den Anmeldern erhaltenen Ergebnisse wurden insbesondere auf dem KAIF '98, dem "Koreanischen Atomindustrie Forum" präsentiert, das vom 14. bis 17. April 1998 in Seoul in Südkorea abgehalten wurde. Die genannten Ergebnisse haben die Durchfiihrbakeit eines direkten Vitrifizierungsverfahrens gezeigt, bei dem die Abfälle hauptsächlich an der Oberfläche eines Bades aus geschmolzenem Glas in einer oxidierenden Atmosphäre verbrannt werden und die gebildeten Verbrennungsrückstände in dem Bad aus geschmolzenem Glas eingeschlossen und immobilisiert werden; dieses Verfahren wird in einem kalten Schmelztiegel durchgeführt, wobei das Bad aus geschmolzenem Glas durch Induktion erhitzt wird.
  • Die Anmelder haben die Arbeiten über die direkte Vitrifizierung fortgesetzt und die vorliegende Erfindung konzipiert und entwickelt, bei der es sich um eine Verbesserung der direkten Vitrifizierung, wie sie bis heute bekannt ist, handelt. Die Verbesserung, die das Hauptziel der vorliegenden Erfindung darstellt, führt zu einem Verfahren und einer Vorrichtung auf dem Gebiet der Einführung der Abfälle. Die genannte Verbesserung, die zur Klartheit der Beschreibung der vorliegenden Erfindung als Hauptverbesserung bezeichnet wird, wird zweckmäßig zusammen mit weiteren Verbesserungen durchgeführt, die man in dem gleichen Sinne als sekundäre Verbesserungen bezeichnen kann. Die genannten Verbesserungen, die Hauptverbesserungen und die sekundären Verbesserungen, werden nachstehend zuerst allgemein, dann detaillierter unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
  • Gemäß einem ersten Gegenstand betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von teilchenförmigen festen (um ihre Einführung und Verbrennung zu erleichtern) und/oder flüssigen organischen Abfällen,das in einem einzigen (neueartigen) Reaktor durchgeführt wird, der ein Bad aus geschmolzenem Glas enthält, oberhalb dessen sich eine Gasphase befindet; das Behandlungsverfahren umfasst: die Verbrennung der Abfälle an der Oberfläche des Bades aus geschmolzenem Glas in Gegenwart von Sauerstoff (die Abfälle fallen auf die Oberfläche, zersetzen sich dort und die resultierenden gasförmigen Produkte dieser Zersetzung werden in der sauerstoffhaltigen Gasphase verbrannt) und die Vitrifizierung der verbrannten Abfälle in dem Bad aus geschmolzenem Glas. Das erfindungsgemäße Verfahren ist insofern ein Verfahren zur direkten Vitrifizierung.
  • Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Abfälle in den Reaktor (in die Gasphase des Reaktors) unter doppelter Kühlung eingeführt werden. Man kann von einer Kühlung der Einrichtung zur Beschickung des Reaktors mit den Abfällen selbst und von einer indirekten Kühlung der Abfälle mittels der genannten Einrichtung im Verlaufe der Einführung derselben sprechen. Die Einrichtung zur Einführung der genannten Abfälle in den Reaktor wird nämlich gekühlt einerseits von der Seite der durchquerten Gasphase her und andererseits zweckmäßig auf unabhängige Weise von der Seite des Eintritts der Abfälle her.
  • Die erste der Kühlungen ist vor allem dazu bestimmt, die genannte Beschickungseinrichtung gegen Konosion zu schützen, die bei ihrem Kontakt mit der Gasphase entsteht; die zweite der Kühlungen ist vor allem bestimmt zur Minimierung der übertragenen Wärme auf die eintretenden Abfälle mit dem Ziel, die Verdampfung der flüssigen Abfälle zu minimieren, das Verkleben der festen Abfälle zu vermeiden, da die Verklebung zu einer Verstopfung der Zuführungseinrichtung führen kann.
  • Zur Durchführung dieser Kühlungen in der Struktur der Beschickungseinrichtung ist das Zirkulierenlassen von Kühlmittelfluids, allgemein von Kühlmittelflüssigkeiten, vorgesehen. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der genannten doppelten Kühlung ist es zumindest für die Durchführung der ersten der Kühlungen vorgesehen, mindestens ein Kühlmittelfluid zirkulieren zu lassen, das bei einer Temperatts oberhalb des Taupunkts der durchquerten Gasphase gehalten wird. Auf diese Weise wird jede Kondensation der Gasphase auf den Wänden der Beschickungseinrichtung vermieden. Dieses Phänomen der Kondensation ist offensichtlich von Nachteil in bezug auf die Konosionsprobleme. Es können darüber hinaus elektrische Lichtbögen entstehen und somit schwerwiegende Probleme auftreten bei der Durchführung der Erwärmung des Bades aus geschmolzenem Glas durch Induktion. Im Rahmen dieser vorteilhaften Variante kann man insbesondere als "warmes" Kühlmittelfluid überhitztes Wasser verwenden.
  • Der Vorteil der Verwendung eines solchen "warmen" Fluids ist offensichtlich für die Durchführung der ersten der Kühlungen (auf der Seite der durchquerten Gasphase). Für die Durchführung der zweiten der Kühlungen (auf der Seite der eintretenden Abfälle) kann die Verwendung eines solchen "warmen" Fluids nur im Zusammenhang mit Abfallen erfolgen, welche die Temperatur eines solchen "warmen" Fluids aushalten... Im allgemeinen wird die zweite der Kühlungen mit einem "kalten" Fluid durchgeführt, z. B. mit Wasser von Umgebungstemperatur.
  • Angesichts des Prinzips der Hauptverbesserung, die erfmdungsgemaß bei dem Verfahren zur direkten Vitrifizierung vorgenommen wird (d. h. mit der doppelten Kühlung, die bei der Einführung der Abfälle angewendet wird) kann seine Durchführung in verschiedenen Varianten erfolgen in etwas unterschiedlichen Zusammenhängen.
  • Man kann insbesondere das erfindungsgemäße Verfahren durchführen mit einem praktisch vorher hergestellten Bad aus geschmolzenem Glas (das in dem Reaktor vor der Einführung der Abfälle) vorliegt, oder mit einem Bad aus geschmolzenem Glas, das aus einer minimalen Ausgangscharge allmählich gebildet wird. Im Rahmen dieser zweiten bevorzugten Variante enthält der Reaktor zu Beginn ein Bad aus geschmolzenem Glas mit einem geringen Anfangsvolumen (einem Bodensatz) und ihm werden anschließend zugeführt einerseits Abfälle, andererseits Elemente, die das Bad aus geschmolzenem Glas aufbauen. Die Abfälle und die das Bad aufbauenden Elemente werden im übrigen in vorteilhafter Weise im Gemisch eingefürtrt... wobei die Abfälle an Vorläuferelemente angepasst werden können, die das Bad aus geschmolzenem Glas aufbauen. Dem Reaktor werden kontinuierlich Abfälle und Elemente, die das Bad aus geschmolzenem Glas aufbauen, ja sogar Zusätze zu den Elementen zugeführt. Wenn ein bestimmtes Niveau eneicht ist, werden die beiden Zuführungstypen gestoppt und das so gebildete Bad aus geschmolzenem Glas kann abgezogen werden.
