RU2576331C1 - Method of disposal of toxic and radioactive wastes - Google Patents
Method of disposal of toxic and radioactive wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2576331C1 RU2576331C1 RU2014147531/07A RU2014147531A RU2576331C1 RU 2576331 C1 RU2576331 C1 RU 2576331C1 RU 2014147531/07 A RU2014147531/07 A RU 2014147531/07A RU 2014147531 A RU2014147531 A RU 2014147531A RU 2576331 C1 RU2576331 C1 RU 2576331C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- height
- foam
- containers
- sarcophagi
- tires
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технологиям обращения с токсичными и радиоактивными технологиями и может быть использовано при разработке месторождений с закладкой выработанного пространства. The invention relates to technologies for the treatment of toxic and radioactive technologies and can be used in the development of deposits with the laying of the developed space.
Известно подземное хранилище радиоактивных отходов (патент РФ №2118857, опубл. 10.09.1998 г.). Подземное хранилище радиоактивных отходов включает горные выработки, расположенные в вечномерзлых породах. В рабочем объеме горных выработок размещены твердые радиоактивные отходы. В нижней части каждой горной выработки образован накопитель для жидкости. Накопитель отделен от рабочего объема горной выработки слоем непроницаемого для флюидов материала с низким коэффициентом теплопроводности.Known underground storage of radioactive waste (RF patent No. 2118857, publ. 09/10/1998). Underground storage of radioactive waste includes mine workings located in permafrost. Solid radioactive waste is disposed in the working volume of the mine workings. A liquid reservoir is formed at the bottom of each mine. The drive is separated from the working volume of the mine by a layer of fluid-impervious material with a low coefficient of thermal conductivity.
Недостатком данного способа является узкая область применения, связанная с возможностью использования только в районах вечной мерзлоты.The disadvantage of this method is the narrow scope associated with the possibility of use only in areas of permafrost.
Известен способ захоронения токсичных отходов в горных выработках (патент РФ №2118459, опубл. 27.08.1998 г.). Способ захоронения токсичных отходов в горных выработках включает образование камер, разделенных междукамерными целиками, бурение скважин большого диаметра, размещение в скважинах контейнеров с токсичными отходами. Новым является то, что скважины для размещения контейнеров с отходами бурят в почве камер захоронения. При этом в соляной толще по контуру камер проходят разгрузочные щели глубиной, не меньшей глубины скважин. После размещения в скважинах контейнеров с отходами зазоры между ними заполняют жидким изолирующим материалом, нерастворимым в воде.A known method of the disposal of toxic waste in mine workings (RF patent No. 2118459, publ. 08/27/1998). The method of burial of toxic waste in mine workings involves the formation of chambers separated by interchamber pillars, drilling of large diameter wells, placement of containers with toxic waste in wells. New is that wells for the placement of containers with waste are drilled in the soil of disposal chambers. At the same time, discharge slots with a depth not less than the depth of the wells pass in the salt column along the contour of the chambers. After placing containers with waste in the wells, the gaps between them are filled with liquid insulating material, insoluble in water.
Недостатком данного способа является высокая трудоемкость бурения скважин и образования отрезных щелей.The disadvantage of this method is the high complexity of drilling wells and the formation of cutting gaps.
