WO2019125216A1 - Method for reprocessing liquid radioactive waste - Google Patents

Method for reprocessing liquid radioactive waste Download PDF

Info

Publication number
WO2019125216A1
WO2019125216A1 PCT/RU2018/000831 RU2018000831W WO2019125216A1 WO 2019125216 A1 WO2019125216 A1 WO 2019125216A1 RU 2018000831 W RU2018000831 W RU 2018000831W WO 2019125216 A1 WO2019125216 A1 WO 2019125216A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
radioactive waste
liquid radioactive
sorbent
oxidation
waste
Prior art date
Application number
PCT/RU2018/000831
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Виктор Павлович РЕМЕЗ
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Эксорб"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Эксорб" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Эксорб"
Priority to EP18890167.2A priority Critical patent/EP3736819A4/en
Publication of WO2019125216A1 publication Critical patent/WO2019125216A1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • G21F9/06Processing
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21FPROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
    • G21F9/00Treating radioactively contaminated material; Decontamination arrangements therefor
    • G21F9/04Treating liquids
    • G21F9/06Processing
    • G21F9/12Processing by absorption; by adsorption; by ion-exchange

Abstract

The invention relates to liquid radioactive waste (LRW) reprocessing technology and can be used for the recycling of radioactive substances at various nuclear industry sites. The technical result of the claimed invention involves increasing the efficiency of a method for reprocessing liquid radioactive waste by reducing the volume of radioactive waste requiring special storage and lowering the radiation exposure of service personnel during the reprocessing of liquid radioactive waste. The claimed technical result is achieved by the fact that a method of purifying liquid radioactive waste includes filtration, oxidation of liquid radioactive waste to obtain an oxidised flow, filtration of said flow, microfiltration and removal of radionuclides by feeding the filtrate into a vessel with granulated selective sorbents, wherein after oxidation, prior to filtration, a selective sorbent is introduced into the oxidised flow, wherein the sorbent is introduced into the liquid radioactive waste only after the oxidation stage.