  • Die auf charakteristische Weise eingeführten "gekühlten" Abfälle werden an der Oberfläche des Bades aus geschmolzenem Glas in Gegenwart von Sauerstoff verbrannt. Der Sauerstoff wird der Gasphase zugeführt, um seine Funktion als Sauerstoff Träger (Brennstoff) zu gewährleisten.
  • Der genannte Sauerstoff wird in vorteilhafter Weise in einer Menge verwendet, die höher ist als die theoretisch erforderliche stöchiometrische Menge, um die gewünschte Verbrennung zu optimieren. Er wird zweckmäßig in einer Menge verwendet, die dem 1,25- bis 1,5-fachen der stöchiometrischen Menge entspricht. Die genannte Menge wird in jedem Fall kontrolliert und beeinflusst nicht den Unterdruck, der in dem Reaktor auf klassische Weise aufrechterhalten wird aus Gründen der Sicherheit. Der Unterdruck wird aufrechterhalten durch Absaugen von Verbrennungsgasen, wobei das Absaugen unter solchen Bedingungen durchgeführt wird, dass die Mitnahme von Abfällen und vor allem von Verbrennungsrückständen (Aschen) minimiert wird.
  • Die Verteilung des Sauerstoffs in der Gasphase, die sich oberhalb des Bades aus geschmolzenem Glas befindet, wird in vorteilhafter Weise optimiert. Bei der Einführung der Abfälle wird insbesondere die Vermischung der Abfälle mit dem Sauerstoff vervollständigt. Die genannten Abfälle werden auf diese Weise in vorteilhafter Weise eingefülrt, umgeben von einem Sauerstoffstrom. Um ein solches Ergebnis zu erzielen, verwendet man zweckmäßig in der Struktur der Zuführungseinrichtung für die Abfälle mindestens einen Sauerstoff Zuführungskreislauf. Ein solcher Kreislauf wird im allgemeinen zusätzlich zu der Einrichtung zur Einführung von Sauerstoff verwendet, die den Sauerstoff in die Gasphase des Reaktors einführt, wobei die Einrichtungen unabhängig von der Einrichtung zur Einführung der Abfälle sind.
  • Zusätzlich zu dem Sauerstoff, der als Brennstoff in die Gasphase eingeführt wird, führt man zweckmäßig im Rahmen der Durchfiührung des erfindungsgemäßen Verfahrens Sauerstoff in das Bad aus geschmolzenem Glas ein. Das Verfahren umfasst nämlich in vorteilhafter Weise die Injektion von Sauerstoff in das Bad aus geschmolzenem Glas in einer Menge, die ausreicht, um die Bildung von Metall im Innern des Bades aus geschmolzenem Glas zu minimieren oder sogar zu vermeiden; zweckmäßig in einer Menge, die ausreicht, um die Bildung von Metall im Innern des Bades aus geschmolzenem Glas zu minimieren oder zu vermeiden und um eine mäßige Durchrührng des Bades aus geschmolzenem Glas zu gewährleisten.
  • Der in der Glasbad injizierte Sauerstoff erlaubt die Einstellung des Oxidations-Reduktions-Potentials des Glasbades und erlaubt somit die Begrenzung des reduzierenden Charakters des Glases.
  • Wenn man auf diese Weise das Oxidations-Reduktionspotential des Bades aus geschmolzenem Glas einstellt, kann man im Innern des Glasbades eine Reduktion der Oxide und damit die Bildung von Metallen verhindern. Die Anwesenheit dieser Metalle im Innern des Bades schadet beträchtlich der Homogenität des Bades und damit der Qualität der durchgeführten Vitrifizierung. Darüber hinaus können durch diese Anwesenheit auch tatsächliche Schwierigkeiten bei der Durchführung einer Erwärmung durch Induktion entstehen...
  • Der in das Glasbad injizierte Sauerstoff um die Bildung von Metall zu minimieren, ja sogar zu vermeiden, liegt vorzugsweise in einer Menge vor, die ausreicht, um gleichzeitig einen bestimmten Grad der Durchmischung des Glasbades zu gewährleisten. Der Fachmann kann die zu diesem Zweck erforderliche Sauerstoffmenge optimieren. In jedem Fall muss sie ausreichend sein, um den erhofften Effekt zu ergeben in bezug auf den Wert des Oxidations-Reduktions-Potentials, ja sogar der erhofften Effekte in bezug auf den Wert des genannten Potentials und den gewünschten Rühreffekt, sie darf jedoch nicht übermäßig hoch sein, sodass das Glasbad, auch wenn es gerührt und durchmischt ist, ein Glasbad bleibt und sich nicht in einen Schaum umwandelt...
  • Wenn man hier von Sauerstoff spricht, der als Brennstoff in der Gasphase und zweckmäßig als oxidierendes Gas in dem Glasbad verwendet wird, so gilt dies in dem Sinne, dass der verwendete Sauerstoff im allgemeinen ein "reines" Gas ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es jedoch nicht völlig ausgeschlossen, ein Gas, das Sauerstoff enthält, und insbesondere Lufi, die an Sauerstoff angereichert ist oder nicht, sowohl als Brennstoff als auch als oxidierendes Gas zu verwenden.
  • Der in das Glasbad als oxidierendes Gas eingeleitete Sauerstoff wird zweckmäßig unterhalb der Oberfläche des Glasbades in den Reaktor eingeleitet. Auf diese Weise durchqueren die Einrichtungen zum Einleiten des Sauerstoffs nicht die Gasphase des Reaktors, sodass sie nur einem Typ von Konosion unterliegen, derjenigen, die im Glasbad auftritt.
