RU2638951C1 - Method for deactivating solid radioactive waste with ice granules - Google Patents
Method for deactivating solid radioactive waste with ice granules Download PDFInfo
- Publication number
- RU2638951C1 RU2638951C1 RU2016146797A RU2016146797A RU2638951C1 RU 2638951 C1 RU2638951 C1 RU 2638951C1 RU 2016146797 A RU2016146797 A RU 2016146797A RU 2016146797 A RU2016146797 A RU 2016146797A RU 2638951 C1 RU2638951 C1 RU 2638951C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- srw
- waste
- ice
- water
- radioactive
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обращения с радиоактивными отходами и может быть использовано для дезактивации твердых радиоактивных отходов (ТРО) различного морфологического состава (металлические отходы, крупные фрагменты железобетона и др.).The invention relates to the field of radioactive waste management and can be used for decontamination of solid radioactive waste (SRW) of various morphological composition (metal waste, large fragments of reinforced concrete, etc.).
Известна «Установка для очистки поверхности» RU 2309832 [2], включающая изготовление ледяных гранул из потока воды, ускорение ледяных гранул и обработку поверхности гранулами. Known "Installation for surface cleaning" RU 2309832 [2], including the manufacture of ice granules from a stream of water, the acceleration of ice granules and surface treatment with granules.
Недостатком является практическая неприменимость для очистки поверхностей от радиоактивных загрязнений. The disadvantage is the practical inapplicability for cleaning surfaces from radioactive contamination.
Известен «Способ дробеструйной очистки поверхности бетонных и железобетонных конструкций перед ремонтом» RU 2457049 [3], включающий обработку поверхности бетона и железобетона дробью под давлением, обработку дробью ведут под давлением 7 атм, расход дроби составляет 9-11 кг/м2, производительность 20-40 м2/ч, продолжительность воздействия 2,0-2,5 мин/м2.The well-known "Method of bead-blasting cleaning of the surface of concrete and reinforced concrete structures before repair" RU 2457049 [3], including surface treatment of concrete and reinforced concrete with a shot under pressure, the shot processing is carried out under a pressure of 7 atm, the shot consumption is 9-11 kg / m 2 , productivity 20 -40 m 2 / h, exposure duration 2.0-2.5 min / m 2 .
Недостатком известного способа сухой абразивной очистки при дезактивации радиоактивно загрязненных поверхностей является интенсивное радиоактивное пылеобразование (истирающийся абразив, сухие частицы загрязнений), как следствие – потребность во влажном пылеподавлении, дезактивации оборудования и рабочей зоны с большим количеством воды, образование значительных объемов вторичных ЖРО. Кроме того, дробеструйные камеры громоздки и не годятся для мобильного исполнения, металлическая дробь является расходным материалом, что также препятствует мобильности и автономности работы устройства. Расходный материал в процессе работы требует регулярной дезактивации, со временем превращается во вторичные ТРО, работа с которыми требует дополнительных операций, причем объем ТРО на захоронение дополнительно увеличивается.The disadvantage of this method of dry abrasive cleaning during the decontamination of radioactively contaminated surfaces is intensive radioactive dust formation (abrasive abrasive, dry particles of contamination), as a result of which is the need for wet dust suppression, decontamination of equipment and the working area with a large amount of water, the formation of significant volumes of secondary LRW. In addition, shot blasting chambers are bulky and unsuitable for mobile execution, metal shot is a consumable material, which also impedes the mobility and autonomy of the device. Consumables in the process of work require regular decontamination, over time it turns into secondary SRW, work with which requires additional operations, and the volume of SRW for disposal is further increased.
Наиболее близким техническим решением является «Способ дезактивации конструкций и устройство для его осуществления» RU 93016037 [1], включающий насыщение кристаллической влагой бетонной поверхности путем подачи переохлажденного нейтрального газа (СО2) и последующее воздействие высокотемпературной струей.The closest technical solution is the "Method of decontamination of structures and a device for its implementation" RU 93016037 [1], including the saturation of crystalline moisture of the concrete surface by supplying supercooled neutral gas (CO 2 ) and subsequent exposure to a high-temperature jet.
Известное устройство [1] не использует расходные материалы и не производит дополнительных ТРО.The known device [1] does not use consumables and does not produce additional SRW.
