RU2199164C2 - Device for case-hardening finely dispersed radioactive and toxic wastes by impregnation - Google Patents
Device for case-hardening finely dispersed radioactive and toxic wastes by impregnation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2199164C2 RU2199164C2 RU2001110423A RU2001110423A RU2199164C2 RU 2199164 C2 RU2199164 C2 RU 2199164C2 RU 2001110423 A RU2001110423 A RU 2001110423A RU 2001110423 A RU2001110423 A RU 2001110423A RU 2199164 C2 RU2199164 C2 RU 2199164C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- container
- radioactive waste
- cement
- water
- working box
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области переработки радиоактивных (РАО) и токсичных отходов, в частности, методом цементирования, и предназначено для омоноличивания мелкодисперсных радиоактивных и токсичных отходов (несжигаемые и непрессуемые фрагменты строительных конструкций и демонтированных установок, зольные остатки от сжигания РАО, отработанные гранулированные сорбенты, ионообменные смолы и т.п.), с последующим захоронением конечного цементного компаунда в емкостях-хранилищах приповерхностного типа. Наиболее эффективно заявляемое устройство может быть реализовано при цементировании зольного остатка, образующегося при сжигании РАО и являющегося полидисперсным порошкообразным пылящим материалом с крупными неорганическими (стекло, керамика, металл) включениями. Устройство может быть использовано также при совместном цементировании жидких и твердых РАО. Устройство предназначено для эксплуатации на АЭС и пунктах захоронения радиоактивных отходов. The invention relates to the field of processing of radioactive (RW) and toxic waste, in particular, by cementing, and is intended for the monolithization of finely dispersed radioactive and toxic waste (non-combustible and non-compressible fragments of building structures and dismantled plants, ash residues from RW incineration, spent granular sorbents, ion-exchange resins, etc.), followed by the burial of the final cement compound in near-surface storage tanks. The most effectively claimed device can be implemented when cementing the ash residue formed during the burning of radioactive waste and which is a polydisperse powdery dusting material with large inorganic (glass, ceramic, metal) inclusions. The device can also be used for joint cementing of liquid and solid radioactive waste. The device is intended for operation at nuclear power plants and radioactive waste disposal sites.
Известно устройство для цементирования РАО [1], включающее емкость для сухого цемента, емкость для РАО и реагентов, бочку с грузом для перемешивания и вращающее устройство. Бочку с размещенным в ней грузом для перемешивания наполняют сухим цементом, твердыми РАО и затворяющей жидкой фазой, закрывают крышкой и подвергают вращению одновременно в нескольких плоскостях. После достижения требуемой степени гомогенизации смеси бочку вместе с грузом для перемешивания и полученным цементным компаундом направляют на захоронение. A device for cementing radioactive waste [1], including a container for dry cement, a container for radioactive waste and reagents, a barrel with a load for mixing and a rotating device. The barrel with the load for mixing placed in it is filled with dry cement, solid radioactive waste and the shutting liquid phase, closed with a lid and rotated simultaneously in several planes. After reaching the required degree of homogenization of the mixture, the barrel together with the load for mixing and the resulting cement compound is sent for disposal.
Недостатками известного устройства являются:
- значительное увеличение объема конечного цементного компаунда по сравнению с исходным объемом РАО (в 1,5-2 раза), что приводит к увеличению затрат на строительство и содержание хранилищ для радиоактивных отходов. Увеличение объема связано как с наличием перемешивающего груза, захораниваемого вместе с конечным компаундом, так и с необходимостью повышения текучести цементного раствора (увеличение объема жидкой фазы раствора, либо снижение степени включения РАО) для нормальной работы смесителя при перемешивании РАО с цементным раствором;
- образование большого количества вторичных жидких РАО, для которых необходима дальнейшая переработка, из-за наличия дозирующего и перемешивающего оборудования, контактирующего с РАО и требующего дезактивации;
- низкая степень включения РАО в конечный цементный компаунд (например, при цементировании золы степень наполнения составляет 20-30% по массе, при цементировании отработанных ионообменных смол и гранулированных сорбентов - 10-20% по массе);
- повышенная опасность и ненадежность работы устройства из-за возможности механического повреждения оборудования перемешивающим грузом или крупными включениями, присутствующими, например, в зольных остатках печей сжигания РАО из-за недостаточной предварительной сортировки отходов;
- образование недостаточно однородного конечного цементного компаунда, характеризующегося наличием пустот, что при длительном хранении приводит к снижению его необходимых технических характеристик (прочности на сжатие, скорости выщелачивания), и, в конечном итоге, к сравнительно быстрому разрушению основного барьера на пути выхода радионуклидов в окружающую среду.The disadvantages of the known device are:
