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1,Verfahren zur Aufbereitung von insbesondere radioaktivem Abfall
und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens" Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Verfahren zur-Verarbeitung von insbesondere radioaktivem Abfall, der in zwei
oder mehreren Betrieben anfällt, wobei der Abfall in eine Masse eingearbeitet und
dadurch verfestigt wird.
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Die Erfindung ist nicht nur auf die Aufbereitung radioaktiver Abfälle,
sondern mit entsprechenden Abänderungen auch auf die Aufbereitung von nicht radioaktiven,
beispielsweise giftigen Abfällen, anwendbar.
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Radioaktiver Abfall entsteht vorzugsweise in Kernreaktoren und allgemein
in sold.hen Anlagen bzw. Betrieben, in denen mit radioaktiven Stoffen gearbeitet
und umgegangen wird.
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Der radioaktive Abfall muß dadurch beseitgt werden, daß er
in
feste Form überführt und an Stellen abgelagert wird, an denen er ungefährlich ist.
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Es ist ein Verfahren bekannt, bei dem der radioaktive Teil vom Rest
des flüssigen bzw. teilweise flüssigen Abfalls getrennt und mit einem geeigneten
Fixierungsmaterial,z. 3.
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Bitumen, zu einer festen, kompakten Masse verarbeitet wird.
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Auch fester, beispielsweise aus radioaktiven Ionenaustauschern, z.
B. organischen Kunstharzen, bestehender Abfall wird durch Mischung mit Bitumen in
eine kompakte Nasse umgewandelt.
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Wenn in- einem Kernreaktor oder in einem anderen Betrieb größere Mengen
radioaktiven Abfalls anfallen, kann es wirtschaftlich sein, in der Nähe eine eigene
Abfallaufbereitungsanlage zur Uberführung des radioaktiven Abfalls in eine feste
Masse zu errichten.
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Sind aber die Mengen-des radioaktiven Abfalls gering oder ist eine
eigene Abfallaufbereitungsanlage in der Nähe des Betriebes nicht wirtschaftlich,
transportiert man bisher den radioaktiven Abfall in seiner ursprünglichen Form zu
einer Aufbereitungsanlage, in der die von mehreren Kernreaktoren bzw. Betrieben
herrührenden Abfallmengen mit einem Fixierungsmaterial gemischt und zu einer festen
Masse verarbeitet werden.
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Dieser Transport von noch nicht zu einer festen Masse verarbeitetem
radioaktivem A-bfall ist aber nicht ungefährlich.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil
zu beseitigen und ein Verfahren anzugeben, mit dem kleinere Mengen radioaktiven
Abfalls, die in Kernreaktoren bzw.
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Betrieben anfallen, zu einer festen, kompakten Masse verarbeitet werden
können.
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Die Lösung dieser Aufgabe ist gekennzeichnet durch die Verwendung
einer transportablen Vorrichtung, die zeitweise bei einem Betrieb zur Aufbereitung
des dort angefallenen Abfalls aufgestellt und anschließend zu einem anderen Betrieb
gebracht und dort aufgestellt wird.
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Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens.
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Diese Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer ortsveränderlichen
Einrichtung besteht, auf der die die Abfallaufbereitungsanlage bildenden Geräte
angeordnet sind.
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Vorzugsweise ist die Einrichtung verfahrbar.
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Es ist zweckmäßig, die Einrichtungen mit einem Container zu yerwirklichen,
in dem die vorgenannten Geräte untergebracht sind.
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Erfindungsgemäß kann die Aufbereitungsanlage wenigstens eine Presse
mit Antrieb, einen Behälter für Fixierungsmaterial, einen Behälter für die verfestigte
Masse und eine Heizung für die Presse und den Behälter für das Fixierungsmaterial
enthalten.
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Die-Erfindung versteht die Bezeichnung "Presse" als Vorrichtung, die
auch Stoffe mischen kann, und in der
gegebenenfalls flüssige Stoffe
teilweise in Dampf übergehen Bei der Aufbereitung von radioaktiven Abfällen werden
bisher solche Vorrichtungen in Form von Strangpressen oder Schneckenmischern benutzt.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß für die Presse mit ihrem Antrieb und die Behälter für das Fixierungsmaterial
sowie für die verfestigte Masse ein gesonderter Rahmen vorgesehen ist und auf einem
zweiten Rahmen die Heizung einschließlich Brennstoffbehälter und Kessel sowie ein
Gefäß für den Abfall angeordnet sind.