  • Diese Bemerkung gilt für jede Einrichtung, die dazu bestimmt ist, in das Glasbad einzudringen, um ein beliebiges Element zuzuführen (wie die oben genannte Einleitung von Sauerstoff) oder um einen beliebigen Parameter zu messen (beispielsweise die Temperatur, das Oxidations-Reduktions-Potential...). Auf diese Weise wird jede Einrichtung, die in das Glasbad eindringen soll, zweckmäßig unterhalb der Oberfläche des Glasbades in den Reaktor eingeführt, um jeden Kontakt mit der Gasphase zu vermeiden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren, das mit einer doppelten Kühlung der Einrichtung zur Einführung der zu verbrennenden und zu vitrifizierenden Abfälle in den Reaktor durchgeführt wird, wird im allgemeinen vorteilhaft unter Kühlen der Wände des Reaktors und/oder jeder Einrichtung, die in den Reaktor eingeführt wird, sowohl im Bereich der Gasphase als auch im Bereich des Glasbades durchgeführt. Zusätzlich zu der spezifischen Kühlung der Einrichtung zur Einführung der Abfälle, die bereits erwähnt wurde, sieht man hier vor die Kühlung aller anderer Einrichtungen, die in den Reaktor eingeführt werden können und insbesondere derjenigen, die geeignet sind für die Einführung von Sauerstoff sowohl im Bereich seiner Gasphase (der genannte Sauerstoff dient dann als Brennstoff) als auch zweckmäßig im Bereich des Glasbades (der genannte Sauerstoff dient dann als Oxidationsmittel zur Einstellung des Oxidations-Reduktions-Potentials des Glasbades und zweckmäßig als Rühreinrichtung).
  • Diese Liste von Einrichtungen zum vorteilhaften Kühlen ist nicht beschränkend. Es können beispielsweise noch genannt werden Einrichtungen zur Messung der Temperatur der Gasphase, Einrichtungen zur Messung der Temperatur des Glasbades, Einrichtungen zur Einstellung des Oxidations-Reduktions-Potentials des Glasbades, Einrichtungen zur Messung des Niveaus des Glasbades...
  • Eine solche Kühlung dient vor allem dazu, die Wände und die Einrichtungen vor Konosion zu schützen. Sie ist auch zweckmäßig, um die im Bereich der Durchgänge durch die Wände installierten Abdichtungseinrichtungen zu schützen.
  • Für die Anwendung einer solchen Kühlung im Bereich der Reaktorwände und der in den Reaktor eingeführten verschiedenen Einrichtungen verwendet man in klassischer Weise Kühlmittelfluids, im allgemeinen Kühlmittelflüssigkeiten. Man ordnet den Wänden und Einrichtungen Kreisläufe zur Zirkulation solcher Fluids zu. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Kühlung ist mindestens in den Wänden, die in Kontakt stehen mit der Gasphase und/oder mindestens in den Einrichtungen, die im Kontakt mit der Gasphase in den Reaktor eingefiilürt werden, ein Kreislauf mindestens eines Kühhnittelfluids vorgesehen, das bei einer Temperatur oberhalb des Taupunktes der Gasphase gehalten wird. Es wurde bereits oben unter Bezugnahme auf die doppelte Kühlung der Einrichtung zur Einführung der Abfälle hingewiesen auf den Vorteil, ein "warmes" Kühlmittelfluid, wie z. B. überhitztes Wasser, zu verwenden. Dadurch wird die Kondensation an der Oberfläche der Wände und/oder der Einrichtungen vermieden...
  • Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man zur Erwärmung und Aufrechterhaltung des geschmolzenen Glasbades bei einer geeigneten Temperatur verschiedene Methoden anwenden. Das Glasbad kann so durch Induktion, mit der Flamme, mit einem Plasmabrenner oder mit eingetauchten Elektroden erwärmt werden. Es ist nicht ausgeschlossen, mehrere dieser Verfahren in Kombination anzuwenden. Die Erwärmung durch Induktion ist bevorzugt; die Erwärmung durch Induktion, durchgeführt in einem kalten Schmelztiegel, ist ganz besonders bevorzugt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird im allgemeinen durchgeführt unter kontinuierlicher Zufuhr der Abfälle, wobei die genannten Abfälle oberhalb der Oberfläche des Glasbades, gegebenenfalls im Gemisch mit Elementen, die das Glasbad aufbauen, eingeführt werden. Am Ende der Verbrennung einer Beschickung und der Verteilung der erzeugten Verbrennungsrückstände in dem Glasbad wird das beladene Glasbad abgezogen. Es erfolgt somit im allgemeinen eine kontinuierliche Zufuhr (eine kontinuierliche Aufrechterhaltung der Charge) und ein diskontinuierlicher Austrag.
  • Was die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angeht, sei noch auf das Folgende hingewiesen. Die Einführung von Abfällen und von Sauerstoff in den Reaktor wird offensichtlich in vorteilhafter Weise optimiert, um eine maximale Verbrennung der Abfälle und einen minimalen Austrag der Abfälle, ob verbrannt oder nicht, durch das Verbrennungsgas zu gewährleisten. Diese Optimierung beruht auf der gleichzeitigen Steuerung zahlreicher Parameter, von denen einige bereits erwähnt worden sind, und insbesondere der Steuerung:
    • – der Teilchengröße der Abfälle,
    • – der zugeführten Sauerstoffmenge,
    • – des Niveaus der Einleitung der Abfälle in Bezug auf die Oberfläche des Glasbades (zweckmäßig ist es vorgesehen, das Niveau der Einleitung der Abfälle zu regulieren durch eine Regulierung der Tiefe der Einführung der Einrichtung zur Einführung der Abfalle in den Reaktor),
    • – der Qualität der Mischung aus Abfällen und Sauerstoff bei der Einleitung der Abfälle. Es wurde bereits gezeigt, dass zweckmäßig die Abfälle so eingeführt werden, dass sie von Sauerstoff umgeben sind. Zu diesem Zweck verwendet man in vorteilhafter Weise in der Struktur der Einrichtung zur Einführung der Abfälle mindestens einen Sauerstoffeinleitungs-Kreislauf.
  • Nachstehend wird in allgemeiner Weise der zweite Gegenstand der vorliegenden Erfindung beschrieben, d. h. eine Vonichtung zur Behandlung von feinteiligen festen und/oder flüssigen organischen Abfällen durch Verbrennen und Vitrifizieren, wobei die Vonichtung geeignet ist zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens. Die genannte Vorrchtung umfasst auf klassische Weise einen Reaktor, dem einerseits Erwärmungseinrichtungen zugeordnet sind, die geeignet sind, im Boden des Reaktors ein Bad aus geschmolzenem Glas aufrechtzuerhalten, und andererseits die nachstehend angegebenen Einrichtungen vorgesehen sind:
    • – Einrichtungen zur Entleerung des Bades aus geschmolzenem Glas,
    • – eine Einrichtung zur Einführung der zu verbrennenden und zu vitrifizierenden Abfälle, wobei diese Einrichtung oberhalb der Oberfläche des Bades aus geschmolzenem Glas mündet und ihre Einleitungstiefe in den Reaktor in vorteilhafter Weise einstellbar ist;
    • – Einrichtungen zur Einführung von Sauerstoff, wobei der Sauerstoff oberhalb der Oberfläche des Bades aus geschmolzenem Glas eingeleitet wird (zur Durchführung der Verbrennung);
    • – mindestens ein Auslass für Verbrennungsgase, der in dem oberen Abschnitt des Reaktors vorgesehen ist, weit oberhalb der Oberfläche des Bades aus geschmolzenem Glas (in dem Bestreben, die Mitnahme von Verbrennungsrückständen zu minimieren).
  • Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie eine spezifische Einrichtung zur Einfühnrug der zu verbrennenden und zu vitrifizierenden Abfälle umfasst. Letztere weist eine rohrförmige Struktur auf, die durch eine äußere Oberfläche und eine innere Oberfläche begrenzt ist; wobei die Struktur in ihrem Körper mindestens zwei Zirkulationskreisläufe, die zweckmäßig voneinander unabhängig sind, für Kühhnittelfluids umfasst:
    • – mindestens einen Kreislauf, um die Kühlung ihres Körpers und ihrer äußeren Oberfläche zu gewährleisten (um die Konosionsprobleme zu minimieren) und
    • – mindestens einen weiteren Kreislauf, um die Kühlung ihrer inneren Oberfläche zu gewährleisten (um eine minimale Wärmemenge auf die ankommenden Abfälle zu übertragen).
  • Die genannte Struktur kann mehrere voneinander unabhängige Kreisläüfe umfassen, um jeden der genannten beiden Kühlungstypen zu gewährleisten.
  • Sie kann in vorteilhafter Weise Einrichtungen zum Transportierenn und Einführen von Sauerstoff durch ihr freies bzw. offenes Ende (oberhalb des Glasbades) aufweisen. Die Einführung des Sauerstoffs kann insbesondere durch eine Ringfläche gewährleistet werden, die um das offene Ende der Einrichtung herum angeordnet ist, wobei die genannte Ringfläche von geeigneten, sinnvoll verteilten Öffnungen durchbohrt ist. Der Kontakt zwischen den Abfällen und dem Sauerstoff (dem Brennstoff) kann auf diese Weise optimiert werden.
  • Die Einfiihrungen und Austräge der Kühhnittelfluids, die in der Struktur der Vonichtung zur Einfühiung der Abfälle in den Reaktor im Kreislauf geführt werden, sowie die Einführung von Sauerstoff, die zweckmäßig im Kreislauf in der genannten Struktur vorgesehen ist, stehen mit geeigneten Verteilungs- und Abzugs-Einheiten in Verbindung. Die Verteilung der Fluids und des Sauerstoffs in ihren jeweiligen Zirkulations-Kreisläufen im Innern der Zuführungseinrichtung erfolgt zweckmäßig mittels einer Gesamtlüeit von sinnvoll angeordneten Kammern und Verteilungskanälen.
  • Die wesentlichen Elemente der eifmdungsgemäßen Vonichtung, die für die Durchfüihrung des Verfahrens zur Verbrennung und Vitrifizierung erforderlich sind, sind die oben genannten. Den oben genannten Elementen können weitere Elemente zugeordnet werden, wie z. B. Einrichtungen zur Messung der Temperatur der Gasphase, Einrichtungen zur Messung der Temperatur des Bades aus geschmolzenem Glas, Einrichtungen zur Messung des Niveaus des Glasbades, Einrichtungen zur Messung des Oxidations-Reduktions-Potentials des Bades aus geschmolzenem Glas...
  • Den Elementen, seien es wesentliche oder nicht wesentliche Elemente, werden zweckmäßig weitere Einrichtungen zur Injektion von Sauerstoff in dem Bad aus geschmolzenem Glas zugeordnet.
  • Die genannten Einrichtungen werden zweckmäßig in den unteren Teil des Reaktors unterhalb der Oberfläche des Glasbades so eingeführt, dass sie nicht mit der Gasphase in Kontakt kommen, sodass sie nur einem Konosionstyp unterliegen (demjenigen, der von dem Glasbad ausgeht).
  • Die genannten Einrichtungen sind zweckmäßig auch so angeordnet, dass bei Beendigung der Einführung von Sauerstoff an ihrem öffenen (freien) Ende kein Glaspfropfen entsteht. Die genannten Einrichtungen zum Einleiten von Sauerstoff in das Glasbad sind zweckmäßig vertikal im Boden (der unteren Fläche) des Reaktors angeordnet mit einer Einmündung, die unter einem Winkel von 90° zu ihrer vertikalen Achse angeordnet ist.
  • Es wurde ganz allgemein gezeigt, dass alle Einrichtungen, die in den genannten Reaktor eingeführt werden, diejenigen, die in die Gasphase eingeführt werden, und diejenigen, die in das Glasbad eingeführt werden, zusätzlich zu der Einrichtung zur Einführung der Abfälle in den Reaktor zweckmäßig gekühlt werden. Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrchtung weisen alle Einrichtungen, die in den Reaktor eingeführt werden, insbesondere die Einrichtungen zur Einleitung von Sauerstoff in die Gasphase, die Einrichtungen zur Ein leitung von Sauerstoff in das Glasbad, falls sie vorhanden sind, in ihrer Struktur mindestens einen Kreislauf zur Zirkulation eines Kühhnittelfluids auf.
  • Auf vorteilhafte Weise ist auch der Reaktor selbst gekühlt. Seine Wände sind zweckmäßig solche vom Doppelwand-Typ, um die Zirkulation eines Kühhnittelfluids zu ermöglichen.
  • Die dem Reaktor zugeordneten Erwärmungseinrichtungen können solche verschiedener Typen sein und insbesondere geeignet sein für die Durchführung einer Erwärmung durch Induktion, mit einer Flamme, mit einem Plasmabrenner oder mit eingetauchten Elektroden. Bei einer besonders bevorzugten Ausführngsvariante ist der verwendete Reaktor ein kalter Schmelztiegel und die Erwärmungseinrichtungen stellen Einrichtungen zur Erwärmung durch Induktion dar.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand ihrer Verfahrens- und Vorrichtungsaspekte unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht der Funktionsweise einer eifindungsgemäßen Vorrichtung;
  • 2 eine detailliertere Schnittansicht einer Vorrichtung des gleichen Typs, wobei in der 2 Einrichtungen zur Anwendung der doppelten Kühlung gemäß der Erfindung im Bereich der Einleitung der Abfälle zu finden sind;
  • 3 eine detailliertere Schnittansicht der Vonichtung zur Zuführung von Abfällen;
  • 4 eine detailliertere Schnittansicht von Einrichtungen zur Einleitung von Sauerstoff in das Glasbad.