Известен способ захоронения супертоксичных промышленных отходов (патент РФ №2317160, опубл. 20.02.2008). Способ захоронения супертоксичных промышленных отходов включает последовательную укладку водонепроницаемого экрана, уплотнение его, укладку и уплотнение отходов, покрытие отходов вторым водонепроницаемым экраном, уплотнение и засыпку его слоем почвенно-растительного грунта с последующей посадкой растений. В качестве водонепроницаемого экрана используют изолирующий материал ИМ-1, содержащий нефтяной шлам, известняк в мелкокусковой форме, отходы бурения, глинистые породы, биопрепараты, пропитанные жидким битумом или гудроном. Перед укладкой из супертоксичных отходов формуют во влажной среде при 40-60°С в течение 1-3 суток зацементированные блоки, включающие: супертоксичные отходы, портландцемент, речной песок, изолирующий материал ИМ-1 при следующем соотношении компонентов, мас. ч.: супертоксичные отходы - 1 мас. ч., портландцемент - 0,1-0,3 мас. ч., речной песок - 0,1-0,3 мас. ч., изолирующий материал ИМ-1 - 0,05-0,1 мас. ч., которые покрывают жидким битумом или гудроном в течение 3-5 мин, затем охлаждают и направляют на укладку.A known method for the disposal of supertoxic industrial wastes (RF patent No. 2317160, publ. 02.20.2008). A method of disposing of supertoxic industrial wastes involves sequentially placing a waterproof screen, compacting it, stacking and compacting waste, coating the waste with a second waterproof screen, compacting and filling it with a layer of soil and plant soil, followed by planting. As a waterproof screen, an insulating material IM-1 is used, containing oil sludge, limestone in small-sized form, drilling waste, clay rocks, biological products, impregnated with liquid bitumen or tar. Before laying from supertoxic waste, cemented blocks are formed in a humid environment at 40-60 ° C for 1-3 days, including: supertoxic waste, Portland cement, river sand, insulation material IM-1 in the following ratio of components, wt. hours: supertoxic waste - 1 wt. hours, Portland cement - 0.1-0.3 wt. hours, river sand - 0.1-0.3 wt. o'clock, the insulating material IM-1 - 0.05-0.1 wt. hours, which are covered with liquid bitumen or tar for 3-5 minutes, then cooled and sent to the laying.
Недостатком данного способа является высокая трудоемкость и высокий расход материалов.The disadvantage of this method is the high complexity and high consumption of materials.
Известен способ захоронения твердых радиоактивных отходов в приповерхностные могильники (патент РФ №2366011, опубл. 27.08.2009). При захоронении отходов производят обваловывание могильника снизу и с боков слоем от 0,5 до 1,5 м уплотненной смеси глины с бокситовым шламом. После заполнения могильника отходами производят обваловывание сверху так, чтобы вертикальная планировка этого гидроизолирующего слоя обеспечивала сток атмосферных осадков. Бокситовый шлам получают при обжиге бокситовой руды совместно с известью и содой и последующей промывке водой от растворимых натриевых соединений.There is a method of disposing of solid radioactive waste in near-surface burial sites (RF patent No. 2366011, publ. 08/27/2009). When disposing of waste, the cemetery is deboned from below and from the sides with a layer of 0.5 to 1.5 m of a compacted clay mixture with bauxite sludge. After filling the repository with waste, they are dubbed from above so that the vertical layout of this waterproofing layer provides a drain of atmospheric precipitation. Bauxite sludge is obtained by calcining bauxite ore together with lime and soda and subsequent washing with water from soluble sodium compounds.
Недостатком данного способа являются наличие специфичных ингредиентов и высокая трудоемкость процессов по использованию способа.The disadvantage of this method is the presence of specific ingredients and the high complexity of the processes for using the method.