Description

СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЖИДКИХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ  METHOD FOR PROCESSING LIQUID RADIOACTIVE WASTES
Изобретение относится к технологии переработки жидких радиоактивных отходов (ЖРО) и может быть использовано для утилизации радиоактивных сред на различных объектах атомной промышленности.  The invention relates to the technology of processing liquid radioactive waste (LRW) and can be used for the disposal of radioactive media at various sites of the nuclear industry.
Данный способ может быть использован для переработки низко- и среднеактивных жидких радиоактивных отходов на различных объектах атомной промышленности, в том числе на атомных электростанциях; для переработки растворов, образующихся при дезактивации зданий, сооружений, оборудования, транспорта и т.д; для переработки природной воды, загрязнённой радионуклидами.  This method can be used for the processing of low- and intermediate-level liquid radioactive waste at various sites of the nuclear industry, including nuclear power plants; for processing solutions resulting from the decontamination of buildings, structures, equipment, transport, etc; for processing natural water contaminated with radionuclides.
Переработка жидких радиоактивных отходов направлена на решение двух основных задач: очистка основной массы отходов от радионуклидов и концентрирование последних в минимальном объеме.  Processing of liquid radioactive waste is aimed at solving two main tasks: cleaning the bulk of the waste from radionuclides and concentrating the latter in a minimal amount.
Известен способ переработки жидких радиоактивных отходов атомных электростанций, в котором солевые отходы подвергают озонированию и последующему отделению образующегося при окислении радиоактивного шлама (см. патент РФ на изобретение Ns 2066493 «Способ обработки жидких радиоактивных отходов АЭС», 6 МПК G21 F 9/08, приоритет от 13.11.1995 г., опубл. 10.09.1996 г.).  There is a method of processing liquid radioactive waste from nuclear power plants, in which salt waste is subjected to ozonation and subsequent separation of the radioactive sludge produced during oxidation (see RF Patent for invention Ns 2066493 "Method of processing liquid radioactive waste of nuclear power plants", 6 IPC G21 F 9/08, priority from 13.11.1995, published on 10.09.1996).
К недостаткам данного способа относятся невысокие коэффициенты очистки от радионуклидов, остающихся в жидкой фазе после окисления в ионном состоянии, а именно, от радионуклидов цезия.  The disadvantages of this method include low purification factors from radionuclides remaining in the liquid phase after oxidation in the ionic state, namely, from cesium radionuclides.
Известен способ переработки жидких радиоактивных отходов, содержащих радионуклиды в ионной и коллоидной формах и балластные компоненты минеральной и органической природы в растворенном и взвешенном состояниях, заключающийся в том, что органические компоненты жидких радиоактивных отходов окисляют до газообразного состояния, а минеральные ионные компоненты, в том числе и радионуклиды, переводят во взвешенное состояние в виде гидроокисей металлов путем подачи в поток отходов озона, поток окисленных отходов разделяют на сгущенный шлам и жидкую фазу, на селективных сорбентах проводят доочистку жидкой фазы от оставшихся в ионной форме радионуклидов, а образовавшийся шлам и отработанные сорбенты переводят в твердую форму и отправляют на длительное хранение (см. патент РФ на изобретение Me 2122753 «Способ переработки жидких отходов, содержащих радионуклиды», 6 МПК G 21 F 9/06, приоритет от 30.10.1997 г., опубл. 27.11.1998 г.).  There is a method of processing liquid radioactive waste containing radionuclides in ionic and colloidal forms and ballast components of mineral and organic nature in a dissolved and suspended state, consisting in the fact that organic components of liquid radioactive waste are oxidized to gaseous state, and mineral ionic components, including and radionuclides, suspended in the form of metal hydroxides by feeding ozone into the waste stream, the stream of oxidized waste is divided into condensed sludge liquid phase, selective sorbents carry out additional treatment of the liquid phase from the remaining radionuclides in ionic form, and the resulting sludge and spent sorbents are converted to solid form and sent for long-term storage (see RF patent for invention Me 2122753 "Method for processing liquid waste containing radionuclides" , 6 IPC G 21 F 9/06, priority of 30.10.1997, publ. 27.11.1998).
Недостатком известного способа является то, что в условиях проточного режима обработки нет гарантии полного насыщения жидкости озоном, что ведет к проскоку закомплексованной формы радионуклидов в очищенную жидкую фазу через селективный  The disadvantage of this method is that in the conditions of the flow-through processing mode, there is no guarantee that the liquid is completely saturated with ozone, which leads to the leakage of the complexed form of radionuclides into the purified liquid phase through selective
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) сорбент, поскольку ни отделение сгущенного шлама, ни селективная сорбция не задерживают закомплексованные радионуклиды, что снижает эффективность переработки жидких радиоактивных отходов в целом. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) the sorbent, since neither the separation of the condensed sludge nor the selective sorption delays the complexed radionuclides, which reduces the efficiency of liquid radioactive waste processing as a whole.