  • In den 1 bis 4 werden die gleichen Bezugsziffern für die gleichen Elemente in schematischer oder detaillierter Form verwendet.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung, die geeignet ist zur Behandlung der Abfälle D -durch Verbrennen und Vitrifizieren, durch direktes Vitrifizieren - umfasst einen Reaktor 1, der mit Erwärmungseinrichtungen 2 ausgestattet ist. Die in den 1 und 2 dargestellten Erwärmungseinrichtungen sind geeignet für eine Erwärmung durch Induktion. Im Innern des Reaktors 1 ist das Bad aus geschmolzenem Glas V zu finden, über dem sich die Gasphase G befindet (1).
  • Unter Bezugnahme auf die 1 wird das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt beschrieben.
  • Die Abfälle D werden mittels der Zuführungseinrichtung 5 für die Abfalle D in den Reaktor 1 eingeführt. Sie werden an der Oberfläche S des Bades aus geschmolzenem Glas V zersetzt. Die aus dieser Zersetzung resultierenden Gase verbrennen im Kontakt mit dem Sauerstoff, der hauptsächlich durch die Einrichtungen 6 zugeführt wird. In der 1 ist ein einzige Einrichtung 5 für die Einleitung von Sauerstoff in die Gasphase dargestellt. Zweckmäßig verwendet man mindestens zwei Einrichtungen, die symmetrisch zu der Einrichtung 5 zur Einleitung der Abfälle D angeordnet sind. Man versucht auf diese Weise, den Kontakt zwischen den Abfällen D und dem Sauerstoff zu optimieren, um die Verbrennung der Abfälle D zu optimieren.
  • Die gebildeten Verbrennungsrückstände (Aschen) fallen in das Glasbad V. An der Oberfläche S des Bades V findet man im allgemeinen im Verlaufe der Zersetzung eine Ansammlung von Abfällen.
  • In dem oberen Abschnitt des Reaktors 1 ist ein Auslass 7 für das Verbrennungsgas vorgesehen. Unterhalb des Bodens des Reaktors 1 findet man Einrichtungen 4, um die Entleerung des Glasbades V sicherzustellen. Die Einrichtungen 4 sind in der Lage, eine Entleerungsöffnung, die im Boden des Reaktors 1 vorgesehen ist, abwechselnd zu verschließen und zu öffnen.
  • Die Einrichtung 5 zur Einführung der Abfälle D ist dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Einrichtungen ausgestattet ist, die eine doppelte Kühlung ihrer Struktur sicherstellen können. Die genannten Einrichtungen sind in dieser schematischen 1 nicht dargestellt. Sie werden in den 2 und 3 gezeigt.
  • In der l wird schließlich gezeigt, dass die Wände 3 und 3' des Reaktors 1 solche vom Doppelwand-Typ sind. Der Reaktor 1, der aus zwei Teilen besteht, trägt die Bezugsziffer 3 für seine Wand im unteren Abschnitt und die Bezugsziffer 3' für seine Wand im oberen Abschnitt. Im Innern dieser beiden Wände 3 und 3' ist der Kreislauf für ein Kühhnittelfluid vorgesehen. Für die Wand 3 tritt das Fluid bei der Ziffer 10 ein und verlässt es bei der Ziffer 11, für die Wand 3' tritt es bei der Ziffer 12 ein und verlässt es bei der Ziffer 13.
  • In der 2 ist in detaillierterer Form jedes der in der 1 dargestellten Elemente zu finden (mit Ausnahme des Einlasses 12 für das Kühhnittelfluid, das in der oberen Wand 3' des Reaktors 1 zirkuliert).
  • Bezüglich einer detaillierteren Beschreibung der Einrichtung 5 zur Einführung der Abfälle 3 sei verwiesen auf die weiter unten folgenden Angaben unter Bezugnahme auf die 3.
  • Für eine detailliertere Beschreibung der Einrichtungen 8 zur Einleitung von Sauerstoff in das Glasbad sei verwiesen auf die weiter unten folgenden Angaben in bezug auf die 4.
  • In der 2 ist nämlich zu erkennen, dass der Boden des Reaktors 1 von Einrichtungen 8 zur Einleitung von Sauerstoff in das Glasbad V durchquert wird. Die genannten Injektionseinrichtungen 8 sind vertikal angeordnet und weisen eine Öffnung 82 auf (vgl. 4) unter einem Winkel von 90° gegenüber ihrer vertikalen Achse einmündet: Eine vorteilhafte Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vonichtung ist in der 2 erläutert.
  • In der 2 sind zwei Einrichtungen 6 dargestellt, die für die Einleitung von Sauerstoff (als Brennstoff) in die Gasphase vorgesehen sind. Es handelt sich dabei nämlich um Blasrohre. Im Innern der Struktur der Blasrohre 6 ist ein Kreislauf 61 zur Zirkulation eines Kühhnittelfluids vorgesehen. Die auf diese Weise gekühlten Blasrohre sind gegen Konosion besser beständig. Es sei hier daran erinnert, dass sie zweckmäßig gekühlt werden durch Zirkulierenlassen eines "warmen" Kühhnittelfluids (das bei einer Temperatur oberhalb des Taupunktes der durchquerten Gasphase gehalten wird), um jede Kondensation auf der äußeren Oberfläche zu vermeiden.
  • In der 3 ist eine besonders vorteilhafte Ausführungsvariante der Einrichtung 5 zur Einführung der Abfälle D in den Reaktor 1 dargestellt. Die Einrichtung 5 weist eine rohrförmige Struktur auf, die durch eine äußere Oberfläche 50 und eine innere Oberfläche 50' begrenzt ist.
  • In ihrem Körper findet man:
    • – mindestens einen Zirkulationskreislauf 51 für ein Kühlmittelfluid, das den Körper und hauptsächlich die äußere Oberfläche 50 kühlen soll. Die Zirkulation des Kühhnittelfluids ist durch die schwarzen Pfeile schematisch dargestellt;
    • – mindestens einen Zirkulationskreislauf 52 für ein Kühhnittelfluid, das die innere Oberfläche 50' kühlen soll. Der Kreislauf des Kühhnittelfluids ist durch die weißen Pfeile schematisch dargestellt; sowie
    • – mindestens einen Kreislauf 53 + 54, um Sauerstoff zu dem Ende 55 der Einrichtung 5 zu transportieren und dieser zuzuführen. Der Sauerstoff wird dabei um das Ende 55 herum mittels einer Ringfläche 54 zugeführt. Die Ringfläche 54 weist Öffnungen mit geeigneten Dimensionen auf, die sinnvoll verteilt sind, um den Sauerstoff auf optimierte Weise zuzuführen. Auf diese Weise wird der Kontakt zwischen den Abfällen D und dem Sauerstoff optimiert. Der durch die Einrichtung 5 zur Einführung der Abfälle D zugeführte Sauerstoff wird zusätzlich zu dem durch die Einrichtungen 6 zugeführten Sauerstoff eingeleitet (vgl. 1 und 2).