Известно железобетонное хранилище радиоактивных отходов (патент РФ №2242813, опубл. 20.12.2004 г.). Сущность изобретения: железобетонное хранилище радиоактивных отходов включает окруженную дренажной канавой, выполненную в грунтовом массиве, сужающуюся сверху вниз емкость с плоским днищем. На днище расположен железобетонный, разделенный на отсеки резервуар со стенками, днищем и крышкой, образованными плитами перекрытия. Причем внутренняя поверхность стенок и днища железобетонного, разделенного на отсеки резервуара покрыта водонепроницаемой облицовкой (изолирующим материалом). Железобетонный, разделенный на отсеки резервуар расположен ниже поверхности грунтового массива. Над железобетонным, разделенным на отсеки резервуаром расположен слой песка, над нижней поверхностью которого установлены горизонтальные парожидкостные термосифоны. По верхней и боковым поверхностям слоя песка расположен теплоизолятор, а по периметру слоя песка - дренажная канава. Пространство между стенками сужающейся сверху вниз емкости и стенками железобетонного, разделенного на отсеки резервуара, а также между крышкой железобетонного, разделенного на отсеки резервуара и поверхностью сужающейся сверху вниз емкости заполнено дисперсным грунтом.Known reinforced concrete storage of radioactive waste (RF patent No. 2242813, publ. 12/20/2004). The inventive reinforced concrete storage of radioactive waste includes surrounded by a drainage ditch made in the soil mass, tapering from top to bottom capacity with a flat bottom. On the bottom there is a reinforced concrete tank divided into compartments with walls, a bottom and a lid formed by floor slabs. Moreover, the inner surface of the walls and bottom of the reinforced concrete, divided into compartments of the tank is covered with a waterproof lining (insulating material). A reinforced concrete tank divided into compartments is located below the surface of the soil mass. A layer of sand is located above a reinforced concrete reservoir divided into compartments; horizontal vapor-liquid thermosiphons are installed above its lower surface. A heat insulator is located along the upper and lateral surfaces of the sand layer, and a drainage ditch is located along the perimeter of the sand layer. The space between the walls of a container tapering from top to bottom and the walls of a reinforced concrete tank divided into compartments, as well as between the cover of a reinforced concrete tank divided into compartments and the surface of a tank tapering from top to bottom, is filled with dispersed soil.
Недостатком данного способа являются сложность конструкции и высокая трудоемкость создания.The disadvantage of this method is the design complexity and high complexity of the creation.
Известен способ захоронения токсичных и радиоактивных отходов, (патент РФ №2532951, опубл. 20.11.2014 г.), принятый за прототип. Способ включает образование камер, разделенных междукамерными целиками, размещение контейнеров в саркофагах, возводимых из отработанных колесных шин большегрузной самоходной техники путем укладывания их в штабель и скрепления между собой, изоляцию сопредельных выработок гидроизолирующими перемычками и заполнение гидравлической твердеющей закладкой, принятие высоты саркофагов меньше расчетного уровня усадки закладки, а высоту штабеля укладки контейнеров в саркофагах принимают меньше высоты саркофагов.A known method of the disposal of toxic and radioactive waste, (RF patent No. 2532951, publ. November 20, 2014), adopted as a prototype. The method includes the formation of chambers separated by inter-chamber pillars, the placement of containers in sarcophagi erected from spent tire tires of self-propelled heavy vehicles by stacking them and fastening them together, isolating adjacent workings with waterproofing jumpers and filling with a hydraulic hardening tab, accepting the height of the sarcophagi less than the estimated level of shrinkage bookmarks, and the height of the stacking piles of containers in the sarcophagi is less than the height of the sarcophagi.
Недостатком данного способа является высокая трудоемкость создания саркофагов и возможность интенсивной коррозии контейнеров.The disadvantage of this method is the high complexity of creating sarcophagi and the possibility of intense corrosion of containers.
Техническим результатом изобретения является снижение трудоемкости создания саркофагов и снижение вероятности коррозии контейнеров.The technical result of the invention is to reduce the complexity of creating sarcophagi and reduce the likelihood of corrosion of containers.
Технический результат достигается тем, что по мере возведения саркофагов из шин внутренний зазор между ними и контейнерами для скрепления заполняют монтажной пеной на основе жидкого предполимера с пропеллентом с последующим образованием жесткого пенополиуретана, причем высоту подачи пены принимают равной половине высоты саркофага из шин при подаче пены на весь саркофаг сразу.The technical result is achieved by the fact that, as the sarcophagi are erected from the tires, the internal gap between them and the containers for fastening is filled with a mounting foam based on a liquid prepolymer with a propellant, followed by the formation of a rigid polyurethane foam, and the foam supply height is equal to half the height of the sarcophagus from the tires when foam is applied to the entire sarcophagus at once.