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Weitere Merkmale und die Vorteile der Erfindung sind in der nachstehenden
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand von Zeichnungen erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Yerfahrens dienende Vorrichtung
am Beispiel der Aufbereitun0adioaktivem Abfall in schematischer Darstellung; Fig.
2 in Draufsicht einen Container, in dem Einzelteile der Vorrichtung nach Fig. 1
angeordnet und schematisch dargestellt sind;
Fig. 3 einen Schnitt
III-III durch den Gegenstand nach Fig. 2; Fig. 4 eine Draufsicht auf einen zweiten
Container mit darauf angeordneten weiteren Teilen der Vorrichtung nach Fig. 1 in
schematischer Darstellung; Fig. 5 einen Schnitt IV-IV durch den Gegenstand nach
Fig. 4.
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In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile.
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Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung zur Aufbereitung von radioaktiven
Abfällen ist in zwei Containern untergebracht. Die Container bilden den Aufbau von
Wagen, die sich leicht von einem zu einem anderen Betrieb transportieren lassen.
Es wird dabei folgendermaßen verfahren: Die zeitweilig bei einem Betrieb aufgestellte
Vorrichtung bereitet die dort angefallenen bzw. anfallenden Abfälle auf und wird
anschließend zum nächsten Betrieb transportiert und dort aufgestellt, um die dort
angefallenen bzw. anfallenden Abfälle aufzuarbeiten.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann demnach eine viel größere Aufbereitungskapazität
haben als eine Vorrichtung für die ausschließliche Aufbereitung der in einem einzigen
Betrieb anfallenden
Abfälle. Sie vereinigt folglich die wirtschaftlichen
Vorteile einer großen Abfallaufbereitungsanlage mit den Vorteilen, die sich aus
der Aufbereitung von Abfällen am Ort ihres Anfalls ergeben.
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Die in den Fig. 2 bis 5 schematisch dargestellten Container werden
nebeneinander bei dem jeweiligen Betrieb aufgestellt.
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Der Container nach den Fig. 4 und 5 besitzt ein Gefäß 1 für den radioaktiven
Abfall. Der Abfall wird vom Betrieb zu dem Gefäß 1 durch eine in den Fig. 4 und
5 nicht wiedergegebene Leitung 2 befördert. Dem Gefäß.1 kann auch Neutralisierflüssigkeit
aus einem Gefäß 3 durch eine Leitung 9 zugeführt werden.
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Das Gefäß 3 für die Neutralisierflüssigkeit befindet sich im gleichen
Container. Die Konzentration der Neutralisierflüssigkeit kann durch Wasserzufuhr
aus einem Gefäß 4 über eine Leitung 5 geregelt werden. Die Neutralisierflüssigkeit
ist z. B. eine konzentrierte Ätznatronlösung (NaOH). Das Wasser im Gefäß 4 stammt
beispielsweise aus dem Betrieb, vor dem die Vorrichtung aufgestellt ist. Nach seiner
Füllung enthält das Gefäß 1 eine gegebenenfalls neutralisierte, radioaktive, mit
einem Fixierungsmaterial zu einer festen Masse zu verarbeitende Flüssigkeit. Das
Gefäß 1 kann auch unmittelbar durch eine Leitung 6 mit Wasser aus dem Gefäß 4 gefüllt
werden, damit dieses Wasser dekontaminiert wird.
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Das Gefäß 1 ist über eine lediglich in der Fig. 1 dargestellte Pumpe
38 und eine Leitung 40 mit einer im Container nach den Fig. 2 und 3 angeordneten
Presse 10 verbunden. Der Container enthält außerdem ein Bitumengefäß 11, das über
eine Pumpe 12 und eine Leitung 41 ebenfalls mit der Presse 10 verbunden ist.
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Das Bitumen dient bei der Aufbereitung des Abfalls als
Fixierungsmaterial.