  • Es sei hier daran erinnert, dass in 51 zweckmäßig ein "warmes" Fluid zirkuliert. Die Zirkulationskreisläufe 51 und 52 sind vollständig unabhängig voneinander.
  • In der 4 ist eine Einrichtung 8 zur Einleitung von Sauerstoff in das Glasbad dargestellt. Eine solche Einrichtung wird zweckmäßig in Kombination mit einer Einrichtung zur Einleitung von Abfallen, wie sie weiter oben beschrieben ist, verwendet. Die Einrichtung 8 umfasst einen Zuführungskreislauf 81 für den Sauerstoff. Die Zirkulation des Sauerstoffs in dem Kreislauf 81 ist durch weiße Pfeile schematisch dargestellt. Der Sauerstoff wird bei 82 zugeführt, einem freien Ende, das unter einem Winkel von 90° gegenüber der Achse der Einrichtung 8 angeordnet ist.
  • Die Einrichtung 8 umfasst in ihrer Struktur einen Zirkulationskreislauf 83 + 83' für ein Kühhnittelfluid. Auf diese Weise kann ihr Teil, der in das Glasbad eindringt, gekühlt werden. Das Kühhnittelfluid tritt bei 83 ein und tritt bei 83' aus, beladen mit Wärme. Seine Zirkulation ist durch schwarze Pfeile schematisch dargestellt.

Claims (17)

  1. Verfahren zur Behandlung von teilchenförmigen festen und/oder flüssigen organischen Abfällen (D), die in einen neuartigen Reaktor (1) eingeführt werden, der ein Bad aus geschmolzenem Glas (V) enthält, oberhalb dessen sich eine Gasphase (G) befindet, wobei das Verfahren umfasst die Verbrennung der Abfälle (D) in Gegenwart von Sauerstoff an der Oberfläche (S) des Bades aus geschmolzenem Glas (V) und die Vitrifikation der verbrannten Abfälle (D) in dem Bad aus geschmolzenem Glas (V), dadurch gekennzeichnet, dass die Einführung der Abfälle (D) in den Reaktor (1) unter doppelter Kühlung durchgeführt wird, wobei die äußere Oberfläche (50) auf der Seite der durchquerten Gasphase (G) und die innere Oberfläche (50') auf der Seite der Zufuhr der Abfälle (D) der Vorrichtung (5) zur Einführung der Abfälle (D) in den Reaktor (1) beide, vorzugsweise unabhängig voneinander, gekühlt werden, wobei die äußere Oberfläche (50) gekühlt wird hauptsächlich wegen des Korrosionsproblems, zweckmäßig durch Zirkulierenlassen mindestens eines Kühlmittelfluids, das bei einer Temperatur oberhalb des Taupunktes der Gasphase (G) gehalten wird, und die innere Oberfläche (50') gekühlt wird hauptsächlich mit dem Ziel, die Wärmemenge, die auf die Abfälle (D) übertragen werden kann, zu minimieren.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abfälle (D) bei ihrer Einführung von einem Sauerstoffstrom oder dem Strom eines Sauerstoff enthaltenden Gases umgeben sind.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass über den Sauerstoff oder das Sauerstoff enthaltende Gas hinaus, das als Sauerstoffträger in die Gasphase (G) eingeführt wird, Sauerstoff oder ein Sauerstoff enthaltendes Gas in das Bad aus geschmolzenem Glas (V) eingeleitet wird in einer Menge, die ausreicht, um die Bildung von Metall im Innern des Bades aus geschmolzenem Glas (V) zu minimieren oder sogar zu verhindern, zweckmäßig in einer Menge, die ausreicht, um auch eine mäßige Durchrührung des Bades aus geschmolzenem Glas (V) zu gewährleisten.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoff oder das Sauerstoff enthaltende Gas, der (das) in das Bad aus geschmolzenem Glas (V) eingeführt wird, in den Reaktor (1) unterhalb der Oberfläche (S) des Bades aus geschmolzenem Glas (V) eingeleitet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es außerdem durchgeführt wird unter Kühlen der Wände (3, 3') des Reaktors (1) und/oder anderer Einrichtungen als der Einrichtung (5) zur Einführung der Abfälle (D) in den Reaktor (1), die in den Reaktor (1) im Bereich der Gasphase (G) und des Bades aus geschmolzenem Glas (V) eingeführt werden, um insbesondere dem Reaktor (1) Sauerstoff oder ein Sauerstoff enthaltendes Gas zuzuführen.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (3,3') des Reaktors (1), die mit der Gasphase (G) in Kontakt stehen, und/oder die Einrichtungen, die im Bereich der Gasphase (G) in den Reaktor (1) eingefiührt werden, gekühlt werden durch Zirkulierenlassen mindestens eines Kühlmittelfluids, das bei einer Temperatur oberhalb des Taupunktes der Gasphase (G) gehalten wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Bad aus geschmolzenem Glas (V) erwärmt wird durch Induktion, mit einer Flamme, mit dem Plasmabrenner oder mittels eingetauchter Elektroden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es in einem kalten Tiegel durchgeführt wird, der durch Induktion erwärmt wird.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass es durchgeführt wird zur Behandlung von radioaktiven Abfällen.
  10. Vorrichtung zum Behandeln von teilchenförmigen festen und/oder flüssigen organischen Abfällen (D) durch Verbrennen und Vitrifizieren, die umfasst einen Reaktor (1), der mit Heizeinrichtungen (2) ausgestattet ist, die geeignet sind, am Boden des Reaktors (1) ein Bad aus geschmolzenem Glas (V) aufrechtzuerhalten, und die ausgestattet ist mit: – Einrichtungen (4) zum Abziehen des Bades aus geschmolzenem Glas (V), – einer Einrichtung (5) zur Einführung der zu verbrennenden und zu vitrifizierenden Abfälle (D), wobei die Einrichtung (5) oberhalb der Oberfläche (S) des Bades aus geschmolzenem Glas (V) mündet, – Einrichtungen (6) zur Einführung von Sauerstoff oder eines Sauerstoff enthaltenden Gases, die den Sauerstoff oder das Sauerstoff enthaltende Gas oberhalb der Oberfläche (S) des Bades aus geschmolzenem Glas (V) einleitet, – mindestens einen Auslass (7) für Verbrennungsgase, der in dem oberen Abschnitt des Reaktors (1) weit oberhalb der Oberfläche (S) des Bades aus geschmolzenem Glas (V) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (5) zur Einführung der Abfälle (D) eine rohrförmige Struktur hat, die von einer äußeren Oberfläche (50) und einer inneren Oberfläche (50') begrenzt ist, wobei diese Struktur in ihrem Körper mindestens zwei Zirkulationskreisläufe (51, 52), die zweckmäßig unabhängig voneinander sind, für Kühlmittelfluids enthält, wobei mindestens einer (51) der Kreisläufe (51, 52) der Abkühlung des Körpers und der äußeren Oberfläche (50) der Zuführungseinrichtung (5) dienen soll, und mindestens ein anderer (52) der Kreisläufe (51, 52) die Abkühlung der inneren Oberfläche (50') der Zuführungseinrichtung (5) gewährleisten soll.