Способ захоронения токсичных и радиоактивных отходов поясняется фигурой 1, на которой изображена схема размещения контейнеров в закладочном массиве, поперечный разрез закладываемого пространства, где:The method of disposal of toxic and radioactive waste is illustrated in figure 1, which shows a layout of containers in the filling array, a cross section of the laid space, where:
1 - горные выработки в виде камеры, получаемые в результате отработки;1 - mine workings in the form of a chamber, obtained as a result of mining;
2 - междукамерные целики;2 - interchamber pillars;
3 - саркофаги, возводимые из отработанных колесных шин большегрузной самоходной техники путем укладывания их в штабель и скрепления между собой;3 - sarcophagi, erected from the waste tires of heavy vehicles by laying them in a stack and fastening together;
4 - гидравлическая твердеющая закладка;4 - hydraulic hardening tab;
5 - контейнер с отходами;5 - waste container;
6 - внутренний зазор между шинами и контейнерами, заполненный монтажной пеной на основе жидкого предполимера с пропеллентом с последующим образованием жесткого пенополиуретана.6 - internal gap between tires and containers filled with polyurethane foam based on a liquid prepolymer with a propellant, followed by the formation of rigid polyurethane foam.
При заливке монтажной пены на основе жидкого предполимера с пропеллентом после выхода жидкого предполимера из баллона под воздействием влажности воздуха и влаги поверхности (что характерно для шахт и рудников, практически всегда имеющих значительную влажность) происходит реакция полимеризации (застывания). В конечном счете образуется жесткий пенополиуретан с повышенной механической прочностью (по отношению, например, к стабильным пенам), который обладает свойствами расширения с заполнением всех мест. Монтажные пены в настоящее время широко используются в строительстве и после затвердевания обладают механической прочностью и другими свойствами. Например, монтажная пена IZOFLEX обладает следующими свойствами: время затвердевания 12 часов, прочность на разрыв - 0,1 МПа, сцепляемость - 0,1 МПа, термоустойчивость -50-+130°, класс огнеопасности - самогасящаяся. Температура использования - от +5 до +30°C. Плотность полученной пены около 18 кг/м3. 0,75 л свободно распространяющейся пены IZOFLEX образует около 45 л пены. Таким образом, исходя из приведенных основных свойств монтажной пены видна возможность ее эффективного применения в подземном пространстве, так как в шахтах практически всегда имеется повышенная влажность, способствующая быстрому твердению вытесненного пропеллентом жидкого предполимера. Высокая термоустойчивость и свойства самогашения повысят безопасность ведения работ. За счет получения пены непосредственно в выработанном пространстве значительно упрощаются операции способа и сокращаются трудозатраты на возведение саркофагов из шин. Помимо простоты применения монтажная пена обладает свойствами расширения, наиболее эффективно проявляющимися в свободном и влажном выработанном пространстве шахт. Поэтому высоту подачи пены принимают равной половине высоты саркофага из шин при подаче пены на весь саркофаг сразу, так как монтажные пены на основе жидкого предполимера обладают относительно одинаковой способностью увеличивать объем, в среднем в два раза. Свойства увеличения объема залитой монтажной пены будут способствовать эффективному закреплению контейнеров 5 внутри саркофагов из отработанных шин 3, что снижает вероятность коррозии контейнеров 5 за счет исключения образования воздушных зазоров между шинами саркофага и закладочным массивом. Для заполнения внутреннего пространства между шинами и контейнерами 5 могут быть использованы профессиональные и непрофессиональные монтажные пены фирм Chemlux, Domos, Formula, Krass, Panafix, Бартонс, Макрофлекс и т.