- a significant increase in the volume of the final cement compound compared to the initial volume of radioactive waste (1.5-2 times), which leads to an increase in the cost of construction and maintenance of storage facilities for radioactive waste. The increase in volume is associated both with the presence of a mixing load buried together with the final compound, and with the need to increase the fluidity of the cement mortar (increase the volume of the liquid phase of the mortar, or decrease the degree of inclusion of radioactive waste) for the normal operation of the mixer when mixing radioactive waste with cement mortar;
- the formation of a large number of secondary liquid radioactive waste, for which further processing is necessary, due to the presence of metering and mixing equipment in contact with the radioactive waste and requiring decontamination;
- low degree of inclusion of radioactive waste in the final cement compound (for example, when cementing ash, the degree of filling is 20-30% by weight, while cementing spent ion-exchange resins and granular sorbents, 10-20% by weight);
- increased danger and unreliability of the device due to the possibility of mechanical damage to the equipment with a mixing load or large inclusions present, for example, in the ash residues of RW incinerators due to insufficient preliminary sorting of waste;
- the formation of an insufficiently homogeneous final cement compound, characterized by the presence of voids, which during long-term storage leads to a decrease in its necessary technical characteristics (compressive strength, leaching rate), and, ultimately, to a relatively quick destruction of the main barrier to the exit of radionuclides into the environment Wednesday
Наиболее близким к предлагаемому является устройство для отверждения зольного остатка органических радиоактивных отходов [2], содержащее герметичную камеру, сообщающиеся с ней через дозаторы емкости для зольного остатка, цемента и затворителя, контейнер для отверждения и блок управления работой устройства, расположенный вне камеры, отличающееся тем, что в герметичной камере под выходом дозаторов зольного остатка и цемента расположен вибротранспортер, под кромкой которого установлены контейнер, вибростол, захватный механизм для перемещения контейнера и крышка с пневмоприводом для герметизации контейнера, в корпусе которой установлены штуцеры для присоединения трубопроводов от емкостей затворителя, систем подачи сжатого воздуха и создания вакуума, причем вне камеры в трубопроводе системы создания вакуума установлены фильтры грубой и тонкой очистки, а на системе подачи сжатого воздуха - регулятор давления. Отверждение РАО в контейнере заключается в смешении зольного остатка с цементом в сухом виде, транспортировке их в контейнер на вибротранспортере и подаче затворителя аэродинамическим ударом в вакуумированный контейнер путем изменения давления в контейнере от вакуума до избыточного. Closest to the proposed is a device for curing the ash residue of organic radioactive waste [2], containing a sealed chamber communicating with it through the dispensers of the container for the ash residue, cement and grout, a container for curing and a control unit for operating the device located outside the chamber, characterized in that in the sealed chamber under the outlet of the ash residue and cement dispensers there is a vibratory conveyor, under the edge of which a container, vibrating table, gripping mechanism for moving container and a pneumatic cover for sealing the container, in the case of which there are mounted fittings for connecting pipelines from the containers of the casserole, compressed air supply systems and creating a vacuum, and coarse and fine filters are installed outside the chamber in the pipeline of the vacuum creating system, and on the compressed feed system air pressure regulator. The solidification of RAW in the container consists in mixing the ash residue with cement in dry form, transporting them to the container on a vibratory conveyor and feeding the cushion with an aerodynamic shock to the evacuated container by changing the pressure in the container from vacuum to excess.
Недостатками устройства являются:
- сложное аппаратурное оформление процесса цементирования, связанное, в частности, с вакуумированием контейнера и попеременным многократным изменением давления в контейнере от вакуума до избыточного;
- пониженная производительность, связанная с невозможностью 100%-ного использования полезного объема бочки из-за неоднократных повторов цементирования в одном контейнере посредством аэродинамического удара;
- наличие радиационно опасных стадий технологического процесса (дозирование РАО, смешение пылящих сухих РАО с цементом в сухом виде на вибротранспортере) и оборудования, контактирующего с РАО (дозаторы, вибротранспортер);
- образование жидких (воды дезактивации) и твердых (фильтры грубой и тонкой очистки) вторичных радиоактивных отходов, требующих дальнейшей переработки.The disadvantages of the device are:
- complex hardware design of the cementing process, associated, in particular, with the evacuation of the container and alternating multiple pressure changes in the container from vacuum to excess;
- reduced productivity associated with the inability to 100% use the useful volume of the barrel due to repeated repetitions of cementing in one container by aerodynamic impact;
- the presence of radiation-hazardous stages of the technological process (dosing of radioactive waste, mixing dusty dry radioactive waste with cement in dry form on a vibratory conveyor) and equipment in contact with the radioactive waste (dosers, vibratory conveyor);
- the formation of liquid (decontamination water) and solid (coarse and fine filters) secondary radioactive waste requiring further processing.
