EP0081074B1 - Vorrichtung zum Kompaktieren von bioschädlichen Abfällen - Google Patents

Vorrichtung zum Kompaktieren von bioschädlichen Abfällen Download PDF

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EP0081074B1
EP0081074B1 EP82109822A EP82109822A EP0081074B1 EP 0081074 B1 EP0081074 B1 EP 0081074B1 EP 82109822 A EP82109822 A EP 82109822A EP 82109822 A EP82109822 A EP 82109822A EP 0081074 B1 EP0081074 B1 EP 0081074B1
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metal containers
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Gerhard Schmidt
Walter Kohlpoth
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
    • B30B9/30—Presses specially adapted for particular purposes for baling; Compression boxes therefor
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/008—Apparatus specially adapted for mixing or disposing radioactively contamined material
    • G—PHYSICS
    • G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00—Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/28—Treating solids
    • G21F9/34—Disposal of solid waste
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S100/00—Presses
    • Y10S100/902—Can crushers

Definitions

  • the present invention relates to a device for compacting solid bio-harmful, in particular radioactive waste contained in closed sheet metal containers, consisting of a closed containment with roller conveyors and other transport elements, a container infeed, a high pressure press and a container outfeed with a collecting container.
  • Solid waste to be treated in this way occurs in the chemical industry, in the petrochemical industry, in the medical and pharmaceutical sector, in research centers, in hospitals and in nuclear technology.
  • Packing presses are used, some of which compress the solid material to be compacted directly into waste containers, for example in 200-liter drums.
  • Such compacting devices are in DE-OS 2 659 691, in DE-PS 2 243 136 and in chemical engineering. 42 Volume, 1970, No. 9/10, pages 649 and 650.
  • High-pressure presses are also known, with which waste containers are compacted together with their waste contents.
  • the present invention was therefore based on the object of providing a device for compacting solid, bio-harmful, in particular radioactive waste contained in closed sheet metal containers, consisting of a closed containment with roller conveyors and other transport elements, a container inlet, a high-pressure press and a container outlet with collecting container, which is environmentally friendly and can be used anywhere, as well as being easy and safe to use, and can be connected to any existing solidification agent.
  • the containment is provided with a connection for the supply of strengthening agents. Via this connection, it is possible to convey hydraulically solidifying binders into the collecting or final storage container containing the deformed sheet metal containers.
  • the device according to the invention consists of a base frame (1) on which a container inlet (2), a high-pressure press (3) and a container outlet (4) are arranged.
  • Lifting eyes (24) are also attached to the base frame (1).
  • Rollers can also be attached to the base frame (1).
  • a low vacuum maintenance of the containment (7) is advantageously achieved with the aid of a suction fan (8) with an upstream absolute filter (9). This prevents any polluted air from being released into the environment.
  • the substructure of the device according to the invention fastened to the base frame (1) is advantageously designed as a collecting trough with a sump drain (12), in particular for collecting and collecting decontamination liquids which arise during cleaning.
  • the container to be pressed is a closed 200 liter sheet metal drum (13), but can also be designed differently.
  • the metal drum (13) contains solid waste, such as radioactive contaminated components, gloves, chemical toxins, in pieces or in bulk with a corresponding empty volume.
  • the sheet metal drum (13) is placed on a roller conveyor (10) with a forklift or the like and rolled up to the hydraulic cylinder (6) in the container inlet (2).
  • the rotatable container lock (2) is in the open position and can be loaded from the outside, the containment (7) remaining closed due to the lock side opposite the lock inlet.
  • a lock rotary drive (25) is arranged outside the containment (7).
  • the container infeed (2) with the sheet metal drum (13) is then rotated through 180 °, so that the airlock opening faces the high pressure press (3).
  • the hydraulic cylinder (6) now pushes the sheet metal barrel (13) under the Press plunger of the high pressure press (3).
  • the high-pressure press (3) is a self-supporting construction known per se, which is designed accordingly for the application according to the invention.
  • the hydraulic unit of the press (3) is set up outside the containment (7) next to the device according to the invention and connected to the press via couplings.
  • the press (3) is screwed to the base frame (1), as is the press casing by means of tie rods (14).
  • the gripping element (17) grips the deformed container (15) with its three-cam gripper, which is actuated via a hydraulic cylinder (18), lifts it by means of a lifting cylinder (16) and positions it by means of a trolley (19) over a collecting container (27) , for example a 400 I metal drum.
  • the gripping element (17) can also consist of an electromagnet in some cases.
  • the collecting container (27) is tightly connected to the device according to the invention by means of a lowerable protective hood (20) which can be moved by means of hydraulic cylinders (21).
  • the all-round closed containment (7) is thus particularly advantageously ensured in this way.
  • the deformed container (15) can now be introduced into the collecting container (27).
  • the empty volume remaining in the collecting container (27) can be filled with solidifying agents. It is particularly advantageous to provide the device according to the invention with a connection (26) for the supply of bitumen or hydraulically solidifying binders.
  • the swivel plate (22) is pivoted into its starting position.
  • the now released storage barrel (27) is then lifted closed by a forklift from the device according to the invention and, if necessary, brought to a binding station and later into a storage facility.
  • a roller conveyor (28) can also be arranged below the gripping element (17). However, it has proven to be advantageous to mount a turntable (29) at this point, which can be loaded with several deformed sheet metal containers (15). This makes it possible to use a height measuring device (30) for the deformed containers (15), a weighing device (32) and a turntable drive (31) to select the containers (15) for filling the collecting containers (27) in such a way that an optimal one Volume is used. A computer selects those containers (15) that are required for optimal filling.
  • the device according to the invention is also easy to transport due to its compact structure, by coordinated drives for the workflow and by possible mutual locking of important functions such as. B. lock operation, press and concrete feed, easy and safe to operate from outside.