д. При работах с монтажной пеной рабочие должны пользоваться средствами индивидуальной защиты, по меньшей мере резиновыми перчатками для исключения контакта пены с руками.When pouring polyurethane foam based on a liquid prepolymer with a propellant after the liquid prepolymer leaves the container under the influence of air humidity and surface moisture (which is typical for mines and mines, which almost always have significant humidity), a polymerization (solidification) reaction occurs. Ultimately, a rigid polyurethane foam is formed with increased mechanical strength (in relation, for example, to stable foams), which has expansion properties with filling all the places. Polyurethane foams are currently widely used in construction and, after hardening, have mechanical strength and other properties. For example, IZOFLEX polyurethane foam has the following properties: solidification time 12 hours, tensile strength 0.1 MPa, adhesiveness 0.1 MPa, heat resistance -50- + 130 °, fire hazard class - self-extinguishing. Use temperature - from +5 to + 30 ° C. The density of the resulting foam is about 18 kg / m 3 . 0.75 L of free-flowing foam IZOFLEX forms about 45 L of foam. Thus, based on the basic properties of the foam, the possibility of its effective use in the underground space is visible, since in mines there is almost always high humidity, which contributes to the rapid hardening of the liquid prepolymer displaced by the propellant. High thermal stability and self-extinguishing properties will increase the safety of work. Due to the production of foam directly in the worked out space, the method operations are greatly simplified and labor costs for erecting sarcophagi from tires are reduced. In addition to ease of use, mounting foam has expansion properties that are most effective in free and wet mine openings. Therefore, the height of the foam supply is taken equal to half the height of the sarcophagus from the tires when feeding foam to the entire sarcophagus immediately, since mounting foams based on liquid prepolymer have a relatively identical ability to increase the volume, on average, twice. The properties of increasing the volume of filled foam will contribute to the effective fastening of containers 5 inside the sarcophagi from
Способ захоронения токсичных и радиоактивных отходов осуществляют следующим образом. Образуют путем ведения горных работ горные выработки в виде камер 1, разделенные междукамерными целиками 2. Затем размещают в камерах 1 контейнеры 5 в саркофагах 3, возводимых из отработанных колесных шин большегрузной самоходной техники. Саркофаги 3 образуют путем укладывания в штабель и скрепления между собой шин путем заполнения внутреннего зазора 6 между ними и контейнерами монтажной пеной на основе жидкого предполимера с пропеллентом с последующим образованием жесткого пенополиуретана. Ширину контейнера принимают не более 0,9D, где D - внутренний диаметр шины, м. Данная величина зазора позволит избежать трудностей, связанных с установкой контейнеров 3 во внутреннее пространство саркофагов 5. Высоту подачи пены принимают равной половине высоты саркофага 3 из шин при подаче пены на весь саркофаг сразу. После установки необходимого числа саркофагов 3 внутри камер 1 производят изоляцию сопредельных выработок гидроизолирующими перемычками (условно не показаны). Затем производят заполнение оставшегося пространства между саркофагами 3 и камерами 1 гидравлической твердеющей закладкой 6. Высоту саркофагов 3 принимают меньше расчетного уровня усадки закладки 6, а высоты штабеля укладки контейнеров 5 в саркофагах 3 меньше высоты саркофагов 3.The method of disposal of toxic and radioactive waste is as follows. The mine workings are formed by mining in the form of chambers 1, separated by
Применение данного способа захоронения токсичных и радиоактивных отходов обеспечивает следующие преимущества:The use of this method of disposal of toxic and radioactive waste provides the following advantages:
- снижение трудоемкости создания саркофагов;- reducing the complexity of creating sarcophagi;
- снижение вероятности коррозии контейнеров;- reducing the likelihood of corrosion of containers;
- повышение безопасности возведения саркофагов и проведения закладочных работ.- increasing the safety of the construction of sarcophagi and the laying of works.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014147531/07A RU2576331C1 (en) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | Method of disposal of toxic and radioactive wastes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014147531/07A RU2576331C1 (en) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | Method of disposal of toxic and radioactive wastes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2576331C1 true RU2576331C1 (en) | 2016-02-27 |