Недостатком указанного способа и устройства для его осуществления является образование в процессе дезактивации радиоактивного аэрозольного тумана углекислого газа, что опасно для персонала, радиоактивно загрязняет все помещение и влечет образование большого количества жидких радиоактивных отходов (ЖРО) со взвесями твердых радиоактивных частиц. Кроме того, температура заморозки «сухого льда» из СО2 значительно ниже замерзания водяного льда, что требует больших энергозатрат, а твердость ледяных гранул СО2 меньше, чем песка, металлической дроби и других абразивов, что снижает качество дезактивации поверхности.The disadvantage of this method and device for its implementation is the formation of carbon dioxide during the decontamination of a radioactive aerosol mist, which is dangerous for personnel, radioactively contaminates the entire room and entails the formation of a large amount of liquid radioactive waste (LRW) with suspended solids of radioactive particles. In addition, the freezing temperature of “dry ice” from CO 2 is much lower than the freezing of water ice, which requires large energy costs, and the hardness of ice granules of CO 2 is less than sand, metal fractions and other abrasives, which reduces the quality of surface decontamination.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение опасности для персонала, повышение экономичности и эффективности очистки, снижение объема ТРО, отправляемого на захоронение, снижение объемов образования вторичных радиоактивных отходов.The technical result of the invention is to reduce the risk to personnel, increase the efficiency and effectiveness of cleaning, reduce the amount of SRW sent for disposal, and reduce the generation of secondary radioactive waste.
Технический результат достигается тем, что способ дезактивации твердых радиоактивных отходов (ТРО), включающий воздействие в рабочей камере на поверхность ТРО частиц льда с дальнейшим плавлением льда, сбором и фильтрацией плавленой воды с образованием замкнутого цикла воды характеризуется тем, что обработку поверхности ТРО проводят ускоренными ледяными гранулами, проводят входной и выходной радиационный контроль отходов, сортировку их в соответствии с результатами радиационного контроля с выводом части отходов из категории радиоактивных в категорию твердых промышленных отходов, причем талая вода после дезактивации проходит полную очистку от радионуклидов.The technical result is achieved by the fact that the method of decontamination of solid radioactive waste (SRW), including exposure to ice particles in the working chamber on the surface of the SRW with further melting of the ice, collecting and filtering the melted water to form a closed water cycle, is characterized by the fact that the SRW surface is treated with accelerated ice granules, carry out input and output radiation control of waste, sorting them in accordance with the results of radiation control with the withdrawal of part of the waste from the category of radioactive ivnyh the category of industrial solid waste, wherein the melt water after decontamination passes thorough cleaning of radionuclides.
Дезактивация поверхностей ТРО может осуществляется путем воздействия на них потока сферических монодисперсных ледяных водяных гранул размером 100-500 мкм, скоростью до 100 м/с, полученных при температуре не выше минус 50°С. Указанные параметры потока ледяных гранул достаточно легко осуществимы и обладают достаточной эффективностью для удаления загрязнений, в том числе радиоактивных, сконцентрированных, как правило, в поверхностных слоях отходов (в ржавчине, окалине, лакокраске, карбонизированном «старом» поверхностном слое бетона и пр.).The decontamination of the SRW surfaces can be carried out by exposing them to a flow of spherical monodisperse ice water granules with a size of 100-500 microns, a speed of up to 100 m / s, obtained at a temperature not exceeding minus 50 ° С. The indicated parameters of the flow of ice granules are quite easily feasible and have sufficient efficiency to remove contaminants, including radioactive, concentrated, as a rule, in the surface layers of waste (in rust, scale, paint, carbonized "old" surface concrete layer, etc.).
Крупные предметы ТРО можно фрагментировать средствами фрагментации (например, стол для фрагментации с гидравлическими ножницами, аппарат плазменной резки или др.), что позволит сократить габариты рабочей камеры дезактивации.Large SRW objects can be fragmented by means of fragmentation (for example, a fragmentation table with hydraulic scissors, a plasma cutting machine, etc.), which will reduce the size of the decontamination chamber.
Рабочая камера дезактивации может содержать средства пылеподавления, например распылитель воды в рабочей камере, что позволит дополнительно снизить содержание радиоактивной пыли и аэрозолей в воздухе рабочей зоны.The decontamination working chamber may contain dust suppression means, for example, a water atomizer in the working chamber, which will further reduce the content of radioactive dust and aerosols in the air of the working area.
Система очистки талой воды после дезактивации может содержать узел микрофильтрации, например центробежный сепаратор и/или тканевый мешочный фильтр. Указанные устройства позволят эффективно удалять механические примеси, которые затем установленным порядком собираются и утилизируются как вторичные ТРО.After decontamination, the melt water treatment system may include a microfiltration unit, for example, a centrifugal separator and / or a fabric bag filter. These devices will allow you to effectively remove mechanical impurities, which are then collected and disposed of as secondary SRW in the established manner.