Die beiden Leitungen 40 und 41 münden in die Presse 10 auf der Höhe des Anschlusses
13. Der Container nach den Fig. 4 und 5 enthält einen Dampfkessel 7, der mit Heizöl
aus einem im gleichen Container angeordneten Behälter 37 geheizt wird. Dieser Dampfkessel
7 wird mit Wasser aus dem Gefäß 4 durch die Leitung 8 beschickt.
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Der im Damnfkessel 7 erzeugte.Wasserdampf wird durch eine Leitung
392fieizmänteln der Presse 10 und des Bitumengefäßes 11 zugeführt. Als Antrieb der
Schnecken der Presse 10 ist ein Motor 14 vorgesehen, dessen Welle 15 an die Eingangswelle
eines Getriebes 16 gekuppelt ist, dessen Ausgangswelle 17 mit der Eingangswelle
des rotierenden Teiles der Presse 10 verbunden ist. In der Presse 10 wird der radioaktive
Abfall innig mit dem vorgeheizten Bitumen gemischt. Da die Presse 10 ebenfalls geheizt
wird, entweicht aus ihr Wasserdampf, der in an Kondensatoren 22 angeschlossenen
Domen 21 gesammelt wird.
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Das Kondenswasser der Kondensatoren sammelt sich in einem Gefäß 23,
das über eine nicht gezeichnete, eine Pumpe 24 enthaltende Leitung mit einem Filter
25 verbunden ist. Durch dieses Filter 25 werden die Bitumenteilchen und die übrigen
organischen Bestandteile aus dem Wasser entfernt. Das aus dem Filter 25 abfließende
Wasser ist praktisch frei von radioaktiven Stoffen.
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Durch ein gekrümmtes Rohr 18 wird aus der Presse 10 ein mit radioaktiven
Abfällen gemischter Bitumenstrang zu einem Behälter 19 geleitet. Die Behälter 19
für das Aufbewahren und Transportieren des mit Bitumen verarbeiteten radioaktiven
Abfalls werden der Reihe nach durch eine ebenfalls im Container nach den Fig. 2
und 3 montierte Dreheinrichtung 20 unter die Öffnung des Rohrs 18 gebracht.
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Die Dreheinrichtung 20 besteht aus einem in unmittelbarer Nähe des
Containerbodens angeordneten vierarmigen Kreuz 26 mit gekrümmten Armenden. Die Krümmung
der Arme des vierarmigen Kreuzes 26 entspricht der Querschnittsform der Behälter
19, die auf den Armen befestigt sind. Das Kreuz 26 ist auf einer senkrechten Welle
27 im Container montiert, welche ein Schneckenrad 28'trägt, das sich mit einer Schnecke
29 im Eingriff befindet. Diese Schnecke 29 ist auf einer waagerechten, im Container
montierten, mit einer Kurbel 31 verdrehbaren Welle 30 befestigt. Die Kurbel 31 ermöglicht
das Verdrehen des vierarmigen Kreuzes 26, wenn ein Behälter 19 gefüllt ist und ein
neuer Behälter 19 unter das Rohr 18 gebracht werden muß.
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Die Dreheinrichtung 20 und der dazu gehörende Bedienungsraum 36 sind
durch einen Gummivorhang 32 von dem die anderen Einrichtungen enthaltenden Containerteil
getrennt.
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Im Container nach den Fig. 4 und 5 sind außerdem liuftbehälter 34
und Lüfter 35 vorgesehen. Dieser Container enthält auch einen Steuerraum 36.
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Ferner enthalten die beiden Container sämtliche erforderlichen Steuergeräte
und besitzen Anschlüsse zu den im jeweils anderen Container angeordneten Einrichtungen
sowie zu dem Betrieb, bei dem sie aufgestellt worden sind. Damit besitzen die Container
sämtliche erforderlichen Einrichtungen für die Aufbereitung radioaktiven Abfalls
zu einer festen Masse mit Bitumen als Fixierungsmaterial.
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Die Erfindung beschränkt sich nicht nur auf das oben beschriebene
Ausführungsbeispiel, sondern kann auch durch Änderungen des formalen Aufbaus,der
gegenseiten Anordnung und der Anzahl der bei der Aufbereitung des Abfalls verwendeten
Einrichtungen
verwirklicht werden.
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Patentansprüche