Техническая задача состоит в совершенствовании процесса цементирования мелкодисперсных радиоактивных и токсичных отходов, а именно в:
- упрощении аппаратурного оформления устройства;
- повышении радиационной безопасности при работе устройства;
- увеличении производительности устройства;
- получении при работе устройства конечного цементного компаунда объемом, равным исходному насыпному объему РАО;
- улучшении качества конечного цементного компаунда.The technical task is to improve the cementing process of finely dispersed radioactive and toxic waste, namely in:
- simplification of the hardware design of the device;
- increase radiation safety during operation of the device;
- increase device performance;
- receipt during operation of the device of the final cement compound with a volume equal to the initial bulk volume of radioactive waste;
- improving the quality of the final cement compound.
Для решения поставленной технической задачи предлагается устройство для цементирования РАО пропиткой, содержащее герметичный рабочий бокс, контейнер для РАО, виброплощадку, емкость-дозатор и блок управления работы устройства, расположенный вне бокса, отличающееся тем, что герметичный рабочий бокс содержит окно, оборудованное резиновыми перчатками, и дверь, приводящуюся в движение приводом, причем герметичный рабочий бокс снабжен вентиляционной системой, которая включает в себя тягонапоромер для определения уровня разрежения и выполнена в виде патрубка, подключенного к технологической вентиляции, и системой дезактивации, состоящей из форсунки дезактивации, трубопровода с установленным на нем электромагнитным клапаном и сливного патрубка, расположенного в донной части герметичного рабочего бокса и предназначенного для слива дезактивационной воды, также герметичный рабочий бокс содержит зонд с отверстиями, выполненными в нижней части зонда, и механизм перемещения зонда, расположенный в верхней части герметичного рабочего бокса и снабженный уровнемером цементного раствора; кроме того, виброплощадка для размещения контейнера с РАО установлена на тележке с приводом, причем контейнер с РАО дополнительно содержит крышку; узел подготовки цементного раствора содержит вышеуказанную емкость-дозатор для воды, снабженную уровнемером воды и электромагнитными клапанами на входе и на выходе емкости-дозатора для воды, а также счетчик воды и смеситель, содержащий патрубок для воды, патрубок для загрузки цемента и сливной патрубок с электромагнитным клапаном, причем смеситель соединен посредством трубопровода со сливным патрубком для слива дезактивационной воды в герметичном рабочем боксе; помимо того, устройство содержит систему подачи цементного раствора в контейнер с РАО, включающую насос-дозатор и с установленным на нем электроконтактным манометром. To solve the technical problem, a device is proposed for impregnation of radwaste cementing, containing a sealed working box, a container for radwaste, a vibrating pad, a dispensing container and a device operation control unit located outside the box, characterized in that the sealed working box contains a window equipped with rubber gloves, and a door driven by a drive, moreover, the sealed working box is equipped with a ventilation system, which includes a weight gauge for determining the level of vacuum and it is in the form of a pipe connected to the process ventilation and a decontamination system consisting of a decontamination nozzle, a pipe with an electromagnetic valve installed on it and a drain pipe located in the bottom of the sealed working box and designed to drain decontamination water, also the sealed working box contains a probe with holes made in the lower part of the probe, and a probe moving mechanism located in the upper part of the sealed working box and equipped with a cement level gauge solution; in addition, the vibration platform for placing the container with radioactive waste is mounted on a cart with a drive, and the container with radioactive waste further comprises a lid; The cement preparation unit includes the above-mentioned metering tank for water, equipped with a water level meter and solenoid valves at the inlet and outlet of the metering tank for water, as well as a water meter and mixer, including a pipe for water, a pipe for loading cement and a drain pipe with electromagnetic a valve, the mixer being connected via a pipeline to a drain pipe for draining decontamination water in an airtight working box; in addition, the device comprises a system for supplying cement mortar to a container with radioactive waste, including a metering pump and an electrocontact pressure gauge installed on it.