Известен способ переработки жидких радиоактивных отходов, содержащих радионуклиды в ионной и коллоидной формах и балластные компоненты минеральной и органической природы в растворенном и взвешенном состояниях, заключающийся в том, что органические компоненты жидких радиоактивных отходов окисляют до газообразного состояния, а минеральные ионные компоненты, в том числе и радионуклиды, переводят во взвешенное состояние в виде гидроокисей металлов путем подачи в поток отходов озона, поток окисленных отходов разделяют на сгущенный шлам и жидкую фазу, на селективных сорбентах проводят доочистку жидкой фазы от оставшихся в ионной форме радионуклидов, а образовавшийся шлам и отработанные сорбенты переводят в твердую форму и отправляют на длительное хранение. При этом, перед обработкой озоном поток отходов путем фильтрации на сетчатом фильтрующем материале очищают от взвешенных частиц, обработку озоном проводят в циркуляционном режиме, разделение окисленного потока на сгущенный шлам и жидкую фазу проводят путем фильтрации на сетчатом фильтрующем материале, а перед доочисткой жидкой фазы на селективных сорбентах проводят мембранную микрофилырацию с отделением от жидкой фазы радионуклидов в коллоидной форме, которые возвращают в поток жидких радиоактивных отходов после подачи в него озона (см. патент РФ на изобретение JV° 2268513 «Способ переработки жидких радиоактивных отходов», 7 МПК G21F 9/06, G21F 9/20, приоритет от 28.12.2004 г., опубл. 20.01.2006 г.).  There is a method of processing liquid radioactive waste containing radionuclides in ionic and colloidal forms and ballast components of mineral and organic nature in a dissolved and suspended state, namely, that organic components of liquid radioactive waste are oxidized to gaseous state, and mineral ionic components, including and radionuclides, suspended in the form of metal hydroxides by feeding ozone into the waste stream, the stream of oxidized waste is divided into condensed sludge a liquid phase is carried out on selective sorbents additional cleaning liquid phase from remaining in the ionic form of radionuclides, and the formed sludge and spent sorbent is converted into solid form and are sent to the long-term storage. At the same time, before ozone treatment, the waste stream is cleaned from suspended particles by filtration on a mesh filtering material; sorbents carry out membrane microfiliation with the separation of radionuclides from the liquid phase in colloidal form, which are returned to the stream of liquid radioactive waste after the supply of ozone into it (see RF patent for invention JV ° 2268513 "Method for processing liquid radioactive waste", 7 IPC G21F 9/06, G21F 9/20, priority from 12/28/2004, publ. 20.01.2006).
Основным недостатком известного способа является то, что радионуклиды цезия, находящиеся в ионной форме и вносящие наибольший вклад в суммарную активность ЖРО, удаляются только на конечной стадии процесса - селективными сорбентами, помещенными в фильтр-контейнеры. Поэтому при исходной активности радионуклидов цезия в ЖРО 3,7 108 Бк/л (10 Ku/м3) через фильтр-контейнер, содержащий гранулированный селективный сорбент на основе ферроцианида никеля, можно пропустить не более 12 м3 ЖРО, так как ресурс фильтр-контейнера по накопленной радиоактивности составляет 120 Ku (см. http.V/nii- izoterm.ru/index. php?option=com content&task=view&id=72&Itemid=51 ). В реальных условиях на АЭС после упарки ЖРО кубовые остатки содержат от 3 до 10 Ки/м3, следовательно для переработки 1000 м3 таких ЖРО по способу прототипа необходимо будет использовать не менее 55 дорогостоящих фильтр-контейнеров сложной конструкции. (Стоимость одного фильтр-контейнера с учетом его монтажа и The main disadvantage of this method is that cesium radionuclides, which are in ionic form and make the greatest contribution to the total activity of LRW, are removed only at the final stage of the process - selective sorbents placed in filter containers. Therefore, with the initial activity of cesium radionuclides in LRW 3.7 10 8 Bq / l (10 Ku / m 3 ) through the filter container containing granulated selective sorbent based on nickel ferrocyanide, you can skip no more than 12 m 3 LRW, since the filter resource -container for accumulated radioactivity is 120 Ku (see http.V / nii-izoterm.ru/index. php? option = com content & task = view & id = 72 & Itemid = 51). Under actual conditions at a nuclear power plant after the packaging of LRW, vat residues contain from 3 to 10 Ci / m 3 , therefore for processing 1000 m 3 of such LRW according to the prototype method, it will be necessary to use at least 55 expensive filter containers of complex design. (The cost of one filter container, taking into account its installation and
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) эксплуатации составляет около 2 млн.рублей). Кроме того, из-за высокой активности, накопленной в каждом отработанном фильтр-контейнере (до 120 Ku по Cs-l37) их перемещение, обслуживание и хранение очень сложно и дорогостояще, поскольку необходимы специальные мероприятия по защите персонала от облучения. Для размещения на хранение такого количества (55 шт фильтр-контейнеров на 1000 м3 ЖРО) по технологическим требованиям необходимо спецхранилище объемом не менее 100 м3. Таким образом, эффективный коэффициент снижения объема отходов при переработке 1000 м3 ЖРО будет не более 10. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) operation is about 2 million rubles). In addition, due to the high activity accumulated in each spent filter container (up to 120 Ku for Cs-l37), their movement, maintenance and storage is very difficult and expensive, since special measures are needed to protect personnel from exposure. To accommodate the storage of such a quantity (55 pcs of filter containers per 1000 m 3 LRW), according to the technological requirements, a special storage of at least 100 m 3 is necessary. Thus, the effective reduction rate of waste during the processing of 1000 m 3 LRW will be no more than 10.