Система очистки воды может содержать узел селективной сорбции радионуклидов, например фильтр-контейнер с твердым сорбентом (ионообменным, ферроцианидным или иным) для различных радионуклидов. Отработанные сорбенты установленным порядком собираются и утилизируются как вторичные ТРО.The water purification system may include a site for selective sorption of radionuclides, for example a filter container with a solid sorbent (ion exchange, ferrocyanide or other) for various radionuclides. Spent sorbents are collected and disposed of as secondary SRW in the established manner.
Система очистки воды может содержать узел мембранной очистки низконапорным обратным осмосом, что позволит осуществить более тщательную очистку воды. Концентрат после мембранной очистки установленным порядком собирается и утилизируется как вторичные жидкие радиоактивные отходы (ЖРО).The water treatment system may include a membrane treatment unit with low pressure reverse osmosis, which will allow for more thorough water treatment. The concentrate after membrane cleaning in the established order is collected and disposed of as secondary liquid radioactive waste (LRW).
Устройство разгона ледяных гранул может содержать блок осушки воздуха, что позволит избежать конденсации воды на поверхности ледяных гранул и повысить эффективность и стабильность результатов дезактивации.The device for dispersing ice granules may contain an air drying unit, which will avoid condensation of water on the surface of the ice granules and increase the efficiency and stability of the decontamination results.
Принципиальная блок-схема дезактивации ТРО показана на фиг. 1, где:The basic block diagram of the SRW decontamination is shown in FIG. 1, where:
1 – исходные ТРО;1 - initial SRW;
2 – участок приема контейнеров с ТРО;2 - site receiving containers with SRW;
3 – извлечение ТРО из контейнера;3 - SRW removal from the container;
4 – сортировка ТРО по габариту;4 - SRW sorting by size;
5 – входной радиационный контроль;5 - input radiation control;
6 – фрагментация ТРО;6 - SRW fragmentation;
7 – промежуточный радиационный контроль;7 - intermediate radiation control;
8 – склад (контейнер) безопасных твердых промышленных отходов;8 - warehouse (container) of safe solid industrial waste;
9 – ТРО на дезактивацию;9 - SRW for decontamination;
10 – камера дезактивации;10 - decontamination chamber;
11 – выходной радиационный контроль;11 - output radiation control;
12 – твердые радиоактивные отходы;12 - solid radioactive waste;
13 – приготовление водных ледяных гранул;13 - preparation of water ice granules;
14 – разгон водных ледяных гранул;14 - acceleration of water ice granules;
15 – микрофильтрация;15 - microfiltration;
16 – узел селективной сорбции радионуклидов;16 - site selective sorption of radionuclides;
17 – очистка низконапорным обратным осмосом;17 - cleaning low-pressure reverse osmosis;
18 – пылеподавление распылением воды;18 - dust suppression by spraying water;
19 – емкость для сбора концентрата (ЖРО) после мембранной очистки;19 - capacity for collecting concentrate (LRW) after membrane cleaning;
20 – приточно-вытяжная вентиляция;20 - supply and exhaust ventilation;
21 – воздух из атмосферы;21 - air from the atmosphere;
22 – сброс очищенного воздуха в атмосферу;22 - discharge of purified air into the atmosphere;
23 – фильтрованная вода;23 - filtered water;
24 – техническая вода;24 - industrial water;
25 – талая вода.25 - melt water.