Устройство упрощается за счет использования зонда (одноразового или постоянного) и насоса-дозатора для подачи под давлением цементного раствора в контейнер с РАО, что позволяет принципиально новым образом осуществить цементирование РАО пропиткой непосредственно в контейнере (например, в стандартных 100-200-литровых бочках) без предварительной сортировки РАО и без перемешивания РАО с цементным раствором, что приводит к исключению из состава устройства сортирующего, перемешивающего и дозирующего РАО оборудования и значительно увеличивает степень включения РАО в конечный цементный компаунд без увеличения его объема по сравнению с исходным насыпным объемом РАО. The device is simplified by the use of a probe (disposable or permanent) and a metering pump for supplying cement mortar to a container with radioactive waste, which allows a fundamentally new way to cement the radioactive waste by impregnation directly in the container (for example, in standard 100-200 liter barrels) without preliminary sorting of radioactive waste and without mixing of radioactive waste with cement mortar, which leads to the exclusion of sorting, mixing and dosing equipment from the device and significantly increase degree of incorporation of radioactive waste in the final cementitious compound without increasing its volume compared with the initial volume of bulk waste.
Сокращение в составе устройства количества оборудования, контактирующего с РАО, позволит не только упростить устройство и снизить капитальные затраты на оборудование, но и повысить производительность процесса за счет сокращения стадий технологического процесса и времени работы устройства, а также за счет сокращения количества вторичных жидких радиоактивных отходов, образующихся в большом количестве именно при дезактивации оборудования и требующих дальнейшей переработки. Reducing the amount of equipment in contact with radioactive waste in the device will not only simplify the device and reduce capital costs for equipment, but also increase process productivity by reducing the stages of the process and the device’s operating time, as well as by reducing the amount of secondary liquid radioactive waste, generated in large quantities during the decontamination of equipment and requiring further processing.
Пропитка РАО высокопроникающим цементным раствором, осуществляемая в предлагаемом устройстве посредством насоса-дозатора и зонда, позволяет, используя пространство между частицами РАО в насыпном объеме, омоноличивать РАО без перемешивания их с цементным раствором в специальных смесителях, что приводит к получению при работе устройства конечного цементного компаунда объемом, равным исходному насыпному объему отходов, и соответственно к снижению затрат на строительство и содержание хранилищ РАО. Impregnation of radioactive waste with a high-permeability cement mortar, carried out in the proposed device by means of a metering pump and a probe, allows using the space between the radioactive waste particles in the bulk volume to homogenize the radioactive waste without mixing them with the cement in special mixers, which leads to the final cement compound during operation the volume equal to the initial bulk volume of waste, and accordingly to reduce the cost of construction and maintenance of radioactive waste storage.
Насос-дозатор позволяет транспортировать цементный раствор по трубопроводу под давлением не более 1 МПа, контролируемым по электроконтактному манометру, и осуществлять подачу цементного раствора в донную часть контейнера с РАО. The metering pump allows you to transport cement mortar through a pipeline under a pressure of not more than 1 MPa, controlled by an electric contact pressure gauge, and to supply cement mortar to the bottom of the container with radioactive waste.
Зонд одноразовый представляет собой трубу длиной, равной высоте контейнера с РАО, с расширением в нижней части и отверстиями для свободного прохода цементного раствора. Зонд одноразовый используется при цементировании относительно крупных РАО (фрагменты демонтированных установок, строительный мусор, керамика, металл и т.п.), устанавливается в контейнер до его заполнения РАО и захоранивается вместе с полученным конечным цементным компаундом. A disposable probe is a pipe with a length equal to the height of the container with radioactive waste, with expansion in the lower part and openings for free passage of cement mortar. The disposable probe is used for cementing relatively large radioactive waste (fragments of dismantled plants, construction waste, ceramics, metal, etc.), is installed in the container until the radioactive waste is filled, and disposed of together with the resulting cement compound.
Зонд постоянный вводится в контейнер, уже заполненный мелкодисперсными РАО, и представляет собой трубу с заостренным наконечником и отверстиями в нижней части. После цементирования РАО зонд вынимается и используется многократно. A constant probe is introduced into a container already filled with finely divided radioactive waste, and is a tube with a pointed tip and holes in the lower part. After cementing the radioactive waste, the probe is removed and used repeatedly.