Family
ID=55435774
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014147531/07A RU2576331C1 (en) | 2014-11-25 | 2014-11-25 | Method of disposal of toxic and radioactive wastes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2576331C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2077078C1 (en) * | 1995-02-06 | 1997-04-10 | Центральный физико-технический институт Министерства обороны Российской Федерации | Method for burial of radioactive waste |
US7287934B2 (en) * | 2001-05-09 | 2007-10-30 | Kajima Corporation | Stratum disposal monitoring system |
RU2532951C1 (en) * | 2013-07-29 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Method of disposal of toxic and radioactive wastes in mines |
-
2014
- 2014-11-25 RU RU2014147531/07A patent/RU2576331C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2077078C1 (en) * | 1995-02-06 | 1997-04-10 | Центральный физико-технический институт Министерства обороны Российской Федерации | Method for burial of radioactive waste |
US7287934B2 (en) * | 2001-05-09 | 2007-10-30 | Kajima Corporation | Stratum disposal monitoring system |
RU2532951C1 (en) * | 2013-07-29 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный минерально-сырьевой университет "Горный" | Method of disposal of toxic and radioactive wastes in mines |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
БАРАТОВ А.Н. и др. Пожарная опасность строительных материалов. Стройиздат, 1988, глава 5. КОЭН Б. Захоронение активных отходов ядерных реакторов. УФН, 1978, т. 126 вып. 1. с. 108. АНДРЮШИН И.А. и др. Обзор проблем обращения с радиоактивными отходами. РФЯЦ-ВНИИЭФ, Саров, 2010, с. 40, табл. 9. БРЫЛЕВА В.А. и др. Концепция радиационной эквивалентности природоподобия при обращении с радиоактивными отходами. Инф. бюлл. ГНУ ОИЭ и ЯИ " СОСНЫ. N 5-6 (13-14) 2012, с. 5. * |
реф., с. 5 стр. 12-1ё5, формула, фиг. 1. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4440449A (en) | Molding pillars in underground mining of oil shale | |
RU2348808C2 (en) | Method of preparing bottom of block | |
JP2010242468A (en) | Bag filling method for filling cavity | |
RU2576331C1 (en) | Method of disposal of toxic and radioactive wastes | |
Persoff | Control Strategies for Abandoned In-Situ Oil Shale Retorts | |
RU2568452C1 (en) | Method to seal anti-filtration screen under water reservoir after pit depletion | |
RU2654906C2 (en) | Method of reconstruction of barrow pits for building of cemetery | |
RU2532951C1 (en) | Method of disposal of toxic and radioactive wastes in mines | |
RU2039274C1 (en) | Method for recultivation of open pits | |
Galay et al. | Disadvantages of standards for construction on collapsible soils | |
RU2289694C1 (en) | Method for reclamation of limestone quarries during construction of industrial structures | |
RU2459084C1 (en) | Method for vertical borehole reconstruction | |
RU2395691C2 (en) | Method for strengthening of hydraulic stowage massif surfaces | |
RU2114307C1 (en) | Method for opencast mining of flooded mineral deposits | |
RU2449124C1 (en) | Method to increase stability of ceiling in downward slicing development of deposit with backfilling | |
RU2611750C1 (en) | Method for recovery of exhausted open pits for construction of cemetry | |
RU2522495C1 (en) | Complete stowage of bottom layer breakage cuts at declining excavation of minerals | |
RU2301893C1 (en) | Method for lime pit reclamation | |
RU2386490C2 (en) | Method for burial of solid domestic wastes in permafrost soils | |
RU2608140C2 (en) | Method for underground mining potassium salts deposits affected by breachings or floodings | |
RU2536514C1 (en) | Chamber method of mining heavy, valuable, comminuted ore deposits | |
CN215633117U (en) | Reinforced concrete retaining wall for underground stope | |
RU2791061C1 (en) | Method for waterproofing a man-made container using loose overburden rocks in development of mineral deposits | |
SU1764535A1 (en) | Method for recultivation of tailings dump | |
RU2211335C2 (en) | Method of filling-up of ore mine shafts from which water-soluble ore is mined (versions) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191126 |