В качестве прототипа рассмотрим способ переработки жидких радиоактивных отходов и их утилизации, включающий окисление отходов, отделение от жидкой фазы шламов, коллоидов и взвешенных частиц и удаление из жидкой фазы радионуклидов для последующей утилизации с применением селективных сорбентов и фильтров, отличающийся тем, что перед стадией отделения от жидкой фазы радиоактивных отходов шламов, коллоидов и взвешенных частиц добавляют в жидкие отходы при перемешивании селективные сорбенты в виде порошков, а затем полученную суспензию фильтруют, прокачивая через, по крайней мере, одну емкость, предназначенную для утилизации отходов и снабженную на выходе, по крайней мере, одним фильтрующим элементом, отделяющим от жидкой фазы нерастворимые вещества, после чего фильтрат пропускают, по крайней мере, через одну емкость, предназначенную для утилизации отходов, с гранулированными селективными сорбентами, при этом указанные емкости помещены в бетонные блоки. Пример реализации: указанным способом была проведена переработка ЖРО (pH 12,1), содержащих:  As a prototype, we consider a method for processing liquid radioactive waste and its disposal, including oxidation of waste, separation of sludge, colloids and suspended particles from the liquid phase and removal of radionuclides from the liquid phase for subsequent utilization using selective sorbents and filters, characterized in that before the separation stage from the liquid phase of radioactive waste sludge, colloids and suspended particles are added to the liquid waste with stirring selective sorbents in the form of powders, and then the resulting suspension f liter, pumping through at least one tank designed for waste disposal and equipped at the outlet with at least one filter element separating insoluble substances from the liquid phase, after which the filtrate is passed through at least one tank designed for recycling, with granular selective sorbents, with these containers placed in concrete blocks. An example implementation: in this way was carried out processing of LRW (pH 12.1) containing:
- сухой остаток (после сушки при 105°С) 285 г/л;  - dry residue (after drying at 105 ° C) 285 g / l;
- взвешенные вещества (отделяемые на фильтре синяя лента) 5,1 г/л;  - suspended solids (blue ribbon separated from the filter) 5.1 g / l;
- удельная активность цезий-137: 1,1 10-3 Ки/л;  - specific activity of cesium-137: 1.1 10-3 Ci / l;
- удельная активность кобальт-60: 1,4· 10-6 Ки/л.  - The specific activity of cobalt-60: 1,4 · 10-6 CI / l.
В бак закачали 5 м3 ЖРО вышеуказанного состава и внесли при перемешивании композицию, состоящую из 5 кг селективного сорбента ферроцианида никеля, нанесенного на порошок аморфного кремнезема Сухоложского месторождения с размером частиц от 200 до 500 мкм и 0,5 кг сульфата никеля в качестве коагулянта. Сочетание аморфного кремнезема и агломератов, образующихся при взаимодействии коагулянта на основе никеля и взвешенных частиц ЖРО, позволяет легко отделять твердую фазу от жидкой внутри Корбрика Ф.  5 m3 of liquid radioactive waste of the above composition was pumped into the tank and a composition consisting of 5 kg of nickel ferrocyanide selective sorbent applied to amorphous silica powder from the Sukholozhskoye deposit with a particle size of 200 to 500 μm and 0.5 kg of nickel sulfate as a coagulant was added with stirring. The combination of amorphous silica and agglomerates formed by the interaction of a coagulant based on nickel and suspended particles of liquid radioactive waste makes it easy to separate the solid phase from the liquid inside Corbric F.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) После 2-х часового перемешивания суспензию, состоящую из сорбента, взвешенных частиц, находившихся в ЖРО и коагулянта, подали в Корбрик Ф (позиция 2) с двумя фильтрэлементами, а после него очищенный от суспензии раствор направили на озонирование (позиция 3) для разрушения органических соединений и комплексов. К образовавшейся при окислении взвеси добавили 5 кг того же сорбента, что и в бак (позиция 1) и полученную суспензию направили в Корбрик Ф (позиция 4) с двумя фильтрэлементами. Очищенный от взвеси раствор пропустили через последовательно соединенные Корбрики С (позиции 5 и 6) с гранулированным селективным сорбентом на основе ферроцианида никеля. Очищенный раствор, содержащий менее 10 Бк/л l37Cs и бОСо, направили на упарку и кристаллизацию (см. патент РФ на изобретение N° 2577512 «Способ переработки жидких радиоактивных отходов и их утилизации», приоритет от 29.12.2014 г., опубл. 20.03.2016 г.). SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) After 2 hours of stirring, the suspension consisting of sorbent, suspended particles in LRW and coagulant was applied to Korbrik F (position 2) with two filter elements, and after it the solution was purified from suspension and sent to ozonization (position 3) for the destruction of organic compounds and complexes. To the suspension formed during oxidation, 5 kg of the same sorbent was added as to the tank (position 1) and the resulting suspension was sent to Korbrik F (position 4) with two filter elements. The solution, purified from suspension, was passed through successively connected Corbrics C (positions 5 and 6) with a granular selective sorbent based on nickel ferrocyanide. The purified solution containing less than 10 Bq / l l37Cs and boco was sent for uparka and crystallization (see RF patent for invention N ° 2577512 "Method for processing liquid radioactive waste and their disposal", priority from 12/29/2014, published. 20.03 .2016)
Основным недостатком прототипа является то, что при использовании сорбента перед озонированием следовые количества переходных металлов, входящие в состав сорбента, после фильтрации попадают в систему для озонирования и каталитически разрушают озон. Это приводит к значительному снижению эффективности озонирования, увеличению времени озонирования и, в некоторых случаях, к невозможности очистить ЖРО от ряда радионуклидов.  The main disadvantage of the prototype is that when using a sorbent before ozonization, trace amounts of transition metals that make up the sorbent, after filtration, enter the system for ozonation and catalytically destroy ozone. This leads to a significant decrease in the efficiency of ozonation, an increase in the time of ozonation and, in some cases, to the inability to clear LRW of a number of radionuclides.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в повышении эффективности способа переработки жидких радиоактивных отходов за счёт сокращения объема радиоактивных отходов, требующих специального хранения и снижение дозовой нагрузки на обслуживающий персонал в процессе переработки жидких радиоактивных отходов.  The technical result of the claimed invention is to increase the efficiency of the method of processing liquid radioactive waste by reducing the volume of radioactive waste requiring special storage and reducing the dose load on the staff during the processing of liquid radioactive waste.