Отверстия в нижней части зонда служат для подачи цементного раствора в донную часть контейнера с РАО, что позволяет цементному раствору с высокой эффективностью заполнять в насыпном объеме все мельчайшие пустоты и поры РАО, пропитывая отходы равномерно и во всех направлениях снизу доверху контейнера и гарантируя качество получаемого цементного компаунда по всему объему РАО. The holes in the lower part of the probe serve to supply cement to the bottom of the container with radioactive waste, which allows the cement solution to fill all the smallest voids and pores of the radioactive waste with high efficiency, impregnating the waste evenly and in all directions from the bottom to the top of the container and guaranteeing the quality of the resulting cement compound throughout the entire volume of radioactive waste.
Радиационная безопасность при работе устройства повышается, главным образом, за счет исключения радиационно опасных стадий дозирования и перемешивания сухих пылящих радиоактивных и токсичных отходов, а также соответствующего оборудования из состава устройства (дозаторы, смесители, вибротранспортеры). Radiation safety during operation of the device is increased mainly due to the elimination of radiation-hazardous stages of dosing and mixing dry dusting radioactive and toxic wastes, as well as the corresponding equipment from the device (dispensers, mixers, vibratory conveyors).
Кроме того, радиационная безопасность повышается за счет изоляции контейнера с РАО от рабочей зоны, что позволяет предотвратить загрязнение рабочих поверхностей оборудования и воздуха рабочей зоны радионуклидами, поскольку большинство поступающих на цементирование мелкодисперсных РАО представляют собой сыпучий, пылящий радиационно опасный материал. In addition, radiation safety is enhanced by isolating the container with radioactive waste from the working area, which helps to prevent contamination of the working surfaces of the equipment and the air of the working area with radionuclides, since most of the finely dispersed radioactive waste coming to cement is a loose, dusty, radiation hazardous material.
В предлагаемом устройстве цементирование проводится в герметичном боксе с разрежением не менее 20 мм водного столба. Управление процессом цементирования осуществляется с блока управления работой устройства, расположенного вне рабочего бокса. Загрязнение рабочих поверхностей оборудования в боксе контролируется приборами радиационной безопасности. По окончании цементирования бокс дезактивируется водой и собирается в донной части рабочего бокса. Для слива дезактивационной воды в устройстве предусмотрен сливной патрубок с электромагнитным клапаном, который позволяет возвращать дезактивационную воду по трубопроводу в смеситель для использования при последующем цементировании. Возврат дезактивационной воды в смеситель позволяет эксплуатировать устройство без образования вторичных РАО, требующих дальнейшей переработки, благодаря чему также увеличивается производительность технологического процесса. In the proposed device, cementing is carried out in an airtight box with a vacuum of at least 20 mm water column. The cementing process is controlled from the control unit of the device located outside the working box. Contamination of the working surfaces of equipment in the box is controlled by radiation safety devices. At the end of cementing, the box is decontaminated by water and collected in the bottom of the working box. To drain decontamination water, the device has a drain pipe with an electromagnetic valve, which allows you to return decontamination water through a pipeline to the mixer for use in subsequent cementing. The return of decontamination water to the mixer allows the device to be operated without the formation of secondary radioactive waste, requiring further processing, which also increases the productivity of the process.
Качество конечного цементного компаунда повышается не только за счет тщательной пропитки РАО цементным раствором, подающимся через зонд, но и за счет включения в состав устройства узла подготовки цементного раствора, включающего емкость-дозатор для воды, уровнемер воды, электромагнитные клапаны на входе и выходе емкости-дозатора, счетчик воды и смеситель. Узел позволяет точно дозировать воду и цемент, регулировать состав раствора в ходе технологического процесса, что улучшает качество высокопроникающего цементного раствора. Приготовленный таким образом цементный раствор способен более полно и равномерно заполнять пустоты и поры мелкодисперсных РАО, что приводит к получению прочного, устойчивого к агрессивным факторам окружающей среды (сезонные перепады температур, вымывание радионуклидов грунтовыми водами) конечного цементного компаунда с высокой степенью наполнения по РАО. The quality of the final cement compound is improved not only by thoroughly impregnating the radioactive waste with the cement mortar supplied through the probe, but also by including a cement mortar preparation unit, which includes a metering tank for water, a water level meter, solenoid valves at the tank inlet and outlet, dispenser, water meter and mixer. The unit allows you to accurately meter water and cement, to regulate the composition of the mortar during the process, which improves the quality of highly penetrating cement mortar. A cement mortar prepared in this way is able to more fully and evenly fill the voids and pores of finely dispersed radioactive waste, which leads to a durable, resistant to aggressive environmental factors (seasonal temperature changes, washing out of radionuclides with groundwater) final cement compound with a high degree of filling according to the radioactive waste.