Способ реализуется следующим образом: исходные твердые радиоактивные отходы (ТРО), размещенные в сертифицированном контейнере, поступают на участок приема контейнеров 1. Далее ТРО извлекают из контейнера 3, сортируют по габариту 4 и проводят входной радиационный контроль 5. По результатам радиационного контроля и, при необходимости, фрагментации нерадиоактивные фрагменты исходных отходов отправляют в контейнер для сбора твердых промышленных отходов 8. Если фрагменты ТРО по габариту больше размера дезактивационной камеры, их фрагментируют на участке фрагментации ТРО 6, после которого проводят промежуточный радиационный контроль 7. Радиационно-безопасные фрагменты отправляют на склад безопасных твердых промышленных отходов 8. Радиоактивно загрязненные фрагменты подходящего размера отправляют в камеру дезактивации водными ледяными гранулами 10. The method is implemented as follows: the original solid radioactive waste (SRW), placed in a certified container, goes to the
Для дезактивации изготавливают ледяные водяные монодисперсные гранулы 13, затем их разгоняют 14 и подают в камеру дезактивации 10. Образующуюся в результате дезактивации талую воду 25 при необходимости подогревают для плавления оставшихся ледяных гранул (на фиг.1 не показано), подвергают микрофильтрации центробежным насосом и/или тканевым фильтром 15, сорбции радионуклидов твердым сорбентом 16, далее фильтрованная вода 23 очищается низконапорным обратным осмосом 17 и снова подается на приготовление ледяных гранул 13. Концентрат от фильтра 17 собирается в емкости для сбора ЖРО 19, а твердые осадки из фильтров 15 и узла 16 собираются в сертифицированный контейнер для вторичных ТРО 12. For deactivation, ice-cold
После дезактивации проводят выходной радиационный контроль отдезактивированных отходов 11, по результатам которого фрагменты чистых отходов отправляют в контейнер для сбора твердых промышленных отходов 8 для дальнейшего использования или утилизации как бытовой отход, а неотдезактивированные ТРО – в сертифицированный контейнер для вторичных ТРО 12 для дальнейшей переработки и захоронения. After deactivation, radiation control of
Способ также использует активную приточно-вытяжную вентиляцию, при необходимости с подогревателем воздуха 20, которая забирает воздух из атмосферы 21 и после использования и очистки, сбрасывает в атмосферу 22. Отработанные фильтры вытяжной вентиляции собираются в сертифицированный контейнер для вторичных ТРО 12. The method also uses active supply and exhaust ventilation, if necessary with an
Технический результат – снижение опасности для персонала достигается существенным снижением образования радиоактивных аэрозолей при проведении процесса дезактивации. EFFECT: reduction of danger for personnel is achieved by a significant reduction in the formation of radioactive aerosols during the decontamination process.
Технический результат – повышение экономичности достигается исключением «сухого льда» и сухого абразива (металлической дроби, песка, купершлака и др.) из процесса.EFFECT: increased profitability is achieved by eliminating “dry ice” and dry abrasive (metal shot, sand, cooper slag, etc.) from the process.
Технический результат – повышение эффективности очистки и снижение объема ТРО достигается применением ускоренных ледяных водяных гранул, позволяющих механически удалять и одновременно смывать паром радиоактивные поверхностные загрязнения, переводя после дезактивации и сортировки значительную часть отходов из категории радиоактивных в категорию твердых промышленных отходов с последующей более дешевой утилизацией либо повторным использованием. EFFECT: increased cleaning efficiency and reduced SRW volume are achieved by using accelerated ice-cold water granules, which allow mechanically removing and simultaneously washing off steam with radioactive surface contaminants, transferring after decontamination and sorting a significant part of the waste from the radioactive category to the solid industrial waste category with subsequent cheaper disposal or reuse.
Технический результат – снижение объемов образования вторичных радиоактивных отходов достигается за счет использования в качестве абразива замороженной воды – материала, доступного и рециклирующего за счет системы водоочистки.EFFECT: reduced volume of secondary radioactive waste generation is achieved due to the use of frozen water as an abrasive, a material accessible and recycled through a water treatment system.
Промышленное применение. Изобретение может с успехом применяться для производства и эксплуатации устройств дезактивации ТРО.Industrial application. The invention can be successfully applied for the production and operation of SRW decontamination devices.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146797A RU2638951C1 (en) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | Method for deactivating solid radioactive waste with ice granules |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016146797A RU2638951C1 (en) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | Method for deactivating solid radioactive waste with ice granules |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2638951C1 true RU2638951C1 (en) | 2017-12-19 |
Family
ID=60718961
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016146797A RU2638951C1 (en) | 2016-11-29 | 2016-11-29 | Method for deactivating solid radioactive waste with ice granules |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2638951C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2681301C1 (en) * | 2018-03-23 | 2019-03-06 | Владимир Витальевич Виноградов | Method of decontamination of surfaces of solid objects |
RU2711292C1 (en) * | 2018-11-21 | 2020-01-16 | Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" (Ао "Концерн Росэнергоатом") | Nuclear reactor design decontamination method |
CN114131032A (en) * | 2021-11-27 | 2022-03-04 | 南华大学 | Special steel shot preparation system for removing nuclear waste metal radioactivity |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU92016556A (en) * | 1990-06-05 | 1995-01-27 | Сименс АГ | METHOD AND DEVICE FOR DECONTAMINATION OF RADIOACTIVE INFECTED SURFACES |
RU2309832C2 (en) * | 2005-10-25 | 2007-11-10 | Александр Васильевич Бухаров | Plant for cleaning the surfaces |
CN201045226Y (en) * | 2007-01-15 | 2008-04-09 | 郝大忠 | Thin sheet wallboard structure |
RU2481659C2 (en) * | 2011-03-22 | 2013-05-10 | Юрий Иванович Сорокин | Complex processing method of solid radioactive waste using method of melting in direct-current electric furnace |
US20130263890A1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-10-10 | Mid-American Gunite, Inc. | Cleaning of radioactive contamination using dry ice |
CN204045226U (en) * | 2014-09-05 | 2014-12-24 | 武汉海王新能源工程技术有限公司 | A kind of dry ice decontamination plant for removing radiation |
-
2016
- 2016-11-29 RU RU2016146797A patent/RU2638951C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU92016556A (en) * | 1990-06-05 | 1995-01-27 | Сименс АГ | METHOD AND DEVICE FOR DECONTAMINATION OF RADIOACTIVE INFECTED SURFACES |
RU2309832C2 (en) * | 2005-10-25 | 2007-11-10 | Александр Васильевич Бухаров | Plant for cleaning the surfaces |
CN201045226Y (en) * | 2007-01-15 | 2008-04-09 | 郝大忠 | Thin sheet wallboard structure |
RU2481659C2 (en) * | 2011-03-22 | 2013-05-10 | Юрий Иванович Сорокин | Complex processing method of solid radioactive waste using method of melting in direct-current electric furnace |
US20130263890A1 (en) * | 2012-03-20 | 2013-10-10 | Mid-American Gunite, Inc. | Cleaning of radioactive contamination using dry ice |
CN204045226U (en) * | 2014-09-05 | 2014-12-24 | 武汉海王新能源工程技术有限公司 | A kind of dry ice decontamination plant for removing radiation |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Лазерная дезактивация металлических поверхностей. Авто диссертации на соискание ученой степени кандидата наук. Санкт-Петербург, 2012. * |
Лазерная дезактивация металлических поверхностей. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата наук. Санкт-Петербург, 2012. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2681301C1 (en) * | 2018-03-23 | 2019-03-06 | Владимир Витальевич Виноградов | Method of decontamination of surfaces of solid objects |
RU2711292C1 (en) * | 2018-11-21 | 2020-01-16 | Акционерное Общество "Российский Концерн По Производству Электрической И Тепловой Энергии На Атомных Станциях" (Ао "Концерн Росэнергоатом") | Nuclear reactor design decontamination method |
CN114131032A (en) * | 2021-11-27 | 2022-03-04 | 南华大学 | Special steel shot preparation system for removing nuclear waste metal radioactivity |
CN114131032B (en) * | 2021-11-27 | 2024-05-28 | 南华大学 | Special steel shot preparation system for removing nuclear waste metal radioactivity |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2638951C1 (en) | Method for deactivating solid radioactive waste with ice granules | |
US4800063A (en) | Process and apparatus for decontaminating plant parts contaminated with radioactive material | |
KR101744849B1 (en) | Purification system and purification method for contaminated soil | |
KR101000371B1 (en) | Oil Mist Collecting Device | |
US5302324A (en) | Method for decontaminating substances contaminated with radioactivity, and method for decontaminating the materials used for said decontamination | |
KR100789054B1 (en) | Environmentally freindly blast apparatus | |
CN204534846U (en) | Air comprehensive purification adjusting device | |
KR101102060B1 (en) | A sand blaster system | |
CN104353663A (en) | Soil thermal desorption treatment system with discharge dust removal function | |
FR3036635A1 (en) | PROCESS FOR TREATING DUST REMOVED FROM A SURFACE BY A TOOL AND EQUIPMENT FOR CARRYING OUT SAID METHOD | |
CN109185897A (en) | A kind of gas purification of high chlorine dangerous waste incineration flue gas and flying dust treating system and method | |
CN105457431A (en) | Deep dehumidification, dust-removing and purification device | |
US5503591A (en) | Apparatus for decontaminating substances contaminated with radioactivity | |
JP2019013904A (en) | Asbestos-containing sewage disposal apparatus | |
KR102503093B1 (en) | Filter module of the air purification apparatus | |
KR101729033B1 (en) | Hybrid eco-friendly recycling system of waste fluorescent lamp | |
KR20100107299A (en) | Radioactive oil processing system and radioactive oil processing method using the same | |
RU100235U1 (en) | DISINFECTING INSTALLATION | |
JP6975151B2 (en) | Movable or fixed methods and devices for neutralizing and reusing asbestos waste | |
JP2011011184A (en) | Method for dismounting contaminated equipment | |
JP5850779B2 (en) | Soil treatment / storage system containing radioactive cesium and treatment / storage method using the same | |
JP2011136872A (en) | System for manufacturing artificial aggregate, stirrer and filtering device | |
JP4902327B2 (en) | Purification method for contaminated soil | |
JP2005046671A (en) | Dust collector | |
JP4301424B2 (en) | Wastewater evaporative drying method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181130 |