Заявляемый технический результат достигается тем, что способ очистки жидких радиоактивных отходов включает фильтрацию, окисление жидких радиоактивных отходов с получением окисленного потока, его фильтрацию, микрофильтрацию и очистку от радионуклидов путем подачи фильтрата в емкость с гранулированными селективными сорбентами, причем после окисления перед фильтрацией в окисленный поток вносят селективный сорбент, причем сорбент вносят в жидкие радиоактивные отходы только после стадии окисления.  The claimed technical result is achieved in that the method of purification of liquid radioactive waste includes filtration, oxidation of liquid radioactive waste to produce an oxidized stream, its filtration, microfiltration and purification from radionuclides by feeding the filtrate into a container with granular selective sorbents, and after oxidation before filtration into the oxidized stream a selective sorbent is introduced, and the sorbent is introduced into liquid radioactive waste only after the oxidation stage.
Новизна заявленного изобретения заключается в добавлении сорбента к жидким радиоактивным отходам только после стадии окисления.  The novelty of the claimed invention consists in adding a sorbent to liquid radioactive waste only after the oxidation stage.
При использовании сорбента перед окислением (как в способе-прототипе) следовые количества переходных металлов, входящие в состав сорбента, после фильтрации попадают в систему для озонирования и каталитически разрушают озон. Это приводит к  When using a sorbent before oxidation (as in the prototype method), trace amounts of transition metals that make up the sorbent, after filtration, enter the system for ozonation and catalytically destroy ozone. This leads to
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) значительному снижению эффективности озонирования, увеличению времени озонирования и, в некоторых случаях, к невозможности очистить ЖРО от ряда радионуклидов. При этом, эффективность использования сорбентов после озонирования, на 40-70 % выше, чем до озонирования, следовательно, достигается значительное снижение количества подаваемых сорбентов и объема радиоактивных отработанных сорбентов, направляемых на захоронение. Исключаем оборудование для подачи сорбента перед стадией озонирования, а это баки, насосы трубопроводы и др., которое также требует утилизации в случае его поломки и относится к радиоактивным отходам. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) a significant decrease in the efficiency of ozonation, an increase in the time of ozonation and, in some cases, the impossibility of clearing LRW from a number of radionuclides. At the same time, the efficiency of using sorbents after ozonation is 40-70% higher than before ozonation, therefore, a significant reduction in the amount of sorbents supplied and the amount of radioactive spent sorbents sent for disposal is achieved. We exclude the equipment for supplying the sorbent before the stage of ozonation, and these are tanks, pumps, pipelines, etc., which also requires disposal in the event of a breakdown and relates to radioactive waste.
Таким образом, добавление сорбента к жидким радиоактивным отходам только после стадии окисления приводит к сокращению объема радиоактивных отходов, требующих специального хранения.  Thus, the addition of a sorbent to liquid radioactive waste only after the oxidation stage leads to a reduction in the volume of radioactive waste requiring special storage.
В процессе переработки жидких радиоактивных отходов в окисленный поток вносят один или несколько селективных сорбентов.  In the process of processing liquid radioactive waste in the oxidized stream contribute one or more selective sorbents.
При этом в окисленный поток вносят селективный сорбент в виде пасты или суспензии, или в виде порошка, или в виде гранул.  In this case, selective sorbent is introduced into the oxidized stream in the form of a paste or suspension, or in the form of a powder, or in the form of granules.
Внесение после окисления перед фильтрацией в окисленный поток селективного сорбента позволяет основное количество радионуклидов, в том числе радионуклидов цезия, перевести в шлам, отделяемый на стадиях фильтрации и микрофильтрации. При этом активность по радионуклидам цезия в жидкой фазе после фильтрации снижается до Ю"4 - 10 5 Ku/м3, следовательно одним фильтр-контейнером можно будет очистить не 12 м3, как в способе-аналоге, а до 10000 м3 ЖРО, соответственно эффективный коэффициент снижения объема отходов вырастет не менее чем до 100. Необходимое для переработки ЖРО количество дорогостоящих фильтр-контейнеров и затраты на их спецхранение, также снизятся не менее чем в 100 раз. При этом добавка селективного сорбента увеличит объем отходов незначительно по сравнению с исходным объемом ЖРО, причём эти отходы не будут направлены на специальное хранение, а будут кондиционированы в штатном режиме по обычной технологии цементирования и захоронены, что принципиально. The introduction after oxidation before filtration into the oxidized stream of a selective sorbent allows the main amount of radionuclides, including cesium radionuclides, to be transferred to the sludge separated during filtration and microfiltration. Thus the activity of radionuclides of cesium in the liquid phase after filtration is reduced to U "4 - 10 May Ku / m 3, hence a filter container can be cleaned not 12m 3 as in the method-analogue, and to 10000 m 3 LRW accordingly, the effective waste reduction ratio will increase by no less than 100. The number of expensive filter containers required for LRW processing and the cost of their special storage will also decrease by at least 100 times, while the addition of a selective sorbent will increase the amount of waste slightly compared to the original the volume of LRW, moreover, this waste will not be sent for special storage, but will be conditioned in normal mode by the usual cementing technology and buried, which is important.
Технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков заявляемого изобретения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности как «новизна».  Technical solutions that coincide with the set of essential features of the claimed invention have not been identified, which allows to make a conclusion about the compliance of the claimed invention with the condition of patentability as "novelty."
Заявляемые существенные признаки, предопределяющие получение указанного технического результата, явным образом не следуют из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения такому условию патентоспособности как «изобретательский уровень».  The inventive essential features that determine the receipt of the specified technical result, not explicitly follow from the prior art, which allows to make a conclusion about the compliance of the claimed invention to the condition of patentability as "inventive step".
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждается примерами конкретного выполнения заявляемого способа представленными ниже. SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) The condition of patentability "industrial applicability" is confirmed by examples of specific performance of the proposed method presented below.
Пример 1  Example 1
Заявляемый способ был применен для переработки ЖРО следующего состава: рН=10,2, общее солесодержание 371 г/л, активность по Cs-l37 - 12,16 Ku/м3 (1,2 102Ки/л), по Со-60 - 0,09 Ки/м3(9 10 5Ки/л). The inventive method was applied for processing LRW of the following composition: pH = 10.2, total salt content 371 g / l, activity on Cs-l37 - 12.16 Ku / m 3 (1.2 10 2 Ci / l), on Co- 60 - 0.09 Ci / m 3 (9 10 5 Ci / l).
В 10 литров исходных ЖРО, которые после предварительной фильтрации на сетчатом фильтре (отделяли частицы более 50 мкм) и озонирования содержали Со-60 менее 109 Ku/л и 1,1 10-2 Ku/л Cs-l37, вносят 30 г (0,3 % от массы ЖРО) селективного к цезию сорбента на основе ферроцианида никеля с размером частиц 100 мкм, после перемешивания в течение 1 часа отфильтровали полученную суспензию сначала на сетчатом фильтре с тонкостью фильтрации менее 5 мкм, а затем осуществили микрофильтрацию на керамических мембранах с порами 0,2 мкм. Содержание Cs-l37 в очищенном растворе составило 4,1 10 8 Ku/л. При переработке такого ЖРО ресурс фильтр- контейнера используемого в настоящее время на АЭС, будет составлять не менее 1000 м3, а при отсутствии стадии внесения порошкового сорбента, содержание Cs-l37 в очищенном растворе составит 1,1 10-2 Ku/л, ресурс фильтр-контейнера составит менее 10 м3 ЖРО. In 10 liters of initial LRW, which, after preliminary filtration on a screen filter (particles separated more than 50 μm) and ozonation, contained Co-60 less than 10 9 Ku / l and 1.1 10 -2 Ku / l Cs-l37, 30 g are introduced ( 0.3% by weight of LRW) cesium selective sorbent based on nickel ferrocyanide with a particle size of 100 microns; after stirring for 1 hour, the resulting suspension was first filtered on a mesh filter with filtration fineness less than 5 microns, and then microfiltrated on ceramic membranes with pores 0.2 microns. The content of Cs-l37 in the purified solution was 4.1 10 8 Ku / l. When processing such LRW, the filter container life currently used at NPPs will be at least 1000 m 3 , and in the absence of the powder sorbent application stage, the content of Cs-l37 in the purified solution will be 1.1 10 -2 Ku / l, filter container will be less than 10 m 3 LRW.
Пример 2  Example 2
В ЖРО, такие же, как в Примере 1, после озонирования вносят 100 г водной суспензии сорбента ферроцианида никеля (содержащей 50 г (0,5 % от массы ЖРО) коллоидного сорбента ферроцианида никеля) и после двух часового перемешивания отфильтровали как в Примере 1. Удельная активность раствора составила менее 0,4· 10 10 Ku/л, следовательно исходя из норм радиационной безопасности, такой раствор не требует дальнейшей доочистки с использование фильтр-контейнеров. После упарки данного раствора, полученный плав может храниться на полигонах с нерадиоактивными химическими материалами. In LRW, the same as in Example 1, after ozonation, 100 g of an aqueous suspension of nickel ferrocyanide sorbent (containing 50 g (0.5% by weight of LRW) colloidal sorbent of nickel ferrocyanide nickel) are added and after two hours of mixing it is filtered as in Example 1. The specific activity of the solution was less than 0.4 · 10 10 Ku / l, therefore, based on the radiation safety standards, this solution does not require further purification using filter containers. After evaporation of this solution, the resulting melt can be stored in landfills with non-radioactive chemical materials.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ CLAIM
1. Способ очистки жидких радиоактивных отходов, включающий фильтрацию, окисление жидких радиоактивных отходов с получением окисленного потока, его фильтрацию, микрофильтрацию и очистку от радионуклидов путем подачи фильтрата в емкость с гранулированными селективными сорбентами, отличающийся тем, что после окисления перед фильтрацией в окисленный поток вносят селективный сорбент, причем сорбент вносят в жидкие радиоактивные отходы только после стадии окисления.  1. The method of purification of liquid radioactive waste, including filtration, oxidation of liquid radioactive waste to produce an oxidized stream, filtering it, microfiltration and removing radionuclides by feeding the filtrate into a container with granular selective sorbents, which after oxidation, before filtering, contribute to the oxidized stream selective sorbent, and the sorbent is introduced into the liquid radioactive waste only after the oxidation stage.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
PCT/RU2018/000831 2017-12-19 2018-12-17 Method for reprocessing liquid radioactive waste WO2019125216A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP18890167.2A EP3736819A4 (en) 2017-12-19 2018-12-17 Method for reprocessing liquid radioactive waste

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017144738A RU2675787C1 (en) 2017-12-19 2017-12-19 Method for processing liquid radioactive wastes
RU2017144738 2017-12-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019125216A1 true WO2019125216A1 (en) 2019-06-27

Family

ID=64753577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2018/000831 WO2019125216A1 (en) 2017-12-19 2018-12-17 Method for reprocessing liquid radioactive waste

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3736819A4 (en)
RU (1) RU2675787C1 (en)
WO (1) WO2019125216A1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2066493C1 (en) 1995-11-13 1996-09-10 Товарищество с ограниченной ответственностью "Лаборатория технологий водоочистки - Наука-LTD" Method of atomic power stations liquid radioactive wastes treatment
RU2122753C1 (en) 1997-10-30 1998-11-27 Товарищество с ограниченной ответственностью "Лаборатория технологий водоочистки - Наука Ltd." Method of processing liquid wastes containing radionuclides
RU2131627C1 (en) * 1997-06-10 1999-06-10 Производственное объединение "МАЯК" Method for recovery of waste water containing alkali metal permanganates
US5960368A (en) * 1997-05-22 1999-09-28 Westinghouse Savannah River Company Method for acid oxidation of radioactive, hazardous, and mixed organic waste materials
RU2256965C2 (en) * 2003-05-27 2005-07-20 ФГУП "Производственное объединение "Маяк" Method of processing liquid low-activity level radioactive wastes
RU2268513C1 (en) 2004-12-28 2006-01-20 Закрытое акционерное общество "РАОТЕХ" Method of processing of radioactive effluent
RU2473145C1 (en) * 2012-01-20 2013-01-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Method of processing liquid radioactive wastes from use of decontamination solutions
RU2577512C1 (en) 2014-12-29 2016-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственное предприятие "Эксорб" Method of processing liquid radioactive wastes and recycling thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE859028A (en) * 1977-09-26 1978-03-28 Belgonucleaire Sa WATER DECONTAMINATION PROCESS
US8262185B2 (en) * 2009-08-05 2012-09-11 Canon Kabushiki Kaisha Recording apparatus and processing method executed by the recording apparatus
RU2608968C1 (en) * 2016-03-09 2017-01-30 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "Эксорб" Method of processing liquid radioactive wastes

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2066493C1 (en) 1995-11-13 1996-09-10 Товарищество с ограниченной ответственностью "Лаборатория технологий водоочистки - Наука-LTD" Method of atomic power stations liquid radioactive wastes treatment
US5960368A (en) * 1997-05-22 1999-09-28 Westinghouse Savannah River Company Method for acid oxidation of radioactive, hazardous, and mixed organic waste materials
RU2131627C1 (en) * 1997-06-10 1999-06-10 Производственное объединение "МАЯК" Method for recovery of waste water containing alkali metal permanganates
RU2122753C1 (en) 1997-10-30 1998-11-27 Товарищество с ограниченной ответственностью "Лаборатория технологий водоочистки - Наука Ltd." Method of processing liquid wastes containing radionuclides
RU2256965C2 (en) * 2003-05-27 2005-07-20 ФГУП "Производственное объединение "Маяк" Method of processing liquid low-activity level radioactive wastes
RU2268513C1 (en) 2004-12-28 2006-01-20 Закрытое акционерное общество "РАОТЕХ" Method of processing of radioactive effluent
RU2473145C1 (en) * 2012-01-20 2013-01-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Method of processing liquid radioactive wastes from use of decontamination solutions
RU2577512C1 (en) 2014-12-29 2016-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-Производственное предприятие "Эксорб" Method of processing liquid radioactive wastes and recycling thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3736819A4

Also Published As

Publication number Publication date
RU2675787C1 (en) 2018-12-25
EP3736819A1 (en) 2020-11-11
EP3736819A4 (en) 2021-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6409235B2 (en) Liquid radioactive waste disposal and reuse methods
US8753518B2 (en) Concentrate treatment system
US5366634A (en) Waste treatment process for removal of contaminants from aqueous, mixed-waste solutions using sequential chemical treatment and crossflow microfiltration, followed by dewatering
US9283418B2 (en) Concentrate treatment system
JP2016001115A (en) Organic-based radioactive waste treatment system and organic-based radioactive waste treatment method
RU2467419C1 (en) Method of cleaning still residues of liquid radioactive wastes from radioactive cobalt and caesium
JP2012229998A (en) Radioactive substance decontamination device and decontamination method, from radioactively contaminated water incorporating salt such as seawater
RU2675251C1 (en) Method for processing liquid radioactive wastes
RU2675787C1 (en) Method for processing liquid radioactive wastes
RU2631244C1 (en) Method for liquid radioactive waste processing
Huang et al. Treatment of spent nuclear fuel debris contaminated water in the Taiwan Research Reactor spent fuel pool
US11114211B2 (en) Helical screw ion exchange and desiccation unit for nuclear water treatment systems
RU2769953C1 (en) Method for sequential deactivation of radioactive solutions
RU2747775C1 (en) Method for ion-selective decontamination of radioactive solutions
EP3416173B1 (en) Method for purifying liquid radioactive waste
Kent et al. Testing of hexacyanoferrates for decontamination of radioactive wastewaters at Oak Ridge National Laboratory
Berry et al. Process development for remote-handled mixed-waste treatment
Milner et al. Application of Modular Design in Abatement of Fuel Element Debris (FED) Liquid Waste Stream-16635
RU2553976C1 (en) Method of removing 60co from process solutions of radiochemical plants relating to medium- and low-activity wastes
JP2016004008A (en) Contaminated fly ash treatment method and contaminated fly ash treatment device
Petrov et al. ETR radioactive waste management
Pan et al. Tank waste concentration mechanism study
JPH04361198A (en) Treating method for radioactive waste liquid containing salt

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18890167

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018890167

Country of ref document: EP

Effective date: 20200720