Кроме того, вибрирование контейнера с полученным пропиткой компаундом на предусмотренной устройством виброплощадке позволяет получить однородный конечный цементный компаунд, что улучшает его качество (повышает прочность на сжатие, снижает параметры выщелачивания радионуклидов). In addition, the vibration of the container with the obtained impregnation compound on the vibration pad provided by the device allows to obtain a homogeneous final cement compound, which improves its quality (increases compressive strength, reduces the leaching parameters of radionuclides).
Таким образом, предлагаемая совокупность отличительных признаков позволяет в полном объеме решить поставленную техническую задачу. Thus, the proposed combination of distinctive features allows you to fully solve the technical problem.
На чертеже представлена схема заявляемого устройства для цементирования пропиткой мелкодисперсных и токсичных РАО. Устройство состоит из герметичного рабочего бокса 1 с окном с резиновыми перчатками 2 и дверью, оборудованной приводом 3, причем бокс снабжен вентиляционным патрубком 4 и тягонапоромером 5, и системой дезактивации, включающей в себя трубопровод для дезактивационной воды 6 с установленным на нем электромагнитным клапаном 7, форсунку для дезактивации 8 и сливным патрубком 9 для слива дезактивационной воды, снабженный электромагнитным клапаном 10, тележки с приводом и установленной на ней виброплощадкой 11 с размещенным на ней контейнером для РАО 12, зонда 13, механизма перемещения зонда 14 с уровнемером заполнения контейнера цементным раствором 15, узла подготовки цементного раствора, состоящего из емкости-дозатора для воды 16, уровнемера воды 17, счетчика воды 18, клапанов электромагнитных на входе и выходе емкости-дозатора 19 и 20, смесителя 21 с патрубком для подачи воды 22, патрубком для подачи цемента 23 и сливным патрубком 24, снабженным электромагнитным клапаном 25, насоса-дозатора 26, трубопровода 27 с установленным на нем электроконтактным манометром 28. The drawing shows a diagram of the inventive device for cementing by impregnation of fine and toxic radioactive waste. The device consists of a sealed
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Контейнер 12 заполняется РАО, устанавливается на тележку с виброплощадкой 11, подается в рабочий бокс 1 и там фиксируется. Дверь 3 закрывается, в рабочем боксе 1 создается разрежение не менее 20 мм водного столба, контролируемое по показаниям тягонапоромера 5, затем с контейнера 12 снимается крышка. В смеситель цементного раствора 21 через патрубок 22 подается необходимое количество водопроводной воды (или жидких радиоактивных отходов, или дезактивационной воды), объем воды контролируется счетчиком воды 18, включается смеситель 21. В смеситель 21 через патрубок 23 загружается цемент (или цемент с добавками, улучшающими качество раствора и конечного цементного компаунда), готовится цементный раствор. Зонд 13 с помощью механизма перемещения зонда 14 вводится в контейнер с РАО 12. Включается насос-дозатор 26, готовый цементный раствор через сливной патрубок 25 подается под давлением не более 1 МПа из смесителя 21 по трубопроводу 27 через отверстия зонда 13 в донную часть контейнера с РАО 12. Во время пропитки контролируются следующие параметры: давление в нагнетающем трубопроводе 27 по электроконтактному манометру 28; расход цементного раствора по производительности насоса-дозатора 26; заполнение контейнера по уровнемеру цементного раствора 15, смонтированному на механизме перемещения зонда 14. После заполнения контейнера с РАО 12 цементным раствором насос-дозатор 26 отключается, зонд 13 вынимается из контейнера 12 с образовавшимся цементным компаундом. Контейнер 12 закрывается крышкой и вибрируется на виброплощадке 11. Открывается дверь 3 рабочего бокса 1, контейнер 12 с цементным компаундом транспортируется в хранилище РАО. Вентиляция рабочего бокса отключается. По окончании работ узел подготовки и система подачи цементного раствора, включающие смеситель 21, насос-дозатор 26 и трубопровод 27, промываются. Промывочный раствор сливается в смеситель 21 и используется при следующем цикле цементирования. Рабочий бокс 1 по окончании работ дезактивируется следующим образом. На трубопроводе дезактивации 6 открывается электромагнитный клапан 7. Через форсунку дезактивации 8 в рабочий бокс 1 подается вода для промывки всех поверхностей бокса. Дезактивационная вода после промывки собирается в донной части рабочего бокса 1. Через сливной патрубок 9, снабженный электромагнитным клапаном 10, дезактивационная вода по трубопроводу подается в смеситель 21 для использования в следующих циклах цементирования. Таким образом, в процессе работы устройства не образуется вторичных радиоактивных отходов. The container 12 is filled with radioactive waste, mounted on a trolley with a vibrating platform 11, fed into the working
В МосНПО "Радон" проведены научно-исследовательские работы и опытно-промышленные испытания предлагаемого устройства с использованием различных РАО. Испытания показали, что все поставленные технические задачи полностью реализованы в предлагаемом устройстве. Результаты приведены в таблице. In MosNPO "Radon" conducted research and experimental testing of the proposed device using various radioactive waste. Tests have shown that all the assigned technical tasks are fully implemented in the proposed device. The results are shown in the table.