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Description

  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Kompaktieren von in geschlossenen Blechbehältern befindlichen festen bioschädlichen, insbesondere radioaktiven Abfällen, bestehend aus einem geschlossenen Containment mit Rollenbahnen und sonstigen Transportelementen, einer Behältereinschleuse, einer Hochdruckpresse und einer Behälterausschleuse mit Auffangbehälter.
  • Bei der Beseitigung von festen bioschädlichen Abfällen, insbesondere bei festen radioaktiven Abfällen, besteht die Aufgabe, die Abfallvolumina soweit einzuengen, dass ein möglichst geringes Lagervolumen beansprucht wird, ohne dass giftige oder radioaktive Bestandteile bei der Behandlung oder der Lagerung freigesetzt werden können. Derartig zu behandelnde feste Abfälle fallen in der chemischen Industrie, in der petrochemischen Industrie, auf dem medizinischen und Pharma-Sektor, in Forschungsstätten, Krankenhäusern und in der Nukleartechnik an.
  • Zum Einengen der Abfallvolumina werden z.B. Paketierpressen verwendet, die das zu kompaktierende feste Gut zum Teil direkt in Abfallbehälter, zum Beispiel in 200-I-Fässer, verdichten. Solche Kompaktiereinrichtungen sind in der DE-OS 2 659 691, in der DE-PS 2 243 136 und in der Chemie-Ing.-Techn. 42 Jahrgang, 1970, Nr. 9/10, Seiten 649 und 650, beschrieben. Bekannt sind auch Hochdruckpressen, mit denen Abfallbehälter mit ihrem Abfallinhalt gemeinsam kompaktiert werden.
  • Alle diese Kompaktierungseinrichtungen haben teils den Nachteil der weitgehend offenen Anlieferung und Behandlung des Abfalls, teils den Nachteil eines sehr aufwendigen Aufbaues, Daher sind solche Anlagen z.B. für einen variablen mobilen Einsatz bei Abfallsammelstellen und bei der regelmässigen Entsorgung in der chemischen und kerntechnischen Industrie wenig geeignet.
  • Der vorliegenden Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Kompaktieren von in geschlossenen Blechbehältern befindlichen festen bioschädlichen, insbesondere radioaktiven Abfällen, bestehend aus einem geschlossenen Containment mit Rollenbahnen und sonstigen Transportelementen, einer Behältereinschleuse, einer Hochdruckpresse und einer Behälterausschleuse mit Auffangbehälter, zu schaffen, die unbedenklich überall umweltfreundlich und gegebenenfalls mobil einsatzfähig, sowie einfach und sicher handhabbar ist, und an jeweils vorhandene Verfestigungsmittel liegende Versorgungseinrichtungen anschliessbar ist.
  • Die erfindungsgemässe Aufgabe wurde dadurch gelöst, dass sich die sonstigen Transportelemente wie folgt zusammensetzen:
    • a) Die Behältereinschleuse ist zum Transport der Behälter in das Containment um die senkrechte Achse drehbar angeordnet und mit einem hydraulischen Zylinder zum Transport der Blechbehälter in die Hochdruckpresse sowie mit einem in Normallage innerhalb der Rollenbahn liegenden anhebbaren hydraulischen Zylinder zum Ausstossen der verformten Blechbehälter aus der Hochdruckpresse versehen und,
    • b) ein verfahrbares Greifelementzum Transport der verformten Blechbehälter in den Auffangbehälter ist oberhalb der Behälterausschleuse angeordnet.
  • Zu einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Containment mit einem Anschluss zur Zufuhr von Verfestigungsmitteln versehen. Über diesen Anschluss ist es möglich, hydraulisch sich verfestigende Bindemittel in den die verformten Blechbehälter enthaltenden Auffang- bzw. Endlagerbehälter zu fördern. 2h
  • Nachfolgend sind die erfindungsgemässe Vorrichtung und weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen dazu beispielhaft anhand der schematischen Figuren I, 11 und 111 näher beschrieben.
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung besteht aus einem Grundrahmen (1), auf denen eine Behältereinschleuse (2), eine Hochdruckpresse (3) und eine Behälterausschleuse (4) angeordnet sind. Am Grundrahmen (1) sind ausserdem Hebeösen (24) befestigt. Weiterhin können am Grundrahmen (1) auch Rollen angebracht sein.