  11. Vonichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (5) zur Zuführung der Abfälle (D) in ihrer Struktur außerdem Einrichtungen (53, 54) umfasst, um aus ihrem Ende (55), das oberhalb der Oberfläche (S) des Bades aus geschmolzenem Glas (V) mündet, Sauerstoff oder ein Sauerstoff enthaltendes Gas zu transportieren und einzuführen, wobei die Einrichtungen (53, 54) zweckmäßig einen Ring (54) zur Zuführung des Sauerstoffs oder des Gases aufweisen, der um das Ende (55) herum angeordnet ist.
  12. Vonichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (1) außerdem Einrichtungen (8) zum Einleiten von Sauerstoff oder eines Sauerstoff enthaltenden Gases in das Bad aus geschmolzenem Glas (V) aufweist.
  13. Vonichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (8) zum Einleiten von Sauerstoff oder eines Sauerstoff enthaltenden Gases in das Bad aus geschmolzenem Glas (V) in dem unteren Abschnitt des Reaktors (1) unterhalb der Oberfläche (S) des Bades aus geschmolzenem Glas (V) angeordnet sind.
  14. Vonichtung nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (8) zum Einleiten von Sauerstoff in das Bad aus geschmolzenem Glas (V), die vertikal angeordnet sind, den Boden des Reaktors (1) durchqueren und eine Einmündung (82) unter einem Winkel von 90° zu ihrer vertikalen Achse aufweisen.
  15. Vonichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (6; 8) im Gegensatz zu der Einrichtung (5) zur Einführung der Abfälle (D) in den Reaktor (1), die in dem Reaktor (1) im Bereich der Gasphase (G) und des Bades aus geschmolzenem Glas (V) angeordnet sind, um insbesondere Sauerstoff oder ein Sauerstoff enthaltendes Gas in den Reaktor (1) einzuleiten, in ihrer Struktur mindestens einen Kreislauf (61; 83 + 83') für ein Kühlmittelfluid aufweisen.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (3, 3') des Reaktors (1) solche vom Doppelwand-Typ sind, um die Zirkulation eines Kühlmittelfluids zu ermöglichen.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Reaktor (1) ein kalter Tiegel ist und dass die genannten Heizeinrichtungen (2) Induktions-Heizeinrichtungen sind.
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Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6576807B1 (en) * 1998-12-01 2003-06-10 Société Générale pour les Techniques Nouvelles-SGN Method and apparatus for incinerating and vitrifying of waste, in particular radioactive waste
US6855123B2 (en) 2002-08-02 2005-02-15 Flow Cardia, Inc. Therapeutic ultrasound system
DE10202024B4 (de) * 2001-10-02 2010-04-08 Schott Ag Vorrichtung und Verfahren zum kontaminationsarmen Schmelzen einer Substanz
WO2003031353A2 (de) 2001-10-02 2003-04-17 Schott Glas Vorrichtung und verfahren zum kontaminationsarmen schmelzen von glas oder glaskeramik
US9955994B2 (en) 2002-08-02 2018-05-01 Flowcardia, Inc. Ultrasound catheter having protective feature against breakage
US6942677B2 (en) 2003-02-26 2005-09-13 Flowcardia, Inc. Ultrasound catheter apparatus
US7335180B2 (en) 2003-11-24 2008-02-26 Flowcardia, Inc. Steerable ultrasound catheter
KR100524825B1 (ko) * 2002-08-27 2005-10-28 한국수력원자력 주식회사 중·저준위 방사성폐기물 유리화 장치 및 공정
US7758510B2 (en) 2003-09-19 2010-07-20 Flowcardia, Inc. Connector for securing ultrasound catheter to transducer
GB0324831D0 (en) * 2003-10-24 2003-11-26 British Nuclear Fuels Plc Induction heating
US7132584B2 (en) * 2004-02-11 2006-11-07 Labeltek Inc. Method of using high temperature plasma to disintegrate waste containing titanyl phthalocyanine
US6971323B2 (en) 2004-03-19 2005-12-06 Peat International, Inc. Method and apparatus for treating waste
FR2870758B1 (fr) * 2004-05-26 2006-08-04 Commissariat Energie Atomique Procede permettant la combustion et l'oxydation complete de la fraction minerale d'un dechet traite dans un appareil de combustion-vitrification directe
US7540852B2 (en) 2004-08-26 2009-06-02 Flowcardia, Inc. Ultrasound catheter devices and methods
KR100735828B1 (ko) * 2004-11-03 2007-07-06 라춘기 열폭발 연소법에 의한 가연성 및 비가연성 방사성 폐기물의 유리화 방법
US8221343B2 (en) 2005-01-20 2012-07-17 Flowcardia, Inc. Vibrational catheter devices and methods for making same
US7832344B2 (en) * 2006-02-28 2010-11-16 Peat International, Inc. Method and apparatus of treating waste
US8246643B2 (en) 2006-11-07 2012-08-21 Flowcardia, Inc. Ultrasound catheter having improved distal end
WO2008100471A1 (en) * 2007-02-12 2008-08-21 Carestream Health, Inc. Renormalization of dual-energy images
US8199790B2 (en) * 2007-11-02 2012-06-12 Plasma Waste Recycling, Inc. Reactor vessel for plasma gasification
WO2009100049A1 (en) * 2008-02-08 2009-08-13 Peat International Method and apparatus of treating waste
JP4977916B2 (ja) * 2008-02-12 2012-07-18 独立行政法人日本原子力研究開発機構 放射性廃棄物処理装置
US8304358B2 (en) * 2008-11-21 2012-11-06 Ppg Industries Ohio, Inc. Method of reducing redox ratio of molten glass and the glass made thereby
US8671855B2 (en) 2009-07-06 2014-03-18 Peat International, Inc. Apparatus for treating waste
KR101100614B1 (ko) 2010-09-20 2011-12-29 한국수력원자력 주식회사 농축폐액 건조물의 펠렛화 장치 및 방법과 이를 이용한 유리조성개발 방법
KR101247276B1 (ko) 2011-09-19 2013-03-25 한국수력원자력 주식회사 용융유리 배출장치
KR101248940B1 (ko) 2011-09-19 2013-04-01 한국수력원자력 주식회사 용융로의 산소공급 장치
KR101243198B1 (ko) 2011-09-19 2013-03-13 한국수력원자력 주식회사 기체공급장치를 갖는 용융로
CA2857320C (en) 2012-01-18 2020-08-11 Bard Peripheral Vascular, Inc. Vascular re-entry device
WO2014022716A2 (en) 2012-08-02 2014-02-06 Flowcardia, Inc. Ultrasound catheter system
US9932258B1 (en) 2014-04-17 2018-04-03 Owens-Brockway Glass Container Inc. Apparatus and process for making glass and glass gobs
US20180140321A1 (en) 2016-11-23 2018-05-24 C. R. Bard, Inc. Catheter With Retractable Sheath And Methods Thereof
US11596726B2 (en) 2016-12-17 2023-03-07 C.R. Bard, Inc. Ultrasound devices for removing clots from catheters and related methods
US10758256B2 (en) 2016-12-22 2020-09-01 C. R. Bard, Inc. Ultrasonic endovascular catheter
US10582983B2 (en) 2017-02-06 2020-03-10 C. R. Bard, Inc. Ultrasonic endovascular catheter with a controllable sheath
US10807896B2 (en) 2018-03-15 2020-10-20 Owens-Brockway Glass Container Inc. Process and apparatus for glass manufacture
FR3080707B1 (fr) 2018-04-25 2020-05-01 Seche Eco Services Procede de traitement de dechets bitumines radioactifs
CN113418398A (zh) * 2021-06-21 2021-09-21 中国原子能科学研究院 卸料阀及熔融系统

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1769848B2 (de) 1968-07-26 1978-10-19 Vvb Technisches Glas Ilmenau, Ddr 6300 Ilmenau Verfahren und Vorrichtung zum Erhitzen, Schmelzen oder Erweichen von Stoffen in disperser Form zur Herstellung von dichtem oder porösem Quarzgut, Quarzglas oder Glas
US3592151A (en) * 1970-03-09 1971-07-13 Morgan Construction Co Method and apparatus for refuse incineration
US3812620A (en) * 1973-03-22 1974-05-28 Gen Electric Apparatus and process for segregating and decomposing heterogeneous waste materials
US4449483A (en) * 1983-01-07 1984-05-22 Electrodyne Research Corporation Unfired drying and sorting apparatus for preparation of solid fuel as a feedstock for a combustor
DE3415198C1 (de) * 1984-04-21 1985-09-26 Deutsche Gesellschaft für Wiederaufarbeitung von Kernbrennstoffen mbH, 3000 Hannover Abgasrohr zur Fuehrung von radioaktivem Abgas aus einem Glasschmelzofen zu einem Nasswaescher
US4574714A (en) * 1984-11-08 1986-03-11 United States Steel Corporation Destruction of toxic chemicals
JPH0225577Y2 (de) * 1985-02-05 1990-07-13
US4617042A (en) * 1985-10-04 1986-10-14 Gas Research Institute Method for the heat processing of glass and glass forming material
JP3249816B2 (ja) * 1989-09-29 2002-01-21 オースメルト ピーティーワイ.リミテッド. シュラウド付きランスによる先端サブマージド注入
DE4130416C1 (de) * 1991-09-10 1992-12-10 Thermoselect Ag, Vaduz, Li
US5585532A (en) * 1991-07-29 1996-12-17 Molten Metal Technology, Inc. Method for treating a gas formed from a waste in a molten metal bath
US5188649A (en) * 1991-08-07 1993-02-23 Pedro Buarque de Macedo Process for vitrifying asbestos containing waste, infectious waste, toxic materials and radioactive waste
IN181041B (de) * 1991-09-20 1998-04-18 Ausmelt Ltd
US5548611A (en) * 1993-05-19 1996-08-20 Schuller International, Inc. Method for the melting, combustion or incineration of materials and apparatus therefor
JP2767187B2 (ja) * 1993-07-06 1998-06-18 動力炉・核燃料開発事業団 ガラス溶融処理方法
FR2708217B1 (fr) * 1993-07-28 1995-10-06 Europlasma Procédé d'inertage par torche à plasma de produits contenant des métaux, en particulier des métaux lourds et installation pour sa mise en Óoeuvre.
FR2710861B1 (fr) * 1993-10-08 1995-11-03 Commissariat Energie Atomique Procédé d'incinération et de vitrification de déchets dans un creuset.
DE19512249C2 (de) * 1994-06-10 1996-11-07 Thermoselect Ag Verfahren zum Betreiben einer Sauerstofflanze bei der Hochtemperaturvergasung heterogener Abfälle
US5615626A (en) * 1994-10-05 1997-04-01 Ausmelt Limited Processing of municipal and other wastes
US5643350A (en) 1994-11-08 1997-07-01 Vectra Technologies, Inc. Waste vitrification melter
DE4446576C1 (de) 1994-12-25 1996-04-25 Sorg Gmbh & Co Kg Wannen-Schmelzofen zum Inertisieren von Schadstoffen durch Verglasen
US5798497A (en) * 1995-02-02 1998-08-25 Battelle Memorial Institute Tunable, self-powered integrated arc plasma-melter vitrification system for waste treatment and resource recovery
US5678244A (en) * 1995-02-14 1997-10-14 Molten Metal Technology, Inc. Method for capture of chlorine dissociated from a chlorine-containing compound
JPH09222219A (ja) * 1996-02-14 1997-08-26 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd 飛灰供給装置及び廃棄物処理装置
DE19637195C2 (de) * 1996-02-16 1998-12-17 Thermoselect Ag Verfahren zum Betreiben eines Hochtemperaturreaktors zur Behandlung von Entsorgungsgütern
JP3668570B2 (ja) * 1996-09-27 2005-07-06 三菱レイヨン株式会社 膜処理装置
JP3380127B2 (ja) * 1996-11-25 2003-02-24 日立造船株式会社 ごみ処理施設における排ガス流路の壁面の冷却方法と冷却装置
US5809911A (en) * 1997-04-16 1998-09-22 Allied Technology Group, Inc. Multi-zone waste processing reactor system
US6576807B1 (en) * 1998-12-01 2003-06-10 Société Générale pour les Techniques Nouvelles-SGN Method and apparatus for incinerating and vitrifying of waste, in particular radioactive waste

Also Published As

Publication number Publication date
JP4048026B2 (ja) 2008-02-13
US6815572B1 (en) 2004-11-09
ATE238970T1 (de) 2003-05-15
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