Цементирование РАО пропиткой на предлагаемой установке позволяет исключить из технологического процесса применяемое в известных устройствах оборудование для сортировки, измельчения и дозирования РАО, что существенно упрощает процесс. Из технологического процесса исключается также оборудование для перемешивания РАО с цементным раствором, что позволяет исключить повреждение смесителей крупными фрагментами РАО и избежать образования вторичных отходов, образующихся при дезактивации смесителей и дозаторов. Сокращение числа оборудования и соответственно продолжительности работы устройства, а также отсутствие образования вторичных радиоактивных отходов, требующих дополнительной переработки, позволяет повысить производительность заявляемого устройства на 20-30% по сравнению с известными устройствами. Cementing of radioactive waste by impregnation at the proposed installation allows to exclude from the technological process equipment used in known devices for sorting, grinding and dosing of radioactive waste, which greatly simplifies the process. Equipment for mixing radioactive waste with cement mortar is also excluded from the technological process, which eliminates damage to the mixers by large fragments of radioactive waste and avoids the formation of secondary waste generated during the deactivation of mixers and batchers. The reduction in the number of equipment and, accordingly, the duration of the device, as well as the absence of the formation of secondary radioactive waste, requiring additional processing, can increase the productivity of the claimed device by 20-30% compared with known devices.
За счет сокращения количества операций и оборудования, контактирующего с радиоактивными отходами, а также за счет проведения цементирования в герметичном рабочем боксе, изолированном от рабочей зоны, повышается радиационная безопасность при проведении процесса цементирования. By reducing the number of operations and equipment in contact with radioactive waste, as well as by performing cementing in a sealed working box isolated from the working area, radiation safety is increased during the cementing process.
Предлагаемое устройство позволяет высокопроникающему цементному раствору заполнять в процессе пропитки все пустоты и поры РАО, что приводит к получению конечного цементного компаунда объемом, равным исходному насыпному объему РАО, а также к улучшению технических характеристик получаемого цементного компаунда, а именно увеличивается степень включения РАО в цементный компаунд (например, для зольного остатка от сжигания РАО до 50-65% по массе, в то время как при работе известных устройств до 30-40% по массе), повышается прочность конечного цементного компаунда и снижается скорость выщелачивания радионуклидов, благодаря получению плотного однородного компаунда без пустот (см. таблицу). The proposed device allows a highly penetrating cement mortar to fill all the voids and pores of the RAW during the impregnation process, which leads to the final cement compound with a volume equal to the initial bulk volume of the RAW, as well as to improving the technical characteristics of the resulting cement compound, namely, the degree of inclusion of RAW into the cement compound is increased. (for example, for the ash residue from RW incineration up to 50-65% by mass, while when using known devices up to 30-40% by mass), the strength of the final cement increases ntnogo compound and the reduced radionuclide leach rate, by obtaining a homogeneous dense compound without voids (see. Table).
Предлагаемое устройство позволяет повысить производительность процесса цементирования, повысить радиационную безопасность при проведении технологического процесса, упростить технологический процесс и получить конечный цементный компаунд с улучшенными свойствами и объемом, не превышающим исходный насыпной объем омоноличиваемых РАО. Данное устройство может быть изготовлено с применением стандартного оборудования в условиях кондиционирования РАО на АЭС и пунктах захоронения радиоактивных отходов. The proposed device allows to increase the productivity of the cementing process, to increase radiation safety during the process, to simplify the process and to obtain the final cement compound with improved properties and volume not exceeding the initial bulk volume of monolithic radwaste. This device can be manufactured using standard equipment in the conditions of RW conditioning at nuclear power plants and radioactive waste disposal sites.
