DE2559724C3 - Verfahren zum Verfestigen einer radioaktive oder toxische Abfallstoffe enthaltenden wäßrigen Lösung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verfestigen einer radioaktive oder toxische Abfallstoffe enthaltenden wäßrigen Lösung, die eine der mineralischen Säuren, wie HF, H₂SO₄, HCIO₄, HCl, HNO₃ oder eine der Alkalien, wie KOH, NaOH, NH₃, CaOH bis zu einem Gehalt von 40Gew.-% oder wasserlösliche organische Verbindungen bis zu einem Gehalt von 50Gew.-% enthält, bei dem ein anorganisches, unter Aufnahme von Wasser sich verfestigendes Bindemittel sowie Wasserglas und die wäßrige Lösung miteinander vermischt werden.

Es ist das Bestreben der Fachwelt, eine Möglichkeit zu schaffen, daß Abfallstoffe, die einer weiteren industriellen Verwertung nicht zugänglich sind, beim Transport oder bei ihrer Lagerung ohne Gefährdung der Umwelt sicher zu handhaben sind. Eine der dabei einzuhaltenden Bedingungen, die beispielsweise beim Transport und der Lagerung radioaktive Stoffe enthaltender wäßriger Lösungen befolgt wird, besteht darin, diese Lösungen vor dem Transport oder der Lagerung zu einem festen Endprodukt zu verarbeiten. Dabei genügt es jedoch nicht, die wäßrige Lösung in festen Behältern einzuschließen.

Aus der DE-OS 22 28 938 ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt Bei diesem bekannten Verfahren wird jedoch nicht das unhydraulische Bindemittel Gips, sondern ein hydraulisches Bindemittel verwendet Es unterscheidet sich auch in seinen Verfahrensschritten von dem Verfahren gemäß der Erfindung. Denn bei dem aus der DE-OS 22 28 938 bekannten Verfahren wird die Abfallösung zu ihrer Verfestigung direkt mit hydraulischem Binder und Wasserglas zur Reaktion gebracht, wogegen nach dem Verfahren gemäß der Erfindung zunächst Wasserglas und Gips miteinander vermischt werden, wobei ein teils körniges, teils pulveriges Gemisch gebildet wird, welches aufgrund seiner Strukturierung in besonderem Maße dazu geeignet ist, Flüssigkeiten aufzunehmen. Dieses Gemisch dient gemäß der durch die Erfindung gegebenen Lehre zur Aufnahme der die Abfallstoffe enthaltenden Lösung.

Aus der FR-PS 21 76107 ist es zwar bekannt, zur Verfestigung wäßriger AbfaUösungen Gips als Bindemittel einzusetzen. Jedoch geschieht dies bei diesem bekannten Verfahren ohne Verwendung von Wasserglas.

κι Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Verfestigen von radioaktive oder toxische Stoffe enthaltenden wäßrigen Lösungen zu schaffen, das es ermöglicht, ein die Abfallstoffe in homogener Verteilung enthaltendes Endprodukt herzustellen und das in

ι einfacher und für das Bedienungspersonal gehfahrloser Weise und, ohne daß längere Wartezeiten in Kauf genommen werden müssen, auch dann durchführbar ist, wenn die zu verfestigende wäßrige Lösung stark sauer oder alkalisch ist

:d Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß als Bindemittel Gips mit einem Kristallwassergehalt von etwa 4,7 bis 6,6% und einem Karbonatgehalt von kleiner als 1%

.·, verwendet wird, daß zunächst der Gips mit dem Wasserglas eines spezifischen Gewichtes im Bereich von 1,2 bis 1,8 kg/cm³ im Verhältnis von etwa 1 kg Gips zu 100 bis 500 ml Wasserglas miteinander vermischt werden, worauf dem so gebildeten Gemisch die wäßrige

>.·■· Lösung im Verhältnis von etwa 1 kg des gebildeten Gemisches zu 500 rwl wäßriger Lösung zugegeben wird. Dabei ist sowohl Natrium als auch Kaliumwasserglas (Me₂SiO₃, Me₂SiO₄, Me₂SiO₅) verwendbar. Bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung tritt

r. eine störende Gas- oder Wärmeentwicklung auch dann nicht auf, wenn stark saure oder alkalische wäßrige Lösungen verfestigt werden.

Beim Vermischen des Gipses und des Wasserglases wird bei der Durchführung des Verfahrens gemäß der

ι,] Erfindung zweckmäßigerweise so verfahren, daß dem Gips unter Rühren Wasserglas portionsweise zugegeben wird. Das so gebildete Gemisch, das etwa eine Woche lagerbar ist, wird zur Verfestigung einer wäßrigen Lösung in das zur Endlagerung bestimmte Gefäß gegeben und die wäßrige Lösung zugegeben. Eine mechanische Bewegung des Gemisches ist dabei nicht erforderlich, so daß die Verfestigung der wäßrigen Lösung nicht nur gefahrlos, sondern auch auf einfache Weise durchführbar ist

Ausführungsbeispiel

Stuckgips mit einem Karbonat-Gehalt von weniger als 1% und einem Kristallwassergehalt im Bereich zwischen 4,7 und 6,6% wurde mit Natron-Wasserglas im • Mischungsverhältnis von 1 kg zu 200 ml Wasserglas eines spezifischen Gewichtes von 137 kg pro dm³ unter mechanischem Rühren vermischt Nach einigen Sekunden war ein teils körniges, teils pulveriges Gemisch entstanden. Im Anschluß daran wurde 1 kg dieses Gemisches in einen zwei Liter fassenden Behälter aus Kunststoff gegeben und 500 ml einer radioaktiven, stark salzsauren Lösung zugegeben, wobei ebenfalls keine Gasentwicklung festgestellt wurde und nur eine leichte Wärmetönung auftrat. Die Verfestigung dieser Mischung trat nach etwa 1 bis 2 Stunden ein.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Verfestigen einer radioaktive oder toxische Abfallstoffe enthaltenden wäßrigen Lösung, die eine der mineralischen Säuren, wie HF, H₂SO₄, HCiO₄, HCl HNO₃ oder eine der Alkalien, wie KOH, NaOH, NH₃. CaOH bis zu einem Gehalt von 40Gew.-% oder wasserlösliche organische Verbindungen bis zu einem Gehalt von 50 Gew.-% enthält, bei dem ein anorganisches, unter Aufnahme von Wasser sich verfestigendes Bindemittel sowie Wasserglas und die wäßrige Lösung miteinander vermischt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel Gips mit einem Kristallwassergehalt von etwa 4,7 bis 6,6% und einem Karbonatgehalt von kleiner als 1% verwendet wird, daß zunächst der Gips mit dem Wasserglas eines spezifischen Gewichtes im Bereich von 1,2 bis 1,8 kg/cm³ im Verhältnis von etwa 1 kg Gips zu 100 bis 500 ml Wasserglas miteinander vermischt werden, worauf dem so gebildeten Gemisch die wäßrige Lösung im Verhältnis von etwa 1 kg des gebildeten Gemisches zu 500 ml wäßriger Lösung zugegeben wird.