  • Die Behältereinschleuse (2), ein Teil der Hochdruckpresse (3), eine Presslingsstossvorrichtung, bestehend aus einem in Normallage innerhalb einer Rollenbahn (10) liegenden anhebbaren Zylinder (5), und eine Behältereinsetzvorrichtung, bestehend aus einem hydraulischen Zylinder (6), befinden sich in einem gemeinsamen entlüfteten Containment (7). Eine geringe Unterdruckhaltung des Containments (7) wird vorteilhafterweise mit Hilfe eines Saugventilators (8) mit vorgeschaltetem Absolutfilter (9) erreicht. Dadurch wird eine Abgabe eventuell verunreinigter Luft an die Umwelt verhindert. Der am Grundrahmen (1) befestigte Unterbau der erfindungsgemässen Vorrichtung ist vorteilhafterweise als Auffangwanne mit Sumpfabzug (12) ausgebildet, insbesondere zum Auffangen und Sammeln von Dekontaminisationsflüssigkeiten, die beim Reinigen anfallen. Das zu verpressende Gebinde ist ein verschlossenes 200 I-Blechfass (13), kann jedoch auch anders gestaltet sein. Das Blechfass (13) enthält feste Abfälle, wie radioaktiv kontaminierte Komponenten, Handschuhe, chemische Giftstoffe, stückig oder auch in loser Schüttung mit entsprechendem Leervolumenanteil. Das Blechfass (13) wird mit einem Gabelstapler oder dergleichen auf eine Rollenbahn (10) aufgesetzt und bis vor dem hydraulischen Zylinder (6) in der Behältereinschleuse (2) gerollt. Dabei befindet sich die drehbare Behältereinschleuse (2) in geöffneter und von aussen her beschickbarer Position, wobei das Containment (7) durch die dem Schleuseneinlass gegenüberliegende Schleusenseite geschlossen bleibt. Ausserhalb des Containments (7) ist ein Schleusendrehantreib (25) angeordnet.
  • Anschliessend wird die Behältereinschleuse (2) mit dem Blechfass (13) um 180° gedreht, so dass die Schleusenöffnung der Hochdruckpresse (3) gegenübersteht. Der hydraulische Zylinder (6) schiebt nunmehr das Blechfass (13) unter den Presskolben der Hochdruckpresse (3). Die Hochdruckpresse (3) ist eine an sich bekannte selbsttragende Konstruktion, die für den erfindungsgemässen Anwendungsfall entsprechend ausgelegt ist. Das Hydraulikaggregat der Presse (3) ist neben der erfindungsgemässen Vorrichtung ausserhalb des Containments (7) aufgestellt und über Kupplungen mit der Presse verbunden. Die Presse (3) ist mit dem Grundrahmen (1) verschraubt, ebenso der Pressenmantel mittels Zugankern (14).
  • Nach dem Pressvorgang wird der verformte Behälter (15), also das nunmehr gemeinsam mit seinem Abfallinhalt kompaktierte vormalige Blechfass (13), aus der Pressposition in eine Aufnahmeposition innerhalb der Ausschleuse (4) unterhalb eines verfahrbaren Greifelements (17) geschoben. Das erfolgt mittels des hydraulischen Zylinders (5), der in seiner Normallage in der geteilten Rollenbahn (10) innerhalb der Behältereinschleuse (2) untergebracht ist und zunächst mit Hilfe eines Hubzylinders (11) in die erforderliche Arbeitsstellung gehoben wird.
  • Das Greifelement (17) greift mit seinem Dreinockengreifer, der über einem Hydraulikzylinder (18) betätigt wird, den verformten Behälter (15), hebt ihn mittels Hubzylinder (16) an und positioniert ihn mittels einer Laufkatze (19) über einen Auffangbehälter (27), beispielsweise ein 400 I-Blechfass. Das Greifelement (17) kann fallweise auch aus einem Elektromagneten bestehen.
  • Der Auffangbehälter (27) ist über eine absenkbare Schutzhaube (20), die mittels Hydraulikzylinder (21) bewegt werden kann, dicht mit der erfindungsgemässen Vorrichtung verbunden. Das allseitige geschlossene Containment (7) ist also auf diese Weise besonders vorteilhaft sichergestellt. Nach dem Beiseiteschwenken eines Schwenktellers (22), der an der Schutzhaube (20) befestigt ist, kann nun der verformte Behälter (15) in den Auffangbehälter (27) eingebracht werden. Nach dem Befüllen des Auffangbehälters (27) mit der jeweils gewünschten Anzahl verformter Behälter (15) kann das im Auffangbehälter (27) verbliebene Leervolumen mit Verfestigungsmitteln ausgefüllt werden. Es ist besonders vorteilhaft, die erfindungsgemässe Vorrichtung mit einem Anschluss (26) für die Zufuhr von Bitumen oder sich hydraulisch verfestigender Bindemittel zu versehen. Damit ist es möglich, an Ort und Stelle das Leervolumen zwischen den verformten Behältern (15) und dem Auffangbehälter (27) beispielsweise mit Beton auszufüllen. Besonders günstig ist es, unterhalb der Position des Auffangbehälters (27) einen Rüttler (23) anzuordnen, der das einwandfreie Ausfüllen des Leervolumens wirksam unterstützt.
  • Nach dem Befüllen des als Lagerfass (27) dienenden Auffangbehälters mit verformten Behältern (15) und gegebenenfalls dem Ausfüllen des Leervolumens mit Beton oder dergleichen wird der Schwenkteller (22) in seine Ausgangsposition geschwenkt. Das nunmehr freigegebene Lagerfass (27) wird anschliessend verschlossen durch einen Gabelstapler von der erfindungsgemässen Vorrichtung abgehoben und gegebenenfalls zu einer Abbindestation und später in ein Lager gebracht.
  • Unterhalb des Greifelements (17) kann ebenfalls eine Rollenbahn (28) angeordnet sein. Als vorteilhaft hat es sich jedoch erwiesen, an dieser Stelle einen Drehteller (29) anzubringen, der mit mehreren verformten Blechbehältern (15) beschickt werden kann. Dadurch ist es möglich, über eine Höhenmessvorrichtung (30) für die verformten Behälter (15), eine Wiegevorrichtung (32) und einen Drehtellerantrieb (31) die Behälter (15) für die Füllung der Auffangbehälter (27) so auszuwählen, dass jeweils ein optimales Volumen in Anspruch genommen wird. Ein Rechner wählt jeweils diejenigen Behälter (15) aus, die für eine optimale Füllung benötigt werden.
  • Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist durch seinen kompakten Aufbau auch bequem transportierbar, durch abgestimmte Antriebe für den Arbeitsablauf und durch mögliche gegenseitige Verriegelung wichtiger Funktionen wie z. B. Schleusenbetätigung, Presse und Betonzufuhr, von ausserhalb einfach und sicher bedienbar.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Kompaktieren von in geschlossenen Blechbehältern befindlichen festen bioschädlichen, insbesondere radioaktiven Abfällen, bestehend aus einem geschlossenen Containment (7) mit Rollenbahnen (10, 28) und sonstigen Transportelementen, einer Behältereinschleuse (2), einer Hochdruckpresse (3) und einer Behälterausschleuse (4) mit Auffangbehälter (27), dadurch gekennzeichnet, dass sich die sonstigen Transportelemente wie folgt zusammensetzen:
a) Die Behältereinschleuse (2) ist zum Transport der Behälter in das Containment um die senkrechte Achse drehbar angeordnet und mit einem hydraulischen Zylinder (6) zum Transport der Blechbehälter in die Hochdruckpresse (3) sowie mit einem in Normallage innerhalb der Rollenbahn (10) liegenden anhebbaren hydraulischen Zylinder (5) zum Ausstossen der verformten Blechbehälter (15) aus der Hochdruckpresse (3) versehen, und
b) ein verfahrbares Greifelement (17) zum Transport der verformten Blechbehälter (15) in den Auffangbehälter ist oberhalb der Behälterausschleuse (4) angeordnet.
2. Vorrichtung zum Kompaktieren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Containment (7) mit einem Anschluss (26) zur Zufuhr von Verfestigungsmitteln versehen ist.
3. Vorrichtung zum Kompaktieren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass am Containment (7) ein Saugventilator (8) und ein Filter (9) angeordnet sind.
4. Vorrichtung zum Kompaktieren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich am Boden des Containments (7) eine Auffangwanne (12) befindet.
5. Vorrichtung zum Kompaktieren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Behälterausschleuse (4) oberhalb des Auffangbehälters (27) eine über hydraulische Zylinder (21) senkrecht verfahrbare Schutzhaube (20) enthält.
6. Vorrichtung zum Kompaktieren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Auffangbehälters (27) ein Rüttler (23) angeordnet ist.
7. Vorrichtung zum Kompaktieren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Freielements (17) ein Drehteller (29) angeordnet ist.
EP82109822A 1981-11-25 1982-10-23 Vorrichtung zum Kompaktieren von bioschädlichen Abfällen Expired EP0081074B1 (de)

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