ЛИТЕРАТУРА
1. Никифоров А. С., Куличенко В.В., Жихарев М.И. Обезвреживание жидких радиоактивных отходов. - М.: Энергоатомиздат, 1985, с.132-133.LITERATURE
1. Nikiforov A. S., Kulichenko V.V., Zhikharev M.I. Neutralization of liquid radioactive waste. - M .: Energoatomizdat, 1985, p.132-133.
2. Сыромятников В.Н., Гусельцов Ю.Н., Флит В.Ю., Мыслинский А.Э. Способ отверждения в контейнере зольного остатка от сжигания органических радиоактивных отходов и устройство его осуществления. Патент SU 1435057 A1, МКИ5 G 21 F 9/16, заявл. 4167053/25 от 22.12.86, опубл. 30.10.93, бюл. 39-40.2. Syromyatnikov VN, Guseltsov Yu.N., Flit V.Yu., Myslinsky A.E. The method of curing in the container the ash residue from the burning of organic radioactive waste and the device for its implementation. Patent SU 1435057 A1, MKI 5 G 21 F 9/16, claimed 4167053/25 from 12.22.86, publ. 10/30/93, bull. 39-40.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001110423A RU2199164C2 (en) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | Device for case-hardening finely dispersed radioactive and toxic wastes by impregnation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001110423A RU2199164C2 (en) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | Device for case-hardening finely dispersed radioactive and toxic wastes by impregnation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001110423A RU2001110423A (en) | 2003-02-20 |
RU2199164C2 true RU2199164C2 (en) | 2003-02-20 |
Family
ID=20248596
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001110423A RU2199164C2 (en) | 2001-04-18 | 2001-04-18 | Device for case-hardening finely dispersed radioactive and toxic wastes by impregnation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2199164C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2658669C1 (en) * | 2017-09-21 | 2018-06-22 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии - Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой") | Technical device for dispersing and compounding of waste radioactive ion exchange resins |
-
2001
- 2001-04-18 RU RU2001110423A patent/RU2199164C2/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2658669C1 (en) * | 2017-09-21 | 2018-06-22 | Акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт монтажной технологии - Атомстрой" (АО "НИКИМТ-Атомстрой") | Technical device for dispersing and compounding of waste radioactive ion exchange resins |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5695280A (en) | Concrete stabilization system and method for utilizing same | |
JP6454623B2 (en) | Radioactive waste treatment method and equipment | |
CA1193489A (en) | Process and system of wasting fly ash and product produced thereby | |
US4636363A (en) | Apparatus and method for conditioning radioactive wastes for ultimate storage | |
US3966175A (en) | Apparatus for introducing particulate material into a container | |
RU2199164C2 (en) | Device for case-hardening finely dispersed radioactive and toxic wastes by impregnation | |
KR102289348B1 (en) | Apparatus for inputting radioactive paraffine solid waste into reactor and method using the same | |
RU2301468C1 (en) | Device for case-hardening finely dispersed radioactive and toxic wastes by impregnation | |
RU2723348C1 (en) | Method for solid radioactive wastes immobilization into matrix material | |
US4030708A (en) | Process for introducing particulate material into a container | |
JP2010507788A (en) | Waste inclusion for storage | |
RU2317605C1 (en) | Method and device for case-hardening liquid radioactive waste containing mineral oils and/or organic liquids | |
RU2115181C1 (en) | Radioactive liquid waste solidifying technique | |
SU1435057A1 (en) | Process of solidification of ash residual of radioactive wastes in container and gear for its implementation | |
RU78980U1 (en) | COMPLEX FOR TREATMENT OF CONTAINERS WITH RADIOACTIVE WASTE | |
Krava´ rik et al. | VUJE experience with cementation of liquid and wet radioactive waste | |
US3994626A (en) | Pump apparatus | |
CN108311527A (en) | A kind of solid waste stabilization processes device | |
US20210257120A1 (en) | Device for Deactivating Radioactive Elements | |
CN212190571U (en) | Medical waste incineration fly ash solidification device | |
RU2713734C1 (en) | Conditioning method of sludge deposits of storage pool | |
KR20060066571A (en) | Mixing and working system of reinforcement composition for construction and its working method | |
WO2015049521A1 (en) | Encapsulation of waste materials | |
RU2324242C2 (en) | Cementation plant for liquid radioactive waste treatement | |
Sobolev et al. | CONDITIONING SOLID RADIOACTIVE WASTE BY USING HIGH-PENETRATING CEMENT